【正文】 的計算 31 物料管的選擇 32 自來水管的選擇 32 設(shè)備一覽表 335 車間布置設(shè)計 34 生產(chǎn)車間工藝布置設(shè)計 34 發(fā)酵車間組成 34 車間布置原則 34 生產(chǎn)車間非工藝布置設(shè)計 34 車間布置及結(jié)構(gòu) 356 環(huán)境保護(hù)與安全生產(chǎn) 36 污染源 36 三廢及噪聲的處理 36 廢氣處理和利用 36 廢水的處理 36 廢渣的處理 36 噪聲的處理 37 節(jié)能減排 377 項目經(jīng)濟分析 38 投資估算 38 技術(shù)經(jīng)濟分析 38 工廠成本 38 工廠可獲得的毛利 39 稅金 39 最終純利潤 39結(jié) 論 40參考文獻(xiàn) 41致　　謝 421 緒 論 α淀粉酶的概述及應(yīng)用 α淀粉酶的概述α淀粉酶作用于淀粉與糖原時，可從底物分子內(nèi)部不規(guī)則地切開α1，4糖苷鍵，不能切開支鏈淀粉分支點的α1，6糖苷鍵，也不能切開緊靠分支點α1，6糖苷鍵附近的α1，4糖苷鍵，但能越過分支點而切開內(nèi)部的α1，4糖苷鍵，從而使淀粉黏度減小，因此α淀粉酶又稱液化酶。1973年耐熱性α淀粉酶[20]投入了生產(chǎn)。(5) 在洗滌業(yè)中被廣泛應(yīng)用在餐廳洗碗機的洗滌劑加入淀粉酶，可除去難溶的淀粉殘跡。特別是1960年代以來，由于淀粉酶在淀粉糖工業(yè)生產(chǎn)和食品工業(yè)中的大規(guī)模應(yīng)用，它的需求量與日俱增，到目前為止，其產(chǎn)量幾乎占到整個酶制劑的50%以上，銷售金額占到55%～60%[1]。 本課題研究的意義及內(nèi)容 本課題研究的意義淀粉酶屬于水解酶類，是催化淀粉中糖苷鍵水解的一類酶的統(tǒng)稱。微生物發(fā)酵法產(chǎn)酶的方式主要包括固體發(fā)酵法和液體發(fā)酵法。菌種置于4℃的冰箱中保存使用，每兩個月移種一次。本工藝選擇最常用、較保險的兩級冷卻、分離、加熱除菌的無菌空氣制備流程。～，酶活為5～10U/mL時，結(jié)束培養(yǎng)，作為種子待用。 發(fā)酵液預(yù)處理因為α淀粉酶是胞外酶，不用破碎細(xì)胞，發(fā)酵完畢，直接在發(fā)酵液中加入2%%Na2HPO4進(jìn)行絮凝作用，并加熱至50～55℃維持30min進(jìn)行熱處理，以破壞產(chǎn)生的蛋白酶，促使膠體凝集而易于過濾，降溫至35℃后送下一道工序。本工藝采用在40℃對壓濾后的濾餅進(jìn)行鼓風(fēng)干燥，然后磨粉即得成品，整個工藝的收率為70%。實際應(yīng)生產(chǎn)的淀粉酶量為：1000247。表34 1000t/a淀粉酶生產(chǎn)發(fā)酵車間物料衡算表 單位：kg物料名稱生產(chǎn)1t淀粉酶的物料量1000t/a淀粉酶生產(chǎn)的物料量每日物料量干基質(zhì)原料量10611746發(fā)酵液量107105種子發(fā)酵液量106豆餅粉106104玉米粉106104Na2HPO4411110CaCl297880NH4Cl61420α淀粉酶1850074豆油3670硫酸銨11721064688 熱量衡算 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序熱量衡算(1) 加熱所需的蒸汽量W，可按下式計算：[4] 式中：G—物料流量，kg/h c—物料的比熱容，kJ/(kg（表壓），其I=2743kJ/kg，分兩步加溫，先用板式換熱器將物料由20℃預(yù)熱到75℃，再加熱到120℃，而冷卻水的溫度由20℃升至45℃?？展逌缇鷷r的蒸汽消耗量為：，耗用的蒸汽量為：每日耗用的蒸汽量為：平均耗用蒸汽量為：（6）發(fā)酵過程產(chǎn)生的熱量及冷卻水用量 根據(jù)部分酶制劑廠的實驗和經(jīng)驗數(shù)據(jù)，104kJ/(m3K) —損失的熱量，通常為有效熱量的10%此時假設(shè)此時空氣的消耗量為：45℃[16]，那么實際消耗的空氣體積量就為：，熱損失按15%進(jìn)行計算，耗用的蒸汽量是：每天用的蒸汽量是，平均每小時用的蒸汽的量是65kg/h。冷卻水用量為： 清洗設(shè)備用水量每日洗滌設(shè)備及各種冷卻設(shè)備用水量及CIP清水耗水約為10t/d。淀粉酶發(fā)酵過程中，6000kJ/(m3種子培養(yǎng)14h左右，輔助操作時間6h，生產(chǎn)周期大約為20h，所以3個種子罐能滿足實際生產(chǎn)。則工作狀態(tài)最大通風(fēng)量為：換算成20℃，：，則需風(fēng)量為(2) 壓頭計算 總過濾器阻力，分過濾器阻力，液深阻力，其他阻力，則總阻力為：，則(3) 設(shè)備選型 查相關(guān)設(shè)備手冊選設(shè)備，考慮到往復(fù)式空壓價格便宜，操作維修方便，現(xiàn)選擇改造的4L40/，可滿足生產(chǎn)要求。一般的旋風(fēng)分離器的比例尺寸大致為：D1=～，L1=1～2D，L2=2～3D，h=，b=～，D2=～為了方便起見，可用下式大致估計一下分離器的直徑D：取D=則D1==，L1=D=，L2=2D=，h==，b==，D2==。④ 分過濾器的高度：～，筒體的高為：～，則錐體高：分過濾器一般是與種子罐相配合，現(xiàn)每天有3個罐，配3臺種子罐分過濾器。 設(shè)備一覽表通過設(shè)備的工藝設(shè)計計算，可列出淀粉酶生產(chǎn)的所有設(shè)備，如表41表41 1000t/a淀粉酶生產(chǎn)車間設(shè)備一覽表序號設(shè)備名稱臺數(shù)規(guī)格與型號材料1發(fā)酵罐6公稱容積100m3,4000mmA3鋼2種子罐3公稱容積5m3,1400mmA3鋼3種子罐分過濾器340mmA3鋼4發(fā)酵罐分過濾器6300mmA3鋼5連消塔13502600mmA3鋼6維持罐1V=4m3A3鋼7噴淋冷卻器1F=A3鋼8螺旋板換熱器1F=20m2A3鋼9預(yù)處理罐3V=100m3A3鋼10硅藻土過濾機3WK500AA3鋼11真空濃縮鍋1SZN—1200A3鋼12鹽析罐1V=50m3A3鋼13板框壓濾機5XYJ800A3鋼14物料泵4GNF644機體鑄鐵15清水泵4JL2036G機體鑄鐵16空氣壓縮機34L40/A3鋼17空氣貯罐11300mmA3鋼18油水分離器1600mmA3鋼19絲網(wǎng)分離器1120mmA3鋼20熱交換器4JM220QFA3鋼5 車間布置設(shè)計 生產(chǎn)車間工藝布置設(shè)計 發(fā)酵車間組成 發(fā)酵工廠生產(chǎn)車間的內(nèi)部組成，一般包括生產(chǎn)、輔助、生活等三部分。要盡可能利用生產(chǎn)車間的空間運輸；合理安排生產(chǎn)車間各種廢料的排出，人員進(jìn)出要和物料進(jìn)出分開。(3) 采光：，側(cè)窗的采光面積足以達(dá)到一定的采光系數(shù)，所以不需在屋頂上開天窗。根據(jù)產(chǎn)品加工需要，車間入口處應(yīng)當(dāng)設(shè)有鞋、靴和車輪消毒設(shè)施。 三廢及噪聲的處理 廢氣處理和利用好氧發(fā)酵系統(tǒng)中大量能量消耗在空氣中。(2) 對振源進(jìn)行隔離，采用彈性支撐或彈性連接使振動局限在一定的范圍內(nèi)。進(jìn)一步加強節(jié)能減排工作，也是應(yīng)對全球氣候變化的迫切需要。(3) 對企業(yè)高耗能電機安裝變頻器和安裝節(jié)能照明系統(tǒng)也是企業(yè)目前普遍采用的節(jié)能措施。雖然淀粉酶具有很多來源，但是微生物來源的淀粉酶，特別是淀粉酶和葡糖淀粉酶，在商業(yè)上發(fā)揮著重要的作用。但是，由于細(xì)菌淀粉酶具有幾個比較優(yōu)良的特性，因此，細(xì)菌淀粉酶用的比較多，其中曲霉和桿菌，特別是淀粉液化芽孢桿菌已用于工業(yè)化生產(chǎn)。感謝我的同學(xué)對我的關(guān)心和幫助，在我們的共同努力下圓滿的完成了整個畢業(yè)設(shè)計（論文）工作。參考文獻(xiàn)1 陳寧，王健，懷麗華，[M].中國輕工業(yè)出版社，20052 俞俊棠，[M].華東理工大學(xué)出版社，20053 [M].化學(xué)工業(yè)出版社，20034 梅樂和，姚善涇，[M].科學(xué)出版社，19995 [M].石油工業(yè)出版社，20066 [M].化學(xué)工業(yè)出版社，20097 鄭裕國，薛亞平，金利群，[M].化學(xué)工業(yè)出版社，20048 [J].生物技術(shù)，1994，4（3）：1～59 陳來同，[M].科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，200310 余海山，[M].天津輕工業(yè)出版社，199411 周亞軍，[M].中國輕工業(yè)出版社，200312 [M].中國輕工業(yè)出版社，199513 [M].北京:中國輕工業(yè)出版社，2005，(8)：22～5414 賈新成，[M].化學(xué)工業(yè)出版社，200815 羅志剛，楊景峰，[J].食品研究與發(fā)展，2007，28（8）16 [M].化學(xué)工業(yè)出版社，200517 Hema Anto，Ujjual Trivedi，Kamlesh Patel，et Amylase Production by Bacillus cereus MTCC 1305 Using SolidState Fermentation[J].Food ，2006，44(2)：24124518 GuptaR，GigrasP，MohapatraH，et ：a biotechnological perspective[J].ProcessBiochemistry，2003，11(38)：1599161619 Pandey A，Nigam P，Soccol C R，et in micases[J].Biotechnol Appl Biochem，2000，31：13515220 Ogasahara K，Imanishi A，Isemura on thermophilic αamylase from Bacillus general and physicochemical properties of thermophilic αamylase[J].J Biochem，1970，67:65致　　謝感謝導(dǎo)師周巍老師的悉心指導(dǎo)和熱情關(guān)懷，為課題設(shè)計提供充足的理論和資金支持。可以用農(nóng)業(yè)和工業(yè)上的廢物作為淀粉酶生產(chǎn)的底物，從而降低開支，也解決了廢物的處理和污染問題。則總工資費用為： 工廠可獲得的毛利生產(chǎn)的淀粉酶的市場價格為80元/kg。用新型節(jié)能工藝設(shè)備替代落后工藝設(shè)備，通過對選擇的先進(jìn)工藝設(shè)備進(jìn)行能效比較，可計算新設(shè)備應(yīng)用可節(jié)省能源的數(shù)量。這種狀況與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理、增長方式粗放直接相關(guān)。對于排放氣體中可能對環(huán)境和生產(chǎn)造成污染的發(fā)酵系統(tǒng)，則應(yīng)在排氣管連續(xù)滅菌裝置，一邊將污染程度控制在最低限度。另外噪聲也是一種污染，損害人體的健康，應(yīng)采取措施防治。