1工廠設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：年產(chǎn)10萬(wàn)噸一水檸檬酸工廠設(shè)計(jì)姓名院系生命科學(xué)學(xué)院專業(yè)生物工程年級(jí)學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師2011-5-312目錄1.緒論.51.1項(xiàng)目建設(shè)的背景.51.1.1項(xiàng)目提出的依據(jù).51.1.2投資的必要性.51.1.3研究范圍及過(guò)程.51.2市場(chǎng)需求預(yù)測(cè).61.2.1國(guó)際市場(chǎng)分析.61.2.2國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析.61.2.3市場(chǎng)銷售與價(jià)格.71.3廠區(qū)選擇.71.3.1廠址的地理位置.71.3.2工程地址基本情況.71.3.3交通狀況.82.廠區(qū)平面設(shè)計(jì).92.1總平面設(shè)計(jì).92.2設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).92.2.1設(shè)計(jì)依據(jù).92.2.2總平面設(shè)計(jì)說(shuō)明.102.3主要設(shè)計(jì)指標(biāo).103.產(chǎn)品方案及工藝流程.103.1產(chǎn)品方案.103.2工藝流程.113.3操作工藝.123.3.1原料的處理.123.3.2發(fā)酵工序.123.3.3醪液處理工序.123.3.4提取工段.123.3.5精制工段.134.工藝計(jì)算.134.1物料衡算.134.1.1工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù).134.1.2原料消耗計(jì)算（基準(zhǔn)：一噸成品檸檬酸）.144.1.3發(fā)酵醪量的計(jì)算.144.1.4接種量.154.1.5液化醪量計(jì)算.154.1.6成品檸檬酸.154.1.7淀粉質(zhì)原料年產(chǎn)10萬(wàn)噸一水檸檬酸廠總物料衡算.164.2熱量衡算.174.2.1液化熱平衡計(jì)算.174.2.2發(fā)酵過(guò)程中的蒸汽耗量的計(jì)算.1734.2.3發(fā)酵過(guò)程中的冷卻水耗量計(jì)算.194.2.4發(fā)酵過(guò)程中的無(wú)菌空氣耗用量的計(jì)算.195.糖化車間設(shè)備設(shè)計(jì)與選型.205.1調(diào)漿桶的選型.205.2噴射加熱器的選型.215.3液化維持罐的選型.225.4板式換熱器的選型.226.發(fā)酵車間設(shè)備設(shè)計(jì)與選型.236.1發(fā)酵罐的選型.236.1.1發(fā)酵罐容積和臺(tái)數(shù)的確定.236.1.2主要尺寸的計(jì)算.246.1.3發(fā)酵罐冷卻面積的計(jì)算.256.1.4發(fā)酵罐攪拌器的設(shè)計(jì).256.1.5發(fā)酵罐設(shè)備結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì).276.1.6發(fā)酵罐設(shè)備材料的選擇.296.1.7發(fā)酵罐壁厚的計(jì)算.296.1.8發(fā)酵罐接管設(shè)計(jì).306.1.9發(fā)酵罐支座的選擇.316.2種子罐的選型.316.2.1種子罐容積和數(shù)量的確定.316.2.2種子罐主要尺寸確定.316.2.3種子罐型號(hào)確定.326.3貯罐選型.326.3.1發(fā)酵成熟醪貯罐.326.3.2硫酸銨貯罐.327.水電平衡.347.1全年用水量計(jì)算.347.1.1生產(chǎn)用水.347.1.2鍋爐用水.347.1.3生活用水.347.2全年用電量計(jì)算.347.2.1生產(chǎn)用電.347.2.2照明用電.357.2.3生活用電.358.公用工程和輔助設(shè)施.368.1工廠運(yùn)輸.368.1.1貨物運(yùn)輸量及運(yùn)輸方式的確定.368.1.2貨物運(yùn)輸方案的確定.368.2貯運(yùn)設(shè)施.368.2.1各種物料貯存天數(shù)及貯存量根據(jù)以下原則確定.368.2.2各種物料貯存天數(shù)、貯存量的確定.368.2.3物料貯存方案的確定.378.3給水排水.378.3.1給水.378.3.2循環(huán)水系統(tǒng).3748.3.3排水.388.4采暖通氣系統(tǒng).388.5供電及電訊.388.5.1供電.388.5.2電訊.388.6供熱.389.企業(yè)組織和勞動(dòng)定員.399.1建制及組織.399.2崗位定員情況.3910.環(huán)境保護(hù)與勞動(dòng)安全.4010.1環(huán)境保護(hù).4010.1.1主要污染源.4010.1.2環(huán)境保護(hù)措施.4010.2勞動(dòng)保護(hù)與安全衛(wèi)生.4110.2.1編制依據(jù)及采用的技術(shù)規(guī)范.4110.2.2工業(yè)安全衛(wèi)生規(guī)程.4110.2.3職業(yè)安全衛(wèi)生防護(hù)的措施.4210.2.4事故時(shí)搶救及應(yīng)急措施.4210.2.5防機(jī)械損傷及燙傷措施.4210.3消防.4310.3.1工程的消防環(huán)境.4310.3.2工程的火災(zāi)區(qū)危險(xiǎn)性類別.4310.3.3消防設(shè)施和措施.4311.技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與設(shè)計(jì)概算.4311.1工廠成本產(chǎn)品成本概算.4311.2設(shè)備的總投資概算.4411.3經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析.45參考文獻(xiàn).45致謝.46附錄.4651.緒論1.1項(xiàng)目建設(shè)的背景1.1.1項(xiàng)目提出的依據(jù)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展和人民生活水平的提高，檸檬酸在飲料、食品和飼料工業(yè)中用量將以5%10%速率遞增；另外，對(duì)檸檬酸深加工產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和應(yīng)用推廣工作力度的加大，其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)展，并在其他行業(yè)中的使用份額也將增加；在國(guó)外隨著對(duì)環(huán)保的呼聲越來(lái)越高，檸檬酸在洗滌劑中所占份額增長(zhǎng)較快，而我國(guó)目前代替三聚磷酸鈉用于洗滌劑生產(chǎn)中的檸檬酸數(shù)量較小，相信隨著我國(guó)環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，用檸檬酸替代對(duì)環(huán)境和水質(zhì)有污染的三聚磷酸鈉的數(shù)量逐年增加。目前美國(guó)人均消費(fèi)檸檬酸為1千克/年，而我國(guó)人均消費(fèi)僅為0.05千克/年，市場(chǎng)潛力巨大。1.1.2投資的必要性1)檸檬酸用途廣泛，市場(chǎng)容量大，市場(chǎng)前景好。2)公司是我國(guó)較早專業(yè)，生產(chǎn)檸檬酸的企業(yè)，積累豐富的生產(chǎn)和研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了一批技術(shù)、管理骨干和熟練操作的員工。3)品牌優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)有一定知名度，有較穩(wěn)定的市場(chǎng)和客戶。4)區(qū)位、資源優(yōu)勢(shì)明顯，有生產(chǎn)檸檬酸得天獨(dú)厚的有利條件。5)盤活存量，熱電結(jié)合，工程優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)投資少，成本低，產(chǎn)品具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。6)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，做大規(guī)模，做優(yōu)品質(zhì)，具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，力爭(zhēng)行業(yè)領(lǐng)先。1.1.3研究范圍及過(guò)程本可行性研究針對(duì)年產(chǎn)10萬(wàn)噸檸檬酸的工藝計(jì)算選型方案、投資估算、全廠概況等進(jìn)行全面分析論證。61.2市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)1.2.1國(guó)際市場(chǎng)分析檸檬酸是目前用途最廣泛的食品添加劑之一，在食品行業(yè)需求量非常大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近幾十年來(lái)，全球檸檬酸需求量一直在強(qiáng)勁增長(zhǎng)。20世紀(jì)80年代初，全世界年產(chǎn)銷量為20多萬(wàn)噸，現(xiàn)在已達(dá)120多萬(wàn)噸，20年間市場(chǎng)容量膨脹5倍。年平均增長(zhǎng)率為5%以上，其中用于食品的占60%左右，工業(yè)用占40%。食品中用途最大的是清涼飲料，工業(yè)用主要在洗滌方面和電鍍方面。展望后市，檸檬酸仍有很大發(fā)展空間，前景看好。近幾年國(guó)外需求量呈上升趨勢(shì)，尤其是亞洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的國(guó)家和地區(qū)檸檬酸進(jìn)口量增長(zhǎng)較高，如韓國(guó)、新加坡、泰國(guó)、臺(tái)灣；發(fā)展中國(guó)家也隨著人民生活水平的提高，飲料和食品工業(yè)發(fā)展較快，對(duì)檸檬酸需求量逐年增加，出口形勢(shì)看好。我國(guó)檸檬酸原料來(lái)源豐富，又有世界上獨(dú)特的發(fā)酵技術(shù)，工藝簡(jiǎn)單；隨著ILCS新工藝和發(fā)酵廢渣綜合利用技術(shù)的推廣應(yīng)用和原料價(jià)格降低，我國(guó)檸檬酸在國(guó)際市場(chǎng)上的價(jià)格優(yōu)勢(shì)將更加突出。事實(shí)上，像檸檬酸這種工藝技術(shù)比較成熟、價(jià)格較低的產(chǎn)品，沒(méi)有一定的規(guī)模很難有競(jìng)爭(zhēng)力。今后我國(guó)企業(yè)要想長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，必須擴(kuò)大規(guī)模，在調(diào)整中發(fā)展壯大。要抓住全球檸檬酸生產(chǎn)向中國(guó)轉(zhuǎn)移的有利時(shí)機(jī)，形成幾家年產(chǎn)規(guī)模達(dá)10萬(wàn)20萬(wàn)噸的企業(yè)，爭(zhēng)取占有更多的國(guó)際市場(chǎng)份額。1.2.2國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，我國(guó)從20世紀(jì)60年代開(kāi)始生產(chǎn)檸檬酸。近10年來(lái)，由于出口的刺激，我國(guó)檸檬酸的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量增長(zhǎng)很快。由1985年3.7萬(wàn)噸/年猛增到2002年42.7萬(wàn)噸/年。目前，我國(guó)檸檬酸的生產(chǎn)廠家有近百家，總生產(chǎn)能力約為50萬(wàn)噸/年，除西藏外，幾乎每個(gè)省都建有檸檬酸生產(chǎn)裝置。生產(chǎn)規(guī)模大多為1000-3000噸/年，年產(chǎn)量在5000噸以上的廠家有20幾家，萬(wàn)噸級(jí)以上的有9家，全年正常生產(chǎn)的企業(yè)有30多家。生產(chǎn)廠家主要集中在安徽、江蘇、山東等玉米和薯類資源豐富的地區(qū)。主要的生產(chǎn)廠家有安徽豐原生物化學(xué)集團(tuán)公司（生產(chǎn)能力為15.0萬(wàn)噸/年）、江蘇無(wú)錫羅氏中亞檸檬酸有限公司（生產(chǎn)能力為5.0萬(wàn)噸/年）、江蘇宜興協(xié)聯(lián)生化有限公司（生產(chǎn)能力為3.0萬(wàn)噸/年）、安徽華源生物藥業(yè)有限公司（生產(chǎn)能力為3萬(wàn)噸/年）、山東檸檬生化有限公司（生產(chǎn)能力為4萬(wàn)噸/年）、山東日照泰山潔晶生化有限公司（生產(chǎn)能力為4萬(wàn)噸/年）等；皖蘇魯檸檬酸產(chǎn)量約占全國(guó)產(chǎn)量75%。近年來(lái)我國(guó)檸檬酸的出口量逐年上升，出口量一般占國(guó)內(nèi)產(chǎn)量的80以上，產(chǎn)品幾乎銷售到世界的每一個(gè)角落。從20世紀(jì)90年代起，出口量更是年年躍上新臺(tái)階，1998年出口量為13.00萬(wàn)噸/年，1999年出口量為18.29萬(wàn)噸/年，2000年出口量為22.54萬(wàn)噸/年，2001年出口量為24.18萬(wàn)噸/年，2002年出口量為27.03萬(wàn)噸，2003年33萬(wàn)噸，并以每年15%速度增長(zhǎng)。我國(guó)檸檬酸主要出口到美國(guó)、歐洲、日本以及東南亞市場(chǎng)。其中，每年出口到美國(guó)的檸檬酸有6萬(wàn)多噸，歐洲5萬(wàn)多噸，日本3萬(wàn)多噸。我國(guó)檸檬酸年總產(chǎn)量居世界第一。近年來(lái)，由于我國(guó)大多數(shù)檸檬酸企業(yè)在質(zhì)7量、環(huán)保方面投入不足，多以低檔含水檸檬酸競(jìng)相低價(jià)出口，遭遇多國(guó)反傾銷投訴，目前已出現(xiàn)嚴(yán)重的供大于求的局面。因此抗風(fēng)險(xiǎn)能力較小的工廠紛紛停產(chǎn)，同時(shí)檸檬酸生產(chǎn)基礎(chǔ)較好的工廠又在不斷擴(kuò)建，從而達(dá)到了一個(gè)新的平衡。目前檸檬酸價(jià)格也在多年下滑走低后趨于平穩(wěn)，止跌漸升。目前我國(guó)檸檬酸出口產(chǎn)品檔次不高，難以達(dá)到美國(guó)藥典標(biāo)準(zhǔn)（USP24），出口價(jià)格較低，比國(guó)際市場(chǎng)平均價(jià)低了2030。隨著國(guó)內(nèi)檸檬酸生產(chǎn)技術(shù)不斷成熟，發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)壁壘不斷清除，發(fā)達(dá)國(guó)家正逐步退出檸檬酸市場(chǎng)?，F(xiàn)正是國(guó)內(nèi)檸檬酸生產(chǎn)廠家市場(chǎng)擴(kuò)張的最好時(shí)機(jī)。1.2.3市場(chǎng)銷售與價(jià)格總體來(lái)看，國(guó)內(nèi)銷售占總量30%，外貿(mào)公司20%，自營(yíng)出口50%。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要客戶有喜之郎、麗珠集團(tuán)、大地集團(tuán)等。自營(yíng)出口地區(qū)主要為歐盟、韓國(guó)、臺(tái)灣、土耳其、新加坡等。2003年上半年，出口價(jià)格大幅下降，8月以后檸檬酸價(jià)格穩(wěn)步上升。目前，國(guó)內(nèi)食品級(jí)一水檸檬酸（BP93/BP98）5800-6100元/噸；國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格為USD640/MT（折合人民幣5300元/噸）。無(wú)水檸檬酸（BP93）6700-7000元/噸，國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格為USD700/MT（折合人民幣6500元/噸）。預(yù)測(cè)近兩年的價(jià)格為USD610/MT左右。根據(jù)企業(yè)的發(fā)展，逐步將銷售結(jié)構(gòu)調(diào)整為國(guó)內(nèi)銷售占總量20%，外貿(mào)公司5%，自營(yíng)出口75%。國(guó)內(nèi)主流生產(chǎn)商一水檸檬酸2009年12月報(bào)價(jià)已達(dá)6500元/噸以上，較11月份漲幅超過(guò)1000元/噸，一家主要生產(chǎn)商無(wú)水檸檬酸報(bào)價(jià)7500元/噸。檸檬酸鈉報(bào)價(jià)7000元/噸，均較前期有大幅上漲。1.3廠區(qū)選擇1.3.1廠址的地理位置本廠擬選定在淄博高新開(kāi)發(fā)區(qū)。淄博位于山東中部魯中山區(qū)與魯北平原的交