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1、题目：木薯干原料年产 6000 吨饲料酵母工厂设计 学 院 生物科学与工程学院 专 业 生物工程 学生姓名 学生学号 200730651444 指导教师 提交日期 2011 年 6 月 2 日 毕 业 设 计 （论文） 任 务 书兹发给 生物工程 2007 级 学生 毕业设计（论文）任务书，内容如下：1. 毕业设计（论文）题目： 木薯干原料年产 6000 吨饲料酵母工厂设计2. 应完成的项目： 2.1 工艺流程的选取与论证 2.2 全厂水、电、汽及原料耗用量的平衡计算 2.3 主要设备的设计与计算 2.4 安全防火、经济核算、三废处理途径 2.5 绘制设计施工图 2.5.1 重点车间工艺设备流
2、程图（带自动控制点） 2.5.2 重点车间设备平面布置图 2.5.3 重点设备装配图 2.6 编制设计说明书 2.7 英文文献翻译3. 设计要求及条件： 3.1 设计重点车间：发酵车间 3.2 重点设备：气升式发酵罐 3.2 产品名称及规格：饲料酵母干粉（粗蛋白含量45，含水量10） 3.4 厂址选择：南方某城市（符合建厂条件） 3.5 设计原始数据：生产原料木薯干片，年生产 300 天 3.6 气候条件：最高气温 38，最低气温 4，平均气温 20，最高湿度 95， 平均湿度 78 3.7 主导风向：冬季东北风，夏季东南风 3.8 河水温度：最高 33，最低 10 3.9 深井水温度：最高
3、25，最低 20 3.10 自来水温度：最高 30，最低 144. 参 考 资 料 以 及 说 明 ： 毕业论文 4.1 华南理工大学等. 酒精与白酒工艺学. 轻工业出版社，1992 4.2 姚汝华 赵继伦. 酒精发酵工艺学. 华南理工大学出版社，1999 4.3 吴思方发酵工厂工艺设计概论中国轻工业出版社，2003 4.4 华南理工大学化工过程及设备设计化学工业出版社，2002 4.5 章克昌等. 酒精工业手册. 中国轻工业出版社，1997 4.6 邹华生 钟理 伍钦. 流体力学与传热. 华南理工大学出版社，2004 4.7 伍钦 钟理 邹华生. 传质与分离工程. 华南理工大学出版社，200
4、5 4.8 中国石化集团上海工程有限公司化工工艺设计手册化学工业出版社， 20035. 本毕业设计（论文）任务书于 年 月 日发出，应于 年 月 日前完成，然后 提交毕业考试委员会进行答辩。 专业教研组（系）、研究所负责人 审核 年 月 日 指导教师 签发 年 月 日 I 毕业论文 摘 要 饲料酵母无毒无副作用、无污染残留、不产生耐药性 酵母细胞中又含有丰富的蛋白质、族维生素、脂肪、糖、酶等多种营养成分和某些未知的促生长因子。研究证明 饲料酵母既可以作为饲料的添加剂 也可以替代鱼粉作为水产动物饲料中的蛋白质原料。而随着畜牧业、养殖业基因工程饲料的开发 酵母又是一种表达外源重组蛋白的优秀受体系统
5、。这些都表明了 饲料酵母在饲料产业当中具有广阔的应用前景。 本文详细介绍了年产 6000 吨饲料酵母工厂的工艺设计，特别是以发酵车间为重点车间、发酵罐为重点设备作了具体的论述。本设计充分考虑华南地区中等城市近郊的地理环境、气候状况和国内饲料酵母生产的实际情况，同时借鉴各厂方的成熟的先进的经验和技术，因地制宜，积极采用新工艺设备、新材料和新科研成果。最后设计出来的饲料酵母工厂工艺具有一定的先进性。 在设计中通过结合运用所学的知识，并参考大量的文献技术资料，在技术上基本运用国内的传统技术，技术指标选取比较符合当今的技术水平，由此得到的相关计算结果具有一定的参考价值。 本设计的重点是发酵车间，所以发
6、酵工序的?昭窦奥壑椭氐闵璞阜凸薜纳杓圃谖闹卸甲髁吮冉舷晗傅穆凼觥疚南榷苑统导涞奈锪辖辛撕馑悖蠖苑统导溆玫降母髦稚璞附辛搜秃蜕杓萍扑悖幼哦苑统导涞闹氐闵璞阜凸藿芯咛宥娴纳杓疲詈蠡苟韵喙氐乃纭浜牧孔髁斯浪恪?此设计是对大学四年说学知识的一次综合性考察，通过这次设计，让我比较好的掌握了工厂设计和生产的基本知识，深化了对知识的理解，加强了自己分析和解决问题的能力。关键字：木薯，饲料酵母，工厂设计，发酵 毕业论文 Abstract No toxic side effects of feed yeast pollution-free residue no resistance yeast cells ar
7、e rich inprotein vitamins fat sugar enzymes and various nutrients and some unknown factors whichpromote to grow. Studies have shown that feed yeast either as feed additives also as an alternative to fish mealin aquatic animal feed protein raw materials. With the livestock and aquaculture development
8、 ofgenetically engineered feed yeast is an expression of exogenous recombinant protein qualityreceptor system. All that and feed yeast in the feed industry which has broad applicationprospects. This paper describes an annual output of 6000 tons of feed yeast factories process designparticularly in t
9、he fermentation workshop focused workshop focusing on equipmentfermentation is detailed. The design of medium-sized city in southern China to fully consider theoutskirts of geography climate and domestic feed yeast production practice drawing on theattitude of the mature experience and advanced tech
10、nology local conditions active use of newtechnology equipment new materials and new scientific research. Finally the feed yeast factorydesigning process is advanced. Used in the design of the study through a combination of knowledge and extensive literaturereference to technical information the basi
11、c technology used in the traditional domestictechnology technical specifications are more in line with todays technology level thus theresults obtained related to certain reference value. The focus of this design is the fermentation plant the fermentation process technology and keyequipment selectio
12、n and demonstrate the design of fermentation tanks are made in the textdiscussed in more detail. Article focuses on the fermentation of plant material for the accountingand then workshop on the fermentation of various equipment used in the selection and designcalculations and then workshop focused o
13、n the fermentation tanks for fermentation equipmentconcrete and comprehensive design and finally on the Related water electricity steam coldconsumption is estimated. This design is a four-year university knowledge that a comprehensive study by the design so Ibetter grasp of the plant design and prod
14、uction of basic knowledge deepen understanding ofknowledge and strengthen their analytical and problem-solving capacity.Keywords: Cassava ； Feed yeast ； Factory design ； Fermentation III 毕业论文 目 录错误！未找到引用源。 第一章 绪论 2007 年中国饲料行业面临良好的发展机遇。目前饲料占畜牧业生产成本的 70以上，对畜牧业的科技贡献率超过 40。2007 年畜禽产业发展形势良好，畜禽产销形势整体上会好于
15、2006 年，畜产品价格趋于稳定，不会产生大的振荡。2007-2015 年中国饲料行业将取得长足发展。到 2015 年，世界营养不良的人口将削减一半，其间，肉制品将会以每年 2的速度增长，特别是加快猪肉和禽肉增长。这将促进世界添加剂，尤其是蛋氨酸和赖氨酸需求量的增加。2010 年中国畜牧业产值占农业总产值的比重将努力达到 38。 中国饲料工业“十一五”发展的具体目标：配合饲料年双班生产能力达到 1.7 亿吨左右；浓缩饲料产量达到 3000 万吨；添加剂预混合饲料产量达到 600 万吨；秸秆饲用率达到50。饲料产品总体合格率达到 95以上，饲料添加剂及其预混合饲料总体合格率达到 90以上，违禁药
16、物检出率控制在 0.1以下。 但由于原料价格的上扬导致饲料价格不断攀升 提高了养殖成本 制约了养殖业的发展。而传统的饲料添加剂如抗生素、化学类药物在饲料行业中的使用受到越来越多的限?婆访思喝娼乖诙锼橇现刑砑涌股乩嘁?我国也逐渐禁止了抗生素的使用。 因此寻找一种新型的绿色饲料添加剂和廉价的饲料原料就成为当前饲料工业堕待解决的问题。 而饲料酵母无毒无副作用、无污染残留、不产生耐药性 酵母细胞中又含有丰富的蛋白质、族维生素、脂肪、糖、酶等多种营养成分和某些未知的促生长因子。研究证明 饲料酵母既可以作为饲料的添加剂 也可以替代鱼粉作为水产动物饲料中的蛋白质原料。而随着畜牧业、养殖业基因工程饲料的开发
17、酵母又是一种表达外源重组蛋白的优秀受体系统。这些都表明了 饲料酵母在饲料产业当中具有广阔的应用前景。 而木薯含有很高的淀粉含量，是饲料酵母好氧发酵当中很好的原料，应予以重视。其具有适应强，耐旱、耐贫瘠等特点，与其他作物相比，具有投入少，省工、省肥，可以间作套种等优势。 木薯起源于热带美洲，广泛栽培于热带和部分亚热带地区，中国于19世纪20年代引种栽培，现已广泛分布于华南地区，广东和广西的栽培面积最大，福建和台湾次之，云南、贵州、四川、湖南、江西等省亦有少量栽培。其中又以广西为根本，2002年全国木薯种植面积43.7公顷，其木薯种植面积占了全国的三分之二。目前，广西也是全国木薯加工的第一大省，加
18、工的淀粉、变性淀粉、酒精等系列产品的工艺处于国内龙头地位。 但是在我国，木薯生产长期以来不受重视，品种单一、种性退化严重，种植粗放、单产量低，集约化程度低。如果大力推广良种化木薯总产量将大幅度提高，这样木薯作为饲料酵母的发酵原料的开发潜力巨大。 近年来，随着生产工艺的不断完善，生产水平的不断提高，无论是在连续蒸煮、真空冷却、连续糖化、糖化酶、液化酶的作用，连续好氧发酵、酵母离心以及真空双滚筒干燥 1 毕业论文机的应用方面，或者是优良菌种的选育，工业与设备的改进，自动化控制和综合利用等方面都取得了长足的进步，淀粉质原料连续发酵生产饲料酵母的工业日趋完善。本设计也正是在此背景下才应运而生的。 本设
19、计是根据华南理工大学生物学院教研组所下达的年产 6000 吨饲料酵母工厂设计的。1.1 设计依据及设计范围 本设计是根据教研组所下达的“木薯干原料年产 6000 吨饲料酵母工厂设计任务书”而定的。原始数据如下： 生产原料：木属干片 年生产天数：300 天 气候条件：良好 最高气温：38 最低气温：4 一般气温：20 最高浓度：95（C） 平均湿度：78 主导风向：冬季东北风 夏季西南风 河水温度：最高 33 最低：10 深井水温度：最高 25 最低：20 自来水温度：最高 30 最低：14 设计范围： 1.生产流程及生产方法论证 2.水、电、汽的平衡计算 3.设备选型、计算 4.安全防火，经济
20、核算，三废处理途径 5.重点车间设计施工图 6.编写设计说明书 设计说明书前有中，英文前言各一份。 重点车间：发酵车间 重点设备：发酵罐 绘图内容：1.发酵车间工艺设备流程图（带自动控制点） 2.发酵车间设备平面布置图 3.发酵罐装配图1.2 设计原则 1. 以计划任务书为依据，充分利用当地廉价易得的原料，达到设计的生产能力和规定的产品质量。 2 毕业论文 2. 采用的工艺流程需要考虑先进性，可靠性，采用成熟的先进技术以提高劳动生产率，降低成本，大胆在机械化，自动化控制方面创新，各项技术经济指标达到较先进的水平。 3. 贯彻勤俭办厂的方针，力求做到少花钱，多办事，投资少，收效快，工业指标，定额
21、如原料，发酵率，回收率达到同类企业的先进水平，提高产品收得率。 4. 充分注意三废的回收，利用。三废排放指标不能超过当地环保级别指标。 5. 符合有关卫生，防火，人防等方面的要求。保证生产安全，方便。工人操作尽量减轻劳动强度。 6. 设计除满足产品工艺，质量要求及完成任务外，还应留有适当的发展，扩建余地。1.3 设计特点1.3.1 流程的选择 1. 原料预处理：采用干粉碎方法和二级粉碎，输送方法采用气流输送。 2. 调浆：采用了一个冲量计进行粉水自动化调浆，实现了自动化生产过程，减轻了工人劳动强度。 3. 蒸煮工艺：采用锅式连续蒸煮的方法，其特点是所需的主要设备是利用工厂原有的间歇蒸煮锅改装的
22、，只需将蒸煮锅串联起来，再增加预热锅和后熟器即可。可以节约蒸汽，蒸煮醪质量好，糖分损失少，不易产生堵塞现象。 4. -淀粉酶、糖化酶的利用：这些酶活性高，用量少，配制成溶液即可投入使用，不用进行高温蒸煮，节约了资金，能源，且快速，易管理。 5. 糖化工艺：采用真空前冷却的连续糖化法，这使冷却用水大大减少，可将醪液在瞬间降到相应得温度，冷却好的醪液连续进入糖化罐，罐内有搅拌器，冷却器，使糖化温度得以保证。 6. 发酵工艺：采用多级连续发酵法。流加糖化醪，保证酵母生长繁殖的绝对优势，抑制杂菌生长。整个过程处于连续状态。 7. 离心干燥工艺：采用碟式酵母离心浓缩机进行成熟醪液的二级分离浓缩，将所得浓
23、缩液送入双滚筒干燥机进行干燥。1.3.2 工艺及设备计算 1. 根据工艺流程草图逐步地进行物料衡算。 2. 计算单位基本是以每小时或者每天计。 3. 计算中的物理化学参数基本来源一致。 4. 对于标准设备，直接根据生产能力进行选型，而对于非标准设备，则进行设计计算。 5. 对重点设备发酵罐进行详细的设计计算。1.3.3 其他方面 3 毕业论文 本设计除进行主要的工艺设计外，还简要地论述了其他相关内容，如经济核算，三废处理等。1.4 主要设计经济指标 1.生产规模： 年产 6000 吨饲料酵母干粉粗蛋白含量45，含水量10 2.生产天数： 300 天/年 3.木薯淀粉含量： 70 5.发酵总糖浓
24、度： 18（ 1.072吨 / m 3 ） 6.原料单耗： 1.木薯干片 2.糖化酶、 -淀粉酶 7.水、电、汽单耗。1.5 厂址选择1.5.1 厂址选择的基本原则 厂址选择是设计工作的基本内容之一，是一项包括政治、经济、技术的综合性工作。厂址选择的好坏，对设计的质量、工厂建设的进度、投资是否节约，以及在工厂建成投产后经济效益和环境保护等各方面将会带来重大影响。因此，对厂址选择应采取极为慎重的态度，必须服从国家总的布局要求，多方案比较论证，选出投资省、建设快、运营费低、具有最佳经济效益、环境效益和社会效益的厂址。合理地配置工业布局的主要标准是：（1） 满足国家工业布局要求，符合所在地区、城市、
25、乡镇总体发展规划；（2） 充分利用当地的有利条件，有效地利用人力、物力、财力和自然资源；（3） 交通方便，企业接近原料、能源产地和产品消费区，消除不合理运输；（4） 节约用地，不占用良田及经济效益高的土地，并符合国家现行土地管理、环境保护、 水土保持等法规有关规定；（5） 有利于保护环境与景观，尽量远离风景游览区和自然保护区，不污染水源，有利于 三废处理，并符合现行环境保护法规规定；（6） 经济效果好，有利于加快国民经济发展和人民生活水平提高。1.5.2 饲料酵母工厂厂址选择的要求 酵母生产属于发酵生产，发酵工厂的厂址选择，除了要遵循一般厂址选择的原则外，还要根据发酵工厂的生产特点，进行综合考
26、虑。可以从以下几方面考虑：（1） 环境卫生条件 4 毕业论文 酵母生产应尽量避免感染杂菌或噬菌体，对空气质量要求较高，建厂应选择在以及区域（高度洁净区，空气中含尘量低于 0.15mg/m3 ）或二级区域（空气中含尘量不高于 0.30mg/m3 ）。在散发大量有害气体的化工工厂或产生大量灰尘的炼钢厂、炼焦厂、热电厂等周围不宜建酵母厂。在工业区内建厂，宜建在该区域的上风口位置，并与散发污染气体或大量烟尘的工厂保持一定间距。此外厂应建在居民区的下风侧。（2） 地理条件 厂区内主要地段坡度应在 0.52之间，为防止厂区受淹，应建在历年最高洪水线之上。（3） 地质条件 应避免溶洞、沼泽、断裂带和流沙。地
27、耐力对于一般厂房要求在 10t/m2 以上，工业建筑要求在 15 t/m2 以上。（4） 抗震条件 应尽可能不在地震 7 度或 7 度以上地区建厂为宜。（5） 气象条件 风向、风量、雨量和气温都应符合酵母工厂的需求（6） 原辅材料供应条件 酵母生产以淀粉为主要原料，为避免不合理运输，可以把厂建在大米、木薯等产区附近。（7） 动力供应条件 发酵工厂对动力供应要求高，一个发酵厂的水、电、汽、冷等公用工程的投资约占全厂总投资的三分之一。因此建厂地区要考虑水源是否丰富，如附近有热电站可供应蒸汽，则可减少建造锅炉及供电的投资。（8） 交通运输条件 应有方便的交通运输条件，工厂应靠近公路铁路或水运码头。（
28、9） 其它协作条件 考虑厂内大型设备零部件的加工和检修，需与有关机械厂协作；考虑职工生活，不宜建在远离城镇的地方，以减少集体事业设施的投资。1.6 全厂车间平面布置，管路布置和建筑要求1.6.1 平面布置 从生产工艺出发安排好建筑物、构筑物、道路、堆场、管道和绿化等各方面的相互关 系，结合产地条件合理布置。 物料走向要合理，沿着最短路线运输，避免人流货流交叉。 5 毕业论文 主要车间朝向好，有良好的通风和采光条件。 整个工厂可划分为生产区、动力车间、仓储区和其他区。以生产区为中心进行布置， 其他设施要布置在其服务的主要车间附近。如压缩站应设在发酵车间附近，制冷车间 应靠近提取车间等。 无菌间、摇瓶间、菌种保藏间等是酵母生产的核心，对洁净度要求很高，一般布置在 风频最多的地方的上风侧，远?牍芳俺谥鞲傻馈?各种建筑物的间距应符合防火、卫生规范各项要求。 建筑物、道路管道、绿化布置要整齐、美观协调统一，防止分散、杂乱盲目建设。 为减少污染，锅炉房、堆场、污水处理站、液氨贮槽和酸碱贮槽.
