目      录

第1章    引  言 2

1.1  研究背景 2

1.2 设计的任务及主要设计内容 3

1.3 设计的规模及产品 3

1.4  工艺技术参数 3

1.4.1  生产基础数据 3

1.4.2   种子培养基 3

1.4.3   发酵培养基 4

第2章  厂址的选择 4

2.1 厂址选择的重要性 5

2.2  厂址选择的原则 5

第3章   工厂总平面设计 5

3.1总平面设计内容 5

3.2  总平面设计的原则 6

3.3  工厂建筑物面积设计 6

第4章   赖氨酸生产工艺 7

4.1  赖氨酸生产工艺 7

4.1.1  赖氨酸生产工艺概述 7

4.1.2   工艺的选择： 8

4.2   原料预处理及淀粉水解糖制备 10

4.2.1  原料的预处理 10

4.2.2   淀粉水解糖制备 11

4.2.3  工艺操作规程 11

4.3   种子扩大培养及赖氨酸发酵 12

4.3.1  总体情况 12

4.3.2   车间操作规程 12

第5章   物料衡算和能量衡算 14

5.1发酵车间的物料衡算 14

5.1.1发酵液量 14

5.1.2 发酵液配制需糖量 15

5.1.3 二级种子液量 15

5.1.4 二级种子培养液所需糖量 15

5.1.5生产一周期赖氨酸需总糖量 15

5.1.6 耗用淀粉的原料量 15

5.1.7 发酵培养基硫酸铵耗用量 15

5.1.8 二级种子硫酸铵耗用量 15

5.1.9 玉米浆耗用量 15

5.1.10 磷酸二氢钾耗用量 16

5.1.11 硫酸镁耗用量 16

5.1.12 碳酸钙用量 16

5.1.13L-苏氨酸钠耗用量 16

5.1.14物料衡算总量 16

5.2 赖氨酸发酵车间的能量衡算 17

5.2.1蒸汽消耗量计算: 17

5.2.2冷却水消耗量计算 18

第6章     设备选型 18

6.1 发酵罐的选择 18

6.2种子罐的选择 19

6.3搅拌器轴功率的计算 20

6.3.1发酵罐搅拌器 20

6.3.2种子罐搅拌器 21

6.4贮罐计算 21

6.5配料罐的计算 21

6.5.1发酵罐配料罐 21

6.5.2种子罐配料罐 21

6.6离心机计算 21

6.7主要设备一览表 22

第7章  环境保护与安全生产 22

7.1 概述 22

7.1.1治理标准如下： 22

7.1.2环保设计 22

7.2 三废处理 23

7.2.1废气的处理 23

7.2.2废水的处理 23

7.2.3废渣的处理 24

第一章    引  言

1.1  研究背景

赖氨酸，2，6-二氨基己酸。蛋白质中唯一带有侧链伯氨基的氨基酸。L-赖氨酸是 组成蛋白质的常见20种氨基酸中的一种碱性氨基酸，是哺乳动物的必需氨基酸和生酮氨 基酸。在蛋白质中的赖氨酸可以被修饰为多种形式的衍生物。

广泛存在于动植物蛋白质中，共含量以干酪素中最高，玉米胶蛋白中最少。过去一般 都自血粉中提取赖氨酸(猪血粉中赖氨酸含量约9—10舶)。但采用这种方法，需用酸将蛋白质水解后，再进一步用树脂分离提取，工艺比较复杂，其产量受到了限制，用途不能扩大。自1960年日本用营养缺陷型的谷氨酸菌种直接发酵生产赖氨酸以来，产量有大幅度地增加，目前世界上赖氨酸的年产量已达到20，000—30，000吨，在氨基酸生产中占第三位，仅次于年产200，000吨的谷氨酸与年产60，000一70，000吨的d1—蛋氨酸(合成法生产)。日本的赖氨酸年产量约为15，000吨，其他如美国，法国，西德，意大利及巴西等国也有生产。1977年，日本东丽公司以合戍的氨基己内酰氨为原料，用酶法生产l—赖氨酸已投入生产，赖氨酸被广泛地用于饲料、营养食品，食品强化剂及医药等方面，预计今后赖氨酸的产量还将有更大幅度地提高。

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。

1.2 设计的任务及主要设计内容

赖氨酸生产全过程可划分为四个阶段：(1)培养基的配置；（2）菌种的扩大培养及赖氨酸发酵；（3）赖氨酸的提取与纯化；

本设计的任务是对一个年产一万吨赖氨酸厂的工艺设计，主要是赖氨酸的发酵阶段设计。设计的内容包括工艺流程：物料能量衡算；设备计算机选型；工艺设置及车间设计；主要设备工艺设计；等等。

1.3 设计的规模及产品

设计生产规模为年产一万吨赖氨酸厂的发酵提取工段，成品为赖氨酸。