1、題目：木薯干原料年產 6000 噸飼料酵母工廠設計 學 院 生物科學與工程學院 專 業 生物工程 學生姓名 學生學號 200730651444 指導教師 提交日期 2011 年 6 月 2 日 畢 業 設 計 （論文） 任 務 書茲發給 生物工程 2007 級 學生 畢業設計（論文）任務書，內容如下：1. 畢業設計（論文）題目： 木薯干原料年產 6000 噸飼料酵母工廠設計2. 應完成的項目： 2.1 工藝流程的選取與論證 2.2 全廠水、電、汽及原料耗用量的平衡計算 2.3 主要設備的設計與計算 2.4 安全防火、經濟核算、三廢處理途徑 2.5 繪制設計施工圖 2.5.1 重點車間工藝設備流

2、程圖（帶自動控制點） 2.5.2 重點車間設備平面布置圖 2.5.3 重點設備裝配圖 2.6 編制設計說明書 2.7 英文文獻翻譯3. 設計要求及條件： 3.1 設計重點車間：發酵車間 3.2 重點設備：氣升式發酵罐 3.2 產品名稱及規格：飼料酵母干粉（粗蛋白含量45，含水量10） 3.4 廠址選擇：南方某城市（符合建廠條件） 3.5 設計原始數據：生產原料木薯干片，年生產 300 天 3.6 氣候條件：最高氣溫 38，最低氣溫 4，平均氣溫 20，最高濕度 95， 平均濕度 78 3.7 主導風向：冬季東北風，夏季東南風 3.8 河水溫度：最高 33，最低 10 3.9 深井水溫度：最高

3、25，最低 20 3.10 自來水溫度：最高 30，最低 144. 參 考 資 料 以 及 說 明 ： 畢業論文 4.1 華南理工大學等. 酒精與白酒工藝學. 輕工業出版社，1992 4.2 姚汝華 趙繼倫. 酒精發酵工藝學. 華南理工大學出版社，1999 4.3 吳思方發酵工廠工藝設計概論中國輕工業出版社，2003 4.4 華南理工大學化工過程及設備設計化學工業出版社，2002 4.5 章克昌等. 酒精工業手冊. 中國輕工業出版社，1997 4.6 鄒華生 鐘理 伍欽. 流體力學與傳熱. 華南理工大學出版社，2004 4.7 伍欽 鐘理 鄒華生. 傳質與分離工程. 華南理工大學出版社，200

4、5 4.8 中國石化集團上海工程有限公司化工工藝設計手冊化學工業出版社， 20035. 本畢業設計（論文）任務書于 年 月 日發出，應于 年 月 日前完成，然后 提交畢業考試委員會進行答辯。 專業教研組（系）、研究所負責人 審核 年 月 日 指導教師 簽發 年 月 日 i 畢業論文 摘 要 飼料酵母無毒無副作用、無污染殘留、不產生耐藥性 酵母細胞中又含有豐富的蛋白質、族維生素、脂肪、糖、酶等多種營養成分和某些未知的促生長因子。研究證明 飼料酵母既可以作為飼料的添加劑 也可以替代魚粉作為水產動物飼料中的蛋白質原料。而隨著畜牧業、養殖業基因工程飼料的開發 酵母又是一種表達外源重組蛋白的優秀受體系統

5、。這些都表明了 飼料酵母在飼料產業當中具有廣闊的應用前景。 本文詳細介紹了年產 6000 噸飼料酵母工廠的工藝設計，特別是以發酵車間為重點車間、發酵罐為重點設備作了具體的論述。本設計充分考慮華南地區中等城市近郊的地理環境、氣候狀況和國內飼料酵母生產的實際情況，同時借鑒各廠方的成熟的先進的經驗和技術，因地制宜，積極采用新工藝設備、新材料和新科研成果。最后設計出來的飼料酵母工廠工藝具有一定的先進性。 在設計中通過結合運用所學的知識，并參考大量的文獻技術資料，在技術上基本運用國內的傳統技術，技術指標選取比較符合當今的技術水平，由此得到的相關計算結果具有一定的參考價值。 本設計的重點是發酵車間，所以發

6、酵工序的?昭竇奧壑橢氐閔璞阜凸薜納杓圃諼鬧卸甲髁吮冉舷晗傅穆凼觥疚南榷苑統導淶奈锪轄辛撕饉悖蠖苑統導溆玫降母髦稚璞附辛搜禿蛻杓萍撲悖幼哦苑統導淶鬧氐閔璞阜凸藿芯嚀宥嫻納杓疲詈蠡茍韻喙氐乃紜浜牧孔髁斯浪恪?此設計是對大學四年說學知識的一次綜合性考察，通過這次設計，讓我比較好的掌握了工廠設計和生產的基本知識，深化了對知識的理解，加強了自己分析和解決問題的能力。關鍵字：木薯，飼料酵母，工廠設計，發酵 畢業論文 abstract no toxic side effects of feed yeast pollution-free residue no resistance yeast cells ar

7、e rich inprotein vitamins fat sugar enzymes and various nutrients and some unknown factors whichpromote to grow. studies have shown that feed yeast either as feed additives also as an alternative to fish mealin aquatic animal feed protein raw materials. with the livestock and aquaculture development

8、 ofgenetically engineered feed yeast is an expression of exogenous recombinant protein qualityreceptor system. all that and feed yeast in the feed industry which has broad applicationprospects. this paper describes an annual output of 6000 tons of feed yeast factories process designparticularly in t

9、he fermentation workshop focused workshop focusing on equipmentfermentation is detailed. the design of medium-sized city in southern china to fully consider theoutskirts of geography climate and domestic feed yeast production practice drawing on theattitude of the mature experience and advanced tech

10、nology local conditions active use of newtechnology equipment new materials and new scientific research. finally the feed yeast factorydesigning process is advanced. used in the design of the study through a combination of knowledge and extensive literaturereference to technical information the basi

11、c technology used in the traditional domestictechnology technical specifications are more in line with todays technology level thus theresults obtained related to certain reference value. the focus of this design is the fermentation plant the fermentation process technology and keyequipment selectio

12、n and demonstrate the design of fermentation tanks are made in the textdiscussed in more detail. article focuses on the fermentation of plant material for the accountingand then workshop on the fermentation of various equipment used in the selection and designcalculations and then workshop focused o

13、n the fermentation tanks for fermentation equipmentconcrete and comprehensive design and finally on the related water electricity steam coldconsumption is estimated. this design is a four-year university knowledge that a comprehensive study by the design so ibetter grasp of the plant design and prod

14、uction of basic knowledge deepen understanding ofknowledge and strengthen their analytical and problem-solving capacity.keywords: cassava ； feed yeast ； factory design ； fermentation iii 畢業論文 目 錄錯誤！未找到引用源。 第一章 緒論 2007 年中國飼料行業面臨良好的發展機遇。目前飼料占畜牧業生產成本的 70以上，對畜牧業的科技貢獻率超過 40。2007 年畜禽產業發展形勢良好，畜禽產銷形勢整體上會好于

15、2006 年，畜產品價格趨于穩定，不會產生大的振蕩。2007-2015 年中國飼料行業將取得長足發展。到 2015 年，世界營養不良的人口將削減一半，其間，肉制品將會以每年 2的速度增長，特別是加快豬肉和禽肉增長。這將促進世界添加劑，尤其是蛋氨酸和賴氨酸需求量的增加。2010 年中國畜牧業產值占農業總產值的比重將努力達到 38。 中國飼料工業“十一五”發展的具體目標：配合飼料年雙班生產能力達到 1.7 億噸左右；濃縮飼料產量達到 3000 萬噸；添加劑預混合飼料產量達到 600 萬噸；秸稈飼用率達到50。飼料產品總體合格率達到 95以上，飼料添加劑及其預混合飼料總體合格率達到 90以上，違禁藥

16、物檢出率控制在 0.1以下。 但由于原料價格的上揚導致飼料價格不斷攀升 提高了養殖成本 制約了養殖業的發展。而傳統的飼料添加劑如抗生素、化學類藥物在飼料行業中的使用受到越來越多的限?婆訪思喝娼乖詼鎪橇現刑砑涌股乩嘁?我國也逐漸禁止了抗生素的使用。 因此尋找一種新型的綠色飼料添加劑和廉價的飼料原料就成為當前飼料工業墮待解決的問題。 而飼料酵母無毒無副作用、無污染殘留、不產生耐藥性 酵母細胞中又含有豐富的蛋白質、族維生素、脂肪、糖、酶等多種營養成分和某些未知的促生長因子。研究證明 飼料酵母既可以作為飼料的添加劑 也可以替代魚粉作為水產動物飼料中的蛋白質原料。而隨著畜牧業、養殖業基因工程飼料的開發

17、酵母又是一種表達外源重組蛋白的優秀受體系統。這些都表明了 飼料酵母在飼料產業當中具有廣闊的應用前景。 而木薯含有很高的淀粉含量，是飼料酵母好氧發酵當中很好的原料，應予以重視。其具有適應強，耐旱、耐貧瘠等特點，與其他作物相比，具有投入少，省工、省肥，可以間作套種等優勢。 木薯起源于熱帶美洲，廣泛栽培于熱帶和部分亞熱帶地區，中國于19世紀20年代引種栽培，現已廣泛分布于華南地區，廣東和廣西的栽培面積最大，福建和臺灣次之，云南、貴州、四川、湖南、江西等省亦有少量栽培。其中又以廣西為根本，2002年全國木薯種植面積43.7公頃，其木薯種植面積占了全國的三分之二。目前，廣西也是全國木薯加工的第一大省，加

18、工的淀粉、變性淀粉、酒精等系列產品的工藝處于國內龍頭地位。 但是在我國，木薯生產長期以來不受重視，品種單一、種性退化嚴重，種植粗放、單產量低，集約化程度低。如果大力推廣良種化木薯總產量將大幅度提高，這樣木薯作為飼料酵母的發酵原料的開發潛力巨大。 近年來，隨著生產工藝的不斷完善，生產水平的不斷提高，無論是在連續蒸煮、真空冷卻、連續糖化、糖化酶、液化酶的作用，連續好氧發酵、酵母離心以及真空雙滾筒干燥 1 畢業論文機的應用方面，或者是優良菌種的選育，工業與設備的改進，自動化控制和綜合利用等方面都取得了長足的進步，淀粉質原料連續發酵生產飼料酵母的工業日趨完善。本設計也正是在此背景下才應運而生的。 本設

19、計是根據華南理工大學生物學院教研組所下達的年產 6000 噸飼料酵母工廠設計的。1.1 設計依據及設計范圍 本設計是根據教研組所下達的“木薯干原料年產 6000 噸飼料酵母工廠設計任務書”而定的。原始數據如下： 生產原料：木屬干片 年生產天數：300 天 氣候條件：良好 最高氣溫：38 最低氣溫：4 一般氣溫：20 最高濃度：95（c） 平均濕度：78 主導風向：冬季東北風 夏季西南風 河水溫度：最高 33 最低：10 深井水溫度：最高 25 最低：20 自來水溫度：最高 30 最低：14 設計范圍： 1.生產流程及生產方法論證 2.水、電、汽的平衡計算 3.設備選型、計算 4.安全防火，經濟

20、核算，三廢處理途徑 5.重點車間設計施工圖 6.編寫設計說明書 設計說明書前有中，英文前言各一份。 重點車間：發酵車間 重點設備：發酵罐 繪圖內容：1.發酵車間工藝設備流程圖（帶自動控制點） 2.發酵車間設備平面布置圖 3.發酵罐裝配圖1.2 設計原則 1. 以計劃任務書為依據，充分利用當地廉價易得的原料，達到設計的生產能力和規定的產品質量。 2 畢業論文 2. 采用的工藝流程需要考慮先進性，可靠性，采用成熟的先進技術以提高勞動生產率，降低成本，大膽在機械化，自動化控制方面創新，各項技術經濟指標達到較先進的水平。 3. 貫徹勤儉辦廠的方針，力求做到少花錢，多辦事，投資少，收效快，工業指標，定額

21、如原料，發酵率，回收率達到同類企業的先進水平，提高產品收得率。 4. 充分注意三廢的回收，利用。三廢排放指標不能超過當地環保級別指標。 5. 符合有關衛生，防火，人防等方面的要求。保證生產安全，方便。工人操作盡量減輕勞動強度。 6. 設計除滿足產品工藝，質量要求及完成任務外，還應留有適當的發展，擴建余地。1.3 設計特點1.3.1 流程的選擇 1. 原料預處理：采用干粉碎方法和二級粉碎，輸送方法采用氣流輸送。 2. 調漿：采用了一個沖量計進行粉水自動化調漿，實現了自動化生產過程，減輕了工人勞動強度。 3. 蒸煮工藝：采用鍋式連續蒸煮的方法，其特點是所需的主要設備是利用工廠原有的間歇蒸煮鍋改裝的

22、，只需將蒸煮鍋串聯起來，再增加預熱鍋和后熟器即可?？梢怨澕s蒸汽，蒸煮醪質量好，糖分損失少，不易產生堵塞現象。 4. -淀粉酶、糖化酶的利用：這些酶活性高，用量少，配制成溶液即可投入使用，不用進行高溫蒸煮，節約了資金，能源，且快速，易管理。 5. 糖化工藝：采用真空前冷卻的連續糖化法，這使冷卻用水大大減少，可將醪液在瞬間降到相應得溫度，冷卻好的醪液連續進入糖化罐，罐內有攪拌器，冷卻器，使糖化溫度得以保證。 6. 發酵工藝：采用多級連續發酵法。流加糖化醪，保證酵母生長繁殖的絕對優勢，抑制雜菌生長。整個過程處于連續狀態。 7. 離心干燥工藝：采用碟式酵母離心濃縮機進行成熟醪液的二級分離濃縮，將所得濃

23、縮液送入雙滾筒干燥機進行干燥。1.3.2 工藝及設備計算 1. 根據工藝流程草圖逐步地進行物料衡算。 2. 計算單位基本是以每小時或者每天計。 3. 計算中的物理化學參數基本來源一致。 4. 對于標準設備，直接根據生產能力進行選型，而對于非標準設備，則進行設計計算。 5. 對重點設備發酵罐進行詳細的設計計算。1.3.3 其他方面 3 畢業論文 本設計除進行主要的工藝設計外，還簡要地論述了其他相關內容，如經濟核算，三廢處理等。1.4 主要設計經濟指標 1.生產規模： 年產 6000 噸飼料酵母干粉粗蛋白含量45，含水量10 2.生產天數： 300 天/年 3.木薯淀粉含量： 70 5.發酵總糖濃

24、度： 18（ 1.072噸 / m 3 ） 6.原料單耗： 1.木薯干片 2.糖化酶、 -淀粉酶 7.水、電、汽單耗。1.5 廠址選擇1.5.1 廠址選擇的基本原則 廠址選擇是設計工作的基本內容之一，是一項包括政治、經濟、技術的綜合性工作。廠址選擇的好壞，對設計的質量、工廠建設的進度、投資是否節約，以及在工廠建成投產后經濟效益和環境保護等各方面將會帶來重大影響。因此，對廠址選擇應采取極為慎重的態度，必須服從國家總的布局要求，多方案比較論證，選出投資省、建設快、運營費低、具有最佳經濟效益、環境效益和社會效益的廠址。合理地配置工業布局的主要標準是：（1） 滿足國家工業布局要求，符合所在地區、城市、

25、鄉鎮總體發展規劃；（2） 充分利用當地的有利條件，有效地利用人力、物力、財力和自然資源；（3） 交通方便，企業接近原料、能源產地和產品消費區，消除不合理運輸；（4） 節約用地，不占用良田及經濟效益高的土地，并符合國家現行土地管理、環境保護、 水土保持等法規有關規定；（5） 有利于保護環境與景觀，盡量遠離風景游覽區和自然保護區，不污染水源，有利于 三廢處理，并符合現行環境保護法規規定；（6） 經濟效果好，有利于加快國民經濟發展和人民生活水平提高。1.5.2 飼料酵母工廠廠址選擇的要求 酵母生產屬于發酵生產，發酵工廠的廠址選擇，除了要遵循一般廠址選擇的原則外，還要根據發酵工廠的生產特點，進行綜合考慮?？梢詮囊韵聨追矫婵紤]：（1） 環境衛生條件 4 畢業論文 酵母生產應盡量避免感染雜菌或噬菌體，對空氣質量要求較高，建廠應選擇在以及區域（高度潔凈區，空氣中含塵量低于 0.15mg/m3 ）或二級區域（空氣中含塵量不高于 0.30mg/m3 ）。在散發大量有害氣體的化工工廠或產生大量灰塵的煉鋼廠、煉焦廠、熱電廠等周圍不宜建酵母廠。在工業區內建廠，宜建在該區域的上風口位置，并與散發