年产2.5万吨赖氨酸工厂工艺初步设计

题目：年产2.5万吨赖氨酸工厂工艺初步设计目录17024摘要 第二章工艺设计与计算2.1赖氨酸的生产工艺赖氨酸制备的整个进程可分四个工艺过程[7]：原料的预处理及淀粉水解糖的制备[7]种子扩大培养及赖氨酸发酵[7]赖氨酸的分离提取[7]赖氨酸的精制加工[7]2.1.1赖氨酸的原料预处理与淀粉水解糖的制备（1）原料预处理本篇论文设计主要以玉米粒为原料。为破环原料组织之间的相互联系，要将原料进行浸泡以达到目的，同时也可以对原料中的可溶性物质进行溶解，阻碍各种微生物的有害行为，也是为防止在发酵过程中各种原物料的腐败，使原料所能承受的最大强度降低以便于分离。（2）淀粉水解糖的制备 酸解法，酸酶结合法，双酶法等是淀粉水解酶制备最常用的几种。将谷类等含有淀粉的其他物质中的淀粉，越过淀粉酶的作用转化成糖是淀粉糖的原理，而蛋白酶会分解其中存有的蛋白质。糖化的目的是萃取最大限度的原料中的可溶物，并且要将不溶物变成可溶物萃取出来，前提是要满足酶发挥最大作用的条件，再做成合乎要求的麦芽汁，使麦芽汁收得率最高。淀粉水解糖为糖化所得，生产菌株可使用。本设计采用酶法制备淀粉水解糖。与其他方法相比，酶法反应条件温和，不需承受高温或高压及耐衰变，副反应较少。水解糖溶液纯度高，淀粉转化率高。优质的糖液有利于糖液的充分利用等优点。2.1.2种子扩大培养种子扩大培养过程中所需要的种子数量要充足，浓度要适中，生理情况良好，且没有被细菌污染，发酵接种后生长也要迅速。在这一过程中，通常采用两到三个层次的种子培养（即二级，三级培养）。斜面种子的制备种子是扩大培养过程中得到的纯种培养物。吸管所需杂质极少，杂菌和噬菌体不能污染。灭菌后的斜面培养基（30℃下，保温24h）,检查无菌体污染后，放到冰箱中备用[8]。 ：，蛋白胨，，葡萄糖（无添加斜率），琼脂，。倾斜种子的培养条件为，(2)种子的扩大培养，，，，，。.。 二次种子培养基：种子罐培养，用水解糖替代葡萄糖。培育条件为：温度，通风1：0.2(V/V)，搅拌200r/min。时间8－11h。按照发酵规模，必要时可采用三级培养。 2.1.3赖氨酸发酵工艺条件的控制(1)温度：整个过程温度都很重要，前期温度稳定在，中后期则要稳定在34℃(2)PH最适范围为实践生产则以最佳。(3)供氧：也是为了使整个发酵过程更加充分，因而整个发酵进程供养必须充足。如果供氧不足，会导致发酵不完全从而进行无氧呼吸会产生乳酸堆积，影响赖氨酸产率。2.1.4赖氨酸的提取 从发酵液中提取赖氨酸有四种常用办法：沉淀;有机溶剂萃取;离子交换树脂吸附;电渗析[9]。本文设计中主要采用了离子交换法来提取赖氨酸，因为此办法具备回收率高，所需产品杂质少的长处。且从发酵液中提取赖氨酸要选用铵型强酸性阳离子交换因其更易与其他氨基酸分离也能使树脂转型简化。本文的离子交换法提取赖氨酸使用了三柱串联的模式，目标是为了提高Lys收率。2.1.5赖氨酸的精制（1）浓缩与除氨离子交换提取的Lys洗脱液，体积较大，含有较少的赖氨酸大概在之间，而氨的含量较多可高达，蒸发应采用中央循环管式蒸发器、膜式蒸发器和双效蒸发器。为能更好的收集所产生的氨蒸气，也可采用单效蒸发。 浓缩液浓缩至19~20ºBé（赖氨酸盐酸盐含量约为）放出料液，用浓盐酸调节，再继续浓缩至22~23ºBé。在碱性溶液中浓缩时，温度和时间都要适中，为避免生成。（2）赖氨酸盐酸盐的结晶与分离在中和罐中，加入盐酸赖氨酸浓缩物，搅拌时加入工业盐酸使。然后将中和液放入晶体槽内，并将冷水导入外皮，使其逐渐冷却，使冷却面与液体的温差不超过，避免了部分饱和，晶体沉积在晶体罐的内壁上。当溶液温度降至时，结晶时间为小时。为了使晶体不太细小，晶化进程应留意温度，最低温度约为。结晶过程中应适当搅拌晶体，以加速晶体的相对运动。结晶后，停止搅拌，用离心机分离混合物，用少量水冲洗晶体表面层以粘附母液。母液浓缩再结晶，直到不能结晶为止。所得晶体为盐酸赖氨酸的粗晶，经干燥得到纯度或更高的饲料级赖氨酸[10]。2.1.6赖氨酸工艺流程简述 L-赖氨酸最初提取于蛋白质(酪蛋白、纤维蛋白或血浆)的酸性水解产物。目前L-赖氨酸主要由微生物发酵而成.发酵措施一般采用各种淀粉水解物或甘蔗糖蜜为碳源，铵盐、氨或尿素为氮源，其酸碱度一般为中性。普通控制发酵液的pH要经过流加氨水或尿素的形式来控制。本设计中则采纳直接发酵法制取赖氨酸[7]。（1）赖氨酸的发酵生产法发酵法是工业生产法的主要方法。代谢控制发酵过程是应用缺乏生长所需营养物质的菌株实现的，并且人工扭转和控制微生物的代谢路径，来完成L-赖氨酸的生产。棒状杆菌和短杆菌等细菌的各种变异株为主要的菌种。淀粉、糖蜜、玉米等为主要的发酵原料。（2）流程示意图放料接种图3.1赖氨酸生产工艺流程图菌体分离上清液离子交换放料接种图3.1赖氨酸生产工艺流程图菌体分离上清液离子交换真空浓缩离心分离结晶重结晶菌体粗结晶母液菌体水洗二次菌体分离上清液饲料离心分离结晶干燥Lys成品2.2工艺参数2.2.1工艺技术指标及基本数据表1赖氨酸发酵工艺技术指标淀粉中淀粉含量为百分之八十，水含量为百分之十四。以黄色杆菌作为本次设计的原料来发酵生产赖氨酸，培养基组成如下：：，，，，，，，VH140μg，VB11mg，Thr20mg，pH7.2-7.5,接种量8%，消泡剂（泡敌）1.0。：，，，，，，，pH7.0～7.2。2.3物料衡算2.3.1发酵车间物料衡算的重要性：根据物料衡算，每件设备各环节中物料（包括原料、中间体和成品）的组成、质量和数量可以计算原料、每日或消耗品的消耗率、产品和生产设备的数量规模、以及主要的平衡计算。在工厂正式运行，可计算出某些难以直接根据生产过程、车间或所用设备计算的参数，以便对目前的消费状况剖析。以减少三废及杂质的排放量，缩小消耗资本，从而增强企业的经济效益。 物料平衡计算的方法和步骤为：明确目标、条件，画出物料平衡计算的基本流程图，相应数据的采集设计和物理和化学常数值的记录，以确定选择各种指标值；计算；核对结果与整理；物料平衡表的列出以及流程图的描。(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)由于赖氨酸的最终存在形式是赖氨酸盐，因此在发酵液的预处理阶段必须使用盐酸调节pH值并引入氯离子，因此盐酸(质量浓度为33%的工业盐酸)的理论用量(不考虑氯离子的损失)如下[11]：式中(15)2.3.2糖化车间以生产含量为的赖氨酸所消耗的原辅材料和物料量为例进行计算。(1)发酵液量式中(2)(3)(4)式中(5)(6)理论上，111公斤葡萄糖需要100公斤淀粉才可以转化，理论上要用淀粉G量如下：式中(7)：式中44.25——每日淀粉的投料量，t表225000t/a赖氨糖化发酵车间和糖化车间物料总衡算表2.3.3提取车间发酵结束后，发酵液从发酵罐中排出，然后对发酵液进行预处理。发酵液预处理后开始进离子交换提取。离子交换提取的原理前文已述，就不再叙述。根据离子交换提取过程，计算物料平衡，并通过产生纯度为的赖氨酸作为标准来计算物料平衡。设计采用铵型强阳离子交换树脂，该树脂对赖氨酸的最大吸附量为，采用正向上柱方式，以的流速吸附。由前面计算已知发酵液的量为，那么分离提取前赖氨酸的量为：赖氨酸提取率取，经分离提取后，纯赖氨酸的量为还有的赖氨酸存在于经过初提取的母液中，则经过提取后母液剩余量为：，即：即：。，则：

，，则：，，

式中，：：，即：，即：表3年产25000吨赖氨酸厂提取车间物料衡算表2.4热量衡算热量衡算的数据时设备选型及确定其尺寸，，。2.4.1淀粉液化过程℃℃式中20℃，2.4.2液化液糖化过程糖化过程选用的糖化罐，装料。年产的赖氨酸工厂每日产含糖的糖液，按相对密度计算，这些糖液的体积为，糖化操作周期为小时，则需要糖化罐：取整用10只糖化罐。糖化后的发酵液需升温至85℃灭酶，则灭酶用蒸汽量为：灭酶后的糖液经过板式换热器用二次水冷却至60℃，冷却水进口温度为20℃，出水口温度为45℃，则平均用水量为：糖液需要在两小时内被冷却至40℃，两小时内高峰用水量为：2.4.3发酵过程设计采用的发酵罐，全容积，装料系数，产酸水则每只发酵罐产的赖氨酸的量为：已知赖氨酸日产量为吨，一般发酵操作时间为，则生产需要发酵罐的只数为：取整为7只。每日投罐次为：日运转罐数为：每只发酵罐装料初始体积为：糖浓度为，灭菌前培养基含糖，则这些物料的质量为：采用板式换热器进行灭菌，过程中选用表压的蒸汽分两步进行升温，其I值为，加热过程为20℃到75℃，再由75℃到120℃，冷却水从20℃加热到45℃，设每罐灭菌时间为3小时，输料流量为：则灭菌用蒸汽量为：每天灭菌用蒸汽量为：高峰蒸汽用量为，平均蒸汽用量为：采用板式换热器进行灭菌，具体过程为的热料先与生料进行热交换，待温度降至后，再通过冷却水降温至，降温过程中冷却水由升温至，则冷却水的用量为：式中全天冷却水用量为：发酵罐体积为，材料为不锈钢，其比热容为，罐体重，冷却排管重，用蒸汽灭菌，使发酵罐在下由升温至，过程消耗蒸汽：充满整个发酵罐需要用蒸汽量为：式中设发酵罐外壁温度为此时辐射与对流的联合给热系数为：发酵罐表面积为，：使附着在罐壁上的洗涤水升温消耗的蒸汽量为：式中一般灭菌过程的渗透蒸汽可取总蒸汽消耗量的，则空罐灭菌消耗蒸汽量为：每次空罐灭菌耗时小时，耗用蒸汽量为：：：赖氨酸发酵热数值约为，的发酵罐，装料，设冷却水进口温度为，出口温度为，则冷却水用量为：每天运转发酵罐次，高峰用水量为：式中2.4.4浓缩结晶过程年产赖氨酸厂赖氨酸日产量为，选用强制内循环结晶罐，操作周期小时，每罐产赖氨酸，共需要结晶罐的台数为：式中取整为3台。每罐投入浓度为的中和脱色液即原液，流加母液，过程中加水，在下真空蒸发结晶，浓缩2小时，育晶10小时，放料量。设进料温度为，料液比热容为℃，则来料带入热量为：：赖氨酸比热容为，则晶种带入热量为：赖氨酸结晶热为,则结晶过程放热量为：分离母液量为，按相对密度计算，其质量为，母液比热容为℃，设每罐用蒸汽量热损失为1%，则蒸汽用量为：:,：式中2.4.5干燥过程未经过干燥处理的赖氨酸含水量为，需要将含水量降至。已知日产赖氨酸量为，湿味精日产量为：设年产20000吨赖氨酸厂热量衡算结果汇总见表。表420000t/a赖氨酸厂耗用蒸汽量汇总表2.5耗水量计算2.5.2糖化过程用水量已知日投淀粉量为，淀粉与水的比例为，则用水量为：平均每小时用水量为：由前面计算知液化液冷却用水为或。由前面计算知糖化液冷却用水为或。2.5.3连续灭菌用水量糖化后的糖液含糖量为，培养基含糖量，配置糖液的量为，则每罐需要用水量为：每日按7只发酵罐来计算，总共需要用水量为：由前面计算知灭菌后料液用冷却水量为。2.5.4发酵过程用水量由前面计算知发酵过程用水量为或。2.5.5提取精制过程用水量每只结晶罐加水6吨，共三只结晶罐，每天用水量为18吨。已知每天二次水用量为吨，需要补充冷却水的用量为：年产20000吨赖氨酸厂用水量衡算结果表表5年产20000吨赖氨酸厂用水量汇总表2.6无菌空气耗用量根据实际生产经验，的发酵罐通气速度一般为，设计计算中去取最大值，则单个发酵罐消耗无菌空气的量为：式中其他设备蒸汽消耗总和一般为发酵无菌空气消耗量的，则消耗蒸汽量为：表6年产20000吨赖氨酸工厂无菌空气消耗量沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章主要设备的工艺计算和设备选型第三章主要设备的工艺计算和设备选型3.1选型原则（1）确保整个工艺的安全指数和可靠指数。（2）经济节省，各环节工艺要达先进水平。（3）节约投资，减少耗材，便于加工，便于购买。（4）运行成本低。3.2关键设备的选择3.2.1发酵罐的选型。3.2.2生产能力、数量和容积的确定：本文设计选取大型发酵罐（技术管理水平允许的范围内），即的发酵罐，因为就各种的工厂发酵设计的发酵罐的容积确定规律来说，大型发酵罐的体积大，有利于节约经济并且可以降低发酵过程中所存在的风险，也可加强技术管理水平。：由前部分物料衡算可知的发酵液可满足一吨含量为99%的赖氨酸发酵生产，则要满足t/年的赖氨酸生产所需发酵液的量是：发酵周期共天，平均一天所需发酵液的量是：填充系数为发酵罐的，发酵罐的所有容积平均到每一天所用量是：的发酵罐总容积为，所以平均一天要满足生产所需发酵罐的数量是：发酵罐所需总量是：经上式计算所需发酵罐为14个（发酵罐要取整数），8个发酵罐用于每天出料所需，一年发酵周期为t，：：经计算该设计合理，可符合生产需求。3.2.3发酵罐主要尺寸设计按全容积为的发酵罐来进行计算，本设计的发酵罐采用了标准的椭圆型封头（封头折边的容积可忽略不计）则：：细菌发酵常用的发酵罐的高径比一般为，本设计中取，即，则：经计算该设计合理，可符合生产需求。取装料率为，则发酵液的实际用量为。3.2.4冷却面积赖氨酸在发酵过程时，是一立方米发酵液可以传递给冷却器的最大热量，而本设计要使用竖式蛇管型换热装置，K值为。32℃32℃20℃27℃3.2.5搅拌器及搅拌轴功率⑴搅拌器的选型涡轮式搅拌器和旋桨式搅拌器是最常用的搅拌器，这个设计采用了六叶涡轮混音器。可以使混合效果更好并获得较高的溶解氧[12]。搅拌器的各尺寸与发酵罐内径D有以下关系：：：：：：：：液面高，取三档搅拌，则上层桨距液面：故满足要求。采用三档搅拌，搅拌转速可根据罐放大求得。其搅拌直径为，转速。则：⑵搅拌功率矫正系数⑶搅拌轴功率①>所以根据计算和对比确定为湍流，搅拌功率准数②：：③设通风比，取最小值，④端面密封增加功率为，3.2.6设备结构设计⑴空气分布器。⑵挡板因发酵罐采用竖式蛇管换热装置，并设有扶梯，故不采用挡板装置[13]。⑶密封装置⑷冷却管布置①式中℃℃则：冷却水体积流量为，设蛇管中冷却水的流速为，则冷却管总截面积为：冷却水进水总管直径为：②取冷却管组数，已知冷却管总截面积，则管径为[9]：查金属材料表选用无缝钢管，管内径，，满足要求[13]。现取竖蛇管U型弯曲曲径为，则两直管距离为，两弯管总长度为[13]：③已知冷却面积为，选用钢管尺寸为，则冷却管总长[13]为：冷却管占有体积为：④：设静液面的高度等于竖式蛇管，下部可伸入封头，设发酵罐内附件占有体积，则总占有体积为[13]：则竖式蛇管总高为，两端弯管总长，则一圈冷却管的长度为[9]：⑤取整为7圈。则：满足要求。取管间距为蛇管与罐壁的最小距离为，则：且能够满足搅拌器与竖蛇管距离大于，可满足生产要求。⑥，所以可以满足生产要求。3.2.7设备材料的选择因为在赖氨酸发酵生产的整个过程中所产的赖氨酸呈现弱酸性，所以在发酵罐材料的选择上，不锈钢是生产发酵罐的最佳原材料。因此不锈钢被选用以作为本次生产设计中发酵罐的材料，因为不锈钢本身就具有良好的特性，即对酸碱性和腐蚀性抗力强。3.2.8发酵罐壁厚⑴工作压力发酵罐内最高工作压力为：⑵发酵罐壁厚发酵罐材料选用不锈钢，发酵罐壁厚用以下公式计算：选用不锈钢板。⑶封头壁厚对于本设计中标准椭圆封头，取，则壁厚为：选用不锈钢板。3.2.9接管设计⑴接管长度接管的长度根据管直径通常取。⑵接管直径①设在两小时内排空发酵罐中醪液，物料的体积流量为：物料流速为，则排料管截面积为：采用无缝钢管的尺寸为，，符合生产要求。②在下，压缩空气支管气速为，通风比为，以，折算为，。风量取最大值，：取风速，则通风管截面积为：：可满足工艺要求的不锈钢管的尺寸为。验算排料时间：物料流量，流速，管道截面积为：：：3.2.10支座的选择本文采用裙式支座因为立方米为单位的发酵罐质量都较大。3.3种子罐的选择3.3.1种子罐的容积和数量⑴本设计中发酵过程接种量为，则种子罐容积为：因而选用的种子罐，填充系数为。⑵发酵中种子罐和发酵罐个数相同，生产中平均每天发酵罐运转个数为8，共需发酵罐个数为11，因此采用种子罐个数也为11，其中3个为备用。3.3.2种子罐主要尺寸设计的种子罐其全容积为，，：：：：：。3.3.3冷却面积种子罐采用竖式列管换热装置。发酵液温度：32℃32℃冷却水温度：20℃27℃取列管传热系数K的值为则冷却面积为：选用A3钢作为种子罐的材料。3.3.4种子罐壁厚：式中则：。3.3.5设备结构设计⑴挡板：则取挡板数为6块。⑵搅拌器采用两档搅拌，搅拌器为六弯叶涡轮[9]。⑶搅拌轴功率，，。①，②：：③：：，：⑷进风管采用向下单管作为进风管。，：：选用无缝钢管，，内径为，满足要求。⑸进出物料管采用向下单管为进出物料管。按生产要求需要在分钟内输送完物料，则物料流量为[13]：，则进出物料管截面积为：：选用管径为无缝钢管，内径为，满足要求。3.3.6支座的选择支撑式支座适合于小体积的种子罐，本设计中的种子罐为，即小体积发酵罐，所以选用支撑式支座。3.4糖化罐3.4.1设备主要尺寸通过之前热量衡算可知10只的糖化罐适合于本次设计，填充系数0.8，该糖化罐要采用平底、锥型封头且高径比，：：3.4.2糖化罐壁厚⑴工作压力：⑵糖化壁厚根据不锈钢的特性，糖化罐将其选用为材料，以下此公式用以计算其糖化罐的壁厚：，即，式中，，选用不锈钢板。表7发酵车间主要设备汇总表发酵罐种子罐糖化罐3.5消泡剂贮罐3.5.1消泡剂贮罐容量经由前文可计算出消泡剂每天的用量为，则发酵中消泡剂整月的用量为：设一个消泡剂贮罐中的消泡剂可供正常生产一个月，取填充系数为，相对密度约为1，则贮罐总体积为[13]：。3.5.2消泡剂贮罐尺寸设计⑴材质选择整个设计中都要以节约经济为主，因其消泡剂不具有酸碱的腐蚀特性，因此可选择碳钢做为材料。⑵消泡剂贮罐尺寸消泡剂贮罐和糖化罐采用同样的底和封头，高径比取。3.6空气过滤器二级空气过滤是当前工业化微生物发酵中最常使用的除菌方法：总过滤器粗过滤除菌和进罐前分过滤器过滤除菌[13]。3.6.1发酵罐分过滤器⑴滤层直径⑵过滤器直径～，过滤器与发酵罐所用个数相同，因此11个发酵罐分过滤器做本设计所用。3.6.2种子罐分过滤器选用型空气过滤器，空气通量为，外径，空气进出口管径为,，过滤能力可满足生产要求，种子罐分过滤器和种子罐个数相同，种子罐个数为11，因此过滤器个数也为11。3.7其他辅助设备⑴离心泵输送水解糖液是离心泵的用途，它的密度是，粘度是，因此要选用型的离心泵使用，泵的流量是，扬程为，转速，离心泵所需数量为台。⑵空压机高峰蒸汽用量是（由前面计算所得），即，的量被考虑作为生产的余量，则需生产能力为：若空压机需要配备给每一个发酵罐，那么每台空压机所需供气量为：有上式计算可知要选用型作为空压机的机型，它的生产能力为，压头为。8小时是每个发酵罐所需的辅助时间，采用空压机12台。⑶固体输送机传送成包的淀粉原料或赖氨酸成品是固体输送机的主要作用。淀粉原料输送量为（由前面计算所得），选用移动式型带式输送机2台。其最大输送量为，输送速度为，电机功率为。⑷过滤设备大量的菌体存在于发酵的悬浮液中，用过滤的方式可以去除细胞或细胞碎片及残余的固体培养基里的杂质。每天所需的发酵液量是（已由前文计算出），因此可计算出每小时发酵液的处理量为：型号的过滤器为本文设计所选用的型号，所需数量为16台。该型号的过滤器过滤面积可达，其处理量是沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第四章废弃物的处理第四章废弃物的处理4.1概念4.1.1清洁生产的含义指从原料、能源、加工到产品制成，从产品使用到废弃处置的全过程，对资源、环境和人体健康都避免产生不良影响和危害的生产方式，是完成清洁可持续发展的惟一途径。清洁生产是一种结合多种方法治理的方式。对比产后管理有着很多优势：（1）保证了过程的安全性和可靠性。（2）节约了经济领先了技术。（3）节省投资，减少耗材，便于加工，便于购买。（4）各类涉及能源消耗低。（5）整个生产要对设备故障和维修的问题考虑全面。4.1.2赖氨酸厂污染物的特点（1）生化处理难度大；（2）废水中固形物浓度(SS)比较高，其中主要为发酵残余培养基质和发酵产生的微生物菌丝体[14]；（3）水质成分很复杂，难以处理；（4）水量周期变化大，且间歇排放，冲击负荷较高。4.2赖氨酸厂的清洁生产（末端治理）赖氨酸由农业天然原料发酵而成，由于添加了氨基酸发酵用的营养素[（NH4）2SO4]、用于纯化L-赖氨酸的氨（NH3）以及将氨基酸和细胞碎片排放到废水中会产生有机物和氮含量较高的废水。本设计最后的清洁生产要利用一种新型的反应器结构——上流式固定床厌氧-好氧复合反应器的设计。厌氧反应器已被广泛研究用于废水处理，因为这种反应器的运行成本低，产生的污泥量少同时消耗更少的能源。而该反应器可以作为一个单一的处理单元，用于去除赖氨酸装置废水中的氮（150mgN/L）和有机物（1300mgCOD/L）。拟议配置包括一个上流固定床反应器，在厌氧-好氧组合条件下运行。4.2.1处理步骤厌氧操作反应器，改变水力停留时间，从器官角度确定最佳操作条件。IC物质去除。运行组合式厌氧-好氧反应器，通过液体循环从好氧区到厌氧（缺氧）区去除额外的有机物和氮。4.2.2反应器厌氧反应器由一根直径19cm的圆柱形有机玻璃管组成，总容积21.8L，分为5个部分：进水分配室（2.8L）、三个部分（生物量连接用支撑材料（17.0L）和一个气体分离和废水收集室（2.0L）。装置中有循环管线的利用目的是将部分硝化废水返回到厌氧区，以利用厌氧消化副产物（主要是有机酸）作为电子，促进异养反硝化。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第五章赖氨酸工厂设计成本核算

第五章赖氨酸工厂设计成本核算5.1工厂经济设计原则⑴消耗最低化⑵所用技术经济合理化⑶所生产赖氨酸利润最大化5.2工程核算年产量2.5万吨的赖氨酸，在生产周期为300天的情况下，每天所要生产的赖氨酸吨数为83.3。⑴原料的成本计算原料成本=赖氨酸生产量（赖氨酸/吨）所耗原料量（原料/吨）单价已知：赖氨酸2.5万吨每1.8t玉米可生产1t赖氨酸玉米单价为1650元/t则原料成本为7425万元⑵添加剂的成本计算添加剂成本=赖氨酸生产量（赖氨酸/吨）消耗各种添加剂量单价已知：添加剂总量0.03t各添加剂单价1万元/t，则年费用为750万元[15]。⑶蒸汽成本计算蒸汽成本=年耗蒸汽量每吨单价已知：年耗蒸汽量为14.4万吨蒸汽单价为150元/t则蒸汽成本为2160万元[16]。⑷水费水费=年耗水量耗水单价已知：年耗水量，水费单价，则水费消耗合计518.4万元。⑸电费电费=年耗电量电费单价已知：年耗电为，耗电单价为计则年电费合计864万元。⑹工人工资支出计算工人工资支出总=所需工人数量平均支出月工资已知：工人数量350人平均支出月工资2500元/人则年工资为87.5万元。5.3经济效益分析⑴直接成本为上文中所有计算的总和11804.9万元。⑵间接成本设备装置固定资产投资约为10亿设备折旧（20年）5000万元/年维修费300万元/年设利息率为1‰，则贷款利息为100万元/年合计5400万元/年[16]⑶总成本11804.9+5400=17204.9（万元）⑷年销售额计算年销售额=赖氨酸市场单价单价赖氨酸年产量已知：赖氨酸市场单价为1.25万元/t，则年销售额合计31250万元。⑸年利润计算年利润总额为年销售额扣除总成本合计为14045.1万元5.4运行管理⑴生产管理工厂生产实行倒班制度，分为早中晚班，每周日换一次班制。⑵设备检修每月末进行一次小检修，每季度末进行一次大检修沈阳化工大学科亚学院学士学位论文结论第六章结论本设计首先对赖氨酸本身的物理化学性质进行简单概述，并对生产途径，应用及国内外生产现状进行简单介绍。然后通过对比方法采用直接发酵方法发酵，离子交换树脂提取法提取并对发酵各进程进行简要描述并绘制出主要工艺流程图。最后对各主要部分进行计算，如物料衡算，热量衡算，耗水衡算，无菌空气的衡算以及各主要设备的工艺计算，并应用计算的各个结果计算出年产2.5万吨的赖氨酸需要的发酵罐14个，种子罐11个，每天运行的发酵罐8个，其中3个备用。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文参考文献参考文献江立新.L-赖氨酸的结晶研究[D].天津大学,2009.张广飞.赖氨酸生产应用形势分析[J].科技信息,2012(12):452-452.赵德周.基于代谢工程构建大肠杆菌L-赖氨酸高产菌[D].郭晶.基于抗氧化活性的厚朴有效组分的研究[D].华东理工大学,2012.吴俊.聚氯乙烯（PVC）/磺化聚醚砜（SPES）共混膜的制备及磺化度对膜性能的影响研究[D].东华大学,2015.[6]韩北忠.发酵工程[M].北京：中国轻工业出版社，2013.[7]张伟国.L-赖氨酸发酵的研究[J].发酵科技通讯,2005(1):7-8.。[8]陈银芳,张伟国.L-赖氨酸高产菌的选育及发酵培养基的优化[J].生物技术,2009,19(4):36-40.。[9]许朝阳,朱敏宜,马杰.赖氨酸的生产及发展建议[J].安徽化工,2003(5):14-16.[10]刘晓飞,高学军,刘营,etal.微生物产赖氨酸