【正文】 2H 2O 1250 9 Tween80 15000 元 / m3 2640 輔料 硫酸銨 1200 1887 乙醇 4500 17532 泡敵 700 元 /L 總計： 液體酶 萬元 /固體酶 每噸成品酶的包裝成本為 萬元 /t。 資金籌措方案：自籌 770 萬元，申請銀行貸款 2230 萬元 。基本做到零污染。 為防止動力設(shè)備噪音，可在機器造型上注意進行防噪音處理，并將動力設(shè)備單獨設(shè)定在封閉的廠房內(nèi)，以減少噪音污染。 廢渣為發(fā)酵液過濾過程中產(chǎn)生的濾渣。 動定員 根據(jù)確定的組織結(jié)構(gòu)和各部門的崗位及生產(chǎn)班數(shù)編制的全廠定員及人員構(gòu)成分析表： 表 全廠定員及人員構(gòu)成分析表 序號 部門 管理人員 工程技術(shù)人員 工人 服務(wù)人員 合計 1 廠部 7 22 0 40 69 2 生產(chǎn)車間 1 3 2 27 0 32 3 生產(chǎn)車間 2 3 2 27 0 32 4 粉碎配料車間 1 0 4 0 5 5 保安消防 0 0 6 0 6 6 輔助公共系統(tǒng) 0 0 33 0 33 7 其他 0 0 4 4 8 8 合計 14 26 101 44 185 注 ：除廠部外其他都按車間列定員 。另外，在整個纖維素酶的生產(chǎn)過程中，技術(shù)和質(zhì)量監(jiān)控非常重要，監(jiān)控的細微疏忽可能會導致整個生產(chǎn)的失敗，造成企業(yè)的重大損失。廠內(nèi)運輸主要為升降式手推車、電瓶搬運車。發(fā)酵液經(jīng)加熱滅菌后采用活性污泥法進行生物處理 ,確認無污 29 染達到排放標準后再排放。 工廠附近有變電站，為工廠提供工業(yè)用電，廠內(nèi)設(shè)有應(yīng)急發(fā)電設(shè)備。儲水 設(shè)備定期清洗、消毒。當有可能發(fā)生酶與眼睛或皮膚接觸時，應(yīng)戴上眼睛防護設(shè)施或防護服裝，包括手套、安全眼鏡、防護眼鏡、面罩和工作服 [10]。 各種個人防護裝備由工廠的安全技術(shù)部門進行選擇、檢驗、調(diào)試和使用前培訓，并由應(yīng)用部門負責發(fā)放使用，使用后應(yīng)清洗、保養(yǎng)，妥善保存于固定地點，保持良好的狀態(tài)?？上扔脻癫伎茫煤笤儆么罅康乃徛貒娏芮逑?，洗水要直接排入下水道，不可排到車間外的地面上。大量濃縮的液體酶產(chǎn)品的包裝應(yīng)該在封閉系統(tǒng)中進行，或者要帶上呼吸防護設(shè)施，用護目鏡保護好眼睛，還要帶上橡膠手套。不要讓泄出的酶留在周圍，因為它們可能形成粉塵。 （ 1）避免空氣中有粉塵。每年有一個月的時間進行全廠衛(wèi)生大掃除和設(shè)備檢修。 27 生產(chǎn)人員個人衛(wèi)生：生產(chǎn)車間的工作人員工作時要穿戴工作服，嚴禁在車間內(nèi)吸煙、吃零食、隨地吐痰、亂扔廢棄物。車間內(nèi)部，尤其是門的兩側(cè)，要放上粘鼠板或誘鼠夾等。 廠房采用現(xiàn)代廠房 建設(shè)材料，整體用彩鋼板構(gòu)建，不會發(fā)生腐蝕、脫皮現(xiàn)象，也不易滋生雜菌。 ② 保溫階段 蒸汽從與培養(yǎng)基相接觸的管道連續(xù)進入，從不與培養(yǎng)基相接觸的管道連續(xù)排出。 蒸汽用量計算公式為： s1 = [G?cs?(t2﹣ t1)]247。 發(fā)酵罐上的電機每個發(fā)酵周期工作 70h，其他的電機每天工作 1h。保溫階段持續(xù) 30min,該過程中蒸汽的消耗量為 [8]： s2 = (2728﹣ 95)(1+) =1865 kg 其中： c 為 培養(yǎng)基比熱容，可取 kJ/（ kg? 蒸汽用量計算公式 [8]為： s1 = [G247。(﹣ 1) ln[(120﹣ 10) 247。5 = m2 由此可得冷卻水用量 W = KF/ln(Ac2) = 1674247。然后引入無菌空氣，再打開蛇管的 冷卻水。要求真空干燥機在 2h 內(nèi)將蒸發(fā)后剩余的水分蒸發(fā)掉。處理液量為 4m3，加熱方式同樣采用并流加料的方式，處理時間為 3h。247。選用 BMY30/800300 型號的板框過濾機，則其過濾面積 A = 30m3， 濾框容量 VP = 460L = ，板框裝 填系數(shù) k 為 ，過濾速度為 v = m3/ m2 h[8]。 （ 11）板框過濾機二 沉淀析出的酶要用板框過濾機分離出來，以進行純化。 = ，設(shè)沉淀 罐 的高度與直徑的比例為 2。則真空蒸發(fā)器生的蒸發(fā)能力要求為： W = F(1﹣ ) = 247。 = （取 23m3） 設(shè)儲罐的高度與直徑的比例為 3。70 = 2h 考慮到設(shè)備的循環(huán)利 用，一個生產(chǎn)車間中選用 5 臺板框過濾機進行發(fā)酵液的過濾。Ni/(k = 38m3 發(fā)酵液儲罐主體結(jié)構(gòu)為圓柱體，高度與直徑的比例為 。查資料后選擇 JPF20 型空氣膜過濾器， ?2301196mm，配濾芯 JPFC(聚四氟乙烯微孔膜 )，濾芯長 20 英尺 ，共 5 個 [8]。 YUD 型空氣總過濾器，過濾介質(zhì)采用涂層式過濾材料組裝的濾芯，常采用的濾芯是 DMF（聚四氟乙烯聚合膜）。60247。絲網(wǎng)除濾器是一種立式圓筒型設(shè)備，它具有壓降阻力小，除水除沫效率高，使用方便的優(yōu)點。 排列 S。100247。 △ tm = ?△t(t2﹣ t1) = (104﹣ 25)247。247。Cp℃ ) ； k = ( m2℃ )。冷卻器選用列管式換熱器，冷卻水走管程，壓縮空氣走殼程。其輸出功率為 900kW 到 1800kW ，容量范圍為 175~360 m3/min，排氣壓力為 2~16Pa。60247。設(shè)備外型半徑為： R =（ V/???） 1/2 = (20xx247。247。60247。進管至空氣壓縮機一段的管路，要求直管連接，避免彎管或多彎管。種子罐裝料系數(shù) = 23 247。﹣ P)+C 其中： 248。247。 則由 V = 1/4d 2h 1+(1/3)(1/4)d 2h 2 = 35m3 得： h1 = ； h2 = 拌料罐的實際體積為： V = 5/183 2 = （ 3）發(fā)酵罐 15 設(shè)發(fā)酵罐的體積為 V，則 由 年產(chǎn)酶量 = 發(fā)酵罐體積 發(fā)酵液密度 發(fā)酵罐個數(shù) 發(fā)酵周期數(shù) 發(fā)酵罐裝液量 產(chǎn)酶率 酶提取率可得： 發(fā)酵罐的體積 = 4800000247。處理時間 = 250001000247。因此乙醇用量為： m12 =270%789 = 年用量 ： M12 = 82 = （ 3）泡敵 發(fā)酵培養(yǎng)基中泡敵的添加量為 %，一個發(fā)酵周期中的使用量為： m13 = 802370%% = m3 年用量 ： M13 = 82 =32m3 14 表 生產(chǎn)物料衡算表 項目 名稱 指標 每次發(fā)酵周期實際量 年用量 原料 玉米秸稈 3t/t(原酶 ) 24850t 麥麩 t/t(原酶 ) 酵母膏 % 木質(zhì)纖維 1% 1153t 蛋白胨 % MgSO4 經(jīng)靜置、過濾處理后，再向濾液中加入 (NH4) 2 SO4，使 (NH4) 2 SO4 的飽和度由 20%上升至 60%，此過程應(yīng)向濾液中加入 262kg 的 (NH4) 2 SO4[12]。一個發(fā)酵周期中 (NH4) 2 SO4 的用量為： m10 = 802370%1020%﹢ 4375%1020% = 年用量 ： M10 =82 = ② 沉淀劑用量： 在 燃料乙醇 工業(yè)用酶制劑的生產(chǎn)過程中使用的沉淀劑為硫酸銨，一個發(fā)酵周期中共有8 個發(fā)酵罐用于該酶的生產(chǎn)。2H2O 的用量為： m8 =% = 年用量 ： M8 = 82 = （ 9） Tween80 發(fā)酵培養(yǎng)基中添加量為 %（ 體積比 ）， 種子培養(yǎng)基中添加量為 %。7H2O 的用量為 %，一個發(fā)酵周期中 MgSO44 = 年用量 : M2 = 82 = 11 （ 3）酵母膏 一個發(fā)酵 周期中的培養(yǎng)基的總質(zhì)量為： [802370%﹢ 4375%]1020 = 酵母膏的用量為 %，則一個發(fā)酵周期中酵母膏的用量為： m3 = % = 年用量 ： M3 = 82 = （ 4）木質(zhì)纖維 木質(zhì)纖維在種子培養(yǎng)基中充當碳源，在發(fā)酵培養(yǎng)基中作為產(chǎn)酶誘導劑。（ 1﹣ 損失率） = [802370%﹢ 4375%]1020%3247。 由設(shè)備計算（ ）可得，生產(chǎn)中共需要 23 m3 的發(fā)酵罐 80 個。并按照下述的測定纖維素酶活力的方法測定其 CMC 酶、 FPA（濾紙?zhí)牵┟负?BG 酶活性，并用 SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳法來測定該酶制劑的純度與分子量。 （四）成品的儲存 包裝后的成品經(jīng)過水平皮帶輸送機運到成品庫中，再由叉車搬運到存放的位置。最終產(chǎn)品的顏色為棕色，密度為 ~，粘度為 50 Pa （ 6）洗脫液的濃縮 由于里氏木霉生產(chǎn)的纖維素酶在 60℃ 以上活性迅速下降，所以在真空蒸發(fā)濃縮時，應(yīng)控制濃縮系統(tǒng)的真空度 ， 使蒸發(fā)溫度在 60℃ 以下。沉淀過程的酶的收率為94%，過濾過程的收率為 95%[1]。常用纖維素酶沉淀分離的有機溶劑為乙醇。首先向濃縮酶液中加，靜置 1小時后利用板框過濾機進行過濾，棄去沉淀。生產(chǎn)中常采用以壓力泵或壓縮空氣為過濾推動力的壓濾機來進行過濾。加熱結(jié)束后將發(fā)酵液轉(zhuǎn)移至發(fā)酵液儲罐中。 （ 4）發(fā)酵終點的判斷 一般利用里氏木霉進行纖維素酶發(fā)酵的周期為 70h 左右。所以，應(yīng)控制整個生產(chǎn)過程的攪拌速度為100～ 150rpm。 ② pH 8 里氏木霉發(fā)酵生產(chǎn)纖維素酶的最適 pH 為 ～ 5。維持一定的滅菌時間，以到達滅菌的目的。滅菌過程采用 蒸汽壓為 196kPa（表壓）的蒸汽通入發(fā)酵罐中，利用蒸汽冷凝釋放的熱量加熱培養(yǎng)基，以達到滅菌的目的 。 培養(yǎng)基的配制是在拌料罐中進行的。 II．氮源 可用無機氮，也可用有機氮，二者差別不大。 ② 配制培養(yǎng)基的注意事項 [1] I．碳源 纖維素酶發(fā)酵大多采 用含有纖維素的原料作為碳源。 菌種活化后按 7%的接種量接種到一級種子罐中通氣培養(yǎng)，培養(yǎng) 48h 后 再 接種至二級種子罐中，培養(yǎng) 48h 后按 7%的接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中進行發(fā)酵 [6]。 （ 2）菌種活化 [5] 馬鈴薯瓊脂（ PDA）培養(yǎng)基滅菌冷卻至 30℃ 左右時，在 無菌條件下將保藏的原菌接種到培養(yǎng)基中，在 28~30℃ 的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 72h，取出 后于 0~4℃ 保存?zhèn)溆?。 表 主要設(shè)計指標一覽表 項目 數(shù)據(jù) 1 全廠占地面積 13872m3 2 全廠建筑物占地面積 2744 m3 3 建筑系數(shù) % 4 綠化面積 1950 m3 5 綠化率 % 6 土地利用系數(shù) % 3 產(chǎn)品方案及工藝流程 表 產(chǎn)品方案明細表 產(chǎn)品名稱 年產(chǎn)量 / t 日產(chǎn)量 / t 班產(chǎn)量 / t 全年生產(chǎn)天數(shù) / d 酒精工業(yè)用酶 500 328 飼料添加酶 500 328 6 （ 1） 原料： 玉米秸稈、麥麩 （ 2）輔料： 酵母膏、木質(zhì)纖維、蛋白胨、 MgSO4 （ 2）辦公 樓 在人流出口附近，距離 車間較近，方便管理，又與物流避免交叉。 4 2 廠區(qū)平面設(shè)計 表 廠區(qū)建筑面積一覽表 序號 建筑物 建筑面積（ m2） 占地面積（ m2） 1 應(yīng)急發(fā)電室 9 10 = 90 90 2 配電室 9 10 = 90 90 3 原料庫 1 9 12 = 108 108 4 空壓機房 8 10 = 80 80 5 水處理中心 8 10 = 80 80 6 粉碎配料車間 8 12 = 96 96 7 生產(chǎn)車間 1 9 28 3 = 756 252 8 生產(chǎn)車間 2 9 28 3 = 756 252 9 鍋爐房 10 12 = 120 120 10 原料庫 2 8 10 = 80 80 11 成品車間 8 14= 112 112 12 污水處理站 24 6+24 5 = 264 264 13 職工公寓 10 45 2 = 900 450 14 機修車間 5 8 = 40 40 15 職工餐廳 20 15 2 = 600 300 16 成品庫 8 9 = 72 72 17 科研中心 20 15 3 = 900 300 18 辦公樓 10 25 4 = 1000 250 19 警衛(wèi)室 1 5 8 = 40 40 20 警衛(wèi)室 2 5 8 = 40 40 （ 1）以方便生產(chǎn)為前提，符合車間生產(chǎn)程序，避免原料、半成品、人流的交叉污染； （ 2）全 廠 建筑物采取南北朝向，利于通風、采光； （ 3）發(fā)酵附屬設(shè)施安排在發(fā)酵車間的周圍，為發(fā)酵提供高壓蒸汽、原輔料、冷卻水、壓縮空氣； （ 4）粉碎車間和鍋爐房安排在發(fā)酵車間旁邊，遠離生活區(qū)和公路，避免污染生活區(qū)的空氣； 5 （ 5）配電房、鍋爐靠近生產(chǎn)車間，減少能源消耗，鍋爐房處于廠西北角，使生產(chǎn)車間處在其 上風位置； （ 6）通盤考慮全廠布置，填