年产10000吨柠檬酸发酵工厂的设计

毕业论文题目：年产1万吨柠檬酸的工艺设计学院：化学与材料工程学院专业：化学工程与工艺（精细化工方向）目录摘要 (1)Abstract (1)1绪论 (2)1.1柠檬酸的理化性质 (2)1.2柠檬酸的用途 (2)1.2.1柠檬酸在食品工业上的应用 (2)1.2.2柠檬酸在药物、美容品、化妆品上的应用 (2)1.2.3柠檬酸在工业上的应用 (3)1.2.4柠檬酸盐类、柠檬酸脂类的用途 (3)1.3柠檬酸的生产方法 (3)1.3.1水果提取法 (4)1.3.2化学合成法 (4)1.3.3生物发酵法 (4)1.4我国柠檬酸工业的发展历程 (5)1.4.1菌种选育屡结硕果 (5)1.4.2因地制宜调整原料结构 (6)1.4.3装备情况大为改观 (6)1.4.4提取工艺取得突破性进展 (6)2总体工艺方案................... (7)2.1引言 (7)2.2原料及其处理 (9)2.2.1原料 (9)2.2.2原料的处理 (9)2.3发酵及醪液处理工艺 (9)2.3.1工艺与工程 (9)2.3.2流程简介 (10)2.3.3发酵工序 (10)2.3.4醪液处理工序 (10)2.4粗提与精制工艺 (11)2.4.1工艺与工程 (11)2.4.2流程图简介 (11)2.4.3提取工段 (11)2.4.4精制工段 (12)2.4.5设备选型 (13)2.5工程设计方案 (13)2.5.1全厂项目组成 (13)2.5.2产品质量标准 (14)3发酵罐的工艺设计.................. .. (14)3.1物料衡算 (14)3.1.1日产量的计算 (14)3.1.2原料消耗计算 (14)3.1.3糖化酶的消耗 (15)3.1.4蒸煮醪量的计算 (15)3.2工艺计算 (16)3.2.1发酵容积的确定 (16)3.2.2生产能力的计算 (16)3.2.3发酵罐个数的确定 (17)3.2.4发酵罐几何尺寸的确定 (17)3.3冷却面积的计算 (18)3.3.1搅拌器的设计 (19)3.3.2设备结构的布置方案 (22)3.3.3冷却管的布置 (22)4 环境保护和安全生产........................... (25)4.1环境保护.............................................................. .. (25)4.1.1废气处理 (25)4.1.2废水处理 (25)4.1.3废渣处理 (25)4.2安全生产 (25)参考文献 (26)摘要本文从柠檬酸及其用途，总体工艺建设方案，原料及其处理，发酵及醪液处理工艺，粗提与精制工艺蒸发、结晶、分离、干燥等几个方面，简介工艺设计中的基本方法。

技术方案设计指南(建议书)
一、项目背景
二、项目内容
1.工艺设计：在本次项目中，我们会根据工厂的具体情况，设计出适合酸奶发酵工厂的酸奶生产工艺，也就是灌装、烘干、注射、装箱等。

2.设备选型：选型是项目实施的关键环节，因为加工质量的高低决定了产品的质量达标情况，我们会根据生产的酸奶产品以及工厂的需求，选择合适的设备，使用高品质的设备，以保证产品质量；
3.工厂布局设计：在本次酸奶发酵工厂的布局设计中，我们会考虑产品洁净要求，并协助客户考虑完善生产线流程，以达到更高的生产效率；
4.电气设计：本次酸奶发酵工厂的电气设计会根据生产设备选型中所需求的电气类型和配置，进行有针对性的设计和选型；。

年产15000吨柠檬酸发酵车间工艺设计摘要：本次设计采用玉米原料发酵生产柠檬酸，先将玉米磨成粉后，加水调浆，加入适量耐高温的ɑ-淀粉酶液化后，进行灭菌，冷却，可接种发酵。

制备柠檬酸所用的玉米原料需晒干，原料含淀粉量70%，水分13%左右；本设计采用好氧液体深层发酵和钙盐法提取工艺生产柠檬酸；所选菌株为黑曲霉co827，是柠檬酸生产水平很高的生产菌株。

其产酸量、转化率、发酵周期等生产性能稳定，因此本设计选用其作为生产菌株。

通过设计工艺流程、进行全厂物料及热量衡算、设备选型和车间布置设计等一系列工作，得出此次设计中需8个200m3发酵罐及8个50m3种子罐等，对发酵车间的布置需按照生物工程工厂设计原则进行合理布置。

通过绘制工艺流程图及车间布置图以完成本次设计。

同时，期望此次工艺设计结果能为日后柠檬酸的生产提供一定参考。

1、前言1.1柠檬酸的性质及用途柠檬酸，又称枸椽酸，其分子式为C6H8O7，是能利用发酵法生产的有机酸产品之一。

它既可以以无水(无水)的形式存在，也可以以一水合物的形式存在。

无水型从热水中结晶而成，而一水型从冷水中结晶而成。

一水合物在78℃左右可以转化为无水形态。

柠檬酸在15°C 时也能溶于绝对(无水)乙醇(每100份乙醇中含有76份柠檬酸)。

在大约175°C的温度下，它会随着二氧化碳的流失而分解。

因其具有独特的酸味,在食品行业中常被用作食品和饮料的酸味剂。

柠檬酸作为生物体主要的代谢产物之一，可被人体直接吸收。

柠檬酸的诸多优点使它在各行业中得到广泛应用。

食品工业上，柠檬酸被用作食用酸味剂，除果汁和可乐以外，将近90%的饮料制作时都加入了柠檬酸，以此增加食品风味。

随着人民生活水平和消费能力的提高，人们对于各种饮料的需求量日渐增多，尤其青年群体；所以，今后饮料工业柠檬酸的需求量也日呈上升趋势。

化工行业中，柠檬酸可当作化学分析用试剂使用，例如实验试剂、生化试剂以及色谱分析试剂等；配制缓冲液也可用柠檬酸；此外，络合剂、掩蔽剂当中也含有柠檬酸成分。

年产10万吨一水柠檬酸工厂设计论文设计论文：年产10万吨一水柠檬酸工厂设计摘要：本设计论文旨在设计一个年产10万吨一水柠檬酸的工厂，通过综合考虑工艺流程、设备选型以及工厂布局等因素，以实现最佳的生产效益和经济效益。

本文首先介绍了一水柠檬酸的概况，然后详细分析了生产工艺，并对工厂的设备选型和布局进行了论述。

最后，本文对工厂的运营管理和环保措施进行了简要描述。

关键词：一水柠檬酸、年产10万吨、工艺流程、设备选型、工厂布局第一节：引言一水柠檬酸是一种广泛应用于食品、饮料和制药等领域的有机酸，具有慢性毒性低、易溶于水等特点。

随着人们对食品安全和品质要求的不断提高，一水柠檬酸的市场需求也逐渐增大。

因此，设计一个能够年产10万吨一水柠檬酸的工厂具有重要的现实意义。

第二节：一水柠檬酸生产工艺分析一水柠檬酸的生产工艺主要包括发酵、提纯和结晶三个阶段。

其中，发酵是将柠檬酸菌引入发酵罐中，添加适量的糖料和营养物质，控制温度和pH值，使得柠檬酸菌能够进行正常的代谢活动，生成柠檬酸。

提纯是将发酵液进行过滤、冷凝、浓缩等处理，去除杂质和水分，得到纯净的柠檬酸浓缩液。

最后，通过结晶、干燥、研磨等工艺步骤，将柠檬酸浓缩液转化为一水柠檬酸晶体，并进行分装。

第三节：设备选型3.1 发酵罐：选择具有较大容量、可调节温度和pH值的发酵罐，以满足大规模生产的需求。

3.2 过滤设备：选用高效的过滤设备，能够快速去除发酵液中的固体颗粒和微生物。

3.3 冷凝器：采用高效的冷凝器，能够快速冷却发酵液，使得其中的水分凝结并去除。

3.4 结晶设备：选择结晶罐和降温器，能够在较短的时间内实现柠檬酸的结晶过程。

3.5 干燥设备：选择干燥机，能够将一水柠檬酸晶体脱水并干燥，得到符合质量要求的柠檬酸产品。

第四节：工厂布局为了最大限度地提高生产效益和经济效益，我们设计了如下的工厂布局：4.1 原料区：包括原料仓库和原料处理区，用于存放和处理所需的糖料和营养物质。

年产1.1万吨柠檬酸生产工艺设计毕业论文一、原始数据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。

）1、项目背景柠檬酸是比较常用的有机酸，外观呈无色透明、半透明晶体，或者呈粒状和微粒状粉末，具有很强的的酸味，同时入口爽快。

主要用于食品加工制造业、化学工业、医药业等，在其他很多领域也有很广阔的应用。

2、建设意义柠檬酸是重要的化工，医药，食品加工原料，目前柠檬酸生产已经基本满足人们的要求，但是对濮阳市来说，建设自己的大型柠檬酸生产基地，引进生物高科技人才，可以推动地方特色经济发展，吸纳当地剩余劳动力，缓解就业压力。

3、设计依据设计需要从全局考虑，其所需考虑的问题往往是很多的，像厂址选择，总图的布置，公用设备的安排，机械的安全和设备及员工的卫生问题，土建设计，自动控制，技术经济等。

这些问题都是建厂必须考虑的。

二、参考文献[1]高年发，杨枫，李颖宪．分离提纯柠檬酸工艺[P]．CN：96109807，1997-08-06．[2]高年发．“吸交法”提取柠檬酸新工艺[N]．中国教育报，2002-02-03．[3]刘世斋，张国志．一种提取柠檬酸的方法[P]．CN：94110642．X，1997-03-12．[4]魏凤鸣，刘世斋．一种柠檬酸提取方法[P]．CN：02135744．2003-03-29．三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。

）3.1研究内容（1）以玉米为原料，将玉米粉液化后取液化清液进行发酵。

与传统的薯干原料相比，可以利用原有的菌种提高现在的发酵水平，在发酵指数不变的情况下，其总收率至少可提高5个百分点，同时柠檬酸的粮耗有较明显的下降。

（2）用玉米为原料，可以得到含粗蛋白30%以上的玉米渣，同时可以作为饲料添加剂生产营养丰富的饲料。

1t玉米可生产出商品饲料130kg左右，这样可以降低柠檬酸的原料进价，使得工艺在原料上有很大的竞争力。

第一章总论一、设计项目设计课题：年产10000吨柠檬酸发酵工厂的设计厂址：珠三角重点车间：糖化车间、发酵车间重点设备：发酵罐二、设计范围1、全厂初步设计2、重点车间的工艺设计3、环境保护、卫生和“三废”处理设施4、重点车间工艺流程图一张5、重点车间设备布置平面图一张6、重点车间设备布置立面图一张7、重点设备装配图一张三、设计依据1、广东轻工职业技术学院食品与生物工程系下达的毕业设计任务书2、我国现行的有关设计和安装的技术规范和标准3、参考资料：《现代发酵技术》、《新型发酵食品》、《发酵有机酸生产与应用》、《发酵工厂设备》、《发酵工厂工业设计概论》四、设计原则1、设计工作要体现国家有关方针、政策，切合实际，安全使用，技术先进，作到精心设计，千方百计把工厂设计得合理，力求作到投资省，技术新，质量好，收效快，使设计工作符合社会市场经济建设的总原则；2、设计工作必须从设计出发，认真调查研究，学会查阅文献，收集设计必须的技术基础资料，加强技术经济的分析工作。

设计的技术经济指标以达到或超过国内同类型工厂生产实际平均先进水平为宜；3、要积极采用新技术，力求设计在技术上具有现实性何先进性，尽可能提高劳动生产率，同时兼顾社会和环境效益；4、设计工作要贯彻经济的原则，反对盲目最求形式；厂房和厂区设计以适用、经济为主导，适当讲究美观。

注意节约用地，尽量少占耕地；5、生物产品的工厂设计要考虑其工厂的独特要求，既要注意到周围环境（包括空气、水源）的清洁卫生，又要注意到工厂内各车间对卫生、无菌条件、防火等的要求。

另外，食品类工厂还要贯彻国家食品卫生法有关规定，充分体现卫生、优美、流畅的原则。

6、设计过程中必须加强计划性，各阶段工作都要有明确的进度，使毕业设计工作能如期完成，最终通过毕业设计提高自身的分析和解决问题的能力。

五、厂址选择的要求1、符合国家方针政策，厂址满足生产需要尽量不占良田，节约用地，又有发展余地2、厂址的位置符合城市规划（供汽、供电、给排水、交通运输、职工文化生活、商业网点……）3、厂址周围有良好卫生环境，空气质量要好，选在城市主导风向的上风侧，不受其他单位的烟尘和污染影响4、厂址的地区要接近原料、燃料基地和产品销售市场，必须要充足近水源电源5、选在郊区不近民居的地段，不要在有传染病原区和污染的河流下游及可能导致饮用水污染的地段6、具有良好的交通运输条件7、场地有效利用系数较高，并有远景规划的最终总体布局8、有一定的基建施工条件和投产够的协作条件9、厂址选择要有利于三废处理，保证环境卫生10、防洪措施的防洪构筑物标高后场地设计正平标高应高出30 ~50年洪水重出期的0.3 ~0.5m六、建厂规模和产品方案：1、建厂的规模：年产10000吨，生产天数300天，三班制，连续操作生产2、生产方案：（1）以淀粉为原料，选用含淀粉比例为70%的薯干。

年产一万吨算入发酵工厂设计Revised as of 23 November 2020引言民以食为天，食以乳为先。

牛乳自古以来即被人类饮用，牛乳的组成最为接近人乳，含有人体所需要的全部营养成分，营养最为均衡，在人们的膳食结构中具有其他食品无法替代的地位和作用。

由鲜牛乳发酵成的酸乳由于其丰富的营养、特殊的风味、爽滑的质构和良好的生理功能，备受人们青睐。

联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）与国际乳品联合会（IDF）于1977年对酸乳作出如下定义：酸乳，即在添加（或不添加）乳粉（或脱脂乳粉）的乳（杀菌乳或浓缩乳）中，由保加利亚乳杆菌和嗜热乳酸链球菌[1]进行乳酸发酵制成的凝乳状产品，成品中必须含有大量的、相应的活性微生物。

通常根据酸乳成品的组织状态来进行分类，具体可分为凝固型酸乳（发酵过程在包装容器中进行，从而使成品因发酵而保留其均匀一致的凝乳状态）、搅拌型酸乳（成品先发酵后灌装而得，发酵后的凝乳已在灌装前和灌装过程中搅碎而成黏稠且均匀的半流动状态）和饮用型酸乳（类似搅拌型酸奶，但包装前凝块被分散成液体）。

饮用酸乳制品对身体有很多益处，乳中许多成分具有很高的营养价值，而且微生物菌群产生的许多代谢产物对人体也极为有益。

⑴营养作用：牛奶中乳糖经乳酸菌发酵，其中20%～30%被分解为葡萄糖和半乳糖。

前者进一步转化为乳酸或其他有机酸，这些有机酸有益于身体健康；后者被人吸收利用，可参与幼儿脑苷脂和神经物质的合成，并有利于提高乳脂肪的利用率。

牛奶中的蛋白质经发酵作用后，乳蛋白变成微细的凝乳粒，易于被人消化吸收。

⑵缓解乳糖不耐症：乳酸菌产生的乳糖酶能降解牛奶中的乳糖，因此乳糖不耐症患者饮用酸奶就不会出现饮用牛奶时发生的乳糖不耐症，如腹胀、腹痛、肠道痉挛、下泻等。

⑶整肠作用：人体肠道内存在有益菌群和有害菌群。

在人体正常情况下，前者占优势；当人患病时，有害菌群占优势。

饮用酸奶可以维持有益菌群的优势。

⑷抑菌作用：嗜热乳杆菌和双歧杆菌不受胃液和胆汁的影响，可以进入肠道，在肠道内存留较长时间。

年产10000吨酸奶发酵工厂设计项目建议书一、总论（一）项目背景1、项目名称：年产10000 吨酸奶发酵工厂设计2、拟建地点：青岛市北郊3、建设内容与规模：工厂建设，总建筑面积18000 ㎡4、建设年限：一年5、概算投资：1660 万元（二）项目建设的必要性和经济意义分析如今的国内酸奶市场上，“乳酸饮料”和“酸性乳饮料”占据相当大的比重，但是“乳酸菌饮料”却还没有大品牌出现，品牌整合度较低。

常温产品中，早期的酸奶市场中的主流产品“调制型酸性乳饮料”和“发酵型乳酸饮料”，由于没有低温保鲜限制，得以较快速的发展，但是其营养价值低，淡出市场是大势所趋。

而在低温产品中，低温乳酸菌饮料及纯酸奶将得到快速发展，此类产品能提供丰富的营养物质，还能调节机体内微生态的平衡，经常食用，能够调整肠道功能、预防癌症、养颜，是一种“功能独特的营养品”。

随着我国冷链设施的不断完善和人们消费知识的日益丰富，这种纯酸奶将成为未来酸奶市场发展的主流。

有关数据显示，国外发酵型乳酸菌奶饮品已空前发达，日本、欧洲发酵乳酸菌奶饮料在乳制品市场比例已达到80％，北美约30％，乳酸菌产业大大超过了其他乳制品的增长率。

专家预测，未来十年将是中国乳酸菌行业快速发展的“黄金时期”，如能适时建立酸奶工厂，合理经营，定能取得可观的经济收益。

二、市场需求预测和建设规模1、国内外市场需求情况的预测目前，全球含乳酸菌、益生菌的乳制品产值已达近400 亿美元，欧洲占有约50％的市场，而我国消费每年递增25％。

在中国市场上调配型乳饮料市场一片大好的形势下，以太子奶为代表的乳酸菌饮料高歌猛进。

2006 年我国乳酸菌饮料市场规模已达25 亿元，年总产量突破50 万吨，乳酸菌产业规模已超过160 亿元人民币。

未来十年，我国的乳酸菌饮料将会进入快速发展时期。

2、销售预测和价格分析产品初期主要开拓山东半岛地区的市场，视发展情况逐步拓展，向环渤海地区和长三角地区发展。

目前国家大力扶持环渤海地区发展，经济发展迅速，居民生活水品不断提高，市场潜力巨大，销售情况很是乐观。

建厂可行性研究报告:林勤2015年 10 月 16 日目录第一章绪论 (1)1.1企业概况 (1)1.2目的和意义 (1)12333333344555663.2选址 (6)3.3总平面设计方案 (6)3.4车间生产过程设计 (7)3.4.1生产车间工艺布置原则 (7)3.4.2 生产所需建筑 (8)3.5 车间平面设计说明 (8)4.工艺计算 (10)4.1物料衡算 (10)4.1.1 全厂总物料衡算主要内容 (10)4.1.2 工艺技术指标和基础数据 (10)4.2 原辅料消耗及中间产品衡算 (11)4.2.1 总反应式 (11)4.2.2液化醪量的计算 (11)4.2.3 发酵液量的计算 (13)131415151517171717171717181818184.4.1.7提取车间其它用水 (18)4.4.1.8锅炉用水 (18)4.4.1.9其他用水 (19)4.4.1.10总用水量 (19)4.4.2 年产5000吨柠檬酸工厂水量衡算表 (19)4.5 电量衡算 (19)4.5.1 计算步骤 (19)4.5.1.1 原料粉碎液化工段 (19)4.5.1.2 发酵工段 (20)4.5.1.3 提取精制工段 (20)4.5.1.4其他设备 (21)4.5.2 年产5000吨柠檬酸工厂电量衡算表 (22)第五章主要设备选型 (23)5.1选择设备的原则 (23)232525252526262626262727272728288.1.1总投资估算 (28)8.2 经济效益评价 (28)8.2.1产品成本估算 (28)8.2.2副产品收入估算 (29)8.2.3收益估算 (29)参考文献： (30)年产5000吨柠檬酸发酵工厂设计食品科学与工程专业魏文姣指导老师蒲传奋Design of an annual output of 5000 tons of Citric acid fermentation factoryFood science and engineering major Wei Wen jiaoGuide teacher Pu Chuan fenAbstract: This paper is mainly for the annual output of 5000 tons of citric acid fermentationanalyzed.steamcorporatesewage第一章绪论1.1企业概况柠檬酸发酵工厂位于山东省潍坊，潍坊市安丘市位属暖温带大陆性气候，四季分明，光照充足，雨热同季。