1、- PAGE 31 -發酵工程課程設計說明書設計題目：年產90000噸啤酒的酵母泥深加工工藝 姓 名_ _學 院 生物學院 專 業 生物技術 學 號_ 指導教師 2012年7月7日09級生物技術專業發酵工程課程設計任務書題目： 年產90000噸啤酒的酵母泥深加工工藝設計基礎數據生產規模：年產90000噸啤酒。產品規格：國標酵母提取物。生產方法：以啤酒酵母泥為原料，經過脫苦，自溶，機械破碎,，酶解，滅酶，分離，濃縮，干燥等過程。原料：酵母泥(每生產100噸啤酒就可得到含水分80%的酵母泥1.5噸)。酶用量：木瓜蛋白酶加入量為酵母量的0.02。細胞壁的破碎率可達97.9。酵母自溶溫度4060，自溶

2、后升溫到85滅酶10min。全年生產天數：300天。一、課程設計目的學生在掌握了基礎理論，專業理論，專業知識的基礎上，培養學生具備發酵工廠工藝、工程設計的能力；其基本目的是：1、培養學生利用所學知識，解決工程實際問題的能力。 2、培養學生掌握發酵工廠工藝流程和主要設備設計的方法及設計步驟。 3、達到對學生進行基本技能的訓練，例如：計算、繪圖、熟悉和運用設計資料（手冊、標準、圖冊和規范等）的能力。二、 設計內容：1根據設計任務，查閱有關資料、文獻，搜集必要的技術資料及工藝參數，進行生產方法的選擇與比較，工藝流程與工藝條件的確定和論證。2.工藝計算：全廠的物料衡算；蒸汽、水用量的衡算。3.生產設備

3、選型計算：包括設備的選型，容量，數量及主要的外形尺寸。三、設計要求： 1.根據以上設計內容書寫設計說明書(以發酵工廠工藝設計概論車間初步設計說明書的編寫要求書寫)。 2.完成一張圖紙(1號圖紙)酵母深加工(酵母精生產) 工藝流程圖。 四、設計時間20112012學年第二學期：第21、22周，共計二周目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc329451157 選題背景及方案簡介 PAGEREF _Toc329451157 h 1 HYPERLINK l _Toc329451158 工藝確定、工藝流程草圖及說明 PAGEREF _Toc329451158 h 1 HY

4、PERLINK l _Toc329451159 1.工藝確定 PAGEREF _Toc329451159 h 1 HYPERLINK l _Toc329451160 2.工藝流程草圖 PAGEREF _Toc329451160 h 2 HYPERLINK l _Toc329451161 3.工藝說明 PAGEREF _Toc329451161 h 3 HYPERLINK l _Toc329451162 3.1離心分離1 PAGEREF _Toc329451162 h 3 HYPERLINK l _Toc329451163 3.2離心分離2 PAGEREF _Toc329451163 h 3 H

5、YPERLINK l _Toc329451164 3.3自溶 PAGEREF _Toc329451164 h 3 HYPERLINK l _Toc329451165 3.4離心分離3 PAGEREF _Toc329451165 h 4 HYPERLINK l _Toc329451166 3.5濃縮 PAGEREF _Toc329451166 h 4 HYPERLINK l _Toc329451167 3.6包裝1 PAGEREF _Toc329451167 h 4 HYPERLINK l _Toc329451168 3.7干燥 PAGEREF _Toc329451168 h 4 HYPERLI

6、NK l _Toc329451169 3.8包裝2 PAGEREF _Toc329451169 h 4 HYPERLINK l _Toc329451170 3.9包裝3 PAGEREF _Toc329451170 h 4 HYPERLINK l _Toc329451171 工藝計算 PAGEREF _Toc329451171 h 4 HYPERLINK l _Toc329451172 1.物料衡算 PAGEREF _Toc329451172 h 4 HYPERLINK l _Toc329451173 1.1.加工前 PAGEREF _Toc329451173 h 5 HYPERLINK l _

7、Toc329451174 1.2.離心分離1 PAGEREF _Toc329451174 h 5 HYPERLINK l _Toc329451175 1.3.稀釋 PAGEREF _Toc329451175 h 6 HYPERLINK l _Toc329451176 1.4.過濾 PAGEREF _Toc329451176 h 6 HYPERLINK l _Toc329451177 1.5.離心分離2 PAGEREF _Toc329451177 h 6 HYPERLINK l _Toc329451178 1.6.脫苦 PAGEREF _Toc329451178 h 6 HYPERLINK l

8、_Toc329451179 1.7.自溶 PAGEREF _Toc329451179 h 7 HYPERLINK l _Toc329451180 1.8.離心分離3 PAGEREF _Toc329451180 h 7 HYPERLINK l _Toc329451181 1.9.濃縮 PAGEREF _Toc329451181 h 7 HYPERLINK l _Toc329451182 1.10.包裝1 PAGEREF _Toc329451182 h 8 HYPERLINK l _Toc329451183 1.11.干燥 PAGEREF _Toc329451183 h 8 HYPERLINK l

9、 _Toc329451184 1.12.包裝2 PAGEREF _Toc329451184 h 8 HYPERLINK l _Toc329451185 1.13.包裝3 PAGEREF _Toc329451185 h 8 HYPERLINK l _Toc329451186 1.14.得率 PAGEREF _Toc329451186 h 8 HYPERLINK l _Toc329451187 2.熱量衡算 PAGEREF _Toc329451187 h 9 HYPERLINK l _Toc329451188 2.1熱量傳遞流程圖 PAGEREF _Toc329451188 h 9 HYPERLI

10、NK l _Toc329451189 2.2熱量衡算 PAGEREF _Toc329451189 h 10 HYPERLINK l _Toc329451190 設備選型 PAGEREF _Toc329451190 h 19 HYPERLINK l _Toc329451191 1.儲水罐 PAGEREF _Toc329451191 h 19 HYPERLINK l _Toc329451192 2.啤酒罐 PAGEREF _Toc329451192 h 20 HYPERLINK l _Toc329451193 3.脫苦罐 PAGEREF _Toc329451193 h 21 HYPERLINK l

11、 _Toc329451194 4.自溶罐 PAGEREF _Toc329451194 h 21 HYPERLINK l _Toc329451195 5.過濾器 PAGEREF _Toc329451195 h 22 HYPERLINK l _Toc329451196 6.離心分離機 PAGEREF _Toc329451196 h 23 HYPERLINK l _Toc329451197 7.泵 PAGEREF _Toc329451197 h 23 HYPERLINK l _Toc329451198 8.濃縮器 PAGEREF _Toc329451198 h 24 HYPERLINK l _Toc

12、329451199 9.干燥機 PAGEREF _Toc329451199 h 24 HYPERLINK l _Toc329451200 10.包裝機1 PAGEREF _Toc329451200 h 25 HYPERLINK l _Toc329451201 11.包裝機2 PAGEREF _Toc329451201 h 25 HYPERLINK l _Toc329451202 12.包裝機3 PAGEREF _Toc329451202 h 26 HYPERLINK l _Toc329451203 設計結果一覽表 PAGEREF _Toc329451203 h 27 HYPERLINK l _

13、Toc329451204 設計評價 PAGEREF _Toc329451204 h 30 HYPERLINK l _Toc329451205 心得體會 PAGEREF _Toc329451205 h 31 HYPERLINK l _Toc329451206 參考文獻 PAGEREF _Toc329451206 h 32選題背景及方案簡介本方案是關于利用啤酒酵母泥生產酵母提取物（酵母膏）的工藝方法。啤酒酵母泥是啤酒工業的副產物，產量大約是啤酒的1.5%。啤酒酵母泥中有一半是啤酒，可直接回收作為新鮮啤酒銷售，另一半中除了少量的雜質外絕大部分是啤酒酵母細胞。啤酒酵母營養豐富，含有碳水化合物、8種人體

14、必須氨基酸、14種礦物質以及幾乎所有種類的維生素。將酵母制成酵母提取物不僅可以使其中的營養物質更容易吸收還有濃郁的肉香味，可以用來培養微生物、加工成調味品甚至是保健品。另外，酵母提取物的副產物酵母細胞壁含有-葡聚糖、甘露寡糖、脂類、蛋白質和少量的幾丁質，具有增強免疫、抗病毒、抗氧化、促生長、吸附細菌及霉菌毒素等多種重要的生物學功能，是新型保健品，而且也可以制成粉末作為優良飼料使用?？梢姡湍改鄿喩硎菍殻瑩碛芯薮蟮慕洕鷥r值。中國的啤酒產業正以日新月異的速度增長，每年的酵母泥產量已經非常龐大。然而，每年得到的酵母泥中很大一部分都作為廢物直接丟棄到環境中。這樣不僅不利于環保而且會造成資源的巨大浪費如

15、果將這些酵母直接排放到環境中，完全不符合構建“兩型社會”的思想。因此必須將酵母泥深加工，變廢為寶，創造更大價值。本方案先通過離心回收酵母泥中的啤酒，再通過除雜、脫苦、自溶等工藝得到酵母提取物以及酵母細胞壁，最后加工成酵母膏以及酵母胞壁粉。酵母膏可直接作為微生物培養基使用，也可以再加工成調味料和保健品；酵母胞壁粉既可以作為飼料使用也可以作為保健品使用。工藝確定、工藝流程草圖及說明1.工藝確定通過查找文獻資料，確定了酵母泥深加工的工藝為：收集酵母泥、通過離心回收啤酒上清，得到的沉淀通過祛雜、水洗分離、脫苦、自溶、滅酶、分離濃縮、包裝等得到酵母膏和酵母胞壁粉。選取此工藝的原因是可以最大限度地回收利用

16、酵母泥，將廢物產率降到最低，在獲取經濟利益的同時兼顧環境保護。達到建設“資源節約型、環境友好型”企業的目標。2.工藝流程草圖包裝1酵母泥離心分離1稀釋罐稀釋80目振蕩篩過濾離心分離2脫苦罐脫苦自溶罐自溶、滅酶泵1泵2泵3泵4泵5離心分離3泵6濃縮泵7上清啤酒罐儲水罐濾出物廢物箱水沉淀干燥包裝2水水水泵8泵9包裝3成品3 圖1工藝流程草圖3.工藝說明3.1離心分離1此步是為了回收酵母泥中的殘余啤酒，采用蝶式離心分離機。離心分離出的上清通過離心機自帶的泵泵入啤酒罐，再經過包裝機3包裝成啤酒出售。得到的沉淀通過離心泵1泵入稀釋罐。包裝3將啤酒罐中的啤酒包裝成成品，采用灌裝包裝機，可快速包裝。稀釋根據

17、資料，加入5倍體積的水稀釋酵母泥對之后的過濾有利。過濾由于酵母泥中含有麥芽殼、蛋白聚合物等，影響酵母提取物質量，因此要對酵母泥進行過濾。根據資料，本工藝采用80目振蕩篩過濾。過濾孔徑0.177mm，可有效將雜質祛除。3.2離心分離2此步是為了將過濾后的酵母泥濃縮，因為過濾得到的酵母泥中含有大量的水，會為之后的配制酵母懸液帶來麻煩，因此需要通過離心除去酵母泥中的水，得到的沉淀含水量較低，得到的上清可作為水通過離心泵泵入儲水罐再次利用。脫苦根據資料，脫苦前應將酵母泥稀釋為20%的酵母懸液，并加入酵母懸液質量0.1%的碳酸氫鈉使酵母懸液呈弱堿性。造成苦味的主要物質是苦味酸，加入堿性物質可有效中和苦味

18、酸的苦味。3.3自溶自溶就使酵母細胞自發破裂。根據資料，自溶前應調整酵母泥濃度為9%，還要加入酵母懸液質量0.02%的木瓜蛋白酶。將溫度提高到55，由于此溫度超過了酵母生存的適宜溫度，酵母會發生自溶現象。酵母本身含有的一系列酶類可以分解酵母裂解產物，加入木瓜蛋白酶可以更加有效分解酵母裂解后釋放出的蛋白質，使之更易被吸收。3.4離心分離3此步是為了將酵母自溶釋放的提取物與酵母細胞壁分離，采用蝶式離心分離機。上清通過泵7泵入濃縮器，沉淀由于量少可直接人工裝入干燥器。3.5濃縮此步是為了將離心得到的上清濃縮，得到含水33%左右的酵母膏。采用三效降膜蒸發器，可在低溫下將水分蒸發，有效保護酵母膏中的營養

19、物質。3.6包裝1將濃縮器中的酵母膏包裝成成品。使用膏體灌裝機，可快速包裝成成品。3.7干燥此步是為了將離心分離3中得到的沉淀干燥。沉淀中絕大部分是酵母細胞壁，也有少量的未自溶的酵母細胞。采用噴霧干燥器。3.8包裝2將干燥器中的酵母胞壁粉包裝成成品。采用粉劑包裝機，可快速精確包裝。3.9包裝3 將啤酒罐中的回收就包裝成成品啤酒出售。工藝計算1.物料衡算年產90000噸啤酒的酵母泥深加工，已知每生產100噸啤酒可得1.5噸酵母泥（含啤酒50%，酵母細胞含水80%）。全年深加工酵母泥900001001.5=1350噸。全年生產300天。每天可處理啤酒90000300=300噸。每天深加工酵母泥13

20、50300=4.5噸。綜上，每天處理一批次共4.5噸酵母泥。 加工過程中各步的損耗如下表。表1物料耗損表項目損耗率稀釋罐1.5%過濾1.5%脫苦罐1.5%自溶2.1%自溶罐1.5%濃縮器1.5%干燥5%包裝2%總計16.6%1.1.加工前酵母泥質量=4.5噸，可回收啤酒質量=4.550%=2.25噸固形物質量=4.550%=2.25噸含有酵母干物質質量=2.25（1-80%）=0.45噸1.2.離心分離1上清質量=4.550%=2.25噸固形物質量=4.550%=2.25噸上清進入啤酒罐，經包裝3成為啤酒成品上清經過啤酒罐有1.5%損耗，出啤酒罐時上清質量=2.25（1-1.5%）=2.216

21、噸經包裝機損耗2%，可得成品啤酒質量=2.216（1-2%）=2.172噸1.3.稀釋根據資料，加5被體積水稀釋效果較好由于固形物中絕大部分是酵母細胞，而酵母細胞含水80%，因此固形物的密度可以近似等于水加水質量=固形物質量5=2.255=11.25噸酵母懸液質量=2.25+11.25=13.5噸經過稀釋罐損耗，固形物質量=2.25（1-1.5%）=2.21625噸，水質量=11.25（1-1.5%）=11.08125噸，酵母懸液質量=13.2975噸1.4.過濾80目篩過濾后，可以將固形物看作純酵母酵母質量=2.21625（1-1.5%）=2.183噸水質量=11.08125（1-1.5%）

22、=10.915噸酵母懸液質量=2.183+10.915=13.098噸濾出物質量=13.2975-13.098=0.1995噸其中含有固形物質量=2.216251.5%=0.0332噸1.5.離心分離2離心后，濾出水質量=10.915噸（進入儲水罐） 酵母質量=2.183噸1.6.脫苦根據資料，脫苦前將酵母懸液濃度稀釋為20%稀釋后酵母懸液質量=2.18320%=10.915噸加水量=10.915-2.183=8.732噸（此部分水由上步離心分離出的水提供）脫苦前酵母懸液質量0.1%的碳酸氫鈉，加入量=10.9150.1%=0.0109噸加入碳酸氫鈉后酵母懸液總質量=10.915+0.0109

23、=10.9259噸經過脫苦罐損耗后，固形物質量=2.183（1-1.5%）=2.1503噸，水+碳酸氫鈉=（8.732+0.0109）（1-1.5%）=8.7429噸，酵母懸液總質量=2.1503+8.7429=10.8932噸1.7.自溶根據資料，自溶前將酵母泥濃度調整為9%的酵母懸液已知固形物質量2.1503噸，9%酵母懸液總質量=2.15039%=23.8922噸，加水量=23.8922-10.9832=12.909噸根據資料，自溶前加入酵母懸液質量0.02%的木瓜蛋白酶，加酶量=23.89220.02%=0.004778噸，酵母懸液總質量=23.8922+0.004778=23.897

24、噸根據資料，自溶時，有2.1%的細胞不能自溶，不能自溶的酵母質量=2.15032.1%=0.04516噸，可以自溶的酵母質量=2.1503（1-2.1%）=2.118噸，又已知酵母細胞含水80%，則溶出的酵母干物質質量=2.118（1-80%）=0.4236噸自溶完成后，進入離心機，經過自溶罐的損耗1.5%因此出罐時酵母懸液質量=23.897（1-1.5%）=23.5385噸其中自溶出的酵母干物質質量=0.4236（1-1.5%）=0.4172噸，不能自溶的酵母質量=0.04516（1-1.5%）=0.04448噸1.8.離心分離3已知酵母細胞壁占酵母干物質質量的20%，因此上步沒有自溶的酵母

25、細胞以及自溶后破裂的細胞壁將沉淀下來上清液中酵母提取物質量=0.4172（1-20%）=0.3338噸沉淀質量=0.417220%+0.04448=0.1279噸上清液總質量=23.5385-0.1279=23.4106噸上清液中水的質量=23.4106-0.3338=23.0768噸，酵母提取物濃度=1.45%1.9.濃縮將上清液濃縮為含水33%的酵母膏，已知酵母提取物質量0.3338噸，酵母膏質量=0.3338（1-33%）=0.4982噸，蒸發掉的水量=23.4106-0.4982=22.9124噸經過濃縮器如同經過罐體，損耗1.5%出濃縮器的酵母提取物質量=0.3338（1-1.5%）

26、=0.3288噸，酵母膏質量=0.4982（1-1.5%）=0.4907噸1.10.包裝1因為酵母膏有一定粘性，所以包裝時會損失2%，則得到成品酵母膏質量=0.4907（1-2%）=0.4809噸，其中酵母提取物質量=0.3288（1-2%）=0.3222噸。1.11.干燥將離心分離3中得到沉淀加入干燥器干燥，沉淀中酵母細胞壁質量0.08344噸，酵母細胞質量0.04448噸（含水80%）需要蒸發的水=0.035584噸根據資料干燥損耗5%，得到酵母細胞壁粉質量=0.08344（1-5%）+0.04448（1-80%）（1-5%）=0.07927+0.00845=0.08772噸1.12.包裝

27、2由于產物是粉狀物質，包裝時會損失一部分，根據資料包裝損耗率2%得到成品酵母細胞壁粉質量=0.08772（1-2%）=0.086噸1.13.包裝3出啤酒罐時，存在1.5%的損耗，進入包裝機的啤酒質量=2.25（1-1.5%）=2.216噸包裝時存在2%的損耗，成品啤酒質量=2.172噸1.14.得率啤酒得率=得到成品啤酒質量處理前酵母泥質量100%=2.1724.5100%=48.3%酵母膏得率=成品酵母膏質量首次離心固形物質量100%=0.48092.25100%=21.4%酵母提取物得率=成品酵母提取物質量酵母干物質質量=0.32220.45100%=71.6%酵母細胞壁粉得率=成品酵母細

28、胞壁粉質量酵母干物質質量=0.0860.45=19.1%酵母干物質總得率=酵母提取物得率+酵母細胞壁粉得率=71.6%+19.1%=90.7%酵母泥深加工總得率=（回收得到啤酒質量+成品酵母膏質量+成品酵母細胞壁粉質量）加工前酵母泥質量=（2.172+0.4809+0.086）4.5100%=60.8%廢物得率=振蕩篩濾出固形物質量加工前酵母泥質量100%=0.03324.5100%=0.74%2.熱量衡算儲水罐0.1279t沉淀室溫噴霧干燥11.25t水，室溫離心分離1稀釋罐稀釋80目振蕩篩過濾離心分離2脫苦罐脫苦攪拌30min自溶罐自溶55，20h滅酶85，10min冷卻至室溫離心分離3真

29、空濃縮8.732t水，室溫2.183t酵母泥室溫4.5t酵母泥室溫12.909t水，室溫23.411t酵母懸液室溫10.893t酵母懸液室溫0.481t成品1，室溫0.086t成品2，室溫2.1熱量傳遞流程圖 圖2熱量傳遞流程圖2.2熱量衡算由于長沙全年氣溫變化大，根據資料，可將長沙全年分為兩個時期：炎熱季（平均氣溫26）和寒冷季（平均氣溫13），兩季各占全年生產天數一半。將熱量衡算也分為兩部分，第一部分是炎熱季的計算，第二部分是寒冷季的計算。選取每天一批次物料作為計算基準。各步加水時的水溫近似等于當季的平均氣溫。酵母泥以及酵母泥懸液的比熱容近似等于水的比熱容。罐體傳熱時損失5%。2.2.1炎

30、熱季以室溫26為基準，水比熱容=4.1805kJ/（Kg）,酵母懸液比熱容近似等于水比熱容。0.1MPa,100水的汽化潛熱=2257.6 KJ/ kg。0.001MPa,26水的汽化潛熱=2443.6 KJ/ kg。攪拌器功率15kW/h。罐體熱損耗5%。脫苦前，物料以及設備均在常溫下，無熱量進出。2.2.1.1.脫苦需要攪拌每小時攪拌熱Q=P3600=15360092%=4.97104kJ脫苦期間攪拌0.5小時攪拌熱Q攪=Q/2=2.49104kJ2.2.1.2.自溶自溶時需要加熱攪拌攪拌20h攪拌熱Q，攪=1520360092%=9.94105kJ物料升溫所需熱量Q溶=GCt1=23.8

31、971034.1805（55-26）=2.897106kJ由于罐體存在熱損耗因此加熱物料實際所需熱量Q需=（Q溶-Q，攪）/95%=(2.897106-9.94105) /95%=2106kJ加熱罐體所需熱量Q罐=G罐C罐t1=207000.5024（55-26）=3.02105kJ自溶過程罐體放熱Q散=FT（tW-t）=74.91（8+0.0555）（55-26）203600=1.68106kJ自溶過程總需熱量Q1=Q需+ Q罐+ Q散=(2+0.302+1.68) 106=3.982106kJ2.2.1.3.滅酶需要加熱攪拌攪拌熱Q，攪=1560092%=8.28103kJ物料升溫所需熱量

32、Q滅= GCt2=23.8971034.1805（85-55）=3106kJ由于罐體熱損耗加熱物料實際所需熱量Q，需=（Q滅-Q，攪）/95%=（3106-8.28103）/95%=3.15106 kJ加熱罐體所需熱量Q,罐=G罐C罐t2=207000.5024（85-55）=3.12105kJ滅酶過程罐體放熱Q,散=FT（tW-t）=74.91（8+0.0585）（85-26）600=3.25104kJ滅酶過程總需熱量Q2=Q，需+ Q,罐+ Q,散=(3.15+0.312+0.0325) 106=3.495106kJ2.2.1.4.冷卻需要放熱物料放熱Q放= GCt3=23.8971034

33、.1805（85-26）=5.9106kJ罐體放熱Q,放= G罐C罐t3=207000.5024(85-26)=6.14105kJ總放熱Q5= Q放+ Q,放=（5.9+0.614）106=6.514106kJ2.2.1.5.濃縮真空濃縮帶走的熱量Q縮=G氣（ctr） =22.9124103（4.180526+2437.9） =5.83107kJ2.2.1.6.干燥帶走熱量干燥器進風溫度300，出風溫度95，平均溫度197.5，水從26升至100平均比熱容4.1830 kJ/（Kg）Q干=G氣（ctr）=35.6（4.1830197.5+2257.6）=1.098105kJ2.2.1.7.耗蒸

34、汽量2.2.1.7.1自溶D1= = =1.936103kg2.2.1.7.2滅酶D2= = =1.670103kg2.2.1.7.3濃縮根據所選設備，水蒸發量24t/h,耗蒸汽量7.2t/h根據計算，濃縮每批次物料需要蒸發水22.9126t消耗蒸汽D6=22.9126247.2=6.874t2.2.1.8.冷卻水耗量2.2.1.8.1脫苦時冷卻M4= = =2.482102kg2.2.1.8.2滅酶后冷卻M2= = =6.493104kg2.2.2寒冷季以室溫13為基準，水比熱容=4.1870kJ/（Kg）,酵母懸液比熱容近似等于水比熱容。0.1MPa,100水的汽化潛熱=2257.6 KJ

35、/ kg0.002 Mpa,13水的汽化潛熱=2459.1 KJ/ kg脫苦前，物料以及設備均在常溫下，無熱量進出2.2.2.1.脫苦需要攪拌攪拌熱Q=P3600=15360092%=4.97104kJ攪拌0.5小時Q攪=2.49104 kJ2.2.2.2.自溶需要加熱攪拌熱Q，攪=1520360092%=9.94105kJ加熱物料所需熱量Q，溶=GCt1=23.8971034.187（55-13）=4.20106kJ由于罐體存在熱損耗實際所需熱量Q，需=（Q，溶-Q，攪）/95%=（4.20106-9.94105）/95%=3.37106kJ加熱罐體所需熱量Q罐=G罐C罐t1=207000.

36、5024（55-13）=4.37105kJ自溶過程罐體放熱Q散=FT（tW-t）=74.91（8+0.0555）（55-13）203600=2.43106kJ自溶過程總需熱量Q3=Q，需+ Q罐+ Q散=（3.37+0.437+2.43）106=6.237106 kJ2.2.2.3.滅酶需要加熱攪拌熱Q，攪=1560092%=8.28103kJ加熱物料所需熱量Q滅= GCt2=23.8971034.187（85-55）=3106Kj由于罐體存在熱損耗實際加熱物料所需熱量Q,需=（Q滅-Q，攪）/95%=(3106-8.28103)/95%=3.15106kJ加熱罐體所需熱量Q,罐=G罐C罐t2

37、=207000.5024（85-55）=3.12105kJ滅酶過程罐體放熱Q,散=FT（tW-t）=74.91（8+0.0585）（85-13）600=3.97104kJ滅酶過程總需熱Q4=Q,需+ Q,罐+ Q,散=(3.15+0.312+0.0397)106=3.502106kJ2.2.2.4.冷卻需要放熱為了節省冷卻時間，當物料和罐體降溫到25時泵入離心機物料放熱Q，放= GCt3=23.8971034.18（85-25）=5.993106kJ罐體放熱Q,，放= G罐C罐t3=207000.5024(85-25)=6.240105kJ總放熱Q7= Q，放+ Q,，放=（7.2+0.749

38、）106=6.617106kJ2.2.2.5.濃縮帶走的熱量Q縮=G氣（ctr） =22.9124103（4.18713+2459.1） =5.76107kJ2.2.2.6.干燥帶走熱量干燥器進風溫度300，出風溫度95，平均溫度197.5，水從13升至100平均比熱容4.1805 kJ/（Kg）Q干=G氣（ctr）=35.6（4.1805197.5+2257.6）=1.098105kJ2.2.2.7.耗蒸汽量2.2.27.1自溶D3= = =3.034103kg2.2.27.2滅酶D4= = =1.703103kg2.2.2.7.3濃縮根據所選設備，水蒸發量24t/h,耗蒸汽量7.2t/h根

39、據計算，濃縮每批次物料需要蒸發水22.9126t消耗蒸汽D5=22.9126247.2=6.874t2.2.2.8冷卻水耗量2.2.28.1脫苦時冷卻M3= = =5.406102kg2.2.2.8.2滅酶后冷卻M2= = =6.883104kg2.2.2.9熱量衡算表車間每天和全年的熱量衡算表如下。表4熱量衡算表每天炎熱季寒冷季項目需熱/kJ項目需熱/kJ自溶3.982106自溶6.237106 滅酶3.495106滅酶3.502106小計7.477106小計9.739106項目放熱/kJ項目放熱/kJ攪拌時冷卻2.49104攪拌時冷卻2.49104滅酶后冷卻6.514106滅酶后冷卻6.6

40、17106小計6.539106小計6.642106全年（炎熱季+寒冷季）項目需熱/kJ項目放熱/kJ自溶1.533109攪拌時冷卻7.455106滅酶1.050109滅酶后冷卻1.970109總計2.583109總計1.977109設備選型1.儲水罐根據表2，每批次需水21.976噸。因此采用了淄博搪泰化工設備有限公司的25t搪玻璃臥式儲罐。參數如圖，容積27.73噸，裝料系數79%。圖3儲水罐參數圖2.啤酒罐根據表2，每天回收啤酒2.25噸，因此采用了淄博搪泰化工設備有限公司的3t搪玻璃臥式儲罐。參數如下圖，容積3.337噸，裝料系數67%。圖4啤酒罐參數圖3.脫苦罐根據表2，脫苦的懸液質量

41、10.926噸，因此采用了淄博搪泰化工設備有限公司的F15000型不銹鋼反應罐。參數如下圖，可裝料16.45噸，裝料系數66%。圖5脫苦罐設計圖圖6脫苦罐參數圖4.自溶罐根據表2，自溶罐中裝料23.897噸，因此采用了淄博搪泰化工設備有限公司的F30000型不銹鋼反應罐。容量32.61噸，裝料系數73%。參數如下圖。圖7自溶罐參數圖5.過濾器根據工藝要求，采用了禹州市化工機械制造廠的01#型單袋式過濾機。參數如下圖。最大過濾能力20t/h。圖8過濾器參數圖6.離心分離機根據工藝要求，離心機1、離心機2、離心機3均采用了遼寧祥隆制藥機械有限公司的DHC500全自動排渣液固碟片式分離機。圖9分離機

42、實物圖表6離心機參數圖機型額定處理量t/h液相排除壓力MPa功率kW重量t尺寸mDHC500100.2152.21.21.11.787.泵本工藝中采用的泵均來自上海博禹泵業有限公司。如圖10.圖10離心泵示意圖泵1泵2泵4泵6均使用同一型號的離心泵，參數如下表。表7型 號流 量Q揚程m效率%轉速r/min電機功率KW允許汽蝕余量mt/hl/s40-250(I)C10.02.78523629005.52.3泵3泵5泵7均使用同一型號的離心泵，參數如下表。表8型 號流 量Q揚程m效率%轉速r/min電機功率KW允許汽蝕余量mt/hl/s65-200(I)5013.950672900153.0泵8泵

43、9均采用了同一型號的離心泵，參數如下表。表9型 號流 量Q揚程m效率%轉速r/min電機功率KW允許汽蝕余量mt/hl/s65-125(I)A4512.51671290043.08.濃縮器根據工藝要求，采用了安徽奧森機械設備有限公司的三效降膜蒸發器。參數如下表。表10型號蒸發水量Kg/h生蒸汽消耗量kg/h生蒸汽壓力MPa噸蒸汽蒸發水量t真空度MPa蒸發溫度AJZ-242400072000.883.33-0.085539.干燥機根據工藝要求，采用了北京霍爾斯生物科技有限公司的PRODUCTION MINOR型噴霧干燥器。如下圖。圖11干燥機實物圖表11干燥機參數表最大水蒸發量最高進風溫度最高出

44、風溫度200時氣體流速尺寸/m能耗30Kg/H300120360 kg/h4.42.02.736KW10.包裝機1根據工藝要求，采用了河南鄭州星火包裝機械有限公司的膏體灌裝機。如下圖所示。圖12包裝機實物圖表12包裝機參數圖電 源功 率氣 壓灌裝速度灌裝精度220/110V 50/60Hz10W0.4-0.6MPa10-30瓶/分111.包裝機2根據工藝要求，采用了河南鄭州星火包裝機械有限公司的自動粉劑包裝機。如下圖所示。圖13包裝機示意圖表13包裝機參數表電源功率包裝精度包裝時速重量Kg整機尺寸(mm)AC380V900W1%1500-3000袋3801000650200012.包裝機3根據

45、工藝要求，采用了上海佳禾包裝機械有限公司的GF-100定量灌裝機。如下圖所示。圖14包裝機實物圖表14包裝機參數表型號灌裝量(ml)操作方式灌裝精度GF-100500氣動1.5%配用氣壓配用氣量生產能力(次/分)外形尺寸(mm)4Mpa0.1M3min255005001400設計結果一覽表車間物料衡算表如下。表2酵母泥深加工車間物料衡算表每天每年經過各設備中物量/噸各步酵母泥質量/噸原料投入/噸離心機14.500處理前4.500酵母泥1350.000啤酒罐2.250離心分離1后2.250水6592.800包裝機32.216經過稀釋罐后2.216碳酸氫鈉3.270泵12.250過濾后2.183木

46、瓜蛋白酶1.433稀釋罐13.500經過脫苦罐后2.150產出/噸泵213.298經過自溶罐后0.417啤酒675.000過濾器13.298離心分離3后0.334酵母膏144.300廢物箱0.120濃縮后0.329胞壁粉25.800泵313.098經過包裝1后0.322廢物9.960離心機213.098干燥后0.088備注自溶時要加入鹽酸調pH,由于加入量不確定，因此物料衡算時沒有計算在內。計算加水量時將酵母細胞所含的水算在酵母泥內，因此各步加水量是指稀釋酵母泥的用水量。為了簡化計算，經過管道的損耗沒有計算在內。泵42.183經過包裝2后0.086脫苦罐10.926各步加水、出水量/噸泵510

47、.893稀釋加11.250自溶罐23.897離心分離2出10.915泵623.539脫苦加8.732離心機323.539自溶加12.909泵723.411每天總需水量21.976濃縮機23.411添加物/千克包裝機10.491碳酸氫鈉10.900干燥器0.128木瓜蛋白酶4.778包裝機20.088每天處理酵母泥4.5噸，得啤酒2.173噸，酵母膏0.481噸，胞壁粉0.086噸車間每天和全年的蒸汽和冷卻水用量表如下。表5蒸汽、冷卻水衡算表每天炎熱季寒冷季蒸汽用量/kg蒸汽用量/kg自溶1.936103自溶3.034103滅酶1.670103滅酶1.703103濃縮6.874103濃縮6.87

48、4103小計1.048104小計1.161104冷卻水用量/kg冷卻水用量/kg脫苦時冷卻2.482102脫苦時冷卻5.406102滅酶后冷卻6.493104滅酶后冷卻6.883104小計6.518104小計6.937104全年（炎熱季+寒冷季）蒸汽用量/kg冷卻水用量/kg自溶7.455105脫苦時冷卻1.183105滅酶5.060105滅酶后冷卻2.006107濃縮2.062106總計2.018107總計3.314106車間所有設備統計如下。表15車間設備統計表名稱型號數量所屬公司儲水罐25t搪玻璃臥式儲罐1淄博搪泰化工設備有限公司啤酒罐3t搪玻璃臥式儲罐1脫苦罐F15000型不銹鋼反應罐

49、1自溶罐F30000型不銹鋼反應罐2離心機1、2、3DHC500全自動排渣液固碟片式分離機3遼寧祥隆制藥機械有限公司水泵1、2、4、6ISW型臥式離心泵40-250(I)C4上海博禹泵業有限公司水泵3、5、7ISW型臥式離心泵65-200(I)3水泵8、9ISW型臥式離心泵65-125(I)A2濃縮器三效降膜蒸發器1安徽奧森機械設備有限公司干燥器PRODUCTION MINOR型噴霧干燥器1北京霍爾斯生物科技有限公司包裝機1膏體灌裝機1河南鄭州星火包裝機械有限公司包裝機2自動粉劑包裝機1包裝機3GF-100定量灌裝機1上海佳禾包裝機械有限公司每批次深加工時間表如下。表3每批次深加工時間流程表項

50、目1速度t/h耗時/h項目2（與1同時進行）速度t/h耗時/h項目3（與2同時進行）速度t/h耗時/h離心分離1100.45自帶泵泵入啤酒罐100.45包裝30.753泵1泵入稀釋罐100.23稀釋罐加水時間450.25泵2泵入振蕩篩200.67振蕩篩過濾200.67泵3泵入離心機450.52離心分離2101.31泵4泵入脫苦罐100.22脫苦罐加水450.19攪拌0.5自溶罐加水450.29泵5泵入自溶罐450.24升溫2.3自溶20升溫3.45滅酶0.17冷卻1泵6泵入離心機102.35離心分離3102.35自帶泵泵入濃縮器102.35濃縮240.96干燥0.031.19包裝11.80.27包裝21.30.07總計34.64h備注：每批次處理時間超過24小時，其中物料在自溶罐停留時間最長