果膠酶工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目錄一 執(zhí)行總結(jié)31.1 公司31.2市場(chǎng)31.3組織與人力資源41.4投資與財(cái)務(wù)4二 項(xiàng)目背景5三 市場(chǎng)分析63.1市場(chǎng)定位63.2競(jìng)爭(zhēng)分析6四 公司戰(zhàn)略74.1公司概述74.2公司商標(biāo)74.3公司使命84.4發(fā)展戰(zhàn)略8五 市場(chǎng)營(yíng)銷渠道95.1戰(zhàn)略聯(lián)盟95.2常規(guī)渠道95.3關(guān)系銷售95.4口碑銷售10六 生產(chǎn)管理106.1生產(chǎn)要求106.2廠址選擇106.3 生產(chǎn)工藝11 6.3.1生產(chǎn)工藝特點(diǎn)11 6.3.2工藝流程選擇的原則11 6.3.3工藝流程13 6.3.4生產(chǎn)操作技術(shù)要點(diǎn)17 6.3.5物料的衡算18 6.3.6熱量的衡算20 6.3.7耗電量的計(jì)算23 6.3.8水用量246

2、.4設(shè)備選型25 6.4.1確定發(fā)酵設(shè)備25 6.4.2生產(chǎn)設(shè)備的確定266.5空氣凈化系統(tǒng)32 6.5.1流程32 6.5.2設(shè)備計(jì)算326.6 cip清洗系統(tǒng)446.7污水處理系統(tǒng)44七 經(jīng)濟(jì)核算45八 管理體系508.1公司性質(zhì)508.2部門職責(zé)508.3創(chuàng)新機(jī)制51九 機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)529.1機(jī)遇529.2風(fēng)險(xiǎn)529.3防范53十 風(fēng)險(xiǎn)資本的退出5310.1撤出方式5310.2撤出時(shí)間55附錄56附圖一 廠區(qū)總平面布置圖56附圖二 發(fā)酵罐設(shè)計(jì)圖57附圖三 設(shè)備流程圖58附錄四 資產(chǎn)負(fù)債表59一 執(zhí)行總結(jié)1.1 公司 山東技美生物工程有限公司是以生物酶制劑產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體的

3、高新技術(shù)企業(yè)。公司立足于高投入、高起點(diǎn)的現(xiàn)代企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)引進(jìn)先進(jìn)的酶制劑菌種、品種及技術(shù)，建立高效的經(jīng)營(yíng)管理模式，以保持企業(yè)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。公司將從基礎(chǔ)的果膠酶做起，并逐步將公司產(chǎn)品種類已擴(kuò)展至纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶、果膠酶、過氧化氫酶、脂肪酶、植酸酶等原酶及復(fù)合酶，廣泛應(yīng)用于紡織、皮革、烘焙、釀造、果蔬加工、飼料、造紙等工業(yè)，形成了工業(yè)級(jí)、食品級(jí)、醫(yī)藥級(jí)、試劑級(jí)各種等級(jí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。1.2市場(chǎng)該項(xiàng)目成本較低，且有光闊的前景，值得投資。目前國家宏觀調(diào)控，使用生物能源來做重要的能源的補(bǔ)充，且會(huì)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有積極的作用，國家目前重點(diǎn)扶持飼料用酶生產(chǎn)的生物技術(shù)項(xiàng)目本項(xiàng)目的產(chǎn)品為果膠酶，

4、在生產(chǎn)及生活中的應(yīng)用非常廣泛，體現(xiàn)在果膠酶在水果的加工業(yè)中應(yīng)用和果膠酶在飼料工業(yè)中的應(yīng)用隨著人們的生活水平不斷改善，人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)品性質(zhì)酒類需求增加，養(yǎng)殖業(yè)急速發(fā)展，飼料添加劑的需求勢(shì)會(huì)急劇攀升；果膠酶在麻紡業(yè)的用途不斷拓寬，需求量也大幅增加。根據(jù)市場(chǎng)的分析每年我國需用的果膠酶大約有上千噸。1.3組織與人力資源公司性質(zhì)為有限責(zé)任公司，初期組織結(jié)構(gòu)采取直線制。所有權(quán)和經(jīng)營(yíng)權(quán)分離，實(shí)行總經(jīng)理負(fù)責(zé)制。總經(jīng)理下設(shè)營(yíng)銷副總經(jīng)理，技術(shù)副總經(jīng)理，財(cái)務(wù)副總經(jīng)理，研發(fā)副總經(jīng)理。本廠總職員230人：生產(chǎn)人員150人 (共三個(gè)班每班50人 ，實(shí)行三八制) ，非生產(chǎn)人員 80人（總裁1人 經(jīng)理3人 技術(shù)人員60人 服務(wù)人

5、員16人）1.4投資與財(cái)務(wù)投資項(xiàng)目資金估算：基建生產(chǎn)的廠房、土地的投資、倉庫及辦公用房樓等投資4000萬元，環(huán)保工程的投資500萬元，流動(dòng)資金5500萬元，生產(chǎn)成本投入1500萬元?？偼顿Y12000萬元?；I集資金方案：申請(qǐng)銀行的貸款：8000萬元 合資：2200萬元二 項(xiàng)目背景我國的經(jīng)濟(jì)正高速發(fā)展，并中國的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，會(huì)對(duì)酶制劑的市場(chǎng)的需求產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用，有利于酶制劑工業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。目前我國的酶制劑產(chǎn)品的種類雖然有二十多個(gè)品系，卻都是一些大陸貨品種，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不是太合理，糖化酶的產(chǎn)量約占酶制劑總量的70%以上，很多短缺的酶制劑仍然依賴于進(jìn)口；國內(nèi)酶制劑生產(chǎn)的發(fā)酵水平僅是國外的一半，

6、現(xiàn)在我國酶工業(yè)發(fā)展的瓶頸之一是酶品種少。透過增加酶的品種，并發(fā)掘酶制劑新的用途，是提升國內(nèi)酶制劑工業(yè)的渠道。果膠酶產(chǎn)品的市場(chǎng)前景廣闊，大都用于果汁果酒、果汁的提煉、澄清、過濾和濃縮；果實(shí)的去皮；活性物質(zhì)的提取、亞麻的脫膠和飼料的添加劑。我們國家重點(diǎn)支持項(xiàng)目:（1）飼料專用酶；（2）環(huán)保處理的用酶制劑；（3）紡織和造紙等專用酶制劑；（4）食品加工用酶；（5）有機(jī)合成的用酶制劑；（6）洗滌劑的酶制劑；（7）生物新材料及新能源用酶建設(shè)的意義果膠酶產(chǎn)品的發(fā)展前景。我國的酒類、果汁類、肉類、發(fā)酵類產(chǎn)品等在世界上有很大的分量，以上傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的改造都和酶的應(yīng)用有關(guān)。作為世界人口的第一大國，我國酶制劑的市場(chǎng)

7、份額僅占整個(gè)世界市場(chǎng)的5，可預(yù)計(jì)有好的發(fā)展前景。果膠酶工業(yè)目前有成熟的完備的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，且能達(dá)到國家所規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與飼料及食品工業(yè)所需的使用要求。果膠酶的產(chǎn)品有著非常廣闊的市場(chǎng)前景。果膠酶用于果酒、果汁飲料的提取、過濾、濃縮；果實(shí)脫皮；提取活性物質(zhì)、和飼料添加劑。三 市場(chǎng)分析3.1市場(chǎng)定位果膠酶在水果的加工業(yè)中應(yīng)用主要有： 1 、果膠酶處理的超濾膜能很大程度提高果汁超濾的通量 , 節(jié)省時(shí)間；2 、果汁經(jīng)果膠酶處理后較穩(wěn)定 , 濃縮后不混濁 ； 3 、水果中的膠狀和可溶性果膠經(jīng)果膠酶水解后 , 降低了果汁粘度 , 提高了出汁率；4、 在葡萄酒釀造中加入果膠酶提高了葡萄酒得率、過濾速度和澄清

8、效果的作用 , 并可促使酒石酸發(fā)生沉淀 ；果膠酶在飼料工業(yè)中的應(yīng)用主要有：1 、果膠酶和與纖維素酶、半纖維素酶等配合使用 , 促使脂類、淀粉、蛋白質(zhì)及維生素等釋放出來 , 增加了飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 ；2 、果膠酶還可降低飼料的粘度 , 利于飼料在動(dòng)物消化道內(nèi)的消化吸收。3.2競(jìng)爭(zhēng)分析本廠所生產(chǎn)的果膠酶需要原料成分很簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，且酶活性符合食品工業(yè)生產(chǎn)的要求，價(jià)格上有很好的優(yōu)勢(shì)，足以在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得市場(chǎng)，取得消費(fèi)者的青睞。我們知道單純的生產(chǎn)型企業(yè)，規(guī)模大都偏小，使企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的調(diào)控能力較弱，使企業(yè)在生產(chǎn)設(shè)備更新、新產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)開拓等方面力量不足，成為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的絆腳石。所以

9、，企業(yè)應(yīng)建立屬于自己的果膠酶應(yīng)用及研究中心，改善生產(chǎn)工藝，擴(kuò)大規(guī)模，才能盡最大可能限度的降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。四 公司戰(zhàn)略4.1公司概述山東技美生物工程有限公司是以生物酶制劑產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體的高新技術(shù)企業(yè)。公司立足于高投入、高起點(diǎn)的現(xiàn)代企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)引進(jìn)先進(jìn)的酶制劑菌種、品種及技術(shù)，建立高效的經(jīng)營(yíng)管理模式，以保持企業(yè)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。公司將從基礎(chǔ)的果膠酶做起，并逐步將公司產(chǎn)品種類已擴(kuò)展至纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶、果膠酶、過氧化氫酶、脂肪酶、植酸酶等原酶及復(fù)合酶，廣泛應(yīng)用于紡織、皮革、烘焙、釀造、果蔬加工、飼料、造紙等工業(yè)，形成了工業(yè)級(jí)、食品級(jí)、醫(yī)藥級(jí)、試劑級(jí)各種等級(jí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

10、4.2公司商標(biāo)寓意：圖標(biāo)表示山東技美生物工程有限公司“常綠”，綠色環(huán)保。藍(lán)天代表公司有很廣闊的發(fā)展前景。技：代表技術(shù)先進(jìn)而且環(huán)保。美：代表果膠酶。整體預(yù)示著公司綠色向上，前景廣闊。4.3公司使命生產(chǎn)制造一流的果膠酶，提高生產(chǎn)利用率和產(chǎn)品質(zhì)量以提高人民生活水平，共創(chuàng)和諧社會(huì)。4.4發(fā)展戰(zhàn)略廠企項(xiàng)目工期共25個(gè)月，以下是進(jìn)度安排： 2013年 5月 項(xiàng)目的設(shè)計(jì) 2013年 6-7月 廠址選擇和工程勘測(cè) 2013年 7-8月 工藝設(shè)計(jì)并籌集資金 2013年 8-12月 籌集資金進(jìn)行土地工程并考察定購設(shè)備 2014年 3-11月 資金到位，土建完工，設(shè)備到位安裝并采購原料2014年12月-2015年5

11、月 設(shè)備的安裝及調(diào)試 2015年6月 項(xiàng)目完成及投產(chǎn)五 市場(chǎng)營(yíng)銷渠道5.1戰(zhàn)略聯(lián)盟針對(duì)目前國內(nèi)飼料廠的加工工藝，我們計(jì)劃與大型飼料加工廠制定一套戰(zhàn)略聯(lián)盟計(jì)劃，通過利益合作將我們的產(chǎn)品滲透到飼料廠的加工工藝流程中。在此過程中公司會(huì)對(duì)飼料加工廠提供免費(fèi)的技術(shù)支持。在不改變飼料加工廠原有的工藝流程條件下，根據(jù)飼料加工廠的生產(chǎn)線設(shè)計(jì)出符合使用公司產(chǎn)品的條件，例如使用的溫度、ph值、產(chǎn)品加入時(shí)間點(diǎn)等，以提高飼料廠的飼料產(chǎn)量及品質(zhì)。這不僅幫助飼料加工廠提高了產(chǎn)品質(zhì)量、增加銷量，重要的是提高了公司的市場(chǎng)知名度，為公司在以后的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中奠定了基礎(chǔ)。5.2常規(guī)渠道這種銷售渠道主要針對(duì)養(yǎng)殖戶，結(jié)合公司產(chǎn)品效率高、

12、安全系數(shù)高、使用簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，我們通過銷售隊(duì)伍借助各種促銷方式將公司的產(chǎn)品打入養(yǎng)殖戶產(chǎn)業(yè)。5.3關(guān)系銷售后期過程我們將會(huì)采用關(guān)系銷售，建立和維持客戶關(guān)系，為客戶提供技術(shù)支持，服務(wù)跟蹤，意見反饋等一體化流程體驗(yàn)，讓客戶對(duì)我們的產(chǎn)品產(chǎn)生依賴性，提高重復(fù)購買率，真正實(shí)現(xiàn)靠技術(shù)做市場(chǎng)。5.4口碑銷售對(duì)于后期我們還將借助公司前期產(chǎn)品在市場(chǎng)上使用后帶來的良好反響以及企業(yè)影響力，采用口碑銷售開發(fā)新的客戶，占領(lǐng)更大的市場(chǎng)份額，為公司帶來更大的利益。六 生產(chǎn)管理6.1生產(chǎn)要求生產(chǎn)周期：96hr，6.2廠址選擇濟(jì)寧鄒縣建成了便利的路網(wǎng)格局，大致上實(shí)現(xiàn)了小區(qū)內(nèi)道路排水、電力、給水、供熱、電信、煤氣等條件，完全可以滿足

13、項(xiàng)目落地、建設(shè)、投產(chǎn)所需條件。計(jì)劃中規(guī)劃占地面積800畝，其中項(xiàng)目基建包括生產(chǎn)需用廠房(果膠酶生產(chǎn)線需要的中試車間及菌種室，分離提純工藝裝置用房、配電室、成品庫房)，辦公用房，科研部門，污水處理用房，深水井等。廠區(qū)內(nèi)下水管路、道路和綠化規(guī)劃的建設(shè)。依據(jù)1.我們擁有果膠酶生產(chǎn)許可證（產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：qb 1502-1992），且有能力按照國家規(guī)定組織生產(chǎn)。2.有雄厚的技術(shù)及生產(chǎn)力量保證。3.我們將嚴(yán)格執(zhí)行國家所規(guī)定的環(huán)保有關(guān)法規(guī)，且符合環(huán)保的要求，“三廢”處理與項(xiàng)目建設(shè)同時(shí)進(jìn)行。4.我們嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)“勞動(dòng)安全衛(wèi)生”的規(guī)定，以確保安全生產(chǎn)。6.3 生產(chǎn)工藝6.3.1生產(chǎn)工藝特點(diǎn)(1)原料由發(fā)酵罐頂部

14、通過管道可運(yùn)送到發(fā)酵罐內(nèi)，然后通過攪拌使原料混勻，簡(jiǎn)化了工藝，同時(shí)節(jié)省了設(shè)備，減少了用電量與建筑需用地。 (2)生產(chǎn)的產(chǎn)品采用噴霧干燥確保產(chǎn)品的質(zhì)量，又達(dá)到生產(chǎn)的要求。(3)大多數(shù)果膠酶作用的最適溫度為4555；故可在常溫下保存果膠酶不需用制冷設(shè)備。(4)自控儀表采用的是dcs(即分散控制集中管理系統(tǒng))自控系統(tǒng)控制。該系統(tǒng)主要針對(duì)生產(chǎn)過程的壓力、溫度、流量等參數(shù)進(jìn)行顯示、記錄、報(bào)警和調(diào)節(jié)。 (5)用循環(huán)水冷卻發(fā)酵液，既減少了水的消耗，又同時(shí)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。6.3.2工藝流程選擇的原則要選用的工藝流程務(wù)必保證能達(dá)到所要求的產(chǎn)品質(zhì)量，職工可以順利實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的要求，要使生產(chǎn)原料盡量的簡(jiǎn)單應(yīng)配置用于

15、服務(wù)流程的自動(dòng)控制設(shè)備。工藝流程應(yīng)該按照以下原則：（1） 減少“三廢”的排放，有“三廢”處理措施，來消除或減少對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)做好“三廢”的綜合利用和回收。（2） 要應(yīng)購進(jìn)先進(jìn)的、成熟的設(shè)備和技術(shù)。提高原料的利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，來降低電、汽、水等的能量消耗，最大限度降低生產(chǎn)成本，以便迅速投產(chǎn)，在很短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量要求和生產(chǎn)能力，做到生產(chǎn)安全、穩(wěn)定、可靠。（3） 生產(chǎn)過程盡量使用自動(dòng)化和機(jī)械化，達(dá)到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。（4） 確保生產(chǎn)安全，保證設(shè)備正常運(yùn)行和人身安全。6.3.3工藝流程 發(fā)酵液廢水處理 空氣 絮凝沉淀 斜面菌種 粗過濾 板框壓濾 空氣壓縮 一級(jí)種子罐 儲(chǔ)液 冷卻 二級(jí)種子罐 膜

16、超濾濃縮 旋風(fēng)分離 發(fā)酵罐 精濾 加熱 成品標(biāo)準(zhǔn)化 總過濾 分過濾分過濾 分過濾 空氣處理系統(tǒng)酶制劑工業(yè)生產(chǎn)為好氧發(fā)酵生產(chǎn)，在發(fā)酵生產(chǎn)過程中需要給微生物提供大量的氧源（無菌空氣）。普通空氣中含有大量微生物，如果不通過處理就把普通空氣當(dāng)作氧源，會(huì)對(duì)生產(chǎn)的正常生產(chǎn)有很大的影響甚至使生產(chǎn)失敗。所以，空氣的除菌成為好氧發(fā)酵工程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。不同產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn)對(duì)空氣的無菌程度有不同的要求，一般以染菌率為10-3來計(jì)算，即1000次發(fā)酵周期所用的無菌空氣只允許有1次染菌。發(fā)酵工業(yè)上空氣除菌的方法很多，常采用的是過濾除菌，但為料提高除菌效率和延長(zhǎng)過濾器的使用壽命，在過濾前需要經(jīng)過一系列處理。不同地區(qū)的空氣

17、狀況不一樣，空氣的處理系統(tǒng)也不盡相同?？諝饨?jīng)過壓縮后溫度為133，再冷卻到30，使大部分的油水凝結(jié)成霧粒狀，用旋風(fēng)分離器分離。接著加熱到35，此時(shí)空氣的相對(duì)濕度大概為60%就可以了?？諝忸A(yù)處理采風(fēng)口設(shè)地面上20m，以保證采到較潔凈的空氣，盡量降低空氣的原始菌含量。利用壓縮機(jī)的抽吸作用，使空氣經(jīng)粗過濾器，進(jìn)入壓縮空氣機(jī)，進(jìn)行除去較大的雜顆粒。 空氣壓縮為了防止空壓機(jī)給空氣帶來油水，本設(shè)計(jì)采用水冷式無油潤(rùn)滑往復(fù)式壓縮機(jī)空氣貯罐作用是消除壓縮機(jī)排出空氣量和空氣壓力的脈動(dòng)，維持后面各個(gè)設(shè)備穩(wěn)定的空氣壓力。 冷卻經(jīng)過壓縮的空氣溫度很快達(dá)到133。 經(jīng)過冷卻，溫度降至30，使大部分的水和油結(jié)成較大的霧粒析

18、出。油水分離冷卻后，大部分的水和油結(jié)成較大的霧粒析出，適宜用旋風(fēng)分離器油水分離。加熱加熱空氣至30，計(jì)算得知空氣的相對(duì)濕含量是44.8%。 過濾除菌經(jīng)過一系列的油水分離處理后的空氣的相對(duì)濕含量和絕對(duì)濕含量都變小，可以進(jìn)入總過濾器進(jìn)行除菌處理。總過濾器的過濾介質(zhì)為棉花纖維和活性碳：兩端為棉花纖維，中間為活性碳。發(fā)酵工段目前微生物酶制劑的生產(chǎn)方法主要可分為固態(tài)發(fā)酵與液體發(fā)酵兩大類。固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)果膠酶特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，發(fā)酵單位高，原料要求低，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，原料的利用率也低，且提取困難，不適合食品級(jí)酶制劑的發(fā)酵。液體深層發(fā)酵特點(diǎn)：發(fā)酵液中的固形物少，工藝條件的控制較為簡(jiǎn)單且有利于自動(dòng)化控制，發(fā)酵單位高，

19、提取操作也容易。本次發(fā)酵采用黑曲霉液體深層發(fā)酵。在微生物發(fā)酵生產(chǎn)工業(yè)上，一般都有葡萄糖反饋抑制效應(yīng)：過高的底物（葡萄糖）濃度會(huì)抑制微生物的生長(zhǎng)和發(fā)酵生產(chǎn)，所以為了保持發(fā)酵醪液處于一定的濃度下，使生產(chǎn)菌種一直處于生產(chǎn)高峰區(qū)，采取發(fā)酵醪液低初濃度、中間補(bǔ)料的發(fā)酵生產(chǎn)方式。菌種：黑曲霉cp-85211系提取工段酶制劑工業(yè)生產(chǎn)提取原則是：在達(dá)到提取要求的前提下，盡量地減少提取步驟，以免在提取過程種造成酶活的損失。本設(shè)計(jì)的生產(chǎn)是深層液體發(fā)酵，發(fā)酵醪液中的固形物較少，提取的步驟液較少，其工藝流程如下：發(fā)酵液絮凝沉淀板框壓濾膜超濾 精濾穩(wěn)定劑處理：一般發(fā)酵醪液產(chǎn)物的濃度很低，除此以外還含有大量的菌體、雜質(zhì)為

20、了方便提取和后面工序的順利進(jìn)行及得到高質(zhì)量的產(chǎn)品，在過濾前通常要進(jìn)行預(yù)處理，方法有：調(diào)節(jié)ph值沉淀；加熱沉淀；添加絮凝劑。本設(shè)計(jì)中采用添加絮凝劑沉淀法，絮凝劑是一種能溶于水的高分子化合物，含有許多離子化基團(tuán)，它可以中和發(fā)酵液中的各種各樣生物大分子和雜質(zhì)表面的電荷，減少它們之間的靜電斥力，從而使它們沉淀下來。本設(shè)計(jì)中采用絮凝劑為常見的pam即聚丙烯酰胺。過濾發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)上常用的過濾設(shè)備是板框過濾機(jī)，板框過濾的目的是為了除去發(fā)酵醪液中的固形雜物和菌種。 過濾的動(dòng)力是過濾板兩側(cè)的壓力差，過濾速率與壓力差和濾餅有關(guān)，所以常常加些助濾劑，尤其是酶制劑工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)酵醪液屬于非牛頓流型，粘度大，難于過濾。助

21、濾劑的功能助于濾渣形成鋼性濾餅，保證過濾后期的順利進(jìn)行。膜過濾發(fā)酵醪液中的產(chǎn)物濃度很小，而應(yīng)用中要求的酶液濃度高于此酶液濃度，同時(shí)高濃度的酶液產(chǎn)品液有利于保存、運(yùn)輸，所以發(fā)酵醪液都需要進(jìn)行濃縮處理。 酶分子是具有生物活性的大分子，受熱會(huì)使它的天然構(gòu)象發(fā)生變化，從而喪失其原來的生物功能。所以，酶液的濃縮不能像其它的發(fā)酵產(chǎn)品那樣進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，而采用常見的膜過濾器超濾濃縮。膜超濾濃縮是使用特制的薄膜對(duì)溶液中的各種溶質(zhì)分子進(jìn)行選擇性過濾的方法,溶液在一定壓力下通過膜時(shí),溶劑和小分子能透過,大分子則受阻保留在原來的溶液中。超濾法濃縮適用于生物大分子的發(fā)酵產(chǎn)品，尤其是酶和蛋白質(zhì)的濃縮，它具有成本低，操作方

22、便，條件溫和，能較好地保持生物大分子發(fā)酵產(chǎn)品的生物活性，且收率高等優(yōu)點(diǎn)。超濾膜的型式和超濾器的型式是統(tǒng)一的，其中最常見的有：平面膜，把超濾膜平鋪在剛性平板上，類似板框過濾器；管式膜，類似列管式過濾器；空心纖維膜，它的過濾介質(zhì)是空心的細(xì)長(zhǎng)纖維管狀膜，內(nèi)徑一般為0.8到1.4mm，特點(diǎn)是過濾器的單位容積中的膜表面積較大。本設(shè)計(jì)采用最后一種膜過濾濃縮器，即空心纖維膜超濾器。 精濾在有必要的情況下，如食品級(jí)酶的應(yīng)用要求，菌種保密問題等。進(jìn)行精濾除菌操作。6.3.4生產(chǎn)操作技術(shù)要點(diǎn)1、斜面培養(yǎng)。黑曲霉cp-85211系是由母株cp-831由ntd誘變所得的突變株，保存在pda斜面培養(yǎng)基。2、種子制備。我

23、們以500l的發(fā)酵罐為例，通風(fēng)（要求1012h為0.3vvm，12h后為1.0vvm），溫度2830，當(dāng)攪拌培養(yǎng)菌體鏡檢粗壯呈網(wǎng)絡(luò)狀時(shí)，即可進(jìn)行發(fā)酵。3、發(fā)酵。我們以3000夾套型不銹鋼發(fā)酵罐（直徑1.05m，高2.8m，攪拌器電機(jī)5.5kw，燕尾式葉輪一檔，罐壁有擋板4塊）為例。來進(jìn)行培養(yǎng)基的殺菌，當(dāng)冷卻到2830，接入500l罐種子，通風(fēng)（要求024為0.8vvm，24到結(jié)束為1.2vvm），在罐壓0.080.12mpa，攪拌（速度270r/min）繼續(xù)培養(yǎng)55h,果膠酶活力可達(dá)600u/ml。4、后處理。用壓濾機(jī)將發(fā)酵液壓濾除渣，由1.63m3發(fā)酵液得濾液1.48m3。經(jīng)超濾濃縮至144

24、l（相當(dāng)于10.3倍），酶活力為581u/ml（相當(dāng)于7.23倍），然后加入酒精沉淀酶，干燥，再粉碎，得到活力92629u/g的酶粉為4.95kg。各步驟回收率如表4-4所示：表4 果膠酶提純工序及酶的回收率 操作工序回收率 壓濾 89% 超濾 85.3% 干燥 71% 總收率 55%6.3.5物料的衡算6.3.5.1本廠總物料衡算主要內(nèi)容1）消耗的原料計(jì)算，其主要原料為（nh4）2so4、蘋果渣和麩皮，其他原料還有瓊脂、葡萄糖、馬鈴薯等。2）另外還有成品、副產(chǎn)品和廢水的計(jì)算。6.3.5.2工藝主要技術(shù)指標(biāo)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 1、生產(chǎn)方法：液體深層發(fā)酵法 2、生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)10000噸果膠酶3、生產(chǎn)天

25、數(shù)：300天/年4、果膠酶日產(chǎn)量：33.5噸5、果膠酶年產(chǎn)量：10050噸6、副產(chǎn)品年產(chǎn)量：46385噸7、產(chǎn)品質(zhì)量：果膠酶活力92432u/g （1）年理論消耗麩皮量5430027030068040（噸）（2）年理論消耗（nh4）2so4量 5430027030068040（噸） 年理論消耗蘋果渣量 5430017030034020（噸） 每天放罐數(shù) - 54 發(fā)酵罐體積/m3 - 300 裝料系數(shù) - 70 麩皮/（nh4）2so4的質(zhì)量體積分?jǐn)?shù) - 2 蘋果渣的質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)/ /l - 1 一年生產(chǎn)天數(shù) - 300 6.3.5.3副產(chǎn)品產(chǎn)量計(jì)算粗酶制劑年產(chǎn)量：13000.15300585

26、00（噸）濾渣體積m3/d - 1300 每立方米濾渣經(jīng)烘干所得產(chǎn)品質(zhì)量 kg- 0.15 一年生產(chǎn)天數(shù) - 300 6.3.5.4生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢液量 發(fā)酵液經(jīng)過超濾后需加入酒精進(jìn)行沉淀，應(yīng)把廢液分為兩部分來計(jì)算：1.從發(fā)酵結(jié)束到超濾結(jié)束過程中產(chǎn)生的廢液量 3009070（185）54300459270 （m3） 這部分廢液需經(jīng)活性污泥法處理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行排放。2.加入乙醇沉淀到產(chǎn)品生成所產(chǎn)生的廢液量3007090855（1-1）54300130105 m3 這部分廢液中的乙醇含量可達(dá)80，經(jīng)過蒸餾后還可再次利用。發(fā)酵罐體積/m3 - 300 裝料系數(shù) - 70 壓濾收率 - 90超濾收率

27、 - 85 乙醇加入后體積增大倍數(shù) - 5 沉淀生成百分比 - 1 每天放罐數(shù) - 54 一年生產(chǎn)天數(shù) - 3006.3.6熱量的衡算6.3.6.1發(fā)酵罐滅菌用蒸汽熱源在發(fā)酵生產(chǎn)工業(yè)上，蒸汽的使用使很廣泛的，主要功能是提供熱能。如發(fā)酵罐的滅菌，培養(yǎng)基的高溫滅菌，還有用于無菌空氣的加熱。在本工廠設(shè)計(jì)中采用的蒸氣熱源是：壓強(qiáng)3.7kg/cm2，此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度由查表得140蒸汽消耗量計(jì)算在滅菌過程種，蒸汽的消耗量比較大，它的冷凝水量相應(yīng)也較大。為了避免過大量的冷凝水進(jìn)入發(fā)酵罐中，先用蒸汽進(jìn)行間接加熱到90，再用蒸汽直接加熱，培養(yǎng)基的溫度上升到120，保壓一段時(shí)間，達(dá)到充分滅菌目的。(1) 間接蒸汽滅

28、菌的蒸汽消耗量計(jì)算高溫蒸氣通過冷卻蛇管進(jìn)行間接加熱，發(fā)酵液的溫度從20上升到90。發(fā)酵醪液的密度|取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)1.08噸/立方米所以每個(gè)發(fā)酵罐醪液的重量m=3001.08=55.1噸培養(yǎng)基的比熱c取值0.954.187kj/ kg 查化工原理附表，得到140時(shí)蒸氣的汽化潛熱r=2148.7kj/kg由公式 w1r= cm（90-20）/r 得 w1=cm（90-20）/r=0.954.18755.1100070/2148.7=7.14噸/罐(2) 直接蒸汽滅菌的蒸汽消耗量計(jì)算熱源與前面的一樣，3.7kg/cm2壓力，140溫度，直接從空氣進(jìn)管通入發(fā)酵罐進(jìn)行與培養(yǎng)基混合高溫滅菌。培養(yǎng)基的溫度達(dá)到1

29、20。熱負(fù)荷q=cm（120-90）培養(yǎng)基的比熱仍然取值0.954.187kj/kg 所以 q=0.954.18755.1100030 =6.6106kj此時(shí)蒸氣的汽化潛熱r取140的值，r=2148.7所以 蒸氣的消耗量w2=q/r =6.6106/2148.7=3.07噸總的蒸氣的消耗量為w=w1+w2=7.14+3.07=10.21噸/罐(3) 其它蒸汽消耗量考慮到培養(yǎng)基的滅菌時(shí)的保壓時(shí)間內(nèi)的蒸氣的消耗量w3，按照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，w3為滅菌蒸氣的20%?？展逌缇鷷r(shí)的蒸氣消耗量w4取經(jīng)驗(yàn)值20%的培養(yǎng)基滅菌蒸氣消耗量所以 單罐生產(chǎn)的蒸氣消耗量w=w1+w2+w3+w4=1.410.21=14.3

30、噸/罐6.3.6.2干燥用蒸汽 干燥器（氣流、噴霧干燥器）每天工作8小時(shí),耗氣量大約是：16200kg/h；則一年耗氣量為:1620083300/1000=58320t取暖及其它用蒸汽為:900t6.3.6.3鍋爐的確定發(fā)酵罐和培養(yǎng)基的蒸汽滅菌時(shí)間為2小時(shí)，此時(shí)工廠需要的最大蒸汽量w5w5=14.3/216.29008 =34.6t/hr采用蒸汽提供量為10噸/hr的鍋爐四臺(tái)。 蒸汽消耗資金計(jì)算 每天有54個(gè)發(fā)酵罐工作，發(fā)酵周期兩天，則每天消耗蒸汽量14.3542386.1t則一年中用于發(fā)酵罐滅菌需用蒸汽量為:(16.283+386.1)300=23240t蒸汽的價(jià)格為:50元/t,則一年蒸汽

31、花費(fèi)為(23240+900)50 =1207000元6.3.7耗電量的計(jì)算6.3.7.1種子罐種子罐攪拌過程中總功率為90kw，每天有27個(gè)罐工作：905027=121500 kwh6.3.7.2發(fā)酵罐 發(fā)酵罐攪拌過程中總功率為110kw,每天有54個(gè)罐工作： 1105424=142560 kwh6.3.7.3提取耗電量1、離心泵 其功率10.05kw每天工作時(shí)4h 共200臺(tái) 耗電量10.054200=8040kwh2、粉碎機(jī) 其功率7.5kw每天工作時(shí)間時(shí)間6h 共35臺(tái) 耗電量7.5635=1575kwh3、氣流干燥裝置 其功率7kw每天工作時(shí)間6h共20臺(tái) 耗電量7620=840kwh

32、4、超濾裝置 其功率3kw每天工作時(shí)間15h 共40臺(tái) 耗電量15340=1800kwh5、蠕動(dòng)泵 其功率7.5kw每天工作時(shí)間10h 共40臺(tái) 耗電量7.51040=3000kwh6、板框過濾機(jī) 其功率4kw 每天工作時(shí)間12h 共60臺(tái) 耗電量41260=2880 kwh7、噴霧干燥塔 其功率5kw每天工作時(shí)間時(shí)間10h 共10臺(tái) 耗電量51010= 500kwh8、蒸餾裝置 其功率3kw每天工作時(shí)間24h 共40臺(tái) 耗電量32440=2880kwh除以上幾個(gè)設(shè)備外，生產(chǎn)中其他設(shè)備用電較少些，每天用電約6000 kwh,非生產(chǎn)生活及其他用電為5000 kwh,濟(jì)寧市工業(yè)用電每度約合0.7元

33、,則全年總用電量為309475kwh，則本公司一年所需電費(fèi)約為3094750.7元=216632.5元6.3.8水用量 6.3.8.1發(fā)酵耗水 54300957010773t/d每天放罐數(shù)- 54 裝料系數(shù) - 70 水的質(zhì)量體積分?jǐn)?shù) -95 發(fā)酵罐體積/m3- 3006.3.8.2冷卻用水量一發(fā)酵罐罐每發(fā)酵一次用水20噸，時(shí)間為90小時(shí) 20/90241053 t/d6.3.8.3過濾機(jī)需水量 過濾機(jī)每臺(tái)每5噸，每天工作8小時(shí)共40臺(tái) 5840=1600 t/d6.3.8.4洗罐用水量 每個(gè)發(fā)酵罐（包括種子罐）洗滌用水按15噸算： 15801200 t/d6.3.8.5總用水量12768+3

34、60+1280+1200=15608 t/d平均每噸果膠酶用水量434.2/1.04 =417.5 t/d濟(jì)寧市工業(yè)用水價(jià)格為2.35元/t,所以一年用水花費(fèi)為156082.35300=11003640元6.4設(shè)備選型要求基本參數(shù)： 全年生產(chǎn)天數(shù)為300d，果膠酶生產(chǎn)周期為3d，產(chǎn)品規(guī)格為92629u/g，提取總收率約為55%，年產(chǎn)量為10000t。 6.4.1確定發(fā)酵設(shè)備6.4.1.1確定種子罐數(shù)二級(jí)種子罐體積為：100m3,一級(jí)種子罐體積為10m3,接種量均:10%,裝料系數(shù)為70%,則每天需(646070%10%)/(3070%)13個(gè)二級(jí)種子罐，發(fā)酵周期為2天,則需二級(jí)種子罐數(shù)為23=

35、26個(gè),再加一個(gè)備用罐,共需要27個(gè)二級(jí)種子罐，二級(jí)種子罐與一級(jí)種子罐采用3:1接種方式，即需要9個(gè)一級(jí)種子罐。6.4.1.2確定發(fā)酵罐數(shù)發(fā)酵罐的體積為300m3，裝料系數(shù)為70% ，每立方米的產(chǎn)酶量約為3 kg。則每個(gè)罐產(chǎn)酶量（以產(chǎn)品計(jì)）30070%3=630kg每天產(chǎn)酶量為33.5t，則每天需要發(fā)酵罐個(gè)數(shù)為33.5100033007054（個(gè)）如生產(chǎn)周期約為三天，則罐個(gè)數(shù)為 543=162（個(gè)） ,再加上備用罐,總共需要164個(gè)發(fā)酵罐。6.4.1.3發(fā)酵設(shè)備的型號(hào)通過計(jì)算，共需164個(gè)300m3發(fā)酵罐，9個(gè)30m3一級(jí)種子罐和13個(gè)100m3的二級(jí)種子罐?？捎萌R州市精細(xì)化工機(jī)械設(shè)備廠的發(fā)酵

36、罐和種子罐。其參數(shù)如下：表 6-1 發(fā)酵設(shè)備的性能參數(shù)筒體直徑dg(mm)公稱體積m3筒體高度h(mm)攪拌軸功率kw攪拌軸轉(zhuǎn)速r.p.m換熱面積m218001032007.515012240030660045180343000320060800065160656.4.2生產(chǎn)設(shè)備的確定板框過濾機(jī)此設(shè)備每天處理量約為336m3，其能力為336m3/6h=56t/h,需要6個(gè)bas-16-40的板框過濾機(jī)，其生產(chǎn)能力為812t/h。主要有下面特點(diǎn)：不但濾液損耗少、流通量大，而且易于拆卸和安裝，易于使用。形狀是螺紋的，平整光滑，使濾材不易破損，使用壽命長(zhǎng)?？梢杂脺刂菔袞|頂機(jī)械制造有限公司的設(shè)備，其參

37、數(shù)如下：表 6-2 板框過濾機(jī)的性能參數(shù)規(guī)格電機(jī)功率(kw)過濾能力t/h過濾面積m2濾板數(shù)塊板外尺寸mmbas-16-4002.28122.016400400超濾裝置淺道系統(tǒng)的超濾裝置可以分離酶等大分子混合物和細(xì)菌、病毒的濾除，以及酶液的濃縮和脫鹽。此設(shè)備和蠕動(dòng)泵組合使用。沉淀裝置對(duì)流式沉淀裝置不但更容易連續(xù)的生產(chǎn)，溶劑可以重復(fù)使用，設(shè)備的工作效率高，收率也高，并且易于沉淀。噴霧干燥機(jī)每天要處理的沉淀量1442 m3，其生產(chǎn)能力為1442m3/2.5h=577 m3/h,需要 1臺(tái)dlp500電動(dòng)的噴霧干燥機(jī)，工作力為500kg/h（水份最大蒸發(fā)量）。有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、轉(zhuǎn)動(dòng)速度快，震動(dòng)的幅

38、度小，霧滴的存在均勻，干燥快，出品的成本低。2、干燥物的顆?？蓳?jù)物質(zhì)性質(zhì)選擇最適合的轉(zhuǎn)速。3、無級(jí)的調(diào)速，可以變換噴霧距離，避免物料粘壁和粘頂?shù)默F(xiàn)象。4、無級(jí)的調(diào)速，可以干燥不同的物料，工作范圍廣，資金少?？捎镁附械奶焯?離心噴霧)干燥設(shè)備廠生產(chǎn)的設(shè)備，其參數(shù)如下：表 63 噴霧干燥機(jī)性能參數(shù)規(guī)格噴霧盤直徑mm長(zhǎng)寬高m電動(dòng)噴頭轉(zhuǎn)速r/min水份最大蒸發(fā)量kg/h熱源dlp5002408.66.59.110800-13000500電、蒸汽氣流干燥裝置 因?yàn)橐惶煨杼幚淼臑V渣量到32m3，而且工作3小時(shí)，其能力為32m3/3h=10.6 m3/h,則需選mqg-2的氣流干燥機(jī)，其生產(chǎn)力為2t/h（

39、以產(chǎn)量干淀粉計(jì)）。有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、生產(chǎn)場(chǎng)地沒有粉塵污染。2、其容量為其它產(chǎn)品的60%，而耗用蒸汽低于國外產(chǎn)品。3、機(jī)器有水分的控制儀。而且調(diào)速電機(jī)的控制量，監(jiān)管干品水分，出品質(zhì)量高。4、具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作、易維修的特點(diǎn)。本機(jī)器可應(yīng)用于食品、化工和建材的粉狀和顆粒狀物的干燥?？捎靡伺d市和橋汽流干燥機(jī)廠的設(shè)備，其參數(shù)如下：表64 氣流干燥機(jī)性能參數(shù)型號(hào)蒸汽耗用量 kg蒸汽/kg水產(chǎn)量 噸/小時(shí)（以干淀粉計(jì)）進(jìn)機(jī)濕物料（含水率%）成品物料（含水率%）mqg-21.82.02401214酒精回收塔由塔身、塔釜、高位貯罐、冷卻器、中罐、冷凝器等部件組成，廣泛用于稀酒精回收?；厥账臀锪辖佑|地方用1

40、cr18ni9ti不銹鋼，耐腐蝕，還耐用，符合衛(wèi)生要求。酒精回收塔和對(duì)流沉淀裝置一塊使用，需要1臺(tái)jh800的回收塔，其能力為720780kg/h，就可以滿足要求?？捎脽o錫的興盛藥化工程設(shè)備廠的酒精回收塔，其技術(shù)參數(shù)如下：表 6-5 酒精回收塔的性能參數(shù)規(guī)格填料形式回收濃度%回收能力 kg/h塔身高度 mm塔釜容積 ljh800不銹鋼波紋網(wǎng)孔填料90750-78075003000蠕動(dòng)泵蠕動(dòng)泵主要于食品、醫(yī)學(xué)、釀酒、制藥、造紙、采礦、及廢物處理等行業(yè)。有以下特點(diǎn)特點(diǎn)：1、無污染：流體自管內(nèi)輸送，泵和流體無污染，也保護(hù)流體組織。2、 計(jì)算精準(zhǔn)：低脈沖合乎流體的高精度器械的要求。3、便于控制：可進(jìn)行

41、數(shù)字化的控制。4、維修方便：只需片刻清洗和替換軟管。空氣和內(nèi)部完全隔絕，可以避免流體的氧化。而它被用在超濾以后料液輸送上，用rdb30的蠕動(dòng)泵就可以滿足要求?？捎锰┌财杖鹛貦C(jī)械制造有限公司的蠕動(dòng)泵，其性能參數(shù)如下：表66 蠕動(dòng)泵性能參數(shù)規(guī)格連接管口dn功率kw容積m3/h重量kgrdb301007.50.6-30620粉碎機(jī)一天粉碎粗酶制劑4.8t，工作時(shí)間6小時(shí)，需要一臺(tái)sc-40b型萬能粉碎機(jī)，工作能力為200-800kg/h。有下面幾個(gè)特點(diǎn)：簡(jiǎn)單堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)、運(yùn)轉(zhuǎn)速度平穩(wěn)、粉碎作用好，粉碎物通過主機(jī)排出、粒度大小通過不同孔的篩網(wǎng)獲得，這種器件也是不銹鋼材料。用江陰雙誠藥化機(jī)械的粉碎機(jī)，其性

42、能參數(shù)：表6-7 粉碎機(jī)性能參數(shù)型號(hào)電機(jī)功率(kw)主軸轉(zhuǎn)速(r/min)粉碎細(xì)度(目)進(jìn)料粒度(mm)外形尺寸(mm)長(zhǎng)寬高生產(chǎn)能力(kg/h)40b型7.5340012-12055506001450200-800包裝機(jī)這種罐裝包裝機(jī)可以進(jìn)行喂罐、計(jì)量和稱重選別工作。可以配套組成完整罐裝的流水線，可包裝易流動(dòng)和粉粒狀物料。特點(diǎn)為罐狀容器包裝，加上自動(dòng)的喂罐系統(tǒng)，可在罐瓶不罐裝的整機(jī)表面除電機(jī)和機(jī)頭外由不銹鋼材料。懸掛式料箱，裝卸方便，方便清洗使用高速的離合制動(dòng)器，具有速度加快、扭矩放大、壽命變長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。重量差報(bào)警、剔除裝置的自動(dòng)把次品剔除，來確保流水線上產(chǎn)品合格性，節(jié)省后道工序中的分選機(jī)。替

43、換螺旋附件，適應(yīng)各種微粒等多種物料。托罐和吸塵裝置可使在充填時(shí)充填口與容器口保持密封，防止粉塵污染環(huán)境。其基本參數(shù)如下：表68 包裝機(jī)的性能參數(shù)整機(jī)功率2kw整機(jī)體積220017502350毫米裝箱容積39升(加大型60升)電源100 500克 偏差1%整機(jī)重量500千克充填速度20 - 50 罐/分鐘包裝精度包裝重量 100克 偏差2%包裝重量10 5000克(變換螺旋附件)容器尺寸圓柱形容器30-160 h 50-280毫米計(jì)量方式稱量反饋跟蹤螺旋旋轉(zhuǎn)充填式泵:ljb型的化工離心泵已用于化工環(huán)保等行業(yè).輸送溫度可達(dá)-15150,附有顆粒,粘度大,本公司選用以下兩泵,優(yōu)點(diǎn)有泵流量大,軸功率小

44、,節(jié)省時(shí)間.選型如下表69 泵的性能參數(shù)型號(hào)軸功率kw轉(zhuǎn)速r/min揚(yáng)程m效率%流量m3/h汽蝕余量m重量kgljb80-65-306.2829003065504.4367ljb100-80-3010.0529003065805.54256.5空氣凈化系統(tǒng)6.5.1流程高空采風(fēng)粗過濾壓縮儲(chǔ)罐冷卻旋風(fēng)分離空氣加熱空氣總過濾6.5.2設(shè)備計(jì)算廠區(qū)建在濟(jì)寧鄒城附近，由資料得知設(shè)計(jì)空氣溫度35，空氣相對(duì)濕度取73%，壓強(qiáng)為1.01105pa (絕壓)?？諝饨^對(duì)濕含量x0=ps/（p -ps） ps=5.7kpax0=0.0275千克水/千克空氣表4-1t()p(kg/cm2)x（kg水/kg絕干空氣）

45、ps （kpa）空壓機(jī)進(jìn)口t1p1x1=0.0275ps11空壓機(jī)出口t2=133p2=4x2=0.0275ps2 2冷卻器進(jìn)口t3=133p3=4x3=0.0275ps3 3=100%冷卻器出口t4=30p4=3.7x4=0.0074ps44=100%加熱器出口t5=37p5=3.7x5=0.0074ps55總過濾器出口t6=37p6=35x6=0.0074ps66發(fā)酵罐進(jìn)口t7=37p7=3.5x7=0.0074ps77發(fā)酵罐出口t8=37p8=1.5x8=0.028ps88=100%空氣中的微生物密度隨高度、地區(qū)、氣候等的不同而有很大差別。一般的情況下，在高空細(xì)菌數(shù)量較少。每升高10m，

46、微生物含量就減少一個(gè)數(shù)量級(jí)，所以在本次設(shè)計(jì)20m高空采風(fēng)。壓縮機(jī)取最大通風(fēng)比為1，則4只60 m3發(fā)酵罐，裝液系數(shù)85%，需要的通風(fēng)量=6085%41.0=204m3/min。在0.15mpa，溫度35度下：q實(shí)際=0.3204308/3050.15=412m3考慮到余量再去系數(shù)1.1：需要風(fēng)量v最大=1.1412=453m3 設(shè)計(jì)時(shí)留一臺(tái)壓縮機(jī)備用，所以選取通風(fēng)量為120m3/min的壓縮機(jī)4臺(tái)，在壓縮前，先經(jīng)過粗過濾處理，粗過濾器選擇：選用yg-p型高效過濾器1臺(tái)儲(chǔ)罐貯罐容積儲(chǔ)罐容積一般為壓縮機(jī)排氣量的1020%，本設(shè)計(jì)取15%，則儲(chǔ)罐容積=45315%=68 m3 貯罐尺寸 由于通風(fēng)量較

47、大，設(shè)計(jì)兩個(gè)儲(chǔ)罐，設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐的高徑比h：d=2：1，所以，每個(gè)儲(chǔ)罐的容積=68/2m3=0.78d32+v封頭234=3.14/4d22d。 解得：d=2787mm 取d=2800mm采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，查發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論表15得：當(dāng)容器內(nèi)徑d=2800mm時(shí)直邊高度h2=40mm，內(nèi)表面積f=8.82m2，曲面高度h1=700mm，容積v1=3.12 m3 。 貯罐實(shí)際容積驗(yàn)算v=3.14/4hd2 + 2v封=3.14/422.82.82+23.12=23.5 m3壁厚的計(jì)算 受內(nèi)壓容器壁厚的計(jì)算公式s=pd/230-p +c式中：s壁厚(mm)p設(shè)計(jì)壓力(表壓，kg/cm2)， p=3

48、d罐徑(mm)， d=2800焊縫系數(shù)，雙面對(duì)焊，取=0.8c腐蝕裕度(mm)， c=4鋼允用應(yīng)力 ，碳鋼，取=35/4.所以，計(jì)算得s=32800/(23035/40.8-3)+4=9.23mm但為了安全起見，留有余量，取壁厚s=10mm.冷卻器(重點(diǎn)設(shè)備設(shè)計(jì))本設(shè)計(jì)選用列管式換熱器，空氣走管間，冷卻水走管內(nèi)，為提高傳熱效率，在管外設(shè)置檔板，增加空氣流速。 進(jìn)口空氣狀態(tài)：(1) 空氣濕含量x3： 空氣經(jīng)過前面的處理后，沒有水出析，所以：x3=x0=0.0275千克水/千克空氣(2) 溫度t3：可以把空氣當(dāng)作理想氣體看待，則利用公式：t2/t1=(p2/p1)(m-1)/m 式中： p2為壓縮機(jī)的出口壓強(qiáng) 4105pa p1為空氣壓強(qiáng) 1105pa t2為壓縮機(jī)出口溫度 m=1.25解 t2/t1=(4/1)（1.25-1）/1.25 得： t2=133 且t3=t2=133出口空氣狀態(tài)（1）溫度t4：冷卻到30，所以t4=30（2）空氣濕含量x4：設(shè)計(jì)t4=30，p4=4kg/cm2，4=100%。查得t4=30時(shí)，ps=0.0433105pa。由公式：x4=0.622 ps3/（ p3- ps3）得 x4=0.6220.0433100%/（4-0.0433100%）=0.00678千克水/千克絕干空氣干空氣流量g的計(jì)算公式： g=v/（vm/m）（