发酵车间布置 第二组.docx
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发酵车间布置第二组
2.2设备设计与选型
2.2.1发酵罐
谷氨酸发酵属于好气性，因此采用机械涡轮搅拌通风发酵罐进行生产。
利用机械搅拌，主要能使空气和发酵液充分混合，提高发酵液的溶解氧，供微生物生长、繁殖和代谢的需求。
（1）发酵罐的选型
选用机械涡轮搅拌通风发酵罐
（2）生产能力、数量和容积的确定
①发酵罐容积的确定：
选用200m3罐
②生产能力的计算：
现每天生产99%纯度的味精50t，谷氨酸的发酵周期为48h（包括发酵罐清洗、灭菌、进出物料等辅助操作时间）。
则每天需糖液体积为V糖。
每天产纯度为99%的味精50t，每吨100%的味精需糖液15.66m3
设发酵罐的填充系数φ=70%；则每天需要发酵需要发酵罐的总体积为V0（发酵周期为48h）。
③发酵罐个数的确定：
公称体积为200m3的发酵罐，总体积为230m3
取公称体积200m3发酵罐11个，其中一个留作备用。
实际产量验算：
230×0.7×10×24÷48×300÷13.92÷99%=17524.38（t/a）
富裕量:
=16.8%
能满足产量要求
2.2.2种子罐
发酵所需的种子从试管斜面出发，经活化培养，摇瓶培养，扩大至一级乃至二级种子罐培养，最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。
种子罐冷却方式采用夹套冷却。
（1）一级种子罐
①一级种子罐的选型
选用机械搅拌通风发酵罐
②一级种子罐容积和数量的确定
种子罐容积的确定：
接种量按2%计算，则种子罐容积V种1为
故选用公称体积为100L的发酵罐，发酵罐的主要尺寸为：
罐内径400mm，圆柱高800mm，封头高125mm，罐体总高1050mm，封头容积11.5L，圆柱部分容积100L，不计上封头的容积112L，全容积123L，搅拌桨直径135mm。
冷却选用夹套冷却。
一级种子罐个数的确定：
一级种子罐与二级种子罐对应上料。
二级种子罐平均每天上5罐，需一级种子罐6个。
种子罐培养8h，辅助操作时间8~10h，生产周期16~18h，因此，一级种子罐6个已足够，其中一个备用。
（2）二级种子罐容积和数量的确定
①二级种子罐容积的确定：
接种量为2%计算，则种子罐容积V种2为：
式中V总——发酵罐总容积（m3）
②二级种子罐个数的确定：
种子罐与发酵罐对应上料。
发酵罐平均每天上5罐，需二级种子罐6个。
种子罐培养8h，辅助操作时间8~10h，生产周期16~18h，因此，二级种子罐6个已足够，其中一个备用。
2.2.3空气分过滤器
（1）二级种子罐分过滤器：
二级分过滤器风量的计算：
查《生物工程设备》P389表3-1-9JLS-D型空气过滤器技术特性，选用JLS-D-025型空气过滤器，过滤能力0.25m3/min，外型尺寸φ75×520mm,重量5kg，进出口管径φ20×20，与种子罐进风口不一致，可采用法兰变径即可。
过滤能力0.25m3/min大于0.144m3/min，能满足生产要求。
数量与二级种子罐数量一致，共6只。
（2）一级种子罐分过滤器：
一级分过滤器风量的计算：
查《生物工程设备》P389表3-1-9JLS-D型空气过滤器技术特性，选用JLS-D-001型空气过滤器，过滤能力0.01m3/min，外型尺寸φ22×150mm,重量0.2kg，进出口管径φ6×1，与种子罐进风口不一致，可采用法兰变径即可。
过滤能力0.01m3/min大于0.0043m3/min，能满足生产要求。
数量与一级种子罐数量一致，共6只。
（3）发酵罐分过滤器
①分过滤器滤层直径计算：
式中V——通过发酵罐分过滤器的空气流量（0.4MPa下）
Vs——通过分过滤器的气速，现取0.2m/s
②分过滤器直径：
查金属材料表，选无缝钢管，或用钢板卷制。
圆整倒推荐值：
D=1200mm
③分过滤器的壁厚：
设计压力P=0.5MPa取S=6mm。
④进出气管：
进出气管直径可取与设备通风管一致，即φ133×4无缝管
⑤数量：
分过滤器与发酵罐相配合，每罐一个，共需11台。
⑥滤层厚度：
同种子罐，分过滤器5~6层超细玻璃纤维滤纸，经树脂处理过使用。
其他车间设备选型一览表
序号
设备名称
台数
规格与型号
材料
备注
1
浓缩结晶罐
4
ф2500×4000mm
1Cr18Ni9
专业设备
2
真空泵
2
W1000-2000
A3钢
专业设备
3
助晶槽
2
φ4000×5000mm
1Cr18Ni9
专业设备
4
振动流化床
2
ZLG6×0.9
A3钢
专业设备
5
包装机
8
YSDC-B2
不锈钢
专业设备
6
离心机
4
1900×1900×1500
A3钢
专业设备
2.2.4味精厂发酵车间设备一览表
味精发酵车间设备见表3
序号
设备名称
台数
规格与型号
材料
备注
1
发酵罐
6
φ5000×10000mm
A3钢
专业设备
2
二级种子罐
4
φ1080×2160mm
A3钢
专业设备
3
一级种子罐
4
φ317×634mm
A3钢
专业设备
4
糖化罐
8
φ4800×7200mm
A3钢
专业设备
5
等电点罐
6
φ4800×8000mm
A3钢
专业设备
6
中和罐
4
φ5000×5000mm
A3钢
专业设备
7
板框过滤器
6
YT-A-600
1Cr18Ni9Ti
专业设备
8
离子交换柱
6
φ2020×5681
玻璃钢
专业设备
9
离心泵
6
ZS65-50-125/4.0
不锈钢
专业设备
10
暂储罐
3
4000×6000×4500
不锈钢
专业设备
11
离心机
6
1900×1900×1500
不锈钢
专业设备
车间布置设计
车间设备布局
1.设置目的
车间设备、设施的摆放、相互之间的距离，与墙、柱的距离，操作者的空间、高处的输运线防护罩、网等与操作人员的安全有重大关系。
如果设备摆放不合理或错误，操作者空间窄小，当工作、材料等飞出时，容易造成人员的伤害，造成意外事故。
为此，特设置本项目。
3.1大、中、小型设备划分规定
3.1.1设备规格大小划分：
钻床按钻削最大孔径划分，大型为Φ≥70mm；中型为Φ<70~35mm；小型Φ<35mm；
3.1.2车床按加工Φ大小划分，大型Φ≥1000mm，中型Φ<1000~600mm，小型Φ<600mm。
3.2大、中、小型设备间距和操作空间的规定
3.2.1设备间距（以活动机件达到的最大范围计算）大型（各运输线）≥2m；中型≥1m；小型≥0.7m。
大小设备间距按最大的尺寸要求评价。
如果在设备之间有操作工位，则在计算时应将操作空间与设备间距一并计算并判定。
若大、小设备同时存在时，大、小设备间距按大的尺寸要求划定。
3.2.2设备与墙、柱间距（以活动机件的最大范围计算）；大型≥0.9m、中型≥0.8m、小型≥0.7m，在墙柱与设备间有人操作的应满足设备与墙体间和操作空间的最大距离要求。
在不影响人员操作的前提下，达到操作空间或墙柱之间的最大要求时允许放工具柜箱和加工件，设备与安全通道之间距离一般不考核（设备活动机件达到最大范围不能超出安全通道线）。
3.2.3操作空间（设备间距除外），大型≥1.1m、中型≥0.7m、小型：
0.6m，如果操作位在墙、柱之间时应能满足设备与墙柱之间的或操作空间的最大距离要求，操作位在安全通道上时则操作位不合格。
3.2.4高于2m的运输线应有牢固的防罩（网），网格大小应能防止所输送物件坠落至地面。
对于低于2m高的运输线和起落段两侧应加设护栏，栏高1.05m。
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