【正文】 本廠使用的是燃煤鍋爐。廢水的主要是提取酶之后的發(fā)酵液以及設(shè)備清洗用水等。車間內(nèi)運輸主要為泵 、帶式輸送機及手推車等。 采暖通風(fēng)系統(tǒng) ： 鍋爐房為全廠供暖 ,在發(fā)酵車間配有通風(fēng)機和排氣系統(tǒng)。 7. 公共工程和輔助工程 . 公共工程 給排水工程 清洗用水采用自來水。 . 生產(chǎn)車間衛(wèi)生 車間內(nèi)布局合理，排水通暢 。廠房內(nèi)部干凈整潔，通氣良好，采光充分。 （ 9）真空蒸發(fā)器： 在生產(chǎn)工藝中，要求在 6h 內(nèi)將 110 m3 的處理液中 2/3 的水分蒸發(fā)掉，則真空蒸發(fā)器生產(chǎn)能力的計算為： 110 m3 2/3247。 = ⑷ 一級種子罐：一 級種子罐體積裝料系數(shù)接種量247。處理時間 = 163t 1000Kg/t247。按每天用水 25t 算，則總用水量為： G5 = 每天 用水量 300 = 25 300 = 7500t/a 生產(chǎn)總用水量： G = G1+G2+G3+G4+G5 = 105+105+750+1350+7500 = 105 (2) 鍋爐用水： q = 蒸汽產(chǎn)率蒸汽損失率蒸汽量工作時間生產(chǎn)天數(shù) [2] = 2t/h12h/d300 = 10350 t/a （ 3）生活用水： w = 50 (+) 12h/d 300 = 1800 t/d[2] 全廠年用 水量 = 生產(chǎn)用水 +鍋爐用水 +生活用水 = 5720xx+10350+1800 = 584150t/a 工廠設(shè)計 19 . 全年用電量計算 ⑴ 生產(chǎn)用電 粉碎機 每日工作 8 個小時，功率為 ,機電機功率 Kw ,引風(fēng)機電機功率 Kw ,總用電量為： (++) 5 8 300 = 123000 Kw ② 電機 發(fā)酵罐、配料罐、混合槽等都有電機帶動的攪拌軸，電機的功率為 20w。我們采用 %的用量。（ 1－ 15%） = t 考慮到一級種子罐和二級種子罐的需要，每次發(fā)酵周期需要 : 工廠設(shè)計 16 (1+10%+10% 10%) = 131 t 大豆 （ 2） 玉米粉 M2 = 發(fā)酵液總體積產(chǎn)酶率玉米粉 投料比247。 （ 5）計算 X=c n 本方法所用的水均為蒸餾水或去離子水，所用試劑在為特殊注明是均為分析純。濃縮后的液體酶可用塑料桶包裝。生產(chǎn)上一般采用聚氧丙烯甘油醚或泡敵（聚環(huán)氧丙環(huán)氧乙烷甘油醚）消泡。太短會使前期生長緩慢，延長整個發(fā)酵周期；太長則會使菌體過早衰退，導(dǎo)致生產(chǎn)能力的下降。 三是菌種不易變異退化，不易感染噬菌體；四是最好是胞外酶菌種，有利于酶的分離，回收率高。 . 布置特點 該設(shè)計中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。以氨水為脫硫劑的新式脫硫裝置，脫硫率達 85%。而濟陽縣 有著豐富的自然資源， 黃河、徒駭河、土馬河流經(jīng)縣境 。黃河水是濟陽縣的主要客水資源，多年平均引黃 2 億立方米，黃河大 米、黃河鯉魚主要由黃河水養(yǎng)育，品質(zhì)優(yōu)良，馳名中外。硬環(huán)境建設(shè)方面，經(jīng)濟發(fā)展的載體“一區(qū)六園”已形成規(guī)模，且基礎(chǔ)設(shè)施配套達到較高標(biāo)準(zhǔn)。 濟陽縣位于暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)內(nèi)，四季分明，年平均氣溫 ℃ ，年平均無霜期 195 天，年太陽輻射量 千卡 /平方厘米，年降水量 ，降水多集中在 79 月份。 項目建成后一方面可以吸納當(dāng)?shù)厥Ｓ鄤趧恿Γ黾赢?dāng)?shù)鼐用袷杖搿? 20xx 年 9— 10 月 利用籌集資金進行土建工程并考察訂購設(shè)備。鍋爐采用麻石水膜除塵器，除塵率可達 92%，完全滿足城市建廠對環(huán)保的要求。 制冷工程 ： 在原輔料儲備庫以及產(chǎn)品儲備庫要設(shè)有制冷設(shè)備，以保證原料和產(chǎn)品的質(zhì)量 原料輸送系統(tǒng) ： 浸泡好的玉米 粉 的輸送，浸 泡大豆粉 的輸送，輸送到發(fā)酵罐，發(fā)酵液需輸送到超濾系統(tǒng)，因此需要輸料系統(tǒng) 。 石油、天然氣、煤炭資源儲量豐富，勞動力充足，用工成本低廉，是企業(yè)投資的最佳選擇。濟陽縣 農(nóng)副產(chǎn)品豐富，是 全國糧食基地縣和畜牧基地縣，山東省淡水魚和蔬菜生產(chǎn)基地。 近年來我國酶制劑工業(yè)蓬勃發(fā)展，品種和產(chǎn)量也不斷增加，但同國外酶制劑行業(yè)比 尚 有一定的差距。它 能在較高的溫度下迅速水解淀粉分子中α 1， 4 葡萄糖苷鍵，任意切斷成長短不一的短鏈糊精和少量的低聚糖，從而使淀粉的粘度迅速下降， 簡化生產(chǎn)工藝，改善勞動強度，降低成本，節(jié)約糧食，提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動率等 。 淀粉酶 廣泛地應(yīng)用于紡織品的褪漿， 其中細(xì)菌淀粉酶能忍受 100～ 110℃的高溫操作條件。在所有這些方法的應(yīng)用中必須注意保存生物大分子的完整性，防止酸、堿、高溫，劇烈機械作用而導(dǎo)致所提物質(zhì)生物活性的喪失。另一方面在分解支鏈淀粉時，除麥芽糖、葡萄糖外，還生成分支部分具有α1， 6鍵的α 極限糊精。 （ 3）認(rèn)真執(zhí)行國家及有關(guān)部門制定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。根據(jù)作用的方式可分為α 淀粉酶與β 淀粉酶。對于象直鏈淀粉那樣沒有分支的底物能完全分解得到麥芽糖和少量的葡工廠設(shè)計 2 萄糖。對于微生物，應(yīng)注意它的生長期，在微生物的對數(shù)生長期，酶和核酸的含量較高，可以獲得高產(chǎn)量，以微生物為材料時有兩種情況：（ 1）得用微生物菌體分泌到培養(yǎng)基中的代謝產(chǎn)物和胞外酶等；（ 2）利用菌體含有的生化物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、核酸和胞內(nèi)酶等。 麥芽中的淀粉酶，將釀酒原料淀粉和蛋白質(zhì)降解成能被酵母利用的單糖 、氨基酸和肽，從而提高乙醇的產(chǎn)量。 第二次世界大戰(zhàn)以后，隨著抗生 素工業(yè)的發(fā)展，微生物的培養(yǎng)技術(shù)、發(fā)酵工藝和發(fā)酵罐的革新，酶制劑工業(yè)有了飛躍 的 發(fā)展，進入了工業(yè)化大生產(chǎn)的階段。 工廠設(shè)計 4 . 產(chǎn)品需求初步預(yù)測 國內(nèi)外淀粉酶的市場 現(xiàn)狀及前景展望 ， 我國是一個農(nóng)業(yè)大國；淀粉的產(chǎn)量位居世界第二，淀粉深加工工業(yè)是一個龐大的工業(yè)體系，耐高溫α 淀粉酶的生產(chǎn)和應(yīng)用，為淀粉質(zhì)原料的深加工提供了更好的條件，對于提高收得率、降低消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加效益，特別對于節(jié)約工業(yè)用糧起到了重要作用，廣泛用于麥芽糖、啤酒、味精、有機酸、乙醇等淀粉深加工產(chǎn)品的制造。 因此在該地區(qū)可獲得廉價豐富的原料供應(yīng)，完全可 以滿足生產(chǎn)要求 。在工廠車間里，地面要有排水淺溝，便于清洗設(shè)備的污水的排出。廠內(nèi)的運輸主要為升降式手推車，電瓶搬運車，泵。 . 工廠組織與勞動定員 . 工廠班制和勞動定員 本廠采用事 業(yè)部制，全廠共 164 人，其中廠長 1 人，副廠長 1 人，總監(jiān) 1 人，行政部16 人，技術(shù)中心 14 人，物流營銷 32 人，管理 12 人，車間 87 人。 20xx 年 7 月 項目完工投產(chǎn)。此項目切實可行，但產(chǎn)品過于單 一，要積極開發(fā)新產(chǎn)品，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，優(yōu)化管理模式，提高經(jīng)濟效益 。特別是隨著濟北大道、濟南繞城高速和黃河三橋的建設(shè)，濟陽與省會濟南、濟南國際機場、濟青高速、京福高速等的連接將更趨于現(xiàn)代化，大大縮短行車?yán)锍獭?現(xiàn)已建成機電、 紡織、石材、化工、糧油、畜牧飼養(yǎng)加工、干鮮果、蔬 菜等１０大出口支柱產(chǎn)業(yè)，９８年全縣自營出口創(chuàng)匯１ ５００萬美元。 所以濟陽縣的水和電力足以滿足該廠對水和電力的需求 . 原料供應(yīng)以及產(chǎn)品銷售 濟陽縣農(nóng)副產(chǎn)品豐富，是全國糧食基地縣和畜牧基地縣，山東省淡水魚和蔬菜生產(chǎn)基地。 本廠的主要污染來源是 廢水和廢渣。 3. 總平面設(shè)計 . 總平面布置圖 表 31 廠區(qū)建筑面積一覽表 序號 建筑物 建筑面積（ m2） 建筑面積（ m2） 1 粉碎車間 9 10 = 90 90 2 發(fā)酵車間 20 30 3= 1800 600 3 提取成品車間 6 25= 150 150 4 成品 儲藏 庫 8 20 = 160 160 5 技術(shù)研發(fā)中心 10 15 3 = 450 150 6 辦公樓 25 10 3 = 750 250 7 制冷站 10 6 = 60 60 工廠設(shè)計 11 8 水凈化車間 6 10 = 60 60 9 污水處理站 15 25 = 375 375 10 原輔料庫 20 10= 200 200 11 空壓機房 8 10= 80 80 12 機修車間 6 10 = 60 60 13 鍋爐房 10 12 = 120 120 14 車庫 15 20= 300 300 15 公寓樓 25 8 5 3= 3000 600 16 餐廳 10 25 2=500 250 17 自行車棚 2 5 25 = 250 120 . 設(shè)計說明書 . 設(shè)計依據(jù) 該工廠的總平面設(shè)計主要考慮了生產(chǎn)流程的需要，各生產(chǎn)車間按照生產(chǎn)流程排列。廠區(qū)正門與側(cè)門的分開設(shè)計保證了人流與貨流互不影響。但 淀粉 酶菌種易退化，退化后其產(chǎn) 酶力明顯降低，生產(chǎn)上要注意菌種的定期分離純化和保藏。 . pH 培養(yǎng)初期以及培養(yǎng)過程中的 pH 值直接影響微生物的生長和酶的合成，發(fā)酵生產(chǎn) 淀粉酶的最適 pH 為 ～ 。在生產(chǎn) 淀粉 酶的過程中，在常壓下濾餅形成后，一般采用加 壓至 ～ 來過濾。 酶活力的測定（分光光度法） （ 1）吸取可溶性淀 粉溶液 和緩沖液 于試管中，在 70℃恒溫水浴中預(yù)熱平衡 5min。裝料系數(shù)為 75%，發(fā)酵產(chǎn)率為 %，提取率為 75%。作為氮源的 投料比為 t/t(原酶 )，作為沉淀劑的用量為 20%的飽和度和 60%的飽和度。則塑料 袋的用量為 14000 個 ，塑料桶的用量為 1400 個。則運輸設(shè)備年用電量為： （ 50 4 1+22 25 3+30 8 1） 300 = 627000Kw ④ 空氣壓縮機 空氣壓縮機每個發(fā)酵周期內(nèi)工作 35 小時，額定功率為 200Kw，則空氣壓縮機的用電量為： 200 3575 = 525000 Kw 年生產(chǎn)總用電量為： 123000++627000+525000 = 106 Kw （ 2）照明用電： 車間內(nèi)白天采用自然采光，只有在白天光線不足或夜班時用電照明。處理時間 = 131t 1000Kg/t247。 ② 空氣儲罐：由計算公式可得，空氣儲罐的體積為： V = 最大排氣量 = 34 = ③ 汽水分離器：汽水分離器的直徑為： D = Vc 1/2 = 24 1/2 = ≈ m ④ 氣過濾器和空氣冷卻器采用與空壓機相配套的型號 （ 6） 發(fā)酵液儲罐 ： 選定發(fā)酵液儲罐體積為 300m3。要求真空干燥機在 12h 內(nèi)將蒸發(fā)后剩余工廠設(shè)計 21 的 1/3 的水分蒸發(fā)掉。車間內(nèi)部，尤其是門的兩側(cè)，要放上粘鼠板或誘鼠夾等。車間內(nèi)定期打掃衛(wèi)生，發(fā)酵車間要定期消毒，防止雜菌核噬菌體污染。清洗用水為經(jīng)活性炭過濾器處理的自來水鍋爐用水為經(jīng)過軟化處理的自來水。發(fā)酵液經(jīng)加熱滅菌后采用活性污泥法進行生物處理 ,確認(rèn)無污染達到排放標(biāo)準(zhǔn)后再排放。另外，在整個淀粉 酶的生產(chǎn)過程中，技術(shù)和質(zhì)量監(jiān)控非常重要，監(jiān)控的細(xì)微疏忽可能會導(dǎo)致整個生產(chǎn)的失敗，造成企業(yè)的重大損失。 廢渣為發(fā)酵液過濾過程中產(chǎn)生的濾渣。以氨水為脫硫劑的新式脫硫裝置，脫硫率達 85%。 . 水費耗用 每年用水量為 105t，每噸水 元，則用于每噸酶的水費為： 105 247。用于每噸成品酶的費用為（ 30+40）247。 12. 參考文獻 [1] 王頡 主編，食品工廠設(shè)計與環(huán)境保護，化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [2] 戎志梅 主編，生物化工新產(chǎn)品與新技術(shù)開發(fā)指南 第二版，化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [3] 陳洪章 主編，纖維素生物技術(shù)，化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx 工廠設(shè)計 30 [4] 張繼泉 里氏木霉生產(chǎn)纖維素酶的研究進展 飼料工業(yè) 20xx,24 (1):913 [5] 楊昌鵬 主編，酶制劑生產(chǎn)與應(yīng)用，中國環(huán)境學(xué)出版社， 20xx， 8 [6] 梁世中 主編，生物工程設(shè)備，中國輕工業(yè)出版社， 20xx， 8 附： 廠區(qū)平面布局圖；設(shè)備流程圖 ；車間平面布局圖