年產(chǎn)10000噸檸檬酸發(fā)酵工廠新建項(xiàng)目實(shí)施建議書

1、食品廠設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：甘州區(qū)10000 噸檸檬酸發(fā)酵工廠項(xiàng)目建議書專業(yè)年級(jí)： 2011 級(jí)生物工程小組成員：成員學(xué)號(hào)：設(shè)計(jì)時(shí)間： 2014.06食品科學(xué)與工程學(xué)院二零一四年六月.第一章：總論3一：項(xiàng)目定位3二：項(xiàng)目整體概況3第二章：建廠條件與廠址選擇4第一節(jié)：建廠區(qū)域條件4一、地理位置、地貌、水文、地質(zhì)及氣象條件4二：當(dāng)?shù)貐^(qū)域發(fā)展規(guī)劃5三：交通運(yùn)輸現(xiàn)狀和發(fā)展前景5四：電源、供電、通訊現(xiàn)狀及發(fā)展6五：供、排水條件，防洪，防震等情況6六、廠址占地面積，征地現(xiàn)狀6第二節(jié)廠址選擇7一：廠址選擇的依據(jù)7第 三 章 廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)7一：廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)原則7二：廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)8三：年產(chǎn)10000 噸檸

2、檬酸工廠廠區(qū)總平面布局圖8第 四 章 生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)8一：生產(chǎn)方案8二：工藝流程8三：基本步驟9四：工藝特點(diǎn)10第 五 章 工藝計(jì)算12一：物料衡算12二：原輔料消耗及中間產(chǎn)品衡算12三：熱量衡算17四 :水量衡算19五 .電量衡算21第 6 章 設(shè)備計(jì)算與選型24一：主要設(shè)備生產(chǎn)能力的計(jì)算和選型24第 7 章 其他38一 .生產(chǎn)車間平面布置38二：公共工程與輔助工程39三：企業(yè)組織與勞動(dòng)定員40四 .三廢處理與綜合利用42五 .投資概算45第八章總論48學(xué)習(xí)好幫手.第一章：總論一：項(xiàng)目定位項(xiàng)目名稱：年產(chǎn) 10000 噸檸檬酸發(fā)酵工廠新建項(xiàng)目項(xiàng)目總投資： 6250 萬人民幣。建廠規(guī)模：年產(chǎn) 10

3、000 噸檸檬酸。項(xiàng)目的依據(jù)和原則：認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家及有關(guān)部門制定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。以科學(xué)的求實(shí)精神對(duì)項(xiàng)目的技術(shù)方案進(jìn)行多方論證和比較，選出技術(shù)先進(jìn)、 經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的設(shè)計(jì)方案，為投資決策提供依據(jù)。二：項(xiàng)目整體概況甘州區(qū)由市農(nóng)副產(chǎn)品甘州區(qū)主要經(jīng)濟(jì)作物為玉米， 玉米種植已基本實(shí)現(xiàn)基地布局區(qū)域化、 生產(chǎn)加工標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品營(yíng)銷品牌化、基地管理規(guī)范化、龍頭企業(yè)經(jīng)營(yíng)現(xiàn)代化的產(chǎn)業(yè)化格局。去年，生產(chǎn)面積達(dá) 49.07 萬畝，涉及 150 個(gè)村、 16 萬農(nóng)民種子撐起脊梁。項(xiàng)目背景意義甘肅省張掖市種子行業(yè)協(xié)會(huì)正式收到國(guó)家商標(biāo)局頒發(fā)的 “張掖玉米種子” 地理標(biāo)志證明商標(biāo)證書。 張掖具有玉米種子生產(chǎn)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)， 被譽(yù)

4、為“天然玉米種子生產(chǎn)王國(guó)”，年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雜交玉米種子超過 4.5 億公斤。張掖市種子行業(yè)協(xié)會(huì)正式收到國(guó)家商標(biāo)局頒發(fā)的“張掖玉米種子”地理標(biāo)志證明商標(biāo)證書。 這是該市第一個(gè)農(nóng)作物種子地理標(biāo)志證明商標(biāo)， 也是全國(guó)唯一一個(gè)種子地理證明商標(biāo)。記者了解到，近 10 年來，張掖市種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)過試驗(yàn)示范、基地壯大和市場(chǎng)化改革三個(gè)階段的發(fā)展， 成為全國(guó)名副其實(shí)的玉米制種大市。 2010 年和 2011 年，連續(xù)兩年全市玉米制種面積達(dá) 100 萬畝以上，制種業(yè)產(chǎn)值突破 24 億元，能滿足國(guó)家近 2 億畝大田玉米生產(chǎn)用種，保證了全國(guó)大田玉米生產(chǎn)用種安全。 該市農(nóng)民年人均玉米制種純收入占全市農(nóng)民人均純收入的32%，主

5、產(chǎn)區(qū)農(nóng)民人均玉米制種收入達(dá)4000 元，占農(nóng)民人均純收入的70%以上。該地原料供應(yīng)充足， 地理?xiàng)l件優(yōu)越，交通便利最適合建設(shè)檸檬酸發(fā)酵工廠。學(xué)習(xí)好幫手.當(dāng)今檸檬酸的主要獲取方式是微生物發(fā)酵，尤其是黑曲霉發(fā)酵。檸檬酸是食品與化工行業(yè)所必需的重要化工原料在食品工業(yè)中， 檸檬酸具有令人爽口調(diào)味的酸味并且無毒，安全性高，又因?yàn)闄幟仕峋哂腥芙庑院?，螯合力?qiáng)的特性，因此被廣泛應(yīng)用到各種食品加工當(dāng)中在生產(chǎn)各種飲料和甜時(shí)，添加適量的檸檬酸，可增加食品的酸性，使食品更加爽口。在醫(yī)藥工業(yè)中，由于酸根具有直接被吸收的特性，常作為某些醫(yī)藥的合成原料。醫(yī)藥中合成的檸檬酸鹽，如，檸檬酸鈉，檸檬酸鉀等，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床在

6、化學(xué)工業(yè)中， 檸檬酸是一種調(diào)節(jié)劑的重要組成部分， 在制備緩沖劑、 催化劑、激活劑、螯合劑、清洗劑、穩(wěn)定劑等試劑時(shí)起到重要的作用檸檬酸鈉鹽作為一種螯合劑可以替代三聚磷酸鈉，綠色環(huán)保，可以作為無磷洗衣粉的重要原料。很多的油脂中含有一定的金屬離子，影響油脂的穩(wěn)定性，在生產(chǎn)各種食用油時(shí)，金屬離子的存在會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定的危害。檸檬酸的世界年產(chǎn)量超過 200 萬噸，62%作為食品添加劑， 12%洗滌劑， 11% 用于醫(yī)藥化工，其它工業(yè)方面所占的比例也不小，約 15%。但檸檬酸的需求逐年迅速遞增，仍然不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)需求。 檸檬酸消耗量最大的國(guó)家是美國(guó)，年需求量近 70 萬噸。作為食品添加劑， 約

7、有 45%的檸檬酸應(yīng)用于飲料行業(yè)，洗滌劑行業(yè)消費(fèi)占 20%，還有 10%用于醫(yī)藥和化工。 我國(guó)的檸檬酸產(chǎn)量達(dá)到50 萬噸，檸檬酸及檸檬酸鹽出口總量約40 萬噸，年均出口增長(zhǎng)量為20%30%。隨著全世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平提高，檸檬酸市場(chǎng)需求也在快速增長(zhǎng)。因此，檸檬酸市場(chǎng)就全世界而言具有較大的發(fā)展?jié)摿?。第二章：建廠條件與廠址選擇第一節(jié)：建廠區(qū)域條件一、地理位置、地貌、水文、地質(zhì)及氣象條件甘州區(qū)地處甘肅省河西走廊中部，地處東經(jīng) 100 6 10052，北緯 3832 3924之間，南依祁連山，北鄰內(nèi)蒙古阿拉善右旗接壤。東連鎳都金昌，西接古郡酒泉。內(nèi)地，西通新疆，南出扁口與唐蕃古道相交，可達(dá)青藏

8、高原，北出學(xué)習(xí)好幫手.鎮(zhèn)夷峽，沿居延古道，可抵蒙古大漠，歷來為兵家必爭(zhēng)、商旅必經(jīng)之地。東西長(zhǎng)65 公里，南北寬 98 公里，總面積 4240 平方公里。境內(nèi)地勢(shì)平坦，土壤肥沃，水源充足，黑河、山凡河、酥油口河、大野口河等河流貫穿而過，年徑流量24億立方米，水能蘊(yùn)藏量達(dá)2.2 億千瓦，地下水儲(chǔ)量10 億立方米。平均海拔1474米，屬溫帶大陸氣候。年平均降水量113-120 毫米，蒸發(fā)量 2047 毫米，日照時(shí)數(shù) 3085 小時(shí)，無霜期 138-179 天，具有日照時(shí)間長(zhǎng)、發(fā)行量發(fā)行晝夜溫差大的特點(diǎn)。二：當(dāng)?shù)貐^(qū)域發(fā)展規(guī)劃甘州區(qū)轄 5 個(gè)街道、 11 個(gè)鎮(zhèn)、7 個(gè)鄉(xiāng)（其中 1 個(gè)民族鄉(xiāng)）：東街街道、

9、南街街道、西街街道、北街街道、火車站街道、梁家墩鎮(zhèn)、上秦鎮(zhèn)、大滿鎮(zhèn)、沙井鎮(zhèn)、烏江鎮(zhèn)、甘浚鎮(zhèn)、新墩鎮(zhèn)、黨寨鎮(zhèn)、堿灘鎮(zhèn)、三閘鎮(zhèn)、小滿鎮(zhèn)、龍渠鄉(xiāng)、安陽(yáng)鄉(xiāng)、花寨鄉(xiāng)、長(zhǎng)安鄉(xiāng)、靖安鄉(xiāng)、明永鄉(xiāng)、平山湖蒙古族鄉(xiāng)。2002 年 3 月 1 日，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)（國(guó)函200216 號(hào)）：撤銷張掖地區(qū)和縣級(jí)張掖市，設(shè)立地級(jí)張掖市。 張掖市設(shè)立甘州區(qū)， 以原縣級(jí)張掖市的行政區(qū)域?yàn)楦手輩^(qū)的行政區(qū)域。區(qū)人民政府駐縣府街。全區(qū)東西長(zhǎng) 65 公里，南北寬 98 公里，轄一區(qū) 10 鎮(zhèn) 12 鄉(xiāng) 5 個(gè)街道辦事處， 244 個(gè)行政村， 1986 個(gè)社，78 個(gè)居委會(huì)，總面積達(dá) 4240 平方公里，總?cè)丝?48.68 萬人，有耕地面積

10、 68 萬畝，可開墾宜農(nóng)宜林荒地 7 5 萬畝。是張掖市委、市政府所在地，全市政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。1986 年被國(guó)務(wù)院公布為國(guó)家歷史文化名城。先后建成了全省衛(wèi)生城市、雙擁模范城和省級(jí)文明市、小康市，榮獲全國(guó)平原綠化先進(jìn)縣市、體育工作先進(jìn)縣市、科技實(shí)力百?gòu)?qiáng)縣市等榮譽(yù)稱號(hào)。2001年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)29.04 億元，綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力位居全省前列。1992 年 8 月 12 日和 2000 年 6 月 18 日，江澤民總書記兩度視察張掖并親筆題詞，大大鼓舞了甘州人民加快發(fā)展的信心和決心。三：交通運(yùn)輸現(xiàn)狀和發(fā)展前景甘州土地廣袤，環(huán)境優(yōu)美，資源豐富?；A(chǔ)設(shè)施完善，盛產(chǎn)80 多種農(nóng)產(chǎn)品和名貴中藥材，是全國(guó)重要

11、的商品糧生產(chǎn)基地和“西菜東運(yùn)”五大基地之一。境內(nèi)學(xué)習(xí)好幫手.交通便利，蘭新鐵路和312、227 國(guó)道橫貫全境，縣鄉(xiāng)公路四通八達(dá)。軍地兩用機(jī)場(chǎng)可起降各類飛機(jī)。 電力充足，郵電通信方便快捷， 西、蘭、烏光纜貫穿全境，城市功能日臻完善，已初具中等城市框架。城鄉(xiāng)工業(yè)發(fā)展迅速，形成了以采礦、電力、冶金、醫(yī)藥、化工、機(jī)械、造紙、建筑建材、釀造和糧油加工等工業(yè)群體。全市各類專業(yè)批發(fā)市場(chǎng)已發(fā)展到34 處，形成了連接城鄉(xiāng)、溝通內(nèi)外、縱橫交錯(cuò)的市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)。四：電源、供電、通訊現(xiàn)狀及發(fā)展張掖電廠經(jīng)過 20 多年的不懈努力，工程建設(shè)全面展開；小孤山水電站順利實(shí)現(xiàn)樞紐截流，主體工程全面開工； 屯河番茄醬一期工程、 華瑞麥

12、芽技改、中種、正大種子二期工程等項(xiàng)目當(dāng)年開工建成投產(chǎn)。今年，甘州區(qū)供電公司積極爭(zhēng)取農(nóng)網(wǎng)升級(jí)改造項(xiàng)目資金近800 萬元，全面改造甘州電網(wǎng)和甘州區(qū)新農(nóng)村供電設(shè)施，助力甘州區(qū)新農(nóng)村建設(shè)。工程建設(shè)中，甘州區(qū)全面推行“三通一標(biāo)”和標(biāo)準(zhǔn)化工藝，加強(qiáng)工程物資、施工、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)的全方位質(zhì)量管控，嚴(yán)格時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求和工程項(xiàng)目安全管理， 正確處理工程質(zhì)量和進(jìn)度的關(guān)系， 逐步解決了甘州電網(wǎng)部分設(shè)備陳舊、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱以及新農(nóng)村建設(shè)中供電質(zhì)量差、可靠性低等問題。截止目前，甘州區(qū)2013 年共架設(shè) 10 千伏線路 160 千米， 10 千伏配電變壓器臺(tái)。五：供、排水條件，防洪，防震等情況張掖市甘州區(qū)流域面積 2102km2

13、。全縣水資源總量為 53213 萬 m3 ，水資源蘊(yùn)藏量 6012 萬 m3 ，可利用地表水 56936 萬 m3，可用地下水 3121 萬 m3 ，給水條件充足。甘州區(qū)地處黃土高原，防洪防震措施良好。六、供熱，供汽狀況及解決途徑汽源充足，供汽品質(zhì)高、根據(jù)國(guó)家計(jì)委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、建設(shè)部、國(guó)家環(huán)?？偩株P(guān)于印發(fā) 關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定) 的通知文件精神，為優(yōu)化資源配置， 滿足生產(chǎn)單位供熱需求， 投資 500 萬元，使年供熱量增長(zhǎng)5000GJ，鍋爐正抓緊建脫硫裝置，確保項(xiàng)目實(shí)施后二氧化硫排放總量有明顯減少。六、廠址占地面積，征地現(xiàn)狀學(xué)習(xí)好幫手.廠址占地面積約2000 平方米，土地征用方式征用鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）集

14、體建設(shè)用地的，只辦理農(nóng)用地轉(zhuǎn)用審批手續(xù)（土地所有權(quán)不變）。國(guó)家建設(shè)征用土地的，辦理農(nóng)用地轉(zhuǎn)用征用審批手續(xù)。 2004 年甘州區(qū)工業(yè)一類用地109.94元/ 平方米；二類65.25 元 / 平方米；三類 46.72元/ 平方米、土地征用的有關(guān)規(guī)費(fèi)中耕地占用稅：水澆地 5元 / 平方米，山旱地 3.5元 / 平方米。行政性收費(fèi)耕地開墾費(fèi)： 水澆地為 10 20 元/ 平方米、山旱地： 5 10 元/ 平方米；新增建設(shè)用地用地有償使用費(fèi)甘州區(qū)為十四等7元/ 平方米；征地管理費(fèi)：按征地費(fèi)總額的2.1% 2.8%征收。事業(yè)性收費(fèi)10 畝以內(nèi)每宗地 2000 元。每超一畝加收200元。地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估費(fèi)：每宗

15、地一萬元土地評(píng)估費(fèi)：每宗地按評(píng)估價(jià)100 萬元以下為 4 ；100萬元 200 萬元為 3 ； 200 萬元以上 1000 萬元以下 2 ； 1000 萬元以上1.5 。該項(xiàng)目總生產(chǎn)能力為年生產(chǎn)產(chǎn)品10000 噸，擬引進(jìn)生產(chǎn)線3 套，建設(shè)廠房4000 平方米，庫(kù)房、辦工樓等2900 平方米。征用土地 6900 平方米，預(yù)計(jì)征地各項(xiàng)費(fèi)用 80 萬元。第二節(jié)廠址選擇一：廠址選擇的依據(jù)有檸檬酸生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可證， 可以嚴(yán)格按照國(guó)家才相關(guān)規(guī)定組織生產(chǎn)； 有基本的生產(chǎn)及技術(shù)力量保證；嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家規(guī)定的環(huán)保相關(guān)法規(guī)，符合環(huán)保要求， “三廢”治理與項(xiàng)目建“三同時(shí)” ；嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)“勞動(dòng)安全衛(wèi)生”規(guī)定，確保安

16、全生產(chǎn)。該區(qū)地理?xiàng)l件優(yōu)越，交通便利，水利工程發(fā)達(dá)，排污能力強(qiáng)，通信設(shè)施齊全。第 三 章 廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)一： 廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)原則嚴(yán)格按生產(chǎn)流程布置生產(chǎn)車間、實(shí)驗(yàn)室科研室等重要部門，分類集中化，合理化布局，以提高生產(chǎn)效率， 縮短各個(gè)生產(chǎn)部門之間的距離，降低運(yùn)輸費(fèi)用與物料處理過程的程序復(fù)雜性；人流、物流合理地加以組織安排，力爭(zhēng)獨(dú)立化，避免相互之間的交叉與權(quán)責(zé)不分的情況，圍繞高生產(chǎn)負(fù)荷部門建立動(dòng)力部門；將生產(chǎn)學(xué)習(xí)好幫手.區(qū)和生活區(qū)嚴(yán)格分開， 提高工人的生活水平， 提高工人的工作效率； 廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行。二：廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)工廠分為生活區(qū)和生產(chǎn)區(qū)。生活區(qū)設(shè)有公寓、食堂等基本設(shè)施。生

17、產(chǎn)區(qū)設(shè)有生產(chǎn)部門，包括玉米粉碎車間、液化車間、發(fā)酵車間、提取車間、精制車間、包裝車間、成品車間、副產(chǎn)品車間等；輔助生產(chǎn)部門，包括原料倉(cāng)庫(kù)、空壓站、制冷站、給水站、配電站、儲(chǔ)水池、污水處理中心、沼氣處理中心等。三：年產(chǎn) 10000 噸檸檬酸工廠廠區(qū)總平面布局圖檸檬酸工廠廠區(qū)總平面布局圖見附圖一。第 四 章 生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)一：生產(chǎn)方案本項(xiàng)目采用玉米為原料，玉米粉碎調(diào)漿后利用噴射液化工藝進(jìn)行玉米漿的液化，液化醪過濾除渣得液化清液，液化清液再進(jìn)入發(fā)酵工段。在提取工段，本項(xiàng)目采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的“吸交法”提取檸檬酸工藝。二： 工藝流程以玉米為原料，經(jīng)粉碎、調(diào)漿、液化、過濾、發(fā)酵、陰離子交換、解脫液煮沸、脫色、陽(yáng)

18、離子交換、二次脫色、蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、離心分離、干燥后得成品。工藝流程如下：學(xué)習(xí)好幫手.三：基本步驟原料預(yù)處理將原料玉米除雜后進(jìn)行粉碎，60 目過篩得合格的玉米粉。玉米粉調(diào)漿和液化向調(diào)漿罐通過物料輸送機(jī)輸送玉米粉；按質(zhì)量比（玉米粉：水）為 1:4.5 的比例加入 65 的水，利用堿性鹽 Na2CO3溶液調(diào)節(jié)漿料 pH 在 5.0 7.0 范圍內(nèi)，并加入 0.1% 氯化鈣，作為淀粉酶的保護(hù)劑和激活劑。 最后加入粉耐高溫 -淀粉酶（酶活力 20000U/g ，加入量為 10U/g 玉米粉），混合均勻，將物料打入高壓噴射器， 在噴射器中粉漿和蒸汽可直接瞬間接觸， 出料溫度 105 。從噴射器中噴出的液

19、料，經(jīng)過冷卻降溫系統(tǒng)使液料溫度降至 97 ，并將其倒入層流罐保溫 30 分鐘，保溫罐溫度維持在 95 23-25 。然后進(jìn)行二次噴射，在第二只噴射器內(nèi)液料和蒸汽直接接觸使溫度迅速上升至 130 ，并在維持罐內(nèi)維護(hù) 8分鐘左右，徹底殺死耐高溫 - 淀粉酶，進(jìn)一步凝固聚沉蛋白質(zhì)， 對(duì)處理后的無聊進(jìn)行過濾處理，濾液經(jīng)過真空閃急冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻， 然后將液料打入二次液化罐， 使液料溫度降低到 95 ，在二次液化罐內(nèi)加入耐高溫 - 淀粉酶（酶活力為 20000U/g ，加入量為 8U/g 玉米粉），液化 30 分鐘，碘試合格后，結(jié)束液化。學(xué)習(xí)好幫手.發(fā)酵液化醪過濾除去玉米渣得液化清液，溫度降至 37 后

20、打入發(fā)酵罐， 同時(shí)按以下質(zhì)量體積比向發(fā)酵罐內(nèi)加入已滅菌的 0.9% 尿素、 0.1%KH3PO4、0.25%MgSO4和10%種子液。發(fā)酵溫度控制在 34 ， pH6.7 左右，發(fā)酵周期約 72h 。發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液經(jīng)真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)除去菌絲體得發(fā)酵清液， 菌絲體是優(yōu)質(zhì)飼料的原料，發(fā)酵清液進(jìn)入提取精制工段24-25 。4. 提取和精制發(fā)酵清液經(jīng)過 8310 陰離子交換吸附樹脂將檸檬酸和其它雜質(zhì)分離（交換過程中，改變吸附交換柱內(nèi)壓力， 調(diào)壓力為 4.9 106Pa 至放空，反復(fù) 2到 3次），然后用 10%的 NH4OH解脫得解脫液。向解脫液中加堿液調(diào)節(jié)pH9.0 ，在常壓下加熱煮沸 10 分鐘

21、，取出后加入粉末狀活性炭（5g 活性炭 /L解脫液），過濾除去有機(jī)雜質(zhì)和部分色素等殘?jiān)@得清液26-32 。清液經(jīng)陽(yáng)離子交換樹脂去除氨根離子，然后進(jìn)行二次脫色得到18%的檸檬酸液。將此純凈檸檬酸液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后進(jìn)行結(jié)晶， 然后用離心機(jī)分離母液和晶體，母液返回再次吸附交換， 晶體進(jìn)行干燥得合格的檸檬酸。成品包裝干燥合格的檸檬酸晶體經(jīng)包裝后運(yùn)送成品庫(kù)。四：工藝特點(diǎn)本工藝以玉米為原料，將玉米粉液化后取清液進(jìn)行發(fā)酵。與傳統(tǒng)的薯干原料相比，可以利用原有的菌種保持現(xiàn)在的發(fā)酵水平， 在發(fā)酵指數(shù)不變的情況下， 其總收率至少可提高 5 個(gè)百分點(diǎn)，促進(jìn)檸檬酸的糧耗有較明顯的下降。采用玉米為原料，可以得到含粗蛋白 3

22、0%以上的玉米渣，可以作為飼料添加劑生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)豐富的飼料。 1t 玉米可生產(chǎn)出商品飼 130kg 左右，可以降低檸檬酸的原料進(jìn)價(jià)，比薯干原料有很大的成本優(yōu)勢(shì)。以玉米漿液為原料進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)，可使廢水的排放量大幅度減少。每噸酸產(chǎn)生的廢水量，從常規(guī)的30m350m3降到 20m3學(xué)習(xí)好幫手.25m3，有機(jī)污染物濃度也大幅度降低， 從 20000mgCOD/L以上，降到 5000mg COD/L 左右，色澤從醬黑色變?yōu)辄S色。 兩次加酶連續(xù)噴射液化法液化處理玉米淀粉。 由于原料玉米中蛋白質(zhì)含量高， 且原料顆粒大， 采用兩次加酶連續(xù)噴射液化法。 該方法是向淀粉漿液薄層中直接噴入高壓水蒸汽， 漿液瞬時(shí)升溫至要

23、求溫度， 保溫一定時(shí)間后， 完成玉米淀粉的糊化與液化。 從生產(chǎn)情況可以看出， 此法液化玉米淀粉的效果較好，蛋白質(zhì)雜質(zhì)凝結(jié)在一起， 使液化液過濾性好，同時(shí)該設(shè)備簡(jiǎn)單，便于連續(xù)操作。 玉米液化過程中使用了層流罐代替了傳統(tǒng)的保溫罐。 這就要求被作用的底物分子具有一定的大小范圍， 才有利與糖化酶生成這種絡(luò)合物， 為了保證底物分子大小在一定范圍內(nèi)，玉米漿液液化要均勻。使用傳統(tǒng)的液化保溫罐，先進(jìn)入的液料不能保證先出去，造成先進(jìn)料液液化過頭，后進(jìn)料液液化不完全，導(dǎo)致前后液化不均勻。為此，設(shè)計(jì)了一層流罐，本罐細(xì)而高，料液從上部切線進(jìn)料以防料液走短路， 料液從下部排出， 從而保證了料液先進(jìn)先出， 最后液化均勻一

24、致。采用快速升溫滅酶，閃急瞬時(shí)冷卻法。高溫處理時(shí)，通過噴射器快速升溫至120 145，快速升溫比逐步升溫產(chǎn)生的“不溶性淀粉顆?！鄙?，所得的液化液既透明又易過濾，淀粉出糖率高，同時(shí)由于采取快速升溫法，縮短了生產(chǎn)周期。另外，噴射加熱到 120 145后， 在維持罐內(nèi)維持5 10 分鐘左右，使已形成的“不溶性淀粉顆粒”在高溫作用下分散，同時(shí)蛋白質(zhì) 變性，蛋白質(zhì)得到進(jìn)一步凝固。采用真空閃急冷卻， 液化液濃度可以增高， 同時(shí)利用高壓差淀粉會(huì)進(jìn)一步分散，出糖率可以增高。吸附交換過程中吸附劑不斷“抖動(dòng)” ，省去了批批再生的過程。采用吸交容量大、 抗污染能力強(qiáng)的弱堿性陰離子交換劑， 發(fā)酵液不經(jīng)脫色直接吸交，

25、同時(shí)改變吸附交換柱內(nèi)壓力， 調(diào)壓力為 4.9 106Pa 至放空，反復(fù) 2 到 3 次。這種“抖動(dòng)”過程可以使吸附交換樹脂充分?jǐn)噭?dòng)，所以不需要像離交法那樣在洗膠工序后樹脂仍需批批再生，降低了水、酸、堿的消耗。調(diào)節(jié)解脫液 pH，提高分離雜質(zhì)的效果。 從陰離子交換樹脂流出的解脫液加堿。 調(diào)節(jié) PH至 8 10，可以破壞檸檬酸解脫液的膠體穩(wěn)定性， 從而使混入的少量可溶性蛋白質(zhì)、糖、膠體、雜酸等雜質(zhì)絮凝從解脫液中分離。 “吸交法” 33-36 采用堿解脫學(xué)習(xí)好幫手.法，避免原來酸解脫法存在的還原糖偏高、易碳化合物不達(dá)標(biāo)的缺點(diǎn)。 與傳統(tǒng)的鈣鹽法相比，提取收率由原來的75%左右提高到80%，提高了產(chǎn)品質(zhì)量

26、，降低了生產(chǎn)成本。 “吸交法”比原“鈣鹽法”增加效益 1000 元 / 噸檸檬酸，生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程序控制，消除了生產(chǎn)廢渣CaSO4只產(chǎn)生少量廢水，節(jié)約能耗，有利于環(huán)境保護(hù)。第五章工藝計(jì)算一：物料衡算全廠總物料衡算主要內(nèi)容（ 1）原料消耗的計(jì)算，主要原料為玉米，其他輔料有耐高溫 - 淀粉酶、CaCl2、尿素、 MgSO4、KH3PO4黑曲霉等。（ 2）中間產(chǎn)品計(jì)算，主要有液化醪、發(fā)酵液量的計(jì)算。（ 3）成品、副產(chǎn)品及“三廢”計(jì)算。工藝技術(shù)指標(biāo)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)1）生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn) 10000t 檸檬酸。2）生產(chǎn)方法：玉米粉液化過濾后發(fā)酵。3）生產(chǎn)天數(shù)： 300 天。4）產(chǎn)品質(zhì)量：達(dá)到英國(guó)藥典、美國(guó)藥典標(biāo)準(zhǔn)

27、，檸檬酸含量為99.8% 。5）副產(chǎn)品年產(chǎn)量：玉米渣 4000t ，菌絲體 6800t ，(NH4)2SO45800t。6）玉米淀粉含量為 70%，水含量低于 13%。7）玉米漿液化添加 0.1%CaCl2，耐高溫 - 淀粉酶（酶活力為 20000U/g ），用量為 8U/g 玉米粉。8）檸檬酸發(fā)酵向發(fā)酵液添加 0.9% 尿素、 0.1% KH3PO4、 0.25% MgSO4。9）實(shí)際糖酸轉(zhuǎn)化率為 94%、成品收得率為 88%、產(chǎn)酸率為 14%、發(fā)酵周期為 72h 。二：原輔料消耗及中間產(chǎn)品衡算以 1000 kg檸檬酸為例，原輔料消耗和中間產(chǎn)品衡算如下：總反應(yīng)式學(xué)習(xí)好幫手.1）糖化階段： (

28、C6H12O5)nnH2OnC6H12O616218180發(fā)酵階段： 2C6H12O6 3O2 2C6H8O7 + 4H2O21803322192418（ 2）生產(chǎn) 1000 kg無水檸檬酸理論淀粉消耗量1000(162 192) 843.75kg（ 3）生產(chǎn) 1000kg 成品無水檸檬酸理論淀粉消耗量843.75 99.8%842.06kg99.8%無水檸檬酸達(dá)到英國(guó)藥典標(biāo)準(zhǔn)，檸檬酸含量為99.8% 。（ 4）生產(chǎn) 1000kg 無水檸檬酸實(shí)際淀粉消耗量842.06 86%1002.45kg（ 5）生產(chǎn) 1000kg 無水檸檬酸玉米粉的消耗量1002.45 70%1432.07kg（ 6）耐

29、高溫- 淀粉酶的消耗量1002.45 18200000.902kg耐高溫- 淀粉酶酶活力為20000U/g ，用量為 8U/g玉米粉。液化醪量的計(jì)算玉米粉和水按 1 ： 4.5 的比例混合，加入0.1% CaCl2 ，有關(guān)計(jì)算如下：（ 1）玉米漿的量1432.07 5.5 7876.39kg2） CaCl2 的用量7876.39 0.1%7.88kg（ 3）干物質(zhì)含量為B0 87%的玉米粉比熱容C0 為：4.18 (1 0.7B0) 1.63kJ/(kgk)玉米漿干物質(zhì)的濃度B1 為：87（ 5.5 100 15.82%液化醪的比熱容為：學(xué)習(xí)好幫手.C1B1C0(1.0 B1)CW15.82%

30、1.63 (1.0 15.82%) 4.183.78kJ/(kg k)CW水的比熱容， kJ/(kg k)為簡(jiǎn)化計(jì)算，假定液化醪的比熱容在液化過程中維持不變。（ 4）經(jīng)第一個(gè)噴射液化器加熱后玉米漿的量：7876.39 7876.39 3.78 （ 10560）（ 2748.9 1054.18 ） 8456.38kg2748.9 噴射液化器加熱蒸汽（ 0.5MPa）的焓， kJ/kg （ 5）第一個(gè)真空冷卻器出來的玉米漿的量：8456.38 8456.38 3.78 （ 10597） 2264.0 8343.43kg2264.0 真空冷卻溫度97 下的飽和蒸汽的汽化潛熱，kJ/kg（ 6）層流罐

31、出來的玉米漿的量：8343.43 8343.43 3.78 （ 97 95） 2269.1 8315.63kg2269.1 層流罐維持溫度 95 下的飽和蒸汽的汽化潛熱， kJ/kg （ 7）第二個(gè)噴射加熱器出來的玉米漿的量：8315.63 8315.63 3.78 （ 13095）（ 2748.9 1304.18 ） 8814.45kg2748.9 噴射液化器加熱蒸汽（0.5MPa）的焓， kJ/kg130滅酶溫度（ 8）高溫維持罐出來的玉米漿的量：高溫維持時(shí)間是8min ，蒸發(fā)量每小時(shí)為8%，故蒸發(fā)水分量：8814.45 8%8/60 94.02kg故流出量： 8814.45 94.02

32、8720.43kg（ 9）第二個(gè)真空冷卻器出來的玉米漿的量：8720.43 8720.43 3.78 （ 13097） 2264.0 8239.96kg2264.0 真空冷卻溫度97 下的飽和蒸汽的汽化潛熱，kJ/kg學(xué)習(xí)好幫手.（ 10）液化罐出來的液化醪的量：8239.96 8239.96 3.78 （ 97 95） 2269.1 8212.51kg2269.1 層流罐維持溫度95 下的飽和蒸汽的汽化潛熱，kJ/kg（ 11）液化清液的量：液化醪經(jīng)過濾除去玉米渣450kg ，得液化清液 7762.51kg 。發(fā)酵液量的計(jì)算成品檸檬酸中檸檬酸的量：100099.8% 998kg發(fā)酵液中檸檬酸

33、的量： 998 88%1134.09kg發(fā)酵液總體積： 1134.09 14% 8100.65m3尿素耗量： 8100.65 0.9% 72.91kgKH3PO4耗量： 8100.65 0.1%8.10kgMgSO4耗量： 8100.65 0.25%20.25kg離子交換樹脂的計(jì)算（ 1） 8310#弱堿性陰離子交換樹脂8310#弱堿性陰離子交換樹脂的技術(shù)參數(shù)如下：型式：羥型粒度： 2060 且 90水分： 60% 70%強(qiáng)度： 90%濕視密度： 0.65 0.75g/ml交換容量： 0.8 1.0g/g干樹脂再生交換容量： 9mmol/ml 樹脂每噸檸檬酸所需發(fā)酵液的量是8100.65kg

34、，所需濕樹脂的量：1（ 0.9 0.35 ） 3.17t濕樹脂的體積：3.17 1.25 2.54m3一般控制樹脂的吸附量?jī)H為樹脂總交換量的70%，則所需樹脂的體積：學(xué)習(xí)好幫手.2.54 70% 3.63m3用 15%NH4OH解脫，液氨（按100%計(jì)）用量是 40kg/m3 ，則所液氨的量：3.63 40145.2kg所需 15%稀氨液的的量：145.2 17） 31 15%1765.2kg2）陽(yáng)離子交換樹脂 13解脫液常壓煮沸后加活性炭脫色，過濾后要經(jīng)過陽(yáng)離子交換樹脂轉(zhuǎn)型，選用安徽三星樹脂科技有限公司生產(chǎn)的 001 7 強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹脂。 其技術(shù)參數(shù)如下：型式：H 型水分： 5

35、1% 56%濕視密度： 0.73 0.83g/ml濕真密度： 1.17 1.22g/ml磨后圓球率： 90%質(zhì)量交換容量： 1.75mmol/g 樹脂全交換容量： 5.0mmol/ml樹脂再生劑用量： H2SO4(按 100%計(jì))75 150 kg/m3 濕樹脂每噸檸檬酸所需的樹脂量：1000（ 1921.7 ） 10003060.73kg樹脂的密度取 1.25 g/ml，則樹脂的體積：3036.73 1.25 1032.451 106ml一般控制樹脂的吸附量?jī)H為樹脂總交換量的70%，則所需樹脂的體積：2.451 70%3.5m3用 H2SO4再生，所需的 H2SO4（按 100%計(jì)）量是 7

36、5150 kg/m3，取 130 kg/m3，則 H2SO4需要量：3.5 130455kg再生的濃度為 2%，所需量為：學(xué)習(xí)好幫手.455 2%22750kg再生后生成的 (NH4)2SO4量：45598） 132613kg經(jīng)濃縮烘干后得固體 (NH4)2SO4，設(shè)收得率為 94%，則每噸檸檬酸可產(chǎn)副產(chǎn)品 (NH4)2SO4的量：613 94%576.2kg年產(chǎn) 10000 噸檸檬酸工廠總物料衡算表三：熱量衡算計(jì)算步驟液化工段耗熱量液化醪冷卻水作為調(diào)漿水，玉米漿初溫為60 。（ 1）玉米漿由 60 噴射加熱到 105 所耗熱量Q17876.39 3.78 （ 10560） 1339773.9

37、kJ（ 2）層流罐流出的玉米漿由95 噴射加熱到 130 所耗熱量Q28315.63 3.78 （ 13095） 1100157.9kJ（ 3）高溫維持時(shí)間所耗熱量高溫維持時(shí)間為8min ，蒸發(fā)量為每小時(shí)8%，則蒸發(fā)水分量為：學(xué)習(xí)好幫手.V8814.45 8% 8/60 94.02kg所耗熱量 Q3VI 94.02 2173.8 204383.10kJ式中 I為維持溫度下水的汽化潛熱，kJ/kg4）熱損失其它過程總的熱損失為上述所耗熱量的 15%。5）總熱量總熱量 Q1.15 (Q1Q2 Q3)3040962.14Kj提取工段所耗熱量（ 1）發(fā)酵液過濾后經(jīng)過陰離子交換樹脂，洗脫后所得解脫液常壓

38、下加熱煮沸10min，解脫液中檸檬酸的濃度約為16%，則解脫液的量：1134.09 16%7088.06kg2）加熱煮沸 10min ，設(shè)溫度從 25 升到 100 ，所耗熱量 :Q17088.06 3.98 （ 10025） 2115785.91kJ3）煮沸時(shí)間 10min ，蒸發(fā)量為每小時(shí) 5%，則蒸發(fā)水分量為 :7088.06 5%1/6 59.07kg故蒸發(fā)帶走熱量 :Q259.07 2257.2133326.4kJ2269.1 煮沸溫度 100 下的飽和蒸汽的汽化潛熱，kJ/kg4）熱損失其它過程總的熱損失為上述所耗熱量的 15%。5）由上述計(jì)算得總熱量Q1.15 (Q1Q2)258

39、6478.1kJ（ 6）蒸發(fā)干燥所耗熱量約為1150000kJ 。學(xué)習(xí)好幫手.（ 7）提取工段所耗總熱量2586478.1 11500003736478.1kJ其他工序所耗熱量約為3000000kJ ?？偤臒崃?040962.14 3736478.1 30000009777440.2kJ蒸汽用量使用 0.5MPa 的飽和蒸汽， I 2748.9kJ/kg蒸汽用量 D9777440.2 (2748.9 643.2) 0.954887.71kg643.2 噴射液化器加熱蒸汽（0.5MPa）的焓， kJ/kg95%蒸汽的熱效率年產(chǎn) 10000 噸檸檬酸發(fā)酵工廠熱量衡算表四: 水量衡算計(jì)算步驟調(diào)漿用水

40、將玉米粉輸送到調(diào)漿罐，按玉米粉：水1：4.5 的比例加入 65 的水，則水的用量：1432.07 4.5 6444.32kg液化清液冷卻用水按工藝要求，液化醪經(jīng)過濾后40min由 90 降到 37 ，所用冷卻介質(zhì)為2的冷水，冷卻后，水溫約為70 ，則所耗熱量：7762.51 3.78 （ 9037） 1555141.25kJ所用冷卻介質(zhì)的量：1555141.25 4.18 （ 70 2） 5471.2kg學(xué)習(xí)好幫手.發(fā)酵冷卻用水發(fā)酵罐放出熱量發(fā)酵罐放出的熱量為： Q Q1Q2 Q3發(fā)酵產(chǎn)熱 Q18100.65 2146 17384625kJ2146每千克發(fā)酵液產(chǎn)生的發(fā)酵熱，kJ/kg蒸熱量 Q

41、2 25%Q1射散熱量 Q33%Q1QQ1Q2 Q317384625（ 125%3%） 12516883.60kJ冷卻水用量 WQ/cp(T2 T1)12516883.604.18 (25 18) 422781.39kg其中冷卻水的進(jìn)、出溫度為18 、 25考慮到冷卻水可循環(huán)利用，因此可按3%的耗用率計(jì)算，則冷卻水用量：422781.39 3%12683.47kg發(fā)酵罐清洗用水發(fā)酵結(jié)束后清洗發(fā)酵罐，每噸檸檬酸發(fā)酵罐清洗用水約500kg 。洗濾布用水液化醪過濾后過濾機(jī)的濾布要清洗，每噸檸檬酸用水約2760kg 。提取工段解脫液煮沸后降溫所用冷耗量工藝要求在 30min 內(nèi)，解脫液的溫度由100

42、降到 25 ，所用的冷凍介質(zhì)是2的冷水。所耗熱量： 7088.06 3.98 （ 10025） 2115785.91kJ所用冷卻介質(zhì)： 2115785.91 4.18 （ 702） 7443.66kg提取車間其它用水主要包括陰離子交換樹脂、陽(yáng)離子交換樹脂、活性炭柱再生沖洗水、設(shè)備沖洗水等，約 18t 。鍋爐用水學(xué)習(xí)好幫手.蒸汽用量為 4387.9kg ，按產(chǎn)蒸汽率 95%計(jì)算，則用水量：4387.9 95%4618.75kg其他用水主要包括地面沖洗水、管道沖洗水和設(shè)備沖洗水等，按每噸檸檬酸5t計(jì)。總用水量冷凍介質(zhì)用量： 5471.2 7443.66 12914.86kg除去調(diào)漿用水 6444.

43、32kg ，剩余水可再利用， 損失按 5%計(jì)，冷凍介質(zhì)可再利用量：6444.32 （12914.86 6444.32 ） 95%12591.33kg綜上所述，冷凍介質(zhì)用量為12914.86kg自來水用量為 6444.32 12683.47 500 2760180004618.75 500012591.33 36155.15kgB. 年產(chǎn) 10000 噸檸檬酸工廠水量衡算表. 電量衡算原料粉碎液化工段（ 1）斗式提升機(jī)每噸檸檬酸需要玉米1.52t ，斗式提升機(jī)生產(chǎn)能力28t/h ，電機(jī)功率 18kw ，則耗電量：1.52 28181kwh（ 2）粉碎機(jī)每噸檸檬酸需要玉米1.52t ，粉碎機(jī)生產(chǎn)能

44、力8t/h ，電機(jī)功率 75kw ，則耗電量：1.52 87514.25kwh學(xué)習(xí)好幫手.（ 3）膠帶輸送機(jī)每噸檸檬酸需要玉米粉1.43t ，膠帶輸送機(jī)生產(chǎn)能力63t/h ，電機(jī)功率 20kw，則耗電量：1.43 63200.45kwh（ 4）玉米漿液化系統(tǒng)每噸檸檬酸需要玉米漿7.88t ，玉米液化系統(tǒng)生產(chǎn)能力20t/h ，電機(jī)功率85kw，則耗電量：7.88 208533.49kwh發(fā)酵工段（ 1）發(fā)酵罐每噸檸檬酸需要發(fā)酵液8.1t，發(fā)酵罐體積 200m3，電機(jī)功率 220kw，則耗電量：8.1 20022072 641.52kwh（ 2）種子罐每噸檸檬酸需要種子液0.81t ，種子罐體積

45、20m3，電機(jī)功率 22kw，則耗電量：0.81 20222824.95kwh提取精制工段（ 1）真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)每噸檸檬酸需要發(fā)酵液8.1t ，真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)生產(chǎn)能力25t/h ，電機(jī)功率 12kw，則耗電量：8.1 25123.89kwh（ 2）離交柱每噸檸檬酸離交時(shí)間約0.2h ，離交工作功率15kw，則耗電量：0.2 153.0kwh（ 3）真空濃縮罐每噸檸檬酸蒸發(fā)水分量是4.0t ，生產(chǎn)能力 30t/h ，電機(jī)功率 30kw，則耗電學(xué)習(xí)好幫手.量：4.0 30304kwh（ 4）結(jié)晶罐每噸檸檬酸結(jié)晶時(shí)間0.3h ，結(jié)晶器電機(jī)功率7.5 kw ，則耗電量：0.3 7.5 2.25kwh（

46、 5）離心機(jī)每噸檸檬酸需要離心溶液的量為1.2t ，離心機(jī)生產(chǎn)能力是5.5t/h，電機(jī)功率是 7.5kw ，則耗電量：125.5 7.5 16.36kwh（ 6）振動(dòng)流化床干燥器每噸檸檬酸需要干燥的水分量是0.04t ，振動(dòng)流化床干燥器的生產(chǎn)能力是1.5t/h ，電機(jī)功率是 16kw，則耗電量：0.04 1.5 160.43kwh其他設(shè)備1）離心泵離心泵的數(shù)量為35個(gè)，電機(jī)功率是15kw ，設(shè)每生產(chǎn) 1噸檸檬酸泵工作時(shí)間是 0.3h ，則耗電量：1535 0.3 157.5kwh（ 2）板框式壓濾機(jī)每噸檸檬酸需板框壓濾機(jī)處理的溶液量是8.21 324.63t ，板框式壓濾機(jī)的生產(chǎn)能力是 30t

47、/h ，電機(jī)功率是 18kw，則耗電量：24.63 30 1814.78kwh（ 3）鍋爐燃?xì)忮仩t：每噸檸檬酸產(chǎn)生的廢水處理后可產(chǎn)生108.6m3 沼氣，沼氣作為燃學(xué)習(xí)好幫手.料可生成 1.39t的蒸汽，鍋爐的生產(chǎn)能力是2t/h，配用電機(jī)功率是9.8kw ，則耗電量：1.39 29.8 6.81kwh燃煤鍋爐：每噸檸檬酸需要燃燒煤產(chǎn)生的蒸汽量是3.47t ，鍋爐的生產(chǎn)能力是6t/h ，配用電機(jī)功率是20kw ，則耗電量：3.47 62010kwh4）供氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、沼氣處理系統(tǒng)每生產(chǎn) 1 噸檸檬酸供氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、沼氣處理系統(tǒng)耗電量約為55

48、0kwh。（ 5）其他生產(chǎn)用電每生產(chǎn) 1噸檸檬酸照明、檢測(cè)等其他用電約80kwh。（ 6）生活用電每生產(chǎn) 1噸檸檬酸生活用電約30kwh。（ 7）總耗電量每噸檸檬酸總耗電量： 114.25 0.45 33.49 641.52 24.95 3.89 342.25 16.36 0.43 157.5 14.78 6.81 10 55080 301594.68kwh年產(chǎn) 10000 噸檸檬酸工廠電量衡算表第 6章 設(shè)備計(jì)算與選型一：主要設(shè)備生產(chǎn)能力的計(jì)算和選型（ 1）斗式提升機(jī)學(xué)習(xí)好幫手.由物料衡算知，每天所需玉米量為50.78t ，設(shè)原料粉碎過程中損失率為6%，則每天玉米處理量為：50.78 94%

49、54.02t每天斗提機(jī)工作時(shí)間為8h ，則每小時(shí)玉米處理量為：504.02 8 6.35t/h選擇 2臺(tái)江蘇三上機(jī)械生產(chǎn)的TD315 型斗提機(jī)即可滿足生產(chǎn)， 其技術(shù)參數(shù)如下：輸送量： 28m3/h料斗容積： 1.9L料斗運(yùn)行速度： 1.6m/h鏈輪轉(zhuǎn)速： 61r/min（ 2）粉碎機(jī)由物料衡算知， 每天所需玉米量為50.78t ，設(shè)原料粉碎過程中損失率為6%，則每天玉米處理量為：50.78 94%54.02t每天粉碎機(jī)工作時(shí)間為8h ，則每小時(shí)玉米處理量為：504.02 8 6.35t/h選擇 2 臺(tái)常州市恒悅機(jī)械有限公司生產(chǎn)JFS-120-43 粉碎機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下：粉碎室寬度： 430m

50、m傳動(dòng)方式：聯(lián)軸器傳動(dòng)錘片數(shù)： 54電機(jī)功率： 75kwh外形尺寸： 22501528 1750mm參考重量： 3000kg玉米產(chǎn)量： 6.5 8t/h（ 3）帶式輸送機(jī)生產(chǎn)能力同斗式提升機(jī)選擇 2臺(tái)山東省曲阜市應(yīng)用科技研究所生產(chǎn)的山東“科陽(yáng)”牌膠帶輸送機(jī)，型學(xué)習(xí)好幫手.號(hào)為 TD75，其技術(shù)參數(shù)如下：膠帶寬度： 500mm帶速： 0.8m/h運(yùn)送量： 63m3/h托輥形狀：槽型（ 4）調(diào)漿罐由物料衡算知，每天處理玉米漿的量為262.55t ，體積約為 238.7m3 。需調(diào)漿罐的填充系數(shù)為70%，則所需體積為 :238.7 70%340.96m3取 3 個(gè) 150m3 的調(diào)漿罐即可滿足生產(chǎn)，

51、其中 1 個(gè)備用。委托南京進(jìn)口機(jī)械制造有限公司制造。（ 5）噴射液化器由物料衡算知，每小時(shí)處理玉米漿的量為 10.94t 。選擇 2臺(tái)南京賽義德流體設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型號(hào)是HYB20 的不銹鋼低壓蒸汽噴射液化器，其生產(chǎn)能力為20m3/h ，可以滿足生產(chǎn)。6）層流罐由物料衡算知，每小時(shí)噴射液化器流出的玉米漿的量為：88144.5 300 2411.59t/h ，其體積流量為10.5m3/h 。玉米漿在層流罐逗留時(shí)間是30min ，層流罐的填充系數(shù)是80%，則層流罐的體積為：10.5 0.5 80%6.58m3取 7m3 的層流罐 1 個(gè)即可。第二次噴射液化所需的液化維持罐同層流罐。（ 7）高溫維

52、持罐由物料衡算知，每小時(shí)噴射液化器流出的玉米漿的量為：88144.5 300 2412.24t/h ，其體積流量為11.13m3/h 。玉米漿在高溫維持罐逗留時(shí)間是8min ，高溫維持罐的填充系數(shù)是80%，則高溫學(xué)習(xí)好幫手.維持罐的體積為：11.13 8/60 80%1.86m33取 2m 的高溫維持罐 1個(gè)即可。經(jīng)噴射加熱后的玉米漿溫度是 105 ，工藝要求真空冷卻到 97 進(jìn)入層流罐，經(jīng)真空卻放出的二次蒸汽，處理時(shí)間為 10min ，二次蒸汽的質(zhì)量流量為：84563.8 83434.3 ） 30024 1/6 0.495t/h體積流量： 4950.5335 927m3/h（ 9）第一個(gè)真空

53、冷卻器經(jīng)噴射加熱后的玉米漿溫度是 130 ，工藝要求真空冷卻到 97 進(jìn)入層流罐，經(jīng)真空卻放出的二次蒸汽，處理時(shí)間為 10min ，二次蒸汽的質(zhì)量流量為：87204.3 82399.6 ） 30024 1/6 2.17t/h體積流量： 21700.5335 4067.5m3/h10）噴射液化系統(tǒng)按上述計(jì)算，設(shè)計(jì)一套噴射液化系統(tǒng)，委托南京賽義德流體設(shè)備有限公司制造。11）板框壓濾機(jī)每個(gè)發(fā)酵周期所需液化醪的量為：273.75 96241095.0t工藝要求 24h 內(nèi)將其過濾完，則板框壓濾機(jī)的處理能力應(yīng)該達(dá)到：10952445.6t/h選擇 2 臺(tái)合肥天工科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為BAB/100

54、0-N 的不銹鋼板框壓濾機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下：過濾能力： 30t/h最大工作壓力： 0.4MPa濾板片數(shù)： 80端板片數(shù)： 2總過濾面積： 150m2學(xué)習(xí)好幫手.外形尺寸： 65001320 2100mm提取工段解脫液加活性炭脫色后要過濾，選擇相同型號(hào)的板框壓濾機(jī)， 所以共選臺(tái)， 1 臺(tái)備用。（ 12）發(fā)酵罐由物料衡算知，每日所需發(fā)酵液的體積為257.16m3 ，裝料系數(shù)取 75%，則每日所需發(fā)酵罐的體積：257.16 75%338.88m3取 200m3 的發(fā)酵罐，則每天所需發(fā)酵罐的個(gè)數(shù)：338.88 2001.7 個(gè)發(fā)酵周期是 72h ，考慮放罐、洗罐等輔助時(shí)間為24h ，則每個(gè)周期所需發(fā)酵

55、罐的個(gè)數(shù)：1.7 24（ 7224） 17.8個(gè)14選擇 8 個(gè)無錫市華元化工設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的 200m3 的發(fā)酵罐即可滿足生產(chǎn)，其中 1 個(gè)備用，其技術(shù)參數(shù)如下：罐體材質(zhì) ： SUS316L/SUS321不銹鋼材質(zhì)驅(qū)動(dòng)方式：頂部機(jī)械攪拌，大型罐帶有自平衡裝置密封方式：機(jī)械密封，性能可靠滅菌方式：在位滅菌公稱容積： 200m3筒體直徑： 4600mm筒體高度 H：11500mm換熱面積： 220m2攪拌軸轉(zhuǎn)速： 200r/min攪拌軸功率： 220kw發(fā)酵罐設(shè)計(jì)成噴環(huán)式好氧發(fā)酵罐15 。（ 13）種子罐檸檬酸發(fā)酵接種量約為10%，則種子罐的體積：學(xué)習(xí)好幫手.200 10%20m3發(fā)酵罐每

56、天平均上罐數(shù)是 1.7 個(gè)，需種子罐 2 個(gè)，種子罐培養(yǎng)菌種 28h ，輔助操作時(shí)間為 10 12h，生產(chǎn)周期為 38 40h，因此 4 個(gè) 20m3 的種子罐即可滿足生產(chǎn)。選擇無錫市華元化工設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的 20m3 的發(fā)酵罐，其技術(shù)參數(shù)如下：公稱容積： 20m3筒體直徑： 2200mm筒體高度 H：5000mm換熱面積： 22m2攪拌軸轉(zhuǎn)速： 280r/min攪拌軸功率： 15kw（ 14）真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)發(fā)酵完畢后，發(fā)酵液用真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)進(jìn)行過濾， 每個(gè)發(fā)酵周期所需發(fā)酵液的量為：270.02 96241080.08t工藝要求 24h 內(nèi)將其過濾完，則真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)的處理能力應(yīng)該達(dá)到：

57、1080.08 2445t/h選擇 2臺(tái)石家莊工大化工設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為GF5.0/2.7-N真空轉(zhuǎn)股過濾機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下：過濾面積： 50m2轉(zhuǎn)鼓直徑： 2.7m轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速： 90 140r/min電動(dòng)機(jī)功率： 3.5kw外型尺寸： 74004250 3850mm（ 15）陰離子交換柱學(xué)習(xí)好幫手.檸檬酸發(fā)酵液過濾后不經(jīng)過脫色直接上柱吸附，8310#弱堿性陰離子交換樹脂的吸交容量大，抗污染能力強(qiáng)。8310#弱堿性陰離子交換樹脂的技術(shù)參數(shù)如下：型式：羥型粒度： 2060 且 90水分： 60% 70%強(qiáng)度： 90%濕視密度： 0.65 0.75g/ml交換容量： 0.8 1.0g/g干樹脂

58、再生交換容量： 9mmol/ml 樹脂每噸檸檬酸所需發(fā)酵液的量是8100.65kg ，所需濕樹脂的量：1（ 0.9 0.35 ） 3.17t濕樹脂的體積：3.17 1.25 2.54m3一般控制樹脂的吸附量?jī)H為樹脂總交換量的70%，則所需樹脂的體積：2.54 70% 3.63m3每個(gè)周期生產(chǎn)檸檬酸133.33t ，則所需樹脂的體積：3.63 133.33 483.99m3按裝柱系數(shù)為 70%計(jì)，則所需離子交換柱的體積：483.99 70%691.41m3取 10 個(gè)直徑 1800mm，高 7200mm 的離子交換柱即可，委托翼州市中意玻璃鋼有限公司生產(chǎn)。（ 16）加熱罐解脫液常壓下加熱煮沸10

59、min ，取出后加入粉末狀活性炭（5g 活性炭 /L解脫液），過濾除去有機(jī)雜質(zhì)和部分色素等殘?jiān)@得清液。解脫液的流量：7088.06 10000（ 300241050） 9.37m3/h學(xué)習(xí)好幫手.煮沸時(shí)間為 10min ，則加熱罐的體積為：9.37 1/6 1.64m33體積圓整到 2m ，取 2個(gè)， 1 個(gè)備用。解脫液常壓煮沸后加活性炭脫色，過濾后要經(jīng)過陽(yáng)離子交換樹脂轉(zhuǎn)型，選用安徽三星樹脂科技有限公司生產(chǎn)的001 7 強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹脂。其技術(shù)參數(shù)如下：型式：H 型水分： 51% 56%濕視密度： 0.73 0.83g/ml濕真密度： 1.17 1.22g/ml磨后圓球率： 90

60、%質(zhì)量交換容量： 1.75mmol/g 干樹脂全交換容量： 5.0mmol/ml 樹脂再生劑用量： H2SO4(按 100%計(jì))75 150kg/m3 濕樹脂每噸檸檬酸所需的樹脂量：1000（ 1921.7 ） 10003060.73kg樹脂的密度取 1.25g/ml ，則樹脂的體積：3036.73 1.25 1032.451 106ml一般控制樹脂的吸附量?jī)H為樹脂總交換量的70%，則所需樹脂的體積：2.451 70%3.5m3每個(gè)周期所需樹脂的體積：3.5 133.33 466.66m3離子交換柱填充系數(shù)按70%計(jì)算，則離子交換柱的體積：466.66 70%666.65m3取 10 個(gè)直徑