【導(dǎo)讀】發(fā)酵車間的設(shè)計(jì)》是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立開展研究取得的成果，用的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。液化后滅菌、冷卻即可接種發(fā)酵。水10%-15%、淀粉70%左右、蛋白質(zhì)6%左右。薯干原料中的蛋白質(zhì)可作為氮源供菌體生長(zhǎng)。不必對(duì)原料做這方面的預(yù)處理。本設(shè)計(jì)采用液體深層好氧發(fā)酵、鈣鹽法提取技術(shù)生產(chǎn)檸檬。這兩種方法都是國內(nèi)比較流行的生產(chǎn)方法，有著大量的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，易于操作，風(fēng)險(xiǎn)小。由于本設(shè)計(jì)為糖化、發(fā)酵車間的設(shè)計(jì)，著重于這兩個(gè)車間的工藝計(jì)算、設(shè)備選型。本設(shè)計(jì)還包括發(fā)酵罐，全廠平面圖，車間平面布置圖，工藝流程圖。10萬噸一水檸檬酸廠總物料衡算…………………

　　

【正文】 η =175247。 70%=250 m3 （ 2）計(jì)劃硫酸銨溶液制備滅菌工作安排三班作業(yè)，每班配制硫酸銨溶液，占全天使用量的 1/3，則每支罐體積為 V1=V 總 /3=250247。 3= （ 3）滅菌所需熱量由內(nèi)列管提供。取 H=2D，有： V1=2 +π D3/24= m3 3 8 3 .3 / 1 .7 3 .6 6Dm? ? ? 圓整到推薦的系列值，取 D= m， H= m 則 V 實(shí) = + = m3V1， 滿足要求。 （ 4）材料的選擇 根據(jù)硫酸銨的濃度 、 溫度及腐蝕性，本設(shè)備選用不銹鋼制作。 其他設(shè)備都作為輔助設(shè)備要根據(jù)生產(chǎn)能力，按物料衡算結(jié)果進(jìn)行選型?，F(xiàn)將發(fā)酵車間所選設(shè)備結(jié)果見表 5： 北京理工大學(xué)珠 海學(xué)院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 表 51 年產(chǎn) 10 萬噸檸檬酸工廠糖化、發(fā)酵車間設(shè)備一覽表 序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格與型號(hào) 臺(tái)數(shù) 材料 備注 1 發(fā)酵罐 公稱容積 200 m3， Φ 5000mm 40 1Gr18Ni9Ti 鋼 專業(yè) 設(shè)備 2 種子罐 公稱容積 30 m3， Φ 2400mm 13 A3 鋼 專業(yè) 設(shè)備 3 預(yù)過濾器 JLSYu 045 40 金屬鎳 專業(yè) 設(shè)備 4 蒸汽過濾器 JLSF035 40 金屬鎳 專業(yè) 設(shè)備 5 金屬過濾器 JLS045 40 金屬鎳 專業(yè) 設(shè)備 6 液化醪泵 IS8050200 1 機(jī)體鑄鐵 通用 設(shè) 備 7 硫酸銨溶液輸送泵 IS8050200 1 機(jī)體鑄鐵 通用 設(shè)備 8 種子液輸送泵 IS8050200 13 機(jī)體鑄鐵 通用 設(shè)備 9 發(fā)酵醪液輸送泵 IS8050200 13 機(jī)體鑄鐵 通用 設(shè)備 10 自來水輸送泵 IS8050200 1 機(jī)體鑄鐵 通用 設(shè)備 11 硫酸銨貯罐 V= m3 1 1Cr18Ni9Ti 鋼 非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 12 發(fā)酵醪貯罐 V= m3 1 1Cr18Ni9Ti 鋼 非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 13 調(diào)漿桶 V=6 m3 2 1Cr18Ni9Ti 鋼 專業(yè)設(shè)備 14 液化維持罐 V=12 m3 1 1Cr18Ni9Ti 鋼 專業(yè)設(shè)備 北京理工大學(xué)珠 海學(xué)院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 在本設(shè)計(jì)中，檸檬酸全廠的布局參考了某公司的各個(gè)車間的布局。此基礎(chǔ)上，又做了一定的修補(bǔ)，因?yàn)闄幟仕釓S的廠區(qū)是上世紀(jì)建立的，布局以及各建筑的設(shè)計(jì)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(gè)面向現(xiàn)代化的檸檬酸工廠，在設(shè)計(jì)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(jìn)行，將生產(chǎn)區(qū)和辦公大樓分開建設(shè)，一個(gè)完善而先進(jìn)的污水處理站也是必需的。同時(shí)，還應(yīng)該 有 職工活動(dòng)中心 等。具體布局見附圖 4 車間布置設(shè)計(jì)的目的是對(duì)廠房的配置和設(shè)備的排列作出合理的安排，并決定車間，工段的長(zhǎng)度，高度和建筑結(jié)構(gòu)形式，以及各車間之間與工段之間的相互關(guān)系。 車間布置設(shè)計(jì)必須在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，掌握必要懂得資料作為設(shè)計(jì)的依據(jù)或參考。這些資料包括：生產(chǎn)工藝流程圖 （具體布局見附圖 1） ，物料衡算數(shù)據(jù)及物料性質(zhì)，設(shè)備資料，公用系統(tǒng)耗用量，土建資料和勞動(dòng)安全，防火，防爆資料，車間組織及定員資料，廠區(qū)總平面布置，有關(guān)布置方面的一些規(guī)范資料。 本設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)年產(chǎn) 100000 噸一水檸檬酸廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計(jì)， 其主要工序包括液化醪→ 發(fā)酵醪 → 發(fā)酵成熟醪 → 至提取。車間布局包括三層樓。發(fā)酵罐因罐體較大貫穿于第 3 層；種子罐與硫酸銨貯罐貫穿于第 2 層；泵體一般安裝于第 1 層，除主物料液化醪的輸送泵置于第 2 層樓，（為了節(jié)省能耗，從液化段的噴射冷凝器直接送到二樓）；而發(fā)酵液貯罐因罐體龐大且無特殊要求，可置于發(fā)酵車間的室外；金屬過濾器都安裝于第 3 層，便于對(duì)發(fā)酵罐操作。這樣的布局符合檸檬酸生產(chǎn)的工藝要求。具體布局見附圖 2 和附圖 4 北京理工大學(xué)珠 海學(xué)院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 結(jié)論 ： 本設(shè)計(jì)在了解國內(nèi)外檸檬酸發(fā)酵業(yè)生產(chǎn)、發(fā)展概況之后，通過分析、比較 ，初步確定了設(shè)計(jì)方案。我國檸檬酸原料來源豐富，又有世界上獨(dú)特的發(fā)酵技術(shù)，工藝簡(jiǎn)單，故選擇以薯干粉為原料，采用黑曲霉，通過深層液體發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸。 年產(chǎn) 10 萬噸檸檬酸發(fā)酵車間 需 發(fā)酵罐 40 個(gè)，每個(gè)發(fā)酵罐 200 m3；配對(duì) 30 m3 的種子罐 13 個(gè)。日產(chǎn) 306t 水檸檬酸，年耗薯干粉 130257t。 北京理工大學(xué)珠 海學(xué)院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 參考文獻(xiàn) [1] 吳思方 ：《 發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論 》 [M]， 中國輕工業(yè)出版社 1995，第 35176 頁 . 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Lett. 14:831– 836. 北京理工大學(xué)珠 海學(xué)院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 謝 辭 歷經(jīng)幾個(gè)月的畢業(yè) 設(shè)計(jì) 結(jié)束了，大學(xué)四年的學(xué)習(xí)也即將隨之 落幕 ?；叵胨哪陙碓?北京理工大學(xué) 珠海學(xué)院 的學(xué)習(xí)和生活，要衷心感謝這個(gè)學(xué)校為我們提供良 好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，感謝四年來教授我知識(shí)的老師們，感謝給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們。因?yàn)檫@些，我在北京理工大學(xué)珠海學(xué)院，積累了豐富的知識(shí)，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎伎寄芰Γ瑸槲医裉斓恼撐牡於嗽鷮?shí)的基礎(chǔ)。 在這里我要特別感謝我的指導(dǎo)老師 詹世景 老師，在他的悉心指導(dǎo)下，我的 畢業(yè)設(shè)計(jì) 得到 不斷完善。他嚴(yán)謹(jǐn)、求真、務(wù)實(shí)的求學(xué)態(tài)度給我留下了深 刻 的印象，是我今后工作，學(xué)習(xí)的榜樣！同時(shí)他淵博的學(xué)識(shí)和豐富的人生經(jīng)驗(yàn)，讓我學(xué)到了很多我在書本上學(xué)不到的知識(shí)！ 本文在編寫過程終 參 考了國內(nèi)外大量寶貴的文獻(xiàn)資料，在此謹(jǐn)向文獻(xiàn)資料的作者表示誠摯的敬意和衷 心的感謝 ! 同時(shí)， 畢業(yè)設(shè)計(jì) 的順利完成，離不開其它各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在整個(gè)的 畢業(yè)設(shè)計(jì) 寫作中，各位老師、同學(xué)和朋友積極的幫助我查 找 資料和提供有利于 畢業(yè)設(shè)計(jì) 寫作的建議和意見，在他 們的幫助下，論文得以不斷的完善，最終幫助我完整的寫完了整個(gè)論文 。感謝這些老師、同學(xué)和朋友們！ 另外，要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識(shí)的老師，是 您 們的悉心 的 教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)課知識(shí)，這也是論文得以完成的基礎(chǔ)。 最后， 感 謝我的大學(xué)和所有幫助過我并給我鼓勵(lì)的 家人 。當(dāng)然， 設(shè)計(jì)工作的完成，也離不開學(xué)校給予提供的廣闊的信息資源和先進(jìn) 的設(shè)備。在此也對(duì)于北京理工大學(xué)珠海學(xué)院給予多方面的支持表示感謝。 北京理工大學(xué)珠 海學(xué)院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 木薯原料蒸汽調(diào)漿池 種子罐 空氣貯罐 發(fā)酵罐 貯液槽 預(yù)熱器 過濾器貯液槽脫色柱 貯液槽 陰離子交換柱陽離子交換柱 貯液槽降膜蒸發(fā)器 分離器降膜蒸發(fā)器分離器降膜蒸發(fā)器 分離器 貯液槽結(jié)晶罐間隙式分離器至包裝車間無菌空氣無菌空氣R101往復(fù)泵B102 F201 R202往復(fù)泵B203 F204空氣貯罐R205往復(fù)泵B206往復(fù)泵B302往復(fù)泵B305往復(fù)泵B309往復(fù)泵B311往復(fù)泵B314往復(fù)泵B317往復(fù)泵B320R301 H303R306R307 R308 R313R323R310R312H315R316H318R319H321 R322H324R325R304設(shè)計(jì)職責(zé)制圖校核審核簽字 日期工藝流程圖比例 1:150設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段 初步設(shè)計(jì)A1第1張 共4張化工與材料學(xué)院 生物工程 班彭卡特年產(chǎn) 萬噸檸檬酸糖化、發(fā)酵車間的設(shè)計(jì) 北京理工大學(xué)珠 海學(xué)院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 序號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格 備注1 電機(jī) 鑄鐵2 軸承座 A3攪拌軸 鋼4 冷卻管 A3 63 3 . 55 熱電偶接口 A 36 底軸承 A37 放料口 鋼 13 3 48 進(jìn)風(fēng)管 A3 63 3 . 59 攪拌葉輪 A3 F10 溫度計(jì)接口 A311 中間軸承 A3 F12 聯(lián)軸節(jié) A3 F13 人梯 1 A3 F14 取樣管 1 A315 人孔 1 45 鋼16 軸封 1 A317 冷卻管接口 16 鋼18 排氣口 1 A319 回流口 1 A320 補(bǔ)料口 1 A321 進(jìn)料口 1 A3 13 3422 壓力表 1 鋼23 取樣口 1 A324 視鏡 視鏡 2 鋼25 冷卻管 8 A326 進(jìn)風(fēng)管 1 45 鋼27 人梯 1 A3 F技術(shù)要求1 、本設(shè)備按G B 1 5 0 8 9 《鋼制壓力容器》及國家勞動(dòng)局《壓力容器安全監(jiān)查規(guī)程》進(jìn)行試驗(yàn)和驗(yàn)收。2 、焊接采用電弧焊，焊條型號(hào)為T 4 2 2 。3 、焊接接頭型式及尺寸除圖中注明外，按G B 9 8 5 8 0 中規(guī)定；角焊縫的腰高按較薄板的厚度；法蘭的焊接按相應(yīng)法蘭標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4 、筒體、封頭及其相連接的對(duì)接焊縫應(yīng)進(jìn)行無損傷檢查，探傷長(zhǎng)度為2 0 % 。5 、設(shè)備制造完畢后，以1 . 2 M P a 表壓進(jìn)行液壓試驗(yàn)。6 、發(fā)酵罐體積較大，為便于解決運(yùn)輸困難，一般是現(xiàn)場(chǎng)加工安裝。7 、攪拌軸旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)與圖示方向一致，不可反轉(zhuǎn)。序號(hào) 名稱 單位 指標(biāo) 備注1 工作壓力 MP a 0. 42 工作溫度 ℃ 32 ℃3 工作介質(zhì) 發(fā)酵液4 全容積 m3 37 55 工作容積 m3 28 46 熱交換面積 m3 34 9A 向圖B B 剖視圖設(shè)計(jì)職責(zé)制圖校核審核簽字 日期發(fā)酵罐圖比例 1 : 1 5 0設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段 初步設(shè)計(jì)A1第2 張 共4 張化工與材料學(xué)院06生物工程1班彭卡特 0 6 0 5 4 1 1 0 2 6年產(chǎn)10萬噸檸檬酸糖化、發(fā)酵車間的設(shè)計(jì)北京理工大學(xué)珠 海學(xué)院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 ABCDE1 2 3 4 5 6 7 8 99000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000720xx90009000900090003600