设 计 文 件
年产10000吨鲜面包酵母
项目
设 计 说 明 书
XX 学 院
设 计 文 件
年产10000吨鲜面包酵母
项目
工程编号：
设 计 说 明 书
XX 学 院
二OO三年X月
目 录
第章 总 …………………………… 1
第二章 设计基理……………………14
第三章 基工艺计算…………………………26
第四章 总图布置运输…………………… 33
第五章 工 艺…………………………… 38
第六章 动控制测量仪表………………… 46
第七章 建筑结构…………………………… 52
第八章 供 电…………………………… 57
第九章 水排水…………………………… 66
第十章 电 信…………………………… 69
第十章 供 热…………………………… 70
第十二章 采暖通风…………………………… 71
第十三章 制冷空压…………………………… 73
第十四章 检测中心…………………………… 75
第十五章 环境保护综合利……………… 77
第十六章 节约源…………………………… 81
第十七章 消 防…………………………… 82
第十八章 职业卫生…………………………… 83
设备清单……………………………………88
第章 酵母营养求
11 营养物质供应
糖液氮源(（NH4）2SO4)磷源（KH2PO4）调节pH碱液均采流加方法分加入获较高产率糖供应速率必须严格控制发酵程中发酵性糖浓度般控制01左右
果培养液中含氮量太低生长速率缓慢容易产生较酒精影响细胞收率培养液中氮含量丰富成品细胞含氮量升高利干燥贮存解决矛盾商品酵母流加培养程中发酵期采氮饥饿培养氮源提前流加整发酵周期60左右时间氮源磷源流加完毕40左右时间流加糖Na2CO3
含氮量较高酵母P2O5含量高细胞生长程中培养液中丰富磷含量利细胞利培养液中氮素控制氮源流加时时控制磷流加量
2流加培养程：
酵母流加培养程分3周期适应期积累期成熟期适应期细胞原生质发生复杂生物化学程细胞数目增加细胞体积增原生质更加均匀贮藏物质逐渐消失代谢机非常活跃然开始出芽繁殖代酵母培养接种子扩培养种子数期接种时适应期较短较高糖浓度会促进程适应期耗氧采通风量二代酵母培养接种子离心分离冷冻种子酵母细胞完全处休眠状态直接进入流加培养时适应期延长正式流加培养前进行活化活化时培养基采较低pH（4245）较高糖浓度（4Bx）通风时补加磷源机盐积累激活细胞合成酶系需营养物质培养液中开始产生酒精味时活化结束活化时间般3060min活化细胞体壮利抑制发酵初期杂菌污染
适应期结束酵母细胞进入迅速生长繁殖数生长期糖液营养盐连续流加时通入量空气数生长期开始时培养液中细胞浓度较低糖液营养盐流加速度较低通风量较着流加培养程进行细胞迅速繁殖3hr左右增殖倍培养液中细胞浓度培养液体积增加发酵罐单位体积细胞增加越越快糖液营养盐流加速率应断增加发酵中期通风量已达进入较稳定高速生长期时培养液中细胞浓度保持较高速率稳定增长生长速率开始降细胞倍增时间逐渐4hr降6hr进入氮饥饿培养阶段倍增时间78时积累期期营养盐般流加酵母增加速率逐渐减糖液流加速率应适逐渐减整酵母积累期酵母细胞繁殖35代扩832倍般代流加培养扩倍数2040倍二代1020倍积累期时间1030 hr 培养条件繁殖倍数定
积累期结束积累代细胞细胞均匀体未母细胞分离刚出芽细胞细胞贮藏物质容易冷藏干燥贮存中死亡终商品酵母必须相成熟细胞求细胞贮藏物质出芽细胞数量相低实现需适酵母成熟期期间流加营养物质减少通风量 营养缺乏情况通风量会加强细胞成份分解程影响成品质量培养液中氮源等营养物质未利完含糖量已接零应量通风时适补充定糖液氮素耗芽孢脱落成熟期时间般052时视细胞状况培养基中残存营养物质情况定成熟期酵母细胞数增加少细胞重量增加
3温度pH
般酵母菌2836℃温度正常生长繁殖般认适生长温度30℃
①温度生长速率关系：酵母菌种适生长温度范围超出适温度培养酵母生长速率温度升降降低
②温度收率关系：许研究表明酵母生长率温度升高降般酵母适生长范围2836℃间发酵生产中选择培养温度利冷传热3536℃30℃左右高适温度条件培养时部分活细胞繁殖消耗定基质维持生命活动部分增殖细胞例温度升增基质中碳源维持部分细胞例升细胞基质率降
③温度产品特性影响：较高培养温度菌体干物质增加特碳水化合物中海藻糖积累利酵母耐糖性耐贮存性增加商品酵母培养般发酵前期采较低培养温度3032℃（耐高温3436℃）利获较高生长率发酵期逐渐提高3436℃（耐高温酵母3840℃）样结合氮源控制利海藻糖积累时较高温度培养时酵母细胞水分较低便分离压榨酵母细胞干固物浓度达3234利鲜酵母保藏
④pH酵母生命活动显著影响培养液中 pH 时细胞原生质膜带电荷原生质膜具胶体性质定 pH值带正电荷种pH值带负电荷种电荷变化引起原生质膜某离子渗透性变化影响酵母细胞营养物质吸收酶形成活力代谢途径细胞膜透性变化高低pH会酵母蛋白变性细胞死亡分解酵母菌种pH求酿酒酵母适应pH范围3660适生长pH范围pH4550酵母生产中杂菌污染减低程度生产中长采较低pH般发酵开始阶段采pH4245 时甚采4042酵母浓度较高生长旺盛时采适pH4550
4氧二氧化碳
培养液中溶解氧浓度较低时酵母菌生长速率氧浓度关系Monod方程表示：max
方程知氧浓度低时生长速率μ氧浓度升正增增长速率逐渐减慢氧浓度达定值时达界溶氧浓度时生长速度增加酵母菌培养液中充分分散时界溶氧浓度致范围0110ppm 0110gm3
发酵生产中影响酵母细胞呼吸细胞生长受氧浓度限制应溶氧浓度维持界溶氧浓度发酵罐中实际饱溶氧浓度般 710ppm罐中控制溶氧浓度般0515ppm约饱溶氧浓度520 发酵中期供氧速率达发酵期生长速率降原溶氧效果较发酵罐延缓酵母生长速率降提高终发酵液酵母浓度提高设备生产力
代谢产物CO 2酵母生长抑制作细胞形态影响 CO 250 时抑制作明显发酵排气中CO 2含量升时葡萄糖中碳转化细胞中碳例降酵母率降耗氧发酵中排气中CO 2 浓度升进行耗氧发酵产生量乙醇引起酵母产率降造成排气中CO 2含量升原二供氧足促酵母酒精发酵二糖浓度较高促酵母进行氧发酵
5乙醇：乙醇生成损失糖分酵母率降发酵液中乙醇含量005时表明通风发酵性令满意01时酵母率会降
分批式流加培养发酵开始时适应期意加入量糖液量通风结果发酵前期产生较酒精酒精含量1015样做目利防止杂菌污染二利积累海藻糖
供氧较条件乙醇产生供糖速率快发酵液中含糖量较高结果
五半成品技术标准
终酵母干物质浓度达4050gL鲜酵母浓度140175gL
发酵程中生长速率逐渐降终导致酵母固性物浓度极限达5左右
生产工艺基计算
设计：
1产品：鲜酵母活性干酵母
2生产原料葡萄糖废糖蜜(含总糖量51)
3厂址：邹
4规模：鲜酵母10000吨年（中2000吨干酵母）
工艺参数选择计算：
㈠二代商品酵母发酵周期15时接种量10
代酵母接种量：10
二级种子罐接种量：5
级种子罐接种量：2
商品鲜酵母含水量：68
发酵液鲜酵母含量：190gL
发酵周期：16时
活性干酵母含水量：6
㈡ 发酵罐容积
（10000÷330）÷019 160m3d
发酵罐填充系数06
初步设定罐冷水盘体积15
总容积：V×（1－015）160÷06
V总容积3137m3
设计24时出罐料考虑应罐轮流工作便该罐进行出料刷洗消毒等设计三发酵罐
发酵罐体积：
3137÷31046m3
取发酵罐体积110m3
二代商品酵母接种量10十次发酵周期十次二代商品酵母
年工作330天天产量：×333吨
§3生产程环节物料衡算热量衡算
物料衡算
生产程：（二代表示二代商品酵母 代带商品酵母级种子培养类推）
代 代 二代……
卡氏罐 级 二级
图知原料处理车间糖液需求量时二代商品酵母二级种子时培养时㈠面分计算耗糖量耗氮量耗磷量耗玉米浆量耗碱液量出物料需求量时天需求量
1发酵罐耗糖（天消耗葡萄糖计算）量：
公式：Wg×Cx÷98
中 Wg：培养酵母需糖量
P：酵母天产量（333吨）产量
F：接种量
Cx：酵母产品干固物含量（）
YXS：酵母干固物糖率()
98糖原料损耗率
Y XS038Cx 16832
F10×333333
Wg×032÷0982575t
废糖蜜消耗量：
W糖蜜2575÷(51×80)632t
（糖蜜中利糖例80）
2发酵罐耗氮（NH4）2SO4）量
公式：W N P×C N (10+007)F×F N ×C X W m×M n
式中 ：
W N培养酵母天需氮量
C N：酵母干固物含氮量C N 75
F N：种子酵母干固物含氮量F N 85
W m：玉米浆量（面计算知W m 0632t）
WN 333×32×0075×(10+007)3×32×00850773t
硫酸铵消耗量：
W（NH4）2SO4 W NM365t
3发酵罐耗玉米浆量
取玉米浆量1（葡萄糖废糖蜜计算）：
W m 632×10632 t
4发酵罐耗碱液量
酵母发酵程中总酸度增酸＜10取发酵终时鲜酵母浓度190gL终发酵醪体积：3330191753m3
100mL发酵醪消耗NaOH量1N×0001L0001mol
1753 m3发酵醪消耗Na2CO3摩尔数
0001×1753mol
质量：106×1753185818g1858Kg
5发酵罐耗磷量(KH2PO4P2O5计)
公式：W p P×C p×C X(10+03)F×F p×C X
式中 W p：天培养酵母需P2O5量
C p：酵母干固物P2O5含量 C p 3
F p：种子酵母干固物P2O5含量 F p 32
W p 333×003×032×（10+03）－33×0032×0320382t
W KH2PO40731t
6 硫酸镁量（含水硫酸镁计算）
发酵液中硫酸镁量002
60t×3×00200378t38kg
7 二级种子罐耗糖量
二级种子罐产量 P333÷3×50555t555㎏
糖蜜量：
55551109t
8 种子培养消耗硫酸铵玉米浆硫酸镁磷酸二氢钾碳酸钠等均酵母生产消耗1计算
：硫酸铵 ：365×100365t37㎏
玉米浆：0632×1000635t6㎏
碳酸钠：0243×1000243t24㎏
磷酸二氢钾：0731×1000731t73㎏
硫酸镁：0038×1000038038㎏
二 热量衡算
<> 蒸汽
水蒸气糖液加热灭菌种子罐实罐灭菌发酵罐空罐灭菌酵母干燥营养盐灭菌等
1 糖液灭菌耗汽量
蒸汽压力02MPa温度126℃查表知时冷凝热2195KJKg 时加热糖浆质量447t热水热计 20℃加热110℃ 查表知Cp4187KJKg·K
m蒸汽×γM糖液×Cp×(t2t1)
∴m蒸汽1077th
2 空罐灭菌
查表知水蒸气密度ρ1296Kgm3
水蒸气充满二级种子罐发酵罐时量：
m蒸汽2ρ×V1296×(100×3+10)4018Kgd
3 酵母干燥
酵母干燥设备厂提供验数2000t年活性酵母干燥流化床需蒸汽量：
W干燥3055th
4 营养盐配料
非连续生产汽量02th
水蒸气量077＋0 55＋041÷24＋02157th
设计生产蒸汽量：m设计2th
三水量计算
1 发酵罐总容量300m3填充系数60发酵液总体积180m3
1）拌料水：
180－63糖蜜－077×24蒸汽985m3（菌水）
2）冷水：
酵母生产中放热量取586×103kJm3h 冷水20℃升30℃ 酵母高速生长期立方米发酵液需水量17m3天冷水水量：
m冷水17×180×164896m3
糖液冷天需冷水50m3
3）酵母洗涤水
洗涤水酵母乳二倍天生产酵母乳70m3洗涤水量：70×2140m3d（菌水）
4) 设备面等洗水量16m3d(冷水)
设计冷水循环水损耗量10冷水补充量：
10×4896490m3
天生产水量：
140＋985＋4907285m3d
<三> 面计算污水量时天污水量：
污水包括分离压榨出水刷罐水分离压榨污水量发酵量压榨酵母量27423吨天
刷罐水罐容积20计算罐水：
二级种子罐终种子浓度25gL种子产量200 Kg装料系数80
水×202000Kg2吨
发酵罐：装料系数70水×2077吨天
计算知天污水量：23+2+77327吨
设计污水处理量：327×1240吨天
<二> 水冷中罐酸解液126℃ 冷 30℃ 种子罐发酵罐中醪液保持 30℃ 左右
中罐冷20℃升70℃查表知35℃时水热Cp4174KJKg
m水×Cp×(t2t1)M糖 ×Cp×(t2t1)
∴冷水量m水53吨天
第三章 菌种发酵车间设计
§1 车间物料衡算热量衡算证流程选择工艺参数确定
菌种扩培养流程
卡氏罐级种子罐二级种子罐发酵罐
种子罐培养基：葡萄糖液培养基时补充NPMg等机盐生物素中发酵性糖含量5070gL氮含量15 gL左右P2O5含量05gL左右
培养条件：33℃左右pH4254
通风情况：开始时通风发酵罐开始然升温时微量通风
培养时间：18时左右
级间接种量：级2二级5
3 酵母收获量：
车间纯种培养采微量通风酵母产率静止培养时高考虑数生长期接种般酵母种子达25 gL左右时接入级发酵培养
二 流加培养流程
间歇培养种子—— 代酵母 —— 分离洗涤 —— 商品酵母（二代）
该流程十罐进行次纯种培养种子仅冷藏天污染机会少产品质量较高
1接种量代酵母接种量5二代10
2培养时间：代18时二代15时
3发酵温度33℃
4发酵pH4550
5压力：常压
三菌风供应流程
高空采风高空微生物尘土含量均较少利保护设备受损坏
四 物料热量衡算：
发酵罐天出罐料物料进出说明书P14述
冷水放热量快时计算
发酵罐冷水量37900Kgh≈38 m3h
二级种子罐冷水量14 m3h
§2 设备设计非设备选型
发酵罐设计
1结构设计
发酵终时鲜酵母浓度应150 gL左右单罐发酵产品4000Kg发酵液体积27 m3取装料系数70发酵罐体积38 m3
终发酵醪2 7m3中糖液体积315001324 m3 （NH4）2SO4体积15 m3贮液罐浓度470150031KH2PO4体积05 m3贮液罐浓度8050016玉米浆体积05 m3贮液罐浓度1650032Na2CO3体积05 m3贮液罐浓度295006
设计气升式压力循环发酵罐外部升液部降液顶部进料底部接种底部环形进气蛇冷升液直径D降液直径d升液量直径D升
取发酵罐HD10π4·D2·H38D160m
取升截面积降三倍 3
∴d08mD升138m
2水冷计算：
放热量克酵母固性物放热量1465KJ计算
流加培养程中酵母固性物增长速率50Kg m3·h 酵母生产程中发热量586 ×KJ m3·h冷壁较薄冷水进行强制循环时总传热系数K4186×800KJ m3·h·K取冷水进口16℃ 出口26℃ 发酵液前期温度较低3436℃取T34℃Δtm 123℃
发酵期发酵液时放出热量586×1000×271582200KJh传热面积A384m2冷水量W 37851Kgh0010514 m3s取冷水流速3ms冷截面积S000355 m2 ∴冷径d6cm选缝钢ø65×2 冷长度L188m
冷发酵罐安置
蛇形冷形状图示罐L656支架三支撑U型螺栓固定蛇行罐顶部浸液面低降液
3通风量计算
取通风2vvm通风量27254 m3空气min圆形布气取8喷嘴喷嘴喷出风量应012 m3s
通风量V空气查发酵设备图63
发酵醪升线速度w126ms发酵罐空气提升力AV醪V空气w醪w空气21
∴ V醪液×D2升×W×1382×12619 m3s
寻找 喷嘴喷出气泡分裂细碎条件
公式Re醪液
式中Re醪液：醪液雷诺准数
V醪液：醪液体积循环量19 m3s
D升升量直径
醪液醪液运动黏度0603×106 m2s
∴Re醪液171×106
公式Re空气
式中V嘴喷嘴喷出空气量012 m3s
d1喷嘴直径
V空气：空气运动黏度
P1：喷嘴前空气绝压力（气压）Re空气7273 P1 d1
喷嘴喷出气泡分裂破裂条件Re空气>Re醪液+250
7273 P1 d1>171×106
P1 d1>235
面求喷嘴直径
公式：V嘴18×105×d1×P06×P032 ①
P P1( P2+H010) ②
式中：
P喷嘴前压力差（气压）
P1喷嘴前空气绝压力
H0：液面空气喷嘴缩孔垂直高度13米
P2：罐绝压力（气压）P2 1
②式1 P1（1+1310）
∴P1 33气压（绝压）代入③式
d1 <0014 取d1 0014m14mm
代入①式：01218×105 ×001425 ×P06×103
∴P0009≈001代入①式
P1>231代入③式d1<00098m 取d1 9mm代入①式
P00017代入②式
P1 232代入③式
d1<00098取d1 0009m9mm
喷嘴直径d1 9mm
喷前绝压P1 2317气压
求气直径：取气速u25ms气气体压缩状态体积流量V压（P0 P1 ）×V空气090023170388 m3s 气径d 014m 取热轧缝钢 ø146×5 重1739Kgm重70Kg
4附属构件
①罐体：材料A3钢耐受灭菌压力查表知取壁厚8 mm钢板采双面焊焊缝系数ø09
②封头：底盖选椭圆型封头材料A3钢设计温度120℃查表知[]1270 Kgcm2
钢板宽度3mDg16m单块钢板压制成ø1
单面腐蚀 C2 1mm C1 05mm C3 05mm
封头壁厚s+ C1+C2 +C3
+1+05+05
36 取s8mm
垫片宽度20mm（石棉橡胶板材料）重量185Kg容积0587 m3
二 二级种子罐级种子罐工艺设计计培养基组成
③变径段：取罐部 D22m 变径段锥角45度折边焊接处采双面接焊
s ×+c+245 取s8mm
④顶部采板封头
公式S D×+CK025 垫片宽度175材料A3钢120℃时[]1270 Kgcm2
C108 C21 C32
S2200+08+1+28mm S2 6mm取S10mm重量约P×V78
⑤进料口径：
糖液均流量0000444 m3s
体积流量取均数25倍00011 m3s
取进料糖液流速05ms
径d0053m取缝钢60×40
余进料接量（NH4）2SO4计算
均流量0000046296 m3s
值25倍000011574 m3s
取进料流速02ms
d00172m取ø 32×25
菌种量时24 m3
体积流量0001333 m3s
取流速v1ms
d0041m取60×4
⑥排气：
取通风2vvmV空气27×254 m3min
通入空气绝部分排出认罐顶排出废气54 m3min
取排气气速V排气4ms240mmin
排气径d05m选ø 530×5
⑦视镜
标准JB594642
D2×b
D
D1
b1
b2
≈H
双头螺柱
数量
直径×长度
重量
95×15
145
120
25
14
82
8
M10×32
36Kg
⑧孔：选水吊盖孔Pg24Kgcm2
标准图号JB583641
Dg
D
D1
≈H
A
b
b1
S
螺栓
总重
数量
直径×长度
500
615
575
470
335
20
22
6
24
M16×60
915Kg
⑨法兰
Dg
D
D1
D2
b
d
规格
数量
重量
2200
2330
2290
2255
50
23
M20
76
155Kg
⑩支座：选裙式支座
面计算震动周期限度体系公式
计算：
发酵罐惯性矩I≈
式中Dn——塔体径
——计入腐蚀裕度塔体壁厚
g——重力加速速
∴I1286796cm4
振基周期公式T1179H
式中H——塔体高度
Q——塔设备总重量N
E——塔体材料弹性模量Pa
I——塔体界面惯性矩
查表知A3钢弹性模量E210Gpa
设计塔体连支座高H1770cm
发酵罐组成部分重量(Kg)
孔
视镜
法兰
排气孔
顶盖
封头
变径段
布气
蛇
冷支架
915
36×5
155
62×3
300
185
113
70
580
70
降液
部
罐体
罐体
水压试验
时水重
种进料φ32×25
糖液进料菌种进料
出料(125cm)
128
1090
3804
36800
036×6
11×2
25
总重44720Kg 发酵罐净重7920Kg
T1179×1770×0054S
罐体拉应力处罐底圆筒底部周拉应力料满罐时
σρgH×D(S×2)1000×98×148×160016145×107Pa
[σ]127Kgmm2124×107Pa
σ< [σ]
见罐壁足够
根验取裙式支座壁厚15mm
三 二级种子罐分滤器计算
1 取发酵罐代酵母接种量5二级种子鲜种子产量4000×5200Kg
考虑接入级发酵培养时种子浓度25gL种子罐体积：8000L8m3
取填充系数80种子罐容积80810 m3
培养基组成说明书P1617述
取
2级种子罐产量10Kg接入级种子罐时种子浓度25gL培养液体积接入二级种子罐时：V400L04m3
取装料系数80容积040805m3500L
取
培养基组成：
碳源：×Cx×035228Kg
玉米浆：23×05012Kg
氮源：wNPCNCX(10+007)FFNCXWMMn
10×0085×035×10702×0085×035012×04026Kg
换算硫酸铵：122Kg
磷源：
WpPCpCX(10+03)FFpCX10×0028×035×1302×028×0350125Kg
换算磷酸二氢钾：0239Kg
2 卡氏罐培养基组成：
碳源：×Cx×0350457Kg
玉米浆：0457×0500028Kg23g
氮源：WNPCNCX(10+007)FFNCXWmMn
02×0085×035×10702×0085×035000228×006≈0
添加
磷源：wpPCpCX(10+03)FFpCX02×0028×035×1302×0028×0350000588Kg06g
三二级种子罐分滤器计算
选超细玻璃纤维滤器工作温度30℃df14μmK’0252
通风半时次次15min通风2VVm
通风量V风2×816 m3空气min027m3s
培养周期25h计算滤效果107罐倒罐计算
①求滤层厚度：N1103 N2106
L238cm
取L25cm
②求压力降ΔP空气滤器中速度Vs015ms
填充系数8m145
CV016
ΔPLCL3225Pa
分滤器空气压力：ρgH1000×98×44×104Pa
进入分滤器空气压力：ρgH+ΔP40000+322543225Pa(表压)
进入分滤器空气压力<进入发酵罐空气压力进入分滤器压力应等进入发酵罐压力2317气压
3求分滤器直径：分滤器中空气体积流量V滤V空气027×012 m3s
×d2×VsV滤 ×d2×015012
d1m
四总滤器工艺设计
选超细玻璃纤维滤器工作温度30℃
公式：ΔPLC lgL
中α8df14μm
查表20℃时空气密度ρ1205Kg m3
30℃时空气粘度μ186×106
取滤器中空气流速Vs015ms
查表Vs015ms时0252cm1
1求滤层厚度：发酵周期代种子周期18时计算
济南区污染较严重空气中微生物取8000 m3
N18000×54×60×18467×108
N2103
滤层厚度L463
取L50cm
2 求压力损失：
c52ReV016
m145
ΔPLCL6450Pa
3 滤器直径：
进入滤器中空气压力μ
P滤2317×101×105+6450240467Pa
241气压（绝压）
滤气中空气体积流量V滤V空气(09+027) ×049 m3s
×d2×VsV滤 ×d2×015049
∴d2m
风机求：风量70 m3min
风压241×1033924917mmH2O313Kgcm2
选IEP10037型离心压缩机性规范：
输送介质空气 进口流量100 m3min需功率380Kw
进口压力（Kgcm2绝）出口压力（Kgcm2绝）轴转速14096rmin
外形尺寸（长×宽×高）1600×1750×1140 重量3500Kg
电动机：型号JK1342 功率440Kw 电压6000V 重量4300Kg
§3 车间布置安排
车间设置工艺流程：
二设备尺寸
名称
数量
尺寸（型号）
备注
发酵罐
2
177×22
包括裙座
计量罐
5
128×068
二级种子罐
1
4×18（10m3）
级种子罐
1
128×068(500L)
空气总滤器
1
3×2
填充超细玻璃纤维滤层厚500mm
空气分滤器
1
2×1
滤层厚250mm
空气压缩机
1
1600×1750×1140
380KW
空气贮存罐
1
23×1
空气冷器
1
15×08
电机
1
JK1342
三车间设计根原：
1车间布置应符合生产工艺求物料流序进行加工处理保证水方垂直方连续性物料交叉复运动利工艺位差
2车间布置应符合生产操作求考虑设备设备设备建筑物安全距离考虑工创造时理台设备条件类设备集中放置便维修设备布置宜挤松
3车间布置应符合设备安装检修求设备安装检修拆卸提供必空间面积满足设备利进出车间求考虑设备检修拆卸运送物料需起重运输设备
4应符合厂房建筑求笨重震动设备应置底层剧烈震动设备操作台合基础建筑物柱墙连起
5应符合节约建设投资求工艺道集中布置量采般土建结构
6应符合安全卫生防腐蚀求
7应符合生产发展求
根原做出设备布置：
1空气压缩机置层总滤器置层种子罐置二层分滤器置二层计量罐置三层
2设备墙间距离05m设备间距离05m
3卡氏罐级种子罐二级种子罐顶部水线置车间
4层楼安装层设备面积
绘草图确定设备装位置
车间土建设计基技术参数
技术参数
占面积130 m2 建筑面积108 m2长宽高12×9×192 层数4层高48米
土建设计：
门：位层楼梯行段面双扇门 门洞宽25米高2米
车间：
层：门房间发酵罐房间门双扇宽25米高2米
发酵罐房间压缩机房间采双扇门门洞宽25米高2米
门 房间压缩机房间采单扇门门洞宽1米高2米
二层：楼梯间菌种室间单扇门宽1米高2米菌种室发酵罐房间间双扇门宽25米高2米
三层：楼梯间化验室间单扇门化验室发酵房间间单扇门
四层：单扇门
楼梯：双跑楼梯单独占房间（6×45）楼梯宽度15米斜度约45度
墙：两发酵罐间四层没防墙相隔
窗：层四层山墙开宽2米高2米 窗户外控制室 化验室发酵罐房间宽1米高15米窗户
楼板孔洞：二层三层发酵罐孔洞ø25mø18m四层ø25m
§5电器设备简说明
空气压缩配电机JK1342功率440Kw
电压6000V重量4300Kg
§6车间水电 气耗量计算
车间水刷罐水罐容量20计算水量时二级种子罐发酵罐天培养
二级种子罐：10×202 m3天
发酵罐：38×2076 m3天
车间水量时：10 m3天
冷水循环计入
压缩机P440Kw 440×2410560度电
水蒸气量说明书P20计算值63Kg天
§7车间员配置
控制室控制员：6化验室化验员：2机电维修工：2
第四章车间生产设备选型土建项目概述
原料处理车间：面积15×9层
配料罐27×2 水解罐32×2 中罐56×18
糖液贮罐3×25 磷罐氮罐2×12 玉米浆25×14
分离成型车间：面积12×9 层
记
次毕业设计XX学院食工系发毕业设计务书进行 次毕业设计指导老师XX副教授酿酒活性干酵母生产应技术参考资料综合滨州万隆集团酵母工厂实践验定程度具实价值
次时间长工作量毕业设计 仅起检验知识水作综合运学科知识力 提高相信会毕业工作奠定良基础
次设计XX老师力指导 设计程中帮解决种样困难表示感谢时组学致敬
参考书目
发酵工厂工艺设计概 吴思方编 中国轻工业出版社
2 容器设计 王秀道 山东轻工业学院
3 发酵工程设备设计指导书 王秀道 山东轻工业学院
4 酿酒活性干酵母生产应技术 肖冬光等 蒙古民出版社
5 风机样 国家机械工业委员会编 机械工业出版社
6 塔设备设计 海科学技术出版社
7 发酵设备 高空荣 轻工业出版社
8 化工原理 册 谭天恩等 化学工业出版社
9 氨基酸发酵工艺学 张克旭 中国轻工业出版社
10 酒精蒸馏酒工艺学 章克昌 轻工业出版社
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设 计 文 件
年产10000吨鲜面包酵母
项目
设 计 说 明 书
XX 学 院
设 计 文 件
年产10000吨鲜面包酵母
项目
工程编号：
设 计 说 明 书
XX 学 院
二OO三年X月
目 录
第章 总 …………………………… 1
第二章 设计基理……………………14
第三章 基工艺计算…………………………26
第四章 总图布置运输…………………… 33
第五章 工 艺…………………………… 38
第六章 动控制测量仪表………………… 46
第七章 建筑结构…………………………… 52
第八章 供 电…………………………… 57
第九章 水排水…………………………… 66
第十章 电 信…………………………… 69
第十章 供 热…………………………… 70
第十二章 采暖通风…………………………… 71
第十三章 制冷空压…………………………… 73
第十四章 检测中心…………………………… 75
第十五章 环境保护综合利……………… 77
第十六章 节约源…………………………… 81
第十七章 消 防…………………………… 82
第十八章 职业卫生…………………………… 83
设备清单……………………………………88
第章 酵母营养求
11 营养物质供应
糖液氮源(（NH4）2SO4)磷源（KH2PO4）调节pH碱液均采流加方法分加入获较高产率糖供应速率必须严格控制发酵程中发酵性糖浓度般控制01左右
果培养液中含氮量太低生长速率缓慢容易产生较酒精影响细胞收率培养液中氮含量丰富成品细胞含氮量升高利干燥贮存解决矛盾商品酵母流加培养程中发酵期采氮饥饿培养氮源提前流加整发酵周期60左右时间氮源磷源流加完毕40左右时间流加糖Na2CO3
含氮量较高酵母P2O5含量高细胞生长程中培养液中丰富磷含量利细胞利培养液中氮素控制氮源流加时时控制磷流加量
2流加培养程：
酵母流加培养程分3周期适应期积累期成熟期适应期细胞原生质发生复杂生物化学程细胞数目增加细胞体积增原生质更加均匀贮藏物质逐渐消失代谢机非常活跃然开始出芽繁殖代酵母培养接种子扩培养种子数期接种时适应期较短较高糖浓度会促进程适应期耗氧采通风量二代酵母培养接种子离心分离冷冻种子酵母细胞完全处休眠状态直接进入流加培养时适应期延长正式流加培养前进行活化活化时培养基采较低pH（4245）较高糖浓度（4Bx）通风时补加磷源机盐积累激活细胞合成酶系需营养物质培养液中开始产生酒精味时活化结束活化时间般3060min活化细胞体壮利抑制发酵初期杂菌污染
适应期结束酵母细胞进入迅速生长繁殖数生长期糖液营养盐连续流加时通入量空气数生长期开始时培养液中细胞浓度较低糖液营养盐流加速度较低通风量较着流加培养程进行细胞迅速繁殖3hr左右增殖倍培养液中细胞浓度培养液体积增加发酵罐单位体积细胞增加越越快糖液营养盐流加速率应断增加发酵中期通风量已达进入较稳定高速生长期时培养液中细胞浓度保持较高速率稳定增长生长速率开始降细胞倍增时间逐渐4hr降6hr进入氮饥饿培养阶段倍增时间78时积累期期营养盐般流加酵母增加速率逐渐减糖液流加速率应适逐渐减整酵母积累期酵母细胞繁殖35代扩832倍般代流加培养扩倍数2040倍二代1020倍积累期时间1030 hr 培养条件繁殖倍数定
积累期结束积累代细胞细胞均匀体未母细胞分离刚出芽细胞细胞贮藏物质容易冷藏干燥贮存中死亡终商品酵母必须相成熟细胞求细胞贮藏物质出芽细胞数量相低实现需适酵母成熟期期间流加营养物质减少通风量 营养缺乏情况通风量会加强细胞成份分解程影响成品质量培养液中氮源等营养物质未利完含糖量已接零应量通风时适补充定糖液氮素耗芽孢脱落成熟期时间般052时视细胞状况培养基中残存营养物质情况定成熟期酵母细胞数增加少细胞重量增加
3温度pH
般酵母菌2836℃温度正常生长繁殖般认适生长温度30℃
①温度生长速率关系：酵母菌种适生长温度范围超出适温度培养酵母生长速率温度升降降低
②温度收率关系：许研究表明酵母生长率温度升高降般酵母适生长范围2836℃间发酵生产中选择培养温度利冷传热3536℃30℃左右高适温度条件培养时部分活细胞繁殖消耗定基质维持生命活动部分增殖细胞例温度升增基质中碳源维持部分细胞例升细胞基质率降
③温度产品特性影响：较高培养温度菌体干物质增加特碳水化合物中海藻糖积累利酵母耐糖性耐贮存性增加商品酵母培养般发酵前期采较低培养温度3032℃（耐高温3436℃）利获较高生长率发酵期逐渐提高3436℃（耐高温酵母3840℃）样结合氮源控制利海藻糖积累时较高温度培养时酵母细胞水分较低便分离压榨酵母细胞干固物浓度达3234利鲜酵母保藏
④pH酵母生命活动显著影响培养液中 pH 时细胞原生质膜带电荷原生质膜具胶体性质定 pH值带正电荷种pH值带负电荷种电荷变化引起原生质膜某离子渗透性变化影响酵母细胞营养物质吸收酶形成活力代谢途径细胞膜透性变化高低pH会酵母蛋白变性细胞死亡分解酵母菌种pH求酿酒酵母适应pH范围3660适生长pH范围pH4550酵母生产中杂菌污染减低程度生产中长采较低pH般发酵开始阶段采pH4245 时甚采4042酵母浓度较高生长旺盛时采适pH4550
4氧二氧化碳
培养液中溶解氧浓度较低时酵母菌生长速率氧浓度关系Monod方程表示：max
方程知氧浓度低时生长速率μ氧浓度升正增增长速率逐渐减慢氧浓度达定值时达界溶氧浓度时生长速度增加酵母菌培养液中充分分散时界溶氧浓度致范围0110ppm 0110gm3
发酵生产中影响酵母细胞呼吸细胞生长受氧浓度限制应溶氧浓度维持界溶氧浓度发酵罐中实际饱溶氧浓度般 710ppm罐中控制溶氧浓度般0515ppm约饱溶氧浓度520 发酵中期供氧速率达发酵期生长速率降原溶氧效果较发酵罐延缓酵母生长速率降提高终发酵液酵母浓度提高设备生产力
代谢产物CO 2酵母生长抑制作细胞形态影响 CO 250 时抑制作明显发酵排气中CO 2含量升时葡萄糖中碳转化细胞中碳例降酵母率降耗氧发酵中排气中CO 2 浓度升进行耗氧发酵产生量乙醇引起酵母产率降造成排气中CO 2含量升原二供氧足促酵母酒精发酵二糖浓度较高促酵母进行氧发酵
5乙醇：乙醇生成损失糖分酵母率降发酵液中乙醇含量005时表明通风发酵性令满意01时酵母率会降
分批式流加培养发酵开始时适应期意加入量糖液量通风结果发酵前期产生较酒精酒精含量1015样做目利防止杂菌污染二利积累海藻糖
供氧较条件乙醇产生供糖速率快发酵液中含糖量较高结果
五半成品技术标准
终酵母干物质浓度达4050gL鲜酵母浓度140175gL
发酵程中生长速率逐渐降终导致酵母固性物浓度极限达5左右
生产工艺基计算
设计：
1产品：鲜酵母活性干酵母
2生产原料葡萄糖废糖蜜(含总糖量51)
3厂址：邹
4规模：鲜酵母10000吨年（中2000吨干酵母）
工艺参数选择计算：
㈠二代商品酵母发酵周期15时接种量10
代酵母接种量：10
二级种子罐接种量：5
级种子罐接种量：2
商品鲜酵母含水量：68
发酵液鲜酵母含量：190gL
发酵周期：16时
活性干酵母含水量：6
㈡ 发酵罐容积
（10000÷330）÷019 160m3d
发酵罐填充系数06
初步设定罐冷水盘体积15
总容积：V×（1－015）160÷06
V总容积3137m3
设计24时出罐料考虑应罐轮流工作便该罐进行出料刷洗消毒等设计三发酵罐
发酵罐体积：
3137÷31046m3
取发酵罐体积110m3
二代商品酵母接种量10十次发酵周期十次二代商品酵母
年工作330天天产量：×333吨
§3生产程环节物料衡算热量衡算
物料衡算
生产程：（二代表示二代商品酵母 代带商品酵母级种子培养类推）
代 代 二代……
卡氏罐 级 二级
图知原料处理车间糖液需求量时二代商品酵母二级种子时培养时㈠面分计算耗糖量耗氮量耗磷量耗玉米浆量耗碱液量出物料需求量时天需求量
1发酵罐耗糖（天消耗葡萄糖计算）量：
公式：Wg×Cx÷98
中 Wg：培养酵母需糖量
P：酵母天产量（333吨）产量
F：接种量
Cx：酵母产品干固物含量（）
YXS：酵母干固物糖率()
98糖原料损耗率
Y XS038Cx 16832
F10×333333
Wg×032÷0982575t
废糖蜜消耗量：
W糖蜜2575÷(51×80)632t
（糖蜜中利糖例80）
2发酵罐耗氮（NH4）2SO4）量
公式：W N P×C N (10+007)F×F N ×C X W m×M n
式中 ：
W N培养酵母天需氮量
C N：酵母干固物含氮量C N 75
F N：种子酵母干固物含氮量F N 85
W m：玉米浆量（面计算知W m 0632t）
WN 333×32×0075×(10+007)3×32×00850773t
硫酸铵消耗量：
W（NH4）2SO4 W NM365t
3发酵罐耗玉米浆量
取玉米浆量1（葡萄糖废糖蜜计算）：
W m 632×10632 t
4发酵罐耗碱液量
酵母发酵程中总酸度增酸＜10取发酵终时鲜酵母浓度190gL终发酵醪体积：3330191753m3
100mL发酵醪消耗NaOH量1N×0001L0001mol
1753 m3发酵醪消耗Na2CO3摩尔数
0001×1753mol
质量：106×1753185818g1858Kg
5发酵罐耗磷量(KH2PO4P2O5计)
公式：W p P×C p×C X(10+03)F×F p×C X
式中 W p：天培养酵母需P2O5量
C p：酵母干固物P2O5含量 C p 3
F p：种子酵母干固物P2O5含量 F p 32
W p 333×003×032×（10+03）－33×0032×0320382t
W KH2PO40731t
6 硫酸镁量（含水硫酸镁计算）
发酵液中硫酸镁量002
60t×3×00200378t38kg
7 二级种子罐耗糖量
二级种子罐产量 P333÷3×50555t555㎏
糖蜜量：
55551109t
8 种子培养消耗硫酸铵玉米浆硫酸镁磷酸二氢钾碳酸钠等均酵母生产消耗1计算
：硫酸铵 ：365×100365t37㎏
玉米浆：0632×1000635t6㎏
碳酸钠：0243×1000243t24㎏
磷酸二氢钾：0731×1000731t73㎏
硫酸镁：0038×1000038038㎏
二 热量衡算
<> 蒸汽
水蒸气糖液加热灭菌种子罐实罐灭菌发酵罐空罐灭菌酵母干燥营养盐灭菌等
1 糖液灭菌耗汽量
蒸汽压力02MPa温度126℃查表知时冷凝热2195KJKg 时加热糖浆质量447t热水热计 20℃加热110℃ 查表知Cp4187KJKg·K
m蒸汽×γM糖液×Cp×(t2t1)
∴m蒸汽1077th
2 空罐灭菌
查表知水蒸气密度ρ1296Kgm3
水蒸气充满二级种子罐发酵罐时量：
m蒸汽2ρ×V1296×(100×3+10)4018Kgd
3 酵母干燥
酵母干燥设备厂提供验数2000t年活性酵母干燥流化床需蒸汽量：
W干燥3055th
4 营养盐配料
非连续生产汽量02th
水蒸气量077＋0 55＋041÷24＋02157th
设计生产蒸汽量：m设计2th
三水量计算
1 发酵罐总容量300m3填充系数60发酵液总体积180m3
1）拌料水：
180－63糖蜜－077×24蒸汽985m3（菌水）
2）冷水：
酵母生产中放热量取586×103kJm3h 冷水20℃升30℃ 酵母高速生长期立方米发酵液需水量17m3天冷水水量：
m冷水17×180×164896m3
糖液冷天需冷水50m3
3）酵母洗涤水
洗涤水酵母乳二倍天生产酵母乳70m3洗涤水量：70×2140m3d（菌水）
4) 设备面等洗水量16m3d(冷水)
设计冷水循环水损耗量10冷水补充量：
10×4896490m3
天生产水量：
140＋985＋4907285m3d
<三> 面计算污水量时天污水量：
污水包括分离压榨出水刷罐水分离压榨污水量发酵量压榨酵母量27423吨天
刷罐水罐容积20计算罐水：
二级种子罐终种子浓度25gL种子产量200 Kg装料系数80
水×202000Kg2吨
发酵罐：装料系数70水×2077吨天
计算知天污水量：23+2+77327吨
设计污水处理量：327×1240吨天
<二> 水冷中罐酸解液126℃ 冷 30℃ 种子罐发酵罐中醪液保持 30℃ 左右
中罐冷20℃升70℃查表知35℃时水热Cp4174KJKg
m水×Cp×(t2t1)M糖 ×Cp×(t2t1)
∴冷水量m水53吨天
第三章 菌种发酵车间设计
§1 车间物料衡算热量衡算证流程选择工艺参数确定
菌种扩培养流程
卡氏罐级种子罐二级种子罐发酵罐
种子罐培养基：葡萄糖液培养基时补充NPMg等机盐生物素中发酵性糖含量5070gL氮含量15 gL左右P2O5含量05gL左右
培养条件：33℃左右pH4254
通风情况：开始时通风发酵罐开始然升温时微量通风
培养时间：18时左右
级间接种量：级2二级5
3 酵母收获量：
车间纯种培养采微量通风酵母产率静止培养时高考虑数生长期接种般酵母种子达25 gL左右时接入级发酵培养
二 流加培养流程
间歇培养种子—— 代酵母 —— 分离洗涤 —— 商品酵母（二代）
该流程十罐进行次纯种培养种子仅冷藏天污染机会少产品质量较高
1接种量代酵母接种量5二代10
2培养时间：代18时二代15时
3发酵温度33℃
4发酵pH4550
5压力：常压
三菌风供应流程
高空采风高空微生物尘土含量均较少利保护设备受损坏
四 物料热量衡算：
发酵罐天出罐料物料进出说明书P14述
冷水放热量快时计算
发酵罐冷水量37900Kgh≈38 m3h
二级种子罐冷水量14 m3h
§2 设备设计非设备选型
发酵罐设计
1结构设计
发酵终时鲜酵母浓度应150 gL左右单罐发酵产品4000Kg发酵液体积27 m3取装料系数70发酵罐体积38 m3
终发酵醪2 7m3中糖液体积315001324 m3 （NH4）2SO4体积15 m3贮液罐浓度470150031KH2PO4体积05 m3贮液罐浓度8050016玉米浆体积05 m3贮液罐浓度1650032Na2CO3体积05 m3贮液罐浓度295006
设计气升式压力循环发酵罐外部升液部降液顶部进料底部接种底部环形进气蛇冷升液直径D降液直径d升液量直径D升
取发酵罐HD10π4·D2·H38D160m
取升截面积降三倍 3
∴d08mD升138m
2水冷计算：
放热量克酵母固性物放热量1465KJ计算
流加培养程中酵母固性物增长速率50Kg m3·h 酵母生产程中发热量586 ×KJ m3·h冷壁较薄冷水进行强制循环时总传热系数K4186×800KJ m3·h·K取冷水进口16℃ 出口26℃ 发酵液前期温度较低3436℃取T34℃Δtm 123℃
发酵期发酵液时放出热量586×1000×271582200KJh传热面积A384m2冷水量W 37851Kgh0010514 m3s取冷水流速3ms冷截面积S000355 m2 ∴冷径d6cm选缝钢ø65×2 冷长度L188m
冷发酵罐安置
蛇形冷形状图示罐L656支架三支撑U型螺栓固定蛇行罐顶部浸液面低降液
3通风量计算
取通风2vvm通风量27254 m3空气min圆形布气取8喷嘴喷嘴喷出风量应012 m3s
通风量V空气查发酵设备图63
发酵醪升线速度w126ms发酵罐空气提升力AV醪V空气w醪w空气21
∴ V醪液×D2升×W×1382×12619 m3s
寻找 喷嘴喷出气泡分裂细碎条件
公式Re醪液
式中Re醪液：醪液雷诺准数
V醪液：醪液体积循环量19 m3s
D升升量直径
醪液醪液运动黏度0603×106 m2s
∴Re醪液171×106
公式Re空气
式中V嘴喷嘴喷出空气量012 m3s
d1喷嘴直径
V空气：空气运动黏度
P1：喷嘴前空气绝压力（气压）Re空气7273 P1 d1
喷嘴喷出气泡分裂破裂条件Re空气>Re醪液+250
7273 P1 d1>171×106
P1 d1>235
面求喷嘴直径
公式：V嘴18×105×d1×P06×P032 ①
P P1( P2+H010) ②
式中：
P喷嘴前压力差（气压）
P1喷嘴前空气绝压力
H0：液面空气喷嘴缩孔垂直高度13米
P2：罐绝压力（气压）P2 1
②式1 P1（1+1310）
∴P1 33气压（绝压）代入③式
d1 <0014 取d1 0014m14mm
代入①式：01218×105 ×001425 ×P06×103
∴P0009≈001代入①式
P1>231代入③式d1<00098m 取d1 9mm代入①式
P00017代入②式
P1 232代入③式
d1<00098取d1 0009m9mm
喷嘴直径d1 9mm
喷前绝压P1 2317气压
求气直径：取气速u25ms气气体压缩状态体积流量V压（P0 P1 ）×V空气090023170388 m3s 气径d 014m 取热轧缝钢 ø146×5 重1739Kgm重70Kg
4附属构件
①罐体：材料A3钢耐受灭菌压力查表知取壁厚8 mm钢板采双面焊焊缝系数ø09
②封头：底盖选椭圆型封头材料A3钢设计温度120℃查表知[]1270 Kgcm2
钢板宽度3mDg16m单块钢板压制成ø1
单面腐蚀 C2 1mm C1 05mm C3 05mm
封头壁厚s+ C1+C2 +C3
+1+05+05
36 取s8mm
垫片宽度20mm（石棉橡胶板材料）重量185Kg容积0587 m3
二 二级种子罐级种子罐工艺设计计培养基组成
③变径段：取罐部 D22m 变径段锥角45度折边焊接处采双面接焊
s ×+c+245 取s8mm
④顶部采板封头
公式S D×+CK025 垫片宽度175材料A3钢120℃时[]1270 Kgcm2
C108 C21 C32
S2200+08+1+28mm S2 6mm取S10mm重量约P×V78
⑤进料口径：
糖液均流量0000444 m3s
体积流量取均数25倍00011 m3s
取进料糖液流速05ms
径d0053m取缝钢60×40
余进料接量（NH4）2SO4计算
均流量0000046296 m3s
值25倍000011574 m3s
取进料流速02ms
d00172m取ø 32×25
菌种量时24 m3
体积流量0001333 m3s
取流速v1ms
d0041m取60×4
⑥排气：
取通风2vvmV空气27×254 m3min
通入空气绝部分排出认罐顶排出废气54 m3min
取排气气速V排气4ms240mmin
排气径d05m选ø 530×5
⑦视镜
标准JB594642
D2×b
D
D1
b1
b2
≈H
双头螺柱
数量
直径×长度
重量
95×15
145
120
25
14
82
8
M10×32
36Kg
⑧孔：选水吊盖孔Pg24Kgcm2
标准图号JB583641
Dg
D
D1
≈H
A
b
b1
S
螺栓
总重
数量
直径×长度
500
615
575
470
335
20
22
6
24
M16×60
915Kg
⑨法兰
Dg
D
D1
D2
b
d
规格
数量
重量
2200
2330
2290
2255
50
23
M20
76
155Kg
⑩支座：选裙式支座
面计算震动周期限度体系公式
计算：
发酵罐惯性矩I≈
式中Dn——塔体径
——计入腐蚀裕度塔体壁厚
g——重力加速速
∴I1286796cm4
振基周期公式T1179H
式中H——塔体高度
Q——塔设备总重量N
E——塔体材料弹性模量Pa
I——塔体界面惯性矩
查表知A3钢弹性模量E210Gpa
设计塔体连支座高H1770cm
发酵罐组成部分重量(Kg)
孔
视镜
法兰
排气孔
顶盖
封头
变径段
布气
蛇
冷支架
915
36×5
155
62×3
300
185
113
70
580
70
降液
部
罐体
罐体
水压试验
时水重
种进料φ32×25
糖液进料菌种进料
出料(125cm)
128
1090
3804
36800
036×6
11×2
25
总重44720Kg 发酵罐净重7920Kg
T1179×1770×0054S
罐体拉应力处罐底圆筒底部周拉应力料满罐时
σρgH×D(S×2)1000×98×148×160016145×107Pa
[σ]127Kgmm2124×107Pa
σ< [σ]
见罐壁足够
根验取裙式支座壁厚15mm
三 二级种子罐分滤器计算
1 取发酵罐代酵母接种量5二级种子鲜种子产量4000×5200Kg
考虑接入级发酵培养时种子浓度25gL种子罐体积：8000L8m3
取填充系数80种子罐容积80810 m3
培养基组成说明书P1617述
取
2级种子罐产量10Kg接入级种子罐时种子浓度25gL培养液体积接入二级种子罐时：V400L04m3
取装料系数80容积040805m3500L
取
培养基组成：
碳源：×Cx×035228Kg
玉米浆：23×05012Kg
氮源：wNPCNCX(10+007)FFNCXWMMn
10×0085×035×10702×0085×035012×04026Kg
换算硫酸铵：122Kg
磷源：
WpPCpCX(10+03)FFpCX10×0028×035×1302×028×0350125Kg
换算磷酸二氢钾：0239Kg
2 卡氏罐培养基组成：
碳源：×Cx×0350457Kg
玉米浆：0457×0500028Kg23g
氮源：WNPCNCX(10+007)FFNCXWmMn
02×0085×035×10702×0085×035000228×006≈0
添加
磷源：wpPCpCX(10+03)FFpCX02×0028×035×1302×0028×0350000588Kg06g
三二级种子罐分滤器计算
选超细玻璃纤维滤器工作温度30℃df14μmK’0252
通风半时次次15min通风2VVm
通风量V风2×816 m3空气min027m3s
培养周期25h计算滤效果107罐倒罐计算
①求滤层厚度：N1103 N2106
L238cm
取L25cm
②求压力降ΔP空气滤器中速度Vs015ms
填充系数8m145
CV016
ΔPLCL3225Pa
分滤器空气压力：ρgH1000×98×44×104Pa
进入分滤器空气压力：ρgH+ΔP40000+322543225Pa(表压)
进入分滤器空气压力<进入发酵罐空气压力进入分滤器压力应等进入发酵罐压力2317气压
3求分滤器直径：分滤器中空气体积流量V滤V空气027×012 m3s
×d2×VsV滤 ×d2×015012
d1m
四总滤器工艺设计
选超细玻璃纤维滤器工作温度30℃
公式：ΔPLC lgL
中α8df14μm
查表20℃时空气密度ρ1205Kg m3
30℃时空气粘度μ186×106
取滤器中空气流速Vs015ms
查表Vs015ms时0252cm1
1求滤层厚度：发酵周期代种子周期18时计算
济南区污染较严重空气中微生物取8000 m3
N18000×54×60×18467×108
N2103
滤层厚度L463
取L50cm
2 求压力损失：
c52ReV016
m145
ΔPLCL6450Pa
3 滤器直径：
进入滤器中空气压力μ
P滤2317×101×105+6450240467Pa
241气压（绝压）
滤气中空气体积流量V滤V空气(09+027) ×049 m3s
×d2×VsV滤 ×d2×015049
∴d2m
风机求：风量70 m3min
风压241×1033924917mmH2O313Kgcm2
选IEP10037型离心压缩机性规范：
输送介质空气 进口流量100 m3min需功率380Kw
进口压力（Kgcm2绝）出口压力（Kgcm2绝）轴转速14096rmin
外形尺寸（长×宽×高）1600×1750×1140 重量3500Kg
电动机：型号JK1342 功率440Kw 电压6000V 重量4300Kg
§3 车间布置安排
车间设置工艺流程：
二设备尺寸
名称
数量
尺寸（型号）
备注
发酵罐
2
177×22
包括裙座
计量罐
5
128×068
二级种子罐
1
4×18（10m3）
级种子罐
1
128×068(500L)
空气总滤器
1
3×2
填充超细玻璃纤维滤层厚500mm
空气分滤器
1
2×1
滤层厚250mm
空气压缩机
1
1600×1750×1140
380KW
空气贮存罐
1
23×1
空气冷器
1
15×08
电机
1
JK1342
三车间设计根原：
1车间布置应符合生产工艺求物料流序进行加工处理保证水方垂直方连续性物料交叉复运动利工艺位差
2车间布置应符合生产操作求考虑设备设备设备建筑物安全距离考虑工创造时理台设备条件类设备集中放置便维修设备布置宜挤松
3车间布置应符合设备安装检修求设备安装检修拆卸提供必空间面积满足设备利进出车间求考虑设备检修拆卸运送物料需起重运输设备
4应符合厂房建筑求笨重震动设备应置底层剧烈震动设备操作台合基础建筑物柱墙连起
5应符合节约建设投资求工艺道集中布置量采般土建结构
6应符合安全卫生防腐蚀求
7应符合生产发展求
根原做出设备布置：
1空气压缩机置层总滤器置层种子罐置二层分滤器置二层计量罐置三层
2设备墙间距离05m设备间距离05m
3卡氏罐级种子罐二级种子罐顶部水线置车间
4层楼安装层设备面积
绘草图确定设备装位置
车间土建设计基技术参数
技术参数
占面积130 m2 建筑面积108 m2长宽高12×9×192 层数4层高48米
土建设计：
门：位层楼梯行段面双扇门 门洞宽25米高2米
车间：
层：门房间发酵罐房间门双扇宽25米高2米
发酵罐房间压缩机房间采双扇门门洞宽25米高2米
门 房间压缩机房间采单扇门门洞宽1米高2米
二层：楼梯间菌种室间单扇门宽1米高2米菌种室发酵罐房间间双扇门宽25米高2米
三层：楼梯间化验室间单扇门化验室发酵房间间单扇门
四层：单扇门
楼梯：双跑楼梯单独占房间（6×45）楼梯宽度15米斜度约45度
墙：两发酵罐间四层没防墙相隔
窗：层四层山墙开宽2米高2米 窗户外控制室 化验室发酵罐房间宽1米高15米窗户
楼板孔洞：二层三层发酵罐孔洞ø25mø18m四层ø25m
§5电器设备简说明
空气压缩配电机JK1342功率440Kw
电压6000V重量4300Kg
§6车间水电 气耗量计算
车间水刷罐水罐容量20计算水量时二级种子罐发酵罐天培养
二级种子罐：10×202 m3天
发酵罐：38×2076 m3天
车间水量时：10 m3天
冷水循环计入
压缩机P440Kw 440×2410560度电
水蒸气量说明书P20计算值63Kg天
§7车间员配置
控制室控制员：6化验室化验员：2机电维修工：2
第四章车间生产设备选型土建项目概述
原料处理车间：面积15×9层
配料罐27×2 水解罐32×2 中罐56×18
糖液贮罐3×25 磷罐氮罐2×12 玉米浆25×14
分离成型车间：面积12×9 层
记
次毕业设计XX学院食工系发毕业设计务书进行 次毕业设计指导老师XX副教授酿酒活性干酵母生产应技术参考资料综合滨州万隆集团酵母工厂实践验定程度具实价值
次时间长工作量毕业设计 仅起检验知识水作综合运学科知识力 提高相信会毕业工作奠定良基础
次设计XX老师力指导 设计程中帮解决种样困难表示感谢时组学致敬
参考书目
发酵工厂工艺设计概 吴思方编 中国轻工业出版社
2 容器设计 王秀道 山东轻工业学院
3 发酵工程设备设计指导书 王秀道 山东轻工业学院
4 酿酒活性干酵母生产应技术 肖冬光等 蒙古民出版社
5 风机样 国家机械工业委员会编 机械工业出版社
6 塔设备设计 海科学技术出版社
7 发酵设备 高空荣 轻工业出版社
8 化工原理 册 谭天恩等 化学工业出版社
9 氨基酸发酵工艺学 张克旭 中国轻工业出版社
10 酒精蒸馏酒工艺学 章克昌 轻工业出版社
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