【正文】 清液流經(jīng)0037型陽離子交換樹脂柱，流速1mL/min、溫度室溫，收集L色氨酸流分。上述操作完畢后，從離子交換樹脂柱底部以一定流量通水逆洗，使附著在樹脂上的凝集微生物浮游從柱上部流出除去。第八章 設(shè)備選型 重點(diǎn)設(shè)備——發(fā)酵罐色氨酸發(fā)酵為好氧發(fā)酵，則所用發(fā)酵罐為通氣發(fā)酵罐，在前面我們已經(jīng)初步對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行了設(shè)計(jì)，我們選用的是120m3的六彎葉機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐。罐內(nèi)設(shè)置的擋板，用于提高攪拌效率，罐內(nèi)有無擋板直接影響發(fā)酵汽翻動(dòng)的狀況，所以罐內(nèi)按裝擋板顯得十分重要，根據(jù)有關(guān)資料對(duì)設(shè)置的擋板數(shù)量的增減及葉寬尺寸的變化測(cè)得的數(shù)據(jù)來看，罐內(nèi)采用4塊或6塊擋板，板寬度在1/121/10塊，對(duì)提高攪拌效率最為理想。（3）連消塔：連消塔的形式有噴孔型、螺旋形、氣液混合型等一般，操作條件：培養(yǎng)基在塔內(nèi)停留時(shí)間，根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，一般取15~20s。（10）離子交換柱：離子交換柱也稱混床。 本廠所處的是100m200m的長方形廠址，為方便員工正常進(jìn)行生產(chǎn)，該廠劃分為生活區(qū)和生產(chǎn)區(qū)。發(fā)酵工廠菌種各異，應(yīng)防止環(huán)境染菌。如：建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范、廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范、工業(yè)企業(yè)采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)規(guī)范、工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范、工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，工業(yè)與民用通風(fēng)設(shè)備電子裝備設(shè)計(jì)規(guī)范等。爐渣和粉煤灰隨產(chǎn)隨運(yùn)出廠外，可用于鋪路和作建筑保溫材料；制糖濾渣可制磚；發(fā)酵液除菌后所得濕菌體烘干后可作飼料出售。 在這次項(xiàng)目中，我們摒棄原有的傳統(tǒng)廢水處理方式，采用先進(jìn)的“有機(jī)廢水噴漿造?！奔夹g(shù)，用噴漿造粒干燥機(jī)處理發(fā)酵高濃度有機(jī)廢水生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥，不僅是各發(fā)酵企業(yè)治理“三廢”、保護(hù)環(huán)境的需要， 也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。表103 噴漿造粒的設(shè)備投資和占地面積系統(tǒng)型號(hào)高濃度有機(jī)廢水(m3h蒸汽/t其他費(fèi)用/萬元合計(jì)/萬元DHH30～120～14023100～180350～440DHH15～130～16023100～180380～460第11章 工程資金概算 本設(shè)計(jì)工廠，年工作日為300天。 3. 建筑工程按當(dāng)?shù)貙?shí)際建筑工程造價(jià)水平估算。工程其他費(fèi)用共計(jì)200萬元； ：取為500萬元。據(jù)此實(shí)際估算流動(dòng)資金為1500萬元 經(jīng)濟(jì)效益初步分析 查閱大量文獻(xiàn)，得知色氨酸生產(chǎn)成本為10萬/噸，市場(chǎng)平均價(jià)格30萬/噸。綜上所述：年凈利潤為1億2000萬。科萬、J2009年以前我國色氨酸主要依賴于進(jìn)口，國外的主要生產(chǎn)廠家有日本的味之素、德國贏創(chuàng)的德固賽等為主要生產(chǎn)國。博亞和訊預(yù)測(cè)，2015 年飼用氨基酸市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到390萬噸，“小品種”色氨酸可能成為又一個(gè)萬噸級(jí)的產(chǎn)品，將打開新的氨基酸生產(chǎn)格局。所以，在這次工程項(xiàng)目中，我仍然堅(jiān)持將提取車間作為重點(diǎn)車間。　　　色氨酸由Hokinst于1902 年首先從酪蛋白中水解分離獲得，色氨酸添加劑有L型和DL型兩種，DL色氨酸的生物學(xué)效價(jià)為L色氨酸的60％~80％。　　　目前，對(duì)發(fā)酵業(yè)而言，較上游、中游比，下游工程是投入較多的。　　　近年來隨著谷物價(jià)格高漲、蛋白資源緊缺、消費(fèi)需求強(qiáng)勁、環(huán)保壓力加大以及養(yǎng)殖模式改變等因素的變化，色氨酸在飼料中的使用效果正逐漸被人們所認(rèn)可。日本味之素公司的預(yù)測(cè)顯示，2010年全球色氨酸需求將增長25%至5000噸/年。1997年，由H（4） 稅收：按20%，約6000萬。(5)現(xiàn)金周轉(zhuǎn)天數(shù)按15天計(jì)。 ：根據(jù)所需設(shè)施，參照當(dāng)?shù)赝惞こ淘靸r(jià)進(jìn)行估算，為100萬元； ：包括試運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)、辦公家俱購置費(fèi)等。 固定資產(chǎn)估算a）固定資產(chǎn)投資編制依據(jù)和說明 1. 本項(xiàng)目固定資產(chǎn)投資估算按國家規(guī)發(fā)文件進(jìn)行編制。所以，我們決定采用此項(xiàng)技術(shù)。若在噴漿造粒前添加適量的N、P、K 等元素可生產(chǎn)出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的N、P、K復(fù)合肥。雖然色氨酸廢水屬于發(fā)酵廢水，不含有毒有機(jī)物，但是由于COD極高，進(jìn)入水體后將大量消耗溶解氧，導(dǎo)致水中缺氧，從而致使需要氧氣的微生物死亡；色氨酸廢水中含有大量氨氮，它可造成河口、近海海域的富營養(yǎng)化問題；色氨酸廢水還帶有酸堿污染，色氨酸尾母液pH很低，碳柱再生廢液或者離子交換尾液含有大量反應(yīng)過剩的鹽酸或者硫酸，用堿跟色氨酸反應(yīng)生產(chǎn)色氨酸鈉這一單元排出的廢水則是強(qiáng)堿性，水體受到酸堿污染時(shí)pH發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)將消滅或抑制水體中微生物的生長，妨礙水體自凈，還可腐蝕船舶。生產(chǎn)中使用的和工藝過程中產(chǎn)生的HCl、H2S、NHHCHO等氣體通過使設(shè)備密閉，使用液體石蠟與空氣隔離等措施防止其逸出，對(duì)于泄漏的少量廢氣通過機(jī)械排風(fēng)和風(fēng)筒高空排放等方式，基本可以做到不超標(biāo)。廠房布置要與所在城市建筑群保持協(xié)調(diào)，以利市容美觀整齊。（4）總平面設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮地區(qū)主風(fēng)向的影響，主風(fēng)向可以從氣象部門編制的各地風(fēng)玫瑰圖查得。 設(shè)備一覽表表83 主要生產(chǎn)設(shè)備一覽圖序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備分類設(shè)備規(guī)格數(shù)量（個(gè)）備注1通氣發(fā)酵罐生產(chǎn)設(shè)備120m34六彎葉機(jī)械攪拌2調(diào)漿罐輔助生產(chǎn)設(shè)備20m33六彎葉渦輪攪拌器3維持罐輔助生產(chǎn)設(shè)備高徑比6:13串聯(lián)4連消塔輔助生產(chǎn)設(shè)備兩段加熱的混合式5糖化罐輔助生產(chǎn)設(shè)備100m3六彎葉渦輪攪拌器6板框壓濾機(jī)過濾設(shè)備BAY40635/25濾框：50濾板：49油壓壓緊板框壓濾機(jī)7液化器輔助生產(chǎn)設(shè)備SLJ91II型連續(xù)噴射8CIP清洗罐輔助生產(chǎn)設(shè)備20m3不銹鋼9離子交換柱提取設(shè)備10制冷壓縮機(jī)輔助生產(chǎn)設(shè)備6AW10氨制冷式活塞壓縮機(jī)為主第九章 工廠總平面設(shè)計(jì) 皖南地區(qū)受東南季風(fēng)影響，常年多雨，皖南地區(qū)地處亞熱帶中部，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，冬季受北方高壓控制，盛行西北風(fēng)，以晴冷干燥天氣為主，低溫少雨；夏季受太平洋負(fù)熱帶高壓控制，以東南風(fēng)為主，高溫濕熱。（8）CIP清洗罐：每個(gè)車間設(shè)置一個(gè)CIP罐工車間容器清洗，不銹鋼；20m3。為保證正常生產(chǎn)，需要3個(gè)調(diào)漿罐。目前攪拌器的基本形式有三種：平葉（直葉）、彎葉、箭葉。 提取車間布置圖 本項(xiàng)目中，提取車間為重點(diǎn)車間，我們需要認(rèn)真設(shè)計(jì)，在發(fā)酵產(chǎn)率相同的情況下盡量提供提取率，以提高色氨酸產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)效益最大化。 首先使色氨酸發(fā)酵液以一定流量流過離子交換樹脂柱，流過的發(fā)酵液再返回樹脂柱重吸附，使色氨酸吸附于離子交換樹脂上。因此采取有效措施提高其提取率是目前亟待解決的問題。種子罐的操作周期比發(fā)酵周期短，即使連續(xù)操作也沒必要外加種子罐。查表得，1m高筒節(jié)鋼板重量為：。共需要發(fā)酵罐數(shù)N=（45）/(12024)=，即是4個(gè)。發(fā)酵單位為30mg/L。 精制 色氨酸提取方法是離子交換柱法，所得產(chǎn)品色氨酸含量可達(dá)到99%，完全能夠達(dá)到要求，因此不再需要精制步驟，只需要包裝即可。L色氨酸的生產(chǎn)方法有多種，其中以發(fā)酵法最具發(fā)展前途。色氨酸發(fā)酵是一個(gè)復(fù)雜的微生物生長過程，色氨酸菌攝取原料的營養(yǎng)，并通過體內(nèi)特定的酶進(jìn)行復(fù)雜的生化反應(yīng)。為保障全廠生產(chǎn)用水，還需設(shè)置水泵房，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(gè)生產(chǎn)需求部位。使用板式換熱器，使滅菌后的糖化液由85℃降至60℃，使用二次水，冷卻水進(jìn)水溫度為20℃，出水溫度為50℃，平均用水量為：（+）（8560）247。(2718125)=滅菌過程蒸汽滲漏，去總氣消耗量的5%，空罐滅菌蒸汽消耗量為: （393+++）247。2)2+=217 m3耗用蒸汽量：D損=217(7020) 247。[(4520)]= t/h，每天用水量: 22=。一方面液化料進(jìn)入糖化罐需要降溫（從95100℃降到5560℃）。 1000t色氨酸工廠發(fā)酵車間的物料衡算表 有上述生產(chǎn)1000kg色氨酸（95%純度）的物料衡算，可求得1000t/a色氨酸廠發(fā)酵車間的物料平衡計(jì)算，具體計(jì)算結(jié)果如下：物料名稱生產(chǎn)1t色氨酸物料量1000t色氨酸的物料量每日物料量發(fā)酵液 （m3）52820二級(jí)種液（m3）5282發(fā)酵水解用糖（kg)7922360二級(jí)種培養(yǎng)用糖（kg）132050水解糖總量（kg)8054410淀粉 （kg)9547660硫酸銨（kg)132050磷酸氫二鉀（kg)13205磷酸二氫鉀13205硫酸鎂（kg)2641泡敵（kg)52820色氨酸（kg)100010000003340第5章 熱量衡算： 加熱蒸汽消耗量（D）可按式：D=GC（T1T2）/(Iλ)計(jì)算，其中G是淀粉漿量（kg/h），C是淀粉漿比熱容[kJ/()]，T1為漿料初溫（50+273=323K），T2為液化溫度（378K），I為熱蒸汽焓（2738K/kg，），λ是加熱蒸汽結(jié)水的焓，在378K時(shí)為442KJ/kg。a)發(fā)酵液量V1=1000247。物料衡算是進(jìn)入系統(tǒng)的全部物料衡算重量等于離開系統(tǒng)的全部物料重量，即∑F=∑D+W式中：F——進(jìn)入系統(tǒng)的物料重量（kg） D——離開系統(tǒng)物料重量（kg） W——損失的物料重量（kg）：生產(chǎn)規(guī)模：1000噸/年（產(chǎn)品含量以95%計(jì)）生產(chǎn)天數(shù)：300天生產(chǎn)能力=生產(chǎn)規(guī)模/生產(chǎn)天數(shù)=1000/300=： （C6H10O5）n+nH2O→nC6H12O6 162 180 則淀粉水解為葡萄糖理論糖化率=180247。培養(yǎng)條件： 風(fēng)量 m3/(m37H2O ，MnSO4 液化： 通入蒸汽到噴射器和維持柱中，預(yù)熱到9095 ℃后，將淀粉乳泵入噴射器，調(diào)節(jié)物料與蒸汽的壓力，保持平衡。c .首先將進(jìn)入空氣壓縮機(jī)的空氣粗濾。但常用介質(zhì)過濾法。第3章 工藝論證 無菌空氣系統(tǒng) 微生物在繁殖和耗氧發(fā)酵過程中都需要氧氣，通常以空氣作為氧源。首先發(fā)酵結(jié)束后要對(duì)發(fā)酵液加熱并調(diào)到合適的PH，采用先進(jìn)的陶瓷膜或納濾分離技術(shù)去除發(fā)酵液中L色氨酸菌體及部分蛋白質(zhì)大分子色素、雜質(zhì)等此時(shí)料液的透光率越高越好以利提高提取收得率和提高L色氨酸質(zhì)量。發(fā)酵過程中可以通過調(diào)節(jié)溶氧控制水平初始葡萄糖濃度，發(fā)酵葡萄糖濃度及控制菌體比生長速率等方面進(jìn)行控制減少，發(fā)酵液中乙酸的生成。采用淀粉糖作為主要的碳源。[8]： 色氨酸以玉米淀粉為原料。色氨酸生產(chǎn)菌特性專一。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 本次設(shè)計(jì)的工程項(xiàng)目固定資產(chǎn)投資7000萬，流動(dòng)資金1500萬，場(chǎng)地20000平方米（約30畝）由于該項(xiàng)目建設(shè)是工廠初步建設(shè)、設(shè)備的選購和安裝調(diào)試，預(yù)計(jì)全部建設(shè)18個(gè)月即可完成。 全廠定員及勞動(dòng)保護(hù)（1）全廠定員：根據(jù)色氨酸生產(chǎn)特點(diǎn)，糖化、發(fā)酵、提取車間，一般按照每天3個(gè)班次來安排工人上班，即每人每天上8個(gè)小時(shí)班，實(shí)行4班3倒制；包裝車間可以視情況而定，可安排1或2個(gè)班一天；機(jī)修車間一般是日班，中夜班給安排2個(gè)人；電房要3班都要有人；行政人員全安排在白班。廠址選擇總原則：（1） 盡可能利用當(dāng)?shù)赜辛Φ臈l件，不免或克服不利的條件。近年來還出現(xiàn)了直接發(fā)酵法和化學(xué)合成法，直接發(fā)酵法和轉(zhuǎn)化法相結(jié)合生產(chǎn)色氨酸的研究。（3） 動(dòng)力車間；（4） 行政部門；（5） 綠化區(qū)域；（6） 道路等運(yùn)輸設(shè)施和各類地上、地下工程管網(wǎng)；（7）三廢治理。首先要做到精心設(shè)計(jì)，投資省，技術(shù)新，質(zhì)量好，收效快，回收期短，使設(shè)計(jì)工作符合社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的總原則。同時(shí)具有消除精神緊張、改善睡眠效果等功效。安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章 緒論 色氨酸的分子式為:,%,%?？深A(yù)防和治療糙皮病。[7]（1）設(shè)計(jì)工作要圍繞現(xiàn)代化建設(shè)這個(gè)中心，為這個(gè)中心服務(wù)。 工廠組成工廠的組成一般包括以下內(nèi)容：（1） 生產(chǎn)車間：糖化、發(fā)酵等車間；（2） 輔助車間。微生物法大體可分為微生物發(fā)酵法和酶促轉(zhuǎn)化法。 公用工程（1）供熱：由電熱廠供給蒸汽，自備鍋爐；（2）供電：由發(fā)電廠供給，自備發(fā)電機(jī)；（3）供水：由自來水廠供給及本廠附近水渠供給；（4）壓縮空氣及制冷：由本廠動(dòng)力車間制備。且隨著近些年的客觀發(fā)展需求，皖南地區(qū)玉米種植面積不斷增加，皖南交通發(fā)達(dá)，便于運(yùn)輸。 ：由污水處理站鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲最高，采用防噪聲隔音措施，并包括出風(fēng)口消聲器，進(jìn)、出風(fēng)口的軟接頭及機(jī)器的減震器等，其它工藝設(shè)備均采用相同的隔音，消聲，減震措施。降低生產(chǎn)成本。 改變氨基酸發(fā)酵企業(yè)產(chǎn)品單一，利潤較薄的狀況。選用合適的碳源和氮源。因此發(fā)酵過程中代謝副產(chǎn)物乙酸的多少對(duì)發(fā)酵水平高低有嚴(yán)重影響。 發(fā)酵液的質(zhì)量高低決定著精制收率與產(chǎn)品質(zhì)量所以發(fā)酵液必須經(jīng)過處理。濃縮結(jié)晶后的發(fā)酵液經(jīng)離心分離干燥包裝等工序得到成品L色氨酸。這類過濾介質(zhì)有棉花、活性炭、玻璃纖維、有機(jī)合成纖維、燒結(jié)材料（燒結(jié)金屬、燒結(jié)陶瓷、燒結(jié)塑料）；而另一類介質(zhì)的孔隙小于細(xì)菌，含細(xì)菌等微生物的空氣通過介質(zhì)，微生物就被截留于介質(zhì)上而實(shí)現(xiàn)過濾除菌，有時(shí)稱之為絕對(duì)過濾。適當(dāng)加熱：可使除水后的空氣相對(duì)濕度由100%降到50%～60%。 調(diào)漿： 攪拌速度為10 – 20 r/min，加入工藝水和淀粉原料到淀粉濃度為25%，升溫到5055 ℃，加入耐高溫的α淀粉酶，用量為10 U/(g淀粉）。7H2O ， ，