图3活性污泥法处理污水流程图
水质排放标准
柠檬酸工业污染物排放标准(GB19430-2004):
COD≤150mg/l,SS≤80mg/l,排水量≤80米/T柠檬酸,PH:6—9。
2、废渣处理:
(1)菌丝渣:转售用作饲料或进行深加工提取麦角固醇等化学品;
(2)石膏渣:烘干后用作水泥生产助剂,也可与碳铵纯碱等进行化学深加工处理;
3、废气处理
锅炉→炉渣→外运 ↓ 废气
↓ 粉煤灰
麻石水膜除尘器———→外运 ↓ 脱硫装置
↓
外运
图4 废气废渣处理流程图
4、其它 (1)、所有低浓度柠檬酸废水回收利用。
(2)河水循环使用,重复使用率达80%以上。 (3)环保产生的沼气用于锅炉热源。 (4)低位热能回收利用。
3
10.2劳动保护与安全卫生 10.2.1编制依据及采用的技术规范
《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》 (劳动人事部1998年1月25日)
10.2.2工业安全卫生规程
工业企业设计卫生标准TJ-79
工企业爆炸和火灾危险环境电力设计规程HG J-89 建筑设计防火规范BG J16-87
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10.2.3职业安全卫生防护的措施
1安全生产,防范为主。
选用先进的工艺技术,采用耐腐蚀材料、采用DCS集中自动化控制,并设置事故联锁及先进的监测手段,以防止生产过程中的事故发生。同时要加强生产管理、防止跑、冒、滴、漏现象发生,在有工人操作的厂房里,应设计换气通风装置,以防止有害气体的聚积,努力作好防尘、防毒、防腐蚀工作,从而保证安全卫生的生产环境。
柠檬酸生产中的最主要的危险物是蒸汽、硫酸、盐酸、烧碱、液氨等。蒸汽主要危害是高温烫伤可能,预防措施为蒸汽管道保温、加强员工安全意识;硫酸、盐酸、烧碱主要危害是高浓度下的强腐蚀性,液氨的主要危害是汽化后的刺激性和窒息性,预防措施主要为加强设备管理,加强员工安全培训,并配置必要的劳保护品;预防措施主要为加强设备管理,防止跑、冒、滴、漏,设计中设备及管道均考虑选用防腐材料。加强员工安全培训及管理,配置必要的劳保护品;严格遵守操作规程,现场操作人员要穿戴防保用品。
2供电上,合理设计,以保证供电的安全可靠性。按照“电力设计规程”选择电力供配电设备。整个装置考虑设置完善的继电保护系统,使电力设备及配线发生故障时不损害设备及不伤害操作人员。
3用防爆电器及防爆灯,行灯使用36V安全电压。 4装置区布置了消防通道,配备消防设施。
5对人身有危害的操作岗位,设置防护用具,紧急冲洗设施等。
10.2.4事故时抢救及应急措施
1、当化学品喷溅到人体上时,应迅速用清水冲洗。 2、当发生中毒事故时,应使患者迅速离开现场,并作好现场应急清洗处理,然后立即送医务室治疗。严重者在厂医务人员陪同下,迅速送往医院抢救。
3、相关生产有毒岗位设置事故柜一个。每个事故柜配置医药急救包和符合质量要求的空气呼吸器二台或氧气呼吸袋二个,配置过滤式防毒面具,其面具的数量应超过岗位当班人数。
10.2.5防机械损伤及烫伤措施
1)机械传动设备凡附开式齿轮、链轮、皮带轮的传动部位均设安全罩。 2)凡有高温(外表温度>60度)的设备及管道,在人行通道和经常接触处,均用保温材料隔离,防止烫伤。
综上所述,采取上述防范措施之后,改善岗位工作环境及劳动条件,符合劳动安全卫生的要求。
42
10.3消防
10.3.1工程的消防环境
工厂原有的水消防系统需要加以整改完善。在厂区一公里范围内有海州消防中队,消防设施较齐全。
10.3.2工程的火灾区危险性类别
生产属四类生产装置
10.3.3消防设施和措施
严格危险品的贮存、运输和使用管理。加强生产作业管理和设备维修保养管理,认真执行《危险化学品安全管理条例》。拟采用下列消防措施: 1、常规水消防系统。
2、生产区配备阻火器、沙桶等安全消防设施,在主装置附近设置泡沫灭火系统。
3、配置移动式灭火设施,以扑灭局部初级火灾。
11.技术经济分析与设计概算
11.1工厂成本产品成本概算
100000吨/年柠檬酸生产成本
名 称
单位 供应价 单价 物料消耗 年累计消耗
(元) (元) 单耗(t/t) 金额(元) 物料(t) 总额(万元) 吨 吨 吨 吨 吨 吨 吨 只
薯 干 碳酸钙 氢氧化钙 硫 酸 盐 酸 活性炭 烟 煤 包装材料
1160
146 328 520.0 360 5380 420 2.3
992 125 280 445 308 4600 359 2
1.4 0.88 0.02 0.88 0.15 0.0035 1.20 40
43
1388.8 110.00 5.60 391.60 46.20 16.10 430.80 80.00
130000 88000 2000 137600 17500 350 120000 4000000
12896 1100 56 3916 462 161 4308 800
辅 料 河 水 电 汽 工 资 大 修 维修费 折 旧 其他 车间总成本
吨
0.3 0.55 53.00
100 502 0
56.00 30.00 240.96 0.00 128.82 95.84 95.84 408.98 10.00 3905.46
0 10000000 50200000
0 0 0 0 0
560 300 2409 1288 958 958 4089 100 21467
KWH
注:原辅材料价格均为不含税价。
11.2设备的总投资概算
100000吨/年柠檬酸生产总投资概算(单位:万元)
序号 1
项 设 备 目 粉碎发酵板框 2 3 4 5 6 7 8 9 10
8188
管件 及阀门
安装费1
电 器
仪 表
安装费2
土 合计
其他
建 1
备 注
2500 2140 245 740 100 1533.5
4356 702 198 100 1035
15445 17065 1830
985 340
含办公室、化验
室
粗精提取 6932.5 2100 1805 200 1500 140 动力系统 培菌系统 河水 循环水 环保 其他 合 计2
GMP标准设计
1200 210 70 962.5 2081.5 583.5 20228
300 15 40 150 225
300 45 20 150 360
25 10 10 10 125
5 0 0 0
1285 3865 3210 44020 500
0 500
精制烘干包装车间
40 305
430 75 1818.5
9745
5330 4730 1055 2545 390
11 土地 1000 1000
44
12
设计费 总 计
9745
200
200 0
20230 5330 4730 1055 2545 390 1700 45725
11.3经济技术分析
1.出厂价格
由市场价格决定,一水柠檬酸年产量100000吨,价格(含税)5900元/吨 2.银行利息
45725 ×7%=3200.75万元
则一年支出总额为45725+3200.75 =48925.75万元 3.利润
综上,一年总利润为:59000-48925.75= 10074.25万元 4.投资回收期
本设计预计建设期一年。
项目完成之后可年产成品柠檬酸10万吨,投资回收期为:
投资回收期=(总投资÷正常年利润)+建设期=(45725÷10074.25)+1=5.5年 经济可行。
参考文献
[1] 吴思方:《 发酵工厂工艺设计概论》[M],中国轻工业出版社1995,第35-176页.
[2] 吴思方:《 生物工程工厂设计概论》[M],中国轻工业出版社2008,第41-166页.
[3] 王福源:《现代食品发酵技术》[M],中国轻工业出版社1998,第1-205页. [4] 梁世中:《生物工程设备》[M],中国轻工业出版社2005,第130-148页. [5] 胡红波:《生物工程产品工艺学》[M],高等教育出版社2008,第37-45页. [6] 金其荣等:《 有机酸发酵工艺学》[M],中国轻工业出版社1987,第65-156页.
[7] 王博彦等:《发酵有机酸生产与应用手册》[M],中国轻工业出版社2000,第78-136页.
[8] 赵军等:《化工设备机械基础》[M],化工工业出版社2000,第64-189页. [9] 蔡继宁等:《化工设备机械基础课程设计指导书》[M],化工工业出版社2000,第45-125页.
[10] 中国石化集团上海工程有限公司:《化工工艺设计手册》[M],化工工业出
45
版社2003,第1-198页.
[11] 谢端绶等:《常用物料物性数据》[M],化工工业出版社1982,第78-116页. [12] 林大钧,陆宏钧:《简明化工制图》[M],华东理工大学出版社1998.12,第1-212页.
[13] 姚玉英:《化工原理》[M],天津科学技术出版社1997,第199-286页. [14] 沈自法,唐孝宣等:《发酵工厂工艺设计》[M],华东理工大学出版社1994.6,
第35-212页.
[15] 华南工学院等校:《发酵工程与设备》[M], 轻工业出版社1981.10,第35-134页.
[16] Papagianni, M.M. Mattey, and B. Kristiansen. 1994. Morphology and citric acid production of Aspergillus niger PM1. Biotechnol. Lett. 16:929–934.
[17] Yigitoglu, M.and B. McNeil. 1992. Ammonium and citric acid supplementation
in batch cultures of Aspergillusniger B60. Biotechnol. Lett. 14:831–836.
致谢
本设计是在缪静老师的精心指导和严格要求下完成的。在整个设计过程中,缪老师给了我许多宝贵的经验,并教会我很多在学习和工作上的道理。她的谆谆教导和勤奋求实的作风使我受益匪浅,让我在以后的工作和学习中找到了学习的榜样。同时,缪老师在我低沉的时候也给了我很多鼓励和信心,让我能顺利的把毕业论文完成。在此,谨向她表示衷心的感谢和敬意,并祝缪老师在以后的工作和生活中能万事如意!同时向在设计中为我提供宝贵意见及帮助的其他各位老师及同学表示衷心的感谢!
附录
附图1:厂区平面布局图 附图2:设备流程图 附图3:车间平面布局图 附图4:发酵罐图
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