年产5万吨柠檬酸生产车间设计

年产5万吨柠檬酸生产车间设计目录前言工艺流程工艺计算设备设计与选型车间布置设计结论致谢前言柠檬酸的介绍Page：1生产原料的选择Page：2柠檬酸的介绍枸橼酸食品医药化学工业主要代谢产物Page：3生产柠檬酸原料的选择玉米玉米糖渣—饲料添加剂菌丝体—优质饲料Page：4工艺流程选胚磨粉调浆过滤灭菌发酵过滤灭菌净化中和过滤酸解离子交换处理活性炭脱色处理蒸发结晶分离干燥筛选成品柠檬酸玉米原料滤渣回收处理滤渣回收处理滤渣回收处理淀粉酶自来水空气菌种消泡剂碳酸钙硫酸溶液热水次品回溶湿柠檬酸纯水柠檬酸生产工艺流程示意图48h13.37t/h917.78m3/d152.35t玉米粉发酵原料发酵液柠檬酸钙硫酸钙年产5万吨柠檬酸物料衡算表物料名称每吨产品耗物量年产5万吨耗物量（kg）每天（t/d）每年(t/a)食用柠檬酸98015345900副产品203.12936玉米原料1370.12213.90364171玉米粉原料1342.72209.6362888淀粉953.33148.8344650α-淀粉酶0.540.08425发酵醪7124.961112.349333705接种量763.39119.18035754成熟蒸煮醪6361.03993.084297925玉米粉浆量17545.972739.28821783Page：5工艺计算一吨成品柠檬酸为基准Page：6工艺计算发酵阶段蒸汽衡算表生产工序日用蒸汽量(t/d)平均蒸汽用量(t/h)年用蒸汽量(t/a)培养基灭菌56.044.6716812加热发酵醪154.836.4546449空罐灭菌5.60.231680合计216.4711.3564941发酵过程冷却水衡算表生产工序平均耗水量(kg/h)日耗水量(t/d)年耗水量(t/a)发酵罐用水902312165.538649661.5种子罐用水12462299.07789723.077合计1026932464.615739384.577Page：7工艺计算发酵阶段无菌空气用量衡算表发酵罐公称容积/m3单罐通气量/(m3/h)种子培养耗气量/(m3/h)高峰空气耗量/(m3/h)年空气耗量/m3空气单耗/(m3/t柠檬酸)2002346469.2375364.6×1069290保持一定的溶氧浓度大量无菌空气Page：8车间设备设计与选型序号名称单位指标备注1工作压力MPa0.42工作温度℃32℃3工作介质发酵液4全容积m32305工作容积m3195.56热交换面积m3189.2技术要求1、本设备按GB150-98《钢制压力容器》及HG20584-98《钢制化工容器制造技术规定》进行制造、试验和验收。2、焊接采用电弧焊，焊条型号为T422。3、焊接接头型式按GB985-80中规定；除图中注明外，角焊缝的腰高按较薄板的厚度；法兰的焊接按相应法兰标准的规定。4、连接液面计的上下接管法兰面，应在同一垂直平面，其垂直中心线偏差1mm。5、筒体、封头及其相连接的对接焊缝应进行无损伤检查，探伤长度为15%。6、设备制造完毕后，以1.2MPa表压进行液压试验。7、发酵罐体积较大，为便于解决运输困难，一般是现场加工安装。8、搅拌轴旋转方向应与图示方向一致，不可反转。序号名称数量材料标准及规格备注1轴封A32人孔45钢3梯子A3F4联轴节1A3F5中心轴承A3F6搅拌器A37通风管A3219×68放料口钢219×69底轴承1A310温度计A311冷却管3A3133×412冷却管接口6钢13中心轴A3F14取样口1A315三角皮带传动1A316电动机1铸铁17取样口1A318人孔1钢19进料孔1A3219×620补料口1A321排气孔1A322视镜1钢12345678910111314151617181920212212化工与材料学院10生物工程2班设计项目职责签字日期发酵罐图年产万吨柠檬酸生产车间设计设计设计阶段初步设计制图A1校核审核邓杰华100504021009比例1：30第2张共3张A向图B-B剖视图每日需要总发酵罐体积为1094.4m3日产柠檬酸153tPage：9车间设备设计与选型年产5万吨柠檬酸生产车间设备一览表序号设备名称规格与型号台数材料备注1发酵罐公称容积200m3，Φ5000mm151Gr18Ni9Ti钢专业设备2种子罐公称容积30m3，Φ2500mm51Gr18Ni9Ti钢专业设备3蒸汽过滤器JLS-F-0355金属镍专业设备4液化醪泵IS80-50-2001机体铸铁通用设备5硫酸溶液输送泵IS80-50-2001机体铸铁通用设备6种子液输送泵IS80-50-2005机体铸铁通用设备7发酵醪液输送泵IS80-50-2005机体铸铁通用设备8自来水输送泵IS80-50-2002机体铸铁通用设备9调浆桶V=60m331Cr18Ni9Ti钢专业设备10液化维持罐V=21.24m321Cr18Ni9Ti钢专业设备11螺旋板式换热器1V=30m32机体铸铁通用设备12螺旋板式换热器2V=40m32机体铸铁通用设备13喷射加热器HYZ-92机体铸铁通用设备14锤式粉碎机5t/h31Cr18Ni9Ti钢专业设备15真空浓缩器Φ1400蒸发量7.7t/h11Cr18Ni9Ti钢专业设备16结晶罐公称容积1m311Cr18Ni9Ti钢专业设备Page：10车间布置设计化工与材料学院10生物工程2班设计项目职责签字日期车间平面布置图年产5万吨柠檬酸生产车间设计设计设计阶段初步设计制图A1校核审核邓杰华100504021009比例1：30第3张共3张后勤室12345678123456781234567812345678EDCBAEDCBAEDCBA24.0016.008.000.000.00平面8.00平面16.00平面A-A剖视图配料槽送料泵调浆桶配料槽连消塔喷射加热器板式换热器维持罐菌种培养室更衣室消泡剂空滤器消泡剂罐种子空滤器种子罐总控制室化验室办公室送料泵发酵罐原料回收仓洗手间车间侧面图Page：11车间布置设计化工与材料学院10生物工程2班设计项目职责签字日期车间平面布置图年产5万吨柠檬酸生产车间设计设计设计阶段初步设计制图A1校核审核邓杰华100504021009比例1：30第3张共3张后勤室12345678123456781234567812345678EDCBAEDCBAEDCBA24.0016.008.000.000.00平面8.00平面16.00平面A-A剖视图配料槽送料泵调浆桶配料槽连消塔喷射加热器板式换热器维持罐菌种培养室更衣室消泡剂空滤器消泡剂罐种子空滤器种子罐总控制室化验室办公室送料泵发酵罐原料回收仓洗手间第一层图Page：12车间布置设计化工与材料学院10生物工程2班设计项目职责签字日期车间平面布置图年产5万吨柠檬酸生产车间设计设计设计阶段初步设计制图A1校核审核邓杰华100504021009比例1：30第3张共3张后勤室12345678123456781234567812345678EDCBAEDCBAEDCBA24.0016.008.000.000.00平面8.00平面16.00平面A-A剖视图配料槽送料泵调浆桶配料槽连消塔喷射加热器板式换热器维持罐菌种培养室更衣室消泡剂空滤器消泡剂罐种子空滤器种子罐总控制室化验室办公室送料泵发酵罐原料回收仓洗手间第二层图Page：13车间布置设计化工与材料学院10生物工程2班设计项目职责签字日期车间平面布置图年产5万吨柠檬酸生产车间设计设计设计阶段初步设计制图A1校核审核邓杰华100504021009比例1：30第3张共3张后勤室12345678123456781234567812345678EDCBAEDCBAEDCBA24.0016.008.000.000.00平面8.00平面16.00平面A-A剖视图配料槽送料泵调浆桶配料槽连消塔喷射加热器板式换热器维持罐菌种培养室更衣室消泡剂空滤器消泡剂罐种子空滤器种子罐总控制室化验室办公室送料泵发酵罐原料回收仓洗手间第三层图综上所述，年产5万吨柠檬酸生产车间设计采用以玉米为原料与以薯干为原料相比主要突出有这几点：Page：14结论总收率至少可提高5%；每消耗1吨原料的成本节省230元；生产排出的废水浓度低，色泽从酱黑色变为黄色；相信本人所设计的车间能为柠檬酸的生产厂家提供更洁净安全的环境，使生产柠檬酸更高效。Page：15参考文献[1]潘胜龙：玉米清夜发酵生产柠檬酸的工艺研究[J]，安徽农业科学，2010，29(38)，16701-10762。[2]滕学东：黑曲霉发酵产柠檬酸的清洁生产工艺研究[D]，南京：南京工业大学，2012。[3]孙荣,王燕，杨平平：柠檬酸发酵现状及展望[J]，中国调味品，2011,1(36),90-96。[4]吴玉熙：玉米生产柠檬酸生产工艺改进[J]，科技创新导报，2011，30,P133。[5]金其荣：有机酸发酵工艺学[M]，中国轻工业出版社，1987，97-113，138-193，212-286。[6]冯志合，卢涛：中国柠檬酸行业概况[C]，中国发酵工业协会，中国食品添加剂专论综述，北京，2011，158-163。[7]杜剑：年产10000吨柠檬酸发酵工厂设计[D]，山东：山东轻工业学院，2012。[8]周剑平,龚伟中，王治业等：固定化黑曲霉发酵玉米糖液生产柠檬酸的研究[J]，微生物学通报，2001,28(5),29-32。[9]江科：玉米干法脱胚技术[J]，加工技术，农产品加工，2006,10,42。[10]郑裕国，薛亚平：生物工程设备[M]，化学工业出版社，2007,4-64，182-294。[11]徐仁方：关于柠檬酸行业生产技术统计指标的修改建议及说明[R]，发酵有机酸科技交流，2008，8，69-72。[12]吴思方：生物工程工厂设计概论[M]，中国轻工业出版社，2013,43-168，257-299。[13]黄志坚，苏杨。孟绳续：发酵罐搅拌装置的优化设计[J]，化学工程，2009，9(37)，24-27。[14]侯洪国：大型侧搅拌发酵罐内气液两相流的计算流体力学模拟[D]，天津：天津大学化工学院，2010。[15]刘鹤年：流体力学（第二版）[M]，中国建筑工业出版社，2004。在这里我要特别感谢我的指导老师兼辅导员谢卓艺老师，在他的悉心指导和严格要求下本人的毕业设计到得以顺利的完成。我还要感谢这四年里传授知识给我的各位老师和一直给予我支持与鼓励的同学们，谢谢大家。请各位老师批评指正。Page：16致谢