年产5万吨赖氨酸设计说明书.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date年产5万吨赖氨酸设计说明书年产4万吨赖氨酸设计说明书 年产5万吨环己醇设计说明书 目录 - 1一、 设计依据 - 2二、 环己醇生产状况及市场情况 - 2 三、 产品特征 - 4四、 产品开发意义 - 5五、 资源情况 - 5六、 建设规模及产品方案 - 5七、 厂址概述 - 5八、 技术特征及设备方案 - 6九、 工艺计算及资金预算 - 10十、 资金估算及筹措措施 - 12十一、 设备选用 - 12十二、 设备一览表 - 13十三、 环境保护 - 15十四、 项目实施计划 - 16一、设计依据 、有基本的生产及技术力量保证。 、严格执行国家规定的环保相关法规，符合环保要求，“三废”治理与项目建设“三同时”。 、严格执行国家有关“劳动安全卫生”规定，确保安全生产。二、赖氨酸生产状况及市场情况 我国赖氨酸市场呈现出的几个比较突出的特点： （一）、赖氨酸价格波动大，历史上两次冲向新高 尽管赖氨酸生产厂家数量有大幅度增加，但赖氨酸市场价格并没有因此而相对平稳。价格波动大：历史上两次冲向高位。2004年中国赖氨酸市场价格由15元/公斤暴涨到50元/公斤。当时一是由于赖氨酸国内与国际市场价格到挂，欧美市场价格比国内市场价格高出很多，导致进口酸到货量比去年同期大幅下降，同时也吸引了国产酸出口到国际市场，国内货源紧张，二是由于美国大豆暴涨，从而导致了今年3、4月份国内市场赖氨酸34元/公斤的价格。 （二）、赖氨酸市场用量逐年增大。 据统计，国内赖氨酸用量每年以30%以上的速度递增。2000年国内赖氨酸的消费总量为7万吨，2003年便达到了13.8万吨，2004年将远远超过2003年的水平，预计将达到18万吨左右。2004年用量之所以大幅度增加，一个重要原因是大成65%的赖氨酸硫酸盐的大量集中投放市场，并以与高含量赖氨酸相比自身所具有的明显的价格优势，有利于饲料企业降低生产成本，增强产品竞争力，因此，65%的赖氨酸硫酸盐刚刚上市就占据了很大的市场份额，并大大地提高了赖氨酸消费总量。赖氨酸是常用量分析如下：年份总量进口量进口比例国产比例20007万吨5.3万吨7624200313.8万吨7.5万吨5444200418万吨5.58万吨3169 （三）、目前养猪利润相当不错，这必将刺激养殖者的积极性，后期生猪存栏量可能出现一个爆发性的增长过程，这将有利于提高赖氨酸的需求。 赖氨酸是世界上仅次于味精的第二大氨基酸，目前全球赖氨酸的生产能力近万。下列各表分别列举了近几年国内外赖氨酸的生产及消费情况。表近几年国内赖氨酸需求量年分需求量增长量同比增长结转200070732吨 2001107985吨+37253+52.6%2002133357吨 +25372+23.4%2003148690吨+15333+11.4%2004182000吨+33310 +22.4% 20000吨2005225637吨+43637 +23.9% 35000吨国内赖氨酸消费结构（）行业医药中间体食品添加剂饲料添加剂国内5590国内1010802国外赖氨酸生产状况 目前，世界上赖氨酸的总生产能力约万年，产量约万年。美国公司是目前世界上最大的赖氨酸生产企业，现有生产能力万 年，占世界市场的以上。日本味之素公司，现有套生产装置，分别建在美国、法国、中国、泰国、意大利和巴西，总生产能力万年 。日本协和发酵 。公司现有套装置分别建在美国、墨西哥、匈牙利和日本，总能力约万年该公司计划将其赖氨酸生产能力扩大到万 年，争取将赖氨酸的市场份额增长到以上。为此目的，该公司一方面积极扩大其在美国、墨西哥、匈牙利以及亚洲现有赖氨酸装置的能力，另一方面计划在亚洲开辟新的生产点 。美国公司和德国公司合作，在美国的建成万 年的（含赖 氨 酸 硫 酸 盐）生 产 装 置 德 国公 司 于年月 将 韩 国赖氨酸厂收购，将该公司原有的万年的能力提高到了万年。印尼糖业公司是韩国第一糖厂投资建设的赖氨酸生产企业，其生产能力已经扩充万 年到万 年，现已达到万年。德公司在乌克兰建成的生产装置，在斯洛伐克建设的生产厂等，总能力也达到万年2.2 国内赖氨酸生产状况 我国赖氨酸工业起步较晚，年代初国内有十几家生产厂，但产能均很小，大的也不超过数百 年。经过多年的发展，通过与国外公司的合作及技术、装备的引进，某些企业的生产也初具规模。目前，我国较大的赖氨酸生产企业有家以上，能力已达万 年。但受国外赖氨酸进口的冲击，产量不足万年。随着国内畜牧养殖业和饲料工业的蓬勃发展，国内赖氨酸市场需求量快速增长，进口数量逐年增加，见表。表近几年我国赖氨酸、酯及盐出口情况万年份进口量出口量需求量20004.480.1577.0720017.360.7828.020028.140.97311.020038.700.89113.220048.930.98214.7 由于国内氨基酸仍有较大的缺口，因此，许多已经掌握赖氨酸生产技术的企业纷纷准备扩大生产能力。长春大成实业集团公司拟再新增万 年生产能力：川化味之素有限公司拟再新增万年生产能力。安徽丰原生化股份有限公司拟再新增万 年生产能力。安徽宿州百伦生物有限公司拟建生产规模万 年。东方希望集团计划在内蒙古包头建设万年赖氨酸生产装置。福建泉州大泉赖氨酸有限公司计划与山东葵华集团公司合作建设万年赖氨酸生产装置。山东巨能电力金玉米开发有限公司计划建设万年赖氨酸的生产装置。 这些装置建成投产后，我国赖氨酸生产能力将达到万 年。由宁夏伊品集团投资亿元兴建的西北最大的赖氨酸生产线于年月在银川市建成投产，跻身于我国大型赖氨酸生产基地的行列。2、3国内赖氨酸市场目前赖氨酸市场多重因素影响，打压市场价格走低，具体分析如下： 当前赖氨酸供过于求的大形势已经不必再提，另外国产赖氨酸生产厂家由于目前市场整体的需求不旺，致使多数赖氨酸生产厂商的库存不断积压，而某些地区的二级销售商的进口酸库存略显紧张，经销商试图拉高价格，但是由于企业的观望及国内总体需求不旺，导致成交量并不 大 。目前国内主要赖氨酸生产厂家吉林大成年月日调低赖氨酸指导价格，目 前赖氨酸出厂指导价在元，赖氨酸出厂指导价在元。总之，国内赖氨酸生产的盲目扩张，给今年的赖氨酸市场蒙上了一层阴影，面对国内庞大的供应量，整体而言，预期价格难以高攀。2.4 我国赖氨酸生产存在的问题及对策 我国赖氨酸生产与国外的差距表现在以下几个方面： （）自动化程度不高。目前我国赖氨酸生产中，大部分操作是人工完成的，因此不能对一些控制因素（如糖耗、温度）作出迅速反应；另外，一些关键的仪表（如耐高温的计、溶氧仪）、阀门等检测仪器水平和设备水平也有待提高。赖氨酸生产是一项生物工程的高新技术，应加强对赖氨酸发酵机理的理论研究，找出发酵中各影响因素关联式，以便于用计算机控制生产，提高生产过程自动化程度。（） 能耗问题。国外生*产赖氨酸需要标准煤，而我国需要，因此开发低能耗的浓缩装置十分必要。（）培育高产新品种、加强赖氨酸结晶最佳条件的研究也是当前生产中亟需解决的问题；另外，合成法和酶法都较为经济，又便于大规模生产，应加大研究开发的力度。针对目前国内赖氨酸市场不景气，赖氨酸工厂都纷纷停产的状况，提以下几点意见： （）我国是赖氨酸消费增长最快的国家，已经成为世界上赖氨酸第二大消费国，有巨大的市场容量和良好的市场前景。但由于我国的赖氨酸市场价格受到国 外产品的影响很大，因此，现有赖氨酸生产企业，通过技术创新、优化生产工艺，消除装置的瓶颈，确保满负荷稳定生产，从而降低生产成本，提高产品质量和级别，减少能耗，提高利润，开发相关产业（如：聚赖氨酸），努力做到人无我有、人有我优；提高企业的竞争力和市场占有率。（） 正在进行扩产改造的企业，应对生产赖氨酸的菌种、工艺水平、原料和能源价格等方面客观地进行分析比较。确定其竞争优势和抗风险能力，避免盲目投资。（） 对于一些有实力的工厂应该坚持一段时间，熬过这段低谷期，或许“山穷水复疑无路，柳暗花明又一村”。即使有些库存产品，市场状况好转、价格回升后很快就能变现； （）资金解决问题：可多渠道筹集，一些企业可以跨行业引进资金，把其他行业富余资金引进为我所用；也可从本厂职工或社会闲散资金中集资，利润共享；或客户的预付资金，支付客户利息等。这样可以避免因停产、重新启动生产以及设备维护等带来的损失。三、 产品特征 由于大多数植物蛋白质中赖氨酸含量偏低，以致人和动物对蛋白质的利用率偏低，若在食物中添加适量的赖氨酸，可提高蛋白质的利用率。此外，用赖氨酸溶液喷洒蔬菜、水果可延长保存期，故可作果蔬保鲜剂。3赖氨酸在医药上的应用赖氨酸是构成蛋白质的基本单位，是合成人体激素、酶及抗体的原料，参与人体新陈代谢和各种生理活动，赖氨酸是人体必需氨基酸，在各种氨基酸输液配方中基本上都有。赖氨酸还可作为利尿药的辅助治疗剂，治疗因血中氯化物减少所致的铝中毒：可与酸（如水扬酸）作用生成盐，以减轻不良反应；与蛋氨酸合用能抑制重高血压病；同时赖氨酸也是优良的血栓预防剂。 近年来研究发现，赖氨酸对营养不良、乙型肝炎、支气管炎病有一定疗效；赖氨酸与亚铁化合物一起治疗贫血，效果显著。据国外报道：将赖氨酸加入四环素中。可以消除四环素在治疗中的副作用。3赖氨酸在食品上的应用3食品营养强化剂 赖氨酸是人体第一限制性氨基酸，即人类食品中最为缺乏的一种氨基酸，它是合成大脑神经再生性细胞和其它核蛋白以及血红蛋白等重要蛋白质所需的氨基酸。当食物中赖氨酸含量不足时，就会限制其它氨基酸的利用。营养专家认为，若在食物中添加赖氨酸：就相当于增加可利用的蛋白质。儿童食用添加了赖氨酸的食物，其智力发育、体格发育、血浆蛋白的含量以及对疾病的免疫力等均比较高。年老体弱者的食物中添加少量赖氨酸，可明显增加胃蛋白酶的分泌，使食欲增加。3食品除臭剂食品加工贮藏过程中产生的异臭大多是由羟基化合物引起的。赖氨酸的氨基能与羰基化合物的羰基反应，可以消除异臭。并能改善食品的色、香、味及质地。3赖氨酸在饲料上的应用畜牧业使用赖氨酸已获得显著效果。畜禽小动物对赖氨酸需求量较高。在其饲料中添加赖氨酸，能增进食欲，促进生长。畜禽饲料中未被赖氨酸含量比较低的饲料源。添加赖氨酸后可有效利用。在动物的成长阶段添加赖氨酸，可以降低原料成本。赖氨酸还是一种环保物质。它的使用可以减少畜禽饲料的总用量，以减少畜禽粪便。四、产品开发意义 L-赖氨酸是人和动物赖以生存的必需氨基酸，是人类重要的食品添加剂和医药原料，同时也是饲料首要的添加剂。我国是世界上赖氨酸用量第一大国，第十个五年计划末，我国赖氨酸年需求量将达到20万吨。L-赖氨酸是玉米深加工的重要产品。产品的附加值高，经济效益十分显著。五、资源情况(1)主要原辅料 生产赖氨酸的主要原材料是玉米淀粉,5万吨赖氨酸需用淀粉约18万吨,该项目所用的玉米淀粉,玉米在我国各地区的分布并不均衡，主要集中在东北、华北和西南地区，大致形成一个从东北到西南的斜长形玉米栽培带。种植面积最大的省份是山东、吉林、河北、黑龙江、辽宁、河南、四川七省。 所以在郑州建厂有充足的原料。(2)供电 发酵生产，其特点是连续生产，要求供电不能停止，否则会影响生产，造成不必要的损失。该项目由变电所3万5千伏二号变电站,装机容量6万4千伏,完全可满足该项目用电. (3)供热 该项目有厂区锅炉房供应 ，煤炭是主要的燃料，本省徐州及山东、安徽、河南等地都是产煤区，有足够的煤炭资源保证。六、建设规模与产品方案1、建设规模拟建设年产四万吨的赖氨酸生产线2、产品方案 生产产品主要用于医药中间体、食品添加剂、饲料添加剂，积极开拓无市场。七、厂址概述厂址选择其总原则：（1） 尽可能利用当地有力的条件，不免或克服不利的条件。（2） 尽可能利用当地的人力、物力、财力、自然资源，和保护环境。（3） 尽可能是企业接近原料、能源产地和产品消费地。（4）经济效益好，能加快国名经济的发展和人民生活水平的提高。1、工厂应接近原料的产地或转运地赖氨酸生产的主要原料是玉米淀粉，应选择在靠近原料产地或转运港口的周边，便于组织原料。此厂址选择方案：将此工厂建在郑州郊区，郑州边缘三分之二是农村，并且河南也是玉米主产地之一，原料来源极其广泛，价格低廉，剩下了大量的运输费用。郑州是全国的交通枢纽，这对产品外运带了方便。设在此地既接近原料产地有接近转运地。2、水源和水质必须有保证 发酵工厂的用水量是较大的，而郑州不算是缺水区，水源通过地下深井取水,地下水化学类型为重碳酸钙镁型中质软水,矿化度为0.50.53g/l,地下水充足,上游无污染源. 在生产过程中注意水的循环利用。3、交通运输方便发酵工厂的运输较重，原材料、燃料及产成品的运输量很大，应选择陆路和水路交通都较便利的地方，便于原料和燃料的进厂，在郑州采用陆路主要是考虑产品的外输。4、必须有充足的电力保证5、地质条件必须符合要求发酵工厂有许多的大设备如发酵罐蒸馏塔等，对厂区的地耐力有一定的要求。而郑州属于中原地带，一般地方都能符合要求。6、有较好的废糟处理条件工厂每天要排放大量的废糟，应用环保治理措施后，还要准备处理后的糟液的去向。可以把废糟用作肥料，也可以密闭发酵产生沼气，以供日常生活加热食用热量。7、所选建厂址郑州的地理自然条件 郑州位于河南省中部偏北，黄河中游南岸。介于东经112°42114° 14，北纬34°1634°58之间。西南部为嵩山山脉，西北沿黄河为岳山、广武山丘陵地带，东部是黄淮平原。境内有大小河流 35条，分属于黄河和准河两大水系，流域面积分别是2132平方公里和5313平方公里。属北温带大陆性气侯，年平均气温144，最高气温43，最低气温一17·9。年平均降雨量为6409 毫米。郑州属暖温带大陆性气候，年平均气温14.3摄氏度，降雨量640毫米，大部分集中在七、八、九三个月。绿化覆盖率达35.5%，被誉为"中原绿城"。郑州气候温和，四季分明。年平均气温14。3。七月份最热，月平均气温27。3。一月份最冷，月平均气温为-02。项目建设地点选择在郑州市，其自然条件总结为下表： 年平均气温 16.3 历年平均最高气温 38 历年平均最低气温 -4.2 最热平均相对湿度 85% 最冷平均相对湿度 75% 年平均气压 1016.5mP 夏季平均气压 1004.5mP 年均风速 3.6m/s 年均降水量 1025.6mm 日最大降水量 219.6mm八、 技术特征及设备方案 由于微生物发酵过程是一个机理复杂，要求严格的工业过程，目前大多数食品企业主要以人工经验手动调节为主，严重影响了产品的得率和成本。而采用基于现场总线的集散控制系统，能够大大提高发酵过程的控制品质，它应用各种先进的控制算法，在过程模型不是很清楚的情况下仍能对发酵过程进行优化控制。1、工艺流程 发酵法生产赖氨酸通常以玉米、淀粉为原料，其工艺过程为：淀粉中的酸或酶经水解成淀粉糖，加入营养盐调pH 值后，进入发酵罐进行灭菌处理，然后接入种子培养物便其发酵，经过微生物发酵后的浓缩液冷冻结晶、离心分离、烘干提纯后即得产品。工艺的选择：选择原则：（一） 原料物美价廉，易得（二） 产品质量高（三） 原料。辅助原料，佛你功力消耗低（四） 技术成熟可靠，生产控制稳定，易于操作（五） 对环境影响小（六） 经济效益好，社会效益高 （1） 传统工艺 传统的赖氨酸生产工艺，一般是发酵液先酸化后，进入树脂柱中进行离交提取，用氨水进行解析后的赖氨酸（解析液）进行薄膜蒸发浓缩，经结晶分离后精制成品。流程图如下：赖氨酸传统工艺存在的问题 ： 1） 发酵液处理问题 赖氨酸发酵液不进行过滤直接上柱提取（混液吸附），由之而产生的后果是显而易见的，即树脂吸附后进行洗涤，含大量的菌体、蛋白、胶体的废水将被洗涤下来形成难以治理的废水。事实上该废水是具有丰富营养资源的物质可做饲料使用的有价值的东西，但废水浓度很稀要将该废水浓缩成饲料要耗费大量的能源，经济上极不划算，这就是赖氨酸生产时废水难以治理的原因所在。由于混液吸附，树脂要频繁洗涤反冲，造成树脂破碎，树脂用量大更换频繁。更为重要的是杂质的吸附一定程度上影响了树脂的提取收率、解吸下的杂质及色素会带入下游工艺中影响产品的色泽、结晶质量。 2）蒸发浓缩的问题 传统料液浓缩技术基本沿用减压蒸发浓缩的方法，能耗成本很高。平均一吨蒸汽的效率只有1.0-1.2之间，蒸发水的成本将近100元。有工厂采用多效蒸发技术，能将蒸汽的利用效率提高很多，但多效蒸发器的投资同样相当高昂，且维护工作相对困难。蒸发由于是采用加热的方式同样带来一个问题是在加热蒸发过程中产品破坏使得产品的色泽加深影响质量。然而这一问题一直被赖氨酸生产企业所忽视。3）含硫酸铵的上柱废液处理问题 由于赖氨酸利用其两性氨基酸的特性进行吸附与解析，因此要在上柱之前进行硫酸调酸处理，然后解析时通过加入一定流量的氨水改变PH解析赖氨酸。不可避免的将会产生含硫酸铵的废水。 新工艺： 发酵液放罐后直接经Ultra-flo超滤系统过滤，能使真正收率达到99%以上，滤渣中含有大量的蛋白质及菌丝等营养物质，烘干后作饲料，可进行包装销售。 整个工艺过程除了最终产品赖氨酸和副产品饲料、硫酸铵外，无多余废水排放。 特点： 1） 酵液超滤过滤无须任何预处理，节约成本。菌渣可直接做饲料，完全消除废液污染。滤液不含蛋白质量高，保证连续离交进料要求。过滤收率可达98-99%。 2） 由于减少了蛋白对树脂的污染，可增加树脂的吸附容量10%以上，并有效延长树脂寿命。 3） 减少悬浮物在连续离交树脂罐内的沉积，减少反冲次数，减少树脂破碎。 4） 纳滤低成本的预浓缩，降低能耗。部分无机盐透过纳滤膜，减少产品灰份。纳滤透析水回用顶洗，闭路循环提高收率减低成本。（根据实践表明纳滤浓缩平均成本为20元/吨水） 5） 纳滤废水处理系统能将硫酸铵废水处理成回用水，并且回收硫酸铵做肥料。膜系统适应性强，能随时跟上今后用户对处理后的污水排放水质进一步提高的要求。 6） 本工艺膜系统运行平稳，维修容易。膜系统可分性强，可根据料液流量大小随时切换膜的运行数量，其余可进行清洗、保护或更换等操作，故膜系统无传统工艺的每年大修要求，在4045左右用低压力大流量对膜进行清洗，只需清洗一小时左右即能使膜通量恢复，而不用拆卸设备，可实现全自动运行与清洗。 7） 本工艺的占地面积大大缩小。由于膜设备都是由膜元件叠加起来的，使膜设备占地极小。膜系统为全封闭系统，无物料和气体的泄漏，噪音小，并容易实现全自动化运行。 发酵液放罐后直接经Ultra-flo超滤系统过滤，去除蛋白质、菌丝、悬浮物、胶体、细菌及其他大分子有机物于滤渣中，通过加水进行透滤，使真正收率达到99%以上，滤渣中含有大量的蛋白质及菌丝等营养物质，烘干后作饲料，可进行包装销售。滤液经 SEPTOR 连续式离子柱进行离交吸附，此工序后赖氨酸洗脱液进入纳滤膜系统预浓缩，赖氨酸浓缩液进行活性炭脱色、薄膜蒸发再浓缩、结晶、分离后精制成品，分离出的结晶母液再回收进行离交浓缩循环操作。纳滤膜的透析液为氨水，可回收利用。 SEPTOR 上柱废液经纳滤膜系统进行浓缩后，浓缩液为硫酸铵，纳滤系统出水可用于Ultra-flo超滤过程的顶洗水再利用（套用）。整个工艺过程除了最终产品赖氨酸和副产品饲料、硫酸铵外，无多余废水排放。工艺流程图如下： 2. 系统配置 针对赖氨酸生产过程的特点，以及用户的需求，我们对赖氨酸发酵过程采用组态灵活，可靠性好，易于扩展的SunyTDCS9200集散控制系统进行配置。我们为糖化车间、发酵车间、赖氨酸车间各设置一个现场控制站配操作面板，中央控制室内配置操作员站两台，工程师站一台，打印机一台，其中：·控制站负责对现场过程数据进行采集，处理及完成控制功能，并通过高速，可靠而开放的冗余系统总线网络与操作站相连，能够实现与其他集散型计算机控制系统、上层信息管理系统的无隙连接。·操作站/工程师站，采用主流工控机配置，装有Windows 2000 Professional操作系统和先进的组态软件SunyTech 7.0，实现了赖氨酸生产过程的优化控制和安全操作，生成友好的人机界面实时、安全、可靠地对赖氨酸生产过程实行监督、控制和优化。 3. 条件控制方案 （1） 发酵温度的调节与控制 发酵罐的温度一方面通过改变发酵液的物理性质间接作用于产生菌的代谢活动；另一方面通过对酶活性的影响直接作用于菌体生长和产物合成。在整个发酵过程中，不同的阶段对应于不同的适宜温度。变温操作比恒温操作能得到更高产率。温度通过计算机进行监视、记录 ；发酵过程温度控制系统是以生化反应器温度为主回路被控变量，以夹套内换热介质温度为副回路被控变量，分程控制热水、冷水阀位的串行控制结构，实践证明该控制方案能够充分克服对象滞后大、具有明显的时变性的缺点，达到精确控制温度的目的。 （2） 发酵过程压力控制 发酵过程操作压力的变化，将会引起氧在反应液中的分压改变，也就是说影响着溶解氧浓度的变化。影响发酵过程压力主要是供给的消毒空气的压力变化。通常控制发酵过程压力通过单回路PID 控制器调节排出气体量来控制。 （3） pH值控制 pH值是微生物生长的另外一个重要环境参数，在生化反应过程中，必须严格加以控制，否则会严重影响微生物的代谢的进行和代谢产品合成。菌种、培养基和发酵条件决定着pH值的变化。pH的变化会影响酶的活力，并有可能改变菌体代谢的途径及细胞的结构和功能。本方案中，通过分程调节加碱液的流量，维持发酵罐的PH值在某一设定值，以达到最佳的发酵PH值条件。 （4） 补料控制 发酵期间，由于菌体发育生长需要消耗大量的基质，而基质浓度过高或过低，均影响到产物的合成。因此在菌体生长期间必须保持一定的基质浓度，以维持最大的转化速率。本方案通过控制补料量来控制发酵罐中的基质浓度，以获得最佳补料曲线，补料量由分析尾气中O2和CO2含量动态修正。3、 系统效益分析 本系统自从在发酵装置投运以来，运行平稳，效果显著，装置的仪表三率，操作平稳率，单罐产量，产品质量等都大大提高 ；工人劳动强度，原料消耗率等都有大幅度降低，同时也确保了装置的平稳安全运行。直接提高了企业的市场竞争能力，为企业带来了明显的经济效益。主要控制指标如下 ： 发酵罐温度±0.2；PH值±0.05；罐压±0.005MPa；基质浓度不超过5%。4、技术特点先进高效的发酵工艺，能耗低，产率高。先进的膜澄清技术，回收高价值菌体，为离交创造条件。新型的连续离交技术，高收率，低耗水。高效的低温多效浓缩技术，能耗低，损失少。现代的连续结晶及分离技术，收率高，质量好。特殊的干燥技术，能耗低，质量好。首创解决氨氮废水难题，变废为宝，零排放，效益显著。5、主要技术经济指标赖氨酸产酸率14% 糖酸转化率46%提取收率94%每吨饲用赖氨酸盐成本控制在10000元左右。九、工艺计算及资金预算（一）工艺技术指示（1） 生产规模 50000t/a（2） 生产方法 直接发酵法（3） 主要原料：玉米淀粉（4） 其他：其生产菌种TL1具有耐高糖、耐高赖氨酸、产酸快、发酵周期短及不分解利用赖氨酸的特性，是一株优良的赖氨酸生产菌。 主要技术指标：（1）发酵产酸率：4.28；（2）转化率：35.28；（3）提取率：55.04；（4）发酵周期：35小时赖氨酸发酵工艺技术指示指示名单位指示数生产规模t/a50000生产方法直接发酵法年生产天数d/a300产品日产量t/a166.7产品质量纯度99%倒罐率%1.0发酵周期h35发酵初糖Kg/m3150淀粉糖化转化率%95糖酸转化率%35.28麸酸转化率%90赖氨酸提取率%55.04（二） 赖氨酸发酵车间的物料衡算首先计算生产1000kg赖氨酸需要好用的原料、辅料及其他物料量。1) 发酵液量 V1 =1000÷（150×35.28%×55.04%×99%） =34.68(m3)式中 150发酵培养基初糖浓度（kg/m3）35.28%糖酸转化率55.04%赖氨酸提取率99%除去倒罐率1%后的发酵成功率2) 发酵液配制需水解糖量：以纯糖算，G1=V1×150=5201.85(kg)3) 种液量 V2=2%V1=0.69(M3)4) 种子培养液所需水解糖量G2=25V2=17.34(kg)式中 25二级种液含糖量5) 生产1000kg赖氨酸需水解糖总量为：G=G1+G2=5219.19(kg)6) 耗用淀粉原料量 理论上，100kg淀粉转化生成葡萄糖量为111kg，故理论上耗用淀粉量为：G淀粉=5219.19÷（80%×95%×111%）=6186.81（kg）式中 80%淀粉原料含淀粉量95%淀粉糖化转化率 7) 甘蔗糖蜜耗用量种液耗用糖蜜量为20V2=13.8kg发酵培养基耗用糖蜜量为4V1=138.72kg合计耗糖蜜量152.52kg 8) 氯化钾耗量GKCL=0.8V1=27.74kg 9) 磷酸氢二钠（Na2HPO4.7H2O）耗量G3=0.2V1=6.94kg 10) 硫酸镁（MgSO4.7H2O）用量0.6（V1+V2）=21.22kg 11) 消泡剂耗用量0.6V1=20.81kg 12) 赖氨酸量发酵液赖氨酸含量为：G1×35.28%（1-1%） =1835.21kg实际生产的赖氨酸（提取率为55.04%）为：1835.21×55.04%=1010.1kg（三）50000t/a赖氨酸发酵车间的物料衡算表 有上述生产1000kg赖氨酸的物料衡算结果，可求得50000t/a赖氨酸发酵车间的物料平衡计算。具体计算结果如下表：物料名称生产1t赖氨酸物料量50000t/a赖氨酸的物料量每日物料量用费（元/年）发酵液 （m3）34.6817340005780 二级种液（m3）0.6934500115 发酵水解用糖（kg)5201.852.60×108866975 二级种培养用糖（kg）17.348670002890 水解糖总量（kg)5219.192.61×108869865 淀粉 （kg)6186.813.09×10810311354.45×108糖蜜（kg)152.527.63×106254208.235×106氯化钾（kg)27.741.39×1074623.332.2×106磷酸氢二钾（kg)6.943.47×1051156.673.823×105硫酸镁（kg)21.221.06×1063536.672.45×106泡敌（kg)20.811.04×1063468.331.875×107赖氨酸（kg)1010.15.05×1071683507.32×108十、资金估算及筹措措施 由于项目改建主要是工厂建设、设备添置和安装调试,预计全部改建8个月即可完成,主要原辅料消费价格为4.77×108元/年，产品收入为7.32×108元/年,土建和厂房共需投资4.0×108元,税收每年为2.56×107元，每年净收入2.294×108元，预计投资回收期需要大约2年。筹措措施：项目总投资的30%部分由企业自筹，其它70%部分引进合资资金，国家贷款。十一、设备选用发酵罐 年产量： 5万吨 日产量： 166.7吨 日发酵液量： 166.7×34.68=5781.156(M3)发酵罐体积: 200 M3所需发酵罐数：5781.156÷（200×75%)=39总发酵罐数： 39 + 1 = 40种子罐1) 日种子发酵液量：V2=2%V1×166.7=115(M3)2) 所需种子罐数：115÷(20×75%) = 8十二、 设备一览表 序号设备名称数量规格与型号材料1发酵罐40200立方米A3钢2种子罐820立方米A3钢3种子罐分过滤器1100cmA3钢4发酵罐分过滤器1 100cmA3钢5空气滤清储气罐2200立方米A3钢6无油空压机360立方米/分钟机体铸铁7离子交换柱6030立方米8维持管14立方米A3钢9喷淋冷却器2171立方米A3钢10结晶罐8个75立方米A3钢11贮晶槽8个75立方米A3钢13喷雾蒸发器1套24立方米/小时机体铸铁14冷却塔20台1000立方米/小时A3钢15冷却器2LT28-HF700机体铸铁16糖化锅2D5850A3钢17糊化郭2D3400A3钢18玉米浆泵2IS80-50-200机体铸铁19Ultra-flo超滤器1 -20薄膜蒸发器1LG50L -21纳滤装置2HL8040F -22热风干燥器1500-23玉米浆槽12000 ×1500mmA3钢24消毒液槽11.2m31Cr18Ni9Ti25废液罐120m3A3钢26配料罐6100m3A3钢27种子配料罐15m3A3钢28盐水槽11.2m3A3钢29无机盐槽10.8m3Cr18Ni9Ti十三、环境保护 (1)废水 赖氨酸生产主要的污染是高浓度废水,在改建项目中本公司将采用先进的喷浆造粒技术将高浓度废水制成有机无机复合肥,即可以解决环保问题,又可以增加项目的经济效益,还可以减轻污水处理厂的污水处理压力。(2)废气 主要来源于发酵罐产生CO2气体,采用蒸汽集气包杀灭活菌体,然后排入大气中。由提取车间产生的氯化氢气体逸出,采用设备加盖和酸雾吸收,车间安装风机。 (3)废渣 制糖滤渣可制砖;发酵液除菌后所得湿菌体烘干后可作词料出售。 (4)噪声 由污水处理站鼓风机产生的噪声最高,采用防噪声隔音措施,并包括出风口消声器,进,