1、 年產5萬噸賴氨酸設計說明書 目錄 - 11、 設計依據 - 22、 賴氨酸生產狀況及市場情況 - 2 3、 產品特征 - 44、 產品開發意義 - 55、 資源情況 - 56、 建設規模及產品方案 - 57、 廠址概述 - 58、 技術特征及設備方案 - 69、 工藝計算及資金預算 - 1010、 資金估算及籌措措施 - 1211、 設備選用 - 1212、 設備一覽表 - 1313、 環境保護 - 1514、 項目實施計劃 - 16一、設計依據 、有基本的生產及技術力量保證。 、嚴格執行國家規定的環保相關法規，符合環保要求，“三廢”治理與項目建設“三同時”。 、嚴格執行國家有關“勞動安全衛

2、生”規定，確保安全生產。二、賴氨酸生產狀況及市場情況 我國賴氨酸市場呈現出的幾個比較突出的特點： （一）、賴氨酸價格波動大，歷史上兩次沖向新高 盡管賴氨酸生產廠家數量有大幅度增加，但賴氨酸市場價格并沒有因此而相對平穩。價格波動大：歷史上兩次沖向高位。2004年中國賴氨酸市場價格由15元/公斤暴漲到50元/公斤。當時一是由于賴氨酸國內與國際市場價格到掛，歐美市場價格比國內市場價格高出很多，導致進口酸到貨量比去年同期大幅下降，同時也吸引了國產酸出口到國際市場，國內貨源緊張，二是由于美國大豆暴漲，從而導致了今年3、4月份國內市場賴氨酸34元/公斤的價格。 （二）、賴氨酸市場用量逐年增大。 據統計，國

3、內賴氨酸用量每年以30%以上的速度遞增。2000年國內賴氨酸的消費總量為7萬噸，2003年便達到了13.8萬噸，2004年將遠遠超過2003年的水平，預計將達到18萬噸左右。2004年用量之所以大幅度增加，一個重要原因是大成65%的賴氨酸硫酸鹽的大量集中投放市場，并以與高含量賴氨酸相比自身所具有的明顯的價格優勢，有利于飼料企業降低生產成本，增強產品競爭力，因此，65%的賴氨酸硫酸鹽剛剛上市就占據了很大的市場份額，并大大地提高了賴氨酸消費總量。賴氨酸是常用量分析如下：年份總量進口量進口比例國產比例20007萬噸5.3萬噸7624200313.8萬噸7.5萬噸5444200418萬噸5.58萬噸3

4、169 （三）、目前養豬利潤相當不錯，這必將刺激養殖者的積極性，后期生豬存欄量可能出現一個爆發性的增長過程，這將有利于提高賴氨酸的需求。 賴氨酸是世界上僅次于味精的第二大氨基酸，目前全球賴氨酸的生產能力近萬。下列各表分別列舉了近幾年國內外賴氨酸的生產及消費情況。表近幾年國內賴氨酸需求量年分需求量增長量同比增長結轉200070732噸 2001107985噸+37253+52.6%2002133357噸 +25372+23.4%2003148690噸+15333+11.4%2004182000噸+33310 +22.4% 20000噸2005225637噸+43637 +23.9% 35000噸

5、國內賴氨酸消費結構（）行業醫藥中間體食品添加劑飼料添加劑國內5590國內1010802國外賴氨酸生產狀況 目前，世界上賴氨酸的總生產能力約萬年，產量約萬年。美國公司是目前世界上最大的賴氨酸生產企業，現有生產能力萬 年，占世界市場的以上。日本味之素公司，現有套生產裝置，分別建在美國、法國、中國、泰國、意大利和巴西，總生產能力萬年 。日本協和發酵 。公司現有套裝置分別建在美國、墨西哥、匈牙利和日本，總能力約萬年該公司計劃將其賴氨酸生產能力擴大到萬 年，爭取將賴氨酸的市場份額增長到以上。為此目的，該公司一方面積極擴大其在美國、墨西哥、匈牙利以及亞洲現有賴氨酸裝置的能力，另一方面計劃在亞洲開辟新的生產

6、點 。美國公司和德國公司合作，在美國的建成萬 年的（含賴 氨 酸 硫 酸 鹽）生 產 裝 置 德 國公 司 于年月 將 韓 國賴氨酸廠收購，將該公司原有的萬年的能力提高到了萬年。印尼糖業公司是韓國第一糖廠投資建設的賴氨酸生產企業，其生產能力已經擴充萬 年到萬 年，現已達到萬年。德公司在烏克蘭建成的生產裝置，在斯洛伐克建設的生產廠等，總能力也達到萬年2.2 國內賴氨酸生產狀況 我國賴氨酸工業起步較晚，年代初國內有十幾家生產廠，但產能均很小，大的也不超過數百 年。經過多年的發展，通過與國外公司的合作及技術、裝備的引進，某些企業的生產也初具規模。目前，我國較大的賴氨酸生產企業有家以上，能力已達萬 年

7、。但受國外賴氨酸進口的沖擊，產量不足萬年。隨著國內畜牧養殖業和飼料工業的蓬勃發展，國內賴氨酸市場需求量快速增長，進口數量逐年增加，見表。表近幾年我國賴氨酸、酯及鹽出口情況萬年份進口量出口量需求量20004.480.1577.0720017.360.7828.020028.140.97311.020038.700.89113.220048.930.98214.7 由于國內氨基酸仍有較大的缺口，因此，許多已經掌握賴氨酸生產技術的企業紛紛準備擴大生產能力。長春大成實業集團公司擬再新增萬 年生產能力：川化味之素有限公司擬再新增萬年生產能力。安徽豐原生化股份有限公司擬再新增萬 年生產能力。安徽宿州百倫生

8、物有限公司擬建生產規模萬 年。東方希望集團計劃在內蒙古包頭建設萬年賴氨酸生產裝置。福建泉州大泉賴氨酸有限公司計劃與山東葵華集團公司合作建設萬年賴氨酸生產裝置。山東巨能電力金玉米開發有限公司計劃建設萬年賴氨酸的生產裝置。 這些裝置建成投產后，我國賴氨酸生產能力將達到萬 年。由寧夏伊品集團投資億元興建的西北最大的賴氨酸生產線于年月在銀川市建成投產，躋身于我國大型賴氨酸生產基地的行列。2、3國內賴氨酸市場目前賴氨酸市場多重因素影響，打壓市場價格走低，具體分析如下： 當前賴氨酸供過于求的大形勢已經不必再提，另外國產賴氨酸生產廠家由于目前市場整體的需求不旺，致使多數賴氨酸生產廠商的庫存不斷積壓，而某些地

9、區的二級銷售商的進口酸庫存略顯緊張，經銷商試圖拉高價格，但是由于企業的觀望及國內總體需求不旺，導致成交量并不 大 。目前國內主要賴氨酸生產廠家吉林大成年月日調低賴氨酸指導價格，目 前賴氨酸出廠指導價在元，賴氨酸出廠指導價在元。總之，國內賴氨酸生產的盲目擴張，給今年的賴氨酸市場蒙上了一層陰影，面對國內龐大的供應量，整體而言，預期價格難以高攀。2.4 我國賴氨酸生產存在的問題及對策 我國賴氨酸生產與國外的差距表現在以下幾個方面： （）自動化程度不高。目前我國賴氨酸生產中，大部分操作是人工完成的，因此不能對一些控制因素（如糖耗、溫度）作出迅速反應；另外，一些關鍵的儀表（如耐高溫的計、溶氧儀）、閥門等

10、檢測儀器水平和設備水平也有待提高。賴氨酸生產是一項生物工程的高新技術，應加強對賴氨酸發酵機理的理論研究，找出發酵中各影響因素關聯式，以便于用計算機控制生產，提高生產過程自動化程度。（） 能耗問題。國外生*產賴氨酸需要標準煤，而我國需要，因此開發低能耗的濃縮裝置十分必要。（）培育高產新品種、加強賴氨酸結晶最佳條件的研究也是當前生產中亟需解決的問題；另外，合成法和酶法都較為經濟，又便于大規模生產，應加大研究開發的力度。針對目前國內賴氨酸市場不景氣，賴氨酸工廠都紛紛停產的狀況，提以下幾點意見： （）我國是賴氨酸消費增長最快的國家，已經成為世界上賴氨酸第二大消費國，有巨大的市場容量和良好的市場前景。但

11、由于我國的賴氨酸市場價格受到國 外產品的影響很大，因此，現有賴氨酸生產企業，通過技術創新、優化生產工藝，消除裝置的瓶頸，確保滿負荷穩定生產，從而降低生產成本，提高產品質量和級別，減少能耗，提高利潤，開發相關產業（如：聚賴氨酸），努力做到人無我有、人有我優；提高企業的競爭力和市場占有率。（） 正在進行擴產改造的企業，應對生產賴氨酸的菌種、工藝水平、原料和能源價格等方面客觀地進行分析比較。確定其競爭優勢和抗風險能力，避免盲目投資。（） 對于一些有實力的工廠應該堅持一段時間，熬過這段低谷期，或許“山窮水復疑無路，柳暗花明又一村”。即使有些庫存產品，市場狀況好轉、價格回升后很快就能變現； （）資金解決

12、問題：可多渠道籌集，一些企業可以跨行業引進資金，把其他行業富余資金引進為我所用；也可從本廠職工或社會閑散資金中集資，利潤共享；或客戶的預付資金，支付客戶利息等。這樣可以避免因停產、重新啟動生產以及設備維護等帶來的損失。3、 產品特征 由于大多數植物蛋白質中賴氨酸含量偏低，以致人和動物對蛋白質的利用率偏低，若在食物中添加適量的賴氨酸，可提高蛋白質的利用率。此外，用賴氨酸溶液噴灑蔬菜、水果可延長保存期，故可作果蔬保鮮劑。3賴氨酸在醫藥上的應用賴氨酸是構成蛋白質的基本單位，是合成人體激素、酶及抗體的原料，參與人體新陳代謝和各種生理活動，賴氨酸是人體必需氨基酸，在各種氨基酸輸液配方中基本上都有。賴氨酸

13、還可作為利尿藥的輔助治療劑，治療因血中氯化物減少所致的鋁中毒：可與酸（如水揚酸）作用生成鹽，以減輕不良反應；與蛋氨酸合用能抑制重高血壓病；同時賴氨酸也是優良的血栓預防劑。 近年來研究發現，賴氨酸對營養不良、乙型肝炎、支氣管炎病有一定療效；賴氨酸與亞鐵化合物一起治療貧血，效果顯著。據國外報道：將賴氨酸加入四環素中。可以消除四環素在治療中的副作用。3賴氨酸在食品上的應用3食品營養強化劑 賴氨酸是人體第一限制性氨基酸，即人類食品中最為缺乏的一種氨基酸，它是合成大腦神經再生性細胞和其它核蛋白以及血紅蛋白等重要蛋白質所需的氨基酸。當食物中賴氨酸含量不足時，就會限制其它氨基酸的利用。營養專家認為，若在食物

14、中添加賴氨酸：就相當于增加可利用的蛋白質。兒童食用添加了賴氨酸的食物，其智力發育、體格發育、血漿蛋白的含量以及對疾病的免疫力等均比較高。年老體弱者的食物中添加少量賴氨酸，可明顯增加胃蛋白酶的分泌，使食欲增加。3食品除臭劑食品加工貯藏過程中產生的異臭大多是由羥基化合物引起的。賴氨酸的氨基能與羰基化合物的羰基反應，可以消除異臭。并能改善食品的色、香、味及質地。3賴氨酸在飼料上的應用畜牧業使用賴氨酸已獲得顯著效果。畜禽小動物對賴氨酸需求量較高。在其飼料中添加賴氨酸，能增進食欲，促進生長。畜禽飼料中未被賴氨酸含量比較低的飼料源。添加賴氨酸后可有效利用。在動物的成長階段添加賴氨酸，可以降低原料成本。賴氨

15、酸還是一種環保物質。它的使用可以減少畜禽飼料的總用量，以減少畜禽糞便。四、產品開發意義 L-賴氨酸是人和動物賴以生存的必需氨基酸，是人類重要的食品添加劑和醫藥原料，同時也是飼料首要的添加劑。我國是世界上賴氨酸用量第一大國，第十個五年計劃末，我國賴氨酸年需求量將達到20萬噸。L-賴氨酸是玉米深加工的重要產品。產品的附加值高，經濟效益十分顯著。五、資源情況(1)主要原輔料 生產賴氨酸的主要原材料是玉米淀粉,5萬噸賴氨酸需用淀粉約18萬噸,該項目所用的玉米淀粉,玉米在我國各地區的分布并不均衡，主要集中在東北、華北和西南地區，大致形成一個從東北到西南的斜長形玉米栽培帶。種植面積最大的省份是山東、吉林、

16、河北、黑龍江、遼寧、河南、四川七省。 所以在鄭州建廠有充足的原料。(2)供電 發酵生產，其特點是連續生產，要求供電不能停止，否則會影響生產，造成不必要的損失。該項目由變電所3萬5千伏二號變電站,裝機容量6萬4千伏,完全可滿足該項目用電. (3)供熱 該項目有廠區鍋爐房供應 ，煤炭是主要的燃料，本省徐州及山東、安徽、河南等地都是產煤區，有足夠的煤炭資源保證。六、建設規模與產品方案1、建設規模擬建設年產四萬噸的賴氨酸生產線2、產品方案 生產產品主要用于醫藥中間體、食品添加劑、飼料添加劑，積極開拓無市場。七、廠址概述廠址選擇其總原則：（1） 盡可能利用當地有力的條件，不免或克服不利的條件。（2） 盡

17、可能利用當地的人力、物力、財力、自然資源，和保護環境。（3） 盡可能是企業接近原料、能源產地和產品消費地。（4）經濟效益好，能加快國名經濟的發展和人民生活水平的提高。1、工廠應接近原料的產地或轉運地賴氨酸生產的主要原料是玉米淀粉，應選擇在靠近原料產地或轉運港口的周邊，便于組織原料。此廠址選擇方案：將此工廠建在鄭州郊區，鄭州邊緣三分之二是農村，并且河南也是玉米主產地之一，原料來源極其廣泛，價格低廉，剩下了大量的運輸費用。鄭州是全國的交通樞紐，這對產品外運帶了方便。設在此地既接近原料產地有接近轉運地。2、水源和水質必須有保證 發酵工廠的用水量是較大的，而鄭州不算是缺水區，水源通過地下深井取水,地下

18、水化學類型為重碳酸鈣鎂型中質軟水,礦化度為0.50.53g/l,地下水充足,上游無污染源. 在生產過程中注意水的循環利用。3、交通運輸方便發酵工廠的運輸較重，原材料、燃料及產成品的運輸量很大，應選擇陸路和水路交通都較便利的地方，便于原料和燃料的進廠，在鄭州采用陸路主要是考慮產品的外輸。4、必須有充足的電力保證5、地質條件必須符合要求發酵工廠有許多的大設備如發酵罐蒸餾塔等，對廠區的地耐力有一定的要求。而鄭州屬于中原地帶，一般地方都能符合要求。6、有較好的廢糟處理條件工廠每天要排放大量的廢糟，應用環保治理措施后，還要準備處理后的糟液的去向。可以把廢糟用作肥料，也可以密閉發酵產生沼氣，以供日常生活加

19、熱食用熱量。7、所選建廠址鄭州的地理自然條件 鄭州位于河南省中部偏北，黃河中游南岸。介于東經112°42114° 14，北緯34°1634°58之間。西南部為嵩山山脈，西北沿黃河為岳山、廣武山丘陵地帶，東部是黃淮平原。境內有大小河流 35條，分屬于黃河和準河兩大水系，流域面積分別是2132平方公里和5313平方公里。屬北溫帶大陸性氣侯，年平均氣溫144，最高氣溫43，最低氣溫一17·9。年平均降雨量為6409 毫米。鄭州屬暖溫帶大陸性氣候，年平均氣溫14.3攝氏度，降雨量640毫米，大部分集中在七、八、九三個月。綠化覆蓋率達35.5%，被譽為&

20、quot;中原綠城"。鄭州氣候溫和，四季分明。年平均氣溫14。3。七月份最熱，月平均氣溫27。3。一月份最冷，月平均氣溫為-02。項目建設地點選擇在鄭州市，其自然條件總結為下表： 年平均氣溫 16.3 歷年平均最高氣溫 38 歷年平均最低氣溫 -4.2 最熱平均相對濕度 85% 最冷平均相對濕度 75% 年平均氣壓 1016.5mP 夏季平均氣壓 1004.5mP 年均風速 3.6m/s 年均降水量 1025.6mm 日最大降水量 219.6mm8、 技術特征及設備方案 由于微生物發酵過程是一個機理復雜，要求嚴格的工業過程，目前大多數食品企業主要以人工經驗手動調節為主，嚴重影響了產品

21、的得率和成本。而采用基于現場總線的集散控制系統，能夠大大提高發酵過程的控制品質，它應用各種先進的控制算法，在過程模型不是很清楚的情況下仍能對發酵過程進行優化控制。1、工藝流程 發酵法生產賴氨酸通常以玉米、淀粉為原料，其工藝過程為：淀粉中的酸或酶經水解成淀粉糖，加入營養鹽調pH 值后，進入發酵罐進行滅菌處理，然后接入種子培養物便其發酵，經過微生物發酵后的濃縮液冷凍結晶、離心分離、烘干提純后即得產品。工藝的選擇：選擇原則：（1） 原料物美價廉，易得（2） 產品質量高（3） 原料。輔助原料，佛你功力消耗低（4） 技術成熟可靠，生產控制穩定，易于操作（5） 對環境影響小（6） 經濟效益好，社會效益高

22、（1） 傳統工藝 傳統的賴氨酸生產工藝，一般是發酵液先酸化后，進入樹脂柱中進行離交提取，用氨水進行解析后的賴氨酸（解析液）進行薄膜蒸發濃縮，經結晶分離后精制成品。流程圖如下：賴氨酸傳統工藝存在的問題 ： 1） 發酵液處理問題 賴氨酸發酵液不進行過濾直接上柱提取（混液吸附），由之而產生的后果是顯而易見的，即樹脂吸附后進行洗滌，含大量的菌體、蛋白、膠體的廢水將被洗滌下來形成難以治理的廢水。事實上該廢水是具有豐富營養資源的物質可做飼料使用的有價值的東西，但廢水濃度很稀要將該廢水濃縮成飼料要耗費大量的能源，經濟上極不劃算，這就是賴氨酸生產時廢水難以治理的原因所在。由于混液吸附，樹脂要頻繁洗滌反沖，造成

23、樹脂破碎，樹脂用量大更換頻繁。更為重要的是雜質的吸附一定程度上影響了樹脂的提取收率、解吸下的雜質及色素會帶入下游工藝中影響產品的色澤、結晶質量。 2）蒸發濃縮的問題 傳統料液濃縮技術基本沿用減壓蒸發濃縮的方法，能耗成本很高。平均一噸蒸汽的效率只有1.0-1.2之間，蒸發水的成本將近100元。有工廠采用多效蒸發技術，能將蒸汽的利用效率提高很多，但多效蒸發器的投資同樣相當高昂，且維護工作相對困難。蒸發由于是采用加熱的方式同樣帶來一個問題是在加熱蒸發過程中產品破壞使得產品的色澤加深影響質量。然而這一問題一直被賴氨酸生產企業所忽視。3）含硫酸銨的上柱廢液處理問題 由于賴氨酸利用其兩性氨基酸的特性進行吸

24、附與解析，因此要在上柱之前進行硫酸調酸處理，然后解析時通過加入一定流量的氨水改變PH解析賴氨酸。不可避免的將會產生含硫酸銨的廢水。 新工藝： 發酵液放罐后直接經Ultra-flo超濾系統過濾，能使真正收率達到99%以上，濾渣中含有大量的蛋白質及菌絲等營養物質，烘干后作飼料，可進行包裝銷售。 整個工藝過程除了最終產品賴氨酸和副產品飼料、硫酸銨外，無多余廢水排放。 特點： 1） 酵液超濾過濾無須任何預處理，節約成本。菌渣可直接做飼料，完全消除廢液污染。濾液不含蛋白質量高，保證連續離交進料要求。過濾收率可達98-99%。 2） 由于減少了蛋白對樹脂的污染，可增加樹脂的吸附容量10%以上，并有效延長樹

25、脂壽命。 3） 減少懸浮物在連續離交樹脂罐內的沉積，減少反沖次數，減少樹脂破碎。 4） 納濾低成本的預濃縮，降低能耗。部分無機鹽透過納濾膜，減少產品灰份。納濾透析水回用頂洗，閉路循環提高收率減低成本。（根據實踐表明納濾濃縮平均成本為20元/噸水） 5） 納濾廢水處理系統能將硫酸銨廢水處理成回用水，并且回收硫酸銨做肥料。膜系統適應性強，能隨時跟上今后用戶對處理后的污水排放水質進一步提高的要求。 6） 本工藝膜系統運行平穩，維修容易。膜系統可分性強，可根據料液流量大小隨時切換膜的運行數量，其余可進行清洗、保護或更換等操作，故膜系統無傳統工藝的每年大修要求，在4045左右用低壓力大流量對膜進行清洗，

26、只需清洗一小時左右即能使膜通量恢復，而不用拆卸設備，可實現全自動運行與清洗。 7） 本工藝的占地面積大大縮小。由于膜設備都是由膜元件疊加起來的，使膜設備占地極小。膜系統為全封閉系統，無物料和氣體的泄漏，噪音小，并容易實現全自動化運行。 發酵液放罐后直接經Ultra-flo超濾系統過濾，去除蛋白質、菌絲、懸浮物、膠體、細菌及其他大分子有機物于濾渣中，通過加水進行透濾，使真正收率達到99%以上，濾渣中含有大量的蛋白質及菌絲等營養物質，烘干后作飼料，可進行包裝銷售。濾液經 SEPTOR 連續式離子柱進行離交吸附，此工序后賴氨酸洗脫液進入納濾膜系統預濃縮，賴氨酸濃縮液進行活性炭脫色、薄膜蒸發再濃縮、結

27、晶、分離后精制成品，分離出的結晶母液再回收進行離交濃縮循環操作。納濾膜的透析液為氨水，可回收利用。 SEPTOR 上柱廢液經納濾膜系統進行濃縮后，濃縮液為硫酸銨，納濾系統出水可用于Ultra-flo超濾過程的頂洗水再利用（套用）。整個工藝過程除了最終產品賴氨酸和副產品飼料、硫酸銨外，無多余廢水排放。工藝流程圖如下： 2. 系統配置 針對賴氨酸生產過程的特點，以及用戶的需求，我們對賴氨酸發酵過程采用組態靈活，可靠性好，易于擴展的SunyTDCS9200集散控制系統進行配置。我們為糖化車間、發酵車間、賴氨酸車間各設置一個現場控制站配操作面板，中央控制室內配置操作員站兩臺，工程師站一臺，打印機一臺，

28、其中：·控制站負責對現場過程數據進行采集，處理及完成控制功能，并通過高速，可靠而開放的冗余系統總線網絡與操作站相連，能夠實現與其他集散型計算機控制系統、上層信息管理系統的無隙連接。·操作站/工程師站，采用主流工控機配置，裝有Windows 2000 Professional操作系統和先進的組態軟件SunyTech 7.0，實現了賴氨酸生產過程的優化控制和安全操作，生成友好的人機界面實時、安全、可靠地對賴氨酸生產過程實行監督、控制和優化。 3. 條件控制方案 （1） 發酵溫度的調節與控制 發酵罐的溫度一方面通過改變發酵液的物理性質間接作用于產生菌的代謝活動；另一方面通過對酶活

29、性的影響直接作用于菌體生長和產物合成。在整個發酵過程中，不同的階段對應于不同的適宜溫度。變溫操作比恒溫操作能得到更高產率。溫度通過計算機進行監視、記錄 ；發酵過程溫度控制系統是以生化反應器溫度為主回路被控變量，以夾套內換熱介質溫度為副回路被控變量，分程控制熱水、冷水閥位的串行控制結構，實踐證明該控制方案能夠充分克服對象滯后大、具有明顯的時變性的缺點，達到精確控制溫度的目的。 （2） 發酵過程壓力控制 發酵過程操作壓力的變化，將會引起氧在反應液中的分壓改變，也就是說影響著溶解氧濃度的變化。影響發酵過程壓力主要是供給的消毒空氣的壓力變化。通常控制發酵過程壓力通過單回路PID 控制器調節排出氣體量來

30、控制。 （3） pH值控制 pH值是微生物生長的另外一個重要環境參數，在生化反應過程中，必須嚴格加以控制，否則會嚴重影響微生物的代謝的進行和代謝產品合成。菌種、培養基和發酵條件決定著pH值的變化。pH的變化會影響酶的活力，并有可能改變菌體代謝的途徑及細胞的結構和功能。本方案中，通過分程調節加堿液的流量，維持發酵罐的PH值在某一設定值，以達到最佳的發酵PH值條件。 （4） 補料控制 發酵期間，由于菌體發育生長需要消耗大量的基質，而基質濃度過高或過低，均影響到產物的合成。因此在菌體生長期間必須保持一定的基質濃度，以維持最大的轉化速率。本方案通過控制補料量來控制發酵罐中的基質濃度，以獲得最佳補料曲線

31、，補料量由分析尾氣中O2和CO2含量動態修正。3、 系統效益分析 本系統自從在發酵裝置投運以來，運行平穩，效果顯著，裝置的儀表三率，操作平穩率，單罐產量，產品質量等都大大提高 ；工人勞動強度，原料消耗率等都有大幅度降低，同時也確保了裝置的平穩安全運行。直接提高了企業的市場競爭能力，為企業帶來了明顯的經濟效益。主要控制指標如下 ： 發酵罐溫度±0.2；PH值±0.05；罐壓±0.005MPa；基質濃度不超過5%。4、技術特點先進高效的發酵工藝，能耗低，產率高。先進的膜澄清技術，回收高價值菌體，為離交創造條件。新型的連續離交技術，高收率，低耗水。高效的低溫多效濃縮技術

32、，能耗低，損失少。現代的連續結晶及分離技術，收率高，質量好。特殊的干燥技術，能耗低，質量好。首創解決氨氮廢水難題，變廢為寶，零排放，效益顯著。5、主要技術經濟指標賴氨酸產酸率14% 糖酸轉化率46%提取收率94%每噸飼用賴氨酸鹽成本控制在10000元左右。九、工藝計算及資金預算（一）工藝技術指示（1） 生產規模 50000t/a（2） 生產方法 直接發酵法（3） 主要原料：玉米淀粉（4） 其他：其生產菌種TL1具有耐高糖、耐高賴氨酸、產酸快、發酵周期短及不分解利用賴氨酸的特性，是一株優良的賴氨酸生產菌。 主要技術指標：（1）發酵產酸率：4.28；（2）轉化率：35.28；（3）提取率：55.0

33、4；（4）發酵周期：35小時賴氨酸發酵工藝技術指示指示名單位指示數生產規模t/a50000生產方法直接發酵法年生產天數d/a300產品日產量t/a166.7產品質量純度99%倒罐率%1.0發酵周期h35發酵初糖Kg/m3150淀粉糖化轉化率%95糖酸轉化率%35.28麩酸轉化率%90賴氨酸提取率%55.04（2） 賴氨酸發酵車間的物料衡算首先計算生產1000kg賴氨酸需要好用的原料、輔料及其他物料量。1) 發酵液量 V1 =1000÷（150×35.28%×55.04%×99%） =34.68(m3)式中 150發酵培養基初糖濃度（kg/m3）35.28

34、%糖酸轉化率55.04%賴氨酸提取率99%除去倒罐率1%后的發酵成功率2) 發酵液配制需水解糖量：以純糖算，G1=V1×150=5201.85(kg)3) 種液量 V2=2%V1=0.69(M3)4) 種子培養液所需水解糖量G2=25V2=17.34(kg)式中 25二級種液含糖量5) 生產1000kg賴氨酸需水解糖總量為：G=G1+G2=5219.19(kg)6) 耗用淀粉原料量 理論上，100kg淀粉轉化生成葡萄糖量為111kg，故理論上耗用淀粉量為：G淀粉=5219.19÷（80%×95%×111%）=6186.81（kg）式中 80%淀粉原料含淀

35、粉量95%淀粉糖化轉化率 7) 甘蔗糖蜜耗用量種液耗用糖蜜量為20V2=13.8kg發酵培養基耗用糖蜜量為4V1=138.72kg合計耗糖蜜量152.52kg 8) 氯化鉀耗量GKCL=0.8V1=27.74kg 9) 磷酸氫二鈉（Na2HPO4.7H2O）耗量G3=0.2V1=6.94kg 10) 硫酸鎂（MgSO4.7H2O）用量0.6（V1+V2）=21.22kg 11) 消泡劑耗用量0.6V1=20.81kg 12) 賴氨酸量發酵液賴氨酸含量為：G1×35.28%（1-1%） =1835.21kg實際生產的賴氨酸（提取率為55.04%）為：1835.21×55.04

36、%=1010.1kg（三）50000t/a賴氨酸發酵車間的物料衡算表 有上述生產1000kg賴氨酸的物料衡算結果，可求得50000t/a賴氨酸發酵車間的物料平衡計算。具體計算結果如下表：物料名稱生產1t賴氨酸物料量50000t/a賴氨酸的物料量每日物料量用費（元/年）發酵液 （m3）34.6817340005780 二級種液（m3）0.6934500115 發酵水解用糖（kg)5201.852.60×108866975 二級種培養用糖（kg）17.348670002890 水解糖總量（kg)5219.192.61×108869865 淀粉 （kg)6186.813.09&#

37、215;10810311354.45×108糖蜜（kg)152.527.63×106254208.235×106氯化鉀（kg)27.741.39×1074623.332.2×106磷酸氫二鉀（kg)6.943.47×1051156.673.823×105硫酸鎂（kg)21.221.06×1063536.672.45×106泡敵（kg)20.811.04×1063468.331.875×107賴氨酸（kg)1010.15.05×1071683507.32×108十、資

38、金估算及籌措措施 由于項目改建主要是工廠建設、設備添置和安裝調試,預計全部改建8個月即可完成,主要原輔料消費價格為4.77×108元/年，產品收入為7.32×108元/年,土建和廠房共需投資4.0×108元,稅收每年為2.56×107元，每年凈收入2.294×108元，預計投資回收期需要大約2年。籌措措施：項目總投資的30%部分由企業自籌，其它70%部分引進合資資金，國家貸款。十一、設備選用發酵罐 年產量： 5萬噸 日產量： 166.7噸 日發酵液量： 166.7×34.68=5781.156(M3)發酵罐體積: 200 M3所需發酵

39、罐數：5781.156÷（200×75%)=39總發酵罐數： 39 + 1 = 40種子罐1) 日種子發酵液量：V2=2%V1×166.7=115(M3)2) 所需種子罐數：115÷(20×75%) = 812、 設備一覽表 序號設備名稱數量規格與型號材料1發酵罐40200立方米A3鋼2種子罐820立方米A3鋼3種子罐分過濾器1100cmA3鋼4發酵罐分過濾器1 100cmA3鋼5空氣濾清儲氣罐2200立方米A3鋼6無油空壓機360立方米/分鐘機體鑄鐵7離子交換柱6030立方米8維持管14立方米A3鋼9噴淋冷卻器2171立方米A3鋼10結晶罐8

40、個75立方米A3鋼11貯晶槽8個75立方米A3鋼13噴霧蒸發器1套24立方米/小時機體鑄鐵14冷卻塔20臺1000立方米/小時A3鋼15冷卻器2LT28-HF700機體鑄鐵16糖化鍋2D5850A3鋼17糊化郭2D3400A3鋼18玉米漿泵2IS80-50-200機體鑄鐵19Ultra-flo超濾器1 -20薄膜蒸發器1LG50L -21納濾裝置2HL8040F -22熱風干燥器1500-23玉米漿槽12000 ×1500mmA3鋼24消毒液槽11.2m31Cr18Ni9Ti25廢液罐120m3A3鋼26配料罐6100m3A3鋼27種子配料罐15m3A3鋼28鹽水槽11.2m3A3鋼29無機鹽槽10.8