目錄
前言
1緒論1
1.1.1生物發(fā)酵工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位1
1.1.2學習“生物發(fā)酵工廠設計”課程的意義1
1.1.3生物發(fā)酵工廠設計課程的內(nèi)容2
1.1.4生物發(fā)酵工廠設計的特點2
1.1.5工藝設計與總體設計的關系2
1.1.6現(xiàn)代生物技術和工程技術在設計中的應用3
2生物發(fā)酵工廠設計的概述4
2.1基本建設程序及內(nèi)容4
2.1.1基本建設程序的概念及地位意義4
2.1.2基本建設程序4
2.1.3基本建設程序內(nèi)容5
2.2基本建設程序的步驟6
2.2.1項目建議書6
2.2.2項目的可行性研究7
2.2.3項目的審批9
2.3設計工作11
2.3.1工廠設計必須遵守的原則11
2.3.2初步設計11
2.3.3施工圖設計12
3發(fā)酵工廠廠址選擇和總平面設計14
3.1廠址選擇14
3.1.1廠址選擇的重要性及基本原則14
3.1.2廠址選擇的程序及要求17
3.1.3廠址選擇報告19
3.2總平面設計的任務和內(nèi)容22
3.3總平面設計的原則、方法及所需資料23
3.3.1總平面設計的原則及方案23
3.3.2各類建筑物、構筑物的布置位置24
3.3.3豎向布置與管線布置26
3.4總平面設計的步驟28
3.5總平面設計有關技術經(jīng)濟指標29
3.6總平面布置的有關內(nèi)容31
4生物發(fā)酵工藝流程設計32
4.1概述32
4.1.1生物發(fā)酵工藝流程設計的特點32
4.1.2生物發(fā)酵工藝流程設計的地位34
4.2工藝流程設計的內(nèi)容及步驟34
4.2.1工藝流程設計的內(nèi)容34
4.2.2工藝流程設計的步驟35
4.3產(chǎn)品設計方案及產(chǎn)量的確定36
4.3.1產(chǎn)品方案的制訂36
4.3.2產(chǎn)量的確定38
4.3.3產(chǎn)品設計方案的比較與分析38
4.4工藝流程圖的設計40
4.4.1工藝流程框圖40
4.4.2工藝流程示意圖41
4.4.3物料流程圖41
4.4.4帶控制點的工藝流程圖43
4.5生產(chǎn)工藝流程圖的繪制46
4.5.1制圖的基本知識46
4.5.2視圖內(nèi)容49
4.5.3表示方法49
4.5.4常見單元設備的自控流程53
4.5.5工藝流程的完善與簡化57
4.5.6帶控制點的工藝流程圖59
5工藝計算60
5.1物料衡算60
5.1.1物料衡算的意義60
5.1.2物料衡算的步驟與方法60
5.1.3物料衡算的基本方法63
5.1.4計算實例65
5.2熱量衡算71
5.2.1熱量衡算的意義、方法和步驟71
5.2.2計算實例（100000t/年啤酒廠糖化車間熱量衡算）75
5.3水平衡計算80
5.3.1水衡算的意義、方法和步驟80
5.3.2計算實例81
5.4耗冷量計算84
5.4.1耗冷量計算的意義、方法和步驟84
5.4.2計算實例88
5.5抽真空量計算91
5.5.1抽真空量計算的意義、方法和步驟91
5.5.2計算實例93
5.6電的計算94
5.6.1電的計算的意義、方法和步驟94
5.6.2計算實例95
6設備設計的基礎知識97
6.1工程力學基礎97
6.1.1力的概念及基本性質97
6.1.2力矩與力偶99
6.1.3約束和約束力的概念100
6.1.4工程式中常見的約束100
6.1.5物體的受力分析與受力圖101
6.1.6構件變形的基本形式101
6.1.7軸向拉伸和壓縮時桿件的應力101
6.1.8直梁的彎曲102
6.1.9剪切102
6.1.10圓軸的扭轉103
6.1.11壓桿的穩(wěn)定103
6.2工程材料104
6.2.1工程材料的分類104
6.2.2工程材料的基本力學性能105
6.2.3工程材料的物理性能106
6.2.4工程材料的化學性能107
6.2.5工程材料的加工工藝性能107
6.2.6金屬材料108
6.2.7有色金屬材料109
6.2.8非金屬材料109
6.2.9工程材料的選用111
6.3化工儀表112
6.3.1工業(yè)儀表的分類112
6.3.2溫度檢測儀表113
6.3.3壓力檢測及儀表115
6.3.4流量檢測及儀表118
6.3.5物位檢測及儀表120
6.4化工原理的基本知識121
6.4.1概述121
6.4.2流體流動123
7工藝設備的設計和選型129
7.1設備的設計與選型原則129
7.2專業(yè)設備的設計與選型130
7.2.1專業(yè)設備的設計與選型依據(jù)、內(nèi)容和特點130
7.2.2專業(yè)設備的設計與選型實例132
7.3通用設備的設計與選型144
7.3.1液體輸送設備選型144
7.3.2氣體輸送設備選型146
7.3.3固體輸送設備選型149
7.3.4通用設備的計算151
7.3.5通用設備的選型注意事項157
7.3.6通用設備的應用實例158
7.4非標準設備的設計161
7.4.1非標準設備的類型161
7.4.2非標準設備的設計步驟161
7.4.3應用舉例162
7.5設備一覽表163
7.5.1主要設備明細表163
7.5.2設備一覽表166
8車間布置與管路設計167
8.1概述167
8.1.1車間布置設計的任務和重要性167
8.1.2GMP對生產(chǎn)車間設計的要求167
8.2車間布置設計168
8.2.1發(fā)酵工廠生產(chǎn)車間的組成168
8.2.2車間布置設計的內(nèi)容168
8.2.3車間布置設計的原則169
8.2.4車間布置設計的依據(jù)170
8.2.5車間布置設計的步驟和方法170
8.2.6車間布置設計的有關技術與參數(shù)171
8.3設備布置設計177
8.3.1設備及容器的安裝177
8.3.2設備布置的基本要求177
8.3.3常用設備及容器的布置180
8.3.4設備布置圖183
8.4車間管道設計與布置187
8.4.1車間管道設計與布置的任務與內(nèi)容187
8.4.2管道布置設計188
8.5生產(chǎn)企業(yè)潔凈廠房設計189
8.5.1潔凈廠房的設計要點189
8.5.2潔凈廠房車間布置的原則190
8.5.3GMP對潔凈車間管道的其他要求191
9公用工程193
9.1公用系統(tǒng)的主要內(nèi)容193
9.1.1公用工程的分類193
9.1.2公用系統(tǒng)應滿足的要求194
9.2給排水系統(tǒng)194
9.2.1給排水系統(tǒng)的設計目的、內(nèi)容及依據(jù)195
9.2.2水質和水源196
9.2.3給水處理197
9.2.4用水量的確定197
9.2.5生產(chǎn)用水水壓的確定198
9.2.6配水工程198
9.2.7消防系統(tǒng)199
9.2.8排水系統(tǒng)199
9.3供電及自控200
9.3.1供電及自控設計的內(nèi)容和所需基礎資料200
9.3.2供電要求及注意事項200
9.3.3負荷計算200
9.3.4供電系統(tǒng)201
9.3.5電氣照明203
9.3.6建筑防雷和電氣安全203
9.3.7檢測儀表和自動控制系統(tǒng)204
9.4供汽系統(tǒng)208
9.4.1鍋爐容量的確定208
9.4.2鍋爐工作壓力的確定209
9.4.3鍋爐的選擇209
9.4.4鍋爐房位置的確定211
9.4.5鍋爐房的布置及對土建的要求211
9.4.6煙囪及煙道除塵211
9.4.7鍋爐的給水處理212
9.4.8煤和灰渣的貯運212
9.5采暖與通風213
9.5.1采暖213
9.5.2通風214
9.5.3空調(diào)216
9.5.4空氣凈化216
9.6制冷系統(tǒng)218
9.6.1制冷系統(tǒng)的選擇218
9.6.2制冷劑和載冷劑219
9.6.3冷庫建筑的特點220
9.6.4冷庫的設計220
9.6.5耗冷量的計算220
9.6.6制冷設備的選型221
10環(huán)境保護與綜合利用222
10.1概述222
10.2廢氣處理及利用223
10.2.1工業(yè)廢氣來源223
10.2.2廢氣處理與綜合利用223
10.3廢水處理及綜合利用225
10.3.1廢水來源225
10.3.2廢水基本水質特點225
10.3.3廢水處理及綜合利用226
10.4廢渣的處理和綜合利用227
10.5噪聲預防229
10.6大氣質量控制231
10.7美化與綠化232
10.7.1工廠綠化規(guī)劃時應遵循的原則232
10.7.2工廠分區(qū)綠化設計233
11技術經(jīng)濟與概算236
11.1技術經(jīng)濟236
11.1.1技術經(jīng)濟的基本任務、主要內(nèi)容和方法236
11.1.2技術經(jīng)濟分析方法237
11.1.3技術經(jīng)濟的指標237
11.1.4成本的經(jīng)濟分析239
11.1.5技術經(jīng)濟效果綜合分析240
11.1.6經(jīng)濟效果評價的程序242
11.1.7經(jīng)濟效果評價方案245
11.2工程概算246
11.2.1工程概算的內(nèi)容及編制246
11.2.2工程概算的作用和意義249
12企業(yè)組織與全廠定員251
12.1企業(yè)組織251
12.1.1企業(yè)組織機構的設置251
12.1.2企業(yè)組織機構的形式252
12.2全廠定員253
13消防與安全255
13.1.1生產(chǎn)中的不安全因素255
13.1.2防火防爆255
13.1.3防毒256
13.1.4安全管理及防范措施257
14工藝設計應提交的設計條件259
14.1設備及機泵條件259
14.1.1塔類設備條件259
14.1.2反應器設備條件260
14.1.3熱交換器設備條件261
14.1.4加熱爐設備條件262
14.1.5容器類設備條件262
14.2土建條件262
14.2.1廠房及設備基礎、外形尺寸、位置、標高條件262
14.2.2設備基礎、樓板及鋼平臺的荷載條件263
14.2.3設備吊裝要求的土建條件263
14.2.4設備地腳螺栓條件264
14.2.5管廊及其他土建條件264
14.2.6其他要說明的條件內(nèi)容264
14.3自控條件265
主要參考文獻267
附錄269
一、有關數(shù)據(jù)表269
二、發(fā)酵行業(yè)主要技術經(jīng)濟指標（乙醇行業(yè)）291
三、味精行業(yè)國家級企業(yè)標準293
四、釀酒行業(yè)國家級企業(yè)標準（白酒部分）294
五、發(fā)酵行業(yè)國家級企業(yè)標準297
六、化工工藝圖的代號297
七、管內(nèi)流體常用流速范圍298
八、發(fā)酵罐系數(shù)300
九、各種生化反應器氣液傳質特性的比較301