红霉素生产物料衡算
1、红霉素发酵工艺流程示意图
工艺流程如下：沙土管包子母瓶斜面培养子瓶斜面培养种子培养液小罐种子液中罐种子液大罐发酵放罐放罐发酵液预处理碱化（使PH为8.0-8.4）板框过滤滤液（加萃取溶媒）轻液结晶洗水干燥成品检验合格产品包装（不合格产品回收)。
一般红霉素工艺如下图所示：
空气原料孢子
加压配料斜面培养
冷却发酵摇瓶培养
除水碱化一级种子
过滤补萃取补二级种子
料料
豆油离心糖
丙醇成盐水
淋洗
烘干包装销售
图1：红霉素生产工艺流程示意图
2、工艺技术指标及基础数据
（1）主要技术指标见表
表1：红霉素发酵工艺主要技术指标
指标名称单位指标数指标名称单位指标数
生产规模m t/a 1600 二级种子罐通气及取样
损失比s
1
% 10
生产方法发酵，萃取，成盐一级种子罐通气及取样
损失比s
2
% 10
年生产天数t d/a 330 发酵罐接种比j0% 14 产品质量μ
1
750 U/mg 二级种子罐接种比j1% 14 倒罐率r % 3 一级种子罐接种比j2% 12 发酵罐发酵周期T1h 168 发酵罐补料比i0% 10 二级种子罐发酵周期T2h 28 发酵罐装料系数k0% 87 一级种子罐发酵周期T3h 30 二级种子罐装料系数k1% 84
发酵液密度ρ
Kg/m31050 一级种子罐装料系数k2% 84
二级种子罐发酵液密度ρ
1
Kg/m31150 放罐发酵单位μ2 U/ml 6000
一级种子罐发酵液密度ρ
2
Kg/m31200 提取总收率n % 84
发酵罐通气及取样损失比s
% 10
表2：培养基配比（质量分数）：
成分大罐配比% 中罐配比% 小罐配比% 补全料配比%
淀粉 5.00 1.80 1.80 4.380
豆粉 2.20 1.50 1.50 3.000
玉米粉 1.80 0.60 0.60 1.250
氯化钠0.65 0.30 0.30 1.630
豆油0.50 0.60 0.60 0.880
碳酸钙0.65 0.50 0.50 0.063
碳酸铵0.18 0.12 0.12 0.175
生物氮0.80 0.00 0.00 0.000
糊精0.00 1.20 1.20 1.500
（2）发酵罐补料情况
丙醇：发酵后24小时开始补，开始补之前要取样观察菌丝状态，菌丝需呈网状、展开，发酵液粘度达6S 左右，补料前半小时去无菌样品，与正点取样相差1~2小时，24~32h 时间每4h 补12L 丙酮，33~144h 每小时补6L 。
糖：糖可以通过菌体代谢后而调节发酵液的PH 值，也可以做为红霉素放线菌的代谢碳源，大罐发酵30h 时取样测PH 值，大罐补淀粉液化糖1.7t ，淀粉0.3kg ，在80°C 左右保温液化30min ，一次消一到两个罐的淀粉液化糖。
油：本发酵工艺补油主要为豆油。发酵后24开始补，其实速率为4L/h ，以后看液面调整补油速度。若液面高则应提前2h 左右，每4h 补6L ，放罐前一个班每4h 补10L 。油用于消泡和提高碳源。
水：放罐前两个班补水，每吨水加泡敌1L ，玉米浆10L ，30h 左右根据液面补500-800t 纯水，如果发酵过程中发酵液体积偏少，每班需补100-200L 纯水。
全料：6-8小时根据液面下降情况可补全料，补前半小时取样。
3、培养基总物料衡算
（1）放罐成熟发酵液量：
根据产品质量μ1、放罐发酵单位μ2、提取总收率n 、年生产天数t 、倒罐率r ，可计算生产1000kg 成品所需的发酵液量。
V 0
（2）放罐成熟发酵液量V 0分为三个部分组成： 底料 V 01=160×（1-i 0-j 0)=160×76%=121.6（m 3） 种\液量 V 02=160×j 0=160×14%=22.4（m 3） 补料量 V 03=160×i 0=160×10%=16（m 3）
)
(160)03.01(84.0106000107501000)
1(1000366
21
m r n =-?????=
-???=
μμ
（3）二级种子罐种液量 V 1由两部分组成：
底料 V 11= V 02÷（1- s 1）×（1-j 1）=22.4÷0.90×70%=17.42（m 3） 种液量 V 12= V 02÷（1- s 1）×j 1=22.4÷0.90×30%=7.47（m 3）
（4）一级种子干种液量V 2由两部分组成：
底料 V 21= V 12÷(1-s 2)×（1-j 1）=7.47÷0.9×65%=5.39（m 3） 接种量 V 22= V 12÷(1-s 2)×j 2=7.47÷0.9×35%=2.99（m 3）
（5）发酵罐底料的物料用量：发酵罐培养基配方×V 01÷(1-s 0)×ρ0 淀粉：
m 01=5%×V 01÷(1-s 0)×ρ0=5%×121.6÷0.9×1050=7093.3（kg ）
豆粉：
m 02=2.2%×V 01÷(1-s 0)×ρ0=2.2%×121.6÷0.9×1050=3121.1（kg ）
玉米粉：
m 03=1.8%×V 01÷(1-s 0)×ρ0=1.8%×121.6÷0.9×1050=2553.6（kg ）
氯化钠：
m 04=0.65%×V 01÷(1-s 0)×ρ0=0.65%×121.6÷0.9×1050=922.1（kg ）
豆油：
m 05=0.50%×V 01÷(1-s 0)×ρ0=0.50%×121.6÷0.9×1050=709.3（kg ）
碳酸钙：
m 06=0.65%×V 01÷(1-s 0)×ρ0=0.65%×121.6÷0.9×1050=922.1（kg ）
碳酸铵：
m 07=0.18%×V 01÷(1-s 0)×ρ0=0.18%×121.6÷0.9×1050=255.4（kg ）
生物氮：
m 08=0.80%×V 01÷(1-s 0)×ρ0=0.80%×121.6÷0.9×1050=1134.9（kg ）
糊精：
m 09=0.00%×V 01÷(1-s 0)×ρ0=0（kg ）
（6）发酵罐补料物料用量：发酵罐补料培养基配方×V 03÷(1-s 0)×ρ0
m 31=4.38%×V 03÷(1-s 0)×ρ0=4.38%×16÷0.9×1050=817.6（kg ）
豆粉：
m 32=3%×V 03÷(1-s 0)×ρ0=3%×16÷0.9×1050=560（kg ）
玉米粉：
m 33=1.25%×V 03÷(1-s 0)×ρ0=1.25%×16÷0.9×1050=233.3（kg ）
氯化钠：
m 34=1.63%×V 03÷(1-s 0)×ρ0=1.63%×16÷0.9×1050=304.3（kg ）
豆油：
m 35=0.88%×V 03÷(1-s 0)×ρ0=0.88%×16÷0.9×1050=164.3（kg ）
碳酸钙：
m 36=0.063%×V 03÷(1-s 0)×ρ0=0.063%×16÷0.9×1050=11.76（kg ）
碳酸铵：
m 37=0.175%×V 03÷(1-s 0)×ρ0=0.175%×16÷0.9×1050=32.7（kg ）
生物氮：
m 38=0.00%×V 03÷(1-s 0)×ρ0=0（kg ）
糊精：
m 39=4.5%×V 03÷(1-s 0)×ρ0=1.5%×16÷0.9×1050=280（kg ）
（7）二级种子罐底料的物料用量：二级种子罐培养基配方×V 11÷(1-s 1)×ρ1
淀粉：
m 11=1.8%×V 11÷(1-s 1)×ρ1=1.8%×17.42÷0.9×1150=400.7（kg ）
豆粉：
m 12=1.5%×V 11÷(1-s 1)×ρ1=1.5%×17.42÷0.9×1150=333.9（kg ）
玉米粉：
m 13=0.60%×V 11÷(1-s 1)×ρ1=0.60%×17.42÷0.9×1150=133.5（kg ）
氯化钠：
m 14=0.30%×V 11÷(1-s 1)×ρ1=0.30%×17.42÷0.9×1150=66.8（kg ）
m 15=0.60%×V 11÷(1-s 1)×ρ1=0.60%×17.42÷0.9×1150=133.5（kg ）
碳酸钙：
m 16=0.50%×V 11÷(1-s 1)×ρ1=0.50%×17.42÷0.9×1150=111.3（kg ）
碳酸铵：
m 17=0.12%×V 11÷(1-s 1)×ρ1=0.12%×17.42÷0.9×1150=26.7（kg ）
生物氮：
m 18=0.00%×V 11÷(1-s 1)×ρ1=0（kg ）
糊精：
m 19=1.2%×V 11÷(1-s 1)×ρ1=1.2%×17.42÷0.9×1150=267.1（kg ）
（8）一级种子罐底料的物料用量：一级种子罐培养基配方×V 21÷(1-s 2)×ρ
2
淀粉：
m 21=1.8%×V 21÷(1-s 2)×ρ2=1.8%×5.39÷0.9×1200=129.36（kg ）
豆粉：
m 22=1.5%×V 21÷(1-s 2)×ρ2=1.5%×5.39÷0.9×1200=107.8（kg ）
玉米粉：
m 23=0.60%×V 21÷(1-s 2)×ρ2=0.60%×5.39÷0.9×1200=43.12（kg ）
氯化钠：
m 24=0.30%×V 21÷(1-s 2)×ρ2=0.30%×5.39÷0.9×1200=21.56（kg ）
豆油：
m 25=0.60%×V 21÷(1-s 2)×ρ2=0.60%×5.39÷0.9×1200=43.12（kg ）
碳酸钙：
m 26=0.50%×V 21÷(1-s 2)×ρ2=0.50%×5.39÷0.9×1200=35.93（kg ）
碳酸铵：
m 27=0.12%×V 21÷(1-s 2)×ρ2=0.12%×5.39÷0.9×1200=8.6（kg ）
生物氮：
m 28=0.00%×V 21÷(1-s 2)×ρ2=0（kg ）
m 29=1.2%×V 21÷(1-s 2)×ρ2=1.2%×5.39÷0.9×1200=86.2（kg ）
（9）总物料用量：发酵罐补料物料用量+发酵罐补料物料用量+二级种子罐底料的物料用量+一级种子罐底料的物料用量
淀粉：
m 1=m 01+m 31+m 11+m 21=8440.9（kg ）
豆粉：
m 2=m 02+m 32+m 12+m 22=4122.7（kg ）
玉米粉：
m 3=m 02+m 32+m 12+m 22=2963.6（kg ）
氯化钠：
m 4=m 02+m 32+m 12+m 22=1314.7（kg ）
豆油：
m 5=m 02+m 32+m 12+m 22=1050.3（kg ）
碳酸钙：
m 6=m 02+m 32+m 12+m 22=1081.1（kg ）
碳酸铵：
m 7=m 02+m 32+m 12+m 22=323.4（kg ）
生物氮：
m 8=m 02+m 32+m 12+m 22=1134.9（kg ）
糊精：
m 9=m 02+m 32+m 12+m 22=633.3（kg ）
根据年生产1000kg 成品发酵所需的原材料及其他物料的衡算结果，可求得年生产16000t 成品所需的总物料、每日用量，以及大罐培养基，大罐补全料，中罐培养基和小罐培养基各自所需的物料总量、每日用量。
如下表所示：
表3：物料衡算总表
物料名称生产1000kg物料
量/kg
1600t/a物料量/t 每日物料量/t
淀粉8440.9 13505.5 40.93
豆粉4122.7 6596.4 20.0
玉米粉2963.6 4741.8 14.4
氯化钠1314.7 2103.6 6.4
豆油1050.3 1680.4 5.1
碳酸钙1081.1 1729.8 5.2
碳酸铵323.4 517.4 1.6
生物氮1134.9 1815.9 5.5
糊精633.3 1013.4 3.1 表4：每年各种罐所需培养基原料量
成分
大罐中罐小罐补全料罐配比% 含量/t 配比% 含量/t 配比% 含量/t 配比% 含量/t 淀粉 5.00 11349.33 1.80 641.06 1.80 206.98 4.380 1308.16 豆粉 2.20 4993.71 1.50 534.21 1.50 172.48 3.000 896 玉米粉 1.80 4085.76 0.60 213.68 0.60 68.99 1.250 373.33 氯化钠0.65 1475.41 0.30 106.84 0.30 34.50 1.630 486.83 豆油0.50 1134.93 0.60 213.68 0.60 68.99 0.880 262.83 碳酸钙0.65 1475.41 0.50 178.07 0.50 57.49 0.063 18.82 碳酸铵0.18 408.58 0.12 42.74 0.12 13.80 0.175 52.27 生物氮0.80 1815.89 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 糊精0.00 0.00 1.20 427.37 1.20 137.98 1.500 448
表5：每天各种罐所需培养基原料量
4、发酵罐及种子罐体积和个数的确定
（1）发酵罐体积确定：
根据生产1000kg成品所需的发酵液量V0=160m3，可得1600t成品所需发酵液量及每天放罐体积：
V0
总
= V0×160=1600×160=256000m3
V0每天=V0总÷330=256000÷330=775.8m3
那么每天所需发酵罐总的容积为：
V0
容=V0每天÷（1- s0）÷k0=775.8÷0.9÷0.87=990.8m 3
成分
大罐中罐小罐补全料罐配比% 含量/t 配比% 含量/t 配比% 含量/t 配比% 含量/t 淀粉 5.00 34.39 1.80 1.94 1.80 0.63 4.380 3.96 豆粉 2.20 15.13 1.50 1.62 1.50 0.52 3.000 2.71 玉米粉 1.80 12.38 0.60 0.65 0.60 0.21 1.250 1.13 氯化钠0.65 4.47 0.30 0.32 0.30 0.10 1.630 1.48 豆油0.50 3.44 0.60 0.65 0.60 0.21 0.880 0.80 碳酸钙0.65 4.47 0.50 0.54 0.50 0.17 0.063 0.06 碳酸铵0.18 1.24 0.12 0.13 0.12 0.04 0.175 0.16 生物氮0.80 5.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 糊精0.00 0.00 1.20 1.30 1.20 0.42 1.500 1.36
因此可选用200m3的发酵罐，那么每天放罐数为：
N
大=V0
容
÷200=990.8÷200=5（台）
考虑到大罐发酵周期为168h（7天），则需要的发酵罐总数为：
N
大总
=5×7=35(台）
把35台分别放入5个车间，每个车间7台，每个车间每天放一个罐。考虑到实际生产天数为6天即可，即6台发酵罐，但为防止其中某个罐发生损坏影响生产，有一台发酵罐作为备用，所以还是7台。
每天每个发酵罐实际放罐体积为：V
大=200×（1- s
）×k
÷5=156.6m3
（2）二级种子罐体积确定：
根据生产1000kg成品所需二级种子罐发酵液量V01=22.4m3，可得1600t 成品所需二级种子罐发酵液量及每天放罐体积：
V1
总
= V01×1600=22.4×1600=35840m3
V1每天=V1总÷330=256000÷330=108.7m3
所以每天每个车间生产种子体积为：
V
中每天=V1
每天
÷5=21.7m3
那么每天每个车间所需二级种子罐总的容积为：
V1
容=V中每天÷（1- s1）÷k1=21.7÷0.9÷0.8=28.7m
3因此可选用30m3的二级种子罐，那么每天放罐数为：
N
中
=28.7÷30=1（台）
所以每天每个中罐实际生产种子体积为：
V
小=30×（1- s
1
）×k
1
÷5=22.68m3
考虑到中罐发酵周期为28h，共计两天，
则每个车间发酵罐的个数为2台。考虑到实际情况，如罐的损坏，每个车间多一台，即3台。
所以5各车间需要的二级种子罐总数为：
N
中总
=3×5=15(台）
（3）一级种子罐体积确定：
根据生产1000kg成品所需一级种子罐发酵液量V11=7.47m3，可得1600t 成品所需一级种子罐发酵液量及每天放罐体积：
V 2总= V 11×1600=7.47×1600=11952m 3 V 2每天=V 2总÷330=256000÷330=36.2m 3 所以每天每个车间生产种子体积为： V 小每天=V 1每天÷5=7.24m 3
那么每天每个车间所需一级种子罐总的容积为： V 1容=V 中每天÷（1- s 2）÷k 2=7.24÷0.9÷0.84=9.58m 3 因此可选用10m 3的一级种子罐，那么每天放罐数为： N 小=9.58÷10=1（台）
所以每天每个小罐实际生产种子体积为： V 小=10×（1- s 2）×k 2÷5=7.56m 3
考虑到小罐发酵周期为30h ，生产周期为两天，
则每个车间发酵罐的个数为2台。由于小罐不需要通气搅拌，一般不会损坏，故不需要备用小罐。
所以5各车间需要的二级种子罐总数为： N 小总=2×5=10(台） （4）补全料罐体积确定：
根据生产1000kg 成品所需一级种子罐发酵液量 V 03=16m 3，可得1600t 成品所需一级种子罐发酵液量及每天放罐体积：
V 2总= V 11×1600=16×1600=25600m 3 V 2每天=V 2总÷330=25600÷330=77.6m 3 所以每天每个车间所需补料体积为： V 小每天=V 1每天÷（1-s 0）÷5=17.2m 3
所以每个车间可选用体积为20m 3的补全料罐。
5、补豆油、丙醇和糖的确定
每大罐补料中的豆油、丙醇、糖各按用量计算，分别流加。 （1）每罐和每车间用量为：
豆油：
V 每罐豆油=（144-8-24）×4+8×10÷4=52L=0.052m 3
V
每车间豆油=V
每罐豆油
×6=0.31m3
丙醇：
V
每罐丙醇
=【（32-24）×12÷4+（144-32）×6÷4】=80L=0.08m3
V
每车间丙醇=V
每罐丙醇
×6=0.48m3
糖：
m
每罐糖
=1.7+0.3=2.0t
m
每车间糖=V
每罐糖
×6=12t
若淀粉糖化液密度为1050kg/m3，那么V
每车间糖
=1.050×12=12.6
（2）补料罐体积确定
根据上述计算情况，可选用4m3、4m3、20m3的容器分别作为油罐、丙醇罐、糖罐。
6、发酵车间每罐每天所需原料量及培养基总量
根据上面计算结果可计算出每罐所需原料量及培养基总量，如下表所示
表6：每罐所需原料量及培养基总量
成分
大罐中罐小罐补全料罐配比% 含量/kg 配比% 含量/kg 配比% 含量/kg 配比% 含量/kg 淀粉 5.00 1146.40 1.80 194.26 1.80 62.72 4.380 792.82 豆粉 2.20 504.41 1.50 161.88 1.50 52.27 3.000 543.03 玉米粉 1.80 412.70 0.60 64.75 0.60 20.91 1.250 226.26 氯化钠0.65 149.03 0.30 32.38 0.30 10.45 1.630 295.05 豆油0.50 114.64 0.60 64.75 0.60 20.91 0.880 159.29 碳酸钙0.65 149.03 0.50 53.96 0.50 17.42 0.063 11.40 碳酸铵0.18 41.27 0.12 12.95 0.12 4.18 0.175 31.68 生物氮0.80 183.42 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 糊精0.00 0.00 1.20 129.51 1.20 41.81 1.500 271.51 合计11.78 2700.91 6.62 714.44 6.62 230.67 12.878 2331.05
《食品工厂设计》复习： 第一章基本建设程序 1.新建一个食品厂的基本建设程序是什么？各主要环节的作用和目 的是什么？ 2.基建的概念及分类？ 3.可行性研究的概念、依据、作用和步骤？可行性研究报告的内容？第二章厂址选择 1. 厂址选择的概念、重要性及原则是什么？ 2. 厂址选择常用方法有哪些？ 3. 食品工厂厂址选择的要求是什么？ 4. 风玫瑰图的概念及判断方法 第三章食品工厂总平面设计 1. 总平面设计的概念、任务 2. 总平面设计的基本内容和基本原则 3. 评价食品工厂平面布置的主要经济技术指标：建筑系数K1和土地利用系数K2的理解 第四章食品工厂工艺设计
1. 食品工厂工艺设计、非工艺设计的概念、内容及相互关系 2. 什么是产品方案？制定产品方案时要遵循哪些原则和要求？ 3. 工艺路线选择的原则及注意事项 4. 生产工艺流程示意图的概念、目的及内容 5. 物料衡算的概念、目的、方法及依据 6. 物料衡算的步骤是什么？ 7. 食品工厂设备选择的原则及依据 8、食品工厂中泵选择的原则是什么？ 9. 车间设备布置设计的概念、任务及内容 10．车间设备布置设计的原则是什么？ 11. 车间设备布置的形式及其特点 12. 车间设备布置平面图的绘制：定位尺寸、“建筑模数制” 第一章 1、①提出项目建议书：根据国民经济和社会发展的长远规划和生产力布局的要求，结合行业和区域发展规划的要求 ②可行性研究：在市场细分的基础上，企业投资新市场、新产品或改变经营策略的依据，是企业内部统一思想，统一认识的工具．是评估项目风险与回报的最初级文件，是对投资者的第一份承诺书
③编写设计计划任务书，进行勘察、设计、施工、安装、试产、验收，最后交付使用： 2、概念：固定资产的建筑、添置与安装 分类：按其经济目的可以分为生产性建设与非生产性建设，按照建设的性质可以分为新建、改建、扩建、重建、迁建、和更新改造3、概念：对拟建项目在工程技术、经济及社会等方面的可行性和合理性进行的研究；对项目的经济效果及价值的研究。 依据：国民经济和社会发展的长远规划及行业和区域发展规划， 根据国家计划部门批准的项目建议书， 市场的供求状况及变化趋势， 可靠的自然、地理、气象、地质、经济、社会等基础资料， 与项目有关的工程技术方面的标准、规范、指标等， 国家公布的关于项目评价的有关参数、指标等。 作用：建设项目投资决策和编制设计任务书的依据， 投资者申请项目贷款的依据， 与建设项目有关部门商谈合同和协议的依据， 建设项目开展初步设计的基础， 投资项目制订技术方案、设备方案的依据，
物料衡算与能量衡算 5.1概述 工艺通过甲苯和甲醇采用纳米ZSM-5分子筛催化下通过烷基化反应制得对二甲苯，得到了高纯度的对二甲苯，并且在工艺流程中实现了甲苯和甲醇的循环利用，达到了经济环保的要求。 设计过程中利用Aspen Plus 对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、能量衡算。以工段为单位进行物流衡算，全流程分为甲苯甲醇烷基化反应工段、闪蒸——倾析工段、脱甲苯工段、对二甲苯提纯工段。 5.2物料衡算 5.2.1物料衡算基本原理 系统的物料衡算以质量守恒为理论基础，研究某一系统内进出物料量及组成的变化，即： 系统累计的质量=输入系统的质量-输入系统的质量+反应生成的质量-反应消耗的质量 假设系统无泄漏： R R O U T IN C G F F dt dF -+-=/ 当系统无化学反应发生时： O U T IN F F dt dF -=/ 在稳定状态下： 0/=-=O U T IN F F dt dF ，O U T IN F F = 注：IN F —进入系统的物料流率； OUT F —流出系统的物料流率； R G —反应产生物料速率； R C —反应消耗物料速率。
5.2.2 物料衡算任务 通过对系统整体以及部分主要单元的详细物料衡算，得到主、副产品的产量、原料的消耗量、“三废”的排放量以及最后产品的质量指标等关键经济技术指标，对所选工艺路线、设计流程进行定量评述，为后阶段的设计提供依据。 5.2.3系统物料衡算 详见附录，物料衡算一览表。 5.3能量衡算 5.3.1基本原理 系统的能量衡算以能量守恒为理论基础，研究某一系统内各类型的能量的变化，即： 输入系统的能量=输出系统的能量+系统积累的能量 对于连续系统： ∑∑-=+IN O U T H H W Q 注：Q —设备的热负荷； W —输入系统的机械能； ∑OUT H —离开设备的各物料焓之和； ∑IN H —进入设备的各物料焓之和。 本项目的能量衡算以单元设备为对象，计算由机械能转换、化学反应释放能量和单纯的物理变化带来的热量变化。 5.3.2能量衡算任务 (1) 、确定流程中机械所需的功率，为设备设计和选型提供依据。 (2) 、确定精馏各单元操作中所需的热量或冷量及传递速率，确定加热剂和冷剂的用量，为后续换热和公用工程的设计做准备。 (3) 、确定反应过程中的热交换量，指导反应器的设计和选型。
一、名词解释 1、工艺设计：就是按工艺要求进行工厂设计，其中又以车间工艺设计为主，并对其他设计部门提出各种数据和要求，作为非工艺的设计依据。 2、非工艺设计：非工艺设计包括：总平面、土建、采暖、通风、给排水、供电及自控、制冷、动力、环保等设计，有时还包括设备的设计，非工艺设计都是根据工艺设计的要求和所提出的数据进行设计的。 3、可行性研究的概念及特点:是对一个项目的经济效果及价值的研究。特点有先行性，不定性，科学性，法定性 4、竖向布置：就是与平面设计相垂直方向的设计，也就是厂区各部分地形标高的设计。 5、风向玫瑰图：表示风向和风向频率。风向频率是在一定时间内各种风向出现的次数占所观测总次数的百分比。根据各方向风的出现频率，以相应的比例长度，以风向中心为中心描在8个或16个方位所表示的图线上，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，绘成为一个形似玫瑰花样的闭合折线，这就是风向玫瑰图。 6、建筑系数：建筑用地范围内所有建筑物占地的面积与用地总面积之比。 7、土地利用系数：土地利用系数=（建、构筑物占地面积+堆场、露天场地、作业场地面积+辅助工程占地面积）÷场地占地面积×100%，能全面反映厂区的场地利用是否经济合理8、生产车间平面布置：是工艺设计的重要组成部分，不仅对建成投产后的生产实践有很大关系，而且影响到工厂的整体布局。车间布置一经施工就不易更改，所以，在设计过程中必须全面考虑。车间布置设计以工艺设计为主导，必须与土建、给排水、供电、供汽、通风采暖、制冷设备、安装、安全、卫生等方面取得统一和协调 9、产品方案：又称生产纲领:它实际上就是食品工厂准备全年哪些品种和各产品的数量、产期、生产班次等的计划安排 10、平面布置图：平面布置图是从楼板或屋面以下用正投影法按比例（通常用1:50，1:100）绘制出设备的水平投影。用稍粗的粗实线表示，建筑轮廓尺寸用细实线表示。 11、采光系数：指采光面积和房间地坪面积的比值 12、变形系数：即轴测单位长度与实长的比值，对于Z轴的管线，变形系数亦有1/2、1/3或3/4的。对于画管路透视图的初学者，可取变形系数为1。 13、辅助部门：从工厂组成的角度来说，除生产车间（物料加工所在的场所）以外的其他部门或设施，都可称之为辅助部门。包括：生产性辅助设施、动力性辅助设施、生活性辅助设施及社会文化福利设施 14、公称直径：管子和管道附件的公称直径是为了设计、制造、安装和维修的方便，而人为规定的一种标准直径。就是常讲的通称直径或公称通径,用DN表示。 15、公用系统：是指与全厂各部门、车间、工段有密切关系的，为这些部门所共有的一类动力辅助设施的总称。对食品厂，这类设施一般包括给排水、供电、供汽、制冷、暖风等工程。 16、建筑模数M0：为了适应建筑工业化的需要，建筑构件就必须是定型化、标准化、预制化的构件。即规定了建筑物的基本尺度，任何房屋的尺寸都必须是基本尺寸的倍数。基本尺度的单位叫做模数Mo，基本的模数Mo=100mm。 17、概算：是在建厂前的设计阶段中，计算出工程建设项目所需的基本建设投资费用。
第4章物料衡算与热量衡算 4.1 物料衡算 物料衡算即是利用物料的能量守恒定律对其进行前后操作后物料总量与产品以及物料损失状况的计算方法，也就是进入设备用于生产的物料总数恒等于产物与物料损失的总量。物料衡算与生产经济效益有着直接的关系。 物料衡算需要在知道产量和产品规格的前提下进行所需的原、辅材料量、废品量以及消耗量的计算。 物料衡算的意义： （1）知道生产过程中所需的热量或冷量； （2）实际动力消耗量； （3）能够为设备选型、台数、决定规格等提供依据； （4）在拟定原料消耗定额基础上，进一步计算日消耗量、时消耗量，能够为所需设备提供必要的基础数据。 4.1.1 年工作日的选取 （1）年工作时间365-11（法定节假日）=354×24=8496（小时） （2）设备大修 25天/年=600小时/年 （3）特殊情况停车 15天/年=360小时/年 （4）机头清理、换网过滤 6次/年 8小时/次 [354-(25+15)]×1/6次/天×8小时/次=396小时=16.5天=17天 （5）实际开车时间 365－11－25－15－17=297天 8496－600－360－396=7140小时 （6）设备利用系数 K=实际开车时间/年工作时间=7140/8496=0.84 4.1.2 物料衡算的前提及计算 （1）挤出成型阶段 物料衡算的前提是应在已知产品规格和产量的前提下进行许多原辅材料量、废品量及消耗量的计算。 1 已知：PVC片材的年生产量为28500吨，其中物料自然消耗率为0.1%，产品合格率为94%，回收率为90%。每年生产297天，二班轮流全天24小时生产。物料衡算如下： 年需要物料量 M=合格产品量/合格率=28500/0.94≈30319.15t 1年车间进料量 M= M/（1-物料自然消耗率）=30319.15t /（1-0.1%）≈30349.50t 12年自然消耗量M=M-M=30349.50-30319.15=30.35t 132年废品量 M=M-合格产品量=30319.15-28500=1819.15t 14每小时车间处理物料量 M=30319.15/297/24h≈4.25t 5年回收物料量
第 4 章物料衡算与热量衡算 4.1物料衡算物料衡算即是利用物料的能量守恒定律对其进行前后操作后物料总量与产品以及物料损失状况的计算方法，也就是进入设备用于生产的物料总数恒等于产物与物料损失的总量。物料衡算与生产经济效益有着直接的关系。 物料衡算需要在知道产量和产品规格的前提下进行所需的原、辅材料量、废品量以及消耗量的计算。 物料衡算的意义： （1）知道生产过程中所需的热量或冷量； （2）实际动力消耗量； （3）能够为设备选型、台数、决定规格等提供依据； （4）在拟定原料消耗定额基础上，进一步计算日消耗量、时消耗量，能够为所需设备提供必要的基础数据。 4.1.1 年工作日的选取 （1）年工作时间365-11 （法定节假日）=354×24=8496（小 时） （2）设备大修25 天/ 年=600 小时/ 年 （3）特殊情况停车15 天/年=360 小时/ 年 （4）机头清理、换网过滤6次/年8 小时/次 [354-（25+15）] ×1/6 次/天×8 小时/次=396小时=16.5 天=17 天（5 ）实际开车时间 365－11－25－15－17=297 天8496－600－360－396=7140 小 时 （6 ）设备利用系数 K= 实际开车时间/ 年工作时间=7140/8496=0.84 4.1.2 物料衡算的前提及计算 （1）挤出成型阶段物料衡算的前提是应在已知产品规格和产量的前提下进行许多原辅材 料量、废品量及消耗量的计算
已知：PVC 片材的年生产量为28500 吨，其中物料自然消耗率为 0.1% ，产品合格率为94%，回收率为90% 。每年生产297 天，二班轮流全天24 小时生产。物料衡算如下： 年需要物料量 M 1=合格产品量/合格率=28500/0.94 ≈30319.15t 年车间进料量 M2= M 1/（1-物料自然消耗率）=30319.15t / （1-0.1% ） ≈30349.50t 年自然消耗量 M3=M 2-M 1=30349.50-30319.15=30.35t 年废品量 M4=M 1-合格产品量=30319.15-28500=1819.15t 每小时车间处理物料量M 5=30319.15/297/ 24h≈4.25t 年回收物料量 M6=M 4×回收率=1819.15 ×90%≈1637.23t 新料量 M7=M 2-M 6=30349.50-1637.23=28712.27t 2）造粒阶段 ① 确定各岗位物料损失率塑化造粒工段物料损耗系数
化工中的物料衡算和能量衡算 化72 王琪2007011897 在化工原理的绪论课上，戴老师曾强调过化工原理的核心内容是“三传一反” 即传质、传动、传热和反应，而物理三大定律——质量守恒、动量守恒、能量守 恒正是三传的核心与实质，因此这三大定律在化工中统一成一种核心的方法：衡 算。正是衡算，使原本复杂的物理定律的应用变得简单，实用性强，更符合工程 学科的特点。为此化工中的物料衡算和能量衡算很重要，本文将分别从物料衡算、 能量衡算讨论化工中的衡算问题，然后将讨论二者结合的情况。 物料衡算在台湾的文献中称为“质量平衡”，它反映生产过程中各种物料 之间量的关系，是分析生产过程与每个设备的操作情况和进行过程与设备设计的 基础。一般来说物料衡算按下列步骤进行，为表示直观，做成流程图。 绘制流程图时应注意： 1.用简洁的长方形来表达一个单元，不必画蛇添足； 2.每一条物质流线代表一个真实的流质流动情况； 3.区别开放与封闭的物质流 4.区别连续操作与分批操作（间歇生产） 5.不必将太复杂的资料写在物质流线上 确定体系也比较重要，对于不同体系，衡算基准和衡算关系会有不同。 合适的基准对于衡算问题的简化很重要，根据过程特点通常有如下几种： 1.时间基准：连续生产，选取一段时间间隔如1s，1min，1h，1d；间歇生产以一釜或一批料的生产周期为基准，对于非稳态操作，通常以时间微元dt为基准。 2.质量基准，对于固相、液相体系，常采用此基准，如1kg，100kg，1t，1000lb
等。 3.体积基准（质量基准衍生）：适用于气体，但要换成标准体积；适用于密度无变化的操作。 4.干湿基准：水分算在内和不算在内是有区别的，惯例如下： 烟道气：即燃烧过程产生的所有气体，包括水蒸气，往往用湿基； 奥氏分析：即利用不同的溶液来相继吸收气体试样中的不同组分从而得到气体组分，往往用干基。 化肥、农药常指湿基，而硝酸、盐酸等则指干基。 选取基准后，就要确定着眼物料了。通常既可从所有物料出发，也可根据具体情况，从某组分或某元素着眼。对于有化学反应的过程，参加反应的组分不能被选作着眼物料。 列物料衡算方程式时计算中要注意单位一致。列方程时，要注意：物料平衡是关于质量的平衡，而不是关于体积或者摩尔数的平衡。只有密度相同时才可列关于体积的方程，根据元素守恒可列相应的关于摩尔数的方程。 物料衡算方程的基本形式为：（以下均为质量，若密度不变，也可用体积或体积流速） 输入+产生=输出+积累+消耗。 对于无反应的物理过程，没有产生和消耗，所以输入=输出+积累，如果是稳态过程，积累=0，则方程变为：输入=输出。以下分别对特定的单元操作讨论物料衡算关系。 1.输送：连续性方程，进管液体=出管液体；进泵液体=出泵液体 2.过滤：总平衡：输入的料浆=输出的滤液+输入的滤饼； 液体平衡：料浆中的液体=滤液中的液体+滤饼中的液体 3.蒸发：原料液=积累+母液+晶体+水蒸气 其他过程类似。值得注意的是，如果对于每个组分列物料衡算方程，则总衡算方程不用列出，因为其不独立。一般来说，对于无反应的物理过程，如果有n 个组分，就可以列出n个方程。 对于有化学反应的过程，物料衡算要更复杂一些，因为反应中原子重新组合，消耗旧物质，产生新物质，所以每一个物质的摩尔量和质量流速不平衡。此外，在化学反应中，还涉及化学反应速率、转化率、产物的收率等因素。为了有利于反应的进行，往往一种反应物要过量。因此在进行反应过程的物料衡算时，应考虑以上因素。对于不参加反应的惰性物质列衡算方程通常比较方便。通常来讲，总质量衡算和元素衡算用得较多，组分衡算对于有化学反应的过程不可以用。 有化学反应的过程物料衡算通常有以下几种方法：直接计算法、利用反应速率进行物料衡算、元素衡算法、化学平衡常数法、结点衡算法、联系组分衡算法等。
东北农业大学成人教育学院考试题签 食品工厂设计基础（A） 一、名词解释（每题3分，共15分） 1、产品方案： 2、工艺流程： 3、风向玫瑰图： 4、管道的补偿： 5、基本建设： 二、判断题（每题1分，共15分） 1、食品工厂GMP工程设计可减少食品安全的风险。（） 2、生产过程、操作、检验是食品工厂设计重点。（） 3、环境、设备、是食品工厂设计重点。（） 4、食品工厂清洁空气流向设计应从非清洁区流向清洁区。（） 5、设计食品车间内排水沟，废水的流向应从非清洁区流向清洁区。（） 6、蒸汽、水、電等配管可以設於食品暴露之直接上空。（）
7、食品工厂因污染少建设项目不用报环保部门审批。（） 8、气象资料是食品工厂排水系统设计的主要依据。（） 9、食品原料的产地对食品企业没有影响。（） 10、食品工厂车间清洁区域应设在厂内的上风向区。（） 11、食品工厂的构筑物如生产车间、办公室、检验室。（） 12、罐头食品工厂主车间应设在锅炉房的下风向。（） 13、生产车间工艺布置图就是生产工艺流程图。（） 14、管路设计是食品工厂设计中的一个重要组成部分。（） 15、管子、法兰和阀门等标准化的最基本参数就是公称直径和公称压力。（） 三、填空（每空1分，共30分） 1、食品工厂的特点是（）、（）、（），使得食品工厂的设计与一般工厂设计有其相同的一面又有其特殊的一面。工厂设计时除了在（ ）、（）、（）、（）时必须按照国家有关的规范和标准执行以外，还要考虑（），以及（ ）。 2、承担可行性研究的单位可以是（）和（）。 3、两阶段设计通常指包含（）设计和（）设计。 4、污染性大的车间我们通常将其布置在污染系数最（）的方位上，污染系数反映了（ ）和（）对于污染几率的影响。 5、厂址选择报告的内容由以下几个部分组成：（），（），（），（），（）。 6、在确定产品方案时。对于受季节性影响的产品应（），其次，用（）来调节生产上忙闲不均的现象。
3 物料衡算 依据原理：输入的物料量=输出的物料量+损失的物料量 3.1 衡算基准 年生产能力：2000吨/年 年开工时间：7200小时 产品含量：99% 3.2 物料衡算 反应过程涉及一个氧化反应过程，每批生产的产品相同，虽然有原料对叔丁基甲苯和溶剂甲苯的循环，第一批以后循环的物料再次进入反应，但每批加料相同。在此基础上，只要计算第一个批次的投料量，以后加料一样。 反应釜内加热时间2h、正常的反应时间18h、冷却时间1h。加上进料和出料各半个小时，这个生产周期一共2+18+1+1=22h。所以在正常的生产后，每22小时可以生产出一批产品。每年按300天生产来计算，共开工7200小时，可以生产327个批次。要求每年生产2000吨对叔丁基苯甲酸，则每批生产2000÷327＝6.116吨。产品纯度99 %( wt %) 实际过程中为了达到高转化率和高反应速率，需要加入过量对叔丁基甲苯做溶剂，反应剩余的原料经分离后循环使用。 3.2.1 各段物料 (1) 原料对叔丁基甲苯的投料量 设投料中纯的对叔丁基甲苯为X kg，则由 C11H16C11H14O2 M 148.24 178.23 m x 6054.8 得x=6054.8×148.24÷178.23=5036.0 kg 折合成工业原料的对叔丁基甲苯质量为5036.0÷0.99=5086.9kg 实际在第一批生产过程加入的对叔丁基甲苯为6950.3kg （2）氧气的通入量 生产过程中连续通入氧气,维持釜内压力为表压0.01MPa,进行氧化反应。实
际生产过程中,现场采集数据结果表明,通入的氧气量为1556.8 kg，设反应消耗的氧气量为x kg 3/2O2C11H14O2 M 31.99 178.23 m x 6054.8 得x= 3/2×6054.8×31.99÷178.23=1630.1kg 此时采用的空气分离氧气纯度可达99%，因此折合成通入的氧气为1630.1÷0.99=1646.6 kg即在反应过程中，需再连续通入1646.6kg氧气。 （3）催化剂 催化剂采用乙酰丙酮钴(Ⅲ)，每批加入量10.4 kg （4）水的移出量 设反应生产的水为x kg H2O C11H14O2 M 18.016 178.23 m x 6054.8 得x=6054.8×18.016÷178.23=612 kg 产生的水以蒸汽的形式从反应釜上方经过水分离器移出。 3.2.2 设备物料计算 （1）计量槽 对叔丁基甲苯计量槽： 一个反应釜每次需加入的对叔丁基甲苯质量为3475.1÷2=3475.15 kg 对叔丁基甲苯回收计量槽：每批反应结束后产生母液1834.8kg 甲苯计量槽：每批需加入甲苯做溶剂，加入量为396.1 kg （2）反应釜：反应结束后，经过冷却、离心分离后，分离出水612kg，剩余的对叔丁基甲苯1834.8kg循环进入下一批产品的生产。分离出来的固体质量为：6950.3+10.4+1646.6-612-1834.8=6160.5 kg 。 （3）进入离心机的物料：6950.3＋10.4＋1646.6－1834.8－612=6160.5kg （4）脱色釜：分离机分离出来的粗产品移入脱色釜，加入甲苯做溶剂，加入量为396.1 kg，搅拌升温将产品溶解，再加入76.5 kg活性碳进行脱色。进入
第四章辅助部门 本章重点 1.辅助部门有哪些 2.各辅助部门的职能、任务 3.各辅助部门设计的重要性、特点 4.各辅助部门的土建要求 5.各辅助部门的场地、组成 6.各辅助部门的设施、装备 1.定义: 除生产车间( 物料加工所在的场所) 以外的其它部门或设施, 都可称为辅助部门。 2.分类: ( 1) 生产性辅助设施包括: ?原材料的接收和暂存; ?原料、半成品和成品检验; ?产品、工艺条件的研究和新产品的试制; ?机械设备和电气仪器的维修; ?车间内外和厂内外的运输; ?原辅材料及包装材料的贮存; ?成品的包装和贮存等。 ( 2) 动力性辅助设施包括: ?给水排水
?锅炉房或供热站 ?供电和仪表自控 ?采暖、空调及通风 ?制冷站 ?废水处理站 ( 3) 生活性辅助设施包括: ?办公楼 ?食堂 ?更衣室 ?厕所、浴室 ?医务室 ?托儿所( 哺乳室) ?绿化园地 ?职工活动室 ?单身宿舍 第一节工艺设计应向协同 设计的相关专业提交的有关资料 在初步设计阶段和施工图阶段, 工艺专业向协作专业提供的资料列于表4-1和表4-2。 第二节原料接收站
1.场地: 卸货验收、计量、及时处理、车辆回转和容器堆放的场地; 2.设施: 计量设施( 如地磅、电子秤) 、容器和及时处理配套设备( 如制冷系统) 。 3. 对原料的基本要求: ?原料应新鲜、清洁、符合加工工艺的规格要求; ?未受微生物、化学物和放射性物质的污染; ?采用无公害食品、有机食品、绿色食品原料, 保证加工原料 的安全性。 ( 1) 肉类原料 首先检查有无检验合格证, 然后计量校核后进库贮藏。( 2) 水产原料 ?检验: 新鲜度、农药残留等污染物; ?保鲜: 非露天的场地; 碎冰制作设施; 冷却海水保鲜池; 制冷 机。 ?温度: 保持在－1.5～－1℃。 ( 3) 水果原料 ?检验: 合格。 ?分选: 足够的场地。 ?尽快进人生产车间, 避免雨淋日晒。 ?需要后熟的水果进常温仓库暂贮存, 或进冷风库作较长期贮
1 8.3干燥过程的物料衡算与热量衡算 干燥过程是热、质同时传递的过程。进行干燥计算，必须解决干燥中湿物料去除的水分量及所需的热空气量。湿物料中的水分量如何表征呢？ 湿物料中的含水量有两种表示方法 1.湿基含水量w 湿物料总质量 湿物料中水分的质量= w kg 水/kg 湿料 2.干基含水量X 量 湿物料中绝干物料的质湿物料中水分的质量= X kg 水/kg 绝干物料 3.二者关系 X X w +=1w w X -=1 说明：干燥过程中，湿物料的质量是变化的，而绝干物料的质量是不变的。因此，用干基含 水量计算较为方便。 图8.7 物料衡算 符号说明： L ：绝干空气流量，kg 干气/h ； G 1、G 2：进、出干燥器的湿物料量，kg 湿料/h ； G c ：湿物料中绝干物料量，kg 干料/h 。 产品 G 2, w 2, (X 2), θ2 G 1, w 1, (X 1), θ1 L, t 2 , H 2
目的：通过干燥过程的物料衡算，可确定出将湿物料干燥到指定的含水量所需除去的水分量及所需的空气量。从而确定在给定干燥任务下所用的干燥器尺寸，并配备合适的风机。 1.湿物料的水分蒸发量W[kg 水/h] 通过干燥器的湿空气中绝干空气量是不变的，又因为湿物料中蒸发出的水分被空气带 走，故湿物料中水分的减少量等于湿物料中水分汽化量等于湿空气中水分增加量。即： [])]([][)(1221221121H H L W X X G w G w G G G c -==-=-=- 所以：1212221 1 2111w w w G w w w G G G W --=--=-= 2.干空气用量L[kg 干气/h] 1212) (H H W L H H L W -=∴-=Θ 令121H H W L l -== [kg 干气/kg 水] l 称为比空气用量，即每汽化1kg 的水所需干空气的量。 因为空气在预热器中为等湿加热，所以H 0＝H 1，0 21211H H H H l -=-=，因此l 只与空气的初、终湿度有关，而与路径无关，是状态函数。 湿空气用量：)1(0'H L L += kg 湿气/h 或)1(0'H l l += kg 湿气/kg 水 湿空气体积：H s L V υ= m 3湿气/h 或H s l V υ=' m 3湿气/kg 水 通过干燥器的热量衡算，可以确定物料干燥所消耗的热量或干燥器排出空气的状态。作为计算空气预热器和加热器的传热面积、加热剂的用量、干燥器的尺寸或热效率的依据。 1.流程图 温度为，湿度为H 0，焓为的新鲜空气，经加热后的状态为t 1、H 1、I 1，进入干燥器与湿物料接触，增湿降温，离开干燥器时状态为t 2、H 2、I 2，固体物料进、出干燥器的流量为G 1、G 2，温度为θ1、θ2，含水量为X 1、X 2。通过流程图可知，整个干燥过程需外加热量有两处，预热器内加入热量Q p ，干燥器内加入热量Q d 。外加总热量Q ＝Q p ＋Q d 。将Q 折合
】 绪论 1、食品工厂设计：是指将一个待建项目全部图纸、表格和必要的文字说明，表达出来， 后由施工人员建设完成。（名词解释） 2、一个优秀的工厂设计应该做到：技术上先进，技术上规范，经济上合理。（多选） 3、食品工厂的特点：产品种类复杂、生产季节性强、卫生要求高。（多选） 4、GAP-良好农业规范；GMP-良好生产规范；GHP-良好卫生规范；HACCP-危害分析关键控制点。（多选） 第一章 1、基本建设：指固定资产的建设、添置和安装。（名词解释） ! 2、基本建设按其经济目的可以分为生产性建设与非生产性建设，按建设的性质可以分为新建、改建扩建、重建、迁建、更新改造等。（细节） 3、一本基本建设项目从计划到投产必须经过三个阶段：前期准备阶段、项目实施阶段、竣工验收阶段。 4、项目建议书：是项目构建单位或业主根据国民经济发展规划、行业发展规划和地区经济、产业发展规划以及本单位的具体情况，经初步调查研究，提出的基本项目建设立项建议。（名词解释） 5、可行性研究的作用：（简答） ①是项目进行的投资决策依据； ②向金融机构申请贷款的依据； ③作为与有关部门洽谈合同和协议的依据； ④是项目设计和项目实施的依据； [ ⑤制定技术方案和设备方案的基础； ⑥作为安排基本建设计划和开展各项建设前期工作的参考； ⑦环保当局审查项目对环境影响的依据。 6、可行性研究的依据：（简答） ①根据国民经济和社会发展长远规划及行业区域发展规划进行可行性研究； ②根据市场供求状况及发展变化趋势； ③根据国家计划部门批准的项目建议书； ④根据可靠的地理、自然、气象、地质、经济、经济社会等基础资料； ！ ⑤根据与项目有关的工程技术方面的标准、规范、指标等； ⑥根据国家公布的有关项目评价的有关参数。 7、项目可行性研究的主要内容：市场营销、技术、组织管理、社会与生态环境影响、财务、经济。（选择、填空） 8、市场营销从两方面分析：项目所需要投入物的供给分析；项目产品的销售分析。 9、社会可行性分析应重点考虑的方面：是否有利于提高农民的收入水平，缩小贫富之间的差别；是否能有效地创造就业机会；是否能够提高人们的生活质量；是否能改善生态环境，促进经济可持续发展。 10、项目可行性研究报告的基本内容：文字报告(封面、目录、正文)、附表、附图和附件。 11、封面包括：项目名称、项目执行单位、可行性研究承担单位及各自的负责人，以及可行性研究负责人资格审查单位，最后列出项目建议书的批准单位和批准文号。
名词解释： 一.名词解释 1.产品方案:又称生产纲领，是食品工厂全年生产产品品种、数量、生产周期、生产班次的计划安排。 2.工艺流程：就是各种产品生产所采用的方法、步骤和途径及其各环节必需的技术参数。 3. 风向玫瑰图：在极坐标图上绘出一地在一年中各种风向出现的频率。 4.管道的补偿：防止管道因温度升高引起热伸长产生的应力而遭到破坏所采取的措施。 5.基本建设：是指固定资产的建筑、添置和安装。 6.工艺流程设计：是确定生产过程的具体内容、顺序和组合方式，并最后以工艺流程图的形式表示出整个生产过程的全貌。 7.基本建设程序：是指基本建设项目在整个建设过程中各项工作的先后顺序。 8.建设项目：又称“基本建设项目”。指在一个场地或几个场地上,按照一个总体设计进行施工的各个工程项目的总体。 9、生化需氧量（BOD）：是指水中有机物在好氧菌作用下分解成稳定状态需要的氧气量，单位是mg／l。 10构筑物：一般是指人们不直接在其内进行生产和生活活动的建筑，如水塔、烟囱、堤坝、墙、蓄水池等。 11.管道附件：管路中除管子以外，为满足工艺生产和安装检修的需要，还有许多其他的构件，如短管、弯头、三通、异径管、法兰、盲板、阀门等，通常称这些构件为管路附件，简称管件和阀件。 12.安全阀：进口蒸汽或气体侧介质静压超过其起座压力整定值时能突然全开的自动泄压阀门。是锅炉及压力容器防止超压的重要安全部件。 13.疏水器：排除加热设备或蒸汽管路中的蒸汽凝结水，同时能阻止蒸汽的泄漏的部件。 14.管路的标志：为了区分各种管道，往往在管道外壁或保温层外面涂有各种不同颜色的油漆,这就是管路的标志。 15.CIP清洗装置：即不分离生产设备，又可用简单操作方法安全自动的清洗系统。 16.化学需氧量(COD) : 也称为化学耗氧量，是指用化学氧化剂氧化水中需氧污染物时消耗的氧气量，单位是mg／l。 17.公称直径（DN）: 所谓公称直径，就是为了使管子、法兰和阀门等的连接尺寸统一，将管子和管道用的零部件的直径加以标准化以后的标准直径。 18.公称压力（PN）: 就是通称压力，一般应大于或等于实际工作的最大压力。 19、GMP：指良好操作规范或优良制造标准，是一种特别注重制造过程中产品质量与卫生安全的自主性管理制度。 20 ISO:世界最大的非政府性国际标准化组织。 21、HACCP：危害分析关键控制点，是以科学为基础，通过系统性确定具体危害及其控制措
第一章 基本建设程序是指基本建设项目在整个建设过程中各项工作的先后顺序。内容：我国现行的基本建设程序为如下几个阶段 （1）项目建议书阶段 （2）可行性研究阶段（包括项目评估） （3）设计阶段 （4）开工准备阶段 （5）施工阶段 （6）竣工验收阶段 （7）后评价阶段 可行性研究报告的结构和内容包括一下几个方面 （1）总论项目背景、项目概况、问题与建议 （2）市场预测产品市场供应预测、产品市场需求预测、产品目标市场分析、价格现状与预测、市场竞争力分析、市场风险分析 （3）资源条件分析评价资源可利用量、资源品质情况、资源赋存条件、资源开发价值 （4）建设规模与产品方案建设规模与产品方案的构成、建设规模与产品方案的比选、推荐的建设规模与产品方案、原有设施的利用情况 （5）场址选择场址现状、场址条件比选、推荐的场址的方案、技术改造项目原有场址的利用情况 （6）技术方案、设备方案和工程方案技术方案选择、主要设备方案选择、工程方案选择、 技术改造项目改造前后的比较 （7）主要原材料、燃料供应主要原材料供应方案、燃料供应方案 （8）总图、运输与公用辅助工程总图布置方案、场内外运输方案、公用工程与公用辅助 工程方案、技术改造项目原有公用辅助设施利用情况 （9）节能措施节能措施、能耗指标分析 （10 ）节水措施节水措施、水耗指标分析 （11）环境影响评价环境条件调查、影响环境因素分析、环境保护方案 （12）劳动、卫生、安全与消防危险因素和危害程度分析、安全消防措施、卫生保健措施、消防设施（13 ）组织机构与人力资源配置组织机构及其适应性分析、人力资源配置、职工培训 （14 ）项目实施进度建设工期、实施进度安排、技术改造项目建设与生产的衔接 （15）投资估算 （16 ）融资方案融资组织形势、资本金筹措、债务资金筹措、融资方案分析 （17 ）财务评价财务评价基础数据与参数选取、销售收入估算与成本费用估算、财务评价报表、盈利能力分析、偿债能力分析、不确定性分析、财务评价结论 （18 ）国民经济评价影子价格及通用参数选取、效益费用范围与数值调整、国民经济评价报表、国民经济评价指标、国民经济评价结论 （19 ）社会评价项目的社会影响分析、项目与所在地互适性分析、社会风险分析、社会评价结论 （20 ）风险分析项目主要风险因素识别、风险程度分析、社会防范风险对策（21）研究结论与建议推荐方案总体描述、推荐方案优缺点描述、主要对比方案、结论与建议 食品工厂设计的内容工厂设计包括工艺设计和非工艺设计两大组成部分 食品工厂工艺设计的内容大致包括：全厂总体工艺布局，产品方案及班产量的确定，主要产品和综合利用产品生产工艺流程的确定，工艺计算；设备生产能力的计算与选型，生产车间平面布置，劳动力计算及平衡，水、电、汽、冷、风、暖等用量的估算，管道布置、安装及材料清单和施工说明等。 食品工厂非工艺设计包括：总平面、土建、采暖通风、给排水、供电及自控、制冷、动力、环保等的设计，有时还包括非定型设备的设计。
食品工厂设计复习题 一、名词解释 1、产品方案：产品方案又称生产纲领，实际是食品厂准备全年（季度、月）生产哪些品种和各种产品的规 格、产量、产期、生产车间及班次等的计划安排。 2、工艺流程：.工艺流程：就是各种产品生产所采用的方法、步骤和途径及其各环节必需的技术参数。 3、风向玫瑰图：在极坐标图上绘出一地在一年中各种风向出现的频率。 4、管道的补偿：防止管道因温度升高引起热伸长产生的应力而遭到破坏所采取的措施。 5、基本建设：是指固定资产的建筑、添置和安装。 6、工艺流程设计：是确定生产过程的具体内容、顺序和组合方式，并最后以工艺流程图的形式表示出整个 生产过程的全貌。 7 、三联槽：三联槽：清洗槽、消毒槽、漂洗槽 8、基本建设程序：基本建设程序：是指基本建设项目在整个建设过程中各项工作的先后顺序。 9、建设项目：又称“基本建设项目”。指在一个场地或几个场地上,按照一个总体设计进行施工的各个工程 项目的总体。 10、生化需氧量（BOD）：是指在一定期间内，微生物分解一定体积水中的某些可被氧化物质，特别是有机 物质所消耗的溶解氧的数量。 11、构筑物：一般是指人们不直接在其内进行生产和生活活动的建筑，如水塔、烟囱、堤坝、墙、蓄水池 等。 12、管道附件：管路中除管子以外，为满足工艺生产和安装检修的需要，管路中还有许多其他构件，如短 管、弯头、三通、异径管、法兰、阀门等。 我们通常称这些构件为管路附件，简称管件和阀件。 13、安全阀：进口蒸汽或气体侧介质静压超过其起座压力整定值时能突然全开的自动泄压阀门。是锅炉及 压力容器防止超压的重要安全部件。 疏水器：排除加热设备或蒸汽管路中的蒸汽凝结水，同时能阻止蒸汽的泄漏的部件。 16、管路的标志：为了区分各种管道，往往在管道外壁或保温层外面涂有各种不同颜色的油漆,这就是管路 的标志。 17、HVAC系统：采暖通风与空调系统。Heating, Ventilating and Air Conditioning的缩写 18、CIP清洗装置：即不分离生产设备，又可用简单操作方法安全自动的清洗系统。 19、內包裝室(间) ：指從事與產品內容物直接接觸之內包裝作業場所。 20、外包裝室(间) ：：指從事未與產品內容物直接接觸之外包裝作業場所。 判断题 1、食品工厂GMP工程设计可减少食品安全的风险。（F ） 2、生产过程、操作、检验是食品工厂设计重点。（F ） 3、环境、设备、是食品工厂设计重点。（T ） 4、食品工厂清洁空气流向设计应从非清洁区流向清洁区。（F ） 5、设计食品车间内排水沟，废水的流向应从非清洁区流向清洁区。（F ） 6、蒸汽、水、電等配管可以設於食品暴露之直接上空。（F ） 7、食品工厂因污染少建设项目不用报环保部门审批。（F ） 8、气象资料是食品工厂排水系统设计的主要依据。（T ） 9、食品原料的产地对食品企业没有影响。（ F）
# 30000t/a12°淡色啤酒糖化车间物料衡算与热量衡算） 二次煮出糖化法是啤酒生产常用的糖化工艺，下面就以此工艺为基准进行糖化车间的热量衡算。由于没有物料数量等基础数据，因此，从物料计算开始。 已知物料定额的基础数据如表，绝对谷物的比热容为1.55Kj/kg*K, 12°麦汁在20℃时的相对密度为1.084，100℃时热麦汁的体积是20℃时的1.04倍；煮沸温度下（常压100℃）水的气化潜热为I＝2257.2 Kj/kg，加热过程热损失取15％，0.3MPa的饱和水蒸气I＝2725.2 Kj/kg，相应冷凝水的焓为561.47 Kj/kg，蒸汽热效率为0.95， I物料衡算 啤酒厂糖化车间的物料衡算主要项目为原料（麦芽、大米）和酒花用量，热麦汁和冷麦汁量，废渣量（糖化糟和酒花糟）等。 1.糖化车间工艺流程示意图 2.工艺技术指标及基础数据 我国啤酒生产现况决定了相应的指标，有关生产原料的配比、工艺指标及生产过程的损失等数据如上表所示。 根据基础数据，首先进行100kg原料生产12°淡色啤酒的物料计算，然后进行100L12°淡色啤酒的物料衡算，最后进行30000t/a啤酒厂糖化车间的物料平衡计算。 3. 100kg原料（75％麦芽，25％大米）生产12°淡色啤酒的物料计算 （1）热麦汁量 麦芽收率为：0.75（100－6）÷100＝70.5％ 大米受率为：0.92（100－13）÷100＝80.04％ 混合原料受得率为： （0.75×70.5％+0.25×80.04％）98.5％＝71.79％ 由此可得100kg混合原料可制得的12°热麦汁量为： （71.79÷12）×100＝598.3kg 12°麦汁在20℃时的相对密度为1.084，而100℃热麦汁的体积是20℃时的1.04倍，故热麦汁（100℃）的体积为： （598.3÷1.084）×1.04＝574 （L） （2）冷麦汁量为 574×（1－0.075）＝531 （L） （3）发酵液量为： 531×（1－0.016）＝522.5 （L） （4）过滤酒量为：
《食品工厂设计》复习整理 第一章：基本建设程序 1.新建一个食品厂的基本建设程序是什么？各主要环节的作用和目的是什么？ 答：指基本建设项目在整个建设过程中各项工作的先后顺序。 根据国民经济和社会发展的长远规划和生产力布局的要求，结合行业和区域发展规划的要求，提出项目建议书。 项目建议书经有关部门批准后，进行初步可行性研究或可行性研究，同时选择厂址。 在可行性研究获得批准后，编写设计计划任务书。 根据批准的设计计划任务书进行勘察、设计、施工、安装、试产、验收，最后交付使用。 2.基建的概念及分类？ 答：（概念)固定资产的建筑、添置与安装。包括工厂、农场、水库、商店等工程的建设，以及机械设备和车辆等的添置和安装，也包括机关、学校、医院等房屋建筑、设备添置和安装及居民住宅的建设 （分类）按其经济目的可以分为生产性建设与非生产性建设，按照建设的性质可以分为新建、改建、扩建、重建、迁建、和更新改造 3.可行性研究的概念、依据、作用和步骤？可行性研究报告的内容及可行性研究的注意事项？ 答：【概念】 对拟建项目在工程技术、经济及社会等方面的可行性和合理性进行的研究；对项目的经济效果及价值的研究。 其成果是根据各项调查研究材料进行分析、比较而得出。它的论证以大量数据作为基础。因此，在进行可行性研究时，必须搜集各种资料、数据作为开展工作的前提和条件。 【依据】 国民经济和社会发展的长远规划及行业和区域发展规划； 根据国家计划部门批准的项目建议书； 市场的供求状况及变化趋势； 可靠的自然、地理、气象、地质、经济、社会等基础资料； 与项目有关的工程技术方面的标准、规范、指标等； 国家公布的关于项目评价的有关参数、指标等。 【作用】 建设项目投资决策和编制设计任务书的依据； 投资者申请项目贷款的依据； 与建设项目有关部门商谈合同和协议的依据； 建设项目开展初步设计的基础； 投资项目制订技术方案、设备方案的依据； 作为安排基本建设计划和开展各项建设前期工作的参考； 作为环保部门审查建设项目对环境影响程度的依据。 【步骤】 开始筹划→调查研究→优化和选择方案→详细研究→编写报告书→资金筹措 【内容】（看一下，可能不考） 总论；需求预测和拟建规模；资源、原材料、燃料及公用设施情况；建厂条件和厂址方案；设计方案；环境保护；企业组织、劳动定员和人员培训（估算数）；实施进度的建议；投资估算和资金筹措；社会及经济效果评价
食品工厂建设标准汇编 技术制图类 ● GBT 14691-1993 技术制图字体 ● GBT 17989-2000 控制图通则和导引 ● GBT 18229-2000 CAD工程制图规则 ● GBT 18686-2002 技术制图CAD系统用图线的表示 ● GBT 14689-2008 技术制图图纸幅面和格式 ● GBT 14692-2008 技术制图投影法 ● GBT 17304-2009 CAD通用技术规范 ● GBT 14665-2012 机械工程CAD制图规则 ● GBT 13361-2012 技术制图通用术语 空间类 ● GB 15562.1-1995 环境保护图形标志排放口(源) ● GB 15562.2-1995 环境保护图形标志固体废物贮存(处置)场● GB 19761-2009 通风机能效限定值及能效等级 ● GB 24461-2009 洁净室用灯具技术要求 ● GB 50017-2003 钢结构设计规范 ● GB 50029-2003 压缩空气站设计规范 ● GB 50034-2013 建筑照明设计标准 ● GB 50041-2008 锅炉房设计规范 ● GB 50050-2007 工业循环冷却水处理设计规范 ● GB 50072-2010 冷库设计规范 ● GB 50073-2013 洁净厂房设计规范 ● GB 50101-2005 室外排水设计规范 ● GB 50332-2002 给水排水工程管道结构设计规范 ● GB 50351-2005 储罐区防火堤设计规范 ● GB 50354-2005 建筑内部装修防火施工及验收规范 ● GB 50365-2005 空调通风系统运行管理规范