《活性干酵母的生产工艺设计及投资估算》11000字【论文】

活性干酵母的生产工艺设计及投资估算目录TOC\o"1-2"\h\u953第一章总论 12124第一节活性干酵母简介 131162第二节生产方法概述 123085第三节可行性论述 217424第二章生产工艺 210336第一节原料处理 22678商品酵母罐各级种子罐 46224第二节酵母扩培 428382第三节产品制备 621907第三章工艺计算 725159第一节工艺技术指标及基础数据 714819第二节物料衡算 827105第四章设备选择 1218055第一节原料处理设备 1213543第二节酵母扩培设备 1212096第三节产品制备设备 1614453第四节成品包装设备 166660第五章清洁生产与废液处理 163070第六章厂址选择 171932（2）应避开地质灾害易发区，如强地震带，泥石流滑坡区等。 178221（5）附近应有供生产生活所需的水源电源。 1730121第七章安全措施 178712第八章人员安排 188700第九章投资估算与经济效益分析 1813402第十章总结 19第一章总论第一节活性干酵母简介活性干酵母是利用现代生物技术和设备，将酵母干燥成干物质95％以上，含水量5％以下的产品，成品通常使用真空包装，架上寿命为一到两年，通过复水活化后即可恢复活性。活性干酵母被广泛应用于食品领域与酿酒领域。在食品工业中，主要用于面包，馒头，饼干等食品的加工，主要作膨松和改善风味的作用。在酿酒领域，除生产酒精外，还被用于生产各风味白酒，如麸曲白酒，液态白酒，小曲酒等，不同生产所需酵母的具体要求性质也不相同，但都具有高发酵安全性与稳定性，可以提高出酒率的优点。随着生产理念和技术的不断改进与发展，活性干酵母的产量逐渐增加，酵母收率提高，对原料的利用率也有了一定提升，酵母产品的分类也越来越多元，在医药，化妆品，饲料等领域继续发挥作用。第二节生产方法概述对于本次活性干酵母的生产，将以废糖蜜为主要原料，配以硫酸铵，P2O5等化学物质，在将原料处理后进行种子培养，并逐级扩大，发酵完成后收集酵母进行产品制备。工艺流程如下，原料选取与处理→实验室培养→车间培养→二级流加培养→产品分离洗涤→过滤→干燥→包装。第三节可行性论述自二十世纪八十年代多家酵母公司投产以来，国内活性干酵母产业开始与世界水平接轨，随着食品工业，酿酒工业与其他行业的发展，活性干酵母的应用也逐渐多元广泛起来，创造了庞大的社会效益数额。活性干酵母的使用量以每年约15％左右的速度增长，21世纪初，进行投产的公司越来越多，产量逐渐增加。基于目前前沿生产方式，高端生产设备以及对产品的硬性质量要求，国内活性干酵母的生产也已经可以达到国际水准，逐年增长的高使用和高出口量可以持续产生可观经济效益。除去经济方面，曾经令人头疼的治污问题在如今也得到了极大改善，有多种方案可以处理生产过程中产生的废液，既避免了污染，还能从中回收利用资源，实现可持续发展和经济回流。综上所述，活性干酵母的生产是具有广阔发展前景的产业，面对着目前市场巨大的发展潜力，若能紧跟先进生产工艺，使用先进设备，则高质量高数量年产也可以成为现实。生产工艺原料处理一、原料选取传统上对于酵母产品的生产会选用糖蜜或淀粉质原料作为主要原料，本次制备酿酒用活性干酵母选择使用糖蜜，糖蜜同时又分为甘蔗糖蜜与甜菜糖蜜，对于两种糖蜜，其性质略有不同，甘蔗糖蜜中的可发酵性糖为40％左右，略低于甜菜糖蜜，且氮素含量少于甜菜糖蜜，尽管如此，酵母对其氮的利用率也仅只有20％左右，除此之外，甘蔗糖蜜中的磷素高于甜菜糖蜜，甜菜糖蜜中的磷素无法满足酵母的需要，综合考虑之下，本次工艺选取甘蔗糖蜜作为主要生产原料。二、糖蜜处理要求（1）糖蜜中含糖量浓度较高，干物质浓度可以达到80-90锤度，酵母不易生长，因此需要对糖蜜进行稀释处理。（2）由于糖蜜是良好的培养基，因此大概率会被污染，存在很多杂菌，所以需要添加一定防腐剂来帮助稀释后的正常发酵。（3）糖蜜中有含有一定量黑色素的胶体物，这些胶体物的存在会使发酵产生大量泡沫，从而降低发酵罐的利用率，除此之外这些胶体物还会吸附在酵母表面，影响酵母的发酵。所以在流加发酵前进行澄清操作以除去这些胶体物，则可以使设备利用更加高效。（4）原料中存在的有机酸会抑制酵母细胞的繁殖，所以必须及时通风以去除挥发性酸的影响。（5）由于糖蜜中含有一定量的灰分，一般含量在10％左右，会影响发酵性能且使罐体和管道结垢，所以也应当去除原料中的灰分。（6）原料之中含有一定量的重金属离子，其本身含量并不算高，出现重金属离子抑制酵母生长的情况多是因为生产过程中原料与含重金属离子的设备进行接触所导致，但鉴于目前生产多使用不锈钢等材料，所以忽略重金属离子这一影响。三、糖蜜处理方法（1）糖蜜稀释：糖蜜的稀释一般会将其稀释至40左右的锤度，该过程是为了降低黏度和相对密度，且稀释之后对固体颗粒之间的啊分离有帮助，所以为了便于输送和分离杂质且利于酵母生长从而选择对糖蜜进行稀释，另因稀释后比热容会变大，对传热较为有利，也能同时利于灭菌的处理。此次对糖蜜的稀释选择间歇稀释法。间歇稀释分批在稀释罐中进行，将糖蜜打入高位槽称重后流入稀释罐，同时添加水和添加剂，即能得到所需浓度的醪液。（2）糖蜜澄清除杂：糖蜜中含有挥发酸，胶体，色素，金属盐和二氧化硫等杂质，会影响酵母产品外观颜色及质量，故需进行除杂处理。由于此次使用的原料是甘蔗糖蜜，其溶液的ph为5左右，所以无需调酸来沉淀胶体和色素等，可以直接进行加热通风处理，既可沉淀蛋白质胶体等物，也可以去除挥发酸等物。除此操作外，使用机械分离法，对糖液进行稀释后加热至95℃使用糖蜜分离机进行连续澄清除杂，这样处理的溶液损耗更小，效果也更好。（3）灭菌：由于原料中存在多种产酸微生物，为了彻底杀死芽孢，防止造成后续生产污染，选择在进行澄清除杂后采用连消，高温瞬时灭菌。四、生产用水酵母生产中诸多过程都需要水的参与，如原料稀释处理，乳液洗涤处理等。除此之外为了避免设备结垢，所以直接参与生产的用水需达到硬度较低的符合生活饮用的标准。五、空气除菌空气中含有大量微生物及沙尘等杂物，需要进行空气除菌以免使发酵受到污染。常用的空气除菌方法有辐射除菌，热杀菌，静电除菌和过滤除菌。目前工业生产中最常用的是过滤除菌法，其流程为：高空采风↓前置过滤器（粗过滤，选择涤纶无纺布，可重复使用）↓鼓风机↓（超细纤维过滤器）总过滤器→分过滤器（超细纤维过滤器）↓↓商品酵母罐各级种子罐一般而言，高空中的微生物及颗粒杂质含量会较低，所以选择从10m之上进行高空采风，而后使用上述各种过滤仪器进行操作。第二节酵母扩培一、扩培工艺流程酵母通常需要经过多级扩大培养后可以制为成品酵母，其中扩培通常分为三个阶段，即实验室培养，车间培养和流加培养。（1）实验室培养：实验室培养采取二级培养，其流程为：斜面菌种→三角瓶→卡氏罐斜面菌种原菌应是经过纯种分离的优良酵母，培养基斜面使用麦芽汁，琼脂，30℃接种后培养3-5d；三角瓶中的一级种子培养采用麦芽汁培养基，接入菌体后摇匀静置培养；二级种子培养采用麦芽汁培养基，经0.1MPa，15-30min灭菌后培养24h。两级间接种量为1-5％。培养温度：耐高温酒酵母34℃通风：静置或间歇摇动Ph：4.4-5.4培养时间：一，二级液体培养24h（2）车间培养：车间培养采取二级培养，其流程为：卡氏罐→一级种子罐→二级种子罐使用糖蜜培养基，补加无机盐及生物素，采用实消，0.1MPa，30min灭菌，培养12-36h，级间接种量为1-5％。培养温度：常温酒酵母30℃，耐高温酒酵母34℃Ph：4.2-5.4通风：开始时不通风，当罐体开始升温时少量通风培养时间：24h（3）流加培养：流加培养采取二级培养，其流程为：间歇培养种子→一代酵母→分离洗涤→商品酵母（二代）对比于三级培养，二级培养所需培养的纯种批次较多，总糖消耗也较多，但种子冷藏时间短，受污染的概率也较低。酵母在流加培养过程中分三阶段：适应期，积累期与成熟期（1）适应期：该时期是酵母开始大量繁殖前的阶段，时间约为2h，在此过程中细胞数目没有增加，但体积开始增大，贮藏物消失，原生质更均匀，代谢活跃，会进行出芽生殖。（2）积累期：适应期之后，酵母进入对数生长期，细胞会大量繁殖，糖液和营养盐需要连续流加，同时通入一定空气。随着细胞增殖速度的加快，糖液和营养盐的流加速率也要相应增加，直至到发酵后期，通风量达到最大，O2受到限制，糖液和营养盐流加速率不再增加，酵母就进入了相对稳定的高速生长期，在这个阶段细胞的浓度较高，但生长速率会逐步下降，细胞的扩倍时间变长，此时的发酵液含有最高值的酒精。在酵母积累期的后期，不再进行营养盐的流加，细胞增加速率也随之降低，所以糖液的流加速率也相应降低，此时的糖浓度低于糖对酵母抑制浓度，酒精浓度下降，氧溶解分压上升。一般而言，在积累期一代流加培养可以扩大20-40倍，二代流加培养可以扩大10-20倍。（3）成熟期：积累期之后，由于存在好几代细胞，细胞之间的状态不尽相同，一部分细胞贮藏物少，一部分细胞死亡，这些细胞不符合产品的最终质量要求，所以需要一段时间使细胞成熟，贮藏物有所积累且出芽数量要低，这个阶段被称为成熟期。在该阶段内需要减少通风量，并根据培养液中剩余物质添加各项成分。如剩余一部分未利用氮，则应加入一定量糖液，可以消耗氮素并使芽孢脱落。成熟期内很少再有细胞的增加，但重量却有一定增加。二、培养条件及控制（1）温度：对耐高温酿酒活性干酵母的发酵温度最适为34℃（2）PH：为了防止杂菌污染及满足酵母的生长，发酵初始选择控制PH在4.2-4.5，发酵剧烈时提升PH至4.5-5.0。但需注意，低PH条件会使酵母吸附原料中的色素，会使产品颜色加深，为了避免该情况发生，通常再略微提高PH范围至4.8-5.2。一般情况下，在使用硫酸铵作为补充氮源时，会使PH降低，这时通过添加NH4OH进行中和，以此达到控制PH的目的。（3）O2：由于酵母生长的需要，在发酵过程中需要不断通风来保证氧的含量，通风程度根据酵母生长中不同时期的不同状态进行调整。（4）CO2：CO2会对酵母生长产生抑制作用，通常情况下CO2含量的增加是因为氧含量不足导致酵母进行酒精发酵，或是糖浓度过高导致酵母进行有氧发酵，此时可以通过测定CO2与O2的浓度来控制糖液流加及通风程度。（5）消泡：酵母生产所用的糖蜜发泡性较强，酵液中的蛋白质等成分会产生大量泡沫，若泡沫长时间无法消去，则会影响酵母的正常生长。对于泡沫的处理，选择使用有机硅油或聚醚类消泡剂。三、染菌防治为了防止在发酵过程中受到杂菌污染，需要对各个可能受污染的原料，设备和有关管路进行灭菌处理。（1）空气除菌：对于空气选用过滤除菌的方法，即通过使用可以阻截空气中微生物的定期灭菌的介质，如活性炭，有机玻璃纤维等。（2）培养基及设备的灭菌：对培养基需严格控制0.1MPa，120℃，15-30min灭菌处理；对于易积垢的设备，如罐体会有残留液，难以清除，需要使用清洗剂及高压水流进行处理。（3）减少渗漏：罐体及管路的渗漏难以察觉，应在操作前进行检查和修复，另需注意防止排出高压蒸汽时产生负压从而抽取了外界空气引起的污染。同样的操作在种子罐接种时也需注意，除事先管路灭菌外，还需随时保持无菌部位的正压，防止压差法接种时压差波动过大导致抽吸外界空气造成污染。第三节产品制备一、分离与洗涤发酵过程结束，需要进行分离操作以使酵母分离出酵母醪，经过分离的酵母乳和固形物有更高的浓度，而通过洗涤则可以洗去细胞表面残存的杂菌，色素和消泡剂。本次分离采用酵母分离机进行连续分离洗涤操作，其流程如下，第三次废液作二次离心洗涤液↓↑发酵→离心机1→离心机2→离心机3→酵母乳↓↓↑废液废液清水通过该方法的分离，使第三次分离的废液可以作第二次分离的洗液，可以减少洗涤水用量，同时酵母乳可以与清水在管道中混合，减少分离时间。二、过滤经过分离机分离洗涤后的酵母乳还具有流动性，在冷却至4℃后进行过滤。经过过滤之后，产品不再具有流动性，便于后续成品包装以及贮藏。本次过滤使用真空转鼓过滤机进行操作。真空转鼓过滤机为连续性操作，避免产品与人接触造成污染。同时，若在过滤前将0.3％-0.6％的氯化钠溶液（根据酵母乳重量）加入酵母乳液中，可以除去细胞分子内的水分，这时经过真空转鼓过滤机，再喷淋洗涤水代替细胞内盐溶液，随着水被吸入细胞内会很快达到渗透压平衡，可以使酵母固形物含量有效降至34％，使其不再具有流动性，保证酵母产品的质量。三、干燥随着生产技术的成熟，对活性干酵母的产品制备选择使用气流干燥法，该方法使酵母颗粒悬浮于热空气中，可以与热空气均匀接触，干燥过程平稳，传热效果提升，干燥效果更好，使产品的活性损失更低。四、添加剂在活性干酵母产品中使用添加剂，可以有效保护产品活性，降低其活性损失。产品所用的添加剂共有三种，分别为增加渗透压的添加剂，乳化剂及抗氧化剂。（1）增加渗透压的添加剂：由于干燥过程会使酵母迅速脱水，基于渗透压的作用，过高浓度的细胞内物质破坏会细胞膜并大量流失，影响产品活性。若加入可以增加渗透压的添加剂，则可以增加胞外的渗透作用，使细胞适应迅速脱水的环境，有效保护细胞膜和酵母的活性。但基于目前选择的气流干燥法，整个干燥过程较为平稳，对酵母的冲击性不强，所以需要根据实际情况选择添加与否。（2）乳化剂：作为表面活性剂也是对酵母保护最好的添加剂，在酵母乳液和酵母块中添加都被允许，但要注意必须充分混合才可以发挥作用。对于活性干酵母中的添加可以使用山梨醇单硬脂酸酯，使用量为酵母干重的1％-3％。（3）抗氧化剂：抗氧化剂的添加是为了防止产品在贮存期间内遭到氧化而使产品质量降低。抗氧化剂可以使用另由于活性干酵母含水量低于5％，受到氧化的影响较小，故根据实际情况选择添加与否。五、成品包装对活性干酵母产品选择进行真空包装，产品架上保质期约为1年。六、复水活化生产的酿酒用活性干酵母若要使用，其复水活化也有一定的条件。通常情况下选择使用自来水或生产过程中的糖化醪液（前提未被污染），此过程不仅方便经济，且若选择添加醪液，则其中含有酵母所需的营养物质可以帮助酵母的生长。对于复水活化液的用量，最低使用量为产品的四倍，若需要长时间进行活化，则用量也要相应增加。对于复水的温度通常在原酵母种类耐受温的基础上增加4℃，如耐高温活性干酵母可以选择在38℃左右，在复水完成后即为活化阶段，若不立刻投入使用则需对其进行降温以防止酵母老化从而影响生产能力。第三章工艺计算第一节工艺技术指标及基础数据生产规模：15000t/a活性干酵母生产方法：二级流加培养生产天数：320d发酵周期：24h活性干酵母日产量：47t主原料：甘蔗糖蜜，含40％可发酵性糖产品质量：QB/T2074-1995级别项目酿酒高活性干酵母优等品一等品合格品色泽浅黄至浅棕色形状颗粒或条状气味酵母的特殊气味，无异味杂质无异物水分，％≤5.05.56.5致病菌（沙门氏菌）不得检出物料衡算一、原料处理工段（1）糖蜜用量计算：设酵母单罐产量为P，接种量为F，则所需可发酵性糖为：所需糖蜜量为：其中Wg——培养一罐酵母所需的可发酵性糖量，kgP——酵母单罐产量，kgF——接种量，kgCx——酵母产品固形物含量，％Yx/s——酵母产品固形物对糖得率，％Wm——培养一罐酵母所需糖蜜量，kgMg——糖蜜中可发酵性糖含量，％流加培养时，酵母固形物对糖得率为35％-46％，采取二级流加培养时，一代种子的Yx/s值取0.35-0.4，培养二代商品酵母时，Yx/s值取0.4-0.47。生产用甘蔗糖蜜中可发酵性糖含量按40％计，损耗按2％计，一代接种量按2％计，酵母固形物对糖得率取0.4，二级流加培养罐产量为9.5t，接种量按10％计，酵母固形物对糖得率取0.45，酵母固形物含量按95％计，处理糖液中可发酵性糖含量按20％计，车间纯种培养酵母固形物对糖得率取0.15，产品收得率按97.5％计。则罐产量：接种量：所需纯糖量为：需20％糖液：培养1t商品酵母需一代种子为：培养100kg一代种子需纯种培养种子：即培养1t商品酵母所耗总糖为：收率按97.5％计，则生产中生产1t酵母的实际糖耗为：则生产1t活性干酵母糖蜜所用量为：单罐糖蜜用量为：（2）氮源计算：在生产过程中，所供氮必须满足酵母组成需要及生长需要，而其中酵母生长所消耗的氮及最终发酵液中的残氮共占酵母含氮总量的7％左右。酿酒用活性干酵母中氮含量为5.5％-7％（取6％），种子酵母含氮量比商品酵母高0.5％-1.5％（取1％），糖蜜中可发酵性氮含量取0.5％，即培养一罐酵母所需的可发酵性氮总量为：则每吨投氮量为：其中Wn——培养一罐酵母所需投氮量，kgCn——酵母固形物含氮量，％Fn——种子酵母固形物含氮量，％Mn——糖蜜中可发酵性氮含量，％P——酵母单罐产量，kgCx——酵母产品固形物含量，％F——接种量，kgWm——培养一罐酵母所需糖蜜量，kg（3）磷源计算：以P2O5为基准，其中酿酒用活性干酵母含量为2.3％-2.7％（取2.5％），种子酵母的含量高出商品酵母0.3％-0.5％（取0.5％），磷的损耗也来源于酵母代谢与发酵液残留，共占30％。糖蜜中可发酵性P2O5取0.2％，则培养一罐酵母所需磷（P2O5）投量为：则每吨投磷量为：其中Wp——培养一罐酵母所需P2O5的量，kgCp——酵母固形物中P2O5的量，kgFp——种子酵母固形物P2O5的量，kgMp——糖蜜中可发酵性P2O5的量，kgP——酵母单罐产量，kgCx——酵母产品固形物含量，％F——接种量，kgWm——培养一罐酵母所需糖蜜量，kg（4）用水量计算：稀释糖蜜用水：糖蜜含糖量40％计，配水比1:1，1000kg糖蜜加1000kg水，稀糖液含糖量为，由前述知生产每吨活性干酵母配糖水用量为5612kg。则生产每吨活性干酵母稀糖液用量为11224kg。稀糖液密度约1.12，则配置稀释糖液后的体积为配氮配磷用水：由前述生产每吨活性干酵母所需氮，磷量分别为27kg与17kg。氮，磷都以15％质量浓度配制，则所需用水量分别为及。基液用水：使用120m3发酵罐，装料系数0.8，最终酵母固形物浓度为45g/L，则每罐产固形物95％的活性干酵母产量为：每罐需要的稀糖液为：每吨活性干酵母配制基液所用水量为：二、酵母扩培工段采取二级流加培养。一代流加培养接种量按鲜酵母计为2％-4％，按发酵液为5％-10％，二代酵母流加培养，按鲜酵母计接种量为5％-10％。对于收获量，一代酵母固形物一般为40g/L或之上，固形物对糖收得率为40％左右，对于商品酵母，酵母固形物浓度一般为40-50g/L，固形物对糖得率一般为40％-46％。现以120m3鼓泡式发酵罐进行生产。发酵罐有效容积：一代流加培养酵母固形物产量（按对糖得率40％-46％，固形物浓度45g/L计）折算为浓度为720g/L酵母乳液的量为：折算为鲜酵母量（固形物以30％计）为：则所需接种的鲜酵母量（按10％计）为：二代流加培养活性干酵母产量（固形物按95％计）为：物料 数量每小时数量/kg每天数量/t每年数量/t活性干酵母19584715360甘蔗糖蜜1099026384405硫酸铵531.2406P2O5340.8256表二——主要原辅料消耗制备阶段耗冷量计算生产每吨活性干酵母所需耗冷量为：（2）酵母乳液冷却：假设分离后需将酵母乳液的温度从34℃降至5℃，酵母乳液浓度为720g/L，则耗冷量为其中V——酵母乳液的体积，酵母固形物取0.3γ——酵母乳液的密度（1.06kg/L）C——酵母乳液的比热容[（2.96kJ/（kg·℃）]第四章设备选择第一节原料处理设备本次原料处理选用的是糖蜜分离机，该设备可以进行连续自动化处理，节省生产时间，不易受污染，且分离产品质量高。主要方式是通过高速离心将固体颗粒从高度分散的悬浮液中沉降至转鼓内壁，达到一定量时，分离机会自动进行排渣，然后继续进行分离。需要注意的是:该设备不可分离强腐蚀性液体及高温高密液体，且要严格按照说明书安装转鼓，以防重心偏移；转鼓一定要在安装完成后启动；要经常检查其腐蚀度；注意分离机的震动，防止出现安全事故；分离机未完全停止前，不可以松动任何部件及接口；由于处理糖蜜时是高温操作，也要小心防止烫伤。第二节酵母扩培设备本次设计选取的发酵罐为120m3鼓泡式发酵罐。发酵周期为24h，单罐产量为4.5t。罐体由圆柱体，平底下封头及碟形上封头组成，罐壁厚度取决于罐径及罐压，对于该罐的设计，取高径比为2:1，装料系数取0.8，对于碟形封头使用标准碟形封头内容积计算，采取裙式支座。生产每吨活性干酵母所需稀糖液10m³，则生产15000吨所需的糖液：则每天所需糖液体积：则每天所需发酵罐总容量为：每天需要发酵罐：共所需的罐数：每天应有5个罐出料，每年工作320天实际产量验算：（t/a）设备富裕量为，能满足生产需求。主要尺寸：由前述得H/D=2:1得D=4.2m，则H=8.4m发酵罐壁厚度：使用计算法确定发酵罐壁厚，（cm）其中P——设计压力，取最高工作压力的1.05倍，取P=0.4MPaD——发酵罐内径——发酵罐材料的许用压力，=127MPa——焊缝系数，范围0.5-1，现取0.7C——壁厚附加量（cm）C=C1+C2+C3其中C1——钢板负偏差，范围0.13-1.3，现取0.9mmC2——腐蚀裕量，双面腐蚀取2mmC3——加工减薄量，现取0则选14mm厚A3板制作，查表得每米高重1455kg，冷却面积：在工程计算时，实际测得每1m³发酵液在每1h传给冷却器的最大热量。对于酵母发酵过程的产热，单罐生产传给冷却器的最大热量为：采用蛇管换热，K取4.18×500kJ/（m³·h·℃）进水温度取20℃，出水温度取30℃，发酵液保持在34℃则平均温差：==8℃则传热面积：==335m3即耗水量为：==1.34×105（kg/h）=37（kg/s）其中Cp——冷却水的比热容，4.18kJ/（kg·K）冷却水的体积流量为W=3.7×10-2m³/s冷却水流速v取1m/s则冷却管总截面积：==3.7×10-2（m3）进水管总直径：==0.2（m）设冷却管的组数为n，已知S=n·0.785d02，取n=12，则得管径：==0.063（m）查表选取φ73×3无缝管，g=5.18kg/m，d内=67mm＞d0认为可满足要求，d平均=70mm已知冷却管总传热面积F=335m3，现取无缝钢管φ73×3，每米长冷却面积为：则==1523（m）冷却管占有体积：每组管长L0和管组高度：==127（m）另需连接管3m，设发酵罐附件占0.5m³，则筒体液面为：==6.9（m）竖蛇管总高H管=6.9（m），取管间距0.5m取两端弯管总长，两端弯管总高1m一圈管长为：每组管圈数n0=7.6，取8圈＞1523（m）取管间距，竖蛇管与管壁最小距离0.15m校核冷却管实际传热面积：＞335（m3）排料口：现设该罐实装96m³，2h之内排空，排料时物料体积流量：=0.013（m³/s）取发酵醪液流速v=1m/s，排料管截面积：==0.013（m3）=0.785d2，则管径=0.13（m）,取无缝管φ140×4.5，管内径＞130（mm），满足需求。现假设发酵结束时发酵液的体积为96m³，酵母固形物浓度为45，发酵时间为24h，平均供氧速率为=180（kgO2/h）高峰期时供氧速率按2倍计算，则高峰期时供氧速率为180×2=360（kgO2/h）空气中含氧量为0.3kg/m³，鼓泡式发酵罐对氧的利用率取20％，则高峰期通风量为：=100（m³/min）1.67（m³/s）取风速为25m/s，则风管截面积为：=0.07（m3）=0.785d气2，则气管直径=0.28（m），取φ299×7无缝管由于本罐为鼓泡式发酵罐，选择使用罗茨风机配合通风供氧。因筒内液面为6.9m＜9.5m，静压未超过98kPa，可以选择单级工作形式，除此之外还应尽量选择低噪型号。由于该设备会高速运转，需要注意安装牢固，且不可缺少必要的冷却和润滑，防止突然停机。在操作过程中还需要严格谨慎，不可超过规定的压力。已知发酵罐平均每天上5罐，种子罐生产周期为24h，选择取6个种子罐。高径比选择H/D=2:1，接种量按5％计，则，，得D=1.5m，H=3.0m通过校核实际V=6.1＞6m3可满足设计需求。产品制备设备产品制备阶段选择使用酵母离心机，真空转鼓过滤机，流化干燥床。（1）酵母离心机：酵母分离机是利用高速旋转的转鼓，通过惯性将不相溶的液-液或液-固分离开。在选用设备时根据实际通过分离机喷嘴的流量来确定喷嘴的直径，从而确定选型。需要注意该设备不能用来分离高腐，高密和高温液体；安装时要严格依照说明书；需要特别注意运转情况，防止非正常高速作业造成事故。（2）真空转鼓过滤机：通过对已加入盐溶液处理的酵母乳液进行真空吸滤洗涤，利用压差为推动力抽出酵母中的水分。需要注意的是该设备转鼓表面是由很细的金属网组成，要防止将其损坏影响性能；另要注意防止转鼓刮刀割伤。（3）流化干燥床：该设备是利用干燥空气流向控制酵母颗粒的流向，通过气流将水分带出，当达到干燥要求时，酵母会被吹入振荡筛，从而将大颗粒筛出，剩余合格产品将被送入储罐。在设计流化干燥床时，要考虑气速，湿度，颗粒直径等要素。为了防止气速过大产生尾粉需考虑内网板和干燥床顶部气速，通常靠近网板的气速为1.4m/s，顶部气速为0.35m/s为宜。为了配合干燥，进料颗粒需要在0.5mm左右，空气湿度需在6g/kg以下。另还需考虑到干燥床的分区，随着风区的后移，其进风温度逐渐降低，物料室的温度应在36℃为宜。除这些条件外，在选用温度传感器时不应带有护套，以防降低传感器灵敏度。第四节成品包装设备选择使用全自动真空包装机进行真空包装。全自动真空包装机拥有完整的称量，制袋，自动切袋，自动灌装，整型，抽真空及打印系统，高度的一体化使所有步骤在一台设备完成，包装效率高，质量稳定。第五章清洁生产与废液处理清洁生产是指通过使用新型工艺，用不污染环境的生产原料和先进设备进行高效生产并防止产出过多污染物的生产过程，为了实现资源的循环利用和污染物的无害化处理，清洁生产是必要的过程。对于酵母生产厂来说，其生产酵母所产生的废水主要来自于发酵过程，即便是经过分离机分离的废水也有很高的COD值，对于甘蔗糖蜜来说，COD的值可以达到80000mg/L，远远超过了正常值，考虑到环境保护及能源利用，生产的废液一定需要经过处理。对废液的处理通常有以下方法：（1）农灌法；此法意为将生产过程中的废水进行稀释之后作为农田灌水，废水中所含有的除植物生长必要的氮磷钾外，还有其他所必须的微量元素，对作物生长有一定帮助，但需考虑土壤的耐受度，以防不正确的稀释量及添加量烧死作物。（2）物理处理：目前已知酵母生产的废水含有丰富的各种元素，所以在处理时可以选择将其浓缩干燥为肥料等副产品，该种方法即为物理处理，以用来生产有机-无机复合肥料。过程可以采取多效蒸发浓缩干燥，但基于干燥设备性能的问题，也可采取浓缩燃烧后再从炉灰中回收钾的方式。（3）生化法：该方法是采用厌氧及好氧微生物处理以达到处理目的。对于厌氧生物处理，该做法是将有机物通过厌氧处理转化为沼气，这个过程需要多种微生物的共同参与。这种技术很好的实现了能源的回收利用，在达到生态友好的同时还兼顾了经济效益，但是经过此法处理的废水却仍然无法将COD降至到可直接排放的浓度值，仍需进行后处理。对于好氧生物处理，该处理工艺现通常作为厌氧处理的后处理模式来处理高浓度废水及污泥问题。第六章厂址选择对于厂址的选择应遵循基本原则：（1）所在地地形应整体平坦，略微有坡为宜，便于工厂布置，运输，排水等。（2）应避开地质灾害易发区，如强地震带，泥石流滑坡区等。（3）搜集当地的气温，雨量