生物工厂设计概论

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

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25mm

4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P57

2、物料衡算例子重点啤酒和味精物料衡算;参考课本P69

3、热量衡算方法和步骤;参考课本P75

4、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p110

3、 常用泵种类、气体运输设备、固体物料运输设备;P119

1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：