生物工程工厂设计工艺流程设计

绪论生物工程工厂设计概论：是一门以生物工艺学、生物制药学、ＧＭＰ和工程学及相关科学理论和工程技术为基础，综合性、实践性很强的应用性工程学科，是在学生基本学完大学全部课程，扎实掌握基本理论、工程技能及专业理论、专业知识的基础上开设的。

其目的是培养学生具备生物工程工厂设计的工程能力和工程素质，结束毕业实习和毕业设计，完成工程师的综合性基本训练。

工厂设计基本的任务：是要作出体现国家有关方针政策，切合实际，安全适用，技术先进，经济效益和环境效益好的设计，为我国社会注意现代化建设服务。

工厂设计工作的内容包括参加建设项目的决策，编制各个阶段设计文件，配合施工和参加验收，进行总结的全过程。

第一章：基本建设程序一个新建项目从计划建设到建成投产，按照建设项目发展的内在联系和发展过程，建设程序一般要经历：建设前期、建设期和交付使用期三个阶段。

建设前期的工程程序：１、项目建议书２、可行性报告３、设计任务书４、初步设计５、总概算项目申请报告的主要内容：１、项目申请单位情况２、拟建项目情况３、建设用地及相关规划４、资源利用和能源耗用分析５、生态环境分析６、经济和社会效益分析７、建设与实施８、结论与建设９、有关附件可行性研究报告内容：１、总类２、根据经济预测、市场预测确定项目建设规模和产品方案３、资源、原材料、动力、运输、供水等配套条件及公用设施落实情况４、建厂条件、厂址选择方案及总图布置方案５、工艺技术、主要设备选型、建设标准和相应的技术经济指标６、主要单项工程、公用辅助设备、总体布置方案和土建工程量估算７、环境保护、安全生产、劳动卫生、消防、ＧＭＰ等要求和采取的相应措施方案８、企业组织、劳动定员和人员培训设想９、建设工期和实施进度１０、投资估算和资金筹措１１、经济效益和社会效益评价１２、总论设计任务书：是一个指令性的文件，是确定基本建设项目，编制设计文件的主要依据。

第二章：厂址选择与工厂总平面设计厂址选择的总原则：第一：厂址选择必须符合工业布局、符合所在地区、城市规划的要求，按照国家有关法律、法规及建设前期工作的规定进行。

生物工厂设计概论生物工厂是指利用生物技术和生物材料制造产品的工厂。

它是将生物学、化学、工程学和信息学等多学科的知识综合运用于生产过程中的一种新型工厂模式。

生物工厂的设计旨在实现可持续发展，提高生产效率，减少资源消耗和环境污染。

生物工厂的设计应从以下几个方面考虑：1.工艺流程设计：生物工厂的工艺流程应合理设计，确保生产过程的高效性和可控性。

在工艺设计中，应考虑原料的选择和预处理、反应器的设计和运行参数的优化等因素。

同时，还需要考虑生物工厂的规模和生产能力，以满足市场需求。

2.设备选择和布局：生物工厂的设备选择和布局应根据工艺流程的要求进行。

设备的选择应考虑其性能、可靠性和可持续性等因素，以提高生产效率和降低能耗。

设备的布局应合理安排，确保生产过程的顺利进行，减少物料和能源的浪费。

3.自动化和信息化：生物工厂的设计应充分考虑自动化和信息化技术的应用。

通过自动化技术，可以实现生产过程的智能化和自动化控制，提高生产效率和产品质量。

通过信息化技术，可以实现生产过程的实时监测和数据分析，提高生产过程的可控性和可追溯性。

4.能源利用和环境保护：生物工厂的设计应注重能源利用和环境保护。

在能源利用方面，应优化能源的利用效率，降低能源消耗。

在环境保护方面，应采取措施减少废水、废气和固体废物的排放，提高资源的循环利用率。

5.安全和卫生：生物工厂的设计应注重安全和卫生。

在安全方面，应采取措施确保生产过程的安全性，防止事故的发生。

在卫生方面，应采取措施确保生产过程的卫生和产品的安全性。

总之，生物工厂的设计是一个复杂而综合的过程，需要综合运用多学科的知识和技术。

只有在合理设计的基础上，生物工厂才能实现可持续发展，提高生产效率，减少资源消耗和环境污染。

生物工程专业《生物工程工厂设计概论》课程设计初探孙步峰（宁夏防沙治沙职业技术学院，宁夏银川750000）摘要: 《生物工程工厂设计概论》是一门与该专业人才培养目标紧密结合的实践性很强的课程。

通过厂址选择、工厂总平面设计、工艺流程设计、车间管道布置等环节的学习，培养学生对生物工程工厂工艺、设备、物料、环境和管理等方面的总体思考、全面设计，提高专业知识的应用能力。

关健词: 设计生物工程工厂设计随着人力资源成本的提升，用人单位更加注重学生的上手能力和工作态度。

高职学生动手能力和自我认识目前得到社会的肯定，同时社会对高职毕业生的综合能力的要求也越来越高。

企业不但要求毕业生要有基本的写作、计算机应用等基础知识，而且要有良好的动手能力和自学能力，更重要的是要有职业素养。

《生物工程工厂设计概论》是生物工程的专业素质提升课程，是一门以生物工艺学、生物制药学、工程学及相关科学理论和工程技术为基础，综合性、实践性很强的应用性工程学科[1]。

通过该课程的学习目的是培养学生在工厂设计中的综合能力，对新工艺、新设备的设计能力，工程能力和工程素质，结合相关课程的实习，完成综合性训练。

一、设计结合学生上学期在西夏王、御马葡萄酒、田媛菌草等企业的实习，在熟悉葡萄酒生产、菌菇生产流程的基础上指定本课程设计的范围。

题目是:啤酒、葡萄酒、杏鲍菇、味精、淀粉等五类工厂的总平面、工艺、车间、设备及管道的设计，结合学生的掌握程度我对本次课程设计做出详细的设计流程：教学设计→人员分组→布置任务→组内讨论→设计与整合→组间评议→总结设计二、实施1.下达设计任务本次课程设计由11级生物技术班全体学生参加，共35人。

每7人一组负责完成一类设计。

每一命题可分成若干小题目，抽签决定个人独立完成题目。

根据课程标准本课程总学时为36,设计课时为8学时。

课堂时间远远不够设计，需要抽出课余时间查阅大量资料，咨询相关教师和一线工人和设备供应商。

所以课程设计的题目提前一个月确定并通知每个学生，提前着手准备和构思，总平面设计方案、进行工艺计算、绘图最后集中在一周内完成。

生物工程工厂设计智慧树知到课后章节答案2023年下烟台大学烟台大学第一章测试1.生物工程工厂设计是一门综合性，实践性很强的专业课，是在学生入学就开始的课程。

（）答案:错2.工程设计是一项政策性很强的工作。

（）答案:对3.在过程开发中技术经济观点是惟一的判据。

（）答案:错4.在各种方案的分析对比过程中，技术的先进性和可靠性往往是最重要的决策因素。

（）答案:错5.设计的安全性和可靠性是设计工作的第一要务，是设计人员进行生物工程项目设计的出发点和落脚点。

（）答案:对6.生物工程工厂设计是一个多目标的优化问题。

（）答案:对7.下面哪一项不是工厂设计的内容？（）答案:小试8.车间工艺设计程序中，（）是整个工艺设计的基础答案:方案设计9.工艺设计的主要内容有（）答案:设备工艺计算与选型;工艺计算;生产方式的选择10.下面哪几项是工程设计的基本原则？（）答案:清洁生产;技术的先进性和可靠性;过程的安全性;过程的可操作性和可控制性第二章测试1.选择厂址的步骤正确的是哪个？（）答案:人员准备-现场勘査-报告编写2.开始进行工厂总平面设计时首先要做的工作是什么?（）答案:厂区功能划分3.以下哪一项不是厂区布置图的设计内容？（）答案:子弟学校4.（）布置形式的特点是突出了主要生产车间的中心地带位置。

答案:区带式5.厂址选择一般包含（）这两方面的内容。

答案:地点选择;场地选择6.影响厂址选择的技术经济条件主要有那些？（）答案:原料供应与产品销售;交通运输;给排水;能源供应7.下列管线避让原则哪些是正确的？（）答案:小管让大管;新管让旧管;临时性的让永久性的8.场地选择就是对所建厂在某地区内的方位及其所处的自然环境状况，进行勘测调查、对比分析。

（）答案:错9.厂址选择时必需要符合当地城市规划的要求。

（）答案:对10.厂址选择时，主要注意自然条件的常年平均数据。

（）答案:错第三章测试1.按照GMP规定，只有经授权的人员方能进入菌种存放的场所。

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〕轻液结晶洗水枯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列图所示：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萃取二级种子豆油离心丙醇成盐淋洗烘干包装销售图1：红霉素生产工艺流程示意图2、工艺技术指标与根底数据〔1〕主要技术指标见表表1：红霉素发酵工艺主要技术指标表2：培养基配比〔质量分数〕：〔2〕发酵罐补料情况丙醇：发酵后24小时开场补，开场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开场补，其实速率为4L/h，以后看液面调整补油速度。

假设液面高那么应提前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分为三个局部组成： 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〕〔3〕二级种子罐种液量 V 1由两局部组成：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由两局部组成：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〕)(160)03.01(84.0106000107501000)1(100036621m r n =-⨯⨯⨯⨯⨯=-⨯⨯⨯=μμ〔5〕发酵罐底料的物料用量：发酵罐培养基配方×V01÷(1-s0)×ρ0淀粉：m01=5%×V01÷(1-s0)×ρ0=5%×121.6÷0.9×1050=7093.3〔kg〕豆粉：m02=2.2%×V01÷(1-s0)×ρ0=2.2%×121.6÷0.9×1050=3121.1〔kg〕玉米粉：m03=1.8%×V01÷(1-s0)×ρ0=1.8%×121.6÷0.9×1050=2553.6〔kg〕氯化钠：m04=0.65%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.65%×121.6÷0.9×1050=922.1〔kg〕豆油：m05=0.50%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.50%×121.6÷0.9×1050=709.3〔kg〕碳酸钙：m06=0.65%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.65%×121.6÷0.9×1050=922.1〔kg〕碳酸铵：m07=0.18%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.18%×121.6÷0.9×1050=255.4〔kg〕生物氮：m08=0.80%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.80%×121.6÷0.9×1050=1134.9〔kg〕糊精：m09=0.00%×V01÷(1-s0)×ρ0=0〔kg〕〔6〕发酵罐补料物料用量：发酵罐补料培养基配方×V03÷(1-s0)×ρ0m31=4.38%×V03÷(1-s0)×ρ0=4.38%×16÷0.9×1050=817.6〔kg〕豆粉：m32=3%×V03÷(1-s0)×ρ0=3%×16÷0.9×1050=560〔kg〕玉米粉：m33=1.25%×V03÷(1-s0)×ρ0=1.25%×16÷0.9×1050=233.3〔kg〕氯化钠：m34=1.63%×V03÷(1-s0)×ρ0=1.63%×16÷0.9×1050=304.3〔kg〕豆油：m35=0.88%×V03÷(1-s0)×ρ0=0.88%×16÷0.9×1050=164.3〔kg〕碳酸钙：m36=0.063%×V03÷(1-s0)×ρ0=0.063%×16÷0.9×1050=11.76〔kg〕碳酸铵：m37=0.175%×V03÷(1-s0)×ρ0=0.175%×16÷0.9×1050=32.7〔kg〕生物氮：m38=0.00%×V03÷(1-s0)×ρ0=0〔kg〕糊精：m39=4.5%×V03÷(1-s0)×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×V11÷(1-s1)×ρ1淀粉：m11=1.8%×V11÷(1-s1)×ρ1=1.8%×17.42÷0.9×1150=400.7〔kg〕m12=1.5%×V11÷(1-s1)×ρ1=1.5%×17.42÷0.9×1150=333.9〔kg〕玉米粉：m13=0.60%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.60%×17.42÷0.9×1150=133.5〔kg〕氯化钠：m14=0.30%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.30%×17.42÷0.9×1150=66.8〔kg〕豆油：m15=0.60%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.60%×17.42÷0.9×1150=133.5〔kg〕碳酸钙：m16=0.50%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.50%×17.42÷0.9×1150=111.3〔kg〕碳酸铵：m17=0.12%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.12%×17.42÷0.9×1150=26.7〔kg〕生物氮：m18=0.00%×V11÷(1-s1)×ρ1=0〔kg〕糊精：m19=1.2%×V11÷(1-s1)×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×V21÷(1-s2)×ρ2 淀粉：m21=1.8%×V21÷(1-s2)×ρ2=1.8%×5.39÷0.9×1200=129.36〔kg〕豆粉：m22=1.5%×V21÷(1-s2)×ρ2=1.5%×5.39÷0.9×1200=107.8〔kg〕m23=0.60%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.60%×5.39÷0.9×1200=43.12〔kg〕氯化钠：m24=0.30%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.30%×5.39÷0.9×1200=21.56〔kg〕豆油：m25=0.60%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.60%×5.39÷0.9×1200=43.12〔kg〕碳酸钙：m26=0.50%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.50%×5.39÷0.9×1200=35.93〔kg〕碳酸铵：m27=0.12%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.12%×5.39÷0.9×1200=8.6〔kg〕生物氮：m28=0.00%×V21÷(1-s2)×ρ2=0〔kg〕糊精：m29=1.2%×V21÷(1-s2)×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：m1=m01+m31+m11+m21=8440.9〔kg〕豆粉：m2=m02+m32+m12+m22=4122.7〔kg〕玉米粉：m3=m02+m32+m12+m22=2963.6〔kg〕氯化钠：m4=m02+m32+m12+m22=1314.7〔kg〕豆油：m5=m02+m32+m12+m22=1050.3〔kg〕碳酸钙：m6=m02+m32+m12+m22=1081.1〔kg〕碳酸铵：m7=m02+m32+m12+m22=323.4〔kg〕生物氮：m8=m02+m32+m12+m22=1134.9〔kg〕糊精：m9=m02+m32+m12+m22=633.3〔kg〕根据年生产1000kg成品发酵所需的原材料与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，以与大罐培养基，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。

生物工程工厂设计生物工将生物领域的知识和技术应用于工程领域，以解决生物领域相关问题的学科。

而生物工程工厂的设计是在利用生物工程技术进行生产的基础上，将工艺流程和设备进行优化和布局，以实现高效、安全、可持续发展的生产目标。

下面是一个生物工程工厂设计的简要描述。

首生物工程工厂设计中，应该根据生产的具体要求，和设备的选择。

例如，对于生物制药工厂来说，工艺流程可能包括菌种培养、发酵、纯化和制剂等环节。

在选择设备时，应该考虑到生产规模、产品品种、设备功能和自动化程度等因素，以使工厂的生产能力和品质得到最大程度的提升。

其次，在生物工程工厂的设计中，应当重视工厂的平面布局和装置的空间布置。

合理的布局能够提高生产效率和工作安全。

设备之间的距离应当适中，以确保操作人员的便捷性和生产流程的顺畅性。

同时，应当考虑到防火、防爆、通排放等方面的要求，以保障工厂的环境和操作安全。

此外，生物工程工厂在设计中还应当注重设备的清洁和消毒。

由于生物工程生产中使用的是活性菌种或细胞培养，因此，设备和管道的清洁和消毒非常关键，以避免交叉污染和杂质的输入。

可以采用常规的清洗和灭菌方法，如蒸汽灭菌、高压灭菌和化学消毒等，以确保产品的质量和安全。

最后，在生物工程工厂的设计中，应当充分考虑环保和能源的利用。

生物工程生产通常会产生一些废弃物和废水，因此，应当设计相应的处理系统，将废弃物和废水进行处理和回收利用。

此外，应当优化生产过程和设备的设计，降低能源消耗，提高能源利用效率，以实现可持续发展。

总之，生物工程工厂的设计需要综合考虑生产要求、工艺流程、设备选择、清洁消毒、环保和能源利用等因素。

只有通过合理的设计和优化，才能建立出高效、安全、环保和可持续发展的生物工程工厂。

生物工程工厂（车间）设计方案XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX （隶书2号加黑，题目不可超过二十五个字，居中，可换行）学生姓名：XXX（手写签名）学号：XXXX-XXXX-XXXX专业/班级：生物工程XXX班浙江树人大学生物与环境工程学院2012年4月设计方案要求(总分100分)一、设计方案选题：（10分）任选一个你熟悉的发酵工程行业，进行工厂整体设计或工厂内某一车间设计。

如“年产10万吨啤酒工厂的设计方案”、“年产10万吨啤酒工厂的糖化车间设计方案”、“年产10万吨啤酒工厂的发酵车间设计方案”、“年产2万吨味精工厂的糖化车间设计方案”、“年产5000吨酱油工厂的设计方案”等等。

每位同窗不得类同。

（选题合理10分，如有重复据情扣2-5分）二、设计方案内容：（80分）1）、工艺流程设计：（20分）工厂整体设计和车间设计均要求设计从原料到成品整个进程的工艺流程，绘制工艺流程示用意。

（工艺流程不完整，扣0-10分；工艺流程示用意不规范，扣0-10分）2）、工艺概算：（20分）（物料衡算不正确扣1-5分，衡算表不完整扣1-5分）工厂整体设计：要求按照年生产能力和产品类型进行整体的物料衡算，制备工厂物料衡算表。

车间设计：要求按照工厂生产能力，进行车间物料衡算和水量衡算，制备车间物料衡算表和水量衡算表。

3）、设备选型：（20分）（设备选型不正确扣1-5分，设备一览表不完整扣1-5分）工厂整体设计：按照设计规模进行专业设备选型，包括设备容量及台套数。

制备工厂专业设备一览表。

车间设计：在工艺计算的基础上，肯定车间内所有工艺设备的台数、型号和主要尺寸。

制备车间设备一览表。

4）、设计图：（20分）（没采用CAD制图，扣10分，布置不合理扣1-5分）要求采用CAD制图（20分）工厂整体设计：工厂平面布置图车间设计：车间设备布置图3、设计方案上交方式及上交时刻（10分）（内容不完整或上交不及时扣1-5分）设计方案上交方式为A4双面打印稿，设置封面（设计名称、班级、学号、姓名）。

摘要谷氨酸是利用微生物发酵生产的一个具有代表性的产品，生产工艺涉及种子培养、发酵、提取、脱色、离心和干燥等重要的单元操作和工程概念。

通过对谷氨酸车间的工艺设计，可以加强对自己对所学知识的综合利能力。

通过本毕业设计训练，可以提高自己理论联系实际的能力和工程设计方面的能力。

本设计是以精制淀粉（纯度为86%）为原料进行设计，使用一次喷射双酶法为糖化工艺，以年实际工作日300天计算，日产味精90吨。

对全厂物料、热量就行衡算，对糖化工段的罐体如调浆罐、储浆罐、维持罐、层流罐、糖化罐、储糖罐以及一些标准设备如液化喷射器、板框过滤机、板式换热器和泵等进行了详细计算，以确定它们的参数，便于设备布置图的绘制。

关键词：谷氨酸钠；糖化；工艺计算AbstractGlutamate is produced by microbial fermentation of a representative of the products, production processes involved in seed culture, fermentation, extraction, bleaching, centrifugation and drying unit operations and other important engineering concepts.Through the workshop process design glutamate, can enhance their knowledge of the comprehensive profitability.Graduate training through the design, can improve their ability to integrate theory with practice and engineering design capabilities.The design is based on refined starch (86% purity) as raw materials for the design, the use of a jet of two enzymes for the saccharification process, the actual working days to 300 days calculated at 90 tons of monosodium glutamate production.The whole plant material, the heat balance on the line for sugar chemical segment, such as mixing tanks tank, slurry storage tank, the maintenance tank, laminar flow tank, saccharification tanks, storage sugar and some standard equipment such as liquid jet, framefilter, plate heat exchanger and pump a detailed calculation, to determine their parameters, to facilitate the drawing of equipment layout.Key words:glutamate;saccharification;process calculation目录引言 (1)第一章生产工艺 (2)1.1 味精简介 (2)1.2 设计方案的确定 (2)1.2.1 糖化方法的选择论证 (2)1.2.2 液化工艺条件的论证 (3)1.3 糖化工艺流程 (4)1.4 糖化工艺技术要点 (5)1.4.1 调浆配料 (5)1.4.2 喷射液化 (5)1.4.3 糖化 (5)1.4.4 过滤 (5)1.4.5 贮存 (5)第二章全厂物料衡算 (6)2.1 生产能力 (6)2.2 计算指标 (6)2.3 总物料衡算 (6)2.3.1 商品淀粉用量 (6)2.3.2 糖化液量 (7)2.3.3 产谷氨酸量 (7)2.3.4 衡算结果汇总 (7)2.4 糖化工段物料衡算 (7)2.4.1 淀粉浆量及加水量 (8)2.4.2 液化酶量 (8)2.4.3 CaCl2量 (8)2.4.4 糖化酶量 (8)2.4.5 糖液产量 (8)2.4.6 过滤糖渣量 (8)2.4.7 生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量 (8)2.4.8衡算结果汇总 (8)2.5 配料、连续灭菌和发酵工段物料衡算 (9)2.5.1 发酵培养基和用糖量 (9)2.5.2 发酵配料 (10)2.5.3 配料用水 (10)2.5.4 接种量 (10)2.5.5 连续灭菌过程进入的蒸汽及补水量 (11)2.5.6 发酵过程中加入99%液氨量 (11)2.5.7 加消泡剂量 (11)2.5.8 发酵生化反应过程所产生的水分 (11)2.5.9 发酵过程从排风带走的水分 (11)2.5.10 发酵过程化验取样、放罐残留及其他损失 (12)2.5.11 发酵终止时的数量 (12)2.5.12 衡算结果汇总 (13)2.6 中和等电工段物料衡算 (13)2.6.1 发酵液数量 (13)2.6.2 高流量 (13)2.6.3 硫酸用量 (14)2.6.4 等电液数量 (14)2.6.5 谷氨酸产量 (14)2.6.6 加水量 (14)2.6.7 洗水量 (14)2.6.8 母液（上清液）数量 (14)2.6.9 物料衡算汇总 (14)2.7 离交工段物料衡算 (15)2.7.1 母液调pH用硫酸量 (15)2.7.2 母液数量 (15)2.7.3 调高流用硫酸量 (15)2.7.4 洗脱液用99%液氨数量 (15)2.7.5 高流量 (15)2.7.6 排出废液量 (15)2.7.7 配洗脱液用水量 (15)2.7.8 物料衡算汇总 (16)2.8 中和脱色工段物料衡算 (16)2.8.1 谷氨酸数量 (16)2.8.2 离子膜碱用量 (16)2.8.3 粉末活性炭用量 (16)2.8.4 中和脱色液数量 (17)2.8.5 废碳渣数量 (17)2.8.6 用水量 (17)2.8.7 物料衡算汇总 (17)2.9 精制（结晶）工段物料衡算 (18)2.9.1 中和脱色液数量 (18)2.9.2 产MSG量 (18)2.9.3 产母液量 (18)2.9.4 蒸发结晶过程加水 (18)2.9.5 MSG分离调水洗水量 (18)2.9.6 结晶过程蒸发水分 (18)2.9.7 物料衡算汇总 (18)第三章全厂热量衡算 (19)3.1 液化工段热量衡算 (19)3.1.1液化加热耗蒸汽量 (19)3.1.2 液化液冷却耗水量 (20)3.2 糖化工段热量衡算 (20)3.3 连续灭菌、发酵工段热量衡算 (20)3.3.1 培养液连续灭菌用蒸汽量 (20)3.3.2 培养液冷却用水量 (21)3.3.3 发酵罐空罐灭菌蒸汽用量 (21)3.3.4 发酵过程产生的热量及冷却用水量 (22)3.4 提取工段冷量衡算 (23)3.5 精制（结晶）工段热量衡算 (23)3.5.1 热平衡与计算加热蒸汽量 (23)3.5.2 二次蒸汽冷凝所消耗循环冷却水量 (25)3.6 味精工段热量衡算 (25)3.6.1 干燥时需蒸发水量 (25)3.6.2 味精干燥过程所需热量 (26)3.6.3 味精干燥过程需空气量 (26)3.6.4 味精干燥过程耗用蒸汽量 (26)3.7 制冷机耗蒸汽量 (27)3.8 热量衡算汇总 (27)第四章糖化工段设备选型 (28)4.1 糖化设备 (28)4.1.1 调浆罐 (28)4.1.2 储浆罐 (29)4.1.3 连续液化喷射器 (29)4.1.4 维持罐 (29)4.1.5 层流罐 (30)4.1.6 糖化罐 (30)4.1.7 储糖罐 (31)4.2 过滤设备 (31)4.2.1 板框过滤机 (31)4.3 换热设备 (32)4.3.1 板式换热器 (32)4.4 泵 (33)4.4.1 泵Ⅰ (33)4.4.2 泵Ⅱ (34)4.4.3 泵Ⅲ (34)4.4.4 泵Ⅳ (35)4.4.5 泵Ⅴ (36)4.5 设备选型汇总 (37)结论 (38)参考文献 (39)引言味精又称谷氨酸一钠，其基本成分为L-谷氨酸，具有强烈的肉类鲜味。

生物工程工厂（车间）设计方案年产5000吨鲜橙汽水工厂设计（学生姓名：学号：201106016240专业/班级：生物工程112班浙江树人大学生物与环境工程学院2013年11月年产5000吨鲜橙汽水工厂设计1. 工艺流程及论证1.1 工艺流程↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓鲜橙汽水生产工艺流程图1.2 操作要点1.2.1 压榨整个预先分级的柑橘被送入榨汁机处理。

水果进入喂料斗，被喂料系统一次一个接收。

两个相反的循环链由水果加工杯组成，这些杯子就是联接喂料系统并从喂料系统中接受整个水果的。

杯子先被分半刀片分成两部分。

再将分半的水果送入取汁工作区，从半个水果中取汁的原理就像家用手工榨汁机。

取完汁的果皮被从杯中排出，再接收新的水果进行新一轮的循环。

1.2.2 调整混合经筛滤之后的果汁送入不锈钢制的大型搅拌槽中进行品质调整。

方法时先分析其含糖量及含酸量，加入一定量果汁中搅拌均匀。

1.2.3 脱气原料果汁本身含氧，在提汁、调配、输送、过滤时，果汁与空气接触，会引起空气的二次混入。

不仅破坏Vc,还会与果汁中各种成分反应，使香气、色泽发生劣变。

故应采用真空脱气法脱气。

柑桔汁经脱气后应保持精油含量在0.15-0.025%之间，脱油和脱气可设计成同一设备；1.2.4 杀菌柑橘汁中的微生物来自榨汁时的果皮、机械设备及外来混入及二次加工品中的蔗糖、柠檬酸等的带入。

目前大部分柑橘汁饮料均采用瞬时巴氏杀菌法。

巴氏杀菌条件为在15-20分钟内升温至93-95℃，保持15-20分钟，降温至90℃，趋热保温在85℃以上灌装于预消毒的容器中1.2.5 碳酸化在一定气体压力和温度下，在一定时间内二氧化碳和的混合。

碳酸化的程度会直接影响饮料的质量和口味，是生产过程中重要的控制要点。

1.2.6 灌装装罐（瓶）后的产品应迅速冷却至38℃。

无菌纸包装。

三个基本条件：果汁无菌、包装材料无菌和包装环境无菌。

灌装后的成品冷却入库。

2. 物料衡算与主要设备选型2.1依据根据设计要求，拟建厂为年产5000吨鲜橙汽水的产量，主要原料为赣州赣南的脐橙，生产期分为旺，淡两季，每天生产班次为：淡季一班，旺季三班，夏季7,8,9月是生产旺季，工作日为90天；1，3,4,5，10,11,12为淡季，工作日为175天；余下100天为节假日和设备检修日。

生物工程工厂一般分三段设计
是的，生物工程工厂一般分为三个主要的设计段落：上游工程、下游工程和分析测试。

这些段落分别负责生物制品的生产前、生产中和生产后的各个环节。

1. 上游工程：主要负责生物材料的生产和准备工作。

这包括基因工程和发酵工程，用于生产细胞培养和微生物发酵所需的培养基、载体DNA以及其他生物材料。

2. 下游工程：主要负责生物制品的提取、纯化和制备工作。

这包括对发酵过程产生的混合溶液进行固液分离、精细分离和纯化，以获取纯度较高的目标产物。

3. 分析测试：主要负责对生物制品进行质量评估和控制。

这包括对产品的物理性质、化学性质、微生物污染和潜在杂质进行检测和分析，确保最终产品符合质量标准和法规要求。

这三个设计段落在生物工程工厂中密切合作，协同完成生产流程，并确保产品的质量和安全性。

如有更详细的问题或特定领域的需求，可以详细描述我可以为您提供相关知识。

生物工程工厂设计方案一. 生物工程工厂的位置选择生物工程工厂的选址应充分考虑到生产原料的便捷性和成本控制。

一般来说，应尽量选择工厂周边有着丰富的生物资源或者便捷的原料供给，这样可以减少原料运输成本以及避免原料的长途运输对原料品质的影响。

同时，工厂在选址时也要充分考虑到生产废水、废气等排放物的处理和排放，尽量选择在环保政策支持的地区。

最后，工厂选址也要考虑到对工人的通勤便利性，劳动力力量和人力资源的供给，这是工厂正常运转的重要保障。

二. 生物工程工厂的厂房设计1. 厂房布局设计：生物工程工厂的厂房布局应符合生产操作的流程便捷性，通常可以按照原料采购、原料储存、生产加工、产品储存等流程进行布局。

此外，厂房的通风系统和排污系统也需要合理设计，以保证生产环境的干净和员工的健康。

2. 厂房结构设计：生物工程工厂的厂房结构应该保证生产设备和生产环境的稳定性和安全性。

为了确保产品的质量和员工的安全，厂房的结构设计应符合相关的国家标准和安全规范。

3. 厂房设备选购：生物工程工厂的生产设备通常包括发酵罐、分离罐、反应器、干燥设备等多种设备，这些设备的选购应考虑到其适用性和生产效率。

同时，厂房应配备相应的自动化控制系统和监测系统，以提升生产效率和产品质量。

三. 生物工程工厂的环保和安全设施1. 环保设施设计：生物工程工厂应配置完善的废水处理、废气处理等环保设施，以确保生产过程中产生的排放物不会对环境造成危害。

通风设备和防尘设备也是生产中所必须要配置的环保设施。

2. 安全设施设计：生物工程工厂应配备完善的安全设施，如消防设备、防爆设备、应急救援设备等。

员工的安全培训和安全意识的提高也是保障工厂安全运营的重要环节。

四. 生物工程工厂的管理系统1. 生产管理系统：生物工程工厂应配备完善的生产管理系统，包括原料采购管理、生产计划管理、生产过程监控等方面。

这些管理系统的建设可以提升生产效率和产品质量，保障工厂正常运营。

2. 质量管理系统：生物工程工厂应配备完善的质量管理系统，包括原料检验、生产过程监控、产品检验等方面。

《⽣物⼯程设备及⼯⼚设计》课程教学⼤纲《⽣物⼯程设备及⼯⼚设计》课程教学⼤纲课程英⽂名称：Design of Biological Engineering Equipment and Factory课程编号: 1822123002课程计划学时：48学分：3课程简介：《⽣物⼯程设备及⼯⼚设计》是⽣物⼯程专业⼀门专业选修课程，学位课。

该课程是⽣物⼯程技术和化学⼯程与设备交叉的结合体，是⼀门实践性很强的学科。

课程主要介绍⽣物⼯程产业界常见的⼯业⽣产设备及⽣物⼯程研究领域的主要设备的基本原理、结构、特点、设计选⽤计算⽅法及发酵车间⼯艺设计。

本课程既有⼀定基础理论，⼜有较强的⼯程实际应⽤，使本专业学⽣成为能在⽣物技术与⼯程领域从事产业化设计、⽣产、管理和新技术研究、新产品开发的⼯程技术⼈才。

课程内容为：发酵设备计算及选型；⽆菌空⽓设备；分离设备；过滤、离⼼、萃取、吸附、离⼦交换、层析、蒸发、结晶、⼲燥等设备；发酵车间⼯艺设计。

通过本课程的学习，了解和掌握不同类型的⽣物⼯程设备⼯作原理，懂得如何应⽤这些基本理论去分析和解决⽣产过程中的具体问题，改造原有⽣产过程使其更符合客观规律，实现⽣产过程的优化，提⾼⽣产过程的经济和社会效益。

⼀、课程教学内容及教学基本要求第⼀章设计概述本章重点是⽣产⼯艺设计，⽣物⼯⼚设计的原则和特点，难点是⽣物⼯⼚设计的特点。

第⼀节⽣物⼯程⼯⼚设计的⽬的和要求本节要求了解⽣物⼯程⼯⼚设计的⽬的和要求，⼯⼚设计在国民经济中的地位和意义(考核概率1%)。

第⼆节设计⼯作的任务和内容本节要求了解设计⼯作的基本任务和内容(考核概率1%)，理解总体设计和局部设计(考核概率2%)。

第三节⽣产⼯艺设计本节要求了解⽣产⼯艺设计在总体设计中的地位，计算机在⼯艺设计中的应⽤(考核概率1%)，理解⽣产⼯艺设计的依据与内容(考核概率2%)。

第四节⼯⼚设计⼯作原则本节要求理解解⽣物⼯⼚设计的基本原则和特点(考核概率2%)。

生物工程工厂设计概论生物工程是一门将生物学、工程学和化学等多个学科相结合的学科，通过利用生物技术和生物材料开发新的产品和过程。

生物工程工厂设计则是生物工程学科的一个重要组成部分，是将生物工程技术应用于工业生产的过程。

1.设计原则：生物工程工厂设计需要遵循一系列设计原则，包括经济性、可持续性、安全性和环保性。

经济性是指在设计中考虑成本和效益的平衡，确保工厂的投资回报率。

可持续性是指在设计中考虑资源的节约和再利用，减少对环境的影响。

安全性是指在设计中考虑员工的安全和工艺的安全性，避免事故和环境污染。

环保性是指在设计中考虑减少废物和排放物的产生，保护环境。

2.工艺流程设计：生物工程工厂的工艺流程设计是实现产品生产的关键。

在设计过程中，需要考虑原料的选择、生物反应器的设计、工艺参数的优化等因素。

通过合理的工艺流程设计，可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量。

3.设备选择和布局设计：在生物工程工厂的设计过程中，需要选择合适的设备和确定合理的设备布局。

设备选择需要考虑生产工艺的要求、设备的可靠性和维护性等因素。

设备布局需要考虑生产流程的合理性、设备之间的空间利用率和人员流动的便利性。

4.自动化和信息化：生物工程工厂的自动化和信息化程度越高，生产效率和产品质量就越高。

在设计过程中，需要考虑生产过程的自动化程度和信息的收集和处理。

通过引入先进的自动化设备和信息管理系统，可以提高生产效率、减少人为操作错误、提高产品质量。

5.质量控制和质量保证：生物工程工厂设计中，质量控制和质量保证是非常重要的环节。

设计中需要考虑质量控制的方法、检测设备的选择和质量管理体系的建立。

通过建立完善的质量管理体系，可以确保产品的质量和安全性。

生物工程工厂设计是一个复杂而综合的过程，需要考虑多个因素的相互作用。

只有在设计过程中充分考虑各个方面的要求，才能建立高效、可持续的生物工程工厂。

因此，在设计过程中需要进行充分的调研和分析，结合实际情况和技术发展趋势，制定科学合理的设计方案。