【正文】 面布置 55 總平面布置依據(jù) .......................................................................................................................... 55 ： ................................................................................................................................... 55 布置說明 .......................................................................................................................................... 55 車間布置設(shè)計 ............................................................................................................................... 56 設(shè)計遵循的原則： .................................................................................................................... 56 本設(shè)計的車間布置 說明 .......................................................................................................... 58 6 經(jīng)濟(jì)核算 60 投資估算 60 設(shè)備投資 .......................................................................................................................................... 60 土建投資 .......................................................................................................................................... 60 全廠總投資 .................................................................................................................................... 61 成本計算 61 主要成本計算 ............................................................................................................................... 61 煤耗 .................................................................................................................................................... 61 水、電耗 .......................................................................................................................................... 61 折舊費及其他費用 .................................................................................................................... 62 全廠人員安排 ............................................................................................................................... 62 全廠每年銷售成本 .................................................................................................................... 62 全年凈收入 .................................................................................................................................... 63 7 結(jié)論 64 參考文獻(xiàn) 65 附錄 68 英語翻譯 76 英文原文 76 中文譯文 84 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 1 緒論 纖維素酶簡介 纖維素作為植物光合作用的主要多糖類產(chǎn)物 ,是地球上最為豐富的可再生性天然資源。 植物纖維素的高聚合度、毛細(xì)管結(jié)構(gòu)、木質(zhì)素和半纖維素所形成的保護(hù)層及其超分子結(jié)構(gòu)中具有高結(jié)晶度 (crystallinity index) 的結(jié)晶區(qū)存有大量氫鍵 (包括分子鏈內(nèi)、鏈間及分子鏈與表面分子之間形成的氫鍵 ) 是造成纖維素難以被利用的根本原因。一些高產(chǎn)菌株的獲得 ,在目前條件下也難以大幅度降低纖維素酶的成本。這三種酶是內(nèi)切葡聚糖 ( )、外切纖維素酶 (cellobiohydrolase. CBH, EC 3. 2. 1. 91)和β 葡萄糖苷酶 (βGlucanases. GE, )。世界生產(chǎn)和目前儲存的纖維素生物量比任何一種碳水化合物都要多得多，是一種十分巨大的生物質(zhì)資源，可為人類提供用之不盡的能源。 纖維素酶的研究狀況 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 早期就有研究表明 ,纖維素酶是一類胞外酶 ,從培養(yǎng)物濾液中就可以很容易得到。但需要一提的是 ,纖維二糖、葡萄糖和甘油等低分子可溶性糖在低濃度時有促進(jìn)作用而較高濃度時便開始抑制。在纖維素酶的生產(chǎn) 過程中 ,pH 值和發(fā)酵時間是關(guān)鍵。故準(zhǔn)確控制發(fā)酵時間是纖維素酶生產(chǎn)的另一個重要參數(shù)。美國一直都是使用這種方法 ,并在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了流加培養(yǎng)法、分批發(fā)酵法、連續(xù)發(fā)酵法、二次發(fā)酵法以及細(xì)胞循環(huán)法等等。故以微生物生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ) ,將以上兩類菌混合在一起發(fā)酵 ,尋求二者均能大量分泌纖維素酶的發(fā)酵方法和條件 ,生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高效的混合纖維素酶 ,目前只有極少關(guān)于這方面的淺層研究。四、五十年代，以美國陸軍 Natick 研究發(fā)展中心為代表的世界許多研究機構(gòu)開始從不同方面對此進(jìn)行了艱苦而卓有成效的探索，對產(chǎn)生纖維 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 素酶的微生物進(jìn)行了大量分離篩選工作，建立起較為完整的分離篩選方法。早在 1967 脾國外專利中就提出了用纖維素酶來消除棉織物上出現(xiàn)的微纖維 (絨毛小球 )的想法 .但這個想法一直未能實現(xiàn)。到目前為止，在 SWISSPROT蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫中，已有 140 個內(nèi)切酶， 19 個外切酶和 102 個 Q_葡萄搪普酶的全序列 。幾十年來，北京、上海、成都、無錫、廣東、山東、浙江等地的大專院?？蒲性核M(jìn)行了纖維素酶的研究工作，選育出一批纖維素酶菌種。關(guān)于纖維素酶的特性、作用機理、培養(yǎng)條件、應(yīng)用試驗等方面的報道文獻(xiàn)也較多，如王景林等在吸收國內(nèi)外經(jīng)驗的基礎(chǔ)土，先后引進(jìn)綠色木霉 Sn9101康氏木霉 NT15,E 曲霉 XX15A，在此基礎(chǔ)上采用了紫外線特定電磁波輻射，線性加速器，亞硝基皿等物理化學(xué)的誘變方法獲得了高產(chǎn)菌株 NT15H， NT15HXT15H,XT15H10。張荃花等以康氏木霉為菌種進(jìn)行固體發(fā)酵，首先對菌種進(jìn)行了誘變，并利用酵母菌與康氏木霉間的徽生態(tài)關(guān)系進(jìn)行混合發(fā)酵，防止了“白毛菌”的污染，提高了酶活力 。 從 80 年代后期開始有不少的國內(nèi)學(xué)者對纖維素酶進(jìn)行基因結(jié)構(gòu)與遺傳重組方面的研究。玲列，將其重組到釀酒酵母 H158 中得到表達(dá) 。因此，丹麥諾和諾德公司的酶制劑產(chǎn)品占領(lǐng)了我國絕大部分市場，使進(jìn)口纖維素酶價格昂貴。也可用纖維素酶分解蘑菇，制造一種新調(diào)味料。纖維素大部分被分解，分解率為 50％ ，最高時達(dá) 80％，這樣椰子餅用纖維素酶分解后就可作為食物。醬油釀造主要利用蛋白酶、淀粉酶等酶類對原料進(jìn)行酶解，若再使用纖維素酶，使大豆等原料的細(xì)胞膜膨脹軟化破壞，使包藏在細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、碳水化合物釋放，這樣就 可以縮短釀造時間，提高產(chǎn)率，同時還提高品質(zhì)，使氨基酸還原糖含量增加。在生產(chǎn)上應(yīng)用纖維素酶出具有提高發(fā)酵率，縮短發(fā)酵時間的效果。纖維素酶是畜牧業(yè)中的一種新型飼料添加劑，能夠分解結(jié)構(gòu)復(fù)雜的纖維索 ，生成易消化物質(zhì)葡萄糖，摧毀細(xì)胞壁釋放內(nèi)容物，便于動物消化吸收。 在青貯飼料中加纖維素酶使纖維素分解促進(jìn)乳酸發(fā)酵，這樣處理后的青貯飼料，比對照柔軟，曲香味明顯提高，酸度和還原物質(zhì)隨纖維素減少而增加。但棉、麻及其混紡布料上存在細(xì)毛，與皮膚接觸時會產(chǎn)生刺癢感，因此近幾年來，利用纖維素酶進(jìn)行生物整理越來越受到紡織界的重視。除此之外，纖維素酶在造紙、環(huán)保、草藥提取等方面也得到了一定的應(yīng)用。 21世紀(jì)是知識經(jīng)濟(jì)時代，隨著人們對纖維素酶研究工作的深人，纖維素酶必將在食品，飼料，環(huán)境保護(hù)，能源和資源開發(fā)等各個領(lǐng)域中發(fā)揮越來越大的作用。施安輝等 (1997)以綠色木霉為菌種，用熬皮和谷糠做碳源，固體發(fā)酵生產(chǎn)纖維素酶，并研究了其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。烏腸敏辰等 (1998)以里氏木霉 WXR8 為出發(fā)菌株，經(jīng)紫外和亞硝基呱誘變處理后，得到一株抗纖維二糖阻遏突變株 RM27，得到了其固體發(fā)酵的最佳條件。 Tao sun 等 (1999)以綠色木霉 SL 為菌種，采用固體發(fā)酵，通過 調(diào)節(jié)氣壓使發(fā)酵的 CMC 酶活達(dá)到了1400IU/g，而淺盤發(fā)酵的對照組，其酶活只有 450IU 德，發(fā)現(xiàn)通過氣壓調(diào)節(jié)，可以使纖維素酶產(chǎn)量提高，這可能與氣壓調(diào)節(jié)可以改變菌株膜的運動，進(jìn)而有利于產(chǎn)酶有關(guān)。夏黎明 (1999)在固體發(fā)酵條件下，篩選出一株纖維二糖酶高產(chǎn)黑曲霉，并對其發(fā)酵條件進(jìn)行了研究。王成華等 (199?)以玉米秸桿粉和鼓皮為碳源，研究了里氏木霉 913 的產(chǎn)酶條件。管斌等 (20xx)利用紫外線、亞硝基呱等對里氏木霉進(jìn)行誘變處理，選育得到一株抗分解阻遏的突變株，液體發(fā)酵使其纖維素酶活力提高了 3 倍。李忠興等 (1999)以康寧木霉 T215 為生產(chǎn)菌，在 30t 氣升式發(fā)酵罐中進(jìn)行了液體深層發(fā)酵生產(chǎn)纖維素酶的擴大實驗。王遂等 (1998)在實驗室搖瓶實驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了纖維素酶的二級和三級液體深層發(fā)酵的工業(yè)生產(chǎn)性試驗。 Domingues 等 (20xx)研究了里氏木霉 RutC30 在液體搖瓶培養(yǎng)時的形態(tài)，也探討了培養(yǎng)基組成和接種量對菌絲形態(tài)和纖維素酶產(chǎn)量的影響。張德強等采用綠色木 霉液體發(fā)酵生產(chǎn)纖維素酶，研究了培養(yǎng)基組成、培養(yǎng)條件對產(chǎn)酶的影響 (張德強等， 20xx)。以高效液相色譜(HPLC)法檢測了菌體培養(yǎng)液中的。在 30℃ 、初始 、搖瓶轉(zhuǎn)速 150r/min 的條件下，連續(xù)重復(fù)進(jìn)行 12 次分批培養(yǎng)試驗，每次玉米桿用量為 60g/L，培養(yǎng)周期 ，共 54 組 培養(yǎng)液中含濾紙酶活力平均為 ，還原糖 g/L，糖化率達(dá)到理論值的 %。陳盛等 (1996)以蟹殼為原料提取 殼聚糖，用戊二醛作交聯(lián)劑，將纖維素酶固定于殼聚糖上，探討了一定量干殼聚糖載體與交聯(lián)劑濃度、給酶量等最適固定化酶條件。根據(jù)市場調(diào)查和研究分析，纖維素酶的應(yīng)用，不但能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，而且可大大地降低生產(chǎn)成本，該產(chǎn)品的 生產(chǎn)彌補了國內(nèi)市場缺口，因此具有較大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場前景。由于紡織業(yè)的發(fā)展和改革，纖維素酶的應(yīng)用也越 來越廣泛，僅水洗布生產(chǎn)一項，國內(nèi)每年需求在 600 噸以上。經(jīng)噴霧干燥制備的酶粉目前售價 10 萬 /噸，成本約 萬 /噸；經(jīng)固態(tài)發(fā)酵制成的粗酶 粉，作為飼料添加酶，目前售價 3～ 4 萬 /噸，而成本大約 20xx～4000 元 /噸，利潤十分豐厚。該公司生產(chǎn)食品級纖維素酶，售價為 萬 /噸。 廣州薈科生物科技有限公司 主要生產(chǎn)液態(tài)纖維素酶， 棕色液體 ， pH 值 在 左右（原液） ，售價為 萬 /噸。本設(shè)計生產(chǎn)的酶為固態(tài)的纖維素酶，酶活在 10000U/g.，由上面的價格參考來看可以賣到 10 萬 /噸左右。預(yù)計在今后的幾年內(nèi)，該產(chǎn)品在國際市場上仍將供不應(yīng)求。所以，空氣的除菌成為耗氧發(fā)酵工程的一個重要環(huán)節(jié)。第一次冷卻后空氣中大部分的水和油 結(jié)成較大的霧粒析出，由旋風(fēng)分離器分離。 2）高效前置過濾： 利用壓縮機的抽吸作用，使空氣經(jīng)高效過濾后，進(jìn)入壓縮空氣機，無菌程度高。采用立式貯氣罐。 7）二級冷卻： 空氣進(jìn)一步冷卻至 20℃，使部分水分結(jié)成較小的霧粒。相對濕度較大，通過過濾器時易打濕過濾介質(zhì)