【正文】 前者又稱為總圖布置，后者稱為車間布置或設(shè)備布置。但是考慮到操作，維修和施工過程中需要有適當(dāng)?shù)挠嗟刈煌ǖ?，同時還考慮到安全生產(chǎn)的需要，裝置所占的最小空間應(yīng)限制。 第七章 產(chǎn)區(qū)平面布置流程圖和廠址確定后，可能有無數(shù)個廠區(qū)和設(shè)備布置可以安排，但是優(yōu)秀的設(shè)計是實(shí)現(xiàn)工藝的有效性，安全性和經(jīng)濟(jì)性的最重要因素。這樣的布局符合檸檬酸生產(chǎn)的工藝要求。本設(shè)計負(fù)責(zé)年產(chǎn)20000t一水檸檬酸廠提取車間工藝設(shè)計，其主要工序包括液中和→酸解→離子交換與脫色→蒸發(fā)與結(jié)晶→干燥與包裝。車間布置設(shè)計必須在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，掌握必要懂得資料作為設(shè)計的依據(jù)或參考。同時，還應(yīng)該有職工活動中心等。第五章 車間布置在本設(shè)計中，檸檬酸全廠的布局參考了某公司的各個車間的布局。(氣壓送料)設(shè)15低單位罐中轉(zhuǎn)罐一個（內(nèi)襯搪玻璃），泵送料。（2）另設(shè)15t搪玻攪拌（帶夾套）罐一臺，作補(bǔ)還原用。 圖65 10T離子交換罐圖Fig65 the chart of 10T ion exchange can、補(bǔ)還原罐、脫色罐 每批解吸液量為40，其中正批為36，低單位液4。用四層石英沙支撐樹脂、樹脂上方有1米沉降空間。根據(jù)濃硫酸的溫度及腐蝕性，本設(shè)備選用不銹鋼制作。操作容積7m179。的中和罐就能滿足需求。選擇普通的全容積12m179。24=1164， D=取整D=9m，則H=2D=18m，V實(shí) =93+93=V1，滿足要求。=2445m3/d， V總=V/η=2445247。（采用蒸汽直接加熱，）。為了降低設(shè)備購置成本，按標(biāo)準(zhǔn)型號選，放棄特制。 考慮到減少冷量的損失，要求在該換熱器筒體外做固體保溫層。設(shè)計數(shù)據(jù)：表63發(fā)酵液物性表Fig63 the physical properties chart of fermentation broth重量（t）粘度（cp）比熱（）溫度（℃）5030（入口）80（出口）熱水：入口液溫度 100℃ 出口液溫度80 ℃ Cp水= 換熱量：計劃8h完成冷卻任務(wù)。6）離心體冷卻用油必須用低溫水循環(huán)冷卻。4）嚴(yán)格的無菌操作和10000級以下的潔凈室及局部100級。5℃2）正壓生產(chǎn),塔內(nèi)壓力維持040mm水柱。 上溫 109177。 (7)離心噴霧干燥：1）離心盤周邊線速度應(yīng)達(dá)110米/秒以上。4）成品液保持在0～10℃。2）酸性加熱溫度控制30℃，中性加熱溫度不超過50℃。4）每批蒸發(fā)結(jié)束后用500L左右無鹽水提高單位，然后用6000L 無鹽水水洗二次蒸發(fā)器。2）。 (5)薄膜蒸發(fā)： 1）。2），透光度95%以上。4）精制液體積控制在1215t，溫度在10℃以下。2）精制液應(yīng)保持在10℃以下。5）介吸液Fe≥400PPm精制時要全部通過樹脂處理。3）。% 穩(wěn)度應(yīng)保持3℃8℃。7）飽和樹脂要清洗到洗滌廢水清晰為止。5）吸附廢液下水道g/。3）吸附的稀發(fā)酵液pH ，溫度7℃10℃。（3）物料衡算 1）活性炭粉用量：40t80﹪10﹪= t/罐 每罐一批料液裝量：4080﹪=32 t 2）送補(bǔ)還原料液量：576 20 = 556 m3 （1）吸附：1）吸附交換罐八通噴頭應(yīng)暢通無阻，中心法蘭螺絲嚴(yán)密。 (2)設(shè)計數(shù)據(jù) 1）該過程的料液損失：1 m3。4），作為低單位，送不同稀釋罐。2）十六個已經(jīng)洗滌好的飽和罐串聯(lián)解吸。排出液去下水。以保證沖洗效果。 (2)物料衡算 1）軟水用量： 30m3/h8= 2）HCl(6%)用量：8= 3）用量： 8= 注：截面積擴(kuò)大了一倍。備用樹脂應(yīng)該保持80m3。 （3）物料衡算 1）理論樹脂用量：106247。排放去廢水系統(tǒng)。98%= 3）8個吸附交換罐串聯(lián)組。 （1）設(shè)計要求 1）通過K15活性碳柱脫色； 2）用MI:8310陰離子交換樹脂吸附和交換； 3）用檸檬酸/檸檬酸銨緩沖液洗脫易碳化合物； 4）氨水解析； 5）用00177陽離子交換樹脂轉(zhuǎn)型； 6）用732陽離子交換樹脂脫除正離子雜質(zhì)； 7）用D315陰離子交換樹脂脫除負(fù)離子雜質(zhì)。（95%98%）247。100 y247。 （2） 物料衡算 設(shè)：每天在中和過程中理論上加入xt CaCO3來中和清醪液；在酸解過程中理論上加入yt濃H2SO4來酸解檸檬酸鈣。將檸檬酸鈣懸浮液排入帶式過濾機(jī)中，將固體檸檬酸鈣從懸浮液中分離出來 。 4） 將清醪液經(jīng)泵壓入中和罐。 2）即時進(jìn)行熱處理，以滅活發(fā)酵，絮凝蛋白、提高收率。（95%98%13%）= (6)淀粉質(zhì)原料年產(chǎn)2萬噸一水檸檬酸廠總物料衡算1）檸檬酸成品% ，取整數(shù)為62t日產(chǎn)副產(chǎn)品為：622247。98%=需提取液中成品檸檬酸的含量為：247。(5) 成品檸檬酸（%無水檸檬酸）日產(chǎn)檸檬酸量為：247。()=(kg) 解得X=（kg）。K)為簡化計算，定液化醪的比熱容在整個過程中維持不變。K)粉漿的干物質(zhì)濃度為B1=%液化醪的比熱容為：C1=B1C0+( B1)Cw =%+(%) =(kg3）調(diào)漿及液化滅菌時產(chǎn)生的泡沫可用少量泡敵消泡。升溫后進(jìn)入維持罐，使料液保溫20～30min以完成液化，～。=%粉漿的干物質(zhì)濃度為： 100%247。（95%98%13%）= (3) 接種量接種量為發(fā)酵醪的10%，則：10%247。98%= 發(fā)酵液清夜（提取液）中： 1000%247。α淀粉酶用量按8u/g原料計算；有：1038247。(%95%95%98%99%)=4）%無水檸檬酸所需實(shí)際薯干粉原料消耗量：247。=1）生產(chǎn)無水檸檬酸的總化學(xué)反應(yīng)式： 192 X 10002）%無水檸檬酸所需的理論淀粉消耗量：X=1000（162247。 發(fā)酵過濾中和濕檸檬酸純水分離干燥鈣鹽過濾廢渣處理酸解酸液活性炭種子菌種空氣料配篩選圖21 檸檬酸生產(chǎn)工藝流程示意圖Fig21 the flow chart of citric acid production第三章 工藝計算（1）生產(chǎn)規(guī)模：20000t/a %；（2）生產(chǎn)方法：外加耐高溫α淀粉酶液化，深層液體發(fā)酵，鈣鹽法和離子交換吸附法提??；（3）生產(chǎn)天數(shù)：每年300d；（4）%無水檸檬酸日產(chǎn)量：247。干燥與包裝 從離心機(jī)分離出來的濕檸檬酸晶粒被送到流化床干燥器，根據(jù)生產(chǎn)品種控制干燥空氣、溫度及冷卻空氣量進(jìn)行干燥，排空經(jīng)濕式旋風(fēng)分離器處理排放，干燥后的檸檬酸晶粒通過傳送裝置運(yùn)到篩選機(jī)，不合格顆粒被篩分出來，溶解后返回到結(jié)晶系統(tǒng)，檸檬酸成品進(jìn)行定量、包裝，存放[16]。精濾后的溶液經(jīng)熱交換器預(yù)熱后送至雙效真空濃縮器經(jīng)濃縮至特定濃度后，轉(zhuǎn)入真空結(jié)晶器，或者低溫結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶。 （3）精制工段 離子交換與脫色 檸檬酸液從暫貯灌中泵送離交純化工序，經(jīng)由陽離子交換塔，陰離子交換塔和活性炭脫色塔，離交脫色除去色澤及影響成品質(zhì)量加速設(shè)備腐蝕的陰陽離子，陰陽樹脂需經(jīng)過酸洗、堿洗再生處理，離交后的檸檬酸精制母液送入蒸發(fā)工序[14]。碳酸鈣經(jīng)密閉的輸送機(jī)送入車間，經(jīng)無級調(diào)速下料螺旋分散投入中和罐，以防止局部濃度過高，使中和沉淀反應(yīng)均勻，經(jīng)終點(diǎn)檢測合格后，將檸檬酸鈣懸浮液排入帶式過濾機(jī)中，將固體檸檬酸鈣從懸浮液中分離出來，為滿足玉米原料及薯干原料生產(chǎn)工藝的雙重要求，中和帶式過濾機(jī)用特定的加長、強(qiáng)洗型，生產(chǎn)原料操作靈活，以確保粗原料生產(chǎn)時的中和洗糖要求及成品的指標(biāo)控制，要求并使中和廢水經(jīng)分流至污水處理站。 （1）醪液處理工序 檸檬酸發(fā)酵完成后，應(yīng)即時進(jìn)行熱處理，以滅活發(fā)酵，絮凝蛋白、提高收率，為提高設(shè)備利用率，增設(shè)醪液貯罐，通過熱交換器，及時將醪液加熱至80℃后進(jìn)入醪液熱貯罐，再經(jīng)泵壓入過濾機(jī)，除掉固形物及菌體殘?jiān)?，將清醪液泵入下道工序[23]。根據(jù)發(fā)酵的工藝特性要求，及時調(diào)整控制發(fā)酵工藝過程，以獲得最佳工藝產(chǎn)酸率或種罐菌種活力，一般經(jīng)66h(種罐約25h) 培養(yǎng)，大罐在殘?zhí)侵笜?biāo)、產(chǎn)酸情況達(dá)到放罐條件即可放罐；種罐菌種活力及菌群數(shù)量達(dá)標(biāo)后，即可移種。（2） 發(fā)酵工序 由備料車間提供的經(jīng)連續(xù)滅菌并冷卻的料液，通過滅菌管道泵入已空消滅菌待料的發(fā)酵罐(或種子罐)，通過差壓法或零磅火焰倒種法，接入已培養(yǎng)好的檸檬酸菌種，在通風(fēng)、攪拌情況下，進(jìn)行發(fā)酵或培養(yǎng)。配料罐內(nèi)加水調(diào)漿，同時加入淀粉酶升溫液化。然后進(jìn)入粗粉碎機(jī)，將薯干先軋成13cm 大小的小塊，以提高磨粉機(jī)的效率，便于物料的輸送。 PmA，消毒時間為45min，正常生產(chǎn)后空氣管道不需要消毒。3)分級空氣過濾器的消毒工藝與棉花絲網(wǎng)過濾器的消毒工藝相同。～（要低于正在使用中過濾器內(nèi)的空氣壓力），加熱時間為30min，消毒時間為60min。消毒結(jié)束后引入空氣2至3h，將過濾器內(nèi)部過濾介質(zhì)吹干。（3）使用前的消毒說明1)棉花絲網(wǎng)過濾器的消毒先使用另一個過濾器保證正常生產(chǎn)的供氣。棉花活性碳過濾器由六只原棉棉餅組成（上下各三層），其中層是5t顆粒活性碳。總過濾器一個是由原棉和活性碳組成，另一個是用棉花和絲網(wǎng)組成，可根據(jù)生產(chǎn)需要情況交替使用。（2）設(shè)備說明總過濾器被設(shè)計為兩個，并聯(lián)使用。 經(jīng)過除塵除濕，再升溫至40℃的空氣進(jìn)入總過濾器（V302）過濾除塵。采用旋風(fēng)絲網(wǎng)除沫器（m301AB）除去小水滴和水霧。冬季氣溫低，可以只用第一冷卻器。該高溫壓縮空氣通過第一冷卻器被冷卻水冷卻至65℃，通過第二冷卻器（冷卻介質(zhì)為9～14℃的低溫冷卻水）冷卻至30℃。（1）流程說明空氣由吸風(fēng)塔進(jìn)入空氣處理系統(tǒng)，經(jīng)由7個GSAⅡ10型空氣過濾器組成的前置過濾器，進(jìn)行預(yù)處理，除去空氣中大部分的微粒，以防止這些微粒對空氣壓縮機(jī)的摩擦損傷。同時，該工藝減輕工人勞動強(qiáng)度。應(yīng)用上述工藝技術(shù)，檸檬酸收率可達(dá)94%以上，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到GB826987食品添加劑級標(biāo)準(zhǔn)。而國外一般用稀無機(jī)酸，如H2SO4 、HCHNO3和H3PO4洗脫，直接