《發(fā)酵工程》課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：年產(chǎn)90000噸啤酒的酵母泥深加工工藝姓

名______學(xué)

院生物學(xué)院專

業(yè)生物技術(shù)學(xué)

號__指導(dǎo)教師2012年7月7日09級生物技術(shù)專業(yè)《發(fā)酵工程》課程設(shè)計任務(wù)書題目：年產(chǎn)90000噸啤酒的酵母泥深加工工藝設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)90000噸啤酒。產(chǎn)品規(guī)格：國標(biāo)酵母提取物。生產(chǎn)方法：以啤酒酵母泥為原料，經(jīng)過脫苦，自溶，機械破碎,，酶解，滅酶，分離，濃縮，干燥等過程。原料：酵母泥(每生產(chǎn)100噸啤酒就可得到含水分80%的酵母泥1.5噸)。酶用量：木瓜蛋白酶加入量為酵母量的0.02％。細(xì)胞壁的破碎率可達(dá)97.9％。酵母自溶溫度40～60℃，自溶后升溫到85℃滅酶10min。全年生產(chǎn)天數(shù)：300天。一、課程設(shè)計目的 學(xué)生在掌握了基礎(chǔ)理論，專業(yè)理論，專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生具備發(fā)酵工廠工藝、工程設(shè)計的能力；其基本目的是：1、培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識，解決工程實際問題的能力。 2、培養(yǎng)學(xué)生掌握發(fā)酵工廠工藝流程和主要設(shè)備設(shè)計的方法及設(shè)計步驟。 3、達(dá)到對學(xué)生進(jìn)行基本技能的訓(xùn)練，例如：計算、繪圖、熟悉和運用設(shè)計資料（手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖冊和規(guī)范等）的能力。二、設(shè)計內(nèi)容： 1．根據(jù)設(shè)計任務(wù)，查閱有關(guān)資料、文獻(xiàn)，搜集必要的技術(shù)資料及工藝參數(shù)，進(jìn)行生產(chǎn)方法的選擇與比較，工藝流程與工藝條件的確定和論證。 2.工藝計算：全廠的物料衡算；蒸汽、水用量的衡算。 3.生產(chǎn)設(shè)備選型計算：包括設(shè)備的選型，容量，數(shù)量及主要的外形尺寸。三、設(shè)計要求： 1.根據(jù)以上設(shè)計內(nèi)容書寫設(shè)計說明書(以《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計概論》車間初步設(shè)計說明書的編寫要求書寫)。2.完成一張圖紙(1號圖紙)酵母深加工(酵母精生產(chǎn))工藝流程圖。四、設(shè)計時間2011—2012學(xué)年第二學(xué)期：第21、22周，共計二周目錄選題背景及方案簡介 1工藝確定、工藝流程草圖及說明 11.工藝確定 12.工藝流程草圖 23.工藝說明 33.1離心分離1 33.2離心分離2 33.3自溶 33.4離心分離3 43.5濃縮 43.6包裝1 43.7干燥 43.8包裝2 43.9包裝3 4工藝計算 41.物料衡算 41.1.加工前 51.2.離心分離1 51.3.稀釋 61.4.過濾 61.5.離心分離2 61.6.脫苦 61.7.自溶 71.8.離心分離3 71.9.濃縮 71.10.包裝1 81.11.干燥 81.12.包裝2 81.13.包裝3 81.14.得率 82.熱量衡算 92.1熱量傳遞流程圖 92.2熱量衡算 10設(shè)備選型 191.儲水罐 192.啤酒罐 203.脫苦罐 214.自溶罐 215.過濾器 226.離心分離機 237.泵 238.濃縮器 249.干燥機 2410.包裝機1 2511.包裝機2 2512.包裝機3 26設(shè)計結(jié)果一覽表 27設(shè)計評價 30心得體會 31參考文獻(xiàn) 32選題背景及方案簡介本方案是關(guān)于利用啤酒酵母泥生產(chǎn)酵母提取物（酵母膏）的工藝方法。啤酒酵母泥是啤酒工業(yè)的副產(chǎn)物，產(chǎn)量大約是啤酒的1.5%。啤酒酵母泥中有一半是啤酒，可直接回收作為新鮮啤酒銷售，另一半中除了少量的雜質(zhì)外絕大部分是啤酒酵母細(xì)胞。啤酒酵母營養(yǎng)豐富，含有碳水化合物、8種人體必須氨基酸、14種礦物質(zhì)以及幾乎所有種類的維生素。將酵母制成酵母提取物不僅可以使其中的營養(yǎng)物質(zhì)更容易吸收還有濃郁的肉香味，可以用來培養(yǎng)微生物、加工成調(diào)味品甚至是保健品。另外，酵母提取物的副產(chǎn)物——酵母細(xì)胞壁含有β-葡聚糖、甘露寡糖、脂類、蛋白質(zhì)和少量的幾丁質(zhì)，具有增強免疫、抗病毒、抗氧化、促生長、吸附細(xì)菌及霉菌毒素等多種重要的生物學(xué)功能，是新型保健品，而且也可以制成粉末作為優(yōu)良飼料使用?？梢?，酵母泥渾身是寶，擁有巨大的經(jīng)濟(jì)價值。中國的啤酒產(chǎn)業(yè)正以日新月異的速度增長，每年的酵母泥產(chǎn)量已經(jīng)非常龐大。然而，每年得到的酵母泥中很大一部分都作為廢物直接丟棄到環(huán)境中。這樣不僅不利于環(huán)保而且會造成資源的巨大浪費如果將這些酵母直接排放到環(huán)境中，完全不符合構(gòu)建“兩型社會”的思想。因此必須將酵母泥深加工，變廢為寶，創(chuàng)造更大價值。本方案先通過離心回收酵母泥中的啤酒，再通過除雜、脫苦、自溶等工藝得到酵母提取物以及酵母細(xì)胞壁，最后加工成酵母膏以及酵母胞壁粉。酵母膏可直接作為微生物培養(yǎng)基使用，也可以再加工成調(diào)味料和保健品；酵母胞壁粉既可以作為飼料使用也可以作為保健品使用。工藝確定、工藝流程草圖及說明1.工藝確定通過查找文獻(xiàn)資料，確定了酵母泥深加工的工藝為：收集酵母泥、通過離心回收啤酒上清，得到的沉淀通過祛雜、水洗分離、脫苦、自溶、滅酶、分離濃縮、包裝等得到酵母膏和酵母胞壁粉。選取此工藝的原因是可以最大限度地回收利用酵母泥，將廢物產(chǎn)率降到最低，在獲取經(jīng)濟(jì)利益的同時兼顧環(huán)境保護(hù)。達(dá)到建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”企業(yè)的目標(biāo)。2.工藝流程草圖包裝1包裝1酵母泥離心分離1稀釋罐稀釋80目振蕩篩過濾離心分離2脫苦罐脫苦自溶罐自溶、滅酶泵1泵2泵3泵4泵5離心分離3泵6濃縮泵7上清啤酒罐儲水罐濾出物廢物箱水沉淀干燥包裝2水水水泵8泵9包裝3成品3圖1工藝流程草圖3.工藝說明3.1離心分離1此步是為了回收酵母泥中的殘余啤酒，采用蝶式離心分離機。離心分離出的上清通過離心機自帶的泵泵入啤酒罐，再經(jīng)過包裝機3包裝成啤酒出售。得到的沉淀通過離心泵1泵入稀釋罐。包裝3將啤酒罐中的啤酒包裝成成品，采用灌裝包裝機，可快速包裝。稀釋根據(jù)資料，加入5倍體積的水稀釋酵母泥對之后的過濾有利。過濾由于酵母泥中含有麥芽殼、蛋白聚合物等，影響酵母提取物質(zhì)量，因此要對酵母泥進(jìn)行過℃濾。根據(jù)資料，本工藝采用80目振蕩篩過濾。過濾孔徑0.177mm，可有效將雜質(zhì)祛除。3.2離心分離2此步是為了將過濾后的酵母泥濃縮，因為過濾得到的酵母泥中含有大量的水，會為之后的配制酵母懸液帶來麻煩，因此需要通過離心除去酵母泥中的水，得到的沉淀含水量較低，得到的上清可作為水通過離心泵泵入儲水罐再次利用。脫苦根據(jù)資料，脫苦前應(yīng)將酵母泥稀釋為20%的酵母懸液，并加入酵母懸液質(zhì)量0.1%的碳酸氫鈉使酵母懸液呈弱堿性。造成苦味的主要物質(zhì)是苦味酸，加入堿性物質(zhì)可有效中和苦味酸的苦味。3.3自溶自溶就使酵母細(xì)胞自發(fā)破裂。根據(jù)資料，自溶前應(yīng)調(diào)整酵母泥濃度為9%，還要加入酵母懸液質(zhì)量0.02%的木瓜蛋白酶。將溫度提高到55℃，由于此溫度超過了酵母生存的適宜溫度，酵母會發(fā)生自溶現(xiàn)象。酵母本身含有的一系列酶類可以分解酵母裂解產(chǎn)物，加入木瓜蛋白酶可以更加有效分解酵母裂解后釋放出的蛋白質(zhì)，使之更易被吸收。3.4離心分離3此步是為了將酵母自溶釋放的提取物與酵母細(xì)胞壁分離，采用蝶式離心分離機。上清通過泵7泵入濃縮器，沉淀由于量少可直接人工裝入干燥器。3.5濃縮此步是為了將離心得到的上清濃縮，得到含水33%左右的酵母膏。采用三效降膜蒸發(fā)器，可在低溫下將水分蒸發(fā)，有效保護(hù)酵母膏中的營養(yǎng)物質(zhì)。3.6包裝1將濃縮器中的酵母膏包裝成成品。使用膏體灌裝機，可快速包裝成成品。3.7干燥此步是為了將離心分離3中得到的沉淀干燥。沉淀中絕大部分是酵母細(xì)胞壁，也有少量的未自溶的酵母細(xì)胞。采用噴霧干燥器。3.8包裝2將干燥器中的酵母胞壁粉包裝成成品。采用粉劑包裝機，可快速精確包裝。3.9包裝3將啤酒罐中的回收就包裝成成品啤酒出售。工藝計算1.物料衡算年產(chǎn)90000噸啤酒的酵母泥深加工，已知每生產(chǎn)100噸啤酒可得1.5噸酵母泥（含啤酒50%，酵母細(xì)胞含水80%）。全年深加工酵母泥90000÷100×1.5=1350噸。全年生產(chǎn)300天。每天可處理啤酒90000÷300=300噸。每天深加工酵母泥1350÷300=4.5噸。綜上，每天處理一批次共4.5噸酵母泥。加工過程中各步的損耗如下表。表1物料耗損表項目損耗率稀釋罐1.5%過濾1.5%脫苦罐1.5%自溶2.1%自溶罐1.5%濃縮器1.5%干燥5%包裝2%總計16.6%1.1.加工前酵母泥質(zhì)量=4.5噸，可回收啤酒質(zhì)量=4.5×50%=2.25噸固形物質(zhì)量=4.5×50%=2.25噸含有酵母干物質(zhì)質(zhì)量=2.25×（1-80%）=0.45噸1.2.離心分離1上清質(zhì)量=4.5×50%=2.25噸固形物質(zhì)量=4.5×50%=2.25噸上清進(jìn)入啤酒罐，經(jīng)包裝3成為啤酒成品上清經(jīng)過啤酒罐有1.5%損耗，出啤酒罐時上清質(zhì)量=2.25×（1-1.5%）=2.216噸經(jīng)包裝機損耗2%，可得成品啤酒質(zhì)量=2.216×（1-2%）=2.172噸1.3.稀釋根據(jù)資料，加5被體積水稀釋效果較好由于固形物中絕大部分是酵母細(xì)胞，而酵母細(xì)胞含水80%，因此固形物的密度可以近似等于水加水質(zhì)量=固形物質(zhì)量×5=2.25×5=11.25噸酵母懸液質(zhì)量=2.25+11.25=13.5噸經(jīng)過稀釋罐損耗，固形物質(zhì)量=2.25×（1-1.5%）=2.21625噸，水質(zhì)量=11.25×（1-1.5%）=11.08125噸，酵母懸液質(zhì)量=13.2975噸1.4.過濾80目篩過濾后，可以將固形物看作純酵母酵母質(zhì)量=2.21625×（1-1.5%）=2.183噸水質(zhì)量=11.08125×（1-1.5%）=10.915噸酵母懸液質(zhì)量=2.183+10.915=13.098噸濾出物質(zhì)量=13.2975-13.098=0.1995噸其中含有固形物質(zhì)量=2.21625×1.5%=0.0332噸1.5.離心分離2離心后，濾出水質(zhì)量=10.915噸（進(jìn)入儲水罐）酵母質(zhì)量=2.183噸1.6.脫苦根據(jù)資料，脫苦前將酵母懸液濃度稀釋為20%稀釋后酵母懸液質(zhì)量=2.183÷20%=10.915噸加水量=10.915-2.183=8.732噸（此部分水由上步離心分離出的水提供）脫苦前酵母懸液質(zhì)量0.1%的碳酸氫鈉，加入量=10.915×0.1%=0.0109噸加入碳酸氫鈉后酵母懸液總質(zhì)量=10.915+0.0109=10.9259噸經(jīng)過脫苦罐損耗后，固形物質(zhì)量=2.183×（1-1.5%）=2.1503噸，水+碳酸氫鈉=（8.732+0.0109）×（1-1.5%）=8.7429噸，酵母懸液總質(zhì)量=2.1503+8.7429=10.8932噸1.7.自溶根據(jù)資料，自溶前將酵母泥濃度調(diào)整為9%的酵母懸液已知固形物質(zhì)量2.1503噸，9%酵母懸液總質(zhì)量=2.1503÷9%=23.8922噸，加水量=23.8922-10.9832=12.909噸根據(jù)資料，自溶前加入酵母懸液質(zhì)量0.02%的木瓜蛋白酶，加酶量=23.8922×0.02%=0.004778噸，酵母懸液總質(zhì)量=23.8922+0.004778=23.897噸根據(jù)資料，自溶時，有2.1%的細(xì)胞不能自溶，不能自溶的酵母質(zhì)量=2.1503×2.1%=0.04516噸，可以自溶的酵母質(zhì)量=2.1503×（1-2.1%）=2.118噸，又已知酵母細(xì)胞含水80%，則溶出的酵母干物質(zhì)質(zhì)量=2.118×（1-80%）=0.4236噸自溶完成后，進(jìn)入離心機，經(jīng)過自溶罐的損耗1.5%因此出罐時酵母懸液質(zhì)量=23.897×（1-1.5%）=23.5385噸其中自溶出的酵母干物質(zhì)質(zhì)量=0.4236×（1-1.5%）=0.4172噸，不能自溶的酵母質(zhì)量=0.04516×（1-1.5%）=0.04448噸1.8.離心分離3已知酵母細(xì)胞壁占酵母干物質(zhì)質(zhì)量的20%，因此上步?jīng)]有自溶的酵母細(xì)胞以及自溶后破裂的細(xì)胞壁將沉淀下來上清液中酵母提取物質(zhì)量=0.4172×（1-20%）=0.3338噸沉淀質(zhì)量=0.4172×20%+0.04448=0.1279噸上清液總質(zhì)量=23.5385-0.1279=23.4106噸上清液中水的質(zhì)量=23.4106-0.3338=23.0768噸，酵母提取物濃度=1.45%1.9.濃縮將上清液濃縮為含水33%的酵母膏，已知酵母提取物質(zhì)量0.3338噸，酵母膏質(zhì)量=0.3338÷（1-33%）=0.4982噸，蒸發(fā)掉的水量=23.4106-0.4982=22.9124噸經(jīng)過濃縮器如同經(jīng)過罐體，損耗1.5%出濃縮器的酵母提取物質(zhì)量=0.3338×（1-1.5%）=0.3288噸，酵母膏質(zhì)量=0.4982×（1-1.5%）=0.4907噸1.10.包裝1因為酵母膏有一定粘性，所以包裝時會損失2%，則得到成品酵母膏質(zhì)量=0.4907×（1-2%）=0.4809噸，其中酵母提取物質(zhì)量=0.3288×（1-2%）=0.3222噸。1.11.干燥將離心分離3中得到沉淀加入干燥器干燥，沉淀中酵母細(xì)胞壁質(zhì)量0.08344噸，酵母細(xì)胞質(zhì)量0.04448噸（含水80%）需要蒸發(fā)的水=0.035584噸根據(jù)資料干燥損耗5%，得到酵母細(xì)胞壁粉質(zhì)量=0.08344×（1-5%）+0.04448×（1-80%）（1-5%）=0.07927+0.00845=0.08772噸1.12.包裝2由于產(chǎn)物是粉狀物質(zhì)，包裝時會損失一部分，根據(jù)資料包裝損耗率2%得到成品酵母細(xì)胞壁粉質(zhì)量=0.08772×（1-2%）=0.086噸1.13.包裝3出啤酒罐時，存在1.5%的損耗，進(jìn)入包裝機的啤酒質(zhì)量=2.25×（1-1.5%）=2.216噸包裝時存在2%的損耗，成品啤酒質(zhì)量=2.172噸1.14.得率啤酒得率=得到成品啤酒質(zhì)量÷處理前酵母泥質(zhì)量×100%=2.172÷4.5×100%=48.3%酵母膏得率=成品酵母膏質(zhì)量÷首次離心固形物質(zhì)量×100%=0.4809÷2.25×100%=21.4%酵母提取物得率=成品酵母提取物質(zhì)量÷酵母干物質(zhì)質(zhì)量=0.3222÷0.45×100%=71.6%酵母細(xì)胞壁粉得率=成品酵母細(xì)胞壁粉質(zhì)量÷酵母干物質(zhì)質(zhì)量=0.086÷0.45=19.1%酵母干物質(zhì)總得率=酵母提取物得率+酵母細(xì)胞壁粉得率=71.6%+19.1%=90.7%酵母泥深加工總得率=（回收得到啤酒質(zhì)量+成品酵母膏質(zhì)量+成品酵母細(xì)胞壁粉質(zhì)量）÷加工前酵母泥質(zhì)量=（2.172+0.4809+0.086）÷4.5×100%=60.8%廢物得率=振蕩篩濾出固形物質(zhì)量÷加工前酵母泥質(zhì)量×100%=0.0332÷4.5×100%=0.74%2.熱量衡算儲水罐0.1279t沉淀室溫噴霧干燥儲水罐0.1279t沉淀室溫噴霧干燥11.25t水，室溫離心分離1稀釋罐稀釋80目振蕩篩過濾離心分離2脫苦罐脫苦攪拌30min自溶罐自溶55℃，20h滅酶85℃，10min冷卻至室溫離心分離3真空濃縮8.732t水，室溫2.183t酵母泥室溫4.5t酵母泥室溫12.909t水，室溫23.411t酵母懸液室溫10.893t酵母懸液室溫0.481t成品1，室溫0.086t成品2，室溫圖2熱量傳遞流程圖2.2熱量衡算由于長沙全年氣溫變化大，根據(jù)資料，可將長沙全年分為兩個時期：炎熱季（平均氣溫26℃）和寒冷季（平均氣溫13℃），兩季各占全年生產(chǎn)天數(shù)一半。將熱量衡算也分為兩部分，第一部分是炎熱季的計算，第二部分是寒冷季的計算。選取每天一批次物料作為計算基準(zhǔn)。各步加水時的水溫近似等于當(dāng)季的平均氣溫。酵母泥以及酵母泥懸液的比熱容近似等于水的比熱容。罐體傳熱時損失5%。2.2.1炎熱季以室溫26℃為基準(zhǔn)，水比熱容=4.1805kJ/（Kg?℃）,酵母懸液比熱容近似等于水比熱容。0.1MPa,100℃0.001MPa,26℃攪拌器功率15kW/h。罐體熱損耗5%。脫苦前，物料以及設(shè)備均在常溫下，無熱量進(jìn)出。2.2.1.1.脫苦需要攪拌每小時攪拌熱Q=P×3600×η=15×3600×92%=4.97×104kJ脫苦期間攪拌0.5小時攪拌熱Q攪=Q/2=2.49×104kJ2.2.1.2.自溶自溶時需要加熱攪拌攪拌20h攪拌熱Q，攪=15×20×3600×92%=9.94×105kJ物料升溫所需熱量Q溶=G×C×△t1=23.897×103×4.1805×（55-26）=2.897×106kJ由于罐體存在熱損耗因此加熱物料實際所需熱量Q需=（Q溶-Q，攪）/95%=(2.897×106-9.94×105)/95%=2×106kJ加熱罐體所需熱量Q罐=G罐×C罐×△t1=20700×0.5024×（55-26）=3.02×105kJ自溶過程罐體放熱Q散=F×αT×（tW-tα）τ=74.91×（8+0.05×55）×（55-26）×20×3600=1.68×106kJ自溶過程總需熱量Q1=Q需+Q罐+Q散=(2+0.302+1.68)×106=3.982×106kJ2.2.1.3.滅酶需要加熱攪拌攪拌熱Q，，攪=15×600×92%=8.28×103kJ物料升溫所需熱量Q滅=G×C×△t2=23.897×103×4.1805×（85-55）=3×106kJ由于罐體熱損耗加熱物料實際所需熱量Q，需=（Q滅-Q，，攪）/95%=（3×106-8.28×103）/95%=3.15×106kJ加熱罐體所需熱量Q,罐=G罐×C罐×△t2=20700×0.5024×（85-55）=3.12×105kJ滅酶過程罐體放熱Q,散=F×αT×（tW-tα）τ=74.91×（8+0.05×85）×（85-26）×600=3.25×104kJ滅酶過程總需熱量Q2=Q，需+Q,罐+Q,散=(3.15+0.312+0.0325)×106=3.495×106kJ2.2.1.4.冷卻需要放熱物料放熱Q放=G×C×△t3=23.897×103×4.1805×（85-26）=5.9×106kJ罐體放熱Q,放=G罐×C罐×△t3=20700×0.5024×(85-26)=6.14×105kJ總放熱Q5=Q放+Q,放=（5.9+0.614）×106=6.514×106kJ2.2.1.5.濃縮真空濃縮帶走的熱量Q縮=G氣×（ct＋r）=22.9124×103×（4.1805×26+2437.9）=5.83×107kJ2.2.1.6.干燥帶走熱量干燥器進(jìn)風(fēng)溫度300℃，出風(fēng)溫度95℃，平均溫度197.5℃，水從26℃升至100℃平均比熱容4.1830kJ/（Kg?℃）Q干=G氣×（ct＋r）=35.6×（4.1830×197.5+2257.6）=1.098×105kJ2.2.1.7.耗蒸汽量2.2.1.7.1自溶D1===1.936×102.2.1.7.2滅酶D2===1.670×102.2.1.7.3濃縮根據(jù)所選設(shè)備，水蒸發(fā)量24t/h,耗蒸汽量7.2t/h根據(jù)計算，濃縮每批次物料需要蒸發(fā)水22.9126t消耗蒸汽D6=22.9126÷24×7.2=6.874t2.2.1.8.冷卻水耗量2.2.1.8.1脫苦時冷卻M4===2.482×102.2.1.8.2滅酶后冷卻M2===6.493×102.2.2寒冷季以室溫13℃為基準(zhǔn)，水比熱容=4.1870kJ/（Kg?℃）,酵母懸液比熱容近似等于水比熱容。0.1MPa,100℃0.002Mpa,13℃脫苦前，物料以及設(shè)備均在常溫下，無熱量進(jìn)出2.2.2.1.脫苦需要攪拌攪拌熱Q=P×3600×η=15×3600×92%=4.97×104kJ攪拌0.5小時Q攪=2.49×104kJ2.2.2.2.自溶需要加熱攪拌熱Q，攪=15×20×3600×92%=9.94×105kJ加熱物料所需熱量Q，溶=G×C×△t1=23.897×103×4.187×（55-13）=4.20×106kJ由于罐體存在熱損耗實際所需熱量Q，需=（Q，溶-Q，攪）/95%=（4.20×106-9.94×105）/95%=3.37×106kJ加熱罐體所需熱量Q罐=G罐×C罐×△t1=20700×0.5024×（55-13）=4.37×105kJ自溶過程罐體放熱Q散=F×αT×（tW-tα）τ=74.91×（8+0.05×55）×（55-13）×20×3600=2.43×106kJ自溶過程總需熱量Q3=Q，需+Q罐+Q散=（3.37+0.437+2.43）×106=6.237×106kJ2.2.2.3.滅酶需要加熱攪拌熱Q，，攪=15×600×92%=8.28×103kJ加熱物料所需熱量Q滅=G×C×△t2=23.897×103×4.187×（85-55）=3×106Kj由于罐體存在熱損耗實際加熱物料所需熱量Q,,需=（Q滅-Q，，攪）/95%=(3×106-8.28×103)/95%=3.15×106kJ加熱罐體所需熱量Q,罐=G罐×C罐×△t2=20700×0.5024×（85-55）=3.12×105kJ滅酶過程罐體放熱Q,散=F×αT×（tW-tα）τ=74.91×（8+0.05×85）×（85-13）×600=3.97×104kJ滅酶過程總需熱Q4=Q,,需+Q,罐+Q,散=(3.15+0.312+0.0397)×106=3.502×106kJ2.2.2.4.冷卻需要放熱為了節(jié)省冷卻時間，當(dāng)物料和罐體降溫到25℃時泵入離心機物料放熱Q，，放=G×C×△t3=23.897×103×4.18×（85-25）=5.993×106kJ罐體放熱Q,，，放=G罐×C罐×△t3=20700×0.5024×(85-25)=6.240×105kJ總放熱Q7=Q，，放+Q,，，放=（7.2+0.749）×106=6.617×106kJ2.2.2.5.濃縮帶走的熱量Q縮=G氣×（ct＋r）=22.9124×103×（4.187×13+2459.1）=5.76×107kJ2.2.2.6.干燥帶走熱量干燥器進(jìn)風(fēng)溫度300℃，出風(fēng)溫度95℃，平均溫度197.5℃，水從13℃升至100℃平均比熱容4.1805kJ/（Kg?℃）Q干=G氣×（ct＋r）=35.6×（4.1805×197.5+2257.6）=1.098×105kJ2.2.2.7.耗蒸汽量2.2.27.1自溶D3===3.034×102.2.27.2滅酶D4===1.703×102.2.2.7.3濃縮根據(jù)所選設(shè)備，水蒸發(fā)量24t/h,耗蒸汽量7.2t/h根據(jù)計算，濃縮每批次物料需要蒸發(fā)水22.9126t消耗蒸汽D5=22.9126÷24×7.2=6.874t2.2.2.8冷卻水耗量2.2.28.1脫苦時冷卻M3===5.406×102.2.2.8.2滅酶后冷卻M2===6.883×102.2.2.9熱量衡算表車間每天和全年的熱量衡算表如下。表4熱量衡算表每天炎熱季寒冷季項目需熱/kJ項目需熱/kJ自溶3.982×106自溶6.237×106滅酶3.495×106滅酶3.502×106小計7.477×106小計9.739×106項目放熱/kJ項目放熱/kJ攪拌時冷卻2.49×104攪拌時冷卻2.49×104滅酶后冷卻6.514×106滅酶后冷卻6.617×106小計6.539×106小計6.642×106全年（炎熱季+寒冷季）項目需熱/kJ項目放熱/kJ自溶1.533×109攪拌時冷卻7.455×106滅酶1.050×109滅酶后冷卻1.970×109總計2.583×109總計1.977×109設(shè)備選型1.儲水罐根據(jù)表2，每批次需水21.976噸。因此采用了淄博搪泰化工設(shè)備有限公司的25t搪玻璃臥式儲罐。參數(shù)如圖，容積27.73噸，裝料系數(shù)79%。圖3儲水罐參數(shù)圖2.啤酒罐根據(jù)表2，每天回收啤酒2.25噸，因此采用了淄博搪泰化工設(shè)備有限公司的3t搪玻璃臥式儲罐。參數(shù)如下圖，容積3.337噸，裝料系數(shù)67%。圖4啤酒罐參數(shù)圖3.脫苦罐根據(jù)表2，脫苦的懸液質(zhì)量10.926噸，因此采用了淄博搪泰化工設(shè)備有限公司的F15000型不銹鋼反應(yīng)罐。參數(shù)如下圖，可裝料16.45噸，裝料系數(shù)66%。圖5脫苦罐設(shè)計圖圖6脫苦罐參數(shù)圖4.自溶罐根據(jù)表2，自溶罐中裝料23.897噸，因此采用了淄博搪泰化工設(shè)備有限公司的F30000型不銹鋼反應(yīng)罐。容量32.61噸，裝料系數(shù)73%。參數(shù)如下圖。圖7自溶罐參數(shù)圖5.過濾器根據(jù)工藝要求，采用了禹州市化工機械制造廠的01#型單袋式過濾機。參數(shù)如下圖。最大過濾能力20t/h。圖8過濾器參數(shù)圖6.離心分離機根據(jù)工藝要求，離心機1、離心機2、離心機3均采用了遼寧祥隆制藥機械有限公司的DHC500全自動排渣液固碟片式分離機。圖9分離機實物圖表6離心機參數(shù)圖機型額定處理量t/h液相排除壓力MPa功率kW重量t尺寸mDHC500100.2152.21.2×1.1×1.787.泵本工藝中采用的泵均來自上海博禹泵業(yè)有限公司。如圖10.圖10離心泵示意圖泵1泵2泵4泵6均使用同一型號的離心泵，參數(shù)如下表。表7型號流量Q揚程m效率%轉(zhuǎn)速r/min電機功率KW允許汽蝕余量mt/hl/s40-250(I)C10.02.78523629005.52.3泵3泵5泵7均使用同一型號的離心泵，參數(shù)如下表。表8型號流量Q揚程m效率%轉(zhuǎn)速r/min電機功率KW允許汽蝕余量mt/hl/s65-200(I)5013.950672900153.0泵8泵9均采用了同一型號的離心泵，參數(shù)如下表。表9型號流量Q揚程m效率%轉(zhuǎn)速r/min電機功率KW允許汽蝕余量mt/hl/s65-125(I)A4512.51671290043.08.濃縮器根據(jù)工藝要求，采用了安徽奧森機械設(shè)備有限公司的三效降膜蒸發(fā)器。參數(shù)如下表。表10型號蒸發(fā)水量Kg/h生蒸汽消耗量kg/h生蒸汽壓力MPa噸蒸汽蒸發(fā)水量t真空度MPa蒸發(fā)溫度℃AJZ-242400072000.883.33-0.085539.干燥機根據(jù)工藝要求，采用了北京霍爾斯生物科技有限公司的PRODUCTIONMINOR?型噴霧干燥器。如下圖。圖11干燥機實物圖表11干燥機參數(shù)表最大水蒸發(fā)量最高進(jìn)風(fēng)溫度最高出風(fēng)溫度200℃尺寸/m能耗30Kg/H300120360kg/h4.4×2.0×2.736KW10.包裝機1根據(jù)工藝要求，采用了河南鄭州星火包裝機械有限公司的膏體灌裝機。如下圖所示。圖12包裝機實物圖表12包裝機參數(shù)圖電源功率氣壓灌裝速度灌裝精度220/110V50/60Hz10W0.4-0.6MPa10-30瓶/分≦±1﹪11.包裝機2根據(jù)工藝要求，采用了河南鄭州星火包裝機械有限公司的自動粉劑包裝機。如下圖所示。圖13包裝機示意圖表13包裝機參數(shù)表電源功率包裝精度包裝時速重量Kg整機尺寸(mm)AC380V900W±1%1500-3000袋3801000×650×200012.包裝機3根據(jù)工藝要求，采用了上海佳禾包裝機械有限公司的GF-100定量灌裝機。如下圖所示。圖14包裝機實物圖表14包裝機參數(shù)表型號灌裝量(ml)操作方式灌裝精度GF-100500氣動≤±1.5%配用氣壓配用氣量生產(chǎn)能力(次/分)外形尺寸(mm)4Mpa≥0.1M3min25500×500×1400設(shè)計結(jié)果一覽表車間物料衡算表如下。表2酵母泥深加工車間物料衡算表每天每年經(jīng)過各設(shè)備中物量/噸各步酵母泥質(zhì)量/噸原料投入/噸離心機14.500處理前4.500酵母泥1350.000啤酒罐2.250離心分離1后2.250水6592.800包裝機32.216經(jīng)過稀釋罐后2.216碳酸氫鈉3.270泵12.250過濾后2.183木瓜蛋白酶1.433稀釋罐13.500經(jīng)過脫苦罐后2.150產(chǎn)出/噸泵213.298經(jīng)過自溶罐后0.417啤酒675.000過濾器13.298離心分離3后0.334酵母膏144.300廢物箱0.120濃縮后0.329胞壁粉25.800泵313.098經(jīng)過包裝1后0.322廢物9.960離心機213.098干燥后0.088備注自溶時要加入鹽酸調(diào)pH,由于加入量不確定，因此物料衡算時沒有計算在內(nèi)。計算加水量時將酵母細(xì)胞所含的水算在酵母泥內(nèi)，因此各步加水量是指稀釋酵母泥的用水量。為了簡化計算，經(jīng)過管道的損耗沒有計算在內(nèi)。泵42.183經(jīng)過包裝2后0.086脫苦罐10.926各步加水、出水量/噸泵510.893稀釋加11.250自溶罐23.897離心分離2出10.915泵623.539脫苦加8.732離心機323.539自溶加12.909泵723.411每天總需水量21.976濃縮機23.411添加物/千克包裝機10.491碳酸氫鈉10.900干燥器0.128木瓜蛋白酶4.778包裝機20.088每天處理酵母泥4.5噸，得啤酒2.173噸，酵母膏0.481噸，胞壁粉0.086噸車間每天和全年的蒸汽和冷卻水用量表如下。表5蒸汽、冷卻水衡算表每天炎熱季寒冷季蒸汽用量/kg蒸汽用量/kg自溶1.936×103自溶3.034×103滅酶1.670×103滅酶1.703×103濃縮6.874×103濃縮6.874×103小計1.048×104小計1.161×104冷卻水用量/kg冷卻水用量/kg脫苦時冷卻2.482×102脫苦時冷卻5.406×102滅酶后冷卻6.493×104滅酶后冷卻6.883×104小計6.518×104小計6.937×104全年（炎熱季+寒冷季）蒸汽用量/kg冷卻水用量/kg自溶7.455×105脫苦時冷卻1.183×105滅酶5.060×105滅酶后冷卻2.006×107濃縮2.062×106總計2.018×107總計3.314×106車間所有設(shè)備統(tǒng)計如下。表15車間設(shè)備統(tǒng)計表名稱型號數(shù)量所屬公司儲水罐25t搪玻璃臥式儲罐1淄博搪泰化工設(shè)備有限公司啤酒罐3t搪玻璃臥式儲罐1脫苦罐F15000型不銹鋼反應(yīng)罐1自溶罐F30000型不銹鋼反應(yīng)罐2離心機1、2、3DHC500全自動排渣液固碟片式分離機3遼寧祥隆制藥機械有限公司水泵1、2、4、6ISW型臥式離心泵40-250(I)C4上海博禹泵業(yè)有限公司水泵3、5、7ISW型臥式離心泵65-200(I)3水泵8、9ISW型臥式離心泵65-125(I)A2濃縮器三效降膜蒸發(fā)器1安徽奧森機械設(shè)備有限公司干燥器PRODUCTIONMINOR?型噴霧干燥器1北京霍爾斯生物科技有限公司包裝機1膏體灌裝機1河南鄭州星火包裝機械有限公司包裝機2自動粉劑包裝機1包裝機3GF-100定量灌裝機1上海佳禾包裝機械有限公司每批次深加工時間表如下。表3每批次深加工時間流程表項目1速度t/h耗時/h項目2（與1同時進(jìn)行）速度t/h耗時/h項目3（與2同時進(jìn)行）速度t/h耗時/h離心分離1100.45自帶泵泵入啤酒罐100.45包裝30.753泵1泵入稀釋罐100.23稀釋罐加水時間450.25泵2泵入振蕩篩200.67振蕩篩過濾200.67泵3泵入離心機450.52離心分離2101.31泵4泵入脫苦罐100.22脫苦罐加水450.19攪拌0.5自溶罐加水450.29泵5泵入自溶罐450.24升溫2.3自溶20升溫3.45滅酶0.17冷卻1泵6泵入離心機102.35離心分離3102.35自帶泵泵入濃縮器102.35濃縮240.96干燥0.031.19包裝11.80.27包裝21.30.07總計34.64h備注：每批次處理時間超過24小時，其中物料在自溶罐停留時間最長，達(dá)26.92小時，因此應(yīng)使用兩個自溶罐，使每批次深加工時間重疊。工廠在生產(chǎn)期間全天24小時開工。設(shè)計評價在物料投入上，每年可處理廢酵母泥1350噸，投入碳酸氫鈉3.27噸，木瓜蛋白酶1.4323噸，水6592.8噸，蒸汽3314噸，冷卻水20180噸，其中蒸汽冷凝下來的水（3314噸）以及濃縮時酵母液蒸發(fā)的水（約6600噸）都可回收利用，達(dá)到節(jié)約資源、降低成本的目的。在生產(chǎn)能力上，每年得到啤酒675噸，酵母膏144.3噸，酵母胞壁粉25.8噸。在工藝上，通過一系列的離心、過濾、脫苦、自溶、濃縮和干燥等手段將啤酒生產(chǎn)中的廢酵母泥深加工，得到新鮮啤酒、酵母膏和酵母胞壁粉等產(chǎn)品，最大限度地提取了酵母泥中的有用物質(zhì)，只得到很少的廢物，使酵母泥的利用率達(dá)到最高，危害率降到最低。得到的產(chǎn)品價值高，用途廣，其中啤酒可以直接銷售，也可以不超過5%的比例兌到發(fā)酵液中；得到的酵母膏總蛋白質(zhì)含量不低于43.75%，最大限度地保存了酵母提取物中的營養(yǎng)物質(zhì)可直接作為微生物培養(yǎng)基使用，也可以加工成調(diào)味品；得到的酵母胞壁粉可直接作為優(yōu)良飼料使用，也可以經(jīng)過除雜和提純制成保健品。本方案的美中不足之處是每批次的處理時間過長，超過24小時，需要兩臺自溶罐交替工作，而且車間在生產(chǎn)期間需全天運轉(zhuǎn)，要求工人在夜間輪流值班，提高了人力成本。本方案單批次處理時間長的主要原因是自溶的時間長（20小時），但查閱了大量文獻(xiàn)資料后沒有找到更快捷的自溶方法。因此，本方案的缺點無法避免?？傊?，本方案的優(yōu)點是酵母泥利用率高，原料投入小，產(chǎn)品多樣；缺點是需要晝夜生產(chǎn)。心得體會在課程設(shè)計前，我對生產(chǎn)車間的了解很少很少。我以為生產(chǎn)車間和實驗室差不多，只要一間不大不小的房子和幾臺儀器設(shè)備得到想要的結(jié)果就萬事大吉了。但通過閱讀先關(guān)資料后我才發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)車間和實驗室有本質(zhì)的區(qū)別。首先，生產(chǎn)車間是為了盈利而實驗室只求實驗結(jié)果，生產(chǎn)需要考慮投入和產(chǎn)出，需要考慮成本和利潤，而實驗室考慮的是能不能得到漂亮的結(jié)果，能不能發(fā)好的文章；實驗室研究出來的方法工藝不一定適用于生產(chǎn)，因此在選取生產(chǎn)工藝時就要有取舍，在不明顯影響產(chǎn)量的情況下盡量選取成本低的工藝。其次，在實驗室做實驗從不用進(jìn)行復(fù)雜又繁瑣的物料和熱量衡算，而在設(shè)計生產(chǎn)工藝時，這些都是必須的，其目的還是為了估計工藝的成本和產(chǎn)出，是最終決定選取某工藝的重要指標(biāo)。再次，車間設(shè)備的選取需要考慮更多的因素，因為實驗室進(jìn)行的實驗都是小劑量的，實驗設(shè)備也大多是小型的，而車間設(shè)備從小型到中型再到大型可謂琳瑯滿目、應(yīng)有盡有，這就需要設(shè)計人員根據(jù)各自的生產(chǎn)工藝謹(jǐn)慎選取，除了規(guī)格的問題外，選取生產(chǎn)設(shè)備時還要考慮設(shè)備的價格、產(chǎn)地、損耗、使用年限、能耗等等問題，因為這些都會對生產(chǎn)成本造成影響。最后，所謂生產(chǎn)就是以賺錢為首要目的，其余一切都可妥協(xié)，只有利潤不能讓步！在為期一周的課程設(shè)計中，我學(xué)會了很多書本中和實驗室里學(xué)不到的知識，我了解到一個企業(yè)或一個工廠在生產(chǎn)時要考慮的方方面面的問題。即使我將來或許不會進(jìn)入企業(yè)，這些知識以及經(jīng)歷會讓我在以后的研究中考慮更多的因素，也會使我在以后的生活中考慮更多的實際問題?？傊舜握n程設(shè)計讓我獲益匪淺。雖然在設(shè)計時有疑惑、有迷茫甚至有絕望，但我都成功地戰(zhàn)勝了它們，圓滿地完成了任務(wù)。這會讓我在以后的人生道路中走得更加堅定更加踏實！參考文獻(xiàn)1.肖可見等.一種利用啤酒酵母生產(chǎn)酵母提取物的方法.中國，201010551367.4[P].2011-5-112.林慧珍.高質(zhì)量啤酒酵母粉的生產(chǎn)方法.中國，87106205.4[P].1989-3-223.劉博群等.廢棄啤酒酵母泥除雜、脫苦工藝條件的篩選與其RNA提取技術(shù)的優(yōu)化[J].食品科學(xué)，2008（10）：404-4074.阮有杰等.啤酒釀造后廢酵母泥的脫苦研究[J].河北輕化工學(xué)院學(xué)報，1991（1）：26-295.李科德等.啤酒廢酵母泥綜合利用的研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2007，33（2）：63-666.吳思芳.發(fā)酵工廠工藝設(shè)計概論[M].北京：輕工業(yè)出版社，2006.7

論大學(xué)生寫作能力寫作能力是對自己所積累的信息進(jìn)行選擇、提取、加工、改造并將之形成為書面文字的能力。積累是寫作的基礎(chǔ)，積累越厚實，寫作就越有基礎(chǔ)，文章就能根深葉茂開奇葩。沒有積累，胸?zé)o點墨，怎么也不會寫出作文來的。寫作能力是每個大學(xué)生必須具備的能力。從目前高校整體情況上看，大學(xué)生的寫作能力較為欠缺。一、大學(xué)生應(yīng)用文寫作能力的定義那么，大學(xué)生的寫作能力究竟是指什么呢？葉圣陶先生曾經(jīng)說過，“大學(xué)畢業(yè)生不一定能寫小說詩歌，但是一定要寫工作和生活中實用的文章，而且非寫得既通順又扎實不可。”對于大學(xué)生的寫作能力應(yīng)包含什么，可能有多種理解，但從葉圣陶先生的談話中，我認(rèn)為：大學(xué)生寫作能力應(yīng)包括應(yīng)用寫作能力和文學(xué)寫作能力，而前者是必須的，后者是“不一定”要具備，能具備則更好。眾所周知，對于大學(xué)生來說，是要寫畢業(yè)論文的，我認(rèn)為寫作論文的能力可以包含在應(yīng)用寫作能力之中。大學(xué)生寫作能力的體現(xiàn)，也往往是在撰寫畢業(yè)論文中集中體現(xiàn)出來的。本科畢業(yè)論文無論是對于學(xué)生個人還是對于院系和學(xué)校來