【正文】 /年（5）工作制度： 三班制 年工作日300天（6）乙醇回收車間有關(guān)數(shù)據(jù)① 發(fā)酵液酒精濃度： 70％（v）② 精餾塔操作壓強(qiáng)： ③ 精餾塔進(jìn)料溫度： 30℃ ④ 精餾塔塔頂溫度： ℃ ⑤ 精餾塔塔釜溫度： ℃⑥ 精餾塔進(jìn)料濃度： 32％（V）⑦ 精餾塔塔釜產(chǎn)品濃度： % 建廠可行性分析 香菇多糖應(yīng)用價(jià)值 香菇簡介香菇（Lentinus edodes）又稱冬菇、花菇、厚菇、椎茸、香信、香蕈、冬菰、香菰。香菇是我國傳統(tǒng)的著名食用菌，在世界上最早人工馴化栽培。我國香菇出口貿(mào)易量近10年逐漸上升，年遞增率約為2%，目前中國的香菇年產(chǎn)量為8萬噸，在全球10萬噸中占有80%以上，居世界第一位，也居世界之首，其次是日本，韓國居第三位。（1）香菇的營養(yǎng)價(jià)值香菇含有的10余種氨基酸，其中有異亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸等7種人體必需的氨基酸及維生素BBPP及礦物鹽和粗纖維等。除了含有還含有麥角甾醇（ergosterol）外，還有菌甾醇(fungi sterol)，尤其所含大量麥角甾醇可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D，有增強(qiáng)人體抗疾病和預(yù)防感冒的功效； ② 經(jīng)常食用香菇對預(yù)防人體缺乏維生素D而引起的血磷、血鈣代謝障礙導(dǎo)致的佝僂病有益（特別是嬰兒），可預(yù)防人體各種粘膜及皮膚炎癥； ③ 香菇中還有腺嘌呤（eriadenine）和膽堿，可預(yù)防肝硬化和血管硬化； ④ 香菇中又含酪酸氧化酶，有降低血壓的功效； ⑤ 香菇中還分離出降血清膽固醇的成分（C6H11O4N5，C9H11O3N5）。多糖是近年來研究最為活躍的高分子化合物，真菌多糖由于具有多種生物活性，其研究進(jìn)展則尤為迅速。香菇多糖為白色粉末狀固體，對光與熱穩(wěn)定。香菇多糖具有抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫和刺激干擾素形成等功能，對腫瘤、癌癥、肝炎、心臟病和神經(jīng)衰弱等有一定的療效。香菇多糖產(chǎn)品主要應(yīng)用于保健品、臨床醫(yī)學(xué)等方面，隨著人們對健康的重視，香菇多糖的各種營養(yǎng)品將受到人們的歡迎。本廠采用本地電網(wǎng)供電，可以避免為建設(shè)動力設(shè)備而增加的額外投資，而且西南部水電資源豐富，可以確保生產(chǎn)的連續(xù)性。廠區(qū)建在地下水位－15米的地面上，水源供應(yīng)以本地自來水為主，地下水為分輔的綜合供水方式，以確保本廠用水的需要?？傊?，本設(shè)計(jì)無論從原材料、動力供應(yīng)，還是從交通運(yùn)輸?shù)确矫婵紤]，擬建廠址所在地都比較合適。 環(huán)境保護(hù)擬建工廠在整個(gè)生產(chǎn)工藝中，主要采用比較成熟的水提醇沉提取法進(jìn)行提取多糖，然而，生產(chǎn)中所用的水、乙醇等都能回收利用；對于所用的乙醇采用精餾對其提取，并再次用于香菇多糖的提取中。因此，本生產(chǎn)工藝無“三廢”排放，可實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。 企業(yè)組織 管理 勞動定員和人員編制擬建廠有廠部領(lǐng)導(dǎo)及其下屬的科室和車間組成，技術(shù)人員主要從離校畢業(yè)生和相關(guān)企業(yè)的有工作經(jīng)驗(yàn)人員中招聘，勞動工人從本地區(qū)招收。企業(yè)內(nèi)部按照有利于發(fā)展生產(chǎn)，有利于充分利用人力資源、術(shù)、裝備、資金，有利于宏觀調(diào)控微觀搞活，有利于調(diào)動各個(gè)方面的積極性，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益的原則，在劃小核算單位的基礎(chǔ)上下放權(quán)利，實(shí)行分級分權(quán)管理。由于香菇生產(chǎn)屬是間歇生產(chǎn)過程，故檢修可以根據(jù)市場的需求確定。：工種班制男女總?cè)藬?shù)提取崗位444醇析崗位444過濾崗位444干燥崗位444乙醇回收崗位444司爐崗位444技術(shù)員1112安全員111輔助人員133車間主任122總計(jì)191332 資金籌措方式采用部分國家貸款，部分自籌資金和部分銀行貸款分期償還方式，而且籌集資金可以采用職工入股的方式，使職工真正成為企業(yè)的主人，充分調(diào)動職工的積極性。香菇多糖為白色粉末狀固體，對光與熱穩(wěn)定。香菇多糖的分子式：(C42H70O35)n，： 香菇多糖化學(xué)結(jié)構(gòu)模型： 香菇多糖的結(jié)構(gòu)式 香菇多糖的生產(chǎn)工藝香菇多糖提取的傳統(tǒng)方法有：水提醇沉法、稀堿浸提法、稀酸浸提法、和酶法等，近幾年隨著對香菇的研究不斷深入，又出現(xiàn)一些比較新穎的提取方法，如超濾法、微波輔助浸提法及超聲波法等[3]。儲料罐的料液經(jīng)過蒸發(fā)器進(jìn)入醇析罐，在醇析濃度為70%下進(jìn)行醇析，醇析后經(jīng)過過濾的多糖在經(jīng)過蛋白脫除罐在樣品與氯仿正丁醇為1:1條件下萃取30min脫蛋白，在醇析后過濾的濾液經(jīng)過精餾塔精餾回收乙醇。 全廠副產(chǎn)品 全廠生產(chǎn)過程中將產(chǎn)生大量的香菇廢渣，這些廢渣可以經(jīng)過香菇發(fā)酵、酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵等多步，將原料中的有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成食用菌保健醋中的有效成分，從而生產(chǎn)出香菇醋，這種醋富含氨基酸及真菌多糖，有一定的保健功能。用該方法生產(chǎn)周期較短，發(fā)酵過程中不添加任何化學(xué)物質(zhì)，口感純正，風(fēng)味獨(dú)特，既可用于烹調(diào)，經(jīng)調(diào)配降低其酸度并添加甜味物質(zhì)后又可制成飲料，是老少皆宜的保健飲品[15]。3 設(shè)計(jì)說明 全廠總平面布置全廠總平面設(shè)計(jì)為本設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要任務(wù)，總平面設(shè)計(jì)合理與否，直接影響新建廠能否節(jié)約而有效的的順利進(jìn)行，影響到新建廠后的生產(chǎn)、管理、成本、能耗等各個(gè)方面，同時(shí)還影響到全廠的美觀和今后的發(fā)展。 原料廠及堆場本廠的主要原料是香菇，香菇受潮容易腐爛發(fā)霉，所以要防止雨淋。應(yīng)設(shè)計(jì)在工廠主干道旁并且靠近粉碎車間，以便減少運(yùn)輸。生產(chǎn)區(qū)的布置在工廠的中心地帶，與大門直接相對，使工人上下班和運(yùn)輸都比教方便。建筑物之間的距離，在滿足防火要求的前提下盡量縮小，以減少建筑面積。廠房的方向、位置和間距應(yīng)符合采光通風(fēng)的要求。為了獲得較好的自然采光以及廠房的防震效果，大部分采用工字形、L形、11形廠房，外形簡單整齊。輔助附屬車間及其它服務(wù)環(huán)節(jié)的位置位于其服務(wù)范圍的中心或靠近主要服務(wù)對象。生產(chǎn)性質(zhì)相同的車間或輔助環(huán)節(jié)，做到盡量聯(lián)合布置，在大廠房中，這樣可以縮短距離，提高場地的利用率和辦事效率。合理的進(jìn)行廠內(nèi)道路布置，對提高運(yùn)輸效率，保證運(yùn)輸安全等均有重要意義。擬建廠設(shè)計(jì)道路寬度為9米，道路的交叉口為圓形。生產(chǎn)區(qū)的綠化能減弱生產(chǎn)中散發(fā)出來的有毒氣體和噪音對人體的影響。 廠前區(qū)廠前區(qū)的建筑包括行政樓、研發(fā)樓、職工食堂、醫(yī)務(wù)室等。研發(fā)樓、醫(yī)務(wù)室位于主樓后邊，周圍設(shè)綠化帶。這樣可以減少管路的鋪設(shè)和運(yùn)輸過程的損耗。 輔助車間主要的車間有備件庫、機(jī)修車間、消防車間等。 倉庫區(qū)倉庫區(qū)包括原料倉庫和產(chǎn)品倉庫，他們都位于主干道旁以便于運(yùn)輸，成品倉庫靠近噴霧干燥的附近。為保證生產(chǎn)的連續(xù)性，應(yīng)合理的布置各個(gè)區(qū)，使生產(chǎn)發(fā)生聯(lián)系的車間、倉庫等就近布置，盡量減少管路的交叉和返回，使生產(chǎn)上或與生產(chǎn)聯(lián)系緊密的分區(qū)布置達(dá)到衛(wèi)生防火的要求。原料、半成品和成品形成整個(gè)順序盡量保證流水作業(yè)，避免逆行和交叉；（2） 鍋爐房、變電站等輔助車間盡量靠近其主要部門，以縮短其間距離，節(jié)省投資。由嚴(yán)重毒害和煙塵的氣體，盡量布置在廠區(qū)的下風(fēng)向；（7） 根據(jù)環(huán)保的要求，生產(chǎn)區(qū)設(shè)有廢渣處理站，廢水處理站等設(shè)施；（8） 考慮工廠今后的發(fā)展，在產(chǎn)區(qū)間留有建筑余地；（9） 盡量做到以生產(chǎn)區(qū)為軸線，再考慮輔助車間、行政樓和道路的安排 。在這個(gè)工藝中，基本上沒有廢氣污染，同時(shí)廢渣可以發(fā)酵生產(chǎn)香菇醋，具有很好的利用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。提取香菇多糖后的殘?jiān)?，可以對這些殘?jiān)M(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)香菇醋，以獲得更好的經(jīng)濟(jì)利益。 車間布置說明本廠采用水提醇沉法制取香菇多糖，并將所用的乙醇進(jìn)行回收再利用處理。本設(shè)計(jì)任務(wù)重點(diǎn)是酒精精餾過程。由于精餾過程的主要設(shè)備是精餾塔，精餾塔屬于露天式。精餾過程設(shè)有冷凝器和再沸器，及儲罐等其它設(shè)備。本車間還具有以下特點(diǎn)：（1） 輔料車間與使用設(shè)備靠近。（3） 互相聯(lián)系的設(shè)備，在保證正常運(yùn)行必須的間距的條件下，彼此可以適當(dāng)靠近。（5） 各設(shè)備統(tǒng)一安排，排列整齊，有足夠的操作空間，符合工藝流程的要求。4 工藝計(jì)算及設(shè)備選型 設(shè)備工藝計(jì)算及選型 提取罐的計(jì)算及選型 物料衡算：設(shè)工作300天，按提取率為7%計(jì)算，每次投料約為100kg。K；故，Q=CmΔT=(2000+100)(9025)=573300 kJ總傳熱系數(shù)由經(jīng)驗(yàn)可知：K=2000W/m所以上式可簡化為： D=[Wr+FC(t1 t0)+q′]/R 式中：C—溶液的比熱容，kJ/molK。K則傳熱面積A=97758/170470=③蒸發(fā)器的主要尺寸 加熱室主要尺寸：選用Ф15mm3mm，長為1m的不銹鋼管作為加熱管，則管數(shù)為：。 加熱管按正三角形排列，則管束中心線上的管子數(shù)約為：nC=381/2=7根 取管心距S為50mm，取管束中心線上最外層的中心至殼體內(nèi)部的距離b′，則極熱室直徑為：di=S(nc1)+2b′=50(71)+2(15)=345mm圓整后去di=400mm循環(huán)管尺寸計(jì)算：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，循環(huán)管的截面積取80%的加熱管總面積，即循環(huán)管總面積為： 所以循環(huán)管直徑為： 圓整后取d=70mm 分離室尺寸計(jì)算：取分離室高度為1m。s，則：，取DZ=800mm：加熱管加熱室分離室循環(huán)管規(guī)格長度/m根數(shù)直徑/mm長度/m直徑/mm高度/m直徑/mmФ15mm3mm138400約1800170 醇析罐設(shè)計(jì)計(jì)算醇析過程主要是將水提后的多糖溶液進(jìn)一步進(jìn)行醇析提取，已得到純度較高的多糖。（1）醇析罐體積計(jì)算物料衡算：由于整個(gè)過程為間歇操作，按照任務(wù)量可知每次進(jìn)料為2000kg，%，%，可計(jì)算出每次投入醇析罐的量為：2000%=1%m則，m=7/ kg =700kg由于加入的糖溶液中99%為水，則溶液密度近似可按水密度計(jì)算，則：V水=700/1000 m3=按照物料衡算可計(jì)算得到加入95%乙醇的體積，計(jì)算如下：（V水+V）70%=95%VV≈2m3所以，每次加入95%乙醇的量為2 m3。取裝填系數(shù)為：則，V實(shí)=，查文獻(xiàn)[16]可取醇析罐H/D=(按反應(yīng)器類型選擇)。 脫蛋白罐設(shè)計(jì)計(jì)算脫蛋白過程主要是為了使多糖里含有的蛋白類物質(zhì)脫除掉，因?yàn)榈鞍状嬖趯Χ嗵堑谋＝〖搬t(yī)療效果有較大影響。（1）脫蛋白罐體積計(jì)算加入的過濾后的多糖經(jīng)過與水1:10溶解后加入到脫蛋白罐，則加入體積可得：m=710kg=70kgV1=m/ρ=70/1000= 所以V=2 V1=2= m3取裝填系數(shù)為：則，V實(shí)=，查文獻(xiàn)[18],可取醇析罐H/D=(按反應(yīng)器類型選擇)。 干燥器的計(jì)算及選擇%（濕基），環(huán)境溫度t0=20℃，相對濕度為80%，進(jìn)風(fēng)溫度t1=160℃，排風(fēng)溫度t2=80℃，產(chǎn)品的含水量為2%。對數(shù)平均溫度為：則，極熱面積（7）蒸汽消耗量所以，可選擇噴霧干燥器型號為：PD2型，： 噴霧干燥器主要參數(shù)表型號水分蒸發(fā)量/kg所需功率/kwPD21435 儲罐的選擇① 儲罐（Ⅰ）的用途是用來暫存原料，主要起到緩沖作用然后送入下一步處理。 所用材料為：20R（GB66547）儲罐的液位計(jì)選擇：鋼與玻璃燒結(jié)液位計(jì)（HG21606—1993）其適用范圍：鋼與玻璃燒結(jié)液位計(jì)用于觀察化工、石化、醫(yī)藥等。所以根據(jù)乙醇儲罐的大小可選擇儲罐型號為：HG515738519，：（b） 乙醇儲罐主要參表公稱容積/m3全容積/m3公稱直徑/mm厚度/mm高度/mm允許腐蝕裕度/mm儲罐質(zhì)量/kg62000820001160 主要設(shè)備工藝計(jì)算及選型 精餾過程原理和條件精餾是多級分離過程，即多次而且同時(shí)運(yùn)用部分氣化和部分冷凝的方法，使混合液得到較完全分離，以分別獲得接近純組分的操作。，溫度為tF的混合液加熱到t1，使其部分氣化，并將氣相與液相分開，可得到氣相組成為y1，液相組成為x1產(chǎn)品。工業(yè)生產(chǎn)中的精餾過程是在精餾塔中將部分氣化過程和部分冷凝過程有機(jī)結(jié)合而實(shí)現(xiàn)操作的。下面由加熱釜(再沸器)供熱，使釜中殘液部分汽化后蒸汽逐板上升，塔中各板上液體處于沸騰狀態(tài)。上升蒸汽和下降液體呈逆流流動，在每塊板上相互接觸進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)。由于塔底部幾乎是純難揮發(fā)組分，因此塔底部溫度最高，而頂部回流液幾乎是純易揮發(fā)組分，因此塔頂部溫度最低，整個(gè)塔內(nèi)的溫度由下 向上逐漸降低。因此，塔底上升蒸汽流和塔頂液體回流是精餾過程連續(xù)進(jìn)行的必要條件。但是，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)和需要，塔設(shè)備還得具備下列各種基本要求： (1) 氣(汽)，液處理量大，即生產(chǎn)能力大時(shí)，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶，攔液或液泛等破壞操作的現(xiàn)象。 (3) 流體流動的阻力小，即流體流經(jīng)塔設(shè)備的壓力降小，這將大大節(jié)省動力消耗，從而降低操作費(fèi)用。(4) 結(jié)構(gòu)簡單，材料耗用量小，制造和安裝容易。 (6) 塔內(nèi)的滯留量要小。精餾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔。 工業(yè)上最早使用的是泡罩塔(1813年)，篩板塔(1832年)，其后，特別是在本世紀(jì)五十年代以后，隨著石油，化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了大批新型塔板，如S型板，浮閥塔板，多降液管篩板，舌形塔板，穿流式波紋塔板，浮動噴射塔板及角鋼塔板等。（1） 篩板塔篩板塔也是傳質(zhì)過程常用的塔設(shè)備，它的主要優(yōu)點(diǎn)有： ① 結(jié)構(gòu)比浮閥塔更簡單，易于加工，造價(jià)約為泡罩塔的60%，為浮閥塔的80%左右。③ 塔板效率高，比泡罩塔高15%左右。 篩板塔的缺點(diǎn)是：① 塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。③ 小孔篩板容易堵塞。這一改進(jìn)使浮閥塔在操作彈性，塔板效率，壓降，生產(chǎn)能力以及設(shè)備造價(jià)