年產(chǎn)60000噸味精工廠項目建議書

1、第一章 項目建議書項目名稱：年產(chǎn)60000噸味精的工廠設計1.1項目建設的背景和意義味精是人們熟悉的鮮味劑，是l谷氨酸單鈉鹽(mono sodium glutamate)的一水化合物(hooc-ch2ch(nh2)-coona·h20)，具有旋光性，有d型和l型兩種光學異構體。味精具有很強的鮮味(閾值為0. 03%)，現(xiàn)已成為人們普遍采用的鮮味劑，其消費量在國內(nèi)外均呈上升趨勢。根據(jù)我國目前味精市場的情況，欲建一個年產(chǎn)量在6萬噸左右的味精廠。 我們建的工廠實行自行研發(fā)的技術，包括生產(chǎn)工藝、標準設備選型，非標準設備的工藝設計，廠房設備的布置、生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品、原料的檢測方法，培訓企業(yè)技術及

2、生產(chǎn)員工、企業(yè)提供資金、場地及管理、工作人員。公司建成以后要在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎上不斷開發(fā)新產(chǎn)品，新工藝，銷售模式及產(chǎn)品的推廣的要不斷的擴大。投資風險及成本由于以玉米淀粉等副產(chǎn)品為主發(fā)酵原料，成本小，風險相對較小。1.2 項目提出的必要性、市場需求和依據(jù)味精的主要成分為谷氨酸鈉，味精除了是調(diào)味的好助手外，它在消化過程中能分出谷氨酸，后者在腦組織中經(jīng)酶催化，可轉變成一種抑制性神經(jīng)遞質。香港和日本人均年消費味精都超過1000克，我國內(nèi)地僅為500克。目前在家庭消費市場上，國外的雞精對味精取代率超過60，而中國的取代率不到10。未來五年，國內(nèi)市場雞精對味精取代率也不會超過30。雞精市場雖然有較大的市場潛

3、力，但味精產(chǎn)品的市場份額在今后很長的時期內(nèi)會一直大于雞精產(chǎn)品，味精企業(yè)還有很大的發(fā)展前景。不斷升級味精產(chǎn)品，提煉全新的產(chǎn)品概念，進行精準的品牌傳播是味精生產(chǎn)廠家未來的營銷方向。1.3產(chǎn)品方案及擬建規(guī)模1.3.1產(chǎn)品方案味精生產(chǎn)全過程可劃分為四個工藝階段:(1)原料的預處理及淀粉水解糖的制備;(2)種子擴大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵;(3)谷氨酸的提取;(4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。年產(chǎn)味精60000噸，一條生產(chǎn)線，每年工作日為300天，實行三班制，發(fā)酵周期為40小時。1.3.2 味精生產(chǎn)工藝流程味精生產(chǎn)全過程可劃分為四個工藝階段:(1)原料的預處理及淀粉水解糖的制備;(2)種子擴大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵

4、;(3)谷氨酸的提取;(4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。 與這四個工藝階段相對應味精生產(chǎn)廠家一般都設置了糖化車間、發(fā)酵車間、提取車間和精制車間作為主要生產(chǎn)車間。另外，為保障生產(chǎn)過程中對蒸汽的需求，同時還設置了動力車間，利用鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽，并通過供氣管路輸送到各個生產(chǎn)需求部位。為保障全廠生產(chǎn)用水，還要設置供水站。所供的水經(jīng)消毒、過濾系統(tǒng)處理，通過供水管路輸送到各個生產(chǎn)需求部位 。味精發(fā)酵法生產(chǎn)的總工藝流程見圖1。菌種斜面培養(yǎng)空氣淀粉搖瓶擴大培養(yǎng)除鐵發(fā)酵配料除菌裝置預處理過濾種子罐擴大培養(yǎng)淀粉水解糖無菌空氣脫色濃縮結晶離心等電點調(diào)節(jié)大結晶小結晶過濾干燥干燥沉淀離心 拌鹽粉碎粗谷氨酸母液粗谷氨酸

5、粉狀味精顆粒味精溶解離子交換處理粗谷氨酸溶液中和制味精 圖1 味精生產(chǎn)總工藝流程圖1.3.3技術來源由科研機構或學校獲得。1.4.廠址選擇 廠址選在煙臺市高新技術開發(fā)區(qū)，占地面積30000平方米。采用先進工藝技術及設備，年產(chǎn)60000噸味精。山東是農(nóng)業(yè)大國玉米尤其豐富，在玉米基礎上，山東發(fā)展了玉米淀粉，快速形成了許多玉淀粉廠家，在此基礎上，我將利用當?shù)氐挠欣麠l件在本地與玉米淀粉廠家合作購買其產(chǎn)品作為味精的原料。1.5產(chǎn)品的銷售銷售方向：產(chǎn)品的銷售主要面對全國市場及日本和韓國銷售方式：經(jīng)過這幾年的發(fā)展，我國的味精市場已經(jīng)發(fā)展成熟，建立了比較完全的銷售制度。所以味精的銷售方式主要是批量銷

6、售。1.6主要原料、燃料、動力的供應1.61 原料供應山東是農(nóng)業(yè)大國玉米尤其豐富，在玉米基礎上，山東發(fā)展了玉米淀粉，快速形成了許多玉淀粉廠家，在此基礎上，我將利用當?shù)氐挠欣麠l件在本地與玉米淀粉廠家合作購買其產(chǎn)品作為味精的原料。1.6.2 水、電、熱供應該區(qū)毗鄰發(fā)電廠，電力供應充足；廠內(nèi)設有鍋爐房，基本實現(xiàn)集中供熱；該區(qū)緊挨水庫，為該廠的生產(chǎn)需要提供豐富的水資源。1.7 工廠組織及勞動定員董事長副總經(jīng)理副總經(jīng)理總經(jīng)理1.7.1組織結構副總經(jīng)理財管部運輸部營銷部檢測中技術部研發(fā)中采購部后勤部生產(chǎn)部1.7.2勞動定員表1-1勞動定員名稱生產(chǎn)部營銷部采購部技術部運輸部財管部后勤部研發(fā)中心產(chǎn)品檢測中心董

7、事會總計人數(shù)602610716516101051651.8 項目實施進度預測 該項目計劃在23個月內(nèi)完成，前半階段主要進行工地規(guī)劃、廠房設計及籌建、設備的購買；后半階段主要進行設備的調(diào)試及招收員工。具體進度如下： 2011.6-2012.2   進行工地規(guī)劃、工廠設計并籌集資金2012.2-2012.8   開始進行土建工程并考察訂購設備   2012.8-2013.1   進行設備的安裝調(diào)試 2013.1-2013.2  招聘員工進行培訓并安排崗位2013.2-2013.5

8、 試生產(chǎn)2013.5 正式生產(chǎn)1.9.環(huán)境保護及三廢處理對于發(fā)酵結束后產(chǎn)生的下腳料，可以經(jīng)過殺菌，殺死存活的菌體之后賣給當?shù)氐木w蛋白加工工廠，可對資源重新利用。對于生產(chǎn)谷氨酸的廢水（主要來源于制糖工段的壓榨沖洗水，發(fā)酵工段的發(fā)酵沖洗水，以及少量的生活污水），由于其cod和nhn都較高，直接排放會造成極大的污染，所以要采用蒸氨塔提除氨，水解酸化，接觸氧化法后再排放。也可以用于灌溉，有利于水資源的再利用，并且水中含有大量的營養(yǎng)物質。對于本廠噪聲控制主要通過車間內(nèi)壁隔音，吸音裝置。采用了精細設備儀器，提高裝配質量，從而確保自根本上降低噪聲?？諝獬囬g裝有隔音墻。員工進入車間操作一律配戴封閉式耳塞

9、。而鍋爐產(chǎn)生的煙塵，通過除塵設備處理。生活垃圾 放入廠內(nèi)密閉垃圾箱內(nèi)后，由當?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門定期統(tǒng)一收集。1.10投資估算及資金籌措方案本項目總投資8000萬元人民幣，其中征地費780萬元，建筑工程和其他工程1500萬元，設備購買及安裝費用4500萬元，不可預見費600萬元，流動資金620萬元。資金籌措方案：通過銀行貸款獲得4000萬元，自籌4000萬元。1.11 經(jīng)濟效益和社會效益的初步估計 項目建成后，年銷售收入4.8億元左右，交納稅金15840萬元左右，利潤總額21263.32萬元左右。回收期近2年。 該項目建成后，不但可以增加當?shù)氐牡矸垆N售問題、勞動就業(yè)問題，還

10、可以促進種植、機械、輕工、交通運輸、商業(yè)等行業(yè)的發(fā)展。1.12 結論 本項目生產(chǎn)技術成熟，投資風險小，投資回收期短，此項目切實可行。投資結構較合理。廠子建成后可以提供一定的就業(yè)崗位，緩解就業(yè)壓力，還可以帶動其他服務行業(yè)的發(fā)展， 具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。我國有豐富的淀粉資源，具有良好的原料保障和占有得天獨厚的發(fā)展優(yōu)勢。從綜合利用考慮，對淀粉進行深度開發(fā)，可增加附加值，符合我國國情，能大大增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益和提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。本項目合理可行。第二章  廠址選擇本廠建在煙臺市高新技術開發(fā)區(qū)，該區(qū)近幾年發(fā)展迅速，交通便捷，通訊便利，水資源豐實，能源充足，基礎設施配套，投

11、資政策優(yōu)惠，具有良好的投資環(huán)境。煙臺是山東省產(chǎn)玉米大市，在玉米基礎上，煙臺發(fā)展了玉米淀粉，快速形成了許多玉米淀粉廠家，在此基礎上，我將利用當?shù)氐挠欣麠l件在本地與玉米淀粉廠家合作購買其產(chǎn)品作為味精的原料。2.1建廠條件分析（1）自然條件：煙臺高新區(qū)地勢平坦,地質結構穩(wěn)定。自然地耐力在12噸以上。地下水埋深一般在1.7米以上，西部在2.8米左右。 高新區(qū)四季分明，氣候宜人。年平均氣溫為12.5，極端最低氣溫13.1，極端最高氣溫38；最冷月（月）平均氣溫4.7，最熱月（月）平均氣溫27.2。年平均降雨量為737毫米，相對濕度為64% 。非常適合建設發(fā)酵廠。（2）交通條件：煙臺高新區(qū)地處中國山東半島

12、黃海之濱，位于北緯37°32'、東經(jīng)121°14'，北與北京、大連隔海相望，南與上海、青島陸路相通，東與韓國、日本一衣帶水，是21世紀中國重點開發(fā)的環(huán)渤海經(jīng)濟圈內(nèi)的重要生長點。毗連煙臺市中心區(qū)，距煙臺港6公里，距煙臺火車站6公里，距煙臺國際機場只有30分鐘路程。交通非常方便. （3）通訊條件：煙臺市郵電通訊發(fā)展迅速，程控電話、移動通訊、無線尋呼、國際傳真、因特網(wǎng)、特快專遞構成了覆蓋全國、溝通世界的現(xiàn)代化信息網(wǎng)絡。（4）電力條件：煙臺市高新區(qū)電力充足，現(xiàn)有的單座220kv變電站，新港輸變電工程，有配置180兆伏安變壓器2臺，220kv出線4回，110kv出線8

13、回；10kv出線15回。（5）供水條件：全市地下水理論蘊藏量為12億立方米，每年可采量0.88億立方米，總產(chǎn)水量28億立方米。二期供水量日產(chǎn)5萬噸工程也即將開始投用.2.2環(huán)境影響評價生產(chǎn)、生活廢水經(jīng)公司污水處理站處理后，出水水質可滿足國家污水排入城市下水道水質標準排放標準，經(jīng)管道排入污水處理廠,對周圍居民的生活不會造成影響。工藝廢氣發(fā)酵工段產(chǎn)生的二氧化碳、水和發(fā)酵氣味。對非厭氧的污水處理池充分通風和曝氣，來減少厭氧物質的存在；對厭氧池加集氣罩收集，經(jīng)液堿噴淋塔吸收。經(jīng)處理后，可明顯減輕惡臭氣體的排放，通過大氣擴散稀釋，濃度可明顯降低。由于廠址地勢平坦開闊，空氣的擴散能力較強，再加上距離最近的

14、居民區(qū)遠，所以發(fā)酵異味和污水處理站惡臭氣體一般不會影響人們的正常生活。固體廢物采用焚燒、堆肥等處理辦法。噪聲采取合理布置空間、提高廠房維護結構的隔聲效果、對需要單獨放置的高噪聲設備設置隔聲房間、采購低噪聲設備等措施。2.3廠址最后選擇 廠址最后選在煙臺市高新區(qū)，占地面積30000平方米。第三章 總平面設計3.1廠區(qū)總平面設計原則（1）總平面設計必須符合生產(chǎn)流程的要求；（2）總平面設計應當將占地面積較大的生產(chǎn)主廠房布置在廠區(qū)的中心地帶，以便其他部門為其提供配合服務；（3）總平面設計應充分考慮地區(qū)主風向的影響，以此合理布置各建筑物廠房及廠區(qū)位置，主風向由各地風玫瑰圖決定；（4）全廠的貨流

15、、人流、原料、管道等的輸送應有各自線路，力求避免交叉，合理地加以組織安排。（5）廠區(qū)建筑物間距應按有關規(guī)范設計。3.2廠內(nèi)建筑及技術經(jīng)濟指標整個廠區(qū)有四個門，東門、西門、北門（兩個），內(nèi)設有生活區(qū)，辦公區(qū)，主生產(chǎn)區(qū)。生活區(qū)有宿舍樓、運動場、浴室、矩形人工湖，便于職工的娛樂休閑。辦公區(qū)有辦公樓（一樓設有展廳），試驗樓。主生產(chǎn)區(qū)有原料儲存庫，糖化車間、發(fā)酵車間、提取車間、精制車間、包裝車間、成品儲存庫等。輔助建筑有廢水處理站、鍋爐房、變電所、機修車間等。另外，工廠中有中心花壇綠化帶等。表3-1 廠區(qū)建筑物形狀面積一覽表序列建筑物形狀長×寬（m）×層數(shù)占地面積（）1原料儲存庫30

16、× 20× 16002糖化車間45× 20× 19003發(fā)酵車間50× 30× 115004種子培養(yǎng)室10× 10× 11005種子發(fā)酵車間20×10× 12006監(jiān)控室10× 10× 11007提取車間30× 20× 14008精致車間30× 20× 16009包裝車間30× 20× 160010成品庫30× 20× 160011備用設備庫20× 16× 132012cip清

17、洗車間20× 10× 120013生產(chǎn)辦公室20× 10× 120014變電所10× 10× 110015供水站30× 10× 130016鍋爐房30× 10× 130017煤炭庫20×20 × 140018空氣除菌室20× 10× 120019機修車間30× 20× 160020警衛(wèi)室5×5× 1×4個10021污水處理站20×20 × 140022停車廠50×20×

18、; 1100023辦公樓30×20×660024宿舍樓30×20×660025食堂30×10×130026浴室20×10×120027運動場40×20×180028公廁16×5×18029總計11800總土地使用面積及建筑系數(shù)總土地使用面積：30000平方米；建筑系數(shù)：11800÷30000=40%表3-2技術經(jīng)濟一覽表1廠區(qū)占地面積300002全廠建筑面積118003建筑物覆蓋率40%4綠化面積61245綠化率21%根據(jù)以上計算，繪制廠區(qū)布置圖，廠區(qū)內(nèi)還建有人工湖

19、等。廠區(qū)總平面布置圖見附圖一 第四章 味精工廠工藝設計4.1 產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量確定味精生產(chǎn)全過程可劃分為四個工藝階段:(1)原料的預處理及淀粉水解糖的制備;(2)種子擴大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵;(3)谷氨酸的提取;(4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。年產(chǎn)味精60000噸，兩條條生產(chǎn)線，每年工作日為300天，實行三班制，發(fā)酵周期為40小時。4.2 生產(chǎn)工藝流程1味精生產(chǎn)工藝概述味精生產(chǎn)全過程可劃分為四個工藝階段:(1)原料的預處理及淀粉水解糖的制備;(2)種子擴大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵;(3)谷氨酸的提取;(4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。與這四個工藝階段相對應味精生產(chǎn)廠家一般都設置了糖化車間、

20、發(fā)酵車間、提取車間和精制車間作為主要生產(chǎn)車間。另外，為保障生產(chǎn)過程中對蒸汽的需求，同時還設置了動力車間，利用鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽，并通過供氣管路輸送到各個生產(chǎn)需求部位。為保障全廠生產(chǎn)用水，還要設置供水站。所供的水經(jīng)消毒、過濾系統(tǒng)處理，通過供水管路輸送到各個生產(chǎn)需求部位 。2 淀粉水解糖制備在工業(yè)生產(chǎn)上將淀粉水解為葡萄糖的過程稱為淀粉的糖化，所制得的糖液稱為淀粉水解糖。由于谷氨酸生產(chǎn)菌不能直接利用淀粉或糊精作碳源，因而必須將淀粉水解為葡萄糖，才能供發(fā)酵使用。目前，國內(nèi)許多味精廠采用雙酶法制糖工藝。3 種子擴大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵種子擴大培養(yǎng)為保證谷氨酸發(fā)酵過程所需的大量種子，發(fā)酵車間內(nèi)設置有種子站，完成

21、生產(chǎn)菌種的擴大培養(yǎng)任務。從試管斜面出發(fā)，經(jīng)活化培養(yǎng)，搖瓶培養(yǎng)，擴大至一級乃至二級種子罐培養(yǎng)，最終向發(fā)酵罐提供足夠數(shù)量的健壯的生產(chǎn)種子。 谷氨酸發(fā)酵開始前，首先必須配制發(fā)酵培養(yǎng)基，并對其作高溫短時滅菌處理。用于滅菌的工藝除采用連消塔維持罐一噴淋冷卻系統(tǒng)外，還可采用噴射加熱器維持管真空冷卻系統(tǒng)或薄板換熱器滅菌系統(tǒng)。但由于糖液粘度較大，流動性差，容易將維持管堵塞，同時真空冷卻器及薄板加熱器的加工制造成本較高，因而應用較少。發(fā)酵設備，國內(nèi)味精廠大多采用機械攪拌通風通用式發(fā)酵罐，罐體大小在50m3到500m3之間。對于發(fā)酵過程采用人工控制，檢測儀表不能及時反映罐內(nèi)參數(shù)變化，因而發(fā)酵進程表現(xiàn)出波動性，產(chǎn)酸

22、率不穩(wěn)定。由于谷氨酸發(fā)酵為通風發(fā)酵過程，需供給無菌空氣，所以發(fā)酵車間還有一套空氣過濾除菌及供給系統(tǒng)。 空氣經(jīng)兩級冷卻兩級分離加熱除菌裝置制得無菌空氣送至發(fā)酵罐使用。 4 谷氨酸的提取谷氨酸的提取一般采用等電點離子交換法，國內(nèi)有些味精廠還采用等電點鋅鹽法、鹽酸水解等電點法及離子交換膜電滲析法提取谷氨酸。但存在廢水污染大，生產(chǎn)成本高，技術難度大等問題，應用上受到限制 。5 谷氨酸制取味精及味精成品加工精制車間加工的谷氨酸產(chǎn)品為谷氨酸單鈉，即味精。粗品經(jīng)提純、加工、包裝，得到成品。味精中和液的脫色過程，除使用碳柱外，還可使用離子交換柱，利用離子交換樹脂的吸附色素。味精的干燥過程，國內(nèi)許多廠家還采用箱

23、式烘房干燥，設備簡單，投資低，但操作條件差，生產(chǎn)效率低，不適應大規(guī)模生產(chǎn)的要求。也有的廠家使用氣流干燥技術，生產(chǎn)量大，干燥速度快，干燥時間短，但干燥過程對味精光澤和外形有影響，同時廠房建筑要求較高，這樣均不如振動式干燥床應用效果好 。 生產(chǎn)工藝流程圖見附圖二。4.3 物料衡算1味精發(fā)酵工藝技術指標（1）查發(fā)酵工廠工藝設計概論p326表3 味精行業(yè)國家企業(yè)標準 ，選用主要指標如表4-1表4-1 味精發(fā)酵工藝技術指標指標名稱單位指標數(shù)生產(chǎn)規(guī)模t/a60000（味精）生產(chǎn)方法中糖發(fā)酵，一次等電點提取年生產(chǎn)天數(shù)d/a300產(chǎn)品日產(chǎn)量t/a200產(chǎn)品質量純度%99倒灌率%0.2發(fā)酵周期h40發(fā)酵初糖kg

24、/m3150淀粉糖轉化率%108糖酸轉化率%60麩酸谷氨酸含量%90谷氨酸提取率%90味精對谷氨酸產(chǎn)率%122（2）主要原材料質量指標 淀粉原料的淀粉含量為80%，含水14%。 （3）二級種子培養(yǎng)基（g/l） 水解糖25，糖蜜20，尿素3.5，磷酸氫二鉀1.0，硫酸鎂0.6，玉米漿510，泡敵0.6，硫酸鎂0.002，硫酸亞鐵0.002。 （4）發(fā)酵培養(yǎng)基（g/l） 水解糖150，糖蜜4，硫酸鎂0.6，氯化鉀0.8，磷酸氫二鈉0.2，硫酸亞鐵0.002，硫酸錳0.002，尿素（總尿）40，泡敵0.6，植物油1.0。（5）接種量為8% 。 2 谷氨酸發(fā)酵車間的物料衡算 首先計算生產(chǎn)1000kg純

25、度為100%的味精需耗用的原輔材料及其他物料量。（1）發(fā)酵液量v1 設發(fā)酵初糖和流加高濃度糖最終發(fā)酵終糖濃度為220 kg/m3，則發(fā)酵液量為：式中 220發(fā)酵培養(yǎng)基終糖濃度（kg/m3） 60%糖酸轉化率 90%谷氨酸提取率 99.8%除去倒灌率0.2%后的發(fā)酵成功率 122%味精對谷氨酸的精制產(chǎn)率（2）發(fā)酵液配制需水解糖量g1 以純糖算， （3）二級種液量 v2 （4）二級種子培養(yǎng)液所需水解糖量 g2 式中 50二級種液含糖量（kg/m3）（5）生產(chǎn)1000kg味精需水解糖總量g為： （6）耗用淀粉原料量 理論上，100kg淀粉轉化生成葡萄糖量為111kg，故理論上耗用的淀粉量g淀粉為：式

26、中 80%淀粉原料含純淀粉量 108%淀粉糖轉化率（7）尿素耗用量 二級種液耗尿素量為v3發(fā)酵培養(yǎng)基耗尿素為v4故共耗尿素量為278.34kg（8）甘蔗糖蜜耗用量 二級種液耗用糖蜜量v5發(fā)酵培養(yǎng)基耗糖蜜量v6合計耗糖蜜38.7kg（9）氯化鉀耗量gkcl （10）磷酸氫二鈉（na2hpo4·7h2o）耗量g3 （11）硫酸鎂（mgso4·7h2o）用量g4 （12）消泡劑（泡敵）耗用量g5 （13）植物油耗用量 g6 （14）谷氨酸（麩酸）量 發(fā)酵液谷氨酸含量為：實際生產(chǎn)的谷氨酸（提取率90%）為：由上述生產(chǎn)1000kg味精（100%純度）的物料衡算結果，可求得60000t

27、/a味精廠發(fā)酵車間的物料平衡計算。具體計算結果如表4-2表4-2 15000t/a味精廠發(fā)酵車間的物料衡算物料名稱生產(chǎn)1t味精（100%）的物料量60000t/a味精生產(chǎn)的物料量每日物料量發(fā)酵液（m3）6.914.146×1051382二級種液（m3）0.5533.318×104110.6發(fā)酵水解用糖（kg）15209.12×1073.04×105二級種培養(yǎng)用糖（kg）27.651.659×106391.5水解糖總量（kg）1547.659.2859×1073.0953×105淀粉(kg)1613.759.6825×

28、;1073.2275×105尿素（或液氨）（kg）278.341.67×1075.5668×104糖蜜（kg）38.72.322×1067740氯化鉀（kg）5.533.318×1051106磷酸氫二鈉（kg）1.3828.2920×104276.4硫酸鎂（kg）4.482.688×105896泡敵（kg）6.914.146×1051382植物油（kg）10.376.222×1052074谷氨酸（kg）910.185.461×1071.82×105 4.4設備生產(chǎn)能力計算及選型1 發(fā)酵

29、罐 （1）發(fā)酵罐的選型 選用機械渦輪攪拌通風發(fā)酵罐（2）生產(chǎn)能力、數(shù)量和容積的確定 發(fā)酵罐容積的確定：選用300m3罐 生產(chǎn)能力的計算：每噸100%純度的味精需要谷氨酸的發(fā)酵周期為48h(包括發(fā)酵罐清洗、滅菌、進出物料等輔助操作時間)。v1 =6.91m3；生產(chǎn)60000t/a味精需要4.146×105 m3 ；每年工作300天，每天需糖液體積v糖 ：設發(fā)酵罐的填充系數(shù)=80%；則每天需要發(fā)酵需要發(fā)酵罐的總體積為v0（發(fā)酵周期為40h）?，F(xiàn)選用公稱容量為300 m3 機械攪拌通風發(fā)酵罐，其全容量為330 m3 。發(fā)酵罐個數(shù)的確定：公稱體積為300m3的發(fā)酵罐，總體積為330 m3 每

30、天需要330 m3 發(fā)酵罐n0個： n0 =1727.5÷330=6個共需要的發(fā)酵罐數(shù)： 取公稱體積300 m3 發(fā)酵罐12個，其中一個留作備用。實際產(chǎn)量驗算：富裕量 能滿足產(chǎn)量要求。（3）主要尺寸的計算：取高徑比 h：d=2：1 則有：h=2d；解方程得： 取d=5.65mh=2d=11.3m；封頭高： 封頭容積 ：v封=23.60（m3）圓柱部分容積：v筒=283.17 m3驗算全容積v全：v全=v全符合設計要求，可行。（4）冷卻面積的計算 對谷氨酸發(fā)酵，每1m3發(fā)酵液、每1h傳給冷卻器的最大熱量約為4.18×6000kj/(m3·h) 5。采用豎式蛇管換熱器

31、，取經(jīng)驗值k=4.18×500 kj/(m3·h·) 。平均溫差tm： 32 3220 27 12 5代入 對公稱容量330 m3的發(fā)酵罐，每罐實際裝液量為330×80%=264 m3換熱面積 （5）攪拌器計算 由于谷氨酸發(fā)酵過程有中間補料操作，對混合要求較高，因此選用六彎葉渦輪攪拌器 。 該攪拌器的各部分尺寸與罐徑d有一定比例關系攪拌器葉徑 葉寬 ：弧長：底距：盤踞 ：葉弦長：葉距 ：彎葉板厚：=12（mm）取兩擋攪拌，攪拌轉速n2可根據(jù)50m3罐，攪拌直徑1.05m，轉速n1=110r/min。以等p0/v為基準6放大求得：（6）攪拌軸功率的確定 攪

32、拌軸功率可按單位體積攪拌軸功率相等的計算方法和經(jīng)驗式進行計算確定。 通常谷氨酸發(fā)酵按1kw/ m3發(fā)酵醪；對于330 m3發(fā)酵罐，裝液量264 m3則應選取功率264kw的電機。（7）設備結構的工藝計算 空氣分布器：本罐采用單管進風，風管直徑133×4mm。 擋板：本罐因有扶梯和豎式冷卻蛇管，故不設擋板。 密封方式：本罐采用雙面機械密封方式，處理軸與罐的動靜問題。冷卻管布置：采用豎式蛇管。 最高負荷下的耗水量w式中 q總每1m3醪液在發(fā)酵最旺盛時，1h的發(fā)熱量與醪液總體積的乘積 cp冷卻水的比熱容，4.18kj/（kg·k） t2冷卻水終溫，t2=27 t1冷卻水初溫，t1

33、=20 將各值代入上式冷卻水體積流量為0.1m3/s，取冷卻水在豎直蛇管中的流速為1m/s，根據(jù)流體力學方程式，冷卻管總截面積s總為：式中 w冷卻水體積流量，w=0.1m3/s v冷卻水流速，v=1m/s代入上式：進水總管直徑 ：,取dg350×9 冷卻管組數(shù)和管徑：設冷卻管總表面積為s總，管徑d0，組數(shù)為n，則：取n=12，求管徑。由上式得：查金屬材料表選取108×4mm無縫管9， ，認為可滿足要求，?，F(xiàn)取豎蛇管圈端部u型彎管曲徑為250mm，則兩直管距離為500mm，兩端彎管總長度為： 冷卻管總長度l計算： 由前知冷卻管總面積f=396 m2 現(xiàn)取無縫鋼管108

34、5;4，每米長冷卻面積為則:冷卻管占有體積： 每組管長l0和管組高度：另需連接管4.2m：可排豎式直蛇管的高度設為靜液面高度，下部可伸入封底300mm。設發(fā)酵罐內(nèi)附件占有體積為0.8m3，則：總占有體積為則筒體部分液深為：豎式蛇管總高 ； 又兩端彎管總長，兩端彎管總高為500mm，則直管部分高度：則一圈管長： 每組管子圈數(shù)n0：；取6圈。l實=（22.970×6×12）（4.2×12）=1704.24>1577.69現(xiàn)取管間距為，豎蛇管與罐壁的最小距離為0.15m，則可計算出攪拌器的距離在允許范圍內(nèi)（不小于200mm）。.校核布置后冷卻管的實際傳熱面積：而前

35、有f=396m2，可滿足要求。（8）設備材料的選擇10選用a3鋼制作，以降低設備費用。（9）發(fā)酵罐壁厚的計算計算法確定發(fā)酵罐的壁厚s （cm）式中 p設計壓力，取最高工作壓力的1.05倍，現(xiàn)取p=0.4mpa d發(fā)酵罐內(nèi)經(jīng)，d=565cm a3鋼的應用應力，=127mpa 焊接縫隙， =0.7 c壁厚附加量（cm）式中 c1鋼板負偏差，現(xiàn)取c1=0.8mm c2為腐蝕余量，現(xiàn)取c2=2mm c3加工減薄量，現(xiàn)取c3=0選用16mm厚a3鋼板制作。封頭壁厚計算：標準橢圓封頭的厚度計算公式5如下： （cm）式中 p=0.4mpa d=565cm=127mpac=0.08+0.2+0.1=0.38（

36、cm）=0.7（10）接管設計接管的長度h設計：各接管的長度h根據(jù)直徑大小和有無保溫層，一般取100200mm。接管直徑的確定：按排料管（也是通風管）計算：該罐實裝醪量264m3，設2h之內(nèi)排空，則物料體積流量管徑：取無縫管245×12mm，221mm217mm，認為合適。按通風管計算，壓縮空氣在0.4mpa下，支管氣速為2025m/s?，F(xiàn)通風比0.10.18vvm，為常溫下20，0.1mpa下的情況，要折算0.4mpa，30狀態(tài)。風量q1取大值，。利用氣態(tài)方程式計算工作狀態(tài)下的風量qf8取風速v=25m/s，則風管截面積ff為則氣管直徑d氣為：因通風管也是排料管，故取兩者的大值。取

37、245×12mm無縫管，可滿足工藝要求。排料時間復核：物料流量q=0.0367m3/s，流速v=1m/s；管道截面積：，在相同的流速下，流過物料因管徑較原來計算結果大，則相應流速比為排料時間：（11）支座選擇選用裙式支座2 種子罐 發(fā)酵所需的種子從試管斜面出發(fā)，經(jīng)活化培養(yǎng)，搖瓶培養(yǎng)，擴大至一級乃至二級種子罐培養(yǎng)，最終向發(fā)酵罐提供足夠數(shù)量的健壯的生產(chǎn)種子。種子罐冷卻方式采用夾套冷卻。 (1)種子罐的選型 種子罐選型同發(fā)酵罐，采用機械攪拌通風罐。 （2）二級種子罐容積和數(shù)量的確定 二級種子罐容積的確定：接種量為8%計算，則種子罐容積v種2為：式中 v總發(fā)酵罐總容積（m3） 二級種子罐個數(shù)

38、的確定：種子罐與發(fā)酵罐對應上料。發(fā)酵罐平均每天上6罐，需二級種子罐7個。種子罐培養(yǎng)8h，輔助操作時間810h，生產(chǎn)周期1618h，因此，二級種子罐6個已足夠，其中一個備用。主要尺寸的確定 種子罐仍采用幾何相似的機械攪拌通風發(fā)酵罐。h：d=2：1，則種子罐總容積量v'總為：簡化方程如下： 整理后解方程得d=2.43m則h=2d=2×2.43=4.86（m）查得封頭高h'封 罐體總高h'罐：單個封頭容量：v'封= 2.718（m3）封頭表面積： s封=12.971m2圓筒容量 ： 不計上封頭容積 ： 校核種子罐總容積v'總：比需要的種子罐容積25.

39、248 m3大 ，可滿足設計要求。（2）一級種子罐 一級種子罐的選型 選用機械攪拌通風發(fā)酵罐 一級種子罐容積和數(shù)量的確定 種子罐容積的確定：接種量按8%計算，則種子罐容積v種1為故選用公稱體積為3 m3的發(fā)酵罐，發(fā)酵罐的主要尺寸為：罐內(nèi)徑1180mm，圓柱高2360mm，封頭高350mm，罐體總高3060mm，封頭容積21.5l，圓柱部分容積2980l，不計上封頭的容積 2958.5l，全容積3000l。冷卻選用夾套冷卻10。一級種子罐個數(shù)的確定：一級種子罐與二級種子罐對應上料。二級種子罐平均每天上5罐，需一級種子罐6個。種子罐培養(yǎng)8h，輔助操作時間810h，生產(chǎn)周期1618h，因此，一級種子

40、罐6個已足夠，其中一個備用。3 味精廠發(fā)酵車間設備一覽表表4-3 味精發(fā)酵車間設備設備名稱規(guī)格型號生產(chǎn)能力數(shù)量/臺外形尺寸（長×寬×高）（cm×cm×cm）廠家一級種子罐gb-33 m36100×200溫州市利宏輕工機械有限公司生產(chǎn)的fj系列種子罐二級種子罐gb-3030 m36243×486溫州市利宏輕工機械有限公司生產(chǎn)的fj系列種子罐發(fā)酵罐gb-300300 m311565×1130上海聯(lián)環(huán)生物工程設備有限公司的sgz系列光合不銹鋼反應罐發(fā)酵液儲罐gb-300300 m311565×1130上海聯(lián)環(huán)生物工程設備

41、有限公司的sgz系列光合不銹鋼反應罐配料罐gb-100500m32無錫志成生化公司液化罐5 m38200 ×195 ×412溫州亞力輕工機械廠上懸離心機dry4002t/h4300×420×80泰興市高達離心機有限公司板框過濾機myb-52t/h3260×320×120合肥天工科技開發(fā)有限公司真空煮晶鍋2bv2 0602石家莊新生機械廠振動干燥床zlg-63100kg/h3石家莊新生機械廠設備流程圖見附圖三4.5 勞動力計算1.企業(yè)組織工廠采用股份制形式，董事會主要有董事長一人，總經(jīng)理一人，副總經(jīng)理三人，下設有九大部門。2.工作制度全

42、年工作日300天，實行三班倒工作制度，每天每人工作8小時。節(jié)假日按國家標準進行放假。3.勞動定員表4-4勞動定員名稱部長（人）員工（人）共計（人）生產(chǎn)部 1糖化車間560種子培養(yǎng)室3種子發(fā)酵室6發(fā)酵車間8提取精制車間8包裝車間12空氣除菌室3原料庫4成品庫4cip清洗室3監(jiān)控室2營銷部12526采購部1910技術部167運輸部11516財管部145后勤部11516研發(fā)中心1910產(chǎn)品檢測中心1910 董事會 董事長1人 總經(jīng)理1人，副總經(jīng)理3人5總計 1654.6生產(chǎn)車間工藝布置1.生產(chǎn)車間布置原則（1）滿足生產(chǎn)工藝的要求；（2）滿足生產(chǎn)操作的要求；（3）滿足設備安裝、檢修的要求；（4）滿足廠

43、房建筑的要求；（5）滿足節(jié)約建設投資的要求；（6）滿足安全、衛(wèi)生和防腐蝕的要求。2.生產(chǎn)車間非工藝布置  1.門：生產(chǎn)車間的門，設置防蠅、防蟲的裝置，本廠采用雙扇門，車間內(nèi)部采用單扇門。  2.排汽：對產(chǎn)生水蒸氣的設備需進行機械通風，可在設備附近或設備上部的屋頂開孔，用軸流風機在屋頂上直接進行排汽。    3.采光：側窗的采光面積足以達到一定的采光系數(shù)，所以不需在屋頂上開天窗，窗臺高1.2m，內(nèi)設日光燈照明。    4.地坪：車間地坪采用石板地坪，其優(yōu)點是能耐腐蝕，不起灰。生

44、產(chǎn)車間設有明溝排水，將生產(chǎn)車間的廢水和腐蝕性介質排除。    5.墻面：車間內(nèi)設有1.8m的墻裙，用白瓷磚以保證墻面不受污染且易于清洗，墻上部用仿瓷涂料粉刷，可防水、防霉。    6.溫控：車間內(nèi)設有空調(diào)裝置。3.生產(chǎn)車間工藝布置生產(chǎn)車間主要有生產(chǎn)部分，包括糖化車間、發(fā)酵車間、提取車間、精制車間和包裝車間等車間；輔助部分，包括空氣除菌室、供電所，供水站鍋爐房等；生活行政部分，包括辦公樓、職工公寓、食堂、浴室等。生產(chǎn)車間布置圖見附圖四。4.7水電汽用量的計算1水衡算（1）生產(chǎn)用水 發(fā)酵一次用水約4000t，則一年30

45、0×24/40=720000t（2）其他用水 擬其它用水50000噸，則共用水約770000t2電衡算（1）設備用電（以每日用電量計算） 設備總用電=167767度（2）生活用電本工廠每日用電100度（3）其他用電本工廠擬每日其他用電50度總計每日用電166917度，每年工作日300天，則年總用電量50075000度。3熱量衡算（1）發(fā)酵液滅菌所用蒸汽量滅菌過程用0.4mpa的蒸汽壓（表壓），其i=2743kj,分兩步加熱，先用板式換熱器將物料由20預熱到75，再加熱到120，而冷卻水的溫度由20升到45.設每罐的滅菌時間為3h，需要的輸料流量為264÷3=88 th，滅菌

46、所用的蒸汽量為：w1=42400×3.7×（120-75）×1072743-120×4.18=3.2 th這樣每天所用蒸汽量為91.2 td（2）發(fā)酵罐空罐滅菌所用蒸汽量由經(jīng)驗數(shù)據(jù)知，300 m3的發(fā)酵罐滅菌所用蒸汽量為w2=1850 滅菌過程的熱損失：發(fā)酵罐與外界的對流傳熱系數(shù)為：43.4300m3 發(fā)酵罐的表面積定為301 m2，耗用蒸汽量為：w3 =20143.4×（70-20）2743-127×4.18 =197 罐壁隨著洗滌水升溫的蒸汽消耗量為：w4=40.6滅菌過程的蒸汽滲漏消耗的蒸汽：一般滅菌過程的蒸汽滲漏可取總蒸汽消耗

47、量的5，因此空罐滅菌時的蒸汽消耗量為：w=（1250+197+40.6）1-0.05=1566 h 每次空罐的滅菌時間為1.5 h，則每日耗用蒸汽量為：1566×1.5×11=25839 d 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，脯氨酸的發(fā)酵熱約為3.2×104kj（m3·h）設冷卻水的進出口溫度分別為10、20，則冷卻水的用量：w=3.2×104×140（20-10）×4.18=108 th因為每天運轉的發(fā)酵罐數(shù)為20，則日用水量為108×20×0.8×24=42720 td （3）味精提取工序熱量的衡算谷氨酸提取工

48、序的酸化需要將發(fā)酵液加熱，升溫所需熱量為1.2×106kjh中和稀釋硫酸時，硫酸的溶解熱為997000 kjh每天實運轉20罐，此時需要吸收的總熱量為（1.2×106-997000）×203600=1162kj（4）味精溶液濃縮結晶過程的衡算根據(jù)計算知需2個結晶罐物料吸收的熱量：1.5×107kj加水帶入的熱量：1.46×106kj母液帶走的熱量：5.49×106 kj二此蒸汽帶走的熱量：2.0×108kj這樣，需外界提供的熱量：1.9×108kj冷卻二次蒸汽消耗的冷卻水量：2只罐同時運行，124 th（5）味精干

49、燥過程的熱量衡算若使用0.1mpa（表壓）的蒸汽進行加熱，耗用的蒸汽量為w=（104.5-41.8）×1.66×105×1.152706.7-504.7=5436h每天耗用的蒸汽量就為1.3×105d表4-5生產(chǎn)過程耗用的蒸汽匯總表生產(chǎn)工序日用蒸汽量（td）平均蒸汽用量（th）連消105.63.2發(fā)酵罐空消3017精制68829干燥1305.4中和脫色61.5合計959.656.1第五章 味精工廠衛(wèi)生5.1總體要求1.選址本廠建在交通方便，水源充足，遠離有害氣體、煙霧、灰沙及其他污染源的地區(qū)。2.廠區(qū)和道路廠區(qū)應綠化。廠區(qū)主要道路和進入廠區(qū)的道路應鋪設適

50、于車輛通行的堅硬路面（如混凝土或瀝青路面）。路面應平坦，無積水。廠內(nèi)應有良好的排水系統(tǒng)。排放的污水必須符合國家環(huán)保要求。3.廠房與設施 （1）廠房與設施必須根據(jù)工藝流程、環(huán)保和發(fā)酵衛(wèi)生要求合理布局。（2）廠房與設施必須結構合理、堅固、完善，經(jīng)常維修、保養(yǎng)，保持良好狀態(tài)。（3）廠房內(nèi)必須設有防蠅、防鼠、防灰塵設施。（4）鍋爐房應設在全年主風向下側，必須有消煙除塵設施。排放的煙氣必須符合國家環(huán)保要求。儲煤場地應遠離生產(chǎn)車間。(5)廠內(nèi)應設有與職工人數(shù)相適應的淋浴室。(6)廠區(qū)廁所應遠離生產(chǎn)車間，必須有防止蚊蠅及其他害蟲孳生的措施；廠區(qū)內(nèi)不得設置露天式廁所。5.2 建筑設計要求 地面應平整、光潔，具有防潮性能。內(nèi)墻及天花板應采用