1、强烈推荐年产60000吨味精工厂项目研究建议书定稿第一章 项目建议书项目名称：年产60000吨味精的工厂设计1.1项目建设的背景和意义味精是人们熟悉的鲜味剂，是L谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)的一水化合物(HOOC-CH2CH(NH2)-COONaH20)，具有旋光性，有D型和L型两种光学异构体。味精具有很强的鲜味(阈值为0. 03%)，现已成为人们普遍采用的鲜味剂，其消费量在国内外均呈上升趋势。根据我国目前味精市场的情况，欲建一个年产量在6万吨左右的味精厂。 我们建的工厂实行自行研发的技术，包括生产工艺、标准设备选型，非标准设备的工艺设计，厂房设备的布置、生产规模
2、及产品、原料的检测方法，培训企业技术及生产员工、企业提供资金、场地及管理、工作人员。公司建成以后要在现有产品的基础上不断开发新产品，新工艺，销售模式及产品的推广的要不断的扩大。投资风险及成本由于以玉米淀粉等副产品为主发酵原料，成本小，风险相对较小。1.2 项目提出的必要性、市场需求和依据味精的主要成分为谷氨酸钠，味精除了是调味的好助手外，它在消化过程中能分出谷氨酸，后者在脑组织中经酶催化，可转变成一种抑制性神经递质。香港和日本人均年消费味精都超过1000克，我国内地仅为500克。目前在家庭消费市场上，国外的鸡精对味精取代率超过60，而中国的取代率不到10。未来五年，国内市场鸡精对味精取代率也不
3、会超过30。鸡精市场虽然有较大的市场潜力，但味精产品的市场份额在今后很长的时期内会一直大于鸡精产品，味精企业还有很大的发展前景。不断升级味精产品，提炼全新的产品概念，进行精准的品牌传播是味精生产厂家未来的营销方向。1.3产品方案及拟建规模1.3.1产品方案味精生产全过程可划分为四个工艺阶段:(1)原料的预处理及淀粉水解糖的制备;(2)种子扩大培养及谷氨酸发酵;(3)谷氨酸的提取;(4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。年产味精60000吨，一条生产线，每年工作日为300天，实行三班制，发酵周期为40小时。1.3.2 味精生产工艺流程味精生产全过程可划分为四个工艺阶段:(1)原料的预处理及淀粉水解糖
4、的制备;(2)种子扩大培养及谷氨酸发酵;(3)谷氨酸的提取;(4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。 与这四个工艺阶段相对应味精生产厂家一般都设置了糖化车间、发酵车间、提取车间和精制车间作为主要生产车间。另外，为保障生产过程中对蒸汽的需求，同时还设置了动力车间，利用锅炉燃烧产生蒸汽，并通过供气管路输送到各个生产需求部位。为保障全厂生产用水，还要设置供水站。所供的水经消毒、过滤系统处理，通过供水管路输送到各个生产需求部位 。味精发酵法生产的总工艺流程见图1。 图1 味精生产总工艺流程图1.3.3技术来源由科研机构或学校获得。1.4.厂址选择厂址选在烟台市高新技术开发区，占地面积30000平方米。采用
5、先进工艺技术及设备，年产60000吨味精。山东是农业大国玉米尤其丰富，在玉米基础上，山东发展了玉米淀粉，快速形成了许多玉淀粉厂家，在此基础上，我将利用当地的有利条件在本地与玉米淀粉厂家合作购买其产品作为味精的原料。1.5产品的销售销售方向：产品的销售主要面对全国市场及日本和韩国销售方式：经过这几年的发展，我国的味精市场已经发展成熟，建立了比较完全的销售制度。所以味精的销售方式主要是批量销售。1.6主要原料、燃料、动力的供应1.61 原料供应山东是农业大国玉米尤其丰富，在玉米基础上，山东发展了玉米淀粉，快速形成了许多玉淀粉厂家，在此基础上，我将利用当地的有利条件在本地与玉米淀粉厂家合作购买其产品
6、作为味精的原料。1.6.2 水、电、热供应该区毗邻发电厂，电力供应充足；厂内设有锅炉房，基本实现集中供热；该区紧挨水库，为该厂的生产需要提供丰富的水资源。1.7 工厂组织及劳动定员1.7.1组织结构 1.7.2劳动定员表1-1劳动定员名称生产部营销部采购部技术部运输部财管部后勤部研发中心产品检测中心董事会总计人数602610716516101051651.8 项目实施进度预测该项目计划在23个月内完成，前半阶段主要进行工地规划、厂房设计及筹建、设备的购买；后半阶段主要进行设备的调试及招收员工。具体进度如下：2011.6-2012.2 进行工地规划、工厂设计并筹集资金2012.2-2012.8
7、开始进行土建工程并考察订购设备 2012.8-2013.1 进行设备的安装调试2013.1-2013.2 招聘员工进行培训并安排岗位2013.2-2013.5 试生产2013.5 正式生产1.9.环境保护及三废处理对于发酵结束后产生的下脚料，可以经过杀菌，杀死存活的菌体之后卖给当地的菌体蛋白加工工厂，可对资源重新利用。对于生产谷氨酸的废水（主要来源于制糖工段的压榨冲洗水，发酵工段的发酵冲洗水，以及少量的生活污水），由于其COD和NHN都较高，直接排放会造成极大的污染，所以要采用蒸氨塔提除氨，水解酸化，接触氧化法后再排放。也可以用于灌溉，有利于水资源的再利用，并且水中含有大量的营养物质。对于本厂
8、噪声控制主要通过车间内壁隔音，吸音装置。采用了精细设备仪器，提高装配质量，从而确保自根本上降低噪声。空气除菌车间装有隔音墙。员工进入车间操作一律配戴封闭式耳塞。而锅炉产生的烟尘，通过除尘设备处理。生活垃圾放入厂内密闭垃圾箱内后，由当地环卫部门定期统一收集。1.10投资估算及资金筹措方案本项目总投资8000万元人民币，其中征地费780万元，建筑工程和其他工程1500万元，设备购买及安装费用4500万元，不可预见费600万元，流动资金620万元。资金筹措方案：通过银行贷款获得4000万元，自筹4000万元。1.11 经济效益和社会效益的初步估计项目建成后，年销售收入4.8亿元左右，交纳税金1584
9、0万元左右，利润总额21263.32万元左右。回收期近2年。该项目建成后，不但可以增加当地的淀粉销售问题、劳动就业问题，还可以促进种植、机械、轻工、交通运输、商业等行业的发展。1.12 结论本项目生产技术成熟，投资风险小，投资回收期短，此项目切实可行。投资结构较合理。厂子建成后可以提供一定的就业岗位，缓解就业压力，还可以带动其他服务行业的发展， 具有很好的经济效益和社会效益。我国有丰富的淀粉资源，具有良好的原料保障和占有得天独厚的发展优势。从综合利用考虑，对淀粉进行深度开发，可增加附加值，符合我国国情，能大大增加农业生产的经济效益和提高企业的经济效益。本项目合理可行。第二章 厂址选择本厂建在烟
10、台市高新技术开发区，该区近几年发展迅速，交通便捷，通讯便利，水资源丰实，能源充足，基础设施配套，投资政策优惠，具有良好的投资环境。烟台是山东省产玉米大市，在玉米基础上，烟台发展了玉米淀粉，快速形成了许多玉米淀粉厂家，在此基础上，我将利用当地的有利条件在本地与玉米淀粉厂家合作购买其产品作为味精的原料。2.1建厂条件分析（1）自然条件：烟台高新区地势平坦,地质结构稳定。自然地耐力在12吨以上。地下水埋深一般在1.7米以上，西部在2.8米左右。 高新区四季分明，气候宜人。年平均气温为12.5，极端最低气温13.1，极端最高气温38；最冷月（月）平均气温4.7，最热月（月）平均气温27.2。年平均降雨
11、量为737毫米，相对湿度为64% 。非常适合建设发酵厂。（2）交通条件：烟台高新区地处中国山东半岛黄海之滨，位于北纬3732、东经12114，北与北京、大连隔海相望，南与上海、青岛陆路相通，东与韩国、日本一衣带水，是21世纪中国重点开发的环渤海经济圈内的重要生长点。毗连烟台市中心区，距烟台港6公里，距烟台火车站6公里，距烟台国际机场只有30分钟路程。交通非常方便. （3）通讯条件：烟台市邮电通讯发展迅速，程控电话、移动通讯、无线寻呼、国际传真、因特网、特快专递构成了覆盖全国、沟通世界的现代化信息网络。（4）电力条件：烟台市高新区电力充足，现有的单座220kV变电站，新港输变电工程，有配置180
12、兆伏安变压器2台，220kV出线4回，110kV出线8回；10kV出线15回。（5）供水条件：全市地下水理论蕴藏量为12亿立方米，每年可采量0.88亿立方米，总产水量28亿立方米。二期供水量日产5万吨工程也即将开始投用.2.2环境影响评价生产、生活废水经公司污水处理站处理后，出水水质可满足国家污水排入城市下水道水质标准排放标准，经管道排入污水处理厂,对周围居民的生活不会造成影响。工艺废气发酵工段产生的二氧化碳、水和发酵气味。对非厌氧的污水处理池充分通风和曝气，来减少厌氧物质的存在；对厌氧池加集气罩收集，经液碱喷淋塔吸收。经处理后，可明显减轻恶臭气体的排放，通过大气扩散稀释，浓度可明显降低。由于
13、厂址地势平坦开阔，空气的扩散能力较强，再加上距离最近的居民区远，所以发酵异味和污水处理站恶臭气体一般不会影响人们的正常生活。固体废物采用焚烧、堆肥等处理办法。噪声采取合理布置空间、提高厂房维护结构的隔声效果、对需要单独放置的高噪声设备设置隔声房间、采购低噪声设备等措施。2.3厂址最后选择厂址最后选在烟台市高新区，占地面积30000平方米。第三章 总平面设计3.1厂区总平面设计原则（1）总平面设计必须符合生产流程的要求；（2）总平面设计应当将占地面积较大的生产主厂房布置在厂区的中心地带，以便其他部门为其提供配合服务；（3）总平面设计应充分考虑地区主风向的影响，以此合理布置各建筑物厂房及厂区位置，
14、主风向由各地风玫瑰图决定；（4）全厂的货流、人流、原料、管道等的输送应有各自线路，力求避免交叉，合理地加以组织安排。（5）厂区建筑物间距应按有关规范设计。3.2厂内建筑及技术经济指标整个厂区有四个门，东门、西门、北门（两个），内设有生活区，办公区，主生产区。生活区有宿舍楼、运动场、浴室、矩形人工湖，便于职工的娱乐休闲。办公区有办公楼（一楼设有展厅），试验楼。主生产区有原料储存库，糖化车间、发酵车间、提取车间、精制车间、包装车间、成品储存库等。辅助建筑有废水处理站、锅炉房、变电所、机修车间等。另外，工厂中有中心花坛绿化带等。表3-1 厂区建筑物形状面积一览表序列建筑物形状长宽（m）层数占地面积（
15、）1原料储存库30 20 16002糖化车间45 20 19003发酵车间50 30 115004种子培养室10 10 11005种子发酵车间2010 12006监控室10 10 11007提取车间30 20 14008精致车间30 20 16009包装车间30 20 160010成品库30 20 160011备用设备库20 16 132012CIP清洗车间20 10 120013生产办公室20 10 120014变电所10 10 110015供水站30 10 130016锅炉房30 10 130017煤炭库2020 140018空气除菌室20 10 120019机修车间30 20 16002
16、0警卫室55 14个10021污水处理站2020 140022停车厂5020 1100023办公楼3020660024宿舍楼3020660025食堂3010130026浴室2010120027运动场4020180028公厕16518029总计11800总土地使用面积及建筑系数总土地使用面积：30000平方米；建筑系数：1180030000=40%表3-2技术经济一览表1厂区占地面积300002全厂建筑面积118003建筑物覆盖率40%4绿化面积61245绿化率21%根据以上计算，绘制厂区布置图，厂区内还建有人工湖等。厂区总平面布置图见附图一第四章 味精工厂工艺设计4.1 产品方案及班产量确定味
17、精生产全过程可划分为四个工艺阶段:(1)原料的预处理及淀粉水解糖的制备;(2)种子扩大培养及谷氨酸发酵;(3)谷氨酸的提取;(4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。年产味精60000吨，两条条生产线，每年工作日为300天，实行三班制，发酵周期为40小时。4.2 生产工艺流程1味精生产工艺概述味精生产全过程可划分为四个工艺阶段:(1)原料的预处理及淀粉水解糖的制备;(2)种子扩大培养及谷氨酸发酵;(3)谷氨酸的提取;(4)谷氨酸制取味精及味精成品加工。与这四个工艺阶段相对应味精生产厂家一般都设置了糖化车间、发酵车间、提取车间和精制车间作为主要生产车间。另外，为保障生产过程中对蒸汽的需求，同时还设置了
18、动力车间，利用锅炉燃烧产生蒸汽，并通过供气管路输送到各个生产需求部位。为保障全厂生产用水，还要设置供水站。所供的水经消毒、过滤系统处理，通过供水管路输送到各个生产需求部位 。2 淀粉水解糖制备在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化，所制得的糖液称为淀粉水解糖。由于谷氨酸生产菌不能直接利用淀粉或糊精作碳源，因而必须将淀粉水解为葡萄糖，才能供发酵使用。目前，国内许多味精厂采用双酶法制糖工艺。3 种子扩大培养及谷氨酸发酵种子扩大培养为保证谷氨酸发酵过程所需的大量种子，发酵车间内设置有种子站，完成生产菌种的扩大培养任务。从试管斜面出发，经活化培养，摇瓶培养，扩大至一级乃至二级种子罐培养，最
19、终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。 谷氨酸发酵开始前，首先必须配制发酵培养基，并对其作高温短时灭菌处理。用于灭菌的工艺除采用连消塔维持罐一喷淋冷却系统外，还可采用喷射加热器维持管真空冷却系统或薄板换热器灭菌系统。但由于糖液粘度较大，流动性差，容易将维持管堵塞，同时真空冷却器及薄板加热器的加工制造成本较高，因而应用较少。发酵设备，国内味精厂大多采用机械搅拌通风通用式发酵罐，罐体大小在50m3到500m3之间。对于发酵过程采用人工控制，检测仪表不能及时反映罐内参数变化，因而发酵进程表现出波动性，产酸率不稳定。由于谷氨酸发酵为通风发酵过程，需供给无菌空气，所以发酵车间还有一套空气过滤除菌及供给
20、系统。 空气经两级冷却两级分离加热除菌装置制得无菌空气送至发酵罐使用。 4 谷氨酸的提取谷氨酸的提取一般采用等电点离子交换法，国内有些味精厂还采用等电点锌盐法、盐酸水解等电点法及离子交换膜电渗析法提取谷氨酸。但存在废水污染大，生产成本高，技术难度大等问题，应用上受到限制 。5 谷氨酸制取味精及味精成品加工精制车间加工的谷氨酸产品为谷氨酸单钠，即味精。粗品经提纯、加工、包装，得到成品。味精中和液的脱色过程，除使用碳柱外，还可使用离子交换柱，利用离子交换树脂的吸附色素。味精的干燥过程，国内许多厂家还采用箱式烘房干燥，设备简单，投资低，但操作条件差，生产效率低，不适应大规模生产的要求。也有的厂家使用
21、气流干燥技术，生产量大，干燥速度快，干燥时间短，但干燥过程对味精光泽和外形有影响，同时厂房建筑要求较高，这样均不如振动式干燥床应用效果好 。 生产工艺流程图见附图二。4.3 物料衡算1味精发酵工艺技术指标（1）查发酵工厂工艺设计概论P326表3 味精行业国家企业标准 ，选用主要指标如表4-1表4-1 味精发酵工艺技术指标指标名称单位指标数生产规模ta60000（味精）生产方法中糖发酵，一次等电点提取年生产天数da300产品日产量ta200产品质量纯度%99倒灌率%0.2发酵周期h40发酵初糖Kgm3150淀粉糖转化率%108糖酸转化率%60麸酸谷氨酸含量%90谷氨酸提取率%90味精对谷氨酸产率
22、%122（2）主要原材料质量指标 淀粉原料的淀粉含量为80%，含水14%。 （3）二级种子培养基（gL） 水解糖25，糖蜜20，尿素3.5，磷酸氢二钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆510，泡敌0.6，硫酸镁0.002，硫酸亚铁0.002。 （4）发酵培养基（gL） 水解糖150，糖蜜4，硫酸镁0.6，氯化钾0.8，磷酸氢二钠0.2，硫酸亚铁0.002，硫酸锰0.002，尿素（总尿）40，泡敌0.6，植物油1.0。（5）接种量为8% 。 2 谷氨酸发酵车间的物料衡算 首先计算生产1000kg纯度为100%的味精需耗用的原辅材料及其他物料量。（1）发酵液量V1 设发酵初糖和流加高浓度糖最终发酵终糖浓
23、度为220 kgm3，则发酵液量为：式中 220发酵培养基终糖浓度（kgm3） 60%糖酸转化率 90%谷氨酸提取率 99.8%除去倒灌率0.2%后的发酵成功率 122%味精对谷氨酸的精制产率（2）发酵液配制需水解糖量G1 以纯糖算， （3）二级种液量 V2 （4）二级种子培养液所需水解糖量 G2 式中 50二级种液含糖量（kgm3）（5）生产1000kg味精需水解糖总量G为： （6）耗用淀粉原料量 理论上，100kg淀粉转化生成葡萄糖量为111kg，故理论上耗用的淀粉量G淀粉为：式中 80%淀粉原料含纯淀粉量 108%淀粉糖转化率（7）尿素耗用量 二级种液耗尿素量为V3发酵培养基耗尿素为V4
24、故共耗尿素量为278.34kg（8）甘蔗糖蜜耗用量 二级种液耗用糖蜜量V5发酵培养基耗糖蜜量V6合计耗糖蜜38.7kg（9）氯化钾耗量GKCl （10）磷酸氢二钠（Na2HPO47H2O）耗量G3 （11）硫酸镁（MgSO47H2O）用量G4 （12）消泡剂（泡敌）耗用量G5 （13）植物油耗用量 G6 （14）谷氨酸（麸酸）量 发酵液谷氨酸含量为：实际生产的谷氨酸（提取率90%）为：由上述生产1000kg味精（100%纯度）的物料衡算结果，可求得60000ta味精厂发酵车间的物料平衡计算。具体计算结果如表4-2表4-2 15000ta味精厂发酵车间的物料衡算物料名称生产1t味精（100%）的
25、物料量60000ta味精生产的物料量每日物料量发酵液（m3）6.914.1461051382二级种液（m3）0.5533.318104110.6发酵水解用糖（kg）15209.121073.04105二级种培养用糖（kg）27.651.659106391.5水解糖总量（kg）1547.659.28591073.0953105淀粉(kg)1613.759.68251073.2275105尿素（或液氨）（kg）278.341.671075.5668104糖蜜（kg）38.72.3221067740氯化钾（kg）5.533.3181051106磷酸氢二钠（kg）1.3828.2920104276.4
26、硫酸镁（kg）4.482.688105896泡敌（kg）6.914.1461051382植物油（kg）10.376.2221052074谷氨酸（kg）910.185.4611071.82105 4.4设备生产能力计算及选型1 发酵罐 （1）发酵罐的选型 选用机械涡轮搅拌通风发酵罐（2）生产能力、数量和容积的确定 发酵罐容积的确定：选用300m3罐 生产能力的计算：每吨100%纯度的味精需要谷氨酸的发酵周期为48h(包括发酵罐清洗、灭菌、进出物料等辅助操作时间)。V1 =6.91m3；生产60000ta味精需要4.146105 m3 ；每年工作300天，每天需糖液体积V糖 ：设发酵罐的填充系数=
27、80%；则每天需要发酵需要发酵罐的总体积为V0（发酵周期为40h）。现选用公称容量为300 m3 机械搅拌通风发酵罐，其全容量为330 m3 。发酵罐个数的确定：公称体积为300m3的发酵罐，总体积为330 m3 每天需要330 m3 发酵罐N0个： N0 =1727.5330=6个共需要的发酵罐数： 取公称体积300 m3 发酵罐12个，其中一个留作备用。实际产量验算：富裕量 能满足产量要求。（3）主要尺寸的计算：取高径比 H：D=2：1 则有：H=2D；解方程得： 取D=5.65mH=2D=11.3m；封头高：封头容积 ：V封=23.60（m3）圆柱部分容积：V筒=283.17 m3验算全
28、容积V全：V全=V全符合设计要求，可行。（4）冷却面积的计算 对谷氨酸发酵，每1m3发酵液、每1h传给冷却器的最大热量约为4.186000kJ(m3。以等P0V为基准6放大求得：（6）搅拌轴功率的确定 搅拌轴功率可按单位体积搅拌轴功率相等的计算方法和经验式进行计算确定。 通常谷氨酸发酵按1kW m3发酵醪；对于330 m3发酵罐，装液量264 m3则应选取功率264kW的电机。（7）设备结构的工艺计算 空气分布器：本罐采用单管进风，风管直径1334mm。 挡板：本罐因有扶梯和竖式冷却蛇管，故不设挡板。 密封方式：本罐采用双面机械密封方式，处理轴与罐的动静问题。冷却管布置：采用竖式蛇管。 最高负
29、荷下的耗水量W式中 Q总每1m3醪液在发酵最旺盛时，1h的发热量与醪液总体积的乘积 cp冷却水的比热容，4.18kJ（kgK） t2冷却水终温，t2=27 t1冷却水初温，t1=20 将各值代入上式冷却水体积流量为0.1m3s，取冷却水在竖直蛇管中的流速为1ms，根据流体力学方程式，冷却管总截面积S总为：式中 W冷却水体积流量，W=0.1m3s V冷却水流速，v=1ms代入上式：进水总管直径 ：,取Dg3509 冷却管组数和管径：设冷却管总表面积为S总，管径d0，组数为n，则：取n=12，求管径。由上式得：查金属材料表选取1084mm无缝管9， ，认为可满足要求，。现取竖蛇管圈端部U型弯管曲径为250mm，则两直管距离为500mm，两端弯管总长度为： 冷却管总长度L计算： 由前知冷却管总面积F=3
