設計題目年產10萬噸一水檸檬酸工廠設計-全文預覽

　　

【正文】 16800t/a④其他用水包括沖洗地面、管道沖刷、洗濾布及其他設備的定期清洗。取H=2D，有：V1=2+πD3/24= m3 圓整到推薦的系列值，取D= m，H= m則V實=+= m3V1，滿足要求。（1）則每天用硫酸銨溶液體積為V=103247。=2445m3/d， V總=V/η=2445247。由上述計算，選用容積為30m3的機械攪拌通風式發酵罐作為種子罐。簡=2+= m3校核種子罐總容積：V180。簡=2650+5300=6600mm查表選取橢圓封頭直邊高度：hb=40mm，S封= m2，V封= m3圓筒容量：V180。H/D=2/1，則種子罐總體積：；簡化計算方程如：V’總=2пD3/24+2D=23m3整理后， →D=圓整到推薦的系列尺寸，取 D=則：H=2D=2=查相應表得封頭高：H180。（2） 種子罐個數確定：種子罐與發酵罐對應上料。（3）排料實踐復核：物料流量Q=103m/s流速V=1m/s管道截面積F==103m2在相同流速下，流國物料因管徑較原料計算結果大，則相應流速比為：P=Q/FV=103247。（2）接管直徑的確定 m3，設5h空，則物料體積流量： Q=247。（2）+0. 5=9mm選取10mm厚不銹耐酸鋼。發酵設備的材料選擇，優先考慮的是滿足工藝的要求，其次是經濟性。24+52 =則管筒體部分液深為：（V總V封）/S截=（）247。由上式得：do= ==查金屬材料表選取無縫管，＝68 mm ，＝72 mm，現取豎蛇管圈端部U型彎管曲徑為200 mm，則兩直管間距離為400 mm，總長度：＝＝400＝1256 mm③ 長度L的計算： 冷卻管總面積F＝ m2，無縫鋼管為，每米的冷卻面積為Fo=1=(m2)，則L=F/Fo=247。①求最高熱負荷下的好水量W：式中：Q總 每1 m3醪液在發酵最旺盛時，1h的發酵量與醪液總體積的乘積：Q總=6000=106 CP 冷卻水的比熱容， t2 冷卻水出溫，15℃ 代入上式得： W=106247。（2）檔板 檔板的作用是加強攪拌強度，促使液體上下翻動和控制流型，防止產生旋渦而降低混合與溶氧效果[4]。＝ kW③計算通風時的軸功率Pg：Pg＝ kW式中：PO－不通氣時的攪拌軸功率，P02 ==105N－攪拌器轉速，為80r/minD－攪拌器直徑(cm)，D3 =106=106Q－通風量(ml/min)，通風比為vvm=，取低限，如通風量變大，Pg會小，為安全，則：Q=200106=107＝(＝Pg=103 (10580106/)=④求電機功率：P電＝Pg247。①計算：＝式中：－攪拌器直徑，－攪拌器轉速，為＝80/60＝(r/s)－醪液密度，＝1050kg/ m3 －醪液粘度，＝N℃)。h)。24D32＝230解方程得：D＝（m） 取D=5m，H=2D=10m；根據《發酵工廠設計概論》通用發酵罐系數表，查得封頭高為H封＝ha+hb==1250+50=1300(mm)。其中發酵時間為66h，發酵操作時間為75h（4）實際產量驗算：13300247。90%= m3（3）發酵罐個數的確定：現選擇公稱容積為200m3的六彎葉機械攪拌通風發酵罐為例，則需要發酵罐的個數為。則每天需糖液體積為V糖。 現以此類發酵罐進行設計選型。因而，就本項目而言，按技術成熟，可靠、穩妥的原則，結合檸檬酸工程中的設計經驗，通過對罐內空氣分配器進行適當改造，成為新型的通風式機械攪拌型發酵罐。當前，我國檸檬酸發酵占統治地位的發酵罐仍是機械渦輪攪拌通風發酵罐，即通常所說的通用罐。螺旋板式換熱器投資小，效果好，可以回收熱量，經濟實用。 V維=2V封+V筒=2πD3247。(1)生產能力，數量和容積的確定 G出=(2)數量取1個(3)容積：根據工藝，滯留時間τ=，填充系數取φ=80%，則維持罐總容量V維=V出τ247。（453600）=102m2 直徑d===取無逢鋼管φ231mm3則φ內徑=219mm，可以滿足要求（4）進料管直徑計算: V料=，(m2)d= 取無逢鋼管φ129mm3，則φ內徑=117mm可以滿足要求。為保證營養不被破壞取停留時間為10s，（1）加熱器的長度L:L=vt=4(m) （2）蒸汽消耗：流量為G=247。60)30=(2)設備數量的計算n=V有效247。ρ=247。[(2815)]=8077kg/h=將發酵段水衡算列入表33。②.加熱發酵醪所用的蒸汽量D6：檸檬酸水溶液的比熱容可按下式近似計算：C=(+) 式中：——比熱容kJ/kg?℃ ω——檸檬酸質量分數，ω=（247。19%=，蒸汽（表壓）I=，由維持罐（90℃），進入連消塔加熱至130℃。（2）基礎數據在28下，查得： 由前面的計算可知， 則日耗調漿用水量為：= t/d日耗淀粉漿量為：+= t/d淀粉漿中含水量為：（247。（1）檸檬酸成品% ，取整數為306t日產副產品為：3062247。()=(kg) 解得X=（kg） 成品檸檬酸日產檸檬酸量為：247。工藝計算:干物質含量B0=70%的薯干原料比熱容為: C0=( B0)=(kg=%蒸煮直接蒸汽加熱,采用連續液化工藝:操作流程:℃，應用噴射液化器迅速使粉漿升溫至100℃。20000=根據發酵液轉化率為13%：1000%247。192）%= kg（3）%無水檸檬酸所需實際淀粉消耗量：X247。（1）生產規模：100000t/%；（2）生產方法：外加耐高溫α淀粉酶液化，深層液體發酵，鈣鹽干法提取；（3）生產天數：每年300天；（4）%無水檸檬酸日產量：247。蒸發與結晶 在提純溶液進入蒸發部分前，通過精過濾器除去清液中的微小樹脂顆粒。 提取工段 由壓濾工段送來的檸檬酸清醪液泵入中和罐，在80℃下進行中和。在發酵培養過程中，對罐溫、罐壓、通風量、攪拌轉速等實行連續記錄監控，并定期檢測原糖消耗情況、菌種生長狀態、pH值、泡沫等變化情況。粗碎后，由斗式提升機提送至中間粉倉，由粉倉落入磨粉機粉碎，粉碎后進入粉倉再經計量送至配料罐。本檸檬酸項目按BP93/BP98標準生產，精制烘干包裝車間擬按GMP標準設計，生產出高品質一水檸檬酸產品，進一步擴大市場分額，滿足客戶的需求。（4）廠區道路：廠區主干道為10m寬，非主要道路為8m寬，兩旁種植懸鈴木、榆葉梅等。按照生產流程布置，并盡量縮短距離，避免物料的往返運輸。作為一個面向現代化的檸檬酸工廠，在設計中廠區的交通，衛生，環境要求都比較高，各車間的布局要合理，便于生產的順利進行，將生產區和辦公大樓分開建設，一個完善而先進的污水處理站也是必需的。在“十二五”期間，淄博市將啟動建設城市軌道交通，積極論證規劃支線機場，以公路、鐵路干線建設為載體，加快構建綜合交通體系，優化完善市域“二縱四橫一支”鐵路網，進一步完善市域“一環六縱十橫”干線公路網；改造提升淄博火車站，新建張店高速客運站、臨淄客運站和淄博北客運站，改建淄博公路聯運站，逐步構建中心城區與次中心城區、中心鎮與城區之間兩個“半小時交通圈”。鐵路：膠濟鐵路橫貫東西，淄東鐵路、張博鐵路縱貫南北，中南部有鐵路密集的張博鐵路網，辛泰鐵路南通泰安，與京滬鐵路相連。南部及東西兩翼山巒跌宕，中部低陷向北傾伏，南北落差千余米。本廠擬選定在淄博高新開發區。預測近兩年的價格為USD610/MT左右。自營出口地區主要為歐盟、韓國、臺灣、土耳其、新加坡等。隨著國內檸檬酸生產技術不斷成熟，發達國家的技術壁壘不斷清除，發達國家正逐步退出檸檬酸市場。近年來，由于我國大多數檸檬酸企業在質量、環保方面投入不足，多以低檔含水檸檬酸競相低價出口，遭遇多國反傾銷投訴，目前已出現嚴重的供大于求的局面。萬噸，2003年33萬噸，并以每年15% 速度增長。生產廠家主要集中在安徽、江蘇、山東等玉米和薯類資源豐富的地區。據初步統計，我國從20世紀60年代開始生產檸檬酸。我國檸檬酸原料來源豐富，又有世界上獨特的發酵技術，工藝簡單；隨著ILCS新工藝和發酵廢渣綜合利用技術的推廣應用和原料價格降低，我國檸檬酸在國際市場上的價格優勢將更加突出。年平均增長率為5%以上，其中用于食品的占60%左右，工業用占40%。本可行性研究針對年產10萬噸檸檬酸的工藝計算選型方案、投資估算、全廠概況等進行全面分析論證。3) 品牌優勢，產品在國內外市場有一定知名度，有較穩定的市場和客戶。工廠設計設計題目：年產10萬噸一水檸檬酸工廠設計姓名院系生命科學學院專業生物工程年級學號指導教師2011531 目 錄 5 5 5 5 5 6 6 6 7 7 7 7 8 9 9 9 9 10 103. 產品方案及工藝流程 10 10 11 12 原料的處理 12 發酵工序 12 醪液處理工序 12 提取工段 12 精制工段 13 13 13 13（基準：一噸成品檸檬酸） 14 14 接種量 15 液化醪量計算 15 成品檸檬酸 15 16 17 17 17 19 19 20 20 21 22 22 23 23 23 24 25 25 27 29 29 30 31 31 31 31 32 32 32 32 34 34 34 34 34 34 34 35 35 36 工廠運輸 36 36 36 36 3貯存量的確定 36 物料貯存方案的確定 37 給水排水 37 37 37 38 38 供電及電訊 38 供電 38 38 38 39 39 39 40 40 40 40 41 41 41 42 42 42 43 43 43 43 43 43 44 45參考文獻 45致謝 46附錄 4648 / 48隨著國民經濟的持續高速發展和人民生活水平的提高，檸檬酸在飲料、食品和飼料工業中用量將以5%～10%速率遞增；另外，對檸檬酸深加工產品開發和應用推廣工作力度的加大，其應用范圍將進一步擴展，并在其他行業中的使用份額也將增加；在國外隨著對環保的呼聲越來越高，檸檬酸在洗滌劑中所占份額增長較快，而我國目前代替三聚磷酸鈉用于洗滌劑生產中的檸檬酸數量較小，相信隨著我國環保法規的日趨嚴格和人們環保意識的增強，用檸檬酸替代對環境和水質有污染的三聚磷酸鈉的數量逐年增加。2) 公司是我國較早專業，生產檸檬酸的企業，積累豐富的生產和研發經驗，培養了一批技術、管理骨干和熟練操作的員工。 6) 強強聯合、優勢互補，做大規模，做優品質，具有很強的競爭優勢，力爭行業領先。20世紀80年代初，全世界年產銷量為20多萬噸，現在已達120多萬噸，20年間市場容量膨脹5倍。近幾年國外需求量呈上升趨勢，尤其是亞洲經濟發展較快的國家和地區檸檬酸進口量增長較高，如韓國、新加坡、泰國、臺灣；發展中國家也隨著人民生活水平的提高，飲料和食品工業發展較快，對檸檬酸需求量逐年增加，出口形勢看好。要抓住全球檸檬酸生產向中國轉移的有利時機，形成幾家年產規模達10萬～20萬噸的企業，爭取占有更多的國際市場份額。生產規模大多為10003000噸/年，年產量在5000噸以上的廠家有20幾家，萬噸級以上的有9家，全年正常生產的企業有30多家。從20世紀90年代起，出口量更是年年躍上新臺階， ，我國檸檬酸年總產量居世界第一。目前我國檸檬酸出口產品檔次不高，難以達到美國藥典標準（USP24），出口價格較低，比國際市場平均價低了20％～30％。國內市場主要客戶有喜之郎、麗珠集團、大地集團等。無水檸檬酸（BP93）67007000元/噸，國際市場價格為USD700/MT（折合人民幣6500 元/噸）。檸檬酸鈉報價7000元/噸，均較前期有大幅上漲。淄博市地處暖溫帶，屬濕潤的溫帶季風氣候，四季分明，雨熱同期，景色優美，氣候宜人。地理位置優越，交通十分便利。水運：距青島港210公里、天津港320公里、日照港280公里。此基礎上，又做了一定的修補，因為檸檬酸廠的廠區是上世紀建立的，布局以及各建筑的設計不盡合理，區的環境美化及工人的組織基本沒有。（1）廠區