柠檬酸发酵车间工厂设计
流量G=26.9kg/h Cp=3.92 kJ/(kg·℃)
温度由50℃加热到100℃，加热蒸汽P=0.42MPa饱和蒸汽温度145℃，干饱和蒸汽热焓为654.3×4.18 kJ/kg，比容v‘’=0.45m3/kg，100℃饱和蒸汽热焓量为100×4.18 kJ/kg
26900?3.92?(100?50)D?GC（t2?t1）==2275.55 kg/h
I?i4.18?(654.3?100)V蒸汽?D=5056.78（m3/h） v''计损耗为10%则V蒸汽=5056.78×1.1=5562.46（m3/h） ③进气管直径计算：
?225562.47在此压力下取气速为45m/s，则进气管截面积A=V蒸汽v?45?3600?3.43?10m 则 d=
A?0.0343?0.209m
0.7850.785取无缝钢管φ231mm×3，则?内径=219mm，可以满足要求。
④进料管直径计算：
同上面的计算方法
V进=16.23m3/h，物料流速取0.5m/s则截面积A=0.0090（m2），d=0.107m 取无缝钢管φ129mm×3，则?内径=117mm，可以满足要求。 ⑤出料管直径计算：
出29.2V出=G??1.66=17.59m3/h，物料流速取0.42m/s 则A=0.012（m2﹚，d=0.122m
取无缝钢管φ144mm×3，则?内径=132mm，可以满足要求。
4.2.3 其它辅助设备
①磁力除铁器
选用永磁滚筒,由进料装置、滚筒、磁芯、机壳和传动装置等部分组成。磁芯由锶钙铁氧体永久磁铁和铁隔板按一定顺序排列成圆弧形并安装在固定的轴上，形成多极头开放磁路。磁芯圆弧表面与滚筒内表面间隙小而均匀（一般小于2mm），滚筒由非磁性材料制成，外表面敷有无毒且耐磨的聚氨酯涂料作保护层，以延长使用寿命。滚筒通过蜗轮蜗杆结构由电动机带动旋转，磁芯固定不动。滚筒质量小，转动惯量小。永磁滚筒能自动地排除磁性杂质，除杂效率高（98%以上），特别适合于除去粒状物料中的磁性物质。
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②原料的粉碎装置
选用湿式粉碎机，主要包括：加料器、粉碎机和加热器等几部分。粉碎可采用一级或二级粉碎（两台粉碎机串联使用）。湿式粉碎过程主要是分散微粒化的过程，可分为把颗粒团破碎、解集、润湿、分散和稳定等步骤。
③带式过滤机
产品提取工序中采用过滤的方法除去发酵液中的CaSO4及废炭。
带式过滤机，又称带式压榨过滤机，是由两条无端滤带缠绕在一系列顺序排列、大小不等的辊轮上，利用滤带间的挤压和剪切作用脱除料浆中水分的一种过滤设备。具有结构简单，脱水效率高，处理量大，能耗少，噪声低，自动化程度高，可以连续作业，易于维护等优点，其成本和运行费用比板框压滤机降低 30% 以上。
带式过滤机的工作原理大体分为 4 个阶段： ⑴预处理阶段。原始料浆的含固量一般很低，必须利用重力沉降或其他方式提高料浆浓度，以降低处理成本。常用的预处理方式是：将浓缩后的污泥与高分子絮凝剂混合，物料在絮凝剂作用下，微细颗粒凝聚团状，并初步沉淀，这是污泥上机脱水的准备条件。
⑵重力脱水阶段。将絮凝预处理后的污泥加到滤带上，在重力的作用下，絮团之外的自由水便穿过滤带滤出，降低了污泥的含水量。
⑶楔形预压脱水阶段。污泥在重力脱水后开始进入楔形压榨区段，滤带间隙逐渐缩小，开始对污泥施加挤压和剪切作用，使污泥再次脱水。经过此阶段后污泥流动性几乎完全丧失，从而保证了在正常情况下污泥在压榨脱水段不会被挤出。
⑷压榨脱水阶段。污泥经过精心设计的压榨辊系的反复挤压与剪切作用，脱去大量毛细作用水，使污泥水分逐渐减少，形成污泥滤饼，在重选滤带分开处，滤饼被卸料刮刀刮下。卸料后滤布经清洗进入下一下循环。 ④降膜蒸发器
降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝（单效操作）或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作，液相则由分离室排出。设备主体由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效加热器、分离器、热压泵、冷凝器、杀菌器、保温管、料泵、水泵及仪表柜组成。本设备凡和物料接触均用优质不锈钢制作。
表4-1年产50000t柠檬酸发酵车间设备一览表 序设备名称 规格与型号 台数 材料 号 1 发酵罐 公称容积200m20 1Gr18Ni 3，φ5000mm 9Ti钢 - 18 -
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2 种子罐 公称容积30m20 3，φ2400mm 3 预过滤器 JLS-Yu-045 20 4 蒸汽过滤JLS-F-035 20 器 5 金属过滤JLS-045 20 器 6 液化醪泵 IS80-50-200 1 7 种子液输送泵 8 发酵醪液输送泵 9 自来水输送泵 10 发酵醪贮罐 11 调浆桶 IS80-50-200 IS80-50-200 IS80-50-200 V=367.2m3 V=6m3 20 20 1 1 2 1 A3钢 金属镍 金属镍 金属镍 机体铸铁 机体铸铁 机体铸铁 机体铸铁 1Gr18Ni9Ti钢 1Gr18Ni9Ti钢 1Gr18Ni9Ti钢 12 液化维持V=12m3 罐 5 全厂车间布置概况
5.1 厂址选择
5.1.1 厂址选择的一般性原则
①要符合所在地区工业布局以及产品供需安排的要求，符合城市规划或工业区域规划，按照国家有关法律、法规及建设前期工作的规定进行。
②尽可能节约占地面积，少占或不占良田、耕地，充分利用所在地区的有利条件，避开或克服不利条件，充分利用当地人力、财力和自然资源，保护环境。
③交通运输条件比较方便、经济，使企业接近原料、能源产地和产品消费区，消除不合理运输，总体经济效益好，有利于加快国民经济发展和人民生活的提高。
5.1.2 本设计的厂址选择
本设计“柠檬酸发酵车间”只是个最初理论的设计，具有许多的局限性，具
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体厂址选择还要结合柠檬酸行业特点和建厂方的自身经济条件，在此还无法给出具体的选址地址。
5.2 车间布置
车间布置是工艺设计中的重要组成部分，它关系着整个车间的命运。即使有了先进的生产工艺流程及正确的设备选型和设计，而没有合理的车间布置相配合，生产也难以正常、顺利地进行，从而影响整个生产管理。
5.2.1车间布置的基本原则和要求
总平面布置必须贯彻国家的各项方针，政策，在符合放火，卫生规范的前提下，尽可能节约用地，不占，少占农田；减少劳动强度，节约建筑材料，使所建工厂形成布局合理，协调一致，生产井然有序，并与四周建筑群相互协调的有机整体。
具体的原则和要求包括以下几点：
①车间布置必须符合国家及行业的有关规范和规定，满足卫生、安全、GMP要求。如《工业企业设计卫生标准》、《工业“三废”排放试行标准规定》、《工业与民用通用设备电力装备设计规范》等，以及厂址所在地区的发展规划。
②车间布置必须按设计任务书和选择厂址报告进行设计，按不同的规模和类别结合周围环境，布置上力求紧凑，节约用地。
③车间布置必须符合生产流程的要求，原料、半成品、成品的生产作业线应顺直、短捷，避免作业线的交叉和返回。因此，建、构筑物厂房布置要做到功能分区明确，合理用地，结合厂址的地形合理选择标高，顺应等高线布置。如果地形坡度较大时，应采用阶梯式布置，以减少平整场地土石方量和缩短车间之间距离。
④车间布置应当将占地面积较大的生产主厂房布置在厂区中心地带，以使其他部门为其提供配合服务。在地形地质受限制的条件下，应采取施工措施加以解决，既不能勉强追求方正，又不能迁就施工简便，以免留有后患，长期影响生产经营。
⑤车间布置应充分考虑地区主风向的影响，以此合理布置各建、构筑厂房及厂区位置，主风向由各地风玫瑰图决定。生物工程工厂菌种各异，应防止环境染菌。厂内生产区总有废气、废水排出。为确保生活区、行政区的环境卫生，卫生区应处在生活区的下风向，而生产要求高的车间应处于上风向。
⑥车间布置应遵从城市规划的要求。面向城市交通干道方向做工厂的正面布置。正面的工厂建筑物应直线性布置，与城市建筑保持协调，以利于市容美观整齐。
5.2.2 本设计的车间布置
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