木薯干原料年产3000吨饲料酵母工厂设计

1、题目:木薯薯干原料料年产330000吨饲料料酵母工工厂设计计学 院 生物物科学与与工程学学院 专 业 生物工工程 学生姓名 黄黄俊鑫 学生学号 2200773066511101 指导教师 林林炜铁 提交日期 20111年66月2日日 毕 业 设设 计 （论文文） 任任 务 书兹发给 生物工工程20007级 学生生 黄俊鑫鑫 毕业设设计（论论文）任任务书，内内容如下下：1. 毕业业设计（论论文）题题目： 木薯干干原料年年产30000吨饲料料酵母工工厂设计计 2. 应完完成的项项目： 2.1 工工艺流程程的选取取与论证证 2.2 全全厂水、电电、汽及及原料耗耗用量的的平衡计计算 2.3 主主要设备

2、备的设计计与计算算 2.4 安安全防火火、经济济核算、三三废处理理途径 2.5 绘绘制设计计施工图图 2.5.11 重点点车间工工艺设备备流程图图（带自自动控制制点） 2.5.22 重点点车间设设备平面面布置图图 2.5.33 重点点设备装装配图 2.6 编编制设计计说明书书 2.7 英英文文献献翻译 3. 设计计要求及及条件： 3.1 设设计重点点车间：发酵车间间 3.2 重重点设备备：气升升式发酵酵罐 3.2 产产品名称称及规格格：饲料料酵母干干粉（粗粗蛋白含含量45，含含水量1） 3.4 厂厂址选择择：南方方某城市市（符合合建厂条条件） 3.5 设设计原始始数据：生产原原料木薯薯干片，年

3、年生产3300天天 3.6 气气候条件件：最高高气温338，最低低气温44，平均均气温220，最高湿湿度955%， 平平均湿度度78% 3.7 主主导风向向：冬季季东北风风，夏季季东南风风 3.8 河河水温度度：最高高33，最最低100 3.9 深深井水温温度：最最高255，最低低20 3.10 自来水水温度：最高330，最最低144 4. 参考考资料以以及说明明： 4.1 华华南理工工大学等等. 酒酒精与白白酒工艺艺学. 轻工业业出版社社，19992 4.2 姚姚汝华, 赵继继伦. 酒精发发酵工艺艺学. 华南理理工大学学出版社社，19999 4.3 吴吴思方发酵工工厂工艺艺设计概概论中中国轻

4、工工业出版版社，220033 4.4 华华南理工工大学化工过过程及设设备设计计化学学工业出出版社，2002 4.5 章章克昌等等. 酒酒精工业业手册. 中国国轻工业业出版社社，19997 4.6 邹邹华生, 钟理, 伍钦. 流体力力学与传传热. 华南理理工大学学出版社社，20004 4.7 伍伍钦, 钟理, 邹华生生. 传质与与分离工工程. 华南理理工大学学出版社社，20005 4.8 中中国石化化集团上上海工程程有限公公司化化工工艺艺设计手手册化化学工业业出版社社， 220033 5. 本毕毕业设计计（论文文）任务务书于 年 月 日发发出，应应于 年 月 日前前完成，然然后提交交毕业考考试委

5、员员会进行行答辩。专业教研组组（系）、研研究所负负责人 审核 年 月 日指导教师 签发发 年 月 日 第一章 绪绪论2007年年中国饲饲料行业业面临良良好的发发展机遇遇。目前前饲料占占畜牧业业生产成成本的770%以以上，对对畜牧业业的科技技贡献率率超过440%。220077年畜禽禽产业发发展形势势良好，畜畜禽产销销形势整整体上会会好于220066年， HYPERLINK /view/2051462.htm 畜畜产品价价格趋于于稳定，不不会产生生大的振振荡。220077-20015年年中国饲饲料行业业将取得得长足发发展。到到20115年，世世界营养养不良的的人口将将削减一一半，其其间，肉肉制品将

6、将会以每每年2%的速度度增长，特特别是加加快 HYPERLINK /view/25682.htm 猪肉肉和禽肉肉增长。这这将促进进世界添添加剂，尤尤其是蛋蛋氨酸和和赖氨酸酸需求量量的增加加。20010年年中国畜畜牧业产产值占农农业总产产值的比比重将努努力达到到38%。中国 HYPERLINK /view/609159.htm 饲饲料工业业“十一一五”发发展的具具体目标标：配合合饲料年年双班生生产能力力达到11.7亿亿吨左右右；浓缩缩饲料产产量达到到30000万吨吨；添加加剂 HYPERLINK /view/467616.htm 预混混合饲料料产量达达到6000万吨吨；秸秆秆饲用率率达到550%

7、。饲饲料产品品总体合合格率达达到955%以上上，饲料料添加剂剂及其预预混合饲饲料总体体合格率率达到990%以以上，违违禁药物物检出率率控制在在0.11%以下下。但由于原料料价格的的上扬导导致饲料料价格不不断攀升升, 提高高了养殖殖成本, 制约约了养殖殖业的发发展。而而传统的的饲料添添加剂如如抗生素素、化学学类药物物在饲料料行业中中的使用用受到越越来越多多的限制制, 欧盟盟己全面面禁止在在动物饲饲料中添添加抗生生素类药药物, 我国也也逐渐禁禁止了抗抗生素的的使用。因因此, 寻找一一种新型型的绿色色饲料添添加剂和和廉价的的饲料原原料就成成为当前前饲料工工业堕待待解决的的问题。而饲料酵母母无毒无无副

8、作用用、无污污染残留留、不产产生耐药药性, 酵母细细胞中又又含有丰丰富的蛋蛋白质、族族维生素素、脂肪肪、糖、酶酶等多种种营养成成分和某某些未知知的促生生长因子子。研究究证明, 饲料料酵母既既可以作作为饲料料的添加加剂, 也可以以替代鱼鱼粉作为为水产动动物饲料料中的蛋蛋白质原原料。而而随着畜畜牧业、养养殖业基基因工程程饲料的的开发, 酵母母又是一一种表达达外源重重组蛋白白的优秀秀受体系系统。这这些都表表明了, 饲料料酵母在在饲料产产业当中中具有广广阔的应应用前景景。而木薯含有有很高的的淀粉含含量，是饲饲料酵母母好氧发发酵当中中很好的的原料，应应予以重重视。其其具有适适应强，耐耐旱、耐耐贫瘠等等特

9、点，与与其他作作物相比比，具有有投入少少，省工工、省肥肥，可以以间作套套种等优优势。木薯起源于于 HYPERLINK /view/43791.htm 热带美洲洲，广泛泛栽培于于热带和和部分 HYPERLINK /view/93914.htm 亚亚热带地地区，中国于于19世世纪200年代引引种栽培培，现已已广泛分分布于华华南地区区，广东东和广西西的栽培培面积最最大，福福建和台台湾次之之，云南南、贵州州、四川川、湖南南、江西西等省亦亦有少量量栽培。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，加工的淀粉、变性淀粉

10、、酒精等系列产品的工艺处于国内龙头地位。但是在我国国，木薯薯生产长长期以来来不受重重视，品品种单一一、种性性退化严严重，种种植粗放放、单产产量低，集集约化程程度低。如如果大力力推广良良种化木木薯总产产量将大大幅度提提高，这这样木薯薯作为饲饲料酵母母的发酵酵原料的的开发潜潜力巨大大。近年来，随随着生产产工艺的的不断完完善，生生产水平平的不断断提高，无无论是在在连续蒸蒸煮、真真空冷却却、连续续糖化、糖糖化酶、液液化酶的的作用，连连续好氧氧发酵、酵酵母离心心以及真真空双滚滚筒干燥燥机的应应用方面面，或者者是优良良菌种的的选育，工工业与设设备的改改进，自自动化控控制和综综合利用用等方面面都取得得了长足

11、足的进步步，淀粉粉质原料料连续发发酵生产产饲料酵酵母的工工业日趋趋完善。本本设计也也正是在在此背景景下才应应运而生生的。1.1 设设计依据据及设计计范围本设计是根根据教研研组所下下达的“木薯干干原料年年产30000吨饲料料酵母工工厂设计计任务书书”而定的的。原始始数据如如下：生产原料：木薯干干片 年生产产天数：3000天气候条件：良好最高气温：38 最低气气温：44 一般气气温：220最高浓度：95%（C） 平均均湿度：78%主导风向：冬季东东北风 夏夏季西南南风河水温度：最高333 最最低：110深井水温度度：最高高25 最低：20自来水温度度：最高高30 最低：14设计范围： 11.生产产

12、流程及及生产方方法论证证 2.水、电电、汽的的平衡计计算 3.设备选选型、计计算 4.安全防防火，经经济核算算，三废废处理途途径 5.重点车车间设计计施工图图 6.编写设设计说明明书设计说明书书前有中中、英文前前言各一一份。重点车间：发酵车车间重点设备：发酵罐罐绘图内容：1.发发酵车间间工艺设设备流程程图（带带自动控控制点） 22.发酵酵车间设设备平面面布置图图 33.发酵酵罐装配配图 1.2 设设计原则则1. 以计计划任务务书为依依据，充充分利用用当地廉廉价易得得的原料料，达到到设计的的生产能能力和规规定的产产品质量量。2. 采用用的工艺艺流程需需要考虑虑先进性性，可靠靠性，采采用成熟熟的先

13、进进技术以以提高劳劳动生产产率，降降低成本本，大胆胆在机械械化，自自动化控控制方面面创新，各各项技术术经济指指标达到到较先进进的水平平。3. 贯彻彻勤俭办办厂的方方针，力力求做到到少花钱钱，多办办事，投投资少，收收效快，工工业指标标，定额额如原料料，发酵酵率，回回收率达达到同类类企业的的先进水水平，提提高产品品收得率率。4. 充分分注意三三废的回回收，利利用。三三废排放放指标不不能超过过当地环环保级别别指标。5. 符合合有关卫卫生，防防火，人人防等方方面的要要求。保保证生产产安全，方方便。工工人操作作尽量减减轻劳动动强度。6. 设计计除满足足产品工工艺，质质量要求求及完成成任务外外，还应应留有

14、适适当的发发展，扩扩建余地地。1.3 设设计特点点 1.3.11 流程的的选择1. 原原料预处处理：采采用干粉粉碎方法法和二级级粉碎，输输送方法法采用气气流输送送。2. 调浆浆：采用用了一个个冲量计计进行粉粉水自动动化调浆浆，实现现了自动动化生产产过程，减减轻了工工人劳动动强度。3. 蒸煮煮工艺：采用锅锅式连续续蒸煮的的方法，其其特点是是所需的的主要设设备是利利用工厂厂原有的的间歇蒸蒸煮锅改改装的，只只需将蒸蒸煮锅串串联起来来，再增增加预热热锅和后后熟器即即可。可可以节约约蒸汽，蒸蒸煮醪质质量好，糖糖分损失失少，不不易产生生堵塞现现象。4. -淀淀粉酶、糖化酶的利用：这些酶活性高，用量少，配制

15、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. 糖化化工艺：采用真真空前冷冷却的连连续糖化化法，这这使冷却却用水大大大减少少，可将将醪液在在瞬间降降到相应应得温度度，冷却却好的醪醪液连续续进入糖糖化罐，罐内有搅搅拌器，冷冷却器，使使糖化温温度得以以保证。6. 发酵酵工艺：采用多多级连续续发酵法法。流加加糖化醪醪，保证证酵母生生长繁殖殖的绝对对优势，抑抑制杂菌菌生长。整整个过程程处于连连续状态态。7. 离心心干燥工工艺：采采用碟式式酵母离离心浓缩缩机进行行成熟醪醪液的二二级分离离浓缩，将将所得浓浓缩液送送入双滚滚筒干燥燥机进行行干燥。1.3.22工艺及及设备计计算1

16、. 根据据工艺流流程草图图逐步地地进行物物料衡算算。2. 计算算单位基基本是以以每小时时或者每每天计。3. 计算算中的物物理化学学参数基基本来源源一致。4. 对于于标准设设备，直直接根据据生产能能力进行行选型，而而对于非非标准设设备，则则进行设设计计算算。5. 对重重点设备备发酵酵罐进行行详细的的设计计计算。1.3.33其他方方面本设计除进进行主要要的工艺艺设计外外，还简简要地论论述了其其他相关关内容，如如经济核核算，三三废处理理等。1.4主要要设计经经济指标标1.生产规规模： 年产330000吨饲料料酵母干干粉(粗粗蛋白含含量455%，含含水量110%)2.生产天天数： 3000天/年年3.

17、木薯淀淀粉含量量： 770%5.发酵总总糖浓度度： 118%（）6.原料单单耗： 1.木木薯干片片 2.糖糖化酶、-淀粉粉酶7.水、电电、汽单单耗。1.5 厂厂址选择择 1.5.11厂址选选择的基基本原则则 厂址址选择是是设计工工作的基基本内容容之一，是是一项包包括政治治、经济济、技术术的综合合性工作作。厂址址选择的的好坏，对对设计的的质量、工工厂建设设的进度度、投资资是否节节约，以以及在工工厂建成成投产后后经济效效益和环环境保护护等各方方面将会会带来重重大影响响。因此此，对厂厂址选择择应采取取极为慎慎重的态态度，必必须服从从国家总总的布局局要求，多多方案比比较论证证，选出出投资省省、建设设快

18、、运运营费低低、具有有最佳经经济效益益、环境境效益和和社会效效益的厂厂址。合合理地配配置工业业布局的的主要标标准是：满足国家工工业布局局要求，符符合所在在地区、城城市、乡乡镇总体体发展规规划；充分利用当当地的有有利条件件，有效效地利用用人力、物物力、财财力和自自然资源源；交通方便，企企业接近近原料、能能源产地地和产品品消费区区，消除除不合理理运输；节约用地，不不占用良良田及经经济效益益高的土土地，并并符合国国家现行行土地管管理、环环境保护护、水土土保持等等法规有有关规定定； 有利于保护护环境与与景观，尽尽量远离离风景游游览区和和自然保保护区，不不污染水水源，有有利于三三废处理理，并符符合现行行

19、环境保保护法规规规定；经济效果好好，有利利于加快快国民经经济发展展和人民民生活水水平提高高。1.5.22饲料酵酵母工厂厂厂址选选择的要要求酵母生产属属于发酵酵生产，发发酵工厂厂的厂址址选择，除除了要遵遵循一般般厂址选选择的原原则外，还还要根据据发酵工工厂的生生产特点点，进行行综合考考虑。可可以从以以下几方方面考虑虑：环境卫生条条件酵母生产应应尽量避避免感染染杂菌或或噬菌体体，对空空气质量量要求较较高，建建厂应选选择在以以及区域域（高度度洁净区区，空气气中含尘尘量低于于0.115mgg/m3 ）或或二级区区域（空空气中含含尘量不不高于00.300mg/ m33 ）。在在散发大大量有害害气体的的化

20、工工工厂或产产生大量量灰尘的的炼钢厂厂、炼焦焦厂、热热电厂等等周围不不宜建酵酵母厂。在在工业区区内建厂厂，宜建建在该区区域的上上风口位位置，并并与散发发污染气气体或大大量烟尘尘的工厂厂保持一一定间距距。此外外厂应建建在居民民区的下下风侧。地理条件厂区内主要要地段坡坡度应在在0.55%22%之间间，为防防止厂区区受淹，应应建在历历年最高高洪水线线之上。地质条件应避免溶洞洞、沼泽泽、断裂裂带和流流沙。地地耐力对对于一般般厂房要要求在110t/m2以上，工工业建筑筑要求在在15 t/m2以上。抗震条件应尽可能不不在地震震7度或或7度以以上地区区建厂为为宜。气象条件 风风向、风风量、雨雨量和气气温都应

21、应符合酵酵母工厂厂的需求求原辅材料供供应条件件酵母生产以以淀粉为为主要原原料，为为避免不不合理运运输，可可以把厂厂建在大大米、木木薯等产产区附近近。动力供应条条件发酵工厂对对动力供供应要求求高，一一个发酵酵厂的水水、电、汽汽、冷等等公用工工程的投投资约占占全厂总总投资的的三分之之一。因因此建厂厂地区要要考虑水水源是否否丰富，如如附近有有热电站站可供应应蒸汽，则则可减少少建造锅锅炉及供供电的投投资。交通运输条条件应有方便的的交通运运输条件件，工厂厂应靠近近公路铁铁路或水水运码头头。其它协作条条件考虑厂内大大型设备备零部件件的加工工和检修修，需与与有关机机械厂协协作；考考虑职工工生活，不不宜建在在

22、远离城城镇的地地方，以以减少集集体事业业设施的的投资。1.6 全全厂车间间平面布布置，管管路布置置和建筑筑要求1.6.11平面布布置从生产工艺艺出发安安排好建建筑物、构构筑物、道道路、堆堆场、管管道和绿绿化等各各方面的的相互关关系，结结合产地地条件合合理布置置。物料走向要要合理，沿沿着最短短路线运运输，避避免人流流货流交交叉。主要车间朝朝向好，有有良好的的通风和和采光条条件。整个工厂可可划分为为生产区区、动力力车间、仓仓储区和和其他区区。以生生产区为为中心进进行布置置，其他他设施要要布置在在其服务务的主要要车间附附近。如如压缩站站应设在在发酵车车间附近近，制冷冷车间应应靠近提提取车间间等。无菌

23、间、摇摇瓶间、菌菌种保藏藏间等是是酵母生产产的核心心，对洁洁净度要要求很高高，一般般布置在在风频最最多的地地方的上上风侧，远远离公路路及场内内主干道道。各种建筑物物的间距距应符合合防火、卫卫生规范范各项要要求。建筑物、道道路管道道、绿化化布置要要整齐、美美观协调调统一，防防止分散散、杂乱乱盲目建建设。为减少污染染，锅炉炉房、堆堆场、污污水处理理站、液液氨贮槽槽和酸碱碱贮槽应应布置在在厂区的的下风侧侧。设备布置不不应过松松过紧，应应考虑操操作位置置、检修修、清洗洗所需空空间，考考虑安装装时吊车车设备及及相应的的吊装孔孔。较重设备、震震动较大大的设备备应安装装在底层层。设备考虑自自动化，测测量仪表

24、表集中控控制，管管道、阀阀门、仪仪表安装装考虑支支撑和支支架设计计。用汽量较大大的逸气气较多的的设备在在不影响响工艺条条件下，集集中安排排在单独独层，以以便排气气。化验室尽量量靠近主主车间，操操作岗位位也可设设化验台台。1.6.22管道布布置必须符合工工艺设备备的要求求，便于于安装，检检修和操操作管理理，管道道布置要要整齐，合合理，尽尽可能使使管线最最短，阀阀件最少少，阀布布置要避避免死角角，易塞塞管道在在阀门前前接上水水管和压压缩空气气，管子子长度一一般2mm为宜，铺铺设高度度地坪22m左右右为宜，管管件之间间用法兰兰联接，并并留有一一定空间间距离，以以便维修修安装，与与设备相相连的管管件用

25、焊焊接，要要平滑。1.6.33建筑根据饲料酵酵母发酵酵工厂的的特点宜宜采用砖砖结构和和钢筋混混凝土结结构，高高度建筑筑物层高高以46m为为宜，不不低于33.2mm。跨度度取612mm为宜。车车间应避避免圆柱柱的存在在而影响响操作，也也要防止止设备穿穿梁而过过，粉碎碎车间装装置粉碎碎机的接接层达到到二级防防震要求求。1.7工厂厂总平面面设计原原则必须贯彻国国家颁布布的经济济见者各各项方针针政策和和有关规规范和标标准。设设计应结结合国情情、树立立全局观观念。必须结合当当地地形形、水文文、气象象等条件件因地制制宜地进进行。应满足生产产要求，应应按保证证产品质质量、方方便生产产和运输输，并充充分考虑虑

26、工艺流流程的走走向的原原则来进进行设计计。应使使工艺流流程通常常，原料料、燃料料、半成成品的作作业线力力求最短短、最方方便，避避免交叉叉和反复复运输。厂区建筑占占地系数数应为115%左左右，利利用系数数不超过过35%。厂方方之间的的间距应应满足卫卫生、安安全、防防火线等等规范要要求。可划分为生生产区、动动力区、仓仓储辅助助区和其其他的区区域。以以生产区区为中心心，其它它设施要要布置在在靠近其其所服务务的主要要车间附附近。洁净区尽量量形成独独立小区区，远离离产尘量量大的车车间和污污染区，并并应放在在整个厂厂区的上上风侧。空压站宜设设在较洁洁净的区区域，并并应靠近近发酵车车间，以以减少压压缩空气气

27、的压降降。冷冻站应尽尽可能与与消耗冷冷冻量最最大的车车间接近近。变电所应布布置在空空压站和和冷冻站站附近。锅炉房应设设置在全全年主导导风向的的下风口口，以防防止煤粉粉与烟尘尘污染厂厂区。三废治理场场所场散散发污染染气味，应应布置在在厂区边边缘或与与厂区保保持适当当间距，并并位于全全年主导导风向的的下风侧侧。建筑物、道道路、管管道及绿绿化布置置要整齐齐美观协协调。保证厂房室室内有良良好的自自然采光光、通风风及防止止过度日日晒。1.8 三三废的处处理及利利用1.8.11废气的的处理及及利用饲料酵母工工厂产生生的废气气主要是是生产中中使用和和工艺过过程产生生的HCCl、HH2S、NNH3、HH2SO

28、O4等气气体，防防治措施施是：提提高设备备密闭性性，加高高排废气气烟道，烟烟道中加加喷淋水水雾除尘尘装置，减减少废气气中颗粒粒物质排排放到大大气。1.8.22废液的的处理及及利用废酸母液含含有蛋白白质、残残糖、有有机酸、酵酵母、氨氨基酸等等，本设设计将这这高浓度度废水制制成复合合肥，废废液先做做综合处处理，回回收部分分有用物物质，然然后再做做生化处处理，达达到排放放标准，即即PH669、固固体悬浮浮物2000g/LL、BODD600mg/L、CODD1000mgg/L、氨氨氮0.25mmg/LL以下。最最后既清清除了污污染，又又获得了了副产物物，提高高了经济济效益。1.8.33 废渣渣的处理理

29、及利用用在饲料酵母母生产中中，产生生了大量量废渣，作作为废弃弃物排放放，严重重污染了了环境。废废渣应按按照“资源化化，减量化化，无害化化”处置原原则，分类收收集，堆放，分质处处置，尽可能能实现资资源的综综合利用用。企业业的废渣渣即锅炉炉炉灰盒盒回收的的粉煤灰灰随产随随运出厂厂外，其其炉渣和和粉煤灰灰可用于于铺路和和作为兼兼职保温温材料。部部分原料料渣、糖糖渣售出出作为饲料料，炭渣渣可回收收利用。1.8.44 噪音处处理主要通过采采用噪音音小、震震动小的的设备，并并通过一一系列的的隔音措措施防止止和减小小噪音。第二章 全全厂工艺艺流程选选择及论论证2.1饲料料酵母生生产工艺艺流程图图磅秤磅秤 输

30、送带电磁除铁细粉碎机粗粉碎机风送装置调浆粉浆泵喷射液化液化罐糖化罐喷淋冷却糖化醪泵消泡剂一级种子二级种子 发酵罐滚筒干燥机二段分离机一段分离机螺旋输送机提升机包装粉碎机成品灭菌计量液氨节流阀分滤器分滤器高空采风粗滤器空气贮罐空压机一级冷却旋风分离二级冷却丝网分离加热总过滤器图2-1木薯干斜面培养产朊假丝酵母旋风分离器机酵母粉储箱2.2 粉碎车车间2.2.11原料粉粉碎的目目的谷物或薯类类原料的的淀粉，常常以颗粒粒状态储储存于细细胞之中中，受细细胞壁的的保护，既既不能溶溶于水，也也不易和和淀粉水水解酶接接触，进进行粉碎碎后，成成为粉末末原料，使使淀粉释释出，增增加原料料接触面面积，有有利于淀淀粉

31、颗粒粒的吸水水膨胀，糊糊化，提提高热处处理效率率，缩短短热处理理时间，使使原料中中淀粉损损失减少少，粉末末状原料料加水混混合后易易流动输输送。2.2.22原料预预处理流流程木薯片过过磅倒包机机皮带输输送机 铁罩罩 旋风风分离器器 袋滤器器抽风机机旋风分离器器细粉碎碎机料箱粗粉碎碎机闭风器器风机闭风器器螺旋输输送机调浆桶桶 泵泵去液化化加蒸汽图2-22.2.33工艺流流程论证证（1）输送送方式原料距离粉粉碎间有有一段距距离，采采用皮带带输送会会大大减减轻原来来输送的的劳动强强度，而而且在皮皮带输送送的上方方装有吸吸磁装置置，吸取取干薯中中的铁质质杂质，经经皮带输输送后，采采用抽风风机送，由由引风

32、机机把薯干干运进料料管，利利用空气气流动所所产生的的抽动力力在管道道中将物物料输送送，木薯薯干在晒晒制及收收购过程程中，往往往混有有铁片等等杂质，它它们在风风送中不不能为气气流所带带走而自自动掉落落在地上上，实现现了对原原料的风风选。而而且整个个系统的的负压状状态利于于无尘作作业。实实践证明明，风送送具有以以下优点点：由于铁和石石块进入入细碎机机的机会会较少，对对后面工工序设备备磨损大大大降低低。粉碎效率比比机械提提升500%。由风管代替替一套斗斗式提升升机，并并且可以以省掉一一些除尘尘和除铁铁装置，从从而简化化了工艺艺，设备备。实现了过程程的连续续化，自自动化。但气流输送送存在着着耗电大大，

33、动力力费用大大，噪音音大的缺缺点，虽虽然如此此，气流流输送仍仍然是一一项较新新的输送送技术。（2）粉碎碎方法的的选择目前原料的的粉碎方方法有干干法和湿湿法两种种，综合合多方面面因素，本本工艺采采用二级级干法粉粉碎。湿法粉碎用用于加工工水分较较多的原原料，其其主要优优点是原原料粉末末不飞扬扬，损失失少，省省去了除除尘通风风设备，但但是，由由于南方方气温高高，湿原原料粉浆浆易变质质，因此此参照国国内许多多酒精厂厂工艺没没，我们们选择了了干法粉粉碎，其其主要原原因是：湿法粉粉碎的原原料只能能立即用用于生产产，不宜宜贮藏，且且耗电量量比干法法多810%，同时时粉碎机机易堵塞塞，干法法粉碎是是原料过过磅

34、后直直接进入入粉碎机机进行粉粉碎，耗耗电比湿湿法省，易易保质生生产畅通通，采用用适当方方法，可可以接近近完全地地消除粉粉尘飞扬扬。由于于湿法粉粉碎不利利于连续续生产以以及干法法粉碎的的诸多优优点，本本设计采采用干法法粉碎。(3) 粉粉碎度的的选择粉碎是连续续生产酒酒精的前前提，原原料粉碎碎度的大大小因原原料不同同而异，因因此根据据原料不不同确定定适当的的粉碎度度是很有有必要的的，如果果粉碎度度大，吸吸水困难难，液化化困难，粉粉碎度偏偏小，则则在粉碎碎过程中中耗电量量较大。对对实际生生产不利利，因此此，必须须严格控控制好粉粉碎度，本本工艺采采用二级级粉碎，粗粗粉碎采采用的粉粉碎比为为1:1101

35、15，选选用7mm筛孔孔；细粉粉碎采用用的粉碎碎比为11:300400，采用用1.22mm筛孔孔。粉碎碎度基本本合适达达到工艺艺要求，液液化效果果较好。(4)调浆浆工艺在液化工段段之前加加一定量量的水对对原料进进行调浆浆，所加加的水一一部分来来自蒸馏馏车间的的冷凝水水，一部部分来自自车间液液化结束束的冷却却水。其其加水量量有一定定的比例例，若加加水量过过多，会会使粉浆浆很稀，导导致工厂厂生产能能力降低低，设备备利用率率低，蒸蒸汽消耗耗大，若若加水过过少，粉粉浆过浓浓，粘度度大，流流动性差差，会导导致喷射射液化时时受热不不均，酶酶不能更更好地作作用，形形成糖份份损失，同同时不利利于输送送，酵母母

36、发酵，根根据上述述情况，目目前我国国各酒厂厂对原料料的加水水比为11:3.511:3.2(干干薯：水水)。本本设计取取1:33.5。加加水比大大是为了了避免发发生糖焦焦化。提提高了淀淀粉出酒酒率，酵酵母发酵酵好，提提高产品品的产量量和质量量。另外，加水水的温度度也进行行了选择择。一般般情况下下，粉状状原料的的加水温温度在550 左右右，在螺螺旋搅拌拌器中，水水与-淀粉粉酶同时时加入，同同粉状木木薯干进进行均匀匀混合，送送入搅拌拌桶，再再泵入喷喷射液化化器，若若水温过过高，原原料与高高温水接接触时，会会部分糊糊化而结结块，造造成液化化不彻底底，降低低出酒率率，反之之过低，喷喷射液化化时需较较多的

37、蒸蒸汽，蒸蒸汽耗用用量大，成成本高。2.2.44工艺指指标粉碎物料细细度2.00mm加水比：木木薯干片片：水=1:33.5调浆温度：55粉浆浓度：18BX2.3液化化与糖化化2.3.11液化与与糖化工工段的工工艺流程程粉浆泵 喷喷射液化化器液化罐罐（1220miin，885）冷却器器 蒸蒸汽 发酵罐 醪液泵泵 喷淋冷冷却器糖化罐罐（300minn，600）酒母罐 糖化化酶 图2-32.3.22液化的的目的在-淀粉粉酶的最最佳作用用温度范范围内，通通过-淀粉粉酶的酶酶解作用用，使植植物组织织和细胞胞彻底破破裂，原原料内含含物的淀淀粉颗粒粒吸水膨膨胀而破破坏，使使淀粉由由颗粒变变成溶解解状的糊糊液

38、。目目的是使使淀粉易易受糖化化酶的作作用，水水解成可可发酵性性糖。2.3.33液化工工艺的选选择由于传统的的高温高高压蒸煮煮工艺存存在着耗耗气量大大，对设设备要求求高，劳劳动强度度大，而而且在高高温高压压下糖分分容易焦焦化和水水解，醪醪液质量量较低等等一系列列缺点。因因此，本本设计采采用目前前较为先先进的无无蒸煮低低温液化化工艺，此此工艺的的特点主主要有：（1）设备备简单，投投资少。（2）由于于使用酶酶作为催催化剂，具具有高效效性，专专一性，得得到的醪醪液质量量好，可可提高淀淀粉出酒酒率，而而且用量量少，降降低成本本。（3）所需需设备不不需耐高高温高压压，节省省了设备备投资。（4）由于于是在低

39、低温常压压下液化化，与高高温高压压蒸煮相相比，水水电汽消消耗量大大大减少少，降低低了成本本。本工艺在扩扩大实验验与大生生产中证证明，淀淀粉利用用率可达达8892%。达到到了较高高的标准准。另外外，由于于本工艺艺中无灭灭菌设备备，因此此存在染染菌问题题，但由由于-淀粉粉酶是耐耐酸性酶酶，可以以通过调调节PHH来抑制制杂菌生生长，也也可以用用添加抗抗生素的的方法来来抑制杂杂菌。2.3.44糖化的的目的原料经过液液化，淀淀粉糊化化成为溶溶解状态态，但是是还是不不能直接接被酵母母利用，发发酵生成成酒精。因因此，经经过液化化后的糊糊化醪，在在发酵前前必须加加入一定定量的糖糖化剂，使使溶解状状态的淀淀粉，

40、变变为酵母母能够发发酵的糖糖类。2.3.55糖化剂剂的选择择糖化过程中中所采用用的糖化化剂一般般分为两两大类：酸糖化化剂与酶酶糖化剂剂。用无无机酸作作糖化剂剂时水解解速度快快，能将将淀粉直直接转变变成葡萄萄糖，但但对设备备腐蚀性性强，且且杂质多多；酶糖糖化剂主主要是谷谷芽和曲曲，曲有有两种：固体曲曲和液体体曲。我我国酒精精生产时时多采用用曲作糖糖化剂。近近年来，多多采用酶酶制剂进进行糖化化已呈趋趋势。本本设计采采用添加加糖化酶酶作为糖糖化剂的的新工艺艺。它与与曲糖化化剂相比比，具有有以下优优点：（1）节约约大量的的原料，节节省占地地面积。（2）糖化化酶活性性较好，用用量少，产产量稳定定，质量量

41、也好。（3）糖化化酶添加加工艺不不需要液液体曲培培养缸及及压缩空空气设备备，减少少压缩空空气用量量。（4）省去去了液体体曲生产产工艺的的繁琐过过程，使使生产的的一系列列设备以以一个简简单的糖糖化酶计计量罐，节节省了大大量资金金，缩短短了生产产周期。2.3.66糖化工工艺的选选择目前，在小小型的酒酒精工厂厂内，尚尚采用间间歇糖化化工艺，但但该工艺艺的各个个工序都都是在一一个设备备中进行行，设备备的利用用率低，冷冷却水，动动力消耗耗大。连续糖化比比间歇糖糖化工艺艺其设备备的利用用率提高高了1000%以以上，节节约冷水水2536%，节约约能量225%。连连续化生生产也易易于实现现自动化化控制。因因此

42、本设设计采用用连续化化糖化工工艺。由液化罐出出来的液液化醪温温度较高高，为885，而糖糖化酶的的适宜作作用温度度为600左右，因因而需将将液化醪醪冷却至至该温度度，一般般来说，糖糖化罐中中蛇管对对液化醪醪进行冷冷却，但但为防止止蛇管工工作能力力不够，且且在糖化化罐中设设置大面面积蛇管管造成的的设备利利用率下下降，所所以本工工艺在液液化醪进进入糖化化罐前，先先用列管管换热器器对其进进行预冷冷，将885的液化化醪预冷冷至700左右，再再放入糖糖化罐内内冷却，糖糖化，本本设计采采用的糖糖化温度度为600，糖化化时间参参考工厂厂实际经经验，采采用300minn。糖化化完全后后，酒母母罐进行行酒母培培养

43、和酒酒精发酵酵。工艺流程如如下：液化罐冷冷却器糖化罐罐（300minn，600）喷淋冷冷却器 糖化化酶 发酵罐罐醪液泵泵酒母罐图2-42.3.77液化工工段蒸汽压力：4.55kgf/cm(表压)液化温度：8590液化时间：1200minn液化醪浓度度：188BX-淀粉酶酶添加量量：20000单单位/gg原料2.3.88糖化工工段糖化时间：30mmin糖化温度：60糖化醪浓度度：188BX糖化酶用量量：60000单单位/gg原料糖化PH值值：4.555.02.4发酵酵工艺的的选择及及论证2.4.11菌种的的选择菌种的选择择直接关关系到发发酵生产产饲料酵酵母的效效果，优优良的菌菌种可以以充分利利用

44、较少少的营养养而繁殖殖生产出出大量的的优质酵酵母。菌种选择原原则：（1）能高高效利用用粗原料料，对培培养基营营养要求求不高（2）繁殖殖速度快快，具有有很强的的增殖能能力（3）耐温温性能好好，能在在较高的的温度下下进行繁繁殖和发发酵（4）耐酸酸性强（5）抗噬噬菌体，杂杂菌的能能力强（6）生产产性能稳稳定，变变异性少少（7）发酵酵时产生生泡沫少少基于上述基基本要求求，本设设计采用用产朊假假丝酵母母菌，其蛋白白质和维维生素BB的含量量都比 HYPERLINK /view/230230.htm 啤啤酒酵母母高，此酵母母除了具具备了上上述优点点外，其其还有其其他突出出特点：（1）在严严格好气气的条件件下

45、生长长不会产产生乙醇醇；（2）发酵酵密度高高，在高高密度发发酵中细细胞干质质量可达达到922 g/L； 产朊假丝酵酵母基本本特征：产朊假假丝酵母母的细胞胞呈圆形形、椭圆圆形或腊腊肠形，大大小为（33.54.55）mm（77133）mm。液体体培养浑浑浊，管管底有菌菌体沉淀淀。在麦麦芽汁琼琼脂培养养基上，菌菌落乳白白色，平平滑，有有或无光光泽，边边缘整齐齐或菌丝丝状。在在加盖片片的玉米米粉琼脂脂培养基基上，形形成原始始假菌丝丝或不发发达的假假菌丝，或或无假菌菌丝2.4.22菌种的的分离纯纯化微生物菌种种的自然然变异是是比较容容易发生生的，生生产中使使用的斜斜面菌种种如果移移接次数数比较多多，往往

46、往由于有有少量的的菌体细细胞的自自然变异异，只是是斜面菌菌种不纯纯而影响响发酵结结果。为为了使生生产稳定定，就需需要定期期进行菌菌种的分分离纯化化工作。一般菌种的的分离纯纯化约为为每隔三三个月进进行一次次。操作作一般分分为两步步进行：进行平板稀稀释分离离，目的的是要求求分离培培养出单单细胞菌菌落；挑若干单菌菌落移接接到试管管斜面培培养基上上，然后后把这些些菌株分分别用三三角瓶进进行 摇摇瓶发酵酵试验。比比较各菌菌株产酸酸的高低低，选择择其中产产酸高的的菌株供供生产使使用。2.4.33菌种的的扩大培培养要使微生物物在短时时间内完完成巨大大的发酵酵生产任务务，就必必须具备备数量巨巨大的微微生物细细

47、胞。菌种的的扩大培培养就是是要为每每次发酵酵罐的投投料，提提供相当当数量的的、代谢谢旺盛的的种子。本本设计采采用目前前国内饲饲料酵母母厂发酵酵种子扩扩大培养养所普遍遍采用的的二级种种子培养养流程，即即斜面菌菌种一一级种子子培养二级种种子培养养发酵酵罐。斜面菌种的的培养斜面菌种的的培养是是生产过过程中的的重要环环节，操操作必须须要严格格，保证证无杂菌菌和噬菌菌体；而而且斜面面菌种不不宜多次次移接，以以免菌种种发生突突变而使使菌种不不纯。培培养基以以少含糖糖分，多多含有机机氮为原原则。表2-1斜面培养基基组成蛋白胨牛肉膏氯化钠葡萄糖琼脂PH0.11.00.50.12.07.077.2培养方法：无菌

48、操作条条件下，将将保藏的的菌种挑挑取一环环，接种种于新鲜鲜培养基基在322下恒温温培养11824小时时，培养养后放入入4冰箱中中保藏，使使同时活活化200h。一级种子培培养为了获得更更大量的的菌种细细胞要继继续进行行一级种种子培养养，一级级种子培培养应该该营养丰丰富，利利于菌种种的继续续生长繁繁殖。培培养基以以少含糖糖分，多多含有机机氮为原原则。表2-2一级种子培培养基组组成葡萄糖糖蜜尿素磷酸氢二钾钾2.51.00.50.1硫酸镁硫酸亚铁硫酸锰PH0.042ppm2ppm6.466.7培养方法：1000毫毫升三角角瓶装22002500毫升液液体培养养基，瓶瓶口用66层纱布布包扎，在在0.11M

49、Paa的蒸汽汽压力下下灭菌330分钟钟。然后后每支斜斜面菌种种接种33只一级级种子三三角瓶，于于32、频率率为966次/分、振振幅766毫米下下振荡112小时时。将培养好的的一级种种作平板板检查，确确认无杂杂菌和噬噬菌体后后才能转转入二级级种子罐罐。一级种种子需储储存于44冰箱内内待用。质量指标：种龄：122h，PH：6.44，OD值：净增00.5以以上，残残糖：00.5以下，无无菌检查查（-），噬噬菌体检检查（无无），菌菌体生长长均匀、粗粗壮、排排列整齐齐。二级种子培培养培养菌株到到对数生生长期，接接入发酵酵罐，营营养丰富富，缩短短调整期期。二级级种子的的量一般般是按发发酵体积积的1来确确定

50、的，二二级种子子培养基基组成应应与发酵酵培养基基一致，但但配比上上可有差差异，以以保证种种子接到到发酵罐罐后能迅迅速适应应，缩短短发酵周周期。表2-3二级种子培培养基组组成水解糖糖蜜尿素磷酸氢二钾钾2.51.00.50.100.2硫酸镁硫酸亚铁硫酸锰PH0.042ppm2ppm7.0培养方法：接种量1，培养养温度为为3032，时间间为8小时。通通气搅拌拌，通风风量由种种子罐体体积而定定，搅拌拌转速3340rr/miin，PH先升升后降，降降到7.077.2时时，二级级种子培培养结束束，降温温保藏至至接入发发酵罐。种龄：78h，PH：7.22，OD值：净增00.5左左右，无无菌检查查（-），噬噬

51、菌体检检查（无无），RRG1，镜镜检：生生长旺盛盛、排列列整齐培养成熟后后，用显显微镜观观察细胞胞形态是是否正常常以及测测定种子子培养液液PH值是是否正常常，也可可取样检检查是否否有杂菌菌和噬菌菌体，确确保无污污染后才才可接入入发酵罐罐；应记记得检验验同时要要采取降降温保压压措施，降降低菌体体代谢活活动，防防止老化化。2.4.44 发酵酵工艺的的选择根据发酵醪醪注入发发酵罐的的方式的的不同，可可以将饲饲料酵母母发酵的的方式主主要分为为两种：半半连续式式，连续续式。(1) 半半连续发发酵法：半连续发酵酵指在主主发酵阶阶段采用用连续发发酵，而而后发酵酵则采用用间歇发发酵的方方式，在在半连续续发酵中

52、中，由于于醪液的的添加方方式不同同，又可可分为两两种：一一种是将将一组数数个发酵酵罐连接接起来，使使前三个个罐保持持连续发发酵状态态，第二二种是由由788个罐组组成一组组罐，各各罐用管管道从上上部通入入下一个个罐底部部。半连连续发酵酵方式的的优点是是省去了了菌种制造造，但无无菌要求求高。 (2) 连续发发酵法：多级连续发发酵是把把发酵过过程的不不同阶段段，分别别放在不不同的发发酵罐中中进行，新新鲜糖化化醪从首首罐不断断流入，直直到成熟熟发酵醪醪从末罐罐流出。整整个过程程是连续续状态，上上述稳定定条件的的建立，主主要通过过两个途途径完成成：第一一是采用用化学恒恒定系统统控制，第第二是控控制发酵酵

53、醪中酵酵母的细细胞数，来来达到维维持多发发酵状态态相对稳稳定。目前我国生生产饲料料酵母多多采用多多级连续续发酵法法，它有有以下优优点：1.缩短发发酵周期期。省去去了酵母母菌种增增殖时间间，前发发酵时间间，使醪醪液进入入发酵罐罐即开始始发酵，平平均节省省10hh左右。2.设备利利用率高高。省去去辅助生生产时间间，提高高了设备备利用率率。3.提高淀淀粉利用用率。4.减少了了菌种培养养工作：连续发发酵155天225天才才换种一一次，大大大减少少了繁琐琐的菌种种培养工工作。5.生产稳稳定，生生产过程程更加合合理。6.生产管管理集中中，易采采用仪表表自动化化控制，降降低劳动动消耗。7.降低生生产成本本。

54、8.有利于于研究微微生物生生理状态态，代谢谢作用，反反应机理理作用。但连续发酵酵易受杂杂菌影响响，菌种种变异问问题较大大，但在在工厂实实际操作作中可通通过采用用适当措措施避免免。综合上述，本本设计采采用连续续发酵工工艺。2.4.55 发酵酵工艺培养基组成成：水解糖133%，玉玉米浆00.50.77%，总尿尿量2.833.2%，初尿量量0.66%，磷磷酸氢二二钠0.177%，硫硫酸镁00.066%，FFe2+2ppmm，Mnn2+2ppmm，PHH 5.577.0工艺流程产朊假丝酵母水解糖产朊假丝酵母水解糖+营养盐+水斜面培养预热到95度斜面培养预热到95度一级种子罐连消一级种子罐连消二级种子罐

55、维持二级种子罐维持分滤器净化空气分滤器净化空气发酵罐冷却发酵罐冷却针阀计量针阀计量储罐灭菌储罐灭菌液氨消泡剂液氨消泡剂图2-5发酵过程控控制OD值的控控制OD值是发发酵培养养基浓度度、色度度、菌体体量和菌菌体生长长度的综综合指标标。净增增OD值值是菌体体增长量量和伸长长度所致致。净增增值太低低，菌体体量少，发发酵周期期延长；净增值值增高，则则菌体合合成量多多，消耗耗糖多，酵母和糖的转化率降低。 OD值上升后下跌或异常增高，则表明染菌或是菌体侵染。一般接种12小时后，OD值净增量0.7左右，16到20小时后，控制在0.75到0.8左右为宜。温度控制开始温度为为33到34度，之之后每隔隔6小时上上

56、升一度度，后期期温度可可达377到38度，有有利于酵酵母发酵酵。风量控制 通风量量对发酵酵的影响响很明显显。一般般培养基基丰富，生生物素丰丰富，通通风量要要大；营营养缺乏乏时，风风量要小小。发酵酵初期通通风量小小，后期期通风量量应增大，以以利于酵酵母繁殖殖。PH控制PH值变化化是饲料料酵母发发酵的重重要指标标，是微微生物代代谢的综综合结果果。PHH值变化化取决于于菌体的的特性、培培养基组组成、工工艺条件件和培养养基中糖糖氨比例例不同。不不过正常常的发酵酵情况下下，PHH值变化化具有一一定规律律：上升升表示有有机氮源源被菌体体分解放放出氨气气，下降降表示氨氨被菌体体利用以以及糖被被利用生生产有机

57、机酸。发酵前期：幼龄菌菌对PHH较为敏敏感，PPH稍低低有利于于长菌。但但PH过低低，菌体体生长旺旺盛时营营养消耗耗大；PPH过高高虽有利利于抑制制杂菌生生长，但但对菌体体生长不不利，耗耗糖慢，延延长发酵酵时间。因因此前期期一般控控制在PPH5.5左右右。泡沫控制饲料酵母是是好气性性发酵，通通风发酵酵时都会会容易产产生大量量细小的的气泡，发发酵液中中蛋白质质原料、糊糊精等均均会引起起泡沫的的产生，泡泡沫过多多会引起起发酵液液溢出而而造成浪浪费和污污染，减减少发酵酵罐的装装填系数数，降低低设备利利用率，泡泡沫过多多还有影影响氧气气的传递递、通气气效果以以及菌体体的正常常呼吸，甚甚至引起起菌体自自

58、溶。因因此适时时消除泡泡沫是关关系发酵酵成败的的关键。发发酵工厂厂一般采采用机械械消泡和和化学消消泡剂（选选用泡敌敌）相结结合的方方法。2.5空气气净化系系统流程程的选择择及论证证2.5.11空气净净化的目目的饲料酵母发发酵为好好气性发发酵，培培养过程程中需通通入大量量空气，培培养要求求纯种培培养，而而空气中中含有大大量杂菌菌，所以以发酵前前要对空空气进行行过滤除除菌处理理。除了了要将空空气中的的杂菌除除掉外，还还要除去去空气中中水分、灰灰尘、杂杂质、润润滑油等等物质。2.5.22空气除除菌流程程的选择择无菌空气的的获得，有有辐射灭灭菌、加加热灭菌菌、化学学灭菌和和静电除除尘、过过滤除菌菌等方

59、法法。下面面对各种种除菌灭灭菌方法法做比较较：表2-4除菌方法优点缺点辐射灭菌设备较简单单，操作作使用方方便杀菌效率低低，时间间长加热灭菌灭菌效果很很好，可可靠若加热大量量空气以以达杀菌菌目的十十分不经经济化学灭菌适合无菌室室的灭菌菌需完全除去去后才能能进入培培养基，分分离较困困难静电除尘灭菌效果很很好不能除去空空气中的的水、油油等，且且需使用用高压电电过滤除菌除菌效率高高，操作作成本低低设备较多，占占地大本设计采用用过滤除除菌法。考虑到厂址址在华南南地区，空空气湿度度较大，故故采用两两级冷却却、分离离、加热热的空气气除菌系系统；为为提高除除菌效率率，提高高空气无无菌程度度，以及及考虑成成本问

60、题题，加入入中效前前置过滤滤器。经经过了中中效前置置过滤器器后，空空气无菌菌程度就就能达到到9798，减减少空气气过滤器器的负荷荷；而两两级冷却却、分离离、加热热提高传传热系数数，节约约冷却用用水，油油水分离离完全，得得到无菌菌、清洁洁、干燥燥的空气气。工艺流程示示意图（采用布袋过滤介质） 中效效前置过过滤器（采用布袋过滤介质） 空压机机 （供供给能量量，提供供动力、压压力）（缓冲排气气压力，使使空气压压力稳定定） 贮贮罐（除去油水雾） 冷却器器 （冷冷却压缩缩空气，使使水析出出）（除去油水雾） 旋风分分离器（进一步冷却析出较小的水）雾） 冷却却器 （进一步冷却析出较小的水）雾）（分离效果高，