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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。
发酵工厂设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握发酵技术的概念、原理和应用范围。
2. 学生能了解发酵工厂的组成、工作流程及其在生产中的应用。
3. 学生能掌握发酵过程中影响菌种生长、代谢的主要因素。
技能目标：1. 学生具备设计简单发酵实验方案的能力，能运用所学生物技术解决实际问题。
2. 学生能运用发酵技术进行产品制备，具备初步的产品分离、提纯和鉴定能力。
3. 学生通过小组合作，能够进行发酵工厂设计，提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对生物技术产生浓厚的兴趣，树立科学探究和创新意识。
2. 学生能够关注发酵技术在生产生活中的应用，认识到生物技术对人类社会发展的意义。
3. 学生在发酵工厂设计过程中，培养环保意识、责任感及工匠精神。
课程性质：本课程为生物技术领域的实践性课程，结合学生年级特点和教学要求，注重理论知识与实际操作的结合。
学生特点：学生具备一定的生物学基础，具有较强的求知欲和动手能力，喜欢通过实践探索未知。
教学要求：要求学生在掌握基本理论知识的基础上，通过发酵工厂设计，将所学知识应用于实际操作中，提高解决问题的能力。
同时，注重培养学生的科学素养、团队协作能力和创新精神。
通过本课程的学习，使学生达到上述具体、可衡量的学习成果。
二、教学内容1. 发酵技术基本概念与原理：包括发酵定义、菌种选育、培养基制备、发酵过程控制等，对应教材第3章内容。
2. 发酵工厂组成与工艺流程：介绍发酵罐、控制系统、产品分离提纯设备等，分析发酵工艺流程，对应教材第4章内容。
3. 影响发酵过程的主要因素：探讨温度、pH、溶氧、转速等对发酵过程的影响，对应教材第5章内容。
4. 发酵实验设计与实施：学习设计实验方案，进行发酵实验操作，观察记录发酵过程，对应教材第6章内容。
5. 发酵产品制备与鉴定：学习产品分离、提纯方法，对发酵产品进行鉴定，对应教材第7章内容。
6. 发酵工厂设计与实践：结合所学知识，分组设计发酵工厂，进行模拟实践，对应教材第8章内容。
发酵工厂工艺设计
一、工艺系统
发酵工厂工艺系统应满足生物工艺原理，建立投料、反应、分离、回收等系统，为提高活性物质生产效率，可利用蒸汽、光热、微波、电极等驱动形式，采用管壁研磨、高低温摩擦热放热等方式把活性成分转运入发酵细胞和菌种中，达到高效发酵的作用。
二、设备系统
1.投料系统：投料系统应根据发酵物料种类、分布以及质量浓度变化的情况，选择恰当的投料设备，如口罩式投料机、旋涡投料机等，以实现自动投料和量程控制。
2.反应系统：反应系统应根据发酵温度和压力，选择合适的发酵罐，可选择不锈钢发酵罐、不锈钢热机槽、叠加式发酵罐、可调式反应罐等；
3.分离系统：分离系统应采用合适的分离设备，如气流分离机、液相分离机、滤池等；
4.回收系统：回收系统应采用合适的回收设备，如抽滤机、滤器、蒸发冷凝机等。
三、仪器系统
1.流量计控制系统：确保投料系统、反应系统、分离系统、回收系统的流量控制精确、可靠；
2.温控系统：确保发酵系统温度和温度分布精确、可靠；。
发酵工厂设计1发酵菌种及其制备1.1发酵菌种从哪里来的？企业自主研发的？怎样研发的？还是从别的研发中心或企业购买的？生产性能怎么样（如：产物的产率如何？生产出的产品的品质如何？）蒸煮菌种如果就是基因工程菌，这个基因工程菌就是怎样被研发、缔造出的？转基因的过程就是怎样的？具体操作过程。
（介绍）1.2菌种的扩大培养的过程2原料及其预处理2.1存有哪些原料和辅料？分别存有什么促进作用呢？2.2原料需要进行怎样的预处理，才可以给微生物“吃”呢？或者预处理到什么程度再用酶（或几种酶）来催化？3如果是好氧发酵――供应氧气的问题：氧气或无菌空气是怎么制备的？怎样将氧气供应到发酵罐内的？没有利用完的氧气或者产生的代谢气体（如co2）怎样排掉？4发酵机理4.1纯粹从生物化学的角度我好奇的是：产物生成的过程：到底是怎样的一系列酶促反应过程呢？这是从定性方面来了解。
从定量的角度：每生产单位质量（如1kg）的产物，须要多少原料呢？（原料可能将好几种，那么就是分别多少kg主料，或者还须要多少kg的辅料？）4.2从微生物的生长产卵和自身新陈代谢角度我好奇的是：微生物这种神奇的生物，是怎样一步步“吃掉”培养基（或者称发酵液，代谢底物等）的？又代谢出了什么产物？我们需要的产物最终在什么地方？――菌体内？菌体外？4.3从我们人需要的角度――代谢控制发酵我们就是通过怎样的手段？掌控微生物的新陈代谢途径，去同时实现我们所须要产物的累积的？5蒸煮工艺及设备发酵工艺是怎样的过程？通过怎样的工程手段，实现产物的生产的？即技术和设备上的问题。
生产工艺的关键技术有哪些？关键点有几个。
蒸煮过程必须稳定有序展开的话，必须掌控哪些参数或因素？这些参数或因素保持在什么水平或数值上？通过怎样的办法并使这些参数平衡或变化（如果参数须要调节的话）？整个工艺过程的控制和操作，具体到每一个工段，分别都有哪些注意事项？6产物的获得、产品的包装，及企业效益问题6.1由产物至产品的过程就是怎样的？6.2产品如何外包装？6.3生产这个发酵产品的主要企业有哪些？具体内容至某个企业：这个企业每年给社会提供更多多少吨的产品？企业养活多少员工？企业整体的利润每年就是多少？员工各方面待遇如何？这个企业的环境效益怎么样？就是生产污染（例如：排在三废污染较多的蒸煮企业）？还是消解污染的（例如污水处理企业）？还是不生产污染也不消解污染？企业文化怎样？企业管理水平如何？人员培训情况？等等。
第一章1、建设程序的三阶段：建设前期、建设期和交付使用期;简述发酵工厂建设基本程序1建设前期项目建议书可行性研究报告设计任务书初步设计和总概算2建设期阶段批准的初步设计和总概算→设计单位、筹建单位、施工单位准备→施工安装总进度表→开工报告→上报→开工建设→单项工厂验收→调试→试运行→主管部门验收→移交生产3生产期阶段2、项目申请报告的内容1项目申报单位情况；2拟建项目情况；3建设用地及相关规划；4资源情况利用和能耗分析；5生态环境影响分析；6经济效益和社会效益分析；7建设与实施；8结论与建议；9有关附件;3、可行性研究的任务和意义可行性研究,是按照批准的项目建议书,由上级主管部门组织,也可委托咨询机构或者设计单位进行;其任务是对拟建项目的技术性、经济性和工程可实施性进行全面的调查、分析和论证,做出是否合理可行的科学评价,最后写出可行性研究报告,为国家主管部门对项目做出决策提供可靠依据;意义是对拟建工程项目进行全面的技术经济分析,从而避免和减少建设项目决策的失误,提高建设投资的综合效益,是决定项目投资命运的关键;4、可行性研究的内容1总论1研究工作的目的、依据和范围；2项目提出的背景、投资的必要性和经济意义；3研究工作概况及结论;2市场需求预测和建设规模1国内外市场需求情况的预测；2国内现有工厂生产能力的估计；3销售预测、价格分析、产品竞争能力；4产品方案和发展远景的技术经济比较及分析；5拟建工程的最佳规模3原材料、燃料及资源情况及公共设施落实情况1原料、辅助材料、燃料的种类、数量、来源和供应情况；2公用资源设施的数量、供应方式和供应条件;4建厂条件和厂址方案及总图布置方案1厂址地理自然条件指位置、地形、海拔、地质、气象、水文等以及社会经济现状；2交通、运输及水、汽、电等现状和发展趋势；3生活设施状况和协作条件；4厂址比较和选择意见;5设计方案1工艺路线的选择,包括技术来源和生产方法、主要技术工艺和设备选型方案的比较,引进设备的性能、来源、国别；2全厂布置方案的初步选择和土建工程量；3公用辅助设施和厂内外交通运输方式的比较选择意见；4改、扩建项目,要说明原固定资产能够利用的情况;6环境保护调查环境情况,预测项目对环境的影响,提出环境保护和三废治理的初步方案5、设计任务书是确定基本建设项目、编制设计文件及进行设计工作的主要依据,对设计工作具有指令性6、定义：初步设计是根据已经批准的设计任务书或者可行性研究报告,确定全厂性的设计方案和重大技术问题;初步设计的依据是批准的设计任务及附件可行性研究报告,以及可靠的设计基础资料;主要内容：总图、运输、工艺、土建、电力、照明、采暖、通风、空调、给排水、动力及设计概算等;成果：初步设计的成果是设计说明书和设计图纸;第二章1、工厂厂址选择的总原则设什么/1.厂址选择必须符合工业布局、符合所在地区、诚实规划的要求,按照国家有关法律、法规及建设前期工作的规定进行；2.充分利用各地区的有利条件,避开或克服不利条件；充分和有效的利用人力、物力、财力和自然资源,保护环境；3.使企业接近原料、能源产地和产品消耗者区,消除不合理运输；经济效果好,有利于加快国民经济发展和人民生活水平的提高;2、厂址选择的三个阶段：准备阶段人员准备,技术准备、现场勘查阶段、厂址选择报告编写阶段3、总平面设计定义：总平面设计是工厂总体布置的平面设计;其任务是将组成工厂的而所有建筑物、构筑物和其他工程设施,合理的布置在所选厂址的界区内;2、工厂总平面设计包含哪些内容1平面布置：决定全厂各种建筑物和构筑物在平面上的相对位置及厂区美化设施；2竖面布置：决定建筑物和构筑物的设计标高,厂区地形起伏的组织和雨水排除问题；3运输设计：假定厂内厂外的各种运输方式,并进行厂内道路设计；4管线综合：综合考虑使地上和地下各种管线布置得合理、经济、整齐；5厂区绿化美化：涉及厂区面貌和环境卫生等问题;3、总平面设计的原则掌握5点总平面设计是依据批准的设计任务书、厂址选择报告和厂址总平面布置方案草图、工艺流程简图来进行的;1、总平面设计必须符合生产工艺流程的要求;原料、半成品、成品的作业线应顺直、通畅、避免作业线的交叉和返回;2、应将占地面积较大的生产主厂房布置在厂区的中心地带,以便其他部门为其配合服务;3、总平面设计应充分考虑厂区主风向的影响;生活区应处在生产区的上风侧,卫生条件要求高的车间应处在卫生要求低的车间的上风侧4应该将人流、物流通道分开,避免交叉;工厂的大门至少应该设置2个或以上,正门用于职工的出入,侧门用于原辅料、产品的进出口;5总片面设计应遵守城市规划的要求;面向城市主干道方向应做工厂的正面布置,与城市建筑保持协调美观;6必须遵守国家有关规范和规定;4、工厂内道路有哪些布置形式1循环式布置：道路为环绕厂房建、构筑物的闭合系统的道路网,并保证物流、人流的运输方便、安全和高效以及消防的要求;2）终端式布置：特点是道路不兜环、各有分散终点,在终点端设置回车场,以便车辆调头;回车场的布置形式有圆形、三角形与T形等5、工厂组成1生产车间：厂区内所有生产成品和半成品的工艺生产工序部门,都称为生产车间,他是全厂的主体;比如：种子间、发酵间、提取间等;2辅助车间：协助生产车间正常生产的一些各工序和部门,称为辅助车间;比如：原材料库、包材库、成品库、机修间等3动力车间：向生产车间提供水、电、气等动力,并保证生产车间正常生产的部门,称为动力车间;比如：高、低压配电室、空压站、水泵房、冷冻站、锅炉房等;4行管部门：全厂性的行政、后勤职能部门,起指挥、管理和服务的功能;比如：办公室、医务所、食堂等;5职工宿舍6运输设施、绿化设施、各种地上地下管网7三废治理废物处理设施和场地等;6、厂区划分通常情况下,厂前区的建筑主要是行政管理和后勤职能部门的设施；生产区主要为生产车间和辅助车间,处在厂区的正中间,为地势、地质最好的地段；厂后区和左右两侧区主要为动力车间、污水处理站、给排水等设施第三章1、生产工艺流程三个阶段1生产工艺流程示意图：是无聊横算前设计的,只是定性标出五件的来龙去脉和采用的多种化工设备及过程；2生产工艺流程草图：在示意图的基础上表示生产过程中的物流各单元过程和单元操作的特征,自动控制方案、工艺操作参数等情况；3生产工艺流程图：对车间布置设计时如有不合适对草图做出修改、最后得生产工艺流程图;2、工艺流程的设计原则1首先一点,也是最重要的一点,采用所选的生产工艺和流程所得到的产品质量必须要符合相关的国家标准或者行业标准,如果出口国外,还要满足所销售地区的质量要求和相应的标准；2在可承受的范围内,尽量采用先进、成熟的技术和设备；3采用能够尽量少产生“三废”的生产工艺；4确保安全和稳定的生产；5尽量采用自动化的设备；降低劳动强度,提高劳动生产率;3、生产工艺流程示意图是在物料衡算之前进行的,它的主要作用是：定性表明原料变成产品的路线和顺序单元操作,以及相应的过程及设备;4、工艺流程图分类1全厂总工艺流程图或物料平衡图总工艺流程图在工厂设计中是为总体说明部分提供的全厂总流程图样,有时也称作全厂物料平衡图2物料流程图物料流程图是在全厂工艺流程图基础上完成工艺平衡计算后,分别表达各车间内部工艺物料流程的图样;3带控制点工艺流程图是表示生产工艺过程的主要图纸,是以物料流程为依据,内容较为详细的一种工艺流程图;带控制点的工艺流程图是以物料流程图为依据,内容较为详细的一种工艺流程图,在管线和设备上画出配置的某些阀门、管件、自控仪表等有关符号是这种流程图的特点5、设备的标注1设备在图上应标注设备位号和设备名称；2一般在图纸的上方或者下方在横向上排成一行的形式标注；也可将设备标注用指引线引出,标注在图纸空白处;6、管道标注1物料代号：过去国内都是采用物料中文名称的第一个字母来表示物料,目前已停止使用,而采用物料的英文字母代替;如：压缩空气工艺空气PA,低压蒸汽<LS,自来水一次水,饮用水DW,物料液体PL;必要时可在代号的右下角标注阿拉伯数字,用以区别该介质的不同状态和性质;也可用该介质的化合物化学分子式来表示,如H2SO4;2管段序号：第一种,管道按工艺流程编写,其中前两位数字代表工段或车间,或工序号,后面为在该工段输送该介质的第几段管道,如：LS0168,代表在第一工段的第68段蒸汽管道;第二种,用与该管道相连的设备标号和管道编号来表示,如：PAF-2035,表示与标号为F-203的设备第二工段第三个反应器相连的第五段压缩空气管道3管道等级：管道按照温度、压力以及介质腐蚀等情况,预先设计各种管材、直径、壁厚等规格,并作出等级规定,做图时标注管道等级号;实际上,大多时候绘图时,并不标注等级号,而是直接标注管材、直径、壁厚等参数;B代表不锈钢,L代表铝,T代表铜,DN代表公称通径是一个标准,其值既不是内径,也不是外径,代表外径,32×表示外径为32mm,壁厚为的管道即,内径为25mm4物料流向：可标注在管线上,也可标注在尺寸后;5其他尺寸：比如有些管道安装要求具有坡度,等;PLF-2035B32×：表示与标号为F-203的设备第二工段第三个反应器相连的第五段外径为32mm,壁厚为的不锈钢物料管道第四章1、物料衡算方法和步骤;物料衡算的方法：画出物料衡算示意图,并标明有关数据—写出有关的变化关系式—选定计算基准—根据已知数据和要求进行物料衡算将结果以表格或图形列出参考课本P572、物料衡算例子重点啤酒和味精物料衡算;参考课本P693、热量衡算方法和步骤;参考课本P754、热量衡算例子;参考课本P79第五章1、设备设计与选型原则掌握5条以上;1保证工艺过程实施的俄安全可靠；2经济上合理,技术上先进；3投资省,耗材料少,加工方便,采购容易；4运行费用低,水电气消耗少；5操作清洗方便,耐用易维修,备品配件供应可靠,减轻工人劳动强度；6结构紧凑,尽量采用经过实践考验证明确实性能优良的设备；7考虑生产波动与设备平衡,留有一定的余量；8考虑设备故障及检修的备用;2、会计算发酵工厂生产能力、发酵罐数量和主要尺寸直径;参考课本p1103、常用泵种类、气体运输设备、固体物料运输设备;P1191常用泵有哪些种类：叶片式：离心式、轴流式、贯流式容积式：往复式;回转式其他：真空泵、射流泵、齿轮泵、螺杆泵、旋涡泵2）气体运输设备：生物工厂常用的气体输送设备为低压空气压缩机、送风机、真空泵3固体物料运输设备：第六章一、复习第六章的车间布置设计的依据、车间组成、设计内容,设计原则等,以及相关的名词解释,例如设备布置图,标高,柱距,GMP等;车间布置设计的依据：1．厂区总平面布置图;2．已掌握本车间与其它各生产车间、辅助生产车间、生活设施以及本车间与车间内外的道路、铁路、码头、输电、消防等的关系,了解有关防火、防雷、防爆、防毒和卫生等国家标准与设计规范;3．熟悉本车间的生产工艺并已绘出管道及仪表流程图；熟悉有关物性数据、原材料和主、付产品的贮存、运输方式和特殊要求;设备布置生物工程工厂的车间组成1生产部分,包括原料工段、生产工段、成品工段、回收工段、控制室等；2辅助部分,包括配电室、通风空调室、化验室等；3生活行政部分,包括车间办公室、休息室、浴室、卫生间等;车间布置设计的内容1、厂房的整体布局和轮廓设计1车间建筑的轮廓、跨度、柱距和编号、楼层层高；2划分并确定生产、辅助、生活设施的分割及位置；确定各分区的防火等级和洁净度等级；3确定门、窗、楼梯的位置、尺寸；4吊装孔、预留孔、地坑的位置、尺寸；5标高;2、设备的排列和布置1画出设备外形的几何轮廓,标注流程号；2设备定位找出水平及垂直定位尺寸;以设备离墙的纵横间距,定出设备中心位置一般定位标准是以建筑物中心作为定位基准线的,并进行设备标高；3确定操作平台位置及标高;4、车间布置设计说明文字说明车间布置的特点和优点;工艺人员要把重点放在设备的优化布置上;5、车间布置设计的图纸1车间各层的平面布置图；2立面图包括正立面图和侧立面图；3部分剖面图简述车间布置设计原则1符合生产工艺的要求2符合生产操作的要求3符合设备安装、检修的要求4符合厂房建筑的要求5符合建设投资的要求6符合安全、卫生和防腐蚀的要求7符合生产发展的要求定义类：1、GoodManufacturingpracticeGMP,本义为良好作业规范设备布置图：表示一个车间或一个工段的生产和辅助设备在厂房建筑内外安装布置图样;2、标高：表示某一部位相对于基准面标高的零点的竖向高度,是竖向的依据3、工厂设计：是工程技术人员在国家政治、经济和法律思想的指导下,按照国家计划或业主意图,以自己学术专长和能力为国家或业主提供设计思想,并根据这种思想提供各种设计图纸、资料和各种设计文件的创造性劳动;4、生产工艺流程图：是以图解的形式表示一个车间或工段自原料进入车间至成品送出车间为止的生产过程全貌5、物料横算：是在化工生产过程中,用来确定物料比例和无聊转变的定量关系的过程;6、能量横算：根据能量守恒定律,利用能量传递和转化的规律,通过平衡计算求得;7、柱网柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交,在平面上排列所构成的网络线,称为柱网8、柱距柱距是由横向定位轴线间的尺寸表示的9、跨度跨度是由纵向定位轴线间的尺寸表示的,跨度在18m和18m以下时,应采用3m的倍数,跨度在18m以上时,应采用6m的倍数二、掌握车间布置图的绘图方法,能够独立手绘出相关的车间框架及其标注以及相关的门、窗绘制,及标注等并能掌握设备的布置等;参考课本P165柱子、墙、门窗户车间布置图的内容包括那些1要有各层楼面的平面图及足够的立面图应能清楚表示设备间的相互关系2标出设备的定位尺寸3设备的外形尺寸要准确与其他设备的衔接处、管接口、外形及操作台应在图上表示清楚4表明厂房边墙轮廓线、门窗、楼梯的位置、柱网间距编号、各层相对标高、右上角设指北针5表示操作平台、防护栏杆、排水道、吊孔、生活室、办公室的相对布置位置三、掌握设备布置室内、露天布置的比较及优缺点等;设备露天布置优点P1151可以节约大量建筑面积,从而节约大量基本建设投资2节约土建施工工程量,从而加快基本建设进度3火灾爆炸危险的设备露天化或半露天化,可节约厂房通风设备及动力,降低厂房防火,防爆等级,降低生产费用和厂房造价4对厂房的改建、扩建,增加灵活性四、掌握管道设计和布置的原则步骤以及内容等,并掌握相关的阀门及其特点;车间管道布置设计原则1满足生产工艺和设备的要求,便于安装、检修和操作管理；2尽可能使管线最短,阀门、管件最少;避免管道在平面上迂回折返,在立面上弯转扭曲等不合理布置；3车间内工艺管道布置多采用沿墙、楼板底或柱子的成排布置法,使管线成排成行平行直走；阀门有哪些种类按用途和作用分类1调节阀类——主要用于调节介质的流量、压力等;包括调节阀、节流阀、减压阀等;2止回阀类——用于阻止介质倒流;包括各种结构的止回阀;3分流阀类——用于分离、分配或混合介质;包括各种结构的分配阀和疏水阀等;4安全阀类——用于介质超压时的安全保护;包括各种类型的安全阀;5截断阀类——主要用于截断或接通介质流;包括闸阀、截止阀、隔膜阀、球阀、旋塞阀、碟阀、柱塞阀、球塞阀、针型仪表阀等;五、掌握生物工程工厂的公用工程相关的,电力工程,锅炉分类等;锅炉如何分类锅炉可按不同的方式分类;1按锅炉燃用的燃料可分为：燃煤炉、燃油炉和燃气炉;2按燃烧方式分类可分为：层燃炉、室燃炉和介于二者之间的沸腾流化床炉;按锅炉水循环方式可分为：自然3循环锅炉、强制循环锅炉和复合循环锅炉;按有无汽包分类可分为：汽包锅炉和直流锅炉;按锅炉的容量可分为：小型锅炉、中型锅炉、大型锅炉和超大型锅炉;掌握管道布置图,例如相关的管道标注,坡度,阀门、法兰的表示等;参考P195法兰、活接、卡箍是常用的连接零件管道布置图的标注管道布置图的标注内容有：管径、物料代号、定位尺寸、安装标高、物料流向等;在管道布置图中,常以建构筑物的定位轴线或墙面、地面等作为管道的定位尺寸基堆;另外,设备中心线和接管口法兰也常作为管道定位尺寸基准;因此,在管道布置图中,要标注建筑物的定位轴线编号和设备位号,标注方式同设备布置图;一般定位尺寸以mm为单位,标高以m为单位六、掌握生物制药车间的布置设计,空气洁净度等,以及厂房的构型、结构,层数等;洁净厂房的空气洁净度和温湿度对产品质量有非常重要的影响;其中,夏天温度控制位22-26度,冬天18-22度,湿度控制在45%-65%1典型的布置方式;操作室的前室其实就是缓冲室,也叫气闸室,两边门互锁,不能同时打开;这样,走廊的空气进不了操作间,操作间的空气也回不到走廊;缺点是前室占较大面积,面积利用率较低；2这种布置方式的特点是操作间内的空气可以流到走廊,但不会流到相邻操作间;这种方式适用于操作间内发尘量较低、不会散发致敏物质或有毒、有害物质的情况,目前较常见；3当操作间内发尘量较高、散发致敏物质或有毒、有害物质时,比如青霉素的生产,非常容易致敏,就可使用第三种布置形式,走廊的空气进不了操作间,操作间的空气也回不到走廊,当然,这种情况下的空调送风系统也要单独设置,以免污染别的房间;缺点也是前室占较大面积,面积利用率较低;;11,根据压力不同选择不同的壁厚;2水煤气钢管材质为碳钢,主要用于低温、低压的水管,根据镀锌与否分为镀锌管和非镀锌管即,白铁管和黑铁管,有普通和加厚两种;3不锈钢管低碳钢,主要用于输送酸、碱、有腐蚀性的物料,或者医药、食品等有卫生要求的管道;目前市场上的不锈钢种类有很多,并不是每一种都不会生锈,我们常用到的有两种：304和316L;304主要用于输送纯水以及洁净间内的自来水、低压压缩空气、真空等,316L用于输送工艺物料、注射用水;2、铸铁管主要用于室内排水和室外给水,也可用于输送浓硫酸和碱液;3、有色金属管1铜管多用于制造换热设备；2铝管多用于制造换热设备,或者输送浓硝酸、醋酸,但不能耐碱;4、非金属管1钢筋混凝土管主要用于室外排水；2塑料管主要是PPR管,为聚丙烯材质,主要用于室内给水,近几年非常常用；还有就是一些临时管道,PVC聚氯乙烯；3橡胶管主要是作为临时管道;恰当选取管材和阀门由于发酵液一般都偏酸,且含有大量的强腐蚀性物质硫酸铵、亚硝酸盐,管道和阀门容易受到腐蚀引起渗漏,造成染菌;在发酵罐的配管中,建议与物料相接触的管道部分不包括冷却水、排水等采用优质低碳不锈钢,阀门采用隔膜阀;。
生物工程工厂设计任务书Ⅱ一、设计题目：年产10万(或1万、2万、5万、15万、20万、25万)吨啤酒的发酵车间设计二、设计依据：1、每年生产280天，成品啤酒为10°。
2、定额指标：原料利用率98.5%麦芽水分：5%大米水分：13%无水麦芽浸出率：75%无水大米浸出率：95%3、各生产阶段损失率：麦汁冷却澄清损失：热麦汁量的8%主发酵损失：冷麦汁量的2.5%过滤和灌装损失：啤酒量的3.5%三、设计任务：1、确定原料配比2、进行生产方法的论证，确定生产方案、生产工艺和工艺流程3、根据以上确定的原料配比和生产方案进行物料衡算和热量衡算，列出啤酒生产衡算表，4、进行设备计算：确定发酵罐的体积和径高比。
5、画出整个发酵车间的带控制点的工艺流程图（2号图纸）四、设计成果内容：1、设计说明书一本，包括设计任务中的1、2、3、4的内容2、图纸1张五：参考资料：1、啤酒工业手册（上、下册），中国轻工业出版社2、顾国贤主编，酿造酒工艺学，中国轻工业出版社3、吴思方主编，发酵工厂设计概论，中国轻工业出版社4、化工原理教材，生物工程设备教材5、马瑞兰，金玲编，化工制图，化工出版社，2000，8月年产20万吨啤酒的发酵车间设计第一章总论1.1概述啤酒作为一种口味纯正的饮料酒深受消费者的欢迎，其市场需求已经越来越大。
本设计是针对年产20万吨啤酒的发酵工艺进行设计的。
通过参阅大量的国内外文献，确定了采用下面发酵法，以70%的大麦和30%的大米为原料进行为期20天（主发酵6天，后发酵14天）的分批式发酵。
由物料衡算得出每年需大米9750t、大麦22800t、酒花酒花450t；由耗冷量的计算得出每年耗冷36.95×1010kJ。
并且通过对设备的选型与计算得出需要924m3的圆筒体锥底发酵罐40个.关键词：啤酒；工艺设计；物料衡算；热量衡算；圆筒锥底发酵罐1.2设计目的目前世界上啤酒市场竞争日益激烈，广大消费者对啤酒品种结构和产品质量的要求也越来越高，相应的新品种也层出不穷。
发酵工厂设计(附提纲)并展开写
发酵工厂设计
概述：
发酵工厂是基于微生物代谢过程的一种自动化工厂，它可以利用细菌、酵母或其他微生物，在生物学上利用有机物质或无机物质进行发酵，从而产生农业应用产品或医药产品。
设计要求：
1、发酵工厂的设计应该考虑发酵技术的基本原理，以及
配套的监测和控制系统设计。
2、发酵工厂应采用先进的设备设施，以提高可操作性、
生产效率和产品质量。
3、发酵工厂应采用节能环保的技术，以确保发酵过程不
会对环境造成污染。
4、发酵工厂应拥有良好的安全管理体系，以确保发酵产
品在质量、安全和卫生方面达到最高标准。
设计步骤：
1、了解发酵工厂的功能及其配套设备的原理和功能。
2、制定发酵工厂的设计蓝图，确定其规模、布局和配套
设备。
3、制定发酵工厂的安全管理体系，以确保发酵过程顺利
进行。
4、深入研究环境问题，并制定发酵工厂的节能减排措施。
5、认真论证发酵工厂的设计方案，对其进行模拟和综合
评价。
6、定型试验发酵工厂，以确保可靠性和可操作性。
7、发酵工厂设计完成后，随时对设备、系统、过程等进行维护及改进。
生物工厂设计概论随着科技的不断进步和环境问题的日益突显，生物工厂作为一种绿色、可持续的生产方式，被越来越多的关注和应用。
生物工厂是一种基于生物科技和工程技术，利用微生物、植物或动物细胞等生物体进行生产的工厂。
它可以利用废弃物和可再生资源进行生物转化，实现低能耗、低污染的生产过程。
生物工厂的设计考虑了许多方面的问题，包括生产工艺、设备设施、监控管理等。
首先，生物工厂的生产工艺需要根据具体的产品需要进行选择。
例如，生产酒精的生物工厂需要选择适合酿酒的微生物，控制好发酵条件；生产酶的生物工厂需要选择适合产酶的微生物，优化产酶条件。
生产工艺的选择需要充分考虑产品质量要求、资源利用率、生产周期等因素。
其次，生物工厂的设备设施对生产效率和产品质量至关重要。
生物反应器是生物工厂的核心设备之一，其设计应充分考虑生物体的生长需求，如温度、酸碱度、氧气供应等。
生物反应器还需要考虑搅拌和通气等功能，以提高生产效率。
此外，生物工厂还需要配备相应的生物分离设备，如离心机、膜分离设备等，以提取纯化目标产物。
生物工厂的监控管理是保证生产效率和产品质量的关键环节。
传统的监控方式主要依靠人工进行，但随着自动化技术的不断发展，越来越多的生物工厂开始采用自动化控制系统。
通过传感器、仪器设备等实时监测关键指标，如温度、pH值、产物浓度等，实现对生产过程的实时监控和调节。
自动化控制系统的应用可以提高生产效率和质量稳定性，并减少人工操作中的误差。
在生物工厂的设计过程中，还需要考虑安全性和环保性。
生物工厂生产过程中可能存在一些有害物质和副产物，需要合理设计废物处理系统，防止对环境造成污染。
此外，生物工厂的设计还需遵循相关的安全规范和标准，保障工作人员的安全。
总结起来，生物工厂的设计需要全面考虑生产工艺、设备设施、监控管理、安全性和环保性等方面的问题。
科学合理地设计生物工厂，可以提高生产效率，降低生产成本，同时减少对环境的污染，为可持续发展做出贡献。
发酵工厂工艺设计概论教案讲课教师：赖颖-1绪论➢课程的目的和任务：目的：培养学生具备工厂工艺设计的能力，结合毕业实习和毕业设计，完成工程师的综合性基本训练。
任务：(1)了解基本建设的工作程序、内容和设计范围分工。
(2)了解发酵工厂生产工艺设计在总体设计中的地位和作用，掌握生产工艺设计的范围、内容、基本方法和步骤、生产工艺设计的深度要求等基本知识。
(3)了解生产工艺设计与公用工程设计的关系，熟悉公用工程设计的有关知识。
(4)了解和熟悉工厂设计的有关规范标准以及技术经济和概算等内容和要求。
(5)熟悉作为工艺设计主要成果的发酵工厂设计说明书和工艺设计图(工程语言)的有关内容、特点、表示方法、规范和标准等知识。
➢工厂设计在国民经济中的地位和意义1、新建、改建和扩建一个工厂，需要预先设计。
2、科研中，从小试、中试以及工业化生产，都需要与设计有机结合，进行新工艺、新技术、新设备的开发工作。
工厂设计是把科学技术转化为生产力的一门综合性科学。
它是扩大再生产，更新改造原有企业，增加产品品种，提高产品质量，节约能源和原材料，-2促进国民经济和社会发展的重要技术经济活动的组成部分。
➢设计工作的任务和内容任务：作出体现国家有关方针政策，切合实际，安全适用，技术先进，经济效益好的设计，为国家经济建设服务、为委托单位服务。
内容：参加建设项目的决策、各个阶段设计文件的编制、施工配合和验收、项目总结的全过程。
总(整)体设计：凡是设计范围涉及到整个工业企业的，称总体设计。
——发酵工厂的总体设计有总平面、工艺、供排水、供电、供汽、土木建筑等设计以及有关厂址选择、生产检测与控制仪表、环境保护、生产组织与劳动定员、技术经济与概算等内容。
局部设计：凡是设计的范围不涉及整个工业企业的全部内容，而只是其中的某些部分，甚至于某一个部分或某一个设备，称局部设计。
——新建厂的设计一般属于总体设计，扩建厂的设计一般属于局部设计者居多。
总体设计的范围：发酵工厂总体设计的范围包括了企业内应该配置的一切单项工程的完整设计，一般包括总平面布置、生产车间、动力车间(如锅炉房、变电站、给排水工程等)、厂内外运输（物流）、自控仪表、采暖通风、环境保护工程、福利设施、办公楼、技术经济与概算等单项工程设计。
