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1、柠檬酸企业计划书完整版生物工程企业计划书题目：优景柠檬酸股份有限公司企业计划书专 业： 生物工程 班 级： 2010级2班 姓 名： 张 学 号： 20102513311 指导教师： 刘 2012 - 2013 第二学期自我评价本次企业计划书设计是一次理论知识和实际生产相结合的社会模拟训练。通过在老师和同学的帮助和指导下，我完成了本次设计任务。通过本次设计，我意识到了理论与实践的差异，不但考查了我所学的专业知识，也开阔了视野，锻炼了查找相关文献资料和数据并整理分析的能力，积累了有用的信息，培养了严谨的逻辑思考设计能力，锻炼了善于思考并分析问题、解决问题的能力。通过本次设计，我意识到自己知识面的

2、狭窄和不足，学到了做事要认真严谨，精益求精，要勇于探索和挑战创新。本次企业计划书设计让我对知识的理解更加深入、条理而系统，只有把理论知识与实际生产相结合，才能真正的把知识应用到具体工作中。本次设计让我收获了很多，为今后的学习和工作奠定了基础。由于本次设计涉及的知识面广、工作量大，我的设计经验有限，难免存在许多不足之处，望老师给予评改和指正。 学生签名 年 月 日指导教师评语 签 名 年 月 日成绩目 录第一章 概述 11.1项目概述 11.2依据和原则 1第二章 柠檬酸产业分析与市场预测 12.1柠檬酸的起源与发展 12.2柠檬酸市场需求情况 22.3柠檬酸产业分析 22.3.1我国柠檬酸发展

3、情况 22.3.2柠檬酸产量趋势 32.3.3政策对柠檬酸行业发展的影响 32.4我国柠檬酸生产优势分析 4第三章 柠檬酸产品规模及产品方案 43.1产品介绍与规模计划 43.1.1产品种类： 43.1.2产品介绍： 43.2产品方案 4第四章 生产工艺 44.1生产原理 44.2生产方法 54.3工艺流程 54.4操作工艺 54.4.1 原料及处理 54.4.2 发酵工序 54.4.3 醪液处理工序 64.4.4 提取工段 64.4.5 精制工段 64.5产品质量检测与管理 6第五章 主要原燃料消耗的计算 75.1物料衡算 75.1.1工艺技术指标及基础数据 75.1.2原料消耗计算（以一吨

4、成品柠檬酸为基准） 75.1.3发酵醪量的计算 85.1.4 接种量 85.1.5 液化醪量计算 85.1.6 成品柠檬酸 95.1.7淀粉质原料年产10万吨一水柠檬酸厂总物料衡算 95.2热量衡算 95.2.1液化热平衡计算 95.2.2发酵过程中的蒸汽耗量的计算 105.2.3发酵过程中的冷却水耗量计算 115.2.4发酵过程中的无菌空气耗用量的计算 12第六章 发酵车间设备设计与选型 126.1主要设备方案： 126.1.1发酵罐容积和台数的确定 126.1.2主要尺寸的计算 136.1.3发酵罐冷却面积的计算 136.1.4发酵罐搅拌器的设计 146.1.5发酵罐设备结构的设计 156

5、.1.6发酵罐设备材料的选择 156.1.7发酵罐壁厚的计算 166.1.8发酵罐接管设计 166.1.9发酵罐支座的选择 176.2种子罐的选型 176.2.1种子罐容积和数量的确定 176.2.2种子罐主要尺寸确定 176.2.3种子罐型号确定 176.3贮罐选型 176.3.1发酵成熟醪贮罐 176.4其它设备 18第七章 厂址选择及主要车间设计布置 197.1主要车间布置 197.1.1车间布置的基本原则和要求 197.1.2本设计车间布置 197.2厂址选择及全厂分布 207.2.1厂址选择的一般性原则 207.2.2 厂址选择及建厂条件 207.2.3全厂设计布置 20第八章 公用

6、工程和辅助设施 228.1公用工程方案 228.1.1工厂运输 228.2工程配套设备 228.2.1给水排水 228.2.2采暖通气 228.2.3供电 228.2.4供热 22第九章 项目节能减排方案 229.1节能减排目标和总体要求： 229.2节能减排项目改进方案 23第十章 环境保护与治理 2310.1环境保护策略 2310.2废气处理 2310.3废水处理 2310.3废渣处理 24第十一章 组织结构与劳动定员 2411.1建制及组织结构 2411.2生产班制和劳动定员 25第十二章 劳动安全与工业卫生 2612.1设计依据： 2612.2劳动安全与工业卫生 2712.2.1劳动安

7、全措施 2712.2.2产品安全与卫生 27第十三章 市场营销策略 2713.1营销的意义 2713.2市场营销具体策略 28第十四章 项目投资估算与风险评价 2814.1项目投资估算 2814.1.1原则与指标 2814.1.2项目资源优势 2914.1.3项目投资估算与评价 2914.2投资风险 3014.2.1投资风险的分析 3014.2.2风险控制原则 3014.2.3投资风险的控制措施 30附表： 31附表1 10万吨/年柠檬酸生产成本估算表 31附表2 项目建设投资估算表 31附表3 项目技术经济指标表 32附表4 项目主要用电设备用量表 34附表5 项目能耗表 34附表6 项目能

8、效指标表 34附图： 34附图1 技术线路图 34附图2 工艺流程图（设备） 34附图3 车间布置图 34附图4 厂区布局图 34优景柠檬酸股份有限公司企业计划书第一章 概述1.1项目概述项目名称：优景柠檬酸股份有限公司企业计划书企业标志：企业宗旨：优质生产，前景无量法人代表：项目地址：山东省临沂市临港经济开发区项目总投资：6250.00万元人民币1.2依据和原则1) 临沂市在项目审批、建设、服务等方面具有较好的政策优势。对投资额大、产业带动能力强，实行“一事一议”，执行更加优惠的政策；2) 临沂市鼓励和支持劳动及资本技术密集型产业、加工制造业、商贸服务、文化教育、医疗卫生、旅游开发和基础设施

9、建设等方面的投资；3) 本项目认真执行国家及有关部门制定的标准规范。4) 以科学的求实精神对项目的技术方案进行多方论证和比较，选出技术先进、经济合理、安全可靠的设计方案，为投资决策提供依据。第二章 柠檬酸产业分析与市场预测2.1柠檬酸的起源与发展1784年瑞典科学家Scheele首次从柠檬汁中结晶出固体柠檬酸。1860年意大利开始用添加石灰乳的方法从果汁中得到柠檬酸，从而进行了工业化生产。直到20世纪初，柠檬酸主要是从柠檬中提取产量很低，主要应用于食品工业和洗涤剂，主要产地以意大利的西西里岛为主。1893年德国微生物学者Wehmer发现一种青霉能够积累柠檬酸，但未能实现工业化生产。1917年，

10、美国学者Currie发现了一株产柠檬酸的黑曲霉，并通过美国的Pfizer(辉瑞)公司于1923年采用浅盘发酵实现了工业化生产，原料主要是糖蜜。1952年，美国的Miles公司首先成功地采用液体深层发酵工业化规模生产柠檬酸。由于这种新工艺比传统的浅盘工艺有更多的优越性，因而推动了世界柠檬酸工业的迅速发展，深层发酵法也成为柠檬酸发酵生产的主要工艺。到2000年，全球柠檬酸的年生产能力在90万吨以上，并一直保持比较平稳的发展速度。2.2柠檬酸市场需求情况目前柠檬酸世界年消耗量已达130万吨左右，且以年5%-7%的速度递增。2007年后，全球柠檬酸需求继续以3%的幅度增长。从柠檬酸的消费市场分布情况（

11、如下图）看，目前我国柠檬酸产品最大的两个消费领域是饮料行业与洗涤剂行业，两者占柠檬酸消费量的一半以上。2010年我国柠檬酸消费市场分布情况饮料行业是柠檬酸的第一大消费领域。随着经济的快速增长和消费者收入水平和消费能力的持续提高，促使饮料消费需求始终处于较快增长的阶段，中国软饮料年产量以超过20%的年均增长率递增，因而对柠檬酸的需求量将逐步增加。洗涤剂行业是柠檬酸的第二大消费领域。目前利用柠檬酸钠替代三聚磷酸钠生产的洗涤剂成为一种趋势，致使柠檬酸钠在全球的需求量迅猛增加，市场年需求量以8 %12 %的速率递增，很有发展前景。2.3柠檬酸产业分析2.3.1我国柠檬酸发展情况我国柠檬酸发酵工业在19

12、49年以前是个空白，1969年上海酵母厂成功利用薯干粉深层发酵柠檬酸。2005年，我国柠檬酸类产品产量63万吨，占世界总产量的44%;国内总产量的约80%出口国外，2005年出口量48.51万吨，占世界贸易总量的50%。2006年柠檬产量达到66万吨，出口60万吨；2007年，国内柠檬酸及柠檬酸产量76万吨，共出口70.83万吨，2006年和2007年两年国内柠檬酸出口超过总产量的90%。最近几年中国已经成为全球最大的柠檬酸生产国和出口国，目前中国柠檬酸年产能力已达120多万吨，约占全球的60%多。2.3.2柠檬酸产量趋势 2007年以前我国柠檬酸行业的生产保持了较快的发展态势，并在2007年

13、生产总量达到了86万吨的规模（近几年我国柠檬酸产量及增长情况见下图）。2008年我国柠檬酸行业的产能扩张也保持了较快的发展态势，从2009年开始随着世界金融危机导致的经济危机的蔓延，外部需求量下降以及我国环保政策的加强，一些污染物排放不达标或生产成本高的企业被淘汰。2005-2010年我国柠檬酸行业生产总量及增速2010年随着国际经济形式的好转，柠檬酸行业的下游需求也进一步增长，柠檬酸发展前景看好。但由于柠檬酸行业属于国家限制发展的行业，所以我国的柠檬酸的产量发展不会太快，将呈现较平缓增长的态势，预计未来几年内，我国的柠檬酸产量虽有一定增长但维持在100-110万吨左右。2.3.3政策对柠檬酸

14、行业发展的影响1) 环保政策对柠檬酸行业发展的促进作用我国柠檬酸行业属于国家环境保护政策控制与限制的行业。2002年国家经济贸易委员会、对外贸易经济合作部、国家环境保护总局联合发布公告第92号，规定凡在中国境内从事柠檬酸生产的企业，必须建设与生产规模相适应的环保治理设施，主要污染物排放必须达到国家规定的排放标准。因此柠檬酸污水处理问题得到了解决，一些先进的企业纷纷走上资源再生、循环经济的道路。2) 国家对柠檬酸行业的发展规划柠檬酸作为应用最广泛的有机酸，受到了国家产业政策的鼓励和保护，在纲要的指导下，柠檬酸行业将不断推进科技创新和技术进步，逐步规范食品认证认可体系和卫生监测系统，同时降低资源消

15、耗，确保资源的合理利用和永续利用。3) 上下游产业发展状况对柠檬酸行业的影响柠檬酸上游原材料的产量和价格，下游产业（如食品饮料行业）的兴衰都对柠檬酸行业的发展起着至关重要的作用。2.4我国柠檬酸生产优势分析 我国开发的以薯干为原料的生产方法成本较低，且原料来源丰富，加之我国企业近年来对“三废”排放问题的重视和有效处理，是我国在柠檬酸国际市场上具有较强的竞争力。近年来我国柠檬酸的年出口量一直保持在10万吨以上。随着墨西哥、日本和美国的不少生产企业相继关闭其柠檬酸生产线，今后我国柠檬酸将在国际市场上占主导地位、出口前景看好。第三章 柠檬酸产品规模及产品方案3.1产品介绍与规模计划3.1.1产品种类

16、：柠檬酸产品主要有两种形式，一水柠檬酸和无水柠檬酸。本厂以生产一水柠檬酸产品为主。 3.1.2产品介绍：一水柠檬酸：分子式C6H8O7H20，含一个结晶水，分子量210.14，无色晶体或白色结晶性粉末。主要用于食品、饮料行业作为酸味剂、调味剂及防腐剂、保鲜剂。还在化工行业、化妆品行业及洗涤行业中用作抗氧化剂、增塑剂、洗涤剂等。为了防止长途运输及长期储藏过程中积压结块，减少储运费用，常以一水柠檬酸形式生产出厂。无水柠檬酸：分子式C6H8O7，分子量192.14，白色晶状粉末，无臭。主要用于香料或作为饮料的酸化剂，在食品和医学上用作多价螯合剂，也是化学中间体。3.2产品方案1) 产品名称：一水柠檬

17、酸和无水柠檬酸2) 生产规模：10万吨/年3) 操作天数：300天4) 产品规格： BP93/BP98标准5) 项目安排：本项目为生产10万吨/年柠檬酸，工程分二期进行；第一期工程为5万吨/年柠檬酸，第二期工程扩大到10万吨/年柠檬酸。第一期工程2014年3月份开始，历时一年完成。第二期工程预计2015年开始，一年内完成。第四章 生产工艺4.1生产原理柠檬酸生产的菌种主要是黑曲霉，大多数微生物在代谢过程中均能合成柠檬酸,但由于微生物自身的代谢调控,在正常生理状况下很少有柠檬酸积累。黑曲霉能分泌柠檬酸,且产酸量高,转化率高,并能利用多种碳源,因此,工业生产大都是用黑曲霉作为生产菌。黑曲霉利用糖类

18、发酵生成柠檬酸其生物合成途径是：葡萄糖经EMP、HMP途径降解生成丙酮酸，丙酮酸一方面氧化脱羧生成乙酰CoA，另一方面经CO2固定化反应生成草酰乙酸，草酰乙酸与乙酰CoA缩合生成柠檬酸。目前提取柠檬酸的主要方法有水果提取法、化学合成法以及生物发酵法三种。生物发酵法有有固体表面发酵法，表面发酵法，深层发酵法，石油烃(正构烷烃)发酵法等，本生产使用的是液体深层发酵法。 4.2生产方法 本生产工艺设计以薯干为原料，将薯干磨成粉，加水调浆，加入少量淀粉酶液化后灭菌、冷却，进行好氧液体深层发酵，用钙盐法提取结晶，最后干燥得到一水柠檬酸产品。 4.3工艺流程本次生产的主要工艺流程为：斜面菌种麸曲种子薯干粉

19、调浆灭菌(间歇或连续式)冷却发酵发酵液提取成品 具体工艺流程见附图24.4操作工艺4.4.1 原料及处理 目前，国内外生产柠檬酸的基本原料分为两类：淀粉类与糖蜜类。本次工艺设计以薯干作为主要原料。根据发酵的要求，对薯干原料，采用直接粉碎、磨粉、调浆、液化、连续灭菌的处理方法。以薯干为原料生产时，根据山东临沂薯干粗料的特征以及发酵工艺要求，薯干由汽车运至厂区，经过计量后，按包装形式的不同(袋装或散装)，暂存于平仓中。存于平仓中的薯干,采用平仓散装(或者袋装)贮存输送设备，输送到备料车间内。将薯干从平仓运至备料车间，经过磁选装置除去原料中含铁杂质，以保护设备。然后进入粗粉碎机，将薯干先轧成13cm

20、 大小的小块，以提高磨粉机的效率，便于物料的输送。粗碎后，由斗式提升机提送至中间粉仓，由粉仓落入磨粉机粉碎，粉碎后进入粉仓再经计量送至配料罐。配料罐内加水调浆，同时加入淀粉酶升温液化。液化完成后送至连消装置连续灭菌，再送至发酵车间。4.4.2 发酵工序 发酵条件控制：培养基为18%的薯干粉，为液体有氧发酵，通风量在12h前为1:0.1（v/v），12h后为1:0.2。发酵室内的相对湿度应保持在86至90之间。注意发酵过程中的温度和PH的控制，前期适合菌体生长温度为3337，后期适合产酸温度为2628；薯干作原料碳源的PH为4.5。由备料车间提供的经连续灭菌并冷却的料液，通过灭菌管道泵入已空消灭

21、菌待料的发酵罐(或种子罐)，通过差压法或零磅火焰倒种法，接入已培养好的柠檬酸菌种，在通风、搅拌情况下，进行发酵或培养。在发酵培养过程中，对罐温、罐压、通风量、搅拌转速等实行连续记录监控，并定期检测原糖消耗情况、菌种生长状态、pH值、泡沫等变化情况。根据发酵的工艺特性要求，及时调整控制发酵工艺过程，以获得最佳工艺产酸率或种罐菌种活力，一般经66小时(种罐约25小时) 培养，大罐在残糖指标、产酸情况达到放罐条件即可放罐；种罐菌种活力及菌群数量达标后，即可移种。在发酵或培种过程的定期检测中，若发现异常情况，如染菌等，应针对具体情况及时处理，对中、前期染菌，可加大种量形成主菌群生长优势，或及时罐实消，

22、补入适当营养源重新接种发酵；后期时可加强监控，提前放罐；对倒罐等应予灭菌排放处理，并认真查找原因，进一步强化灭菌操作中的各个环节。4.4.3 醪液处理工序 柠檬酸发酵完成后，应即时进行热处理，以灭活发酵，絮凝蛋白、提高收率，为提高设备利用率，增设醪液贮罐，通过热交换器，及时将醪液加热至80后进入醪液热贮罐，再经泵压入过滤机，除掉固形物及菌体残渣，将清醪液泵入下道工序。成熟醪只有经过滤处理，才能为后续工艺提供符合要求的清洁醪液。本设计由压滤车间完成醪液处理工艺。4.4.4 提取工段根据总体工艺方案，确定本工序的生产方法为钙盐干法，提取工段所要完成的工艺是：中和及其过滤，酸解及其过滤。由压滤工段送

23、来的柠檬酸清醪液泵入中和罐，在80下进行中和。CaCO3经密闭的输送机送入车间，经无级调速下料螺旋分散投入中和罐，以防止局部浓度过高，使中和沉淀反应均匀，经终点检测合格后，将柠檬酸钙悬浮液排入带式过滤机中，将固体柠檬酸钙从悬浮液中分离出来，为满足薯干原料生产工艺要求，中和带式过滤机用特定的加长、强洗型，生产原料操作灵活，以确保粗原料生产时的中和洗糖要求及成品的指标控制，要求并使中和废水经分流至污水处理站。分离后的柠檬酸钙经卸料螺旋送至酸解桶中，由热水或酸解液调浆，浓硫酸由酸碱站泵入，再计量到酸碱桶中与柠檬酸钙在80下生成硫酸钙与柠檬酸的悬浊液送入酸解带式过滤机进行过滤，清洗液即稀酸解液收集用于

24、调浆，硫酸钙运至渣场综合利用，柠檬酸酸解送精制工段。 4.4.5 精制工段 精制工段所要完成的工艺是：离子交换与脱色，蒸发、浓缩与结晶，干燥及包装。1) 离子交换与脱色：柠檬酸液从暂贮灌中泵送离交纯化工序，经由阳离于交换塔，阴离子交换塔和活性炭脱色塔。阴阳树脂需经过酸洗、碱洗再生处理，离交后的柠檬酸精制母液送入蒸发工序。2) 蒸发与结晶：在提纯溶液进入蒸发部分前，通过精过滤器除去清液中的微小树脂颗粒。精滤后的溶液经热交换器预热后送至双效真空浓缩器经浓缩至特定浓度后，转入真空结晶器，或者低温结晶器进行结晶。再经分离将柠檬酸晶粒从液相中分离出来，液相(母液)在分离后分别放至各级母液贮罐，根据其杂质

25、离交浓度情况，送往蒸发回流工序进行处理提纯，晶体送往干燥机。3) 干燥与包装：从离心机分离出来的湿柠檬酸晶粒被送到流化床干燥器，根据生产品种控制干燥空气、温度及冷却空气量进行干燥，经湿式旋风分离器处理，干燥后的柠檬酸晶粒通过传送装置运到筛选机，不合格颗粒被筛分出来，溶解后返回到结晶系统，柠檬酸成品进行定量、包装，存放。4.5产品质量检测与管理食品添加剂：柠檬酸（GB/T 8269-98）1）技术要求：感官要求:无色半透明结晶,或白色颗粒,或白色结晶粉末。理化要求: 表1 柠檬酸的产品标准(GB/T 8269-98)指标名称指标柠檬酸（以C6H8O7H2O计）硫酸盐（以S02计）草酸盐（以C2S

26、O4计）钙盐钡盐重金属（以Pb计）氯化物（以CI计）铁（以Fe计）砷（以As计）硫酸盐灰分易炭化物澄清度99.5%003%0.05%合格合格0. 000 5%0. 0l%0. 00l%0.000 1%0.1%合格澄清或轻微乳白第五章 主要原燃料消耗的计算5.1物料衡算5.1.1工艺技术指标及基础数据1）生产规模：100000t/a99.5%一水柠檬酸，折合成91625.44t/a99.5%无水柠檬酸；2）生产方法：外加耐高温-淀粉酶液化，深层液体发酵，钙盐干法提取；3）生产天数：每年300天；4）食用99.5%无水柠檬酸日产量：91625.44300=305.42t，取整数为306t；5）产品

27、质量：国际食用柠檬酸99.5%（质量分数），实际产率98%，副产品约占2%；6）薯干粉成分：含淀粉量 70%，水分13%；7）-淀粉酶用量：8U/g原料，淀粉酶活力为20000U/g；8）无水氯化钙用量：0.1%； 9）碳酸钠用量：0.15%；10）操作参数：淀粉糖转化率98.5%，糖酸转化率95%，提取阶段分离收率95%，精制阶段收率98%，倒罐率1%则其得率为；产酸率（即糖发酵液转化率）13%；发酵周期75h，发酵温度（351），发酵通风量10V/(V发酵液h)。5.1.2原料消耗计算（以一吨成品柠檬酸为基准）年产10万吨一水柠檬酸，折合成无水柠檬酸，按1995年5月，中国发酵工业协会柠檬

28、酸分会制定的“柠檬酸行业统计办法”：无水柠檬酸需要量为：1000001.0914=91625.44t/a1) 生产无水柠檬酸的总化学反应式：162 192 X 10002) 生产1000kg99.5%无水柠檬酸所需的理论淀粉消耗量：X=1000（162192）99.5%=839.53 kg3) 生产1000kg99.5%无水柠檬酸所需实际淀粉消耗量：X(98.5%95%95%98%99%)=973.4kg4) 生产1000kg99.5%无水柠檬酸所需实际薯干粉原料消耗量：973.470%=1390.57kg5) -淀粉酶的消耗量：应用酶活力为20000u/g的-淀粉酶使淀粉液化。-淀粉酶用量按

29、8u/g原料计算：1390.57103820000=0.56kg5.1.3发酵醪量的计算根据发酵液转化率为13%：100099.5%（95%98%13%）=8221.1kg5.1.4 接种量接种量为发酵醪的10%，则：8221.110%（10%+100%）=747.37 kg5.1.5 液化醪量计算因为成熟蒸煮醪为：8221.1-747.37-0.56=7473.17kg则调浆浓度为：1390.57100%7473.17=18.6%粉浆的干物质浓度为：973.4100%7473.17=13.03%蒸煮直接蒸汽加热,采用连续液化工艺:操作流程:1) 混合后粉浆温度为50，应用喷射液化器迅速使粉浆

30、升温至100。升温后进入维持罐，使料液保温2030min以完成液化，进蒸汽压力保持在0.30.4MPa表压。2) 液化完成的醪液由板式换热器降温至35+1备用。3) 调浆及液化灭菌时产生的泡沫可用少量泡敌消泡。工艺计算:干物质含量B0=70%的薯干原料比热容为:C0=4.18(1-0.7 B0)=2.13kJ/(kg)粉浆的干物质浓度为B1=13.03%液化醪的比热容为：C1=B1C0+(1.0- B1)Cw =13.03%2.13+(1.0-13.03%)4.18 =3.91kJ/(kg)Cw-水的比热容取4.18kJ/(kg)为简化计算，定液化醪的比热容在整个过程中维持不变。经喷射液化器前的液化醪量为X:X+X3.92(100-50)(2731.2-1004.18)=7473.17(kg)解得X=6887.7（kg）其中2731.2是喷射液化器加热蒸汽0.3MPa的焓5.1.6 成品柠檬酸日产柠檬酸量为：91625.44300=305.42 t/d即结晶液中柠檬酸的含量为：305.42 t/d需精制液中柠檬酸含量为：305.4298%=311.7t/d需分离液中柠檬酸的含量为：305.42（95%98%）=328.06t/d5.1.7淀粉质原料年产10万吨一水柠檬酸厂总物料衡算