第十三章-發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)概論課件

第十三章發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)概述第十三章發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)概述1主要內(nèi)容發(fā)酵工廠基本建設(shè)程序和設(shè)計(jì)工作的基本內(nèi)容發(fā)酵工廠廠址選擇和總圖布置發(fā)酵工藝流程設(shè)計(jì)物料衡算與設(shè)備選型發(fā)酵車間設(shè)備布置與管道設(shè)計(jì)發(fā)酵工業(yè)“三廢處”理及其工廠化設(shè)計(jì)發(fā)酵工廠投資概算與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)主要內(nèi)容發(fā)酵工廠基本建設(shè)程序和設(shè)計(jì)工作的基本內(nèi)容2一、發(fā)酵工廠基本建設(shè)程序和設(shè)計(jì)工作的基本內(nèi)容發(fā)酵工廠基本建設(shè)程序設(shè)計(jì)工作的基本內(nèi)容一、發(fā)酵工廠基本建設(shè)程序和設(shè)計(jì)工作的基本內(nèi)容發(fā)酵工廠基本建設(shè)31、發(fā)酵工廠基本建設(shè)程序項(xiàng)目決策期建設(shè)期生產(chǎn)期1、發(fā)酵工廠基本建設(shè)程序項(xiàng)目決策期42、發(fā)酵工廠工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容兩階段初步設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)2、發(fā)酵工廠工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容兩階段5（1）、初步設(shè)計(jì)階段的內(nèi)容初步設(shè)計(jì)文件（初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書）文字說(shuō)明部分圖紙：工藝流程、車間設(shè)備布置圖、主要生產(chǎn)設(shè)備和電動(dòng)機(jī)一覽表及主要材料估算表總概算工藝設(shè)計(jì)選擇并確定生產(chǎn)流程，確定技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行生產(chǎn)工藝的各種計(jì)算設(shè)備的選型和計(jì)算車間設(shè)備布置的方案比較和設(shè)備配置的平面和空間關(guān)系的確定及設(shè)計(jì)制圖向配套專業(yè)提出設(shè)計(jì)要求和有關(guān)資料正式繪制車間生產(chǎn)設(shè)備布置圖、工藝流程圖、編制設(shè)備表和主要材料估算表編寫初步設(shè)計(jì)有關(guān)生產(chǎn)工藝部分的文件（1）、初步設(shè)計(jì)階段的內(nèi)容初步設(shè)計(jì)文件（初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書）6（2）、施工圖設(shè)計(jì)階段的內(nèi)容施工圖設(shè)計(jì)文件設(shè)計(jì)和施工說(shuō)明書、設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)表格工藝設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)的步驟p227（2）、施工圖設(shè)計(jì)階段的內(nèi)容施工圖設(shè)計(jì)文件7二、發(fā)酵工廠廠址選擇和總圖布置廠址選擇總平面布置二、發(fā)酵工廠廠址選擇和總圖布置廠址選擇81、廠址選擇自然條件地理?xiàng)l件環(huán)境衛(wèi)生條件地形、地勢(shì)與地質(zhì)氣象條件技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件原料、輔料等供應(yīng)能源供應(yīng)給排水交通運(yùn)輸條件1、廠址選擇自然條件92、總平面布置設(shè)計(jì)依據(jù)廠址選擇報(bào)告廠址總平面布置方案草圖生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖2、總平面布置設(shè)計(jì)依據(jù)10遵循原則合理緊湊符合生產(chǎn)流程要求，并能保證合理的布置生產(chǎn)線生產(chǎn)廠房布置在廠區(qū)中心地帶考慮主風(fēng)向人流、貨流分開(kāi)遵從城市規(guī)劃要求遵循原則11第十三章-發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)概論ppt課件12第十三章-發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)概論ppt課件13第十三章-發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)概論ppt課件14三、發(fā)酵工藝流程設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)原則保證產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)盡量采用成熟的、先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備盡量減少三廢排放量確保生產(chǎn)安全盡量采用機(jī)械化自動(dòng)化三、發(fā)酵工藝流程設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)原則152、設(shè)計(jì)步驟生產(chǎn)工藝流程示意圖定性表明原料變成產(chǎn)品的路線和順序，應(yīng)用的過(guò)程和設(shè)備生產(chǎn)工藝草圖物料衡算→設(shè)備設(shè)計(jì)→草圖修改和充實(shí)生產(chǎn)工藝流程圖車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)步驟生產(chǎn)工藝流程示意圖16四、物料衡算與設(shè)備選型1、物料衡算四、物料衡算與設(shè)備選型1、物料衡算172、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)p2302、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)p230183、設(shè)備選型專業(yè)設(shè)備非專業(yè)設(shè)備非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備3、設(shè)備選型專業(yè)設(shè)備19（1）設(shè)備選型原則p231（1）設(shè)備選型原則p23120（2）設(shè)備選型類型專業(yè)設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型非專業(yè)設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型（2）設(shè)備選型類型專業(yè)設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型21五、發(fā)酵車間設(shè)備布置與管道設(shè)計(jì)車間設(shè)備布置管道設(shè)計(jì)五、發(fā)酵車間設(shè)備布置與管道設(shè)計(jì)車間設(shè)備布置221、車間設(shè)備布置原則p233本車間與其他車間的關(guān)系；設(shè)備布置應(yīng)按工藝流程順序操作中相互有聯(lián)系的設(shè)備，應(yīng)布置得彼此接近；應(yīng)滿足檢修要求充分考慮勞動(dòng)保護(hù)、安全防火和防腐等特殊要求；考慮今后發(fā)展，留有余地；同時(shí)滿足其它非工藝專業(yè)設(shè)計(jì)要求，搞好相互協(xié)作1、車間設(shè)備布置原則p23323步驟和方法車間布置草圖將車間內(nèi)所有設(shè)備按比例、設(shè)備平面投影的圖形逐一畫在廠房建筑平面內(nèi)。車間布置圖車間平面布置圖、立面布置圖和剖面圖。步驟和方法242、車間工藝管道設(shè)計(jì)車間水、蒸汽、壓縮空氣、真空、物料等管道平面、立面布置圖；分區(qū)工藝設(shè)備的管道布置圖和管段軸測(cè)圖；管架和特殊管件施工制造圖及安裝圖；管段材料表和車間管道材料匯總表2、車間工藝管道設(shè)計(jì)車間水、蒸汽、壓縮空氣、真空、物料等管道25六、發(fā)酵工業(yè)“三廢”處理及其工廠化設(shè)計(jì)廢氣防塵裝置、氣體吸收、冷凝等廢水節(jié)水、改進(jìn)生產(chǎn)工藝、廢水處理站廢渣煤渣：酒糟等廢渣六、發(fā)酵工業(yè)“三廢”處理及其工廠化設(shè)計(jì)廢氣26七、發(fā)酵工廠投資概算與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)總投資概算費(fèi)用計(jì)算產(chǎn)品成本計(jì)算借款利息和還款能力預(yù)測(cè)項(xiàng)目投資的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)七、發(fā)酵工廠投資概算與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)總投資概算271、總投資概算建設(shè)項(xiàng)目總投資=建設(shè)投資+流動(dòng)資金+建設(shè)期借款利息1、總投資概算建設(shè)項(xiàng)目總投資=28⑴建設(shè)投資工程費(fèi)用主要生產(chǎn)項(xiàng)目工程費(fèi)用輔助生產(chǎn)工程費(fèi)用公用工程費(fèi)用三廢治理工程費(fèi)用服務(wù)性工程項(xiàng)目費(fèi)用生活福利工程項(xiàng)目費(fèi)用其它費(fèi)用預(yù)備費(fèi)基本預(yù)備費(fèi)、漲價(jià)預(yù)備費(fèi)⑴建設(shè)投資工程費(fèi)用29占全年生產(chǎn)成本的30%左右儲(chǔ)備資金生產(chǎn)資金成品資金⑶建設(shè)期借款利息占全年生產(chǎn)成本的30%左右⑶建設(shè)期借款利息30設(shè)備費(fèi)概算：占總投資50%以上設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、設(shè)備運(yùn)輸費(fèi)、設(shè)備安裝費(fèi)工藝管道安裝費(fèi)：設(shè)備總價(jià)的25-35%管道安裝材料費(fèi)、人工費(fèi)土建費(fèi)用計(jì)算直接費(fèi)用其他直接費(fèi)電氣工程和儀表自控費(fèi)用2、費(fèi)用計(jì)算設(shè)備費(fèi)概算：占總投資50%以上2、費(fèi)用計(jì)算313、產(chǎn)品成本計(jì)算原材料和輔助材料費(fèi)用原、輔材料年總費(fèi)用=產(chǎn)品消耗定額*年產(chǎn)量*原輔材料價(jià)格燃料費(fèi)用=燃料消耗定額*年產(chǎn)量*燃料單價(jià)動(dòng)力費(fèi)用

=產(chǎn)品電耗*年產(chǎn)量*電單價(jià)3、產(chǎn)品成本計(jì)算原材料和輔助材料費(fèi)用32人工費(fèi)用直接生產(chǎn)工人工資=平均月工資*車間人數(shù)*12工資附加費(fèi)車間維修費(fèi)車間折舊費(fèi)車間管理費(fèi)前六項(xiàng)總和的2-3%車間成本費(fèi)前七項(xiàng)總和人工費(fèi)用33企業(yè)管理費(fèi)：車間成本的5-10%副產(chǎn)品收入工廠成本：工廠成本=車間成本+企業(yè)管理費(fèi)-副產(chǎn)品收入銷售費(fèi)產(chǎn)品運(yùn)輸費(fèi)、廣告費(fèi)、推銷費(fèi)企業(yè)管理費(fèi)：車間成本的5-10%34銷售成本=工廠成本+銷售費(fèi)單位產(chǎn)品成本=銷售成本/年產(chǎn)量銷售成本=工廠成本+銷售費(fèi)354、借款利息和還款能力預(yù)測(cè)借款利息還款能力預(yù)測(cè)還款資金來(lái)源：利潤(rùn)：利潤(rùn)=銷售收入-成本-稅金折舊費(fèi)4、借款利息和還款能力預(yù)測(cè)借款利息365、項(xiàng)目投資的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)借款償還期投資回收期投資利潤(rùn)率投資利稅率內(nèi)部收益率凈現(xiàn)值盈虧平衡點(diǎn)分析敏感性分析5、項(xiàng)目投資的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)37生物發(fā)酵車間設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)例生物發(fā)酵車間設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)例38主要內(nèi)容生物發(fā)酵車間的特點(diǎn)設(shè)計(jì)任務(wù)生產(chǎn)工藝選擇與流程設(shè)計(jì)物料衡算與能量衡算設(shè)備選擇車間平面布置區(qū)域布置和工藝設(shè)備布置的合理性論證車間主管設(shè)計(jì)和配管設(shè)計(jì)主要內(nèi)容生物發(fā)酵車間的特點(diǎn)39生物發(fā)酵車間的特點(diǎn)生物發(fā)酵車間是耗能大戶，因是從生產(chǎn)工藝選擇、設(shè)備選型布局到管道布置等均要考慮節(jié)能措施。發(fā)酵過(guò)程生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，且為半連續(xù)過(guò)程，設(shè)備布局和管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)規(guī)范、順暢.提煉過(guò)程多使用酸，堿及有機(jī)溶劑，土建設(shè)計(jì)需要采取防腐和防火防爆措施。發(fā)酵生產(chǎn)車間放熱量大，排氣點(diǎn)多，須重點(diǎn)考慮自然通風(fēng)、采光等措施。須嚴(yán)格控制染菌，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境須定期消毒滅菌并經(jīng)常更換所使用的消毒劑。生物發(fā)酵車間的特點(diǎn)生物發(fā)酵車間是耗能大戶，因是從生產(chǎn)工藝選擇40一、設(shè)計(jì)任務(wù)年產(chǎn)抗生素：17t年工作日：300d生產(chǎn)班制：每天三班，每班8h放罐單位：1050u/mL成品效價(jià)：590u/mg發(fā)酵周期：5.5d發(fā)酵罐裝料系數(shù)：0.8一、設(shè)計(jì)任務(wù)年產(chǎn)抗生素：17t41二、生產(chǎn)工藝選擇及流程設(shè)計(jì)砂土孢子斜面培養(yǎng)子瓶培養(yǎng)一級(jí)種子罐二級(jí)種子罐發(fā)酵罐培養(yǎng)（130h）放罐采用該藥廠成熟的工藝技術(shù)：二、生產(chǎn)工藝選擇及流程設(shè)計(jì)砂土孢子子瓶培養(yǎng)一級(jí)種子罐二級(jí)種子42制備母液斜面孢子將保存在2~6℃冰箱中的砂土孢子，在無(wú)菌室超凈工作臺(tái)上接種于已滅菌的斜面培養(yǎng)基上，于37℃培養(yǎng)9~10d，取出放入冰箱（2~6℃）保存?zhèn)溆弥苽渥悠啃泵骀咦訉⑸L(zhǎng)好且在冰箱存放一周以上的母瓶取出，制成菌懸液接種于子瓶斜面上，于（37±0.5℃恒溫室培養(yǎng)8~9d，培養(yǎng)好的子斜而，測(cè)搖瓶效價(jià)合格后保存在2~6℃冰箱中備用。制備孢懸液取子瓶斜面數(shù)只，在無(wú)菌室內(nèi)超凈工作臺(tái)上制備成孢懸液，以壓差法將孢懸液接入一級(jí)種子罐內(nèi)。發(fā)酵一級(jí)種子罐在（35±1）℃，通氣培養(yǎng)40~60h后，移種于二級(jí)種子罐，在（34±0.5）℃繼續(xù)通氣培養(yǎng)約40h，后期適當(dāng)補(bǔ)料。培養(yǎng)完成后，移種至發(fā)酵大罐內(nèi)，在32~34℃下繼續(xù)通氣培養(yǎng)130h后放罐。發(fā)酵過(guò)程中，按糖氮代謝的實(shí)際情況補(bǔ)料，后期適當(dāng)補(bǔ)水。制備母液將保存在2~6℃冰箱中的砂土孢子，在無(wú)菌室超凈43三級(jí)罐的崗位工藝流程菌種在二級(jí)發(fā)酵罐中培養(yǎng)完成后，移種至發(fā)酵大罐內(nèi)，在32--34℃下繼續(xù)通氣培養(yǎng)130h后放罐。發(fā)酵過(guò)程中，按糖氮代謝的實(shí)際情況補(bǔ)料，發(fā)酵第15--20h第一次補(bǔ)料，第40h左右第二次補(bǔ)料，第70h左右第三次補(bǔ)料至足量，視代謝情況，后期適當(dāng)補(bǔ)水。工藝管道及儀表流程圖三級(jí)罐的崗位工藝流程菌種在二級(jí)發(fā)酵罐中培養(yǎng)完成后，移種至發(fā)酵44三級(jí)罐的崗位工藝管道及儀表流程圖三級(jí)罐的崗位工藝管道及儀表流程圖45三、物料衡算和能量衡算3.1計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)年工作日：330d；生產(chǎn)班制：3班，每班8h；一級(jí)種子罐：基礎(chǔ)配料體積1m3；二級(jí)種子罐：基礎(chǔ)配料體積5m3；發(fā)酵大罐：基礎(chǔ)配料體積25m3。三、物料衡算和能量衡算3.1計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)463.2物料衡算3.2物料衡算47第十三章-發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)概論ppt課件48發(fā)酵大罐物料平衡示意圖發(fā)酵大罐物料平衡示意圖493.3能量衡算3.3能量衡算50四、設(shè)備選擇4.1設(shè)備選擇的原則與發(fā)酵罐計(jì)算四、設(shè)備選擇4.1設(shè)備選擇的原則與發(fā)酵罐計(jì)算51發(fā)酵罐發(fā)酵罐524.2二級(jí)種子罐、一級(jí)種子罐和補(bǔ)料罐的計(jì)算4.2二級(jí)種子罐、一級(jí)種子罐和補(bǔ)料罐的計(jì)算53五、車間平面布置車間按工藝過(guò)程分為三個(gè)工序，即種子制備、配料消毒及發(fā)酵，故車間由種子制備區(qū)、配料區(qū)、發(fā)酵區(qū)、輔助區(qū)及人凈更衣區(qū)組成。車間的區(qū)域布置按工藝流