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毕业设计-年产200吨丝氨酸发酵工厂初步设计

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摘    要

工厂设计在工程项目建设的整个过程中，是一个及其重要的环节，是工程建设的关键。企业在建设的时候能不能加快速度，保证施工安装质量和节约投资，建成以后能不能获得最大的经济效益、环境效益和社会效益，设计工作起着决定的作用。

本设计的主要内容是年产200吨丝氨酸发酵工厂初步设计，主要内容包括厂址选择、工艺流程的设计与选择、发酵车间工艺参数和物料衡算、设备的设计与选型、车间布置、辅助车间设计和经济技术概算。另外还对全厂整体布局和发酵车间布局进行设计，力求厂区美观大方，对环境保护和产业的可持续发展做出合理的设计。

本设计的生产工艺是以甘氨酸为前体的发酵法。设计得到的结论：前体发酵法是目前最常用的方法之一，但前提发酵法的缺点是分离困难,导致丝氨酸一直价格较高。直接发酵法生产L-丝氨酸是目前研究的热点。所以我认为选育一株能直接利用糖质原料高产L-丝氨酸的菌株应有较好的前景和效益。

关键词：L-丝氨酸；工厂；发酵；设计

The preliminary design of serine Fermentation plant

 of Annual 200 tons

Abstract

   Plant design is a Very important part of Construction projects. Whether you can speed up、quality assurance、saving investment and get the most economic when the project was continue, Design task plays a decisive role. 

The design is the preliminary design of serine fermentation plant of annual 200 tons. This design include factory address selection、the design and selection of process、process parameters of fermentation plan、equipment design and selection、workshop layout、the design of secondary work shop and economic estimates. Other，we design for the layout of all factory and the layout of fermentation plant. Guarantee the plant good-looking，and make a reasonable design of environmental protection.

The production process of this design is the fermentation of make serine as precursor. The conclusion of this design：Precursor fermentation is one of the most common method currently. But the shortcoming of precursor fermentation is difficult to separate，so serine has led to higher prices. Direct fermentation to produce L-serine is a hot research currently. So I think breeding a strain of L-serine which could direct use of raw sugar quality has good prospects and benefits.

Key word：L-serine；plant；fermentation；design

目    录

引   言 IV

第1章 概述 - 1 -

1.1 产品概述 - 1 -

1.1.1  L-丝氨酸的理化性质 - 1 -

1.1.2  L-丝氨酸的用途及功能 - 1 -

1.1.3 国内外生产情况 - 1 -

1.2 设计概述 - 2 -

1.2.1 设计依据 - 2 -

1.2.2 设计范围 - 2 -

1.2.3 指导思想 - 2 -

第2章 原材料及产品的主要技术规格 - 3 -

2.1 菌种的选择 - 3 -

2.2 发酵原料的选择 - 3 -

2.2.1 种子培养基 - 3 -

2.2.2 发酵培养基 - 3 -

2.2.3 反应原料 - 3 -

2.3 产品的主要技术规格 - 3 -

第3章 生产车间工艺流程 - 4 -

3.1 生产流程简述 - 4 -

3.2 种子扩大培养过程 - 4 -

第4章 工艺计算 - 7 -

4.1 物料衡算 - 7 -

4.1.1 发酵罐 - 7 -

4.1.2 种子罐 - 7 -

4.1.3 反应罐 - 8 -

4.2 热量衡算 - 8 -

4.2.1 发酵罐 - 8 -

4.2.2 种子罐 - 9 -

4.2.3 反应罐 - 10 -

第5章 主要设备的计算 - 10 -

5.1 发酵罐的设计 - 10 -

5.1.1 发酵罐的尺寸设计 - 10 -

5.1.2 发酵罐搅拌器轴功率计算 - 11 -

5.2 种子罐的计算 - 11 -

5.2.1 种子罐的尺寸计算 - 11 -

5.2.2 种子罐轴功率计算 - 12 -

5.3 发酵液的贮罐计算 - 12 -

5.4 配料罐的计算 - 12 -

5.4.1 发酵罐配料罐 - 12 -

5.4.2 种子罐配料罐 - 12 -

5.5 离心发酵液的离心机计算 - 13 -

5.6 破碎设备的选型 - 13 -

5.7 破碎后离心机的选型 - 13 -

5.8 反应罐的计算 - 13 -

5.8.1 反应罐的直径 - 13 -

5.8.2 反应罐的几何尺寸的计算 - 13 -

5.8.3 反应罐壁厚的确定 - 14 -

5.8.4 封头壁厚确定 - 14 -

5.8.5 反应罐表面积的计算 - 15 -

5.8.6 反应罐搅拌器的选型 - 15 -

5.8.7 搅拌轴功率的计算 - 15 -

5.9 反应液的贮罐的选型 - 16 -

第6章 车间布置设计与管道布局设计 - 16 -

6.1 车间布置设计 - 16 -

6.1.1 厂房的整体布置 - 16 -

6.1.2 厂房的立面布置 - 17 -

6.1.3 厂房的平面布置 - 17 -

6.1.4 设备布置形式 - 17 -

6.1.5 车间辅助设备设计 - 18 -

6.2 管道布局设计 - 18 -

6.2.1 工艺管道的设计 - 18 -

6.22 工艺物料管路 - 18 -

6.2.3 管道连接 - 19 -

6.2.4 管道布置 - 19 -

第7章 公用工程与环境保护 - 19 -

7.1 公用工程 - 19 -

7.1.1 给排水工程 - 19 -

7.1.1.1 给水工程 - 19 -

7.1.1.2 排水工程 - 20 -

7.1.2 供电工程 - 20 -

7.1.3 供热工程 - 20 -

7.2 环境保护 - 20 -

7.2.1 设计采用的环保标准： - 20 -

7.2.2 主要污染源和污染物 - 20 -

7.2.3 治理措施 - 21 -

第8章 厂址选择与总平面设计 - 22 -

8.1 厂址选择 - 22 -

8.1.1 建设地点的自然条件和社会经济条件 - 22 -

8.1.2 厂址初步方案 - 22 -

8.2 总平面设计 - 22 -

8.2.1 总平面布置图 - 22 -

第9章 技术经济与概算 - 24 -

9.1 工厂组织 - 24 -

9.2 劳动定员的编制 - 25 -

9.3 投资概算 - 26 -

9.3.1 总投资估算 - 26 -

9.3.2 流动资金估算依据及办法 - 26 -

9.3.3 总投资 - 26 -

9.4 经济效益初步分析 - 27 -

9.4.2 产品成本估算 - 27 -

9.4.3 财务效益预测 - 28 -

9.4.4 利润预算 - 28 -

9.4.5 投资回收期 - 29 -

结论与展望 - 30 -

参考文献 - 30 -

致谢 - 30 -