生化工廠設計概論
緒論1.工廠設計是將乙個待建工程專案（乙個工廠、車間、一套裝置或車間的改造等）按照其技術要求，由工程技術人員用圖紙、**和文字說明的形式表達出來，然後由施工人員建設完成的一系列程式，是一項涉及面很廣的綜合性技術工作。
2.工廠設計一般以初步設計中的工藝設計（核心） 為主，兼顧部分裝置設計 。設計範圍以車間為主。
第一章1.基本建設的分類
擴建：對現有的企業加以擴充，增加裝置、廠房，生產方法、裝置型別不變。
改建：改變了現有的企業生產目的，產品品種，或將現有的企業加以技術改造。
技術改造（技改）：合理的確定企業方向，生產規模和技術水平，增添必要的新裝置，或改造原有的裝置，調整和改進生產線和工藝過程，改進操作方法，提高技術力量。
新建：從無到有，改建或擴建的投資超過原先資產的3倍時為新建。
2. 基本建設包括哪三個階段？
①建設前期（立項、決策、可行性研究報告、設計計畫任務書和初步設計）
②建設實施期（設計、施工）
③竣工驗收期、生產期（竣工驗收、後評估）
3.什麼是可行性研究？
可行性研究是對擬建專案在工程技術、經濟及社會等方面的可行性和合理性進行的研究。
4.工廠設計通常採用（二階段設計），包括（初步）設計和（施工圖）設計
第二章1、發酵工廠廠址選擇的原則和需要考慮的因素。
（1）原則：1. 貫徹執行國家的方針政策2. 正確處理各種關係3. 具備基本的生產條件
4. 注意發酵工業對廠址選擇的特殊要求5. 充分考慮環境保護和綜合利用6. 節約用地
（2）因素：自然條件、技術經濟條件及所在行業的特點三方面
2、廠址選擇程式一般包括哪三個階段？準備、現場調查和編制廠址選擇報告三個階段。
3、發酵工廠選址的工作程式和比較方法
1．選廠依據及簡況 （概述）2．擬建廠基本情況（主要技術經濟指標） 3. 廠址方案比較 4. 廠址推薦方案 5.
當地**及有關方面對推薦廠址的意見。6. 結論、存在問題與建議。
比較方法：統計法和方案比較法
把廠址的諸項條件(不論是自然條件還是技術經濟條件)當作影響因素，把欲要比較的廠址編號，然後對每一廠號廠址的每乙個影響因素，逐一比較其優缺點，並打上等級分值，最後把諸因素比較的等級分值進行統計，得出最佳廠號的選擇結論。
4、名詞解釋
地點選擇：對所建廠在某個地區的方位及所處的自然環境狀況，進行勘測調查、對比分析。
場地選擇：對所建廠在某地點處的面積大小、場地外型及其潛在的技術經濟性，進行周密的調查、**、對比分析，作為確定廠址的依據。
廠址方案比較法：以廠址自然條件為基礎，經濟技術條件為主體，列出其中的若干的主要因素，形成廠址方案。然後對每乙個方案優缺點進行比較，最後結合以往的選擇廠址經驗，得出最佳廠號的選擇結果。
風玫瑰圖：表示乙個地區的風向和風向頻率圖。
風向頻率：在一定時間內，某風向出現的次數佔總觀測次數的百分率。
第三章1、發酵工廠總平面設計的基本原則？
1.節約用地2.環境保護3.降低能耗4.綜合利用
①應與城鎮或區域的總體發展規劃相適應；②應符合生產工藝流程的要求；③應充分利用廠址的自然條件；④應充分考慮地區的主導風向；⑤應符合國家有關規範和規定；⑥應留有發展餘地。
2、發酵工廠總平面設計包括哪五項內容？
1.平面布置設計 2.豎向布置設計 3.運輸設計 4.管線綜合設計 5.綠化布置和環保設計
3、評價發酵工廠平面布置的主要經濟技術指標有哪幾個？
建築係數、廠區利用係數、土方工程量和綠化率等。
4、發酵工廠的主要建築、構築物根據其使用功能包括哪些？（至少5項）主要劃分為哪三個區域？
生產車間、輔助車間、動力車間、行管部門和職工宿舍。
主要劃分為生產區、廠前區、廠後區三個區域。
5、工廠常見的總平面水平向布置形式有區帶式布置形式和周邊式布置形式
6、名詞解釋
總平面設計：就是一切從生產工藝出發，研究建築物、構築物、道路、堆場和綠化等方面的相互關係，在一張或幾張圖紙上表示出來，這樣的設計就叫工廠總平面設計。
建築係數：建築係數反映了廠址範圍內的建築密度。建築係數=(建(構)築物占地面積+堆場、作業場占地面積)/全廠占地面積x100%。
廠區利用係數：反映廠區場地有效利用率高低的指標。廠區利用係數=建(構)築物、堆場、作業場、道路、管線的總占地面積/全場占地面積x100%。
標高：標高表示建築物某一部位相對於基準面(標高的零點)的豎向高度，是豎向定位的依據。
地面上相同高度的各點連線而成的曲線稱為等高線，線上的數字表示絕對標高，即海撥高度。
總平面布置示意圖：是根據生產工藝流程和廠區的自然條件繪製的建(構)築物、道路和管線等的總平面布置方案圖。
第四章1、生產工藝流程設計的任務是什麼？
1.確定工藝流程的組成2.確定載能介質的技術規格和流向3.確定操作條件和控制方法4.確定安全技術措施5.繪製不同深度的工藝流程圖
2、生產工藝流程設計經歷哪幾個階段？生產工藝流程示意圖、生產工藝流程草圖、生產工藝流程圖三個階段。
3、發酵工廠生產方法的選擇有哪些依據？
1、原料**、種類和性質
2、產品的質量和規格
3、生產規模
4、技術水平
5、建廠地區的自然環境
6、經濟合理性
4、什麼是工藝流程框圖？其作用是什麼？
是在工藝路線和生產方法確定之後，物料衡算開始之前表示生產工藝過程的一種定性圖紙，是最簡單的工藝流程圖，其作用是用方框、文字和箭頭等形式定性表示出由原料變成產品的工藝路線和順序，包括全部單元操作和單元反應。
5、什麼是物料流程圖？是一種以圖形與**結合的形式。反映設計計算結果，表達各車間內部工藝物料流程的圖樣。
第五章1. 什麼是物料衡算？物料衡算有何意義？
根據質量守恆定律，凡引入某一系統或裝置的物料重量gm，必等於所得到的產物重量gp和物料損失量gt之和，即：gm = gp + gt
意義：可以深入地分析和研究生產過程，得出生產過程中所涉及的各種物料的數量和組成，從而使設計由定性轉入定量。在整個工藝設計中，物料衡算是最先進行的乙個計算專案，其結果是後續的能量衡算、裝置選型或工藝設計、車間布置設計、管道設計等各單項設計的依據。
2.物料衡算中怎樣選擇計算基準？
(1)單位時間；(2)單位質量；(3)單位體積。
a.對於間歇生產過程和連續生產過程，均可以單位時間間隔內的投料量或產品量為基準進行物料衡算。
b.對於間歇生產過程和連續生產過程，也可以一定質量原料或產品為基準進行物料衡算。
c.若所處理的物料為氣相，則可以單位體積的原料或產品為基準進行物料衡算。
3.水平衡計算的意義是什麼？
發酵生產中，水是必不可少的物料。無論是原料的蒸煮、糖化或發酵等過程，都有最佳的原料、基質濃度範圍，故加水量必須嚴格控制。水衡算與物料衡算、熱量衡算等工藝的計算以及裝置的計算和選型、產品成本、技術經濟等均有密切關係。
發酵生產的廢液排放量與水的用量密切相關。
4.熱量衡算的意義是什麼？
①計算生產過程能耗定額指標。②確定裝置型別的選擇、尺寸、台數的根據。③結果有助於工藝流程和裝置的改進。
5.啤酒產品度數的不同，其生產方法主要區別在什麼地方？
啤酒產品度數的不同，其生產方法主要區別在於原麥芽汁濃度
6.味精生產中無菌壓縮空氣的作用是什麼？ ①提供氧氣② 輸送物料
7.畫出澱粉質原料的蒸煮糖化工藝流程框圖
8.畫出啤酒廠糖化車間工藝流程示意圖
9.發酵工廠耗冷量分為哪兩部分，各包含哪些內容？
（1）工藝耗冷量qt：發酵培養基和發酵罐體的冷卻降溫耗冷，生物反應放熱（發酵熱）的除去等。
（2）非工藝耗冷量qnt：維護結構耗冷量、用電裝置運轉放熱耗冷量等。
10.畫出年產100000t燃料酒精廠的物料平衡圖（已知原料用量：薯乾282810t/a，α-澱粉酶113.
1t/a，主糖化酶282.6t/a，硫酸551.1t/a，硫酸銨123.
5t/a，酒母罐糖化酶32.1t/a；中間產物：粉漿848203t/a，蒸煮醪861450t/a，酒母醪123466t/a，蒸餾發酵醪1337169t/a；產物組成：
燃料酒精100200t/a，酒糟1360020t/a，二氧化碳103068t/a）
第六章1.發酵工廠裝置包括那些?核心部分是什麼？
種子製備裝置(生物催化劑)
主發酵裝置(生物反應器)
輔助裝置（無菌空氣和製冷）
基質或培養基處理裝置(粉碎、液化與滅菌)
產品提取與精製裝置(產品分離)
廢物**處理裝置(環保裝置)
核心部分是----（生物反應器）
2.裝置設計與選型的任務是什麼？
在工藝計算的基礎上，確定車間內所有工藝裝置的台數、型式和主要尺寸。
3.連續滅菌流程有哪三種？畫出任意一種連續滅菌流程示意圖。
連消塔-噴淋冷卻連續滅菌流程
噴射加熱-真空冷卻連續殺菌流程
板式換熱器連續滅菌
4.發酵專業裝置包括哪些？
發酵工廠專用的裝置如，發酵罐、糖化鍋等；
5.發酵專業裝置的設計與選型的依據是什麼？
（1）由工藝計算確定的成品量、物料量、耗氣量、耗冷量等
（2）工藝操作的最適外部條件，如，溫度、真空度、壓力等
（3）裝置的構造型別和效能
6.名詞解釋：
裝置生產能力－－指某種裝置單位時間內可能生產的產品數量，以t/(罐·批)或m3/(罐·批)表示
發酵強度－－單位時間、單位有效發酵罐容積生產產品的數量稱為發酵強度[g/(lh)]
公稱體積 －－罐的筒身（圓柱）體積和底封頭體積之和
7.設計連續操作裝置的容量和尺寸的依據是什麼？
物料流量q（ m3 /s 或者t/s）、物料在裝置中停留時間τ（s）、物料在裝置各部位的流速ω（m/s）。
8.常見的通風發酵罐有哪幾種？---機械攪拌發酵罐、氣公升環流發酵罐、自吸式發酵罐
9.哪些產品的發酵是間歇發酵？哪些產品可以實現連續發酵？
（1）間歇發酵：味精、糖化酶製劑等。（2）連續發酵：酒精。
10.幫浦的選擇原則有哪幾個？發酵工廠使用最廣泛的是哪一種幫浦？
（1）流量：要留有一定的富餘能力；
揚程：一般為正常需要揚程的1.05-1.1 倍；
有效氣蝕餘量：大於幫浦所需要的允許氣蝕餘量；
液面：應取最低液面
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