第十三章-发酵工厂设计概论课件

第十三章发酵工厂设计概述第十三章发酵工厂设计概述1主要内容发酵工厂基本建设程序和设计工作的基本内容发酵工厂厂址选择和总图布置发酵工艺流程设计物料衡算与设备选型发酵车间设备布置与管道设计发酵工业“三废处”理及其工厂化设计发酵工厂投资概算与经济评价主要内容发酵工厂基本建设程序和设计工作的基本内容2一、发酵工厂基本建设程序和设计工作的基本内容发酵工厂基本建设程序设计工作的基本内容一、发酵工厂基本建设程序和设计工作的基本内容发酵工厂基本建设31、发酵工厂基本建设程序项目决策期建设期生产期1、发酵工厂基本建设程序项目决策期42、发酵工厂工程设计的基本内容两阶段初步设计施工图设计2、发酵工厂工程设计的基本内容两阶段5（1）、初步设计阶段的内容初步设计文件（初步设计说明书）文字说明部分图纸：工艺流程、车间设备布置图、主要生产设备和电动机一览表及主要材料估算表总概算工艺设计选择并确定生产流程，确定技术经济指标进行生产工艺的各种计算设备的选型和计算车间设备布置的方案比较和设备配置的平面和空间关系的确定及设计制图向配套专业提出设计要求和有关资料正式绘制车间生产设备布置图、工艺流程图、编制设备表和主要材料估算表编写初步设计有关生产工艺部分的文件（1）、初步设计阶段的内容初步设计文件（初步设计说明书）6（2）、施工图设计阶段的内容施工图设计文件设计和施工说明书、设计图纸、设计表格工艺设计施工图设计的步骤p227（2）、施工图设计阶段的内容施工图设计文件7二、发酵工厂厂址选择和总图布置厂址选择总平面布置二、发酵工厂厂址选择和总图布置厂址选择81、厂址选择自然条件地理条件环境卫生条件地形、地势与地质气象条件技术经济条件原料、辅料等供应能源供应给排水交通运输条件1、厂址选择自然条件92、总平面布置设计依据厂址选择报告厂址总平面布置方案草图生产工艺流程简图2、总平面布置设计依据10遵循原则合理紧凑符合生产流程要求，并能保证合理的布置生产线生产厂房布置在厂区中心地带考虑主风向人流、货流分开遵从城市规划要求遵循原则11第十三章-发酵工厂设计概论ppt课件12第十三章-发酵工厂设计概论ppt课件13第十三章-发酵工厂设计概论ppt课件14三、发酵工艺流程设计1、设计原则保证产品质量符合国家标准尽量采用成熟的、先进的技术和设备尽量减少三废排放量确保生产安全尽量采用机械化自动化三、发酵工艺流程设计1、设计原则152、设计步骤生产工艺流程示意图定性表明原料变成产品的路线和顺序，应用的过程和设备生产工艺草图物料衡算→设备设计→草图修改和充实生产工艺流程图车间设备布置设计2、设计步骤生产工艺流程示意图16四、物料衡算与设备选型1、物料衡算四、物料衡算与设备选型1、物料衡算172、主要技术经济指标p2302、主要技术经济指标p230183、设备选型专业设备非专业设备非标准设备3、设备选型专业设备19（1）设备选型原则p231（1）设备选型原则p23120（2）设备选型类型专业设备的设计与选型非专业设备的设计与选型非标准设备的设计与选型（2）设备选型类型专业设备的设计与选型21五、发酵车间设备布置与管道设计车间设备布置管道设计五、发酵车间设备布置与管道设计车间设备布置221、车间设备布置原则p233本车间与其他车间的关系；设备布置应按工艺流程顺序操作中相互有联系的设备，应布置得彼此接近；应满足检修要求充分考虑劳动保护、安全防火和防腐等特殊要求；考虑今后发展，留有余地；同时满足其它非工艺专业设计要求，搞好相互协作1、车间设备布置原则p23323步骤和方法车间布置草图将车间内所有设备按比例、设备平面投影的图形逐一画在厂房建筑平面内。车间布置图车间平面布置图、立面布置图和剖面图。步骤和方法242、车间工艺管道设计车间水、蒸汽、压缩空气、真空、物料等管道平面、立面布置图；分区工艺设备的管道布置图和管段轴测图；管架和特殊管件施工制造图及安装图；管段材料表和车间管道材料汇总表2、车间工艺管道设计车间水、蒸汽、压缩空气、真空、物料等管道25六、发酵工业“三废”处理及其工厂化设计废气防尘装置、气体吸收、冷凝等废水节水、改进生产工艺、废水处理站废渣煤渣：酒糟等废渣六、发酵工业“三废”处理及其工厂化设计废气26七、发酵工厂投资概算与经济评价总投资概算费用计算产品成本计算借款利息和还款能力预测项目投资的经济评价七、发酵工厂投资概算与经济评价总投资概算271、总投资概算建设项目总投资=建设投资+流动资金+建设期借款利息1、总投资概算建设项目总投资=28⑴建设投资工程费用主要生产项目工程费用辅助生产工程费用公用工程费用三废治理工程费用服务性工程项目费用生活福利工程项目费用其它费用预备费基本预备费、涨价预备费⑴建设投资工程费用29占全年生产成本的30%左右储备资金生产资金成品资金⑶建设期借款利息占全年生产成本的30%左右⑶建设期借款利息30设备费概算：占总投资50%以上设备购置费、设备运输费、设备安装费工艺管道安装费：设备总价的25-35%管道安装材料费、人工费土建费用计算直接费用其他直接费电气工程和仪表自控费用2、费用计算设备费概算：占总投资50%以上2、费用计算313、产品成本计算原材料和辅助材料费用原、辅材料年总费用=产品消耗定额*年产量*原辅材料价格燃料费用=燃料消耗定额*年产量*燃料单价动力费用

=产品电耗*年产量*电单价3、产品成本计算原材料和辅助材料费用32人工费用直接生产工人工资=平均月工资*车间人数*12工资附加费车间维修费车间折旧费车间管理费前六项总和的2-3%车间成本费前七项总和人工费用33企业管理费：车间成本的5-10%副产品收入工厂成本：工厂成本=车间成本+企业管理费-副产品收入销售费产品运输费、广告费、推销费企业管理费：车间成本的5-10%34销售成本=工厂成本+销售费单位产品成本=销售成本/年产量销售成本=工厂成本+销售费354、借款利息和还款能力预测借款利息还款能力预测还款资金来源：利润：利润=销售收入-成本-税金折旧费4、借款利息和还款能力预测借款利息365、项目投资的经济评价综合经济评价借款偿还期投资回收期投资利润率投资利税率内部收益率净现值盈亏平衡点分析敏感性分析5、项目投资的经济评价综合经济评价37生物发酵车间设计设计实例生物发酵车间设计设计实例38主要内容生物发酵车间的特点设计任务生产工艺选择与流程设计物料衡算与能量衡算设备选择车间平面布置区域布置和工艺设备布置的合理性论证车间主管设计和配管设计主要内容生物发酵车间的特点39生物发酵车间的特点生物发酵车间是耗能大户，因是从生产工艺选择、设备选型布局到管道布置等均要考虑节能措施。发酵过程生产周期较长，且为半连续过程，设备布局和管道系统设计应规范、顺畅.提炼过程多使用酸，碱及有机溶剂，土建设计需要采取防腐和防火防爆措施。发酵生产车间放热量大，排气点多，须重点考虑自然通风、采光等措施。须严格控制染菌，对生产环境须定期消毒灭菌并经常更换所使用的消毒剂。生物发酵车间的特点生物发酵车间是耗能大户，因是从生产工艺选择40一、设计任务年产抗生素：17t年工作日：300d生产班制：每天三班，每班8h放罐单位：1050u/mL成品效价：590u/mg发酵周期：5.5d发酵罐装料系数：0.8一、设计任务年产抗生素：17t41二、生产工艺选择及流程设计砂土孢子斜面培养子瓶培养一级种子罐二级种子罐发酵罐培养（130h）放罐采用该药厂成熟的工艺技术：二、生产工艺选择及流程设计砂土孢子子瓶培养一级种子罐二级种子42制备母液斜面孢子将保存在2~6℃冰箱中的砂土孢子，在无菌室超净工作台上接种于已灭菌的斜面培养基上，于37℃培养9~10d，取出放入冰箱（2~6℃）保存备用制备子瓶斜面孢子将生长好且在冰箱存放一周以上的母瓶取出，制成菌悬液接种于子瓶斜面上，于（37±0.5℃恒温室培养8~9d，培养好的子斜而，测摇瓶效价合格后保存在2~6℃冰箱中备用。制备孢悬液取子瓶斜面数只，在无菌室内超净工作台上制备成孢悬液，以压差法将孢悬液接入一级种子罐内。发酵一级种子罐在（35±1）℃，通气培养40~60h后，移种于二级种子罐，在（34±0.5）℃继续通气培养约40h，后期适当补料。培养完成后，移种至发酵大罐内，在32~34℃下继续通气培养130h后放罐。发酵过程中，按糖氮代谢的实际情况补料，后期适当补水。制备母液将保存在2~6℃冰箱中的砂土孢子，在无菌室超净43三级罐的岗位工艺流程菌种在二级发酵罐中培养完成后，移种至发酵大罐内，在32--34℃下继续通气培养130h后放罐。发酵过程中，按糖氮代谢的实际情况补料，发酵第15--20h第一次补料，第40h左右第二次补料，第70h左右第三次补料至足量，视代谢情况，后期适当补水。工艺管道及仪表流程图三级罐的岗位工艺流程菌种在二级发酵罐中培养完成后，移种至发酵44三级罐的岗位工艺管道及仪表流程图三级罐的岗位工艺管道及仪表流程图45三、物料衡算和能量衡算3.1计算基础数据年工作日：330d；生产班制：3班，每班8h；一级种子罐：基础配料体积1m3；二级种子罐：基础配料体积5m3；发酵大罐：基础配料体积25m3。三、物料衡算和能量衡算3.1计算基础数据463.2物料衡算3.2物料衡算47第十三章-发酵工厂设计概论ppt课件48发酵大罐物料平衡示意图发酵大罐物料平衡示意图493.3能量衡算3.3能量衡算50四、设备选择4.1设备选择的原则与发酵罐计算四、设备选择4.1设备选择的原则与发酵罐计算51发酵罐发酵罐524.2二级种子罐、一级种子罐和补料罐的计算4.2二级种子罐、一级种子罐和补料罐的计算53五、车间平面布置车间按工艺过程分为三个工序，即种子制备、配料消毒及发酵，故车间由种子制备区、配料区、发酵区、辅助区及人净更衣区组成。车间的区域布置按工艺流