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1、精选优质文档-倾情为你奉上年产3.5万吨柠檬酸工厂设计摘 要本次设计的是昆明理工大学2008届应届毕业毕业论文设计，题目是年产3.5万吨柠檬酸工厂工艺设计，在参观了楚雄市柠檬酸厂后，结合我国柠檬酸生产情况，进行了项目可行性论证、厂址选择论证、工艺流程选择和论证，辅助车间、主要车间平面布置说明、全厂总平面布置说明、环境保护与综合利用等方面的论述。本次生产工艺设计以木薯为原料，采用直接粉碎、调浆、液化，进行好气液体深层发酵，钙盐法提取，最后结晶、干燥得到柠檬酸。由于本设计为糖化、发酵、提取、精制车间的设计，着重于这几个车间的工艺计算、设备选型。通过全厂物料衡算、车间热量衡算，确定糖化、发酵车间主要
2、设备发酵罐、种子罐、车间管道的设计和选型以及全厂及车间布置。采用两级冷却加热空气除菌流程制备无菌空气，培养基连续灭菌。详细论述提取、精制车间工艺流程，绘制提取、精制车间设备布置图及发酵罐结构图。关键词：木薯、深层好氧发酵、黑曲霉、柠檬酸、设计、选型。ABSTRACT The design is 2008 session fresh graduated graduated papers design of Kunming University of Science and Technology, topics is annual 35,000 tons citric acid factory t
3、echnology design, after has visit citric acid factory in Chuxiong city , combination in China citric acid production situation, for project feasibility demonstration, and site select demonstration, and process select and demonstration, secondary workshop, and main workshop plane layout description,
4、and plant total plane layout description, and environmental protection and Comprehensive utilizationb Exposition. Design of the production process to dry potato as raw materials, direct crushing, pulp, liquefaction, aerobic submerged fermentation, extraction of calcium salt, finally be citric acid w
5、ith crystallization, drying. Due to this design as saccharification, fermentation, extraction, and refining workshop design, focused on the workshop process calculation, equipment selection. Through the whole material balance, plant heat balance, determined saccharification, fermentation workshop ma
6、in device of fermentation tank, seeding tank, plant piping design and the selection and layout of factory and workshop.Using two-stage cooling and heating air preparation of sterile air sterilization processes, continuous sterilization medium. Detail extraction and refinement workshop process, draw
7、the layout of workshop equipment and fermentation of extraction, refining tank map.Keywords: Cassava、 Deep aerobic fermentation、 Aspergillus Niger、Citric acid、design、selection.专心-专注-专业目 录前 言一、柠檬酸的性质柠檬酸是无色半透明晶体或白色结晶性粉末，无臭，有强烈的令人愉快的酸味，其在温暖空气中渐渐风化，在潮湿空气中有潮解性。根据结晶条件不同，它的结晶形态有无水柠檬酸和含结晶水柠檬酸。商品柠檬酸主要是无水柠檬酸(
8、C6H8O7)和异柠檬酸(C6H8O7H2O)。异柠檬酸由低温(低于36.6)的水溶液中结晶析出，经分离干燥后的产品，分子量210.14，熔点7075，密度1.542。放置在干燥的空气中，异柠檬酸中的结晶水会逸出风化。无水柠檬酸是在高于36.6的水溶液中结晶析出的，分子量192.12，密度1.665。异柠檬酸转变为无水柠檬酸的临界温度为36.6士0.15。柠檬酸(citric acid)，学名2-羟基丙烷三羧酸，分子式C6H8O7。为无色透明斜方晶系晶体颗粒，或白色结晶性粉末。无臭，有很强的酸味，味阈值为0.0025%。在温暖的空气中渐渐风化，在潮湿空气中微有潮解性。柠檬酸易溶于水，能溶于乙醇
9、，而不溶于乙醚、氯仿、苯、CS2、CCl4及脂肪酸1。柠檬酸的分子结构式如下二、柠檬酸的用途1.用于食品工艺因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。2.用于化工、制药和纺织业柠檬酸在化学技术上可作化学分析用试剂，用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂，用以配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂，可改善洗涤产品的性能，可以迅速和沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性，使污垢和灰分散和悬浮。3.用于环保柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液由于其蒸气压低、无毒、化学性质稳定、对SO2吸收率高等原因，是极具开发价值的脱硫
10、吸收剂。4.用于化妆品柠檬酸属于果酸的一种，主要作用是加快角质更新，常用于乳液、乳霜、洗发精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。 角质的更新有助于皮肤的中黑色素的剥落，毛孔的收细，黑头的溶解等。5.用于杀菌柠檬酸与80温度联合作用具有良好杀灭细菌芽孢的作用，并可有效杀灭血液透析机管路中污染的细菌芽孢。享有“西餐之王”美誉的柠檬具有很强的杀菌作用，对食品卫生很有好处，再加上柠檬的清香气味，人们历来喜欢用其制作凉菜，不仅美味爽口，也能增进食欲。三、柠檬酸的来源和发展情况1784年瑞典科学家Scheele首次从柠檬汁中结晶出固体柠檬酸。1860年意大利开始用添加石灰乳的方法从果汁中得到柠檬酸，从而
11、进行了工业化生产。直到20世纪初，柠檬酸主要是从柠檬中提取产量很低，主要应用于食品工业和洗涤剂，主要产地以意大利的西西里岛为主。1893年德国微生物学者Wehmer发现一种青霉能够积累柠檬酸，但未能实现工业化生产。1917年，美国学者Currie发现了一株产柠檬酸的黑曲霉，并通过美国的Pfizer(辉瑞)公司于1923年采用浅盘发酵实现了工业化生产，原料主要是糖蜜。1952年，美国的Miles公司首先成功地采用液体深层发酵工业化规模生产柠檬酸。由于这种新工艺比传统的浅盘工艺有更多的优越性，因而推动了世界柠檬酸工业的迅速发展，深层发酵法也成为柠檬酸发酵生产的主要工艺。到2000年，全球柠檬酸的年
12、生产能力在90万吨以上，并一直保持比较平稳的发展速度1。目前，全国柠檬酸年产能已达100万吨，占世界的70%左右；年产量达70余万吨，占世界的65%左右；年出口量50万吨，占世界贸易量超过了50%。柠檬酸全球市场近年来年均增长率在7%左右。德国和美国是世界上两个最大的柠檬酸进口国，年进口量约为10万吨和8万吨。我国是世界上最大的柠檬酸出口国，主要出口到美国、欧洲、日本等地。近年来我国柠檬酸出口量年均增幅达15%左右。我国柠檬酸生产企业众多，厂家遍布全国各地，2001年之前，柠檬酸企业的数量达到了最高峰，多达120多家，其中不乏产能低下、污染严重的小型企业。从2003年开始，经过数年市场调整，产
13、能不断向大企业集中。现在全国有20多家企业生产，锐减了80%以上。从生产成本看，生产柠檬酸的主要原料是玉米、红薯等。由于生活水平的不断提高，前几年我国市场上玉米、薯干等粗粮呈供大于求的状况，价格十分低廉，用它们生产柠檬酸原料具有价格优势。但近年来，我国玉米等粮食价格有较大幅度上涨。此外，我国劳动力工资、环保支出等费用也有较大上升。柠檬酸生产及运输还需耗用大量能源，而能源价格也涨幅惊人。因此，柠檬酸低成本办厂的优势在不断减少。从国内市场看，我国是一个有13亿人口的大国，有广阔的市场，但多年来，国内柠檬酸市场需求量增长缓慢。近年来国内需求不断增长，2005年市场年消耗量约为14.5万吨，目前的年消
14、耗量增加至17万吨。更主要的是，近年来我国柠檬酸产能增长过快，前几年很多地方为解决当地玉米等粮食深加工问题，纷纷扩大柠檬酸产能。仅2005年，全国就新增12万吨产能，2006年产能又扩大10吨，市场已形成供远大于求的局面。目前，全国柠檬酸产能已过剩30%40%，2002年，我国柠檬酸开工率为63%，现在仅为50%上下。多年来，我国柠檬酸生产企业一直是靠低价推销产品，不但出口产品价格比国际市场平均低20%，国内市场各企业也压价促销，从目前产销形式看，2009年产能过剩的状况还将持续下去。多年来我国国内市场对柠檬酸的需求平稳，增长幅度缓慢。面对日趋激烈的市场竞争，生产企业应加大技术投入，向下游开发
15、高档次产品。如无水柠檬酸具有不结块、利于运输、贮存和使用等特点，国外近年对无水柠檬酸需求增长迅速，是柠檬酸产品发展的方向之一。此外，我国柠檬酸深加工产品品种少，不及国外的一半。目前美国药典已经收载的柠檬酸下游产品有柠檬酸钙、柠檬酸铁、柠檬酸氢二胺、柠檬酸铁铵、柠檬酸锌等等。这些产品在国内的生产和应用已经起步，我国企业应借此契机向精细化、多元化、系列化方向发展。第一章 总 论一、项目可行性论证1.项目可行性研究的重要性及其意义2项目可行性研究作为投资项目中的前期工作的重要内容，对项目具有十分重要的作用，主要体现在以下几个方面： （1）、可行性研究是坚持科学发展观、建设节约型社会的需要；（2）、可
16、行性研究是建设项目投资决策和编制设计任务书的依据；（3）、可行性研究是项目建设单位筹集资金的重要依据；（4）、可行性研究是建设单位与各有关部门签订各种协议和合同的依据；（5）、可行性研究是建设项目进行工程设计、施工、设备购置的重要依据；（6）、可行性研究是向当地政府、规划部门和环境保护部门申请有关建设许可文件的依据；（7）、可行性研究是国家各级计划综合部门对固定资产投资实行调控管理、编制发展计划、固定资产投资、技术改造投资的重要依据；（8）、可行性研究是项目考核和后评估的重要依据。2. 项目可行型论证一个项目究竟可行还是不可行，有两个最为关键的因素：一是技术的完善程度，包括工艺条件和设备条件等
17、；另一个是市场需求状况。在市场经济条件下，市场需求在很大程度上决定了一个项目的可行与否。2.1我国柠檬酸工业日益走向成熟我国的柠檬酸产业，较早地进入了国际市场，经过多年的努力和奋斗已成为世界第一的生产和出口大国。特别是经历了近几年的竞争与整合，全行业的面貌大为改观。尽管市场形势严峻，效益滑坡，但行业同仁知难而进，骨干企业砥柱中流，仍然呈现了持续健康的发展态势。（1）、总产量稳定增加，品种不断延伸，集约化程度大幅提高。据不完全统计，2006年全国柠檬酸总产量突破60万吨。（2）、技术水平不断提高，消耗一降再降，生产成本压缩到新的水平，全面提升了中国柠檬酸的竞争力。（3）、产品品质越来越为企业所重
18、视，较几年前有了很大改善，中国柠檬酸产品的形象逐渐好转。丰原集团经过几年的培育，bbca的品牌逐步被国际市场认可，享有很好的信誉。不少新建企业，从开工之日起，就坚持很高的质量标准和以自己独立的品牌进入市场，这是富有远见的战略决策。（4）、新技术、新材料、新设备的应用有了很多新的收获。不少相关行业的成果，如酶技术、膜技术、微机技术和先进装置等越来越多地被采用。特别是提取技术的重大突破和新提取生产线的建成投产，在柠檬酸工业史上，具有划时代的意义。 （5）、三废治理技术日渐完善，大多数企业建设了有效的废水处理装置，正常运行并注重实效。自2005年三部委92号公告发布后，更促进了业内企业对环境保护工作
19、的高度重视。已有18家柠檬酸生产企业为省级环保部门验收，被国家环保总局正式公布为达标企业。2006年3月，国家环保总局、中国发酵工业协会组织有关专家对部分达标企业进行了首次调 研检查，结果基本满意，有的企业做得很好。可以说，全行业已从建立处理设施进入有效治理阶段。 （6）、对于新建、扩建项目，逐渐走出盲目发展、重复建设、大起大落的误区。西部大开发以来，我们曾经十分担心，不少地方为解决粮食出路，发展出口商品，会利用政策倾斜，置生态环境于不顾，一哄而起大上柠檬酸，然而由于市场经济体系走向成熟，柠檬酸市场长期低迷，国内投资体制渐趋完善，地方政府较为理智，过去所谓的形象工程逐渐淡化，这种局面并未出现。
20、现在虽然有一些新建、扩建工程在进行，大都经过认真的评估和论证，具有很强的比较优势。 2.2 原料供给情况本次设计拟采用木薯作为发酵原料。木薯为世界三大薯类(木薯、)之一。木薯属有100多个种，木薯为唯一用于经济栽培的种，其他均为野生种。木薯可分为甜、苦两个品种类型。木薯是灌木状多年生作物。茎直立，木质，高2-5m，单叶互生掌状深裂，纸质，披针形。单性花，圆锥花序，顶生，雌雄同序。雌花着生于花序基部，浅黄色或带紫红色，柱头三裂，子房三室，绿色。雄花着生于花序上部，吊钟状，植后3-5个月开始开花，同序的花，雌花先开，雄花后开，相距7-10天。蒴果，矩圆形，种子褐色，根有细根、粗根和块根。块根肉质，
21、富含淀粉。木薯适应性强，耐旱耐瘠。在年平均温度18以上，无霜期8个月以上的地区，山地、平原均可种植；降雨量6006000 mm，热带、亚热带海拔2000 m以下，土壤pH3.88.0的地方都能生长，最适于在年平均温度27左右，日平均温差67，年降雨量10002000 mm且分布均匀，pH6.07.5，阳光充足，土层深厚，排水良好的土地生长。 木薯的主要用途是食用、饲用和工业上开发利用。块根淀粉是工业上主要的制淀粉原料之一。世界上木薯全部产量的65%用于人类食物，是热带湿地低收入农户的主要食用作物。作为生产饲料的原料，木薯粗粉、叶片是一种高能量的饲料成分。在发酵工业上，木薯淀粉或干片可制酒精、柠
22、檬酸、谷氨酸、赖氨酸、木薯蛋白质、葡萄糖、果糖等，这些产品在食品、饮料、医药、纺织（染布）、造纸等方面均有重要用途。在中国主要用作和提取。木薯是耐旱、高产的块根作物。其块根富含淀粉，是节粮型的淀粉资源，在饲料、食品、化工、医药、纺织、造纸等方面均有重要用途。可生产酒精、葡萄糖、麦芽糖、乳酸、山梨醇、降解塑料等，系列产品上百种，国计民生不可缺少。如用木薯生产酒精，比同量甘蔗可多生产三倍酒精，被世界公认是一种很有发展潜力的再生能源作物。又如用其生产单细胞蛋白则相当于二级进口鱼粉。做为饲料，木薯粗粉可代替配合饲料中的玉米等所有的谷类成份，且喂养效果与玉米无异，但价格比玉米降低1/3以上。木薯起源于美
23、洲热带，已有近5000年栽培历史，广泛分布于南北纬30度之间。约于1820年传入我国，至今已有180年的栽培历史。50年代前，木薯在我国多为零星种植，主要作为食粮，普遍种植食用的甜品种(氢氰酸含量在5毫克/100克以下者)，如面包木薯和糯米木薯等，但亩产250400公斤，50年代后，除代替部分粮食外，木薯主要做为饲料和淀粉原料，工厂化加工加快了木薯生产发展。高产的苦品种华南205和华南201开始大面积推广，栽培面积迅速扩大，至60年代全国木薯的栽培面积由原来10.3万亩增加到520多万亩，亩产提高到540公斤。目前全国700万亩，亩产900公斤，以广东、广西和海南栽培最多，云南、福建次之，江西
24、、湖南、贵州、四川亦有少量栽培。近40年间，我国木薯的面积增长了6倍，单产番一番，总产增长了14倍，年均增长28.3。 目前全国共有木薯加工厂400多家，其中年产淀粉万吨以上的有40多家。如广东有20多家，主要有恩平、高明、清远、云浮、英德、徐文、阳春、罗定、阳江、增城等淀粉加工厂以及东莞、广宁葡萄糖厂和郁南酒厂。广西有24家，主要有武鸣、明阳、宁明和左江等淀粉厂。海南有南坤、琼中、毛阳、多文、大致坡等淀粉厂。综上所述，根据我国木薯的分布情况，选用木薯作为本次设计的发酵原料。2.3 工艺流程选择情况本世纪60年代各国开始采用深层液体通风发酵工艺生产柠檬酸，是采用机械搅拌通风发酵罐，罐材质为不锈
25、钢或搪瓷或涂树脂的碳钢。目前国内的柠檬酸生产一般采用薯干和甘薯原料进行深层发酵，然后经过过滤、沉淀、酸解、净化、浓缩、结晶等过程进行后加工，即传统的钙盐法进行柠檬酸的生产。该生产技术在国内相当成熟。传统的钙盐沉淀法提取柠檬酸工艺上也比较成熟。因此，此次设计拟采用木薯原料深层发酵，采用钙盐法提取柠檬酸。2.4环境保护 柠檬酸生产的三废排放中，尤以有机废水对环境的影响最大。因此，在环保工作中，各厂都将废水的治理放在首位。对于有机废水的处理，现在比较成熟可靠的工艺就是厌氧、好氧二级生化处理技术。这是国家环境保护局重点推荐的治理方法，已在柠檬酸和其他发酵行业中大力推广，获得成功。2.5结论根据以上分析
26、就可得出结论，在我国，柠檬酸酸行业还是十分具有前景的，尤其是目前柠檬酸的生产采用深层发酵法。其发酵、提取及精制工艺成熟，市场潜力巨大。而我国对柠檬酸的生产是可行的，也是必要的。所以我认为我的建厂方案是可行的。二、设计依据及设计范围毕业设计实习大纲、毕业设计说明书、楚雄市柠檬酸厂生产实习报告、书本知识及查阅相关的资料。三、设计指导原则设计工作要围绕现代化建设这个中心，为这个中心服务。首先要有加速社会主义四个现代化早日实现的明确的指导思想，做到精心设计，投资省、技术新、质量好、收效快、回收期短，使设计工作符合社会主义经济建设的总原则。设计工作必须认真进行调查研究。要学会查阅文献，收集设计必需的技术
27、资料，加强技术经济的分析工作，深入调查，与同类型厂的先进技术经济指标作比较，要善于从实际出发去分析问题。设计的技术经济指标以达到或超过国内同类型工厂的生产实际平均先进水平为宜。要解放思想，积极采用新技术，力求设计上具有现实性和先进性，在经济上具有合理性。并根据设备和控制系统在资金和供货可能的情况下，尽可能提高劳动生产率，逐步实现机械化、自动化。设计必须结合实际，因地制宜，体现设计的通用性和独特性相结合的原则，不能千篇一律。工厂生产规模、产品品种的确定，要适应国民经济的需要，要考虑资金来源，建厂地点，时间，三废综合利用等条件，并适当留有发展余地。发酵工厂设计还应考虑采用微生物发酵的工厂的独特要求
28、，既要注意周围环境（包括空气、水源等）的清洁卫生，又要注意到工厂内车间之间对卫生、无菌、防火等条件的相互影响。另外，食品类发掘工厂，还应该贯彻国家食品卫生法有关规定，充分体现卫生、优美、流畅，并能让参观者放心的原则。设计工作必须加强计划性，各个阶段要用明确的进度。四、设计特点本次设计在各个环节中均有内在的特点，具体如下：1.生产工艺特点传统与现代的结合是整个生产工艺的一大特点。本次设计中充分考虑了我国在无水柠檬酸生产领域的技术和经济水平，提出了利用传统方法发酵，现代方法提取的生产工艺路线。发酵法在我国有着结实的基础，且对生产的周边农副经济有良好的促进作用。同时，由于我国后处理工艺差。因此，为了
29、提高产品质量，提高竞争力，在后处理工段大量引进国外先进的技术及提高设备产品质量。2.节能特点在发酵生产中，需耗用大量能源和动力，因此，降低能耗就是降低生产成本，提高企业利润的有效途径。在本次设计中在技术和节能方面做了大量考虑，如在浓缩蒸发工段，就选用了三效蒸发这一先进技术，三效蒸发的节能效果十分明显，比单效蒸发明显节省了60%的蒸汽，这是比较可观的数目。在动力车间，采用比较先进的锅炉，并将煤粉碎成粉末后再进行燃烧，大大节约了生产成本。3.清洁生产及环境保护特点清洁生产是现代企业的一个重要特点，特别是在食品工业中，在本次设计中将清洁生产的特点更加显现出来。在以甘薯为原料的无水柠檬酸的生产过程中，
30、会产生如甘薯渣、菌体渣及石膏渣等废弃物，在传统生产中，一般很少对这些废品进行回收利用，而此次设计中，设计了废渣的综合利用设施，如甘薯渣、菌体渣用来生产饲料，对石膏渣、煤渣进行加工，变废为宝。因此在生产中，既能创造价值又能保护环境。五、主要经济指标生产规模：年产3.5万吨原料：木薯产品质量：纯度为99.5的柠檬酸生产方法：液体深层发酵生产天数：300天年 淀粉糖转化率：98糖酸转化率：95% 柠檬酸提取精制收率：90染菌率：1发酵周期：60小时 生产周期：72小时种子发酵周期：24小时种子生产周期：30小时发酵罐接种量：10发酵罐填充系数：75六、厂址选择论证厂址的选择是建设前期必学做的一项政策
31、性很强的综合性工作，它关系到工厂投产后的生存和发展。因此新建味精厂必须认真做好厂址选择工作。1.选择柠檬酸厂厂址的原则2（1）、符合国家的方针政策，厂址要满足生产需求，但尽量不占用良田，节约用地，又留有发展余地。（2）、要有充足可靠的水源，水质应符合生活饮用水卫生标准和味精生产需求。厂址可靠近江河，但要防止水灾威胁，主厂房标高要高于历史最高洪水位。（3）、所选厂址周围要有良好的卫生环境，空气质量要好，选在城市主导风向的上风侧，不受其他单位的烟尘和污染源影响，以满足发酵味精生产的需求。不要再居民密集区、文物风景区、通讯设备和机场附近建厂。（4）、要有可靠的供电设备。味精厂用电量大，而且是连续生产
32、，在供电距离、容量和保安电方面需得到供电部门保证。厂址不应选择在跨高压输电线路和各种市政工程管线地区。（5）、有良好的工程地质的行和水文条件。厂址地耐力应不低于15t，地下避免有流沙、流泥、矿床、断层和溶洞等。厂址地型宜平坦或稍带倾斜。在山坡上建厂要避免滑坡、塌方。建筑冷库的地方，地下水位不能过高。（6）、应有方便的交通运输条件。因味精生产的物资吞吐量大，工厂应靠近公路、铁路或水运码头。靠近原材料、燃料供应地及产品销售地区，缩短运距。避免或减少架设桥梁和开凿隧道。（7）、有利于“三废”的处理和综合利用。废水、炉渣、淤泥有去向，有处理场地。（8）、注意专业化协作，靠近动力供应中心。在选择厂址时，
33、应注意尽量多选几个进行分析比较，从中选出佳者，最后编制完成厂址选择报告。用成熟的、先进的技术和设备，提高原料利用率，提高生产率，有完善的三废处理措施。2.宣威作为厂址2.1宣威概况宣威市地处云南省东北部。地处东经1033510440，北纬25532644，东与贵州省盘县相邻，南与沾益县毗邻，西隔牛栏江与会泽县相望，北与贵州威宁县接壤，距省会昆明市260公里。总面积6069.88平方公里。约占云南省总面积的1.58%。市区距曲靖市政府驻地102千米，距昆明204千米。其为云南省曲靖所辖一县级市。2.2 自然概貌宣威地处云南高原东北部，为云南高原向贵州高原过渡的斜坡地带。地势西北高，东南低。境内最
34、高点为东山主峰滑石板，海拔2868米，最低点清水河与木冬河交汇处的腊龙岔河，海拔920米，相对高差1948米。横亘市境的山脉属乌蒙山系，分两支穿境而过。西部和中北部为乌蒙山的中列山系，呈东北西南走向。岭脊海拔一般在23002400米。东部为乌蒙山东列山系，海拔一般在2500米以上，最高峰2868米，岭脊高程变化稍大，相对高差500700米，多属中切割山地，山体大部分由碳酸盐岩构成，下部陡峭，坡度3035度。2.3气候特点宣威地处云南高原东北部，高山深谷纵横交错，海拔高差大，夏秋和冬春分别受海洋性和大陆性气团影响，形成北亚热带、南温带、中温带多种气候带并存的低纬高原季风气候。其主要特点：冬无严寒
35、，夏无酷署，年温差小，日温差大，四季不分明；冬春干旱，夏秋湿润，降水集中，干湿分明，年变率大；光照充足，积温偏低，区域差异大。 多年平均气温13.4，最高年平均温14.6，最低年平均温12.7，年际相差1.9。多年平均日照2018.5小时，日照百分率为47%。日照最多年为2369.1小时，最少1805.1小时，极差564小时；最多月是3月229.9小时，最少月是9月126.2小时。 宣威降水空间分布差异较大。东南部到东北部年降水12001400毫米；冷凉山区在1600毫米以上；西部地区年降水8501000毫米；西北部10001200毫米。以宣威城为中心的坝区，多年平均降水量为975.2毫米。
36、宣威多偏南风，年均风速3.9米/秒。由于宣威海拔较高，且山脉多呈南北走向，故多大风。2.4 农业生产全市农作物有玉米、稻谷、薯类、小麦、小豆；经济作物有烤烟、油菜。森林覆盖率为32.4%，立木蓄积量430万立方米，主要树种以云南松、华山松、青岗栎为主。草山面积6.94万亩。主要饲养羊、牛、马。家畜以饲养猪为主。野生动物有百余种。 2.5 主要物产（1）、粮食。宣威气候宜人，土肥水美，适宜水稻、玉米、马铃薯、木薯、麦类、豆类等多种粮食作物生长，是云南重要的量粮生产基地。尤其是马铃薯，年产量达十亿斤以上，而且品质优良，曾赢得国际马铃薯协会专家的高度赞誉。随着科学种田的不断普及，优良品种的进一步推广
37、，宣威的粮食生产有着广阔的前景。 （2）、烤烟。宣威的烤烟栽培历史悠久，自然条件得天独厚。全市的24个乡镇均大面积种植，年产烟叶达亿斤以上，中上等烟叶占80%以上，畅销全国二十多个省、市、自治区的几十个烟厂，在国内外享有较高的声誉。 （3）、果品。产量可观的梨、桃、苹果、板栗、核桃，为发展农产品加工和水果、干果加工提供了广阔前景。 （4）、经济林。主要经济林有云南松、华山松、杉木等，享有声誉的宣威生漆，光泽度极好，附着力强，耐磨、抗腐，是家俱、建筑、机械上的优质涂料，远销全国各地，极受好评。 （5）、宣威火腿。宣威火腿的主要特点是：形似琵琶，只大骨小，皮薄肉厚肥瘦适中；切开断面，香气浓郁，色泽
38、鲜艳，瘦肉呈鲜红色或玫瑰色，肥肉呈乳白色，骨头略显桃红，似血气尚在滋润。其品质优良，足以代表云南火腿，故常称“云腿”。宣威火腿历史悠久，驰名中外，是中国三大名腿之一，是国优名特产品，因而，宣威成了著名的云腿之乡。宣威火腿至今已有几百年的历史，驰名中外。早在一九一五的国际巴拿马博览会上荣获金质奖，成为云南省最早进入国际市场的名特食品之一，并在国际上享有盛誉。1923年，浦在廷兄弟食品罐头公司加工的宣威火腿曾获孙中山先生亲笔题词：“饮和食德”，并赠优美奖章。 （6）、矿产。除丰富的煤炭(21.8亿吨)资源外，水能蕴藏量98万千瓦，铁矿蕴藏量8000万吨，锰矿蕴藏量600万吨，依利石为云南省最大矿藏
39、，高岭土、石英沙、瓷沙各具特色， 极富开发价值，丰富的资源是宣威发展现代工业取之不尽的源泉。 2.6 经济发展2008年全年实现市内生产总值114亿元，比上年增13%。其中，一产业实现26.1亿元，增8%；二产业实现53亿元，增15%；三产业实现34.9亿元，增14%。三次产业结构由上年的21.6:47.9:30.5调整为22.9:46.5:30.6。完成财政总收入16.43亿元，比上年增16.59%，其中地方一般预算收入7.27亿元，比上年增15.12%；财政总支出20.51亿元，比上年增37.52%，其中地方一般预算支出19.79亿元，比上年增35.74%。金融机构各项存款余额95.7亿元
40、，比上年增26.94%；贷款余额55.2亿元，比上年增12.2%。完成固定资产投资70亿元，比上年增27%。实现社会消费品零售总额39.92亿元，比上年增27.2%。城镇居民人均可支配收入12036元，比上年增15.17%。农民人均纯收入3118元，比上年增22.72%。第八届中国西部县域经济基本竞争力百强县（市）评比排名第26位，比上年前进5位。 2.7交通状况入滇第一关”的宣威，自秦时开通五尺道，写下了交通史上辉煌的一页。中华人民共和国成立至今，宣威的公路已由101.3公里发展到2000多公里， 全市24个乡（镇）、342个村公所（办事处）都已开通了公路。如今， 贵昆电气化铁路、326国道
41、穿而过，以宣威市区为中心，形成了铁路贯通南北， 公路连接城乡的交通网络。市区内公共汽车、出租车穿梭其间，极大地方便了旅客。 综合以上的气候特点适合生产木薯，交通方便，本次设计厂址选择在宣威。七、工艺流程选择原则（1）、保证产品质量符合国家标准，外销产品必须满足销售地区的质量要求。（2）、尽量采用成熟的、先进的技术和设备。努力提高原料利用率，提高生产率，降低水、电、汽及其其他能量的消耗，降低生产成本，使工厂建成后能迅速投产，在短期内达到设计生产能力和产品质量要求，并做到生产稳定、安全、可靠。（3）、实施清洁生产，有完善的三废处理措施，以减少或消除对环境的污染，并做好三废的回收和综合利用。（4）、
42、确保安全生产，以保证呢过人生和财产的安全。（5）、上产过程尽量采用机械化和自动化，实现稳产、高产。八、车间平面布置原则车间布置设计的目的是对厂房的配置和设备的排列作出合理的安排，并决定车间，工段的长度，高度和建筑结构形式，以及各车间之间与工段之间的相互关系。（1）应满足生产工艺要求，试生产流线合理（2）既有利于生产，又使占地面积小，运输线最短，以求缩短周期，提高生产率和单位面积产量。（3）保证操作方便，安全生产和工人健康。（4） 使人行道与工作线平行，避免金属（原料与成品）流线与金属废料流线以及其他材料的运输线的相互交叉。（5）考虑将来的发展，要留有余地。九、全厂总平面布置原则(1)、符合企业
43、总体布置要求，保证工艺流程顺畅、生产系统完整；(2)、力求外部运输、供水、供电等线路的进厂方向合理；(3)、充分利用当地的自然条件和地形、地质条件的差异，化不利为有利；(4)、为通风、排水、安全、卫生、绿化、美化等的布置创造有利条件；(5)、合理确定各功能区的边界与面积；(6)、主要货流与主要人流避免交叉。总之，进行功能分区时，要从实际出发，既要满足工艺技术需要，又要有利于扬长避短、合理布局，发挥整体最佳效益。厂区总平面布置与工厂的规模、生产发展、管理体制、厂区自然条件、地区协作条件、运输方式、安全、卫生、环保等技术条件与要求有直接关系，除应遵循上述布置原则外，还须考虑如下的主要技术要求。(1
44、)、生产要求。工厂总平面布置必须首先满足生产工艺及物料流程的要求，要充分了解生产工艺要求，做到流程合理，负荷集中，运输通畅。(2)、安全要求。在满足生产要求的同时，还必须采取适宜的布置手段满足防火、防爆、卫生、环保、防地质病害等安全要求。(3)、发展要求。工厂总平面布置应满足生产发展的要求。工厂的发展要求包括两个方面的含义：一方面是明确的远期发展规划；另一方面是预计工厂投产后由于工艺流程的革新改造、市场需求变化带来产品产量和品种的增加以及综合利用的提高等而引起的工厂扩建和发展。总平面布置应该对这两个方面的发展予以充分估计，合理留有发展用地，不可限制过死。(4)、湿陷性黄土地区的布置要求。湿陷性
45、黄土具有在一定压力下受水浸湿产生附加下沉的特点，从而给建(构)筑物带来湿陷事故。在湿陷性黄土地区建厂时，总平面布置应充分考虑其特点。(5)、节约用地的措施。工厂总平面布置要在既定的场址位置，在满足生产要求、安全要求、发展要求、保护环境等条件下，精心设计，合理规划，最大限度地节约用地。第二章 工艺流程选择和论证 概述本次设计拟采用黑曲霉Co827作为生产菌株，以木薯为主原料，用液体深层通风发酵的方法生产柠檬酸，工艺流程包括原料的预处理，（粉碎、液化、连消）发酵、提取精制（发酵醪液预处理、过滤、中和、酸解、脱色、离子交换、蒸发、结晶、干燥）、包装等。工艺流程如下： 废糖水 一、糖化车间1.生产目的
46、采用淀粉质的原料生产柠檬酸，黑曲霉不能直接利用木薯，只能将其糖化为葡萄糖，方能供发酵使用。通过糖化剂中的曲霉菌体里所具有的各种酶系作用，将淀粉、糊精进行水解。其中所含的-淀粉酶(又叫做液化酶)能使淀粉液化，醪液粘度下降，有利于醪液输送和酵母的发酵，它还能将淀粉中的直键淀粉最终水解，生成87的麦芽糖和13的葡萄糖。2.流程方框图 3.流程说明3.1 原料的预处理原料的处理包括前处理和后处理两个阶段，前处理是指木薯收获后，由生产者负责将其处理成木薯条或片，晒干，粗选后送工厂进行生产，这一步由农民负责。而后处理则是在工厂中完成，包括除杂、除铁、除石、粉碎、液化、灭菌等过程3。（1）除杂质为了防止收购的薯干原料中含有铁、石一类的杂质损坏设备，在原料进行粉碎之前，一般用磁介质除去其中的铁杂质。在生产过程中，为了保证操作的连续性，一般选用永磁筒进行分离，另外采用重力分级除