【正文】 工廠設計設計題目：年產(chǎn)10萬噸一水檸檬酸工廠設計姓名院系生命科學學院專業(yè)生物工程年級學號指導教師2011531 目 錄 5 5 5 5 5 6 6 6 7 7 7 7 8 9 9 9 9 10 103. 產(chǎn)品方案及工藝流程 10 10 11 12 原料的處理 12 發(fā)酵工序 12 醪液處理工序 12 提取工段 12 精制工段 13 13 13 13（基準：一噸成品檸檬酸） 14 14 接種量 15 液化醪量計算 15 成品檸檬酸 15 16 17 17 17 19 19 20 20 21 22 22 23 23 23 24 25 25 27 29 29 30 31 31 31 31 32 32 32 32 34 34 34 34 34 34 34 35 35 36 工廠運輸 36 36 36 36 3貯存量的確定 36 物料貯存方案的確定 37 給水排水 37 37 37 38 38 供電及電訊 38 供電 38 38 38 39 39 39 40 40 40 40 41 41 41 42 42 42 43 43 43 43 43 43 44 45參考文獻 45致謝 46附錄 4648 / 48隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展和人民生活水平的提高，檸檬酸在飲料、食品和飼料工業(yè)中用量將以5%～10%速率遞增；另外，對檸檬酸深加工產(chǎn)品開發(fā)和應用推廣工作力度的加大，其應用范圍將進一步擴展，并在其他行業(yè)中的使用份額也將增加；在國外隨著對環(huán)保的呼聲越來越高，檸檬酸在洗滌劑中所占份額增長較快，而我國目前代替三聚磷酸鈉用于洗滌劑生產(chǎn)中的檸檬酸數(shù)量較小，相信隨著我國環(huán)保法規(guī)的日趨嚴格和人們環(huán)保意識的增強，用檸檬酸替代對環(huán)境和水質(zhì)有污染的三聚磷酸鈉的數(shù)量逐年增加。目前美國人均消費檸檬酸為1千克/年，市場潛力巨大。1) 檸檬酸用途廣泛，市場容量大，市場前景好。2) 公司是我國較早專業(yè)，生產(chǎn)檸檬酸的企業(yè)，積累豐富的生產(chǎn)和研發(fā)經(jīng)驗，培養(yǎng)了一批技術、管理骨干和熟練操作的員工。3) 品牌優(yōu)勢，產(chǎn)品在國內(nèi)外市場有一定知名度，有較穩(wěn)定的市場和客戶。4) 區(qū)位、資源優(yōu)勢明顯，有生產(chǎn)檸檬酸得天獨厚的有利條件。5) 盤活存量，熱電結合，工程優(yōu)化，可實現(xiàn)投資少，成本低，產(chǎn)品具有較強競爭力。 6) 強強聯(lián)合、優(yōu)勢互補，做大規(guī)模，做優(yōu)品質(zhì)，具有很強的競爭優(yōu)勢，力爭行業(yè)領先。本可行性研究針對年產(chǎn)10萬噸檸檬酸的工藝計算選型方案、投資估算、全廠概況等進行全面分析論證。檸檬酸是目前用途最廣泛的食品添加劑之一，在食品行業(yè)需求量非常大。據(jù)不完全統(tǒng)計，近幾十年來，全球檸檬酸需求量一直在強勁增長。20世紀80年代初，全世界年產(chǎn)銷量為20多萬噸，現(xiàn)在已達120多萬噸，20年間市場容量膨脹5倍。年平均增長率為5%以上，其中用于食品的占60%左右，工業(yè)用占40%。食品中用途最大的是清涼飲料，工業(yè)用主要在洗滌方面和電鍍方面。展望后市，檸檬酸仍有很大發(fā)展空間，前景看好。近幾年國外需求量呈上升趨勢，尤其是亞洲經(jīng)濟發(fā)展較快的國家和地區(qū)檸檬酸進口量增長較高，如韓國、新加坡、泰國、臺灣；發(fā)展中國家也隨著人民生活水平的提高，飲料和食品工業(yè)發(fā)展較快，對檸檬酸需求量逐年增加，出口形勢看好。我國檸檬酸原料來源豐富，又有世界上獨特的發(fā)酵技術，工藝簡單；隨著ILCS新工藝和發(fā)酵廢渣綜合利用技術的推廣應用和原料價格降低，我國檸檬酸在國際市場上的價格優(yōu)勢將更加突出。事實上，像檸檬酸這種工藝技術比較成熟、價格較低的產(chǎn)品，沒有一定的規(guī)模很難有競爭力。今后我國企業(yè)要想長遠發(fā)展，必須擴大規(guī)模，在調(diào)整中發(fā)展壯大。要抓住全球檸檬酸生產(chǎn)向中國轉移的有利時機，形成幾家年產(chǎn)規(guī)模達10萬～20萬噸的企業(yè)，爭取占有更多的國際市場份額。據(jù)初步統(tǒng)計，我國從20世紀60年代開始生產(chǎn)檸檬酸。近10年來，由于出口的刺激，我國檸檬酸的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量增長很快。目前，我國檸檬酸的生產(chǎn)廠家有近百家，總生產(chǎn)能力約為50萬噸/年，除西藏外，幾乎每個省都建有檸檬酸生產(chǎn)裝置。生產(chǎn)規(guī)模大多為10003000噸/年，年產(chǎn)量在5000噸以上的廠家有20幾家，萬噸級以上的有9家，全年正常生產(chǎn)的企業(yè)有30多家。生產(chǎn)廠家主要集中在安徽、江蘇、山東等玉米和薯類資源豐富的地區(qū)。主要的生產(chǎn)廠家有安徽豐原生物化學集團公司（）、江蘇無錫羅氏中亞檸檬酸有限公司（）、江蘇宜興協(xié)聯(lián)生化有限公司（）、安徽華源生物藥業(yè)有限公司（生產(chǎn)能力為3萬噸/年）、山東檸檬生化有限公司（生產(chǎn)能力為4萬噸/年）、山東日照泰山潔晶生化有限公司（生產(chǎn)能力為4萬噸/年）等；皖蘇魯檸檬酸產(chǎn)量約占全國產(chǎn)量75%。近年來我國檸檬酸的出口量逐年上升，出口量一般占國內(nèi)產(chǎn)量的80％以上，產(chǎn)品幾乎銷售到世界的每一個角落。從20世紀90年代起，出口量更是年年躍上新臺階， ，，萬噸，2003年33萬噸，并以每年15% 速度增長。我國檸檬酸主要出口到美國、歐洲、日本以及東南亞市場。其中，每年出口到美國的檸檬酸有6萬多噸，歐洲5萬多噸，日本3萬多噸。我國檸檬酸年總產(chǎn)量居世界第一。近年來，由于我國大多數(shù)檸檬酸企業(yè)在質(zhì)量、環(huán)保方面投入不足，多以低檔含水檸檬酸競相低價出口，遭遇多國反傾銷投訴，目前已出現(xiàn)嚴重的供大于求的局面。因此抗風險能力較小的工廠紛紛停產(chǎn)，同時檸檬酸生產(chǎn)基礎較好的工廠又在不斷擴建，從而達到了一個新的平衡。目前檸檬酸價格也在多年下滑走低后趨于平穩(wěn)，止跌漸升。目前我國檸檬酸出口產(chǎn)品檔次不高，難以達到美國藥典標準（USP24），出口價格較低，比國際市場平均價低了20％～30％。隨著國內(nèi)檸檬酸生產(chǎn)技術不斷成熟，發(fā)達國家的技術壁壘不斷清除，發(fā)達國家正逐步退出檸檬酸市場?，F(xiàn)正是國內(nèi)檸檬酸生產(chǎn)廠家市場擴張的最好時機?？傮w來看，國內(nèi)銷售占總量30%，外貿(mào)公司20%，自營出口50%。國內(nèi)市場主要客戶有喜之郎、麗珠集團、大地集團等。自營出口地區(qū)主要為歐盟、韓國、臺灣、土耳其、新加坡等。2003年上半年，出口價格大幅下降，8月以后檸檬酸價格穩(wěn)步上升。目前，國內(nèi)食品級一水檸檬酸（BP93/ BP98）5800 6100元/噸；國際市場價格為USD640/MT（折合人民幣5300元/噸）。無水檸檬酸（BP93）67007000元/噸，國際市場價格為USD700/MT（折合人民幣6500 元/噸）。預測近兩年的價格為USD610/MT左右。根據(jù)企業(yè)的發(fā)展，逐步將銷售結構調(diào)整為國內(nèi)銷售占總量20%，外貿(mào)公司5%，自營出口75%。國內(nèi)主流生產(chǎn)商一水檸檬酸2009年12月報價已達6500元/噸以上，較11月份漲幅超過1000元/噸，一家主要生產(chǎn)商無水檸檬酸報價7500元/噸。檸檬酸鈉報價7000元/噸，均較前期有大幅上漲。本廠擬選定在淄博高新開發(fā)區(qū)。淄博位于山東中部魯中山區(qū)與魯北平原的交接地帶，區(qū)位優(yōu)勢獨特，南連泰山，北靠黃河，東臨濰坊，西接泉城濟南。淄博是山東省重要的交通樞紐城市，鐵路貫通，公路縱橫，交通方便，是國務院批準的山東半島經(jīng)濟開放區(qū)城市。淄博市地處暖溫帶，屬濕潤的溫帶季風氣候，四季分明，雨熱同期，景色優(yōu)美，氣候宜人。南部及東西兩翼山巒跌宕，中部低陷向北傾伏，南北落差千余米。以膠濟鐵路為界，以南大部分為山區(qū)、丘陵，巖溶地貌發(fā)達；以北大部分為山前沖積平原和黃泛平原，土地平坦肥沃。1) 氣溫 年平均氣溫 ℃ 極端最高氣溫 ℃ 極端最低氣溫 ℃ 最熱月（七月）日最高氣溫平均值 ℃最冷月（一月）日最低氣溫平均值 ℃2) 空氣濕度 年平均相對濕度 66% 月平均最大相對濕度 81% 月平均最小相對濕度 56%最熱月（七月）日最高氣溫平均值 ℃3) 大氣壓力年平均氣壓 月平均最大氣壓 月平均最小氣壓 極端最高氣壓 極端最低氣壓 4) 蒸發(fā)降雨量年平均降雨量 5) 風力和風向～，歷年最多風向為西南風和西北風，其頻率為12～15%淄博高新區(qū)位于淄博市張店區(qū)北部，于1992年11月經(jīng)國務院批準設立，是53家國家級高新區(qū)之一。地理位置優(yōu)越，交通十分便利。鐵路：膠濟鐵路橫貫東西，淄東鐵路、張博鐵路縱貫南北，中南部有鐵路密集的張博鐵路網(wǎng)，辛泰鐵路南通泰安，與京滬鐵路相連。公路：205國道、309國道、濟青高速公路和濟青高速南線同濱萊高速公路在這里交匯，其中濱萊高速南接京滬高速公路，往北直通天津、北京?？者\：西距濟南國際機場80公里，東距青島國際機場210公里。水運：距青島港210公里、天津港320公里、日照港280公里。在“十二五”期間，淄博市將啟動建設城市軌道交通，積極論證規(guī)劃支線機場，以公路、鐵路干線建設為載體，加快構建綜合交通體系，優(yōu)化完善市域“二縱四橫一支”鐵路網(wǎng)，進一步完善市域“一環(huán)六縱十橫”干線公路網(wǎng)；改造提升淄博火車站，新建張店高速客運站、臨淄客運站和淄博北客運站，改建淄博公路聯(lián)運站，逐步構建中心城區(qū)與次中心城區(qū)、中心鎮(zhèn)與城區(qū)之間兩個“半小時交通圈”。綜上所述，本項目的外部交通運輸條件較好。Table 1 Plant construction area list序號建筑物建筑面積（m2）占地面積（m2）1動力站2010 = 2002002原料庫3035 = 105010503成品庫1850 =9009004粉碎配料車間1020 = 4004005發(fā)酵車間36763 = 820882086提取車間 30503 = 4500 45007鍋爐房1016 = 160 1608包裝車間 1833 = 5945949半成品車間2733= 891 89110污水處理站3050= 1500150011活動中心20303 =180060012機修車間1540 = 60060013職工餐廳20152 = 60030014科研化驗中心20253 = 150050015辦公樓15504 = 300075016門衛(wèi)258 = 404017門衛(wèi)158 = 4040在本設計中，檸檬酸全廠的布局參考了某公司的各個車間的布局。此基礎上，又做了一定的修補，因為檸檬酸廠的廠區(qū)是上世紀建立的，布局以及各建筑的設計不盡合理，區(qū)的環(huán)境美化及工人的組織基本沒有。作為一個面向現(xiàn)代化的檸檬酸工廠，在設計中廠區(qū)的交通，衛(wèi)生，環(huán)境要求都比較高，各車間的布局要合理，便于生產(chǎn)的順利進行，將生產(chǎn)區(qū)和辦公大樓分開建設，一個完善而先進的污水處理站也是必需的。同時，還應該有職工活動中心等。具體布局見附圖1。（1）廠區(qū)主要建筑物：原料庫、成品庫、辦公樓、科研化驗樓（兼菌種保藏中心）、餐廳、車庫、門衛(wèi)、鍋爐房、機修車間、生產(chǎn)車間、成品車間、粉碎配料車間、污水處理池等。按照生產(chǎn)流程布置，并盡量縮短距離，避免物料的往返運輸。對廠房的布置符合生產(chǎn)工藝的要求，既保證了生產(chǎn)過程的連續(xù)性，又使得整個廠區(qū)緊湊合理。（2）辦公樓在人流出口附近，距離車間較近，方便管理，又與物流避免交叉。（3）綠化情況：廠區(qū)綠化以普通綠化與重點綠化相結合，沿廠區(qū)主入口的主要道路進行重點綠化，種植有觀賞價值的喬、灌木與草皮結合，并且綠化部分遍植草皮，并適當點綴冬青灌木，以創(chuàng)造出一個美麗、怡人的廠區(qū)環(huán)境。（4）廠區(qū)道路：廠區(qū)主干道為10m寬，非主要道路為8m寬，兩旁種植懸鈴木、榆葉梅等。（5）廠區(qū)考慮到防火要求，各主要建筑物和易燃物附近均設有消防水龍頭和滅火器。表2 主要設計指標一覽表項目數(shù)據(jù)1全長占地面積600000m32全廠建筑物占地面積21233 m33建筑系數(shù)35%4綠化