年产5000吨L-苯丙氨酸发酵工厂设计

课程设计

设计题目：年产5000吨L-苯丙氨酸发酵工厂设计

摘要

本设计主要是进行年产5000吨苯丙氨酸工厂的初步设计。

在对苯丙氨酸的结构及其在工业中重要应用作了分析后，拟在湘潭九华经济区投资L-苯丙氨酸生产工厂。首先，对投资项目进行了认真的地分析及对厂址进行认真地选

择。同时，对L-苯丙氨酸的生产工艺作了优化，然后依据拟定的产量与工艺流程对生产车间进行了物料衡算、热量衡算、与主要生产设备的选型，其次，对三废处理等方面也作了一个初步的设计方案。

整个设计充分考虑了目前的经济状况和今后发展的需要，从节能的角度出发选择设备。生产流程尽量提高机械化、自动化水平，同时力求技术上先进，质量上可靠，布局上合理、规范。

关键字：L-苯丙氨酸；发酵；工厂设计

目录

1. 引言 (3)

2. 概述................................................... 错误！未定义书签。

2.1产品需求初步预测.......................... 错误！未定义书签。

2.2投资的必要性和经济意义 ............ 错误！未定义书签。

2.3地理环境......................................... 错误！未定义书签。

2.4生产工艺选择 ................................ 错误！未定义书签。

2.5产品方案.......................................... 错误！未定义书签。

2.6工艺流程图 .................................... 错误！未定义书签。

2.7工艺要点......................................... 错误！未定义书签。

3. 物料恒算........................................... 错误！未定义书签。

3.1. 原料的物料恒算 (8)

4. 设备选型........................................... 错误！未定义书签。

4.1. 设备选型原则 (15)

4.2. 选型过程 (19)

4.2.1. 生产能力计算过程 (19)

4.3. 主要设备选型表 (32)

5. 热量恒算........................................... 错误！未定义书签。

5.1. 培养基连续灭菌用蒸汽量............ 错误！未定义书签。

5.2. 发酵罐空罐灭菌蒸汽量................ 错误！未定义书签。

5.3 ........................................................... 液化工艺热量衡算

41

5.4 L-苯丙氨酸发酵的水平衡计算 (41)

6. 车间布置设计 (41)

6.1发酵工厂的车间组成 .................... 错误！未定义书签。

6.2.车间建筑 (43)

6.3厂内部总平面布置的卫生 (43)

6.4厂房内部卫生 (43)

6.5管道卫生.......................................... 错误！未定义书签。

7. 环境保护与综合利用 ................. 错误！未定义书签。

7.1.处理方案.......................................... 错误！未定义书签。

8. 结论 (45)

参考文献 (46)

附录 (47)

致谢........................................................... 错误！未定义书签。

1. 引言

L-苯丙氨酸分子式：

L-苯丙氨酸（英文名：L-Phenylalanine）为无色至白色片状晶体或白色结晶性粉末，是一种营养增补剂，是必需氨基酸之一。无色至白色片状晶体或白色结晶性粉末。略有特殊气味和苦味。在受热、光照、空气中稳定。营养增补剂。必需氨基酸之一。在大多数食品的蛋白质中几乎非限制氨基酸。可添加于焙烤食品，除强化苯丙氨酸外，与糖类起氨基-羰基反应，可改善食品的香味。

功用：L-苯丙氨酸是重要的食品添加剂-甜味剂阿斯巴甜（Aspartame）的主原料，人体必需氨基酸之一，在医药行业主要用于氨基酸输液和氨基酸类药物。L-苯丙氨酸是人体不能合成的一种必需氨基酸。食品工业上主要用作食品甜味剂阿斯巴甜的合成原料;也可作为营养增补剂。

生化研究。配制培养基。营养学研究。

L-苯丙氨酸是必需的氨基酸之一。用作营养强化剂、氨基酸输液和复合氨基酸制剂的成分。该品是多种抗癌药物及二肽甜味的原料。

氨基酸类药。用于氨基酸输液、综合氨基酸制剂及营养强化剂，大量用于合成新型甜味剂天冬甜素（L-天冬氨酸、L- 苯丙氨酸结合的二肽甲酯）

是合成阿斯巴甜的主要原料。

2. 概述

2.1.产品需求初步预测

目前国内仅有5家企业生产L-苯丙氨酸，即福建省麦丹生物集团有限公司、丽珠集团福州福兴医药有限公司、江苏汉光甜味剂有限公司（江苏汉光生物工程有限公司）、溧阳维多生物工程有限公司和杭州富阳市东辰生物工程有

限公司。其余原生产企业主要受缚于技术水平等因素，生产成本过高，均以陆续停产或关闭生产线。2009年上述5家企业的年产能为：麦丹生物4500吨、福兴医药1500吨、江苏汉光500吨、溧阳维多300吨、富阳东辰200吨。可向市场上供应苯丙氨酸的企业仅有福建省麦丹生物集团有限公司、丽珠集团福州福兴医药有限公司，杭州富阳市东辰生物工程有限公司仅有少量的产品流向市场，而江苏汉光、溧阳维多

的产品仅能部分供给其自身的阿巴斯甜生产使用，市场上未见其苯丙氨酸产品。厂家分布在福建、江苏、浙江三省，最大的两家企业均在福建省，麦丹生物地址在福建省沙县，福兴医药地址在福建省福州市；而浙江省仅有一家规模最小的企业；江苏省的两家企业分别在江苏省无锡市和江苏省溧阳市。目前L-苯丙氨酸国际上主要生产国：美国7000吨/年（以纽特公司为主）、日本5000吨/年（以味之素公司为主）、法国3000吨/年、荷兰3000吨/年、韩国3000吨/年（以大象公司为主）、德国有少量生产约500吨/年。作为全国最大的苯丙氨酸生产企业福建省麦丹生物集团有限公司，由于其在苯丙氨酸基因工程菌及工业化生产技术的领先优势，使其苯丙氨酸的年产量已跻身于该领域世界前三位

2.2投资的必要性和经济意义

行业前景：随着阿斯巴甜在饮料、乳制品、口香糖、咖啡、医药工业等行业的应用持续深入，阿斯巴甜无论在国内外都得到了广泛的应用。国际市场对阿斯巴甜相关产品的需求量以年均15%～20%的速度增长，近年增长率高达30%，远远高于其他人工甜味剂年均5%的增长速度；在国内氨基酸大输液和抗癌药的开发利用，特别是在限制糖精生产、甜

菊糖甜味剂遭遇麻烦的情况下，市场对阿斯巴甜的需求量锐增。

益。

2.3结论与建议

鉴于国内外对此产品需求量增大，市场供应也相当紧张，且价格不断上扬。因此，开发L-苯丙氨酸，市场前景好，其经济效益和社会效益更为显著。本设计即是针对我国苯丙氨酸发展现状，本着迎合消费者需求，求新，求变的原则，对苯丙氨酸的生产进行了更为优化的设计，设计了年产5000吨丙氨酸的生产车间，在工艺分析的基础上，进行了物料衡算、设备选型，并对生产车间进行了合理的布局。同时，设计过程中，也注意环境保护，及时有效的处理生产过程中产生的三废问题。

2.4生产工艺选择

L-苯丙氨酸制备经历了由蛋白水解提取法、发酵法到酶法(固定化细胞法或游离整体细胞法)的过程。现在工业化生产的方法就是酶法转化, 即通过富有L-天冬氨酸-β-脱羧酶

活力的微生物细胞催化L-天冬氨酸而得到的。

固定化法与游离整体细胞法生产L-苯丙氨酸各有优缺点, 就我国而言, 游离整体细胞法的生产成本低于固定化细胞法。故到目前为止, 游离整体细胞仍显示较大的优越性。

表3 固定化细胞法与游离细胞法生产L-丙氨酸的对比

Table1 3 Comparison between inmobilized and free whole cell

for production of L-alanine

由于苯丙氨酸具有旋光性，而生物所能利用的只有左旋(L) 型，恰好酶法所得的全部为L型，因此利用酶法生产苯丙氨酸是最重要的方法。酶法的原理是发酵罐上培养假单胞菌NX-1,获得高L-天冬氨酸-β脱羧酶酶活，,以L-天冬氨酸为底物游离细胞法转化生产L-苯丙氨酸。每升培养液可转化L-天冬氨酸2kg,最高达2.5kg,摩尔转化率100%，反应液产生的L-苯丙氨酸浓度达90%，绝大部分结晶析出,提取得到L-苯丙氨酸1.2kg,提取收率90% 。

2.5产品方案

年产L-苯氨酸5000吨,可根据市场开发新产品。

L-丙氨酸的计划产量为5000t/年，计划年工作日为330

天，德阿昆合假单胞菌发酵时间26小时，转化时间三天，

实际控制于5天，则生产周期66。

2.6工艺流程图

原料→配料→

高温高压杀菌、无菌空气

↓保藏菌种→茄子瓶培养→摇瓶种子培养→液体种子扩大培

养→液体深层发酵→酶反应

→分离晶体→发酵液→除菌体（膜过滤）→调PH，活性炭

↓

↓

粗品← 压滤分离晶体← 结晶← 降膜蒸发浓缩←

压滤

↓

溶解→纯化→降膜蒸发浓缩结晶→离心干燥→包装

图1 工艺流程图

Figure 1 Chart of production process

具体工艺过程是将细菌培养基进行灭菌处理，然后送发酵釜内发酵，采用除菌后的无菌空气从釜低通入进行通气搅拌，加入德阿昆合假单胞菌发酵26个小时后，加入L-天门冬氨酸进行转化，转化时间约为3d，温度37℃。转化完毕后析出的晶体压滤分离，剩下的的转化液经金属膜超滤分离系统除去菌体，然后活性炭脱色处理,浓缩至一半,析出大量丙氨酸结晶,静置过夜使结晶完全,压滤回收晶体,两次压滤得到的晶体用少量水洗涤。将滤液和洗涤晶体的液体合并后进一步浓缩,又析出大量丙氨酸晶体,前面得到的粗晶体经离子交换树脂进行纯化后晶体用少量水洗涤后抽滤回收，剩下的结晶母液中含有少量未转化的天门冬氨酸,该母液用于下一批酶转化反应。

2.7工艺要点

（一）发酵过程

是在发酵罐上培养假单胞菌,获得高L-天冬氨酸-β脱羧酶酶活，,以L-天冬氨酸为底物游离细胞法转化生产L-苯丙氨酸。每升培养液可转化L-天冬氨酸2kg,最高达2.5kg,摩尔转化率100%，反应液产生的L-苯丙氨酸浓度达90%，绝大部分结晶析出,提取得到L-苯丙氨酸1.2kg,提取收率90%

影响丙氨酸生产的因素有菌种，接种量，接种菌龄，培养基，代谢产物，温度，PH值，通风量，搅拌，泡沫等。

（1）菌种目前用于生产丙氨酸的菌种主要是德阿昆合假单胞菌。而本产品所用的菌种即是该菌种，通过购买形式获得，是目前产酶能力最高的菌株。该菌种发酵时间为26h 左右，L-天门冬氨酸β-脱羧酶产量高且稳定性好，产生的L-天门冬氨酸脱羧酶为胞内产物，菌体到达稳定期后开始自溶，L-天门冬氨酸脱羧酶被释放到胞外。德阿昆合假单胞菌及其代谢物安全无毒，不会影响生产人员和环境。

（2）接种量一般发酵常用接种量为10%，选择合适的接种量对产酶有很大的影响。通常，接种量过低时，产酶活性不高并使生产周期延长，采用较大的接种量可缩短菌体生长达到高峰所需要的时间。

（3）接种菌龄一般以菌种对数生长期的后期，即培养液中菌的浓度接近高峰时所需要的时间为佳，太短则会使前期生长缓慢，延长整个发酵周期；太长则会使菌体过早衰退，导致生产能力的下降。

（4）碳源用于发酵的培养基最适碳源是廉价的富马酸。但富马酸又是L-天门冬氨酸β-脱羧酶的酶活抑制剂，所以应控制适当的浓度即要保证最大产酶量又要保证不抑

制其酶活。

（5）氮源可用无机氮，也可用有机氮，二者差别不大。德阿昆合假单胞菌的最适氮源为蛋白胨和玉米浆，以

蛋白胨效果最好，浓度为1.0%时，酶活性最高，但其价格昂贵，所以与玉米浆混合使用效果更好。

（7）酶活抑制剂L-天门冬氨酸β-脱羧酶的酶活抑制剂有乙酰辅酶A,氨基丙二酸，β丙氨酸，富马酸，马来酸，EDTA等。只要培养及中含有一定量的阻遏物，L-天门冬氨酸β-脱羧酶的酶活便受到抑制，不利于丙氨酸的生成。

（9）温度在发酵过程中，菌体生长和酶合成均与温度有密切关系，但两者的最适温度往往不相同，一般情况下，产酶的最适温度低于生长温度。

（10）PH 任何微生物都有一个适合生长的PH范围。因此，培养初期以及培养过程中的PH值直接影响微生物的生长和酶的合成。

（11）通风量通风量多少应根据培养基中溶解氧而定。一般在发酵初期，菌体少，相对通风量可以少些；菌体生长旺盛时耗氧多，通风量要大些；产酶旺盛是需强烈通风。

（12）搅拌对于丙氨酸液体深层发酵，除需要通气外，还需要搅拌，以利于热交换、营养物质与菌体均匀接触，降低细胞周围的代谢产物，从而有利于酶的生成；同时也可以打破空气气泡，使发酵液形成湍流，从而提高溶解氧量，增加空气利用率。

（二）转化过程

在发酵24小时后即可进行酶转化，转化前加入发酵液量10%的天冬氨酸。以后每隔一定时间检测PH的变化，当PH大于7时即加入天冬氨酸进行进一步转化，转化时间控制在三天，一般三天后L-苯丙氨酸可达到2kg/L。

（三）转化液的预处理

在丙氨酸的生产中，反应液产生的L-苯丙氨酸浓度达90%，绝大部分结晶析出，分离晶体后发酵液中仍含有少量丙氨酸，其成分并不复杂，并不需要添加助滤剂来降低悬浮液粘度，煮沸杀灭菌体再进行超滤分离，转化液经泵加压后进入金属膜超滤分离系统，丙氨酸透过膜流进清液储罐，而菌丝体、蛋白质和固体悬浮颗粒等杂质被截留，将他们热交换器冷却后，送回罐进一步浓缩，直至超滤浓缩液呈浆糊状，再用少量的水清洗，使滤液渣中残余的丙氨酸充分洗涤出来。

（四）转化液的再处理

提取之前要脱色，首先将发酵液的PH调至5.0，然后加1.5%的活性碳，在80摄氏度的热水中保温20分钟。然后用压滤泵压滤，连续两次后澄清略带微黄色即可。

（五）发酵液浓缩

首先将滤液或离心分离后的上清液调到PH 6.1,在40℃、2.0Kpa的条件下浓缩至原体积的30～40%，然后将发酵液温

度将至室温，在结晶罐中静止放置12小时以上即可进行板框过滤分离到粗丙氨酸晶体。

（六）滤液的再处理

得到的粗丙氨酸晶体晶体用少量水洗涤。将滤液和洗涤晶体的液体合并后调节溶液的PH为6.1后可进一步浓缩,又析出大量丙氨酸晶体,晶体用少量水洗涤后抽滤回收，剩下的结晶母液中含有未转化的天门冬氨酸,该母液用于下一批酶

转化反应。

（七）检测

L-天门冬氨酸-β-脱羧酶活力的测定L-天门冬氨酸

β-脱羧酶活采用Warburg检压法测定，即每毫升发酵液每小时从L-天门冬氨酸中脱羧可释放的CO2微升数。从培养了24小时的培养液中离心收集菌体，用生理盐水洗涤，经超声波打碎（10kc 10分钟）离心，取上清作酶源。Warburg主室：2ml的10 mmol/L 的L-天门冬氨酸，1ml的1mol/L醋酸缓冲液（PH 5.5）；Warburg侧室：0.5ml上清液；于30摄氏度平衡10分钟，倒入上清液，测定10分钟内释放的CO2微升数。

3. 物料衡算

已知发酵时间为26h左右，酶转化时间3天，考虑到装料、实消、放料、清洗需要一部分时间，因此确定整个发酵

周期为5天计算，在330天的工作日内，共有66个生产周期。由资料可确定装料系数为75%，，按每升转化液可转化2千克天冬氨酸计，摩尔转化率100%，提取收率90%，提取得到L-丙氨酸1.2kg。则一年产生5000吨丙氨酸需总发酵液体积为：

V= 年总产量÷（转化液产量×摩尔转化率×分子量之比×提取收率）

=5×109÷(2000×100%×165/133×90%)=2.24×106L=2.24×109ml

则一个发酵周期需要发酵液体积V1为：

V1=总发酵液体积V÷发酵周期

T=2.24×109ml÷66=33.9m3，由此可进行物料衡算。

（1）原料

①富马酸

可得66个发酵周期需要的原料富马酸量：

M1=发酵液总体积×发酵液富马酸配比

=2.24×109ml×1.5%=33.6×103kg

考虑到种子罐的需要，按10%接种量计：

M2=发酵液总体积×种子液富马酸配比

=2.24×109ml×10%×1% =2.24×103kg

每次发酵周期需要富马酸用量为M1+M2=33.6×103kg

+2.24×103kg =35.84×103kg

②蛋白胨

可得66个发酵周期需要的原料蛋白胨的用量：

M1=发酵液总体积×发酵液蛋白胨配比

=2.24×109ml×0.6%=13.44×103kg

考虑到种子罐的需要，按10%接种量计：

M2=种子液总体积×种子液蛋白胨配比

=2.24×109ml×10%×0.8%=1.79×103kg

每次发酵周期需要蛋白胨用量：

M2+M1=13.44×103kg +1.79×103kg =1.523×104kg

③玉米浆

可得70个发酵周期发酵液及种子液需要玉米浆的量为：M=发酵液总体积×发酵液玉米浆配比+种子液需要玉米浆（按10%接种量计）

=2.24×109ml×3%+0.6%×10%×2.24×109ml =6.72×104kg

④L-天门冬氨酸

整70个发酵周期需要天门冬氨酸的量：

M=2×106kg×133÷165÷90%=3.32×106kg

⑤活性炭

按发酵液量的1.5 %计，则整70个发酵周期需要活性炭的量：

M=2.24×109ml×1.5%=3.36×104kg

（2）辅料

①硫酸镁

可得70个发酵周期发酵液及种子液需硫酸镁的量：

M=发酵液需要硫酸镁+种子液需要硫酸镁（按10%接种量计）

=2.24×109ml×0.01%+2.24×109ml×10%×0.01%=246.4k g

②磷酸二氢钾

可得70个发酵周期发酵液及种子液需磷酸钾的量：

M=发酵液总体积×发酵液磷酸钾配比+种子液需要磷酸钾（按10%接种量计）

=2.24×109ml×0.05%+2.24×109ml×0.05%×10%=1232kg

4. 设备选型

4.1设备选型原则

设备选型原则是根据物料衡算确定的，使设备既能保证生产连续进行，又可使设备得到充分利用[10]。一般应遵循经下原则：

⑴满足工艺要求，保证产品的质量和产量；

⑵设备的先进程度、机械化程度应与工厂规模相适应，要做到经济上合理，技术上先进；

⑶所选设备应能充分利用原料能耗少、效率高、体积小、维修方便、劳动强度低，并能一机多用，备品、备件供应方便；

⑷所选设备应符合食品卫生要求，易清洗、装拆，不易腐蚀；

⑸设备结构合理，材料性能可适应各种工作环境；

⑹考虑到生产波动和设备平衡，要留有一定的余量和备用设备。

根据以上原则，在物料衡算结果的基础上，本车间选用的设备如下所述。

4.2选型过程

4.2.1生产能力计算过程

由物料衡算表可知：每个发酵罐每次发酵产生12.6m3

左右的发酵液，，经过滤后浓缩为原体积的40%左右。由于每一工艺步骤的操作要求和处理时间不同，因此每一车间的工作时间不同，对设备的要求要分别计算。计算过程为：1.发酵罐

一个发酵周期需要发酵液体积为：

V1=总发酵液体积V÷发酵周期

T=2.24×109ml÷66=33.9m3

由此可设需2个装料系数为70%的发酵罐，则发酵罐有效体积为：

V =发酵液体积÷装料系数÷发酵罐个数

=33.9m3÷70%÷2=24.2m3 （取25）

（1）发酵罐主体结构计算：

封头采用标准椭圆封头K=1

H/D i=2.5 D i/h i=4

椭圆容积Va=л/6×D i×h i=

π×D i3

24

V≈

π×D i2×hi＋Va

4

=

π×D i 2×hi＋24π×D i3=2/3×л×D i3

4

D i=1.67m，处理后内径为1.7m即1700mm

H=2.5D i

=2.3×2.5=4.25m=42500mm

h i=0.25D i=0.425m

H>4m 所以h a =50mm查资料[11]附表5

罐体总高H总=4.25＋2×h i＋2×h a=5.20m=5200mm

罐体壁厚S=PD/(2[б]×?﹣P)+C

其中：?=0.8，P=0.5,C=3mm,[б]=130MPa,D i =1700

解之得：S=7.1mm取整8.0mm

封头按标准椭圆计算[7]

h i =0.425m h a =0.05m

封头壁厚：S=PD/(2[б]×?﹣P)+C

其中：?=0.8 P=0.5 D i =1700 [б]=130MPa

C=4.2

解之得：S=9.50mm 取整10.00mm

（2）搅拌器设计

（3）搅拌器的主要尺寸计算：

考虑到发酵径高比为1：2.5，比较小，为了使发酵罐充分混匀，保持均一，根据经验一般采用涡轮式搅拌器。涡轮式搅拌器结构简单，能量传递高，氧溶解率高,弯叶剪切力小。圆盘可增强轴向混合效果。所以选用六弯涡轮式搅拌器。其主要尺寸如下：

叶径D i=D/2.5=0.7m 叶宽B=0.2D i=0.14m

弦长l=0.375D i=0.26m

底距C=D/2.5=0.7m 盘径P=0.75D i=0.52m

弯叶板厚s=12mm

年产1000吨色氨酸发酵工厂的设计毕业论文

年产1000吨色氨酸发酵工厂的设计毕业论文 第一章绪论 色氨酸的分子式为:C11H12N2O2分子量为214.21,含氮13.72%,仅一氨基氮6.86%。色氨酸有三种光学异构体,L-色氨酸呈绢丝光泽、六角片状自色晶体,无臭,有甜味,水中溶解度1.14 g/l(25℃),溶于稀酸或稀碱,在碱液中较稳定,强酸中分解,微溶于乙醇,不溶于氯仿、乙醚。 色氨酸具有重要的生理作用。它是人体和动物生命活动中必需的氨基酸之一，对人和动物的生长发育和新代谢起着重要的作用。被称为第二必需氨基酸。广泛应用于医药、食品和饲料等方面。在生物体从L-色氨酸出发可合成4 一羟基色胺等激素以及色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质。可预防和治疗糙皮病。同时具有消除精神紧、改善睡眠效果等功效。另外，由于色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸。用它强化食品和傲饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作用。它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。 1.1 设计项目概述 （1）设计课题：年产1000t色氨酸工厂初步设计 （2）厂址：皖南地区 （3）重点车间：提取车间 （4）重点设备：发酵罐 （5）需要完成的设计图纸：全厂工艺流程图、全厂平面布置图、重点车间平面布置图，重点车间侧视图。 1.2 设计依据 （1）学校下达的毕业设计任务书和相关可行性报告，以及可靠的设计资料； （2）我国现行的有关设计和安装设计的规与标准； （3）其他氨基酸的发酵工艺及色氨酸的特性发酵。 1.3 设计围 （1）厂址选择及全厂概况介绍（地貌、资源、建设规模、人员）； （2）产品的生产方案、生产流程、及技术条件的制定； （3）重点车间详细工艺设计、工艺论证、设备选型及计算； （4）全厂物料、能量衡算； （5）车间布置和说明； .专业.专注.

年产一万吨味精发酵工厂设计讲课教案

年产一万吨味精发酵工厂设计 摘要：味精是一种家常调味品，它采用面筋或淀粉用微生物发酵的方法制成。别名又叫：味素、味粉、谷氨酸钠。味精又称味素，是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。 一．设计的任务及主要设计内容 1.生产工艺阶段 味精生产全过程可划分为四个工艺阶段：（1）.原料的预处理及淀粉水解糖的制备（2）.种子扩大培养及谷氨酸发酵（3）.谷氨酸的提取（4）.谷氨酸制取味精及味精成品加工 2.设计内容 主要设计内容包括（1）.工艺流程设计（2）.物料衡算（3）.设备的设计与选型（4）.车间布置设计及物料管道设计 二．工艺流程设计

三．物料衡算 1.计算指标 主要技术指标见下表 （1）主要原材料质量指标 淀粉原料的淀粉含量为80%。含水14% （2）二级种子培养基（g/L ）：水解糖50m ，糖蜜20，磷酸二铵钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆8，泡敌0.6，生物素0.02mg ，硫酸锰2mg/L ，硫酸亚铁2mg/L 。 （3）发酵初始培养基（g/L ）：水解糖150，糖蜜4，硫酸镁0.6，氯化钾 0.8，磷酸0.2，生物素2μg ，泡敌1.0，接种量为8%。 2.物料衡算 首先计算生产1000Kg 纯度为100%的味精需耗用的原材料及其他物料量。 （1）设发酵初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为220kg/m 3，则发酵液量为： 31 6.55m 122% 99.8%95%60%2201000 v =????= （2）发酵液配置需水解糖量 以纯糖计算：)(1441220m 11kg V == （3）二级种液量）（312m 0.5248%v v ==

（4）二级种子培养液所需水解糖总量）（kg 26.250v m 22== （5）生产1000kg 味精需水解糖总量）（kg 1467.2m m m 21=+= （6）耗用淀粉原料量 理论上，100kg 淀粉转化生成葡萄糖量为111kg ，故耗用淀粉量为： ） （淀粉kg 1529.9111% 108%80%1467.2 m =??= （7）液氨耗用量 发酵过程用液氨调pH 和补充氮源，耗用260-280kg ；此外，提取过程耗用160-170kg ，合计每吨味精消耗420-450kg 。 （8）甘蔗糖蜜耗用量 二级种液耗用糖蜜量为：）（kg 10.4820v 2= 发酵培养基耗糖蜜量为：）（kg 26.24v 1= 合计耗糖蜜36.68kg （9）氯化钾耗量)(24.58.0m 1k cl kg v == （10）磷酸镁用量）（kg 0.5241.0V m 23== （11）硫酸镁用量）（）（kg 4.24v v 0.621=+ （12）消泡剂（泡敌）耗用量）（kg 6.551.0V 1= （13）玉米浆耗用量（8g/L ））（kg 4.198V m 24== （14）生物素耗用量）（g 0.02360.002V 0.02V m 125=+= （15）硫酸锰耗用量）（g 1.0480.002V m 26== （16）硫酸亚铁耗用量）（g 1.0480.002V m 27==

饲料厂区平面图注意事项100条

厂区平面图设计100条 1.由《饲料工厂设计原理》第34页知在总平面图内包括：图例符号，图的比例，平面尺寸标注，说明文字，指北针及风向频率玫瑰等。 2.根据《机械制图》第19页可知图纸大小：A1图纸幅面尺寸为841mm×594mm。3根据《机械制图》第19页设计左边框线距离图纸左边25mm，上下右边框线距纸边10mm。 4.生产车间尺寸为30m×48m；根据海马饲料厂设计。 5.由《饲料工厂设计原理》113页知：成品库占地面积为生产车间的5-6倍。 6.按照《饲料工厂设计原理》42页图4.15成品库比例设置的尺寸：144*60m 7.饲料厂原料库占地面积约为生产车间的10-20倍。 8.根据生产需要设计两个原料库,每个原料库规格与成品库一样。 9.由《饲料工厂设计原理》28页消防通道的距离不能小于3.5m 10.成品库运输线与原料库卸料线要分开，避免交叉。 11.本设计的厂区平面图生产水产料,原料中不需要大量玉米，所以本设计不设立立筒库。 12．厂区内必须包含的建筑物名称：生产车间、原料库、成品库、地磅、地磅房、食堂、行政楼、门卫、宿舍楼、配电房、锅炉房、煤渣、煤房、修理间、绿化带、澡堂、预混合料生产车间、材料库房、机修车间、消防水塔。 13.由《饲料工厂设计原理》27页知在实际运用中，主干道宽度可设计为8-10m。 14.由《饲料工厂设计原理》27页知厂区双行车道一般为6-8m。 15.由《饲料工厂设计原理》27页知厂区单行车道一般为为3.5-4m。 16.本设计主干道宽度采用武汉轻工大学西门4车道尺寸，为20m。 17.本设计非主干道采用二车道设计。 18.由《饲料工厂设计原理》26页知厂区的布置应满足生产工艺要求，要做到走 向合理，保证厂内交通畅通，避免堵车。 19.由《饲料工厂设计原理》29页知：厂内道路边缘与建筑物围墙之间应相距1.5m 以上。 20.由《饲料工厂设计原理》29页知：厂区道路边缘距树木应在0.75-1.0m以上。 21.由《饲料工厂设计原理》28页知：当行驶单量汽车时，转弯半径不宜小于15m。 22.由《饲料工厂设计原理》28页知：挡行驶挂车时，转弯半径不易小于20m。 23.由《饲料工厂设计原理》28页知：道路弯道处停车视距不得小于15m。 24.由《饲料工厂设计原理》28页知：会车视距不得小于30m。 25.由《饲料工厂设计原理》28页知：交叉口停车视距不得小于20m。 26.由于本设计不需要设计立筒库，所以不需要设计卸料间及立筒库投料清理间。 27.产区的总用地面积在厂区围墙处标注尺寸：325*300 28.由《饲料工厂设计原理》37页知：建筑系数计算公式为J=(A1+A2+A3)/G;A1： 建筑物、构筑物用地面积；A2：露天设备用地面积；A3：露天堆场及露天操作厂用地面积。 29.由《饲料工厂设计原理》知：一般饲料厂的建筑系数约为30%-35%。 30.本设计建筑系数为：32.2%。 31.由《饲料工厂设计原理》38页知：场地利用系数计算公式为： Y=(A1+A2+T+D)/G;A1、A2、G同建筑系数；T：铁路、道路占地面积；D：地上地下工程管线占地面积。

35000吨味精工厂发酵车间设计资料讲解

35000吨味精工厂发酵车间设计

武汉轻工大学 《发酵(制药)工厂设计》课程计 说明书 设计题目：年产35000吨味精工厂发酵车间工艺设计 姓名 学号 10021 院 (系) 生物与制药工程学院 专业生物工程 指导教师陶兴无 2014 年 1月 10 日 35000吨味精工厂发酵车间工艺设计 xxx (武汉轻工大学生物与制药工程学院武汉430023)

摘要: 味精，学名“谷氨酸钠（C5H8NO4Na）”。谷氨酸是氨基酸的一种，也是蛋白质的最后分解产物。我们每天吃的食盐用水冲淡400 倍，已感觉不出咸味，普通蔗糖用水冲淡200 倍，也感觉不出甜味了，但谷氨酸钠，用于水稀释3000倍，仍能感觉到鲜味，因而得名“味精”。味精是采用微生物发酵的方法由粮食制成的现代调味品。本设计为年产味精厂35000吨味精工艺设计；以玉米淀粉为原料水解生成葡萄糖、利用谷氨酸生产细菌进行碳代谢、生物合成谷氨酸、谷氨酸与碱作用生成谷氨酸钠即味精为主体工艺，进行物料衡算、热量衡算、水衡算和设备选型计算，并绘制了发酵车间连续消毒工序流程图以及设备布置图。 关键词:味精，发酵车间，连消工序，工艺设计

Abstract: The design is an annual output of 40000 tons of monosodium glutamate for material balance calculation ， heat balance calculation， water balance calculation and the selection calculation of fermentor， process design; To hydrolysis of corn starch as raw materials to generate glucose， glutamic acid producing bacteria to use carbon metabolism， biosynthesis of glutamic acid ， glutamic acid and alkali to form a sodium glutamate or MSG is the main process， for material balance calculation ， heat balance calculation， water balance calculation and the selection calculation of fermentor， and mapped the structure of fermentation tank，fermentation process with control point map， the factory floor plan ，saccharification process map and the process map of extraction and purification . Key words: MSG， fermentation workshop， continuous disinfection processes，process design

发酵厂设计任务书

一．啤酒工厂设计 (重点为糖化，发酵车间) 基础数据：生产规模：50，000吨／年(或100，000吨／年) 产品规格：12度(或10度)淡色啤酒 生产天数：300天／年 原料配比：麦芽：大米=70：30 原料利用率：98％ 麦芽水分：6％；大米水分：12％ 无水麦芽浸出率78％；无水大米浸出率：90％ 啤酒损失率(对热麦汁)：冷却损失：7％； 发酵损失：1.5％；过滤损失：1.5％： 装瓶损失：2％；总损失：12％ 糖化次数：生产旺季(150天) 8次／天 生产淡季(150天) 4次／天 工艺指标：由具体指导老师下达。 设计内容：1．根据以上设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证。 2．工艺计算：全厂的物料衡算；糖化车间的热量衡算(即蒸汽耗量的计算)；水用量的计算；发酵车间耗冷量计算。 3．糖化车间、发酵车间设备的选型计算：包括设备的容量，数量，主要的外形尺寸。 4．选择其中某一重点设备进行单体设备的详细化工计算与设计。 设计要求：1．根据以上设计内容，书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》P．254车间初步设计说明书的编写要求书写)。 2．完成图纸两张(1号图纸)：全厂工艺流程图(初步设计阶段)，重点单体设备总装图。 二、酒精工厂设计 (重点为蒸煮糖化车间) 基础数据：生产规模：20，000吨／年（50，000吨／年） 产品规格：国标食用酒精 生产方法：以薯干为原料，双酶糖化，连续蒸煮，间歇发酵；三塔蒸馏 副产品：次级酒精(成品酒精的3％)杂醇油(成品酒精的O.6％) 原料：薯干(含淀粉68％，水分12％) 酶用量：高温一淀粉酶(20，000U／m1)：10 U／g原料 糖化酶(100，000U／m1)：150 U／g原料(糖化醪) 300 U／g原料(酒母醪) 硫酸铵用量：7kg／吨酒精 硫酸用量：5kg／吨酒精 蒸煮醪粉料加水比：1：2.5 发酵成熟醪酒精含量：11％(V) 酒母醪接种量：糖化醪的10％(V)

生物工厂工艺设计题库含答案

复习资料 1、简述酒精生产过程对淀粉原料进行糖化时的主要设备及作用。（1）主要设备：糖化工段主要设备由真空冷却气液分离器、真空泵、连续糖化罐及螺旋板式换热器。 （2）作用：①真空冷却气液分离器：蒸煮醪自接近常压的气液分离器出来经过减压阀，醪液产生大量的蒸汽，温度骤降，汽醪混合液流体以极高速度进入真空冷却气液分离器，醪液温度降至与容器真空度相对应的温度。因此气液分离器的设计主要是保证汽醪分离，输送曲液（糖化醪液稀释水）到喷射-蒸汽的湍流中是依靠发生引射的混合效果，使曲液与蒸煮醪充分接触。醪液冷却下来连续的流入糖化醪内。 ②真空泵：维持真空冷却气液分离器真空环境。 ③连续糖化罐：将已糖化醪或曲乳（液）混合，维持一定的发酵温度（60℃、30～45）,保持流动状态，淀粉在酶的作用下变成可发酵性糖。 ④螺旋板式换热器：螺旋板式换热器用于后冷却。 2、简述可行性研究的任务、意义和主要内容。 （1）任务：根据三级经济规划(包括国家、地区与行业的)要求，或根据市场经济的要求，对拟建(扩、改建)工程项目的技术性、经济性和工程实施性，进行全面调查、预测、分析和论证，做出是否合理可行的科学评价，最后写出可行性研究报告，为国家主管部门对项目做出决策提供可靠依据。

（2）意义：可行性研究实质是对投建的工程项目，进行全面的技术经济分析，从而避免和减少建设项目决策的失误，提高建设投资的综合效益，是决定项目投资命运的关键。如果没有可行性研究，或者有研究但不深入、分析预测不准确、经济评价不科学，都会对项目的投资与投产带来难以弥补的经济损失。 （3）主要内容：1、总论（项目背景，研究工作依据和范围） 2、根据经济预测、市场预测确定项目建设的规模和产品方案 3、资源、原材料、动力、运输、供水等配套条件及公用设施的落实情况 4、建厂条件、厂址选择方案及总图布置方案 5、工艺技术、主要设备选型、建设标准及相应的技术经济指标 6、主要单项项目、公用辅助设备、总体布置方案和土建工程量估计 7、环境保护、安全生产、劳动卫生、消防、等要求和采取的相 应措施方案 8、企业组织、劳动定员和人员培训设想 9、建设工期和实施进度 10、投资估算和资金筹措 11、经济效益和社会效益评价 12、结论

生物工程发酵工厂设计概论

生物工程工厂设计概论（考试题） 一、名字解释 柱网：柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交，在平面上排列所构成的网格线，称为柱网 柱距：柱距是由横向定位轴线间的尺寸表示的 跨度：跨度是由纵向定位轴线间的尺寸表示的，跨度在18m和18m以下时，应采用3m的倍数，跨度在18m以上时，应采用6m的倍数。设备布置图：设备布置图是用来表示设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置，并能直接指导设备的安装的重要技术文件。 相对标高：相对标高是把室内首层地面高度为相对标高的零点，用于建筑物施工图的标高标注。 GMP：药品生产管理规范，是药品生产质量管理的基本准则，适用于药品制剂生产的全过程和原料药生产中影响成品质量的关键工序。公称直径：管子的公称直径是指管子的名义直径，即不是管子内径，也不是它的外径，而是与管子的外径相近又小于外径的一个数值。公称压力：通称压力，一般应大于或等于实际工作的最大压力。 清洁生产：是实现可持续发展战略的需要，它彻底改变了过去被动的、滞后的污染控制手段，从根本上扬弃了末端治理的弊端，强调在污染产生之前就予以削减，即在产品及其生产过程并在服务中减少污染物的产生和对环境的不利影响。 二、填空题 1、生物工程工厂生产车间一般由、、等部分组成。 2、厂房的框架结构是由和组成。 3、生物制药的车间布置设计必须达到对洁净厂房的要求。

4、空气洁净的含义，其一是指，其二是指。 5、生物工程工厂建筑物按厂房的层数分类，可分为，和厂房三类，主要由生产工艺特点和工艺设备布置要求所决定。 6、生物工程工厂厂房外形一般有、、、和型等数种。 7、生物工程工厂常用的管材有、、、。 8、管道布置设计的主要依据是带控制点的、、、等。 9、按锅炉燃用的燃料可分为：、和。 三、简答题 1、车间布置设计的任务 （1）确定车间火灾危险类别、爆炸和火灾危险性场所等级、GMP洁净度等级、卫生等级等 （2）确定车间的结型式及主要尺寸，并对生产区、辅助区、行政生活区位置进行布局； （3）确定车间所有设备在车间建筑平面和空间的相对位置。 2、车间布置设计的内容 （1）厂房整体布置和轮廓设计 厂房边墙的轮廓、车间建筑的轮廓、跨度、柱距等；门窗楼梯的位置；吊装孔、预留孔、地坑等位置尺寸；标高 （2）设备的排列和布置 设备外形的几何轮廓；设备的定位尺寸；操作台位置及标高

如何建立小型饲料加工厂

如何建立小型饲料加工厂 2002-08-19 14:43:29 随着养殖业的不断发展，各地农村出现了许多养殖专业户、专业村，从而使饲料的需求量日增。应读者要求，今天刊出农村如何建立小型饲料加工厂的一些小知识，供大家参考。——编者 要进行可行性分析 在农村建立饲料加工厂首先要进行周密细致的调查，在此基础上进行经济分析和技术论证。只有在饲养业需要，经济效益好，掌握了先进的饲料加工、配制技术后，并符合当地的“全面规划，统筹安排，因地制宜，合理布局”的精神，才能投资建厂。 科学确定建厂规模 生产规模是饲料加工厂设计的依据。生产规模应根据供应区饲料的需求量来确定。饲料的日需求量，一般可按照蛋鸡每日0．15千克、猪每日1．75千克来计算，再根据供应区域内畜禽饲养的总数量，计算出饲料的年需求量，从而来确定建厂的生产规模。例如，单班年产1000吨的设备可饲养蛋鸡20000只，或肉猪1500头。 根据当地供电情况，首先应当确定是一班制生产，还是两班制生产。如，年产4000吨的配合饲料厂，如果一班制生产，只需选择生产率为2吨／小时的设备，如果两班制生产，只需选生产率为1吨／小时的设备。为了充分发挥设备的生产能力。提高经济效益，在电力有保证的情况下，一般以两班制生产为宜。此外，设备的年时基数，目前

国内通行的说法是：如果设备生产率为1吨／小时，则年生产能力为2000吨，这是一班制生产，设备年时基数以2000小时为基础。所以，根据设备的生产能力并进一步考虑当地养殖业的发展规划或目前养殖规模，就可以因地制宜地选择设备的吨级，从而也就科学地确定了建 厂的规模。 正确选择厂址 厂址应遵循“就近加工”的原则，优先建在饲料资源充足、畜牧养殖业发达、交通方便、电力有保证、有集市的乡镇所在地，或有一定规模的养殖专业户集中的村庄。如果将饲料厂建在粮库附近，或与粮库合一，可以省去原粮储存的房屋设施和相应的费用。 饲料加工厂不要建在有毒、有害、有病原菌气体或灰尘污染的地方，更不要建在畜禽饲养场、农药厂、污物处理场等地的附近或下风 头。 怎样选择颗粒饲料压制机 怎样选择颗粒饲料压制机，是每一位养殖者所关心的问题。现以平模式颗粒饲料压制机为例，谈谈如何选择颗粒饲料压制机。 1、根据饲养对象采取不同的饲料配方来选择。如鱼、鸡、兔、羊等。其中鱼、鸡用的颗粒料中，精料较多，在颗粒直径同等的情况下，一般选用比较厚的“模盘”，兔和羊颗粒料要选用“较薄”的“模盘”。这是因为“精”饲料较多时，压制阻力较小，耗用功率也较少。一般养兔、羊用颗粒饲料时，草粉的比重占总料的50％或60％，草粉在“模盘”孔压制、挤出时，阻力较大，所耗的功率也大，电度产量与鱼用、鸡用颗粒料相比电度产量较少。

生物工程工厂设计

生物工程工厂设计概论复习思考题 1、项目建议书与可研报告一般应分别包括哪些内容？ 项目建议书的内容:1、项目名称2、项目建设的必要性与依据3、产品方案、市场预测、拟建规模与建设地点的初步设想;4、资源情况、建设条件、协作关系与技术、设备可能的引进国别、厂商的初步分析;5、环境保护;6、投资估算与资金筹措设想,包括偿还贷款能力的大体预算;7、项目实施规划设想;8、工厂组织与劳动定员估算;9、经济效果与社会效益的初步估算。 可行性研究报告的内容:1、总论2、市场需求预测与建设规模3、原材料、燃料及资源情况4、建厂条件与厂址方案5、设计方案6、环境保护调查环境情况,预测项目对环境的影响,提出环境保护与三废治理的初步方案7、企业组织、劳动定员与人员培训8、投资估算与资金筹措 2、初步设计可以分为哪三种情况？初步设计阶段包括哪些内容？ 按工程规模的大小、工程的重要性、技术的复杂性、设计条件的成熟度及设计水平的高低分为三阶段设计、两阶段设计、一阶段设计三种情况。 主要内容有:1、设计文件(1)、设计依据及设计范围(2)、设计的指导思想、建设规模与产品方案(3)、生产方法及工艺流程的比较、选择与阐述(4)、主要生产技术经济指标与生产定额(5)、主要设备的选型及计算(6)、车间布置的说明(7)、存在的问题及解决问题的建议2、设计图纸(1)、生产流程图(2)、车间设备布置图(3)全厂总平面布置图(4)、主要生产设备与电动机一览表(5)、主要材料估算表等。 3、厂址选择的重要性。厂址选择应当考虑哪些因素？ 厂址选择正确与否,不仅关系到建厂过程中能否以最省的投资费用,按质按量按期完成工厂设计中所提出的各项指标,而且对投产后的长期生产、技术管理与发展远景,都有着很大的影响,并同国家地区的工业布局与城市规划有着密切的关系。因此,厂址选择就是百年大计问题,至关重要。 厂址选择的概念包括地点选择与场地选择两个层次。地点选择就是对所建厂在某地区内的方位(即地理坐标)及其所处的自然环境状况,进行勘测调查,对比分析。场地选择就是对所建厂在某地点处的面积大小、场地外形及其潜在的技术经济性,进行周密的调查、预测、对比分析,作为确定厂址的依据。 (1)、厂址位置要符合城市规划与微生物发酵工厂对环境的特殊要求(2)、厂址要接近原料、燃料基地与产品销售市场,还要接近水源与电源(3)、具有良好的交通运输条件(4)、场地有效利用系数高,并有远景规划的总体布局(5)、有一定的基建施工条件与投产后的协作条件(6)、厂址选择要有利于“三废”处理,保证环境卫生。 4、厂址选择工作一般分为准备工作、现场勘查与编写报告三个阶段,请简单介绍这三个阶段分别应当做些什么工作？ 准备工作阶段:1、组织准备:由主管建厂的国家部门组织建设、设计、勘测等单位有关人员组成选厂工作组。2、技术准备:选厂工作人员在深入了解设计任务书内容与上级机关对建设的指示精神的基础上,拟订选厂工作计划,编制选厂各项指标及收集厂址资料提纲,包括厂区自然条件、技术经济条件的资料提纲。 现场勘查工作阶段:1、选厂工作组向厂址地区有关领导机关说明选厂工作计划。要求给予支持与协助,听取地区领导介绍厂址地区的政治、经济概况及可能作为几个厂点的具体情况。 2、进行踏测与勘探,摸清厂址厂区的地形、地势、地质、水文、场地外形与面积等自然条件,绘制草测图等。同时摸清厂址环境情况、动力资源、交通运输、给排水、可供利用的公用、生活设施等技术经济条件,以使厂址条件具体落实。

发酵工厂设计概论

现代生物制药工厂设计理念 姓名：许忠福学号：201011805125 班级：生工101班 1、我国生物制药工厂发展概况 新中国成立后，制药工业取得了有目共睹的巨大成绩，1980年全国制药工厂共有800家，到1996年增至8000多家，2004年通过GMP达标的制约工厂有5000多家。尤其是生物制药异军突起，发展迅速。1953年青霉素在上海第三制药厂正式投产，1958年中国最大的抗生素生产厂华北制药厂建成，随后全国各地陆续建成一批抗生素生产厂，主要品种都能生产，不仅能满足国内需求，还能实现出口创汇。改革开放后，各地又建设了一批高新生物制药工厂，开发生产重组乙肝疫苗、痢疾疫苗、甲肝疫苗、狂犬疫苗、干扰素、重组人生长激素、促红细胞生成素、白细胞介素—2、各种诊断试剂等产品。 我国生物制药企业可分为如下三大类型： 1.1 中小型生化制药企业 在20世纪50--60年代逐步建成和发展起来，主要生产脏器制品和生化药物，如从猪胰脏中生产胰酶和胰岛索，从猪脑垂体中生产后叶针、缩宫素和加压素等。到20世纪80年代以后，随着生物分离工程技术的发展与应用，这类企业逐步壮大、整合、发展成为现代生化制药企业，如生产肝素钠和各种治疗酶的常州干红生化制药公司、生产胰岛素及其制剂的徐州万邦生化制药厂和生产玻璃酸钠及其制剂的山东正大福瑞达制药有限公司。 1.2 大型微生物制药企业 应用发醉工程和晦工程技术生产抗生素、有机酸、维生素和氨基酸类药物，如生产青霉素v甲、7—氨基—3—去乙酰氧基头孢烷酸(7—ADCA)和万古霉素等的华北抗生素制药厂，生产7—氨基头抱烷酸(7—ACA)、辛伐他汀和美伐他汀的浙江海正药业，生产大观霉素和头孢地嗪的山东鲁抗制药，以及中国维生素产业“四大家族”：东北制药总厂、江苏江山制药、维尔康药业和维生药业。氦基酸工业年生产能力已达20多万吨．其生产企业近百家，如湖北八峰氨基酸公司、浙江亚美生物化工股份有限公司、南昌化工(集团)有限责任公司和安徽科苑股份有限公司等。 1.3 现代生物工程制药企业 国内目前至少有3000多家单位从事生物工程研究，有200余家现代生物医药企业，50多家生物工程技术开发公司，已上市近30种生物技术药物，主要有基因工程药物、疫苗和单克隆抗体，并开始步人自主创新研发阶段。企业格局正向群落化、集约化转变，形成生物谷、生物城、生物岛等新模式。这类较大型的生产企业有长春生物制品研究所、成都科奥生物工程有限公司、上海生物制品研究所、沈阳三生制药股份有限公司、海南新大洲药业有限公司、长春长生基因药业股份有限公司、安微安科生物工程有限公司、深圳海王药业有限公司、珠海丽珠医药集团股份有限公司、北京四环生物制药有限公司等。 2、现代生物制药工厂设计理念 生物制药工厂工艺设计是指工艺工程师在一定工程目标的指导下，根据对拟建工程的要求，采用科学方法统筹规划，制定方案，对生物制药工厂进行扩建与技术改造时，从事的一种创造性工作。生物制药工厂工艺设计，不仅要具有一般制药工厂工艺设计知识．如生产工艺流程设

万吨饲料厂可行性报告

开发有限公司 年产万吨饲料厂建设项目 可行性研究报告 二00八年三月 开发有限公司 年产年产三万吨饲料厂建设项目 可行性研究报告 可行性研究报告编制单位 编制单位： 编制负责人： 编制人员：

审核： 审定： 目录第一章总论 1.1 项目名称及承建单位 1.2 可行性研究指导 1.3 可行性报告编制依据与范围 1.4 研究工作概况 1.5 承办企业概况 1.6 项目的主要内容 1.7 可行性研究结论概要 1.8 建设方案的主要技术经济指标 第二章项目背景与发展状况 2.1 项目区基本情况 2.2 项目建设的背景及必要性 第三章市场需求预测与建设规模 3.1 市场需求预测 3.2 项目建设规模和产品方案 3.3 产品质量标准 第四章厂址及建厂条件 4.1 厂址 4.2 自然资源状况 4.3 社会经济状况 4.4 项目关联产业的发展现状 4.5 项目建设地点选择 4.6 项目实施的有利条件 4.7 本报告对厂址的评述 第五章工程技术方案 5.1 技术方案的设计依据 5.2 项目的构成 5.3 工艺技术方案 5.4 产品的质量控制 5.5 总平面布置与运输 5.6 土建工程 5.7 电气技术方案

5.8 供气技术方案 5.9 给水排水方案 第六章环境保护 6.1 设计依据及环境评价 6.2 建设项目排放废源 6.3 防护措施 第七章劳动保护、安全防护、工业卫生 7.1 设计依据 7.2 劳动保护 7.3 安全防护 7.4 工业卫生 第八章节俭能源 8.1 设计依据 8.2 节能措施 第九章企业组织、劳动定员和人员培训 9.1 企业组织 9.2 劳动定员 9.3 人员培训 第十章项目实施计划 第十一章投资估算与资金筹措 11.1 投资估算 11.2 资金筹措 第十二章财务评价 12.1 概述 12.2 销售收入估算 12.3 成本费用估算 12.4 财务评价报表 12.5 财务评价指标 12.6 不确定性分析 第十三章结论 第一章总论1.1项目名称及承建单位 项目名称: 开发有限公司 年产年产三万吨饲料厂生产线

发酵工厂设计

发酵工厂中空气净化工艺的合理选择 无菌空气是通气发酵过程中的关键流体。它用于细菌的培养、发酵液的搅拌、液体的输送以及通气发酵罐的排气。在通气发酵过程中,空气系统的染菌一直被列为发酵生产的第一污染源。据报道,由于空气系统纰漏而导致发酵染菌,在总染菌数中比率高达19.96%,而我国的生产现状还远远高出这一数据。为了防止压缩空气染菌给发酵液造成污染,进入发酵罐的空气必须达到(0.5μm)100级净化标准,即每立方英尺空气中含有≥0.5μm的微粒数应≤100个。目前,空气净化的主要方法是通过介质过滤达到除菌目的。为了保证过滤后的空气达到净化标准,过滤前的空气要进行降温、除水、除油、减湿的预处理。据文献记载,只有当压缩空气的相对湿度φ≤60%,高效过滤器内的过滤介质保持干燥时,空气通过高效过滤方能达到过滤的期望值。因此,发酵空气净化实际上包括两部分:一是空气的预处理;二是选择性能优良的过滤介质和过滤设备。怎样使科学合理、经济实用的工艺与完善的工程设计有机地结合,使空气系统在优化条件下运行,是发酵行业工程设计者不懈努力的目标。 1 发酵工厂常用的空气预处理路线 1.1 标准路线(流程1) 该流程系80年代初由华东化工学院等单位提出。其工艺成熟,操作方便,适应各种气候条件,不受大气的绝对湿含量和相对湿度的影响。 随着科学技术的进步,传统理论和处理方法不断完善,特别是近年来空压机的技术有了突飞 猛进的发展。由于空压机选型不同,空气预处理的流程也不同。传统的活塞式机型容量小,规模生产时需要多台组合,且要用空气贮罐来消除排气产生的脉冲。目前发酵工厂多选用出气稳定、容量大的涡轮式或螺杆式机型,不必设置空气贮罐。改进后的流程增加丝网除沫器,加强了除雾滴能力。 1.2 混合型路线(流程2) 此流程适用于中等湿含量的地区,其特点是将部分来自空压机的热空气不经冷却,而直接 与大部分经降温除水的冷空气混合进入过滤器,可省去加热器;气体进过滤器的控制指标与 流程1相同;流程比较简单,冷却水用量相对节省。流程控制的关键是:空气的冷却温度和空气分配比的关系会随采风口所吸取空气的参数而变化。 该流程的特点是经降温除水的冷空气进换热器与来自空压机的热空气进行热交换,将冷空气温度提至30~35℃后去过滤器过滤,省去加热蒸汽;热空气经换热后降低了进冷却器的温度,节省了冷却水用量。其不足是空气的传热系数小,传热面积需要很大。 1.4 热空气路线(流程4)

年产1.5吨味精发酵车间设计

年产1.5万吨味精工厂发酵车间设计说明书 引言 味精是人们熟悉的鲜味剂，是L—谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)的一水化合物(HOOC-CH2CH(NH2)-COONa·H20)，具有旋光性，有D—型和L—型两种光学异构体。味精具有很强的鲜味(阈值为0. 03%)，现已成为人们普遍采用的鲜味剂，其消费量在国内外均呈上升趋势。1987年3月，联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家联合委员会第十九次会议，宣布取消对味精的食用限量，再次确认为一种安全可靠的食品添加剂［1］。早期味精是由酸法水解蛋白质进行制造的，自从1956年日本协和发酵公司用发酵法生产以后，发酵法生产迅速发展，目前世界各国均以此法进行生产。 谷氨酸发酵是通气发酵，也是我国目前通气发酵产业中，生产厂家最多、产品产量最大的产业［2］。该生产工艺和设备具有很强的典型性，本文对味精发酵生产工艺及主要设备作简要介绍，以期有助于了解通气发酵工艺和主要设备的有关知识。 设计内容为，了解味精生产中的原料预处理、发酵、提取部分的生产方法和生产流程，根据实际情况来选择发酵工段合适的生产流程，并对流程中的原料进行物料衡算、热量衡算及设备的选择。最后，画出发酵工段的工艺流程图和平面布置图。 整个设计内容大体分成三部分，第一部分主要是味精生产的工艺和设备选择；第二部分包括发酵罐、种子罐及空气分过滤器的设计与选型；第三部分是工艺流程和平面布置图。 由于我的水平有限，加之对先进设计的了解甚少，设计中有好多不足的地方敬请各位老师和同学批评指正。 1 味精生产工艺 1.1 味精生产工艺概述 味精生产全过程可划分为四个工艺阶段:(1)原料的预处理及淀粉水

饲料厂生产工艺流程介绍

（一）、配合饲料的生产工艺流程图（略） （二）、原料的接收 1 、散装原料的接收以散装汽车、火车运输的，用自卸汽车经地磅称量后将原料卸到卸料坑。 2 、包装原料的接收：分为人工搬运和机械接收两种。 3 、液体原料的接收：瓶装、捅装可直接由人工搬运入库。 （三）、原料的贮存 饲料中原料和物料的状态较多，必须使用各种形式的料仓，饲料厂的料仓有筒仓和房式仓两种。 主原料如玉米、高粮等谷物类原料，流动性好，不易结块，多采用筒仓贮存，而副料如麸皮、豆粕等粉状原料，散落性差，存放一段时间后易结块不易出料，采用房式仓贮存。 （四）、原料的清理 饲料原料中的杂质，不仅影响到饲料产品质量而且直接关系到饲料加工设备及人身安全，严重时可致整台设备遭到破坏，影响饲料生产的顺利进行，故应及时清除。 饲料厂的清理设备以筛选和磁选设备为主，筛选设备除去原料中的石块、泥块、麻袋片等大而长的杂物，磁选设备主要去除铁质杂质。

（五）、原料的粉碎 饲料粉碎的工艺流程是根据要求的粒度，饲料的品种等条件而定。 按原料粉碎次数，可分为一次粉碎工艺和循环粉碎工艺或二次粉碎工艺。 按与配料工序的组合形式可分为先配料后粉碎工艺与先粉碎后配料工艺。 1 、一次粉碎工艺： 是最简单、最常用、最原始的一种粉碎工艺，无论是单一原料、混合原料，均经一次粉碎后即可，按使用粉碎机的台数可分为单机粉碎和并列粉碎，小型饲料加工厂大多采用单机粉碎，中型饲料加工厂有用两台或两台以上粉碎机并列使用，缺点是粒度不均匀，电耗较高。 2 、二次粉碎工艺 有三种工艺形式，即单一循环粉碎工艺、阶段粉碎工艺和组织粉碎工艺。 （ 1 ）单一循环二次粉碎工艺 用一台粉碎机将物料粉碎后进行筛分，筛上物再回流到原来的粉碎机再次进行粉碎。 （ 2 ）阶段二次粉碎工艺

年产1.5万吨味精工厂发酵车间设计说明书

年产1.5万吨味精工厂发酵车间设计 说明书 1 2020年4月19日

年产1.5万吨味精工厂发酵车间设计说明书 引言 味精是人们熟悉的鲜味剂,是L—谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)的一水化合物(HOOC-CH2CH(NH2)-COONa·H20),具有旋光性,有D—型和L—型两种光学异构体。味精具有很强的鲜味(阈值为0. 03%),现已成为人们普遍采用的鲜味剂,其消费量在国内外均呈上升趋势。1987年3月,联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家联合委员会第十九次会议,宣布取消对味精的食用限量,再次确认为一种安全可靠的食品添加剂［1］。早期味精是由酸法水解蛋白质进行制造的,自从1956年日本协和发酵公司用发酵法生产以后,发酵法生产迅速发展,当前世界各国均以此法进行生产。 谷氨酸发酵是通气发酵,也是中国当前通气发酵产业中,生产厂家最多、产品产量最大的产业［2］。该生产工艺和设备具有很强的典型性,本文对味精发酵生产工艺及主要设备作简 2 2020年4月19日

要介绍,以期有助于了解通气发酵工艺和主要设备的有关知识。 设计内容为,了解味精生产中的原料预处理、发酵、提取部分的生产方法和生产流程,根据实际情况来选择发酵工段合适的生产流程,并对流程中的原料进行物料衡算、热量衡算及设备的选择。最后,画出发酵工段的工艺流程图和平面布置图。 整个设计内容大致分成三部分,第一部分主要是味精生产的工艺和设备选择;第二部分包括发酵罐、种子罐及空气分过滤器的设计与选型;第三部分是工艺流程和平面布置图。 由于我的水平有限,加之对先进设计的了解甚少,设计中有好多不足的地方敬请各位老师和同学批评指正。 1 味精生产工艺 1.1 味精生产工艺概述 3 2020年4月19日

发酵工厂设计终极版

目录第一章前言 1.1设计目的 1.2设计意义 第二章选址 2.1厂址选择原则 2.2厂址选择具体条件 2.3选择厂址 第三章厂区规划 3.1全厂总平面设计 3.2车间内发酵设备的布置 3.3车间内蒸馏设备布置 第四章工艺计算 第五章设备选型 第六章环保工程 6.1 废物总类 6.2 废物利用 6.3废气处理 6.4废水和废渣处理

第七章技术经济分析7.1 项目概算 7.2总投资估算

正文 第一章前言 1.2设计意义： 随着经济的发展，究竟这种重要的工业原料被广泛用于化工、塑料、橡胶、农药、化妆品及军工等工业部门。且石油资源趋于缺乏、全球环境污染的日益加剧，各国纷纷开始开发新型能源。燃料乙醇是目前为止最理想的石油替代能源，它的生产方法以发酵为主。菌种的优劣对发酵效果的影响非常大，能够筛选出具有优良性状的菌株及对菌株进行改良，对于降低生产成本，乃至实现酒精的大规模工业化生产，解决能源危机都有着重大意义。 在我国石油年消费以13%的速度增长，2004年进口原油量超过1亿吨，是世界第二大的石油进口国。我国燃料乙醇起步虽然较晚，但发展迅速，以成为继巴西美国之后世界第三大燃料乙醇生产国。2001年4月，原国家计委发布了中国实施车用汽油添加燃料乙醇的相关办法，同时国家质量技术监督局颁布了“变性燃料乙醇”和“车用燃料乙醇汽油”2个国家标准。作为试点，国家耗资50余亿元建立4个以消化“陈化粮”为主要目标的燃料乙醇生产企业。2006年，我国燃料乙醇生产能力达到102万t，已实现年混配1020万t燃料乙醇汽油的能力。2002年车用汽油消耗量占汽油产量的87.9%，如果按10%比例添加生产燃料酒精换算，需要燃料酒精381万吨，而全年酒精总产量仅为20.7万吨，如果在不久将来，能用燃料酒精替代500万吨等量的汽油，就可以为我国节省外汇15亿美元。在目前中国人均石油开采储量仅为2.6吨的低水平条件下，开发新能源成为社会发展，推动经济增长的动力，燃料酒精作为国家战略部署的新型能源之一，在我国具有广阔的市场前景。 第二章选址

味精工厂发酵车间设计

味精工厂发酵车间设计 目录 前言 (3) 第一章全厂工艺论证 (7) 1.1 味精生产工艺 (7) 1.1.1味精生产工艺概述 (7) 1.1.2味精生产全厂工艺流程图 (8) 1.2原料预处理 (9) 1.3淀粉水解糖制备 (9) 1.4淀粉的液化 (9) 1.5淀粉的糖化 (10) 1.6种子扩大培养 (10) 1.7谷氨酸的发酵 (11) 1.8谷氨酸的提取 (12) 1.9谷氨酸制取味精 (12) 第二章物料衡算及热量衡算 (13) 2.1味精工厂发酵车间的物料衡算 (14) 2.1.1工艺技术指标及基础数据 (14) 2.1.2谷氨酸发酵车间的物料衡算 (15) 2.1.3 8000t/a味精厂发酵车间的物料衡算结果 (16) 2.1.4谷氨酸提取车间的物料衡算 (16) 2.1.5 8000t/a味精厂提取车间物料衡算表 (17) 2.2 谷氨酸提取车间热量衡算 (18) 2.2.1提取车间热量衡算的意义和具体计算 (18) 2.2.2 提取车间热量衡算表 (19) 第三章设备的设计与选型 (20) 3.1 发酵罐 (20) 3.1.1发酵罐的选型 (20) 3.1.2生产能力、数量和容积的确定 (20) 3.1.3主要尺寸的计算 (21) 3.1.4冷却面积的计算 (21) 3.1.5搅拌器计算 (22) 3.1.6搅拌轴功率的计算 (23) 3.1.7设备结构的工艺计算 (24) 3.1.8设备材料的选择 (26) 3.1.9发酵罐壁厚的计算 (26) 3.1.10接管设计 (27) 3.1.11支座选择 (28) 3.2 种子罐 (28) 3.2.1二级种子罐容积和数量的确定 (28) 3.2.2一级种子罐 (34) 3.3 空气分过滤器 (34)

年产一万吨味精发酵工厂设计

年产一万吨味精发酵工厂设计摘要：味精是一种家常调味品，它采用面筋或淀粉用微生物发酵的方法制 成。别名又叫：味素、味粉、谷氨酸钠。味精又称味素，是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。 一．设计的任务及主要设计内容 1.生产工艺阶段 味精生产全过程可划分为四个工艺阶段：（1）.原料的预处理及淀粉水解糖的制备（2）.种子扩大培养及谷氨酸发酵（3）.谷氨酸的提取（4）.谷氨酸制取味精及味精成品加工 2.设计内容 主要设计内容包括（1）.工艺流程设计（2）.物料衡算（3）.设备的设计与选型（4）.车间布置设计及物料管道设计 二．工艺流程设计

三．物料衡算 1.计算指标 （2）二级种子培养基（g/L ）：水解糖50m ，糖蜜20，磷酸二铵钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆8，泡敌0.6，生物素0.02mg ，硫酸锰2mg/L ，硫酸亚铁2mg/L 。 （3）发酵初始培养基（g/L ）：水解糖150，糖蜜4，硫酸镁0.6，氯化钾0.8，磷酸0.2，生物素2μg ，泡敌1.0，接种量为8%。 2.物料衡算 首先计算生产1000Kg 纯度为100%的味精需耗用的原材料及其他物料量。 （1）设发酵初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为220kg/m 3，则发酵液量为： 31 6.55m 122% 99.8%95%60%2201000 v =????= （2）发酵液配置需水解糖量 以纯糖计算：)(1441220m 11kg V == （3）二级种液量） （312m 0.5248%v v == （4）二级种子培养液所需水解糖总量）（kg 26.250v m 22== （5）生产1000kg 味精需水解糖总量） （kg 1467.2m m m 21=+= （6）耗用淀粉原料量 理论上，100kg 淀粉转化生成葡萄糖量为111kg ，故耗用淀粉量为： ）（淀粉kg 1529.9111% 108%80%1467.2 m =??= （7）液氨耗用量 发酵过程用液氨调pH 和补充氮源，耗用260-280kg ；此外，提取过程耗用160-170kg ，合计每吨味精消耗420-450kg 。 （8）甘蔗糖蜜耗用量 二级种液耗用糖蜜量为：）（kg 10.4820v 2= 发酵培养基耗糖蜜量为：） （kg 26.24v 1=