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L苯丙氨酸发酵工厂设计课程设计方案

目录

一、项目概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2国内外L-苯丙氨酸生产现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.3设计目标与主要技术指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.4设计范围与依据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

二、工艺方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.1生产工艺路线选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.1.1原料预处理工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.1.2发酵工艺流程确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.1.3提取精制工艺设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2工艺参数优化与计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.2.1发酵过程动力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2.2物料衡算与能量衡算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.2.3关键设备选型与参数确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.3工艺流程图绘制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.3.1工艺流程示意图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

2.3.2管道及仪表流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

三、车间设备配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.1主要设备清单编制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.1.1发酵罐选型与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.1.2分离纯化设备选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.1.3辅助设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

3.2设备布置方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.2.1车间平面布局设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

3.2.2设备安装空间与检修通道规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

3.3设备材质与防腐要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

四、公用工程系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

4.1供排水系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71

4.1.1生产用水与循环水系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76

4.1.2废水处理与回用方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83

4.2供汽与供热系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87

4.2.1锅炉选型与蒸汽分配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88

4.2.2余热回收利用设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91

4.3供电与自控系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93

4.3.1电力负荷计算与配电方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．95

4.3.2自动化控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．97

4.4制冷与压缩空气系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．98

五、环境保护与安全设计．．．．．．．．．．．．．．．．