年产10吨菠萝蛋白酶提取工厂初步设计
型号规过滤面滤材尺滤膜孔过滤压水流量电机功外型尺寸格 积(m2) 寸(mm) 径(um) 力(Mpa) (t/h) 率(kW) (mm) 1000×600ZH-400 2.000 Φ400 0.8 0.15 9.0 1.5 ×1000 5.6超滤设备 根据生产工艺，需要100k超滤膜和10k超滤膜的超滤设备各一套。 每天需要处理原果汁41.667t，每天处理14小时，每小时约需处理2.98m3。根据计算，选择2套超滤设备。主要参数见表5.6
表5.6 超滤设备主要参数 进口流速： 35t/h 出口流速： 30t/h 反冲洗压力： ＜0.1MPa 反冲洗流量： 200L/m2/hr 反冲洗时间： 15~60min 发冲洗频率： 30~60sec 管道大小： DN100 电源功率： 3.0kw×2=6kw 外形尺寸（mm）： 1800×3500×1500 套数： 2套 使用条件：
储液罐液位自动开启、关闭系统。
备全过程自动控制，为防止膜污染堵塞，设自动反洗装置。 使用状态：错流过滤或全量过滤，反向冲洗与快速冲洗，有过流、过载保护。 化学冲洗：随膜材质及膜污染情况而定。
灭菌处理：NaClO冲洗每周一次至每月一次。 特点：可以显著提高冲洗强度，有利于膜的再生。
5.7管式离心机
管式离心机：物料由底部进料口泵入转鼓内，在强大的离心力作用下，迫使料液进行分层运动。
经过100K超滤膜（浓缩2倍）和10K超滤膜（浓缩5倍）的浓缩过滤，浓缩液量为41.667/10=4.17m3。由于每天需处理的量少，算上停机卸渣时间，所以管式离心机每天工作6小时，根据计算选择1台管式离心机。主要参数见表5.7
表5.7 管式离心机主要参数 型号： GQ145 分离筒内径：(mm) 145 分离筒转速：(r/min) 14000 分离筒容积：(l) 11 电机功率：(kw) 3 通水能力：(t/h) 2 电源：(v) AC380 重量：(kg) 600 外形尺寸：(mm) 760×640×1610 5.8搅拌罐
根据工艺流程，所选的搅拌罐为不锈钢罐且带有搅拌器、冷却水管和保温层。 为了连续操作，1#，3#罐共同分装下每班（两班）生产的原果汁量：41.667/2=20.83m3，按填充系数0.8算，每个罐的体积为20.83/0.8/2=13m3，而2#罐装来自1#，3#罐的液体，即2#罐大小确定为26 m3。
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4#罐装每班经100k超滤膜浓缩2倍后的浓缩果汁，每班浓缩果汁量为20.83/2=10.41m3，按填充系数0.8算，体积为10.41/0.8=13m3。
5#罐是装经过2次浓缩，即每班浓缩10倍后的果汁体积为20.83÷80%÷10=3m3
5.9层析罐
每天每班经过超滤膜浓缩后获得的浓缩菠萝汁量为20.83÷80%÷10=2.6m3。层析罐的装液量系数为0.8，则要求层析罐的体积为2.6/0.8=3.25m3,取层析罐
2
的体积为5m3,设计层析罐的高度与直径的比例为2，则由V=3.14（D/2）H=5m3 ，可得D=1.47m;H=2.94m
根据工艺流程，所选的层析罐都带有搅拌器、冷却水管和保温层。为保证连续生产，需选择3个层析罐。
6经济核算
6.1年产值
经市场调查可知：菠萝蛋白酶的市场价约为 800元（人民币）/千克。 故：每年总产值为：10000×800=8000000元。 6.2固定投资 6.2.1设备费用 设备 单价（元） 数量 合计 锤式破碎机 7200 1 7200 双螺旋压榨机 30000 1 30000 袋式过滤机 2000 1 2000 卧式过滤机 9600 1 9600 板框过滤机 18000 1 18000 超滤设备 30000 2 60000 管式离心机 58000 1 58000 浓浆泵 1700 2 3400 离心泵 1000 15 15000 真空干燥机 12000 1 12000 注：1#、2#、3#罐7万/个；4#、5#罐、层析罐 8万/个。 设备费用合计：7200+30000+2000+9600+18000+60000+58000+3400+15000+12000 +210000+80000×5=1225200元。 6.2.2厂房投资
6.3原料成本及运费
1.每天需要菠萝渣量为83.333t，每车运10t，每天需要运9车，每车运费100元，则每年需要付运费为：9×100×300=270000元。
2.苯甲酸钠年用量6.25t，单价10000元/t。 则苯甲酸钠每年成本为：6.25×10000=62500元。
3.EDTA-2Na年用量6.25t，单价15000元/t。 则EDTA-2Na每年成本为：6.25×15000=93750元。
4.硫酸铵年用量220t，单价3250元/t。 则硫酸铵每年成本为：220×3250=715000元。
原料合计：270000+62500+93750+715000=1141250元。
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6.4电费
经计算，主要设备每小时耗电为：11+11+1.1+2.2+1.5+6+3+15×1.1=52.3kw，每天耗电52.3kw×14h=732.2kw?h，其他设备以及照明等耗电每天合计估计在300kw?h左右。则每天所需耗电量为732.2+300=1032.2kw?h/天 所以本厂生产菠萝蛋白酶期间（300天）用电量总计为：1032.2×300=309660 kw?h。工业用电按平均每kw?h0.56元计算，故总电费约为173409.6元。 6.5水费
由于本厂地处湛江市，可利用水源丰富，且工艺要求用水量不大，估计每天总的用水量（含生活用水）大约为130吨，按每吨水2.4元计算，则每年水费为130×2.4×300=93600元。 6.6工人工资
1.车间工人共30×3=90人，工资为1500元/月
2.负责原料挑选和进货的，即采购员4人，工资为1500元/月 3.车间管理人员8人，工资1700元/月 4.财务会计4人，工资2000元/月 5.技术人员4人，工资2200元/月
6.销售人员8人，工资1500元/月（另加提成） 7.检验人员4人，工资1500元/月 8.清洁工人5人，工资为1300元/月 9.司机5人，工资为1800元/月 10.保安6人，工资为1300元/月 11.仓库管理员6人，工资为1500元/月
12.水电气配送机修人员4人，工资为1800元/月 13.后勤6人，工资为1200元/月
14.中层管理人员10人，工资为2500元/月 15.上层管理人员4人，工资为4000元/月
工资合计：每月支付工人工资为187100元，一年按7个月计算，则每年支付工人工资为187100×7=1309700元。 6.7其他费用
1.上缴国家的税收为8000000×20%=1600000元 2.员工福利、劳保、五金等：50万元/年 3.电话费用：5000元/月，则3.5万元/年
4.用于购置各种设备、工具、器具、用具等的费用：50万元/年 5.差旅费：8000元/月，则5.6万元/年 6.产品运费：20万元/年
合计：1600000+500000+35000+500000+56000+200000=2891000元。 6.8毛利核算
毛利=产值-设备成本-原料成本-水电费-工资-其它费用
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=8000000-1225200-1141250-173409.6-93600-1309700-2891000 =2475540.4元
结 论
本课题通过对年产10吨菠萝蛋白酶工厂的设计与工艺论证，确定了最经济、实用、合理的设计方案，本设计主要有以下特点：
1、基于实际厂区的平面设计和在具体的实习中以及在查阅了有关资料的基础上提出的，具有推广价值；和实际生产紧密结合能够直接应用在生产实践中。
2、在生产工艺和设备的选型上符合食品卫生安全要求，工艺设计先进、布局合理、生产自动化程度高。
3、考虑到节能环保和卫生的要求，针对具体的生产环节进行了仔细分析和设计，采用CIP系统有效保证了设备及管道的卫生。
4、根据项目的经济分析,该项目经济效益良好，每年可实现利润250万元。 由此可以看出本课题在经济上合理、技术上先进、工艺上成熟、生产上可行。能够带动周围相关企业的发展，为农村闲置劳动力提供了就业机会，对当地的经济发展起到一定的推动作用。
结合以上及图纸核对，认为本课题可行。
致 谢
本设计是在阳元娥老师的悉心指导下完成的。在论文的查阅文献资料、设计绘图及设计的撰写等方面都得到了老师的悉心指导。阳老师严谨的科研态度、渊博的专业知识和崇高的敬业精神都将使我终身受益。在此对阳老师的细心指导和无私帮助致以最诚挚的谢意！
与此同时，还要感谢在设计的过程中同我一起合作做的各位同学，谢谢他们协作与帮助。
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参 考 文 献
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