年产1000吨角蛋白酶制剂的工厂设计
本设计目标是进行年产1000吨角蛋白酶制剂的工厂设计。角蛋白酶（Keratinase）是一种可以特异性降解角蛋白的酶类，由细菌、放线菌和真菌等多种微生物产生。首先，根据原料及目标产品的特点，设计了生产工艺并进行了工艺论证。其次，根据目标产量和生产消耗进行物料衡算，并优化了设备选型。同时，制定了合理的车间布局以及厂区平面规划。最后，还对本设计方案进行了技术经济分析，得到本方案的亏盈平衡点为设计生产能力的17.7%，经营安全系数为75.08%。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 设计总论 2
1.1 设计目标及内容 2
1.2 设计原则 2
1.3 产品方案及班产量的确定 2
1.3.1 依据 2
1.3.2 要求 2
1.3.3 产品方案 2
2 生产工艺流程 3
2.1 工艺流程图 3
图1：角蛋白酶制剂生产工艺流程 3
2.2 原辅料及菌种 3
2.2.1 菌种培养 3
2.2.2 种子液培养 3
2.3 发酵培养 4
2.4 角蛋白酶和高二硫键还原酶的分离与提取 4
2.4.1 发酵液初步处理 4
2.4.2 过滤 4
2.4.3 浓缩 4
2.4.4 沉淀与重溶 4
2.4.5 角蛋白酶纯化 5
2.4.6 洗脱液的浓缩 5
2.5 设计方法 5
3 物料衡算与主要设备选型 5
3.1 物料衡算 5
3.1.1 原料计算 5
3.1.2 辅料计算 6
3. 2 设备选型 7
3.2.1 设备选型原则 7
3.2.2 设备选型 7
4 水、电、汽用量计算 8
4. 1 用水量计算 8
4.1.1 生产用水 8
4.1.2 过滤机清洗用水 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
9
4.1.3 锅炉用水 9
4.1.4 其他用水 9
4.1.5 生活用水 9
4. 2 用电量计算 9
4.2.1 水处理系统和CIP系统用电 9
4.2.2 生产用电 9
4.2.3 照明用电 9
4.2.4 生活用电 9
5 生产车间设计 10
5. 1 生产车间布局原则 10
5.2 生产车间平面图 10
5.3 生产车间平面图说明 10
5.4 车间建筑特点 10
5.4.1 车间面积 10
5.4.2 车间建筑结构 10
6 总平面设计 11
6.1 厂址选择 11
6.2 工厂总平面设计 11
6.3 工厂总平面图解析 11
7 技术经济分析 11
7.1 全厂投资估算 11
7.1.1 设备投资估算 11
7.1.2 建筑工程费用 11
7.1.3 辅助工程及安装工程费用 12
7.1.4 其他建设费用 12
7.2 年经营费用估算 12
7.2.1 折旧费和大修费 12
7.2.2 产品成本核算 12
7.2.3 其他费用 12
7.3 利润、投资回收期计算 12
7.3.1 利润 12
7.3.2 投资回收周期 12
7.4 亏盈平衡点分析 12
7.5 经营安全率分析 12
8 环境保护和污水处理 12
参考文献 13
附录： 13
年产1000吨角蛋白酶制剂的工厂设计
引言
角蛋白酶是一种可以专一性、特异性地降解角蛋白的蛋白酶类，可以通过多种微生物产生，在皮革、医药业、饲料、食品等工业及环境治理方面都有广阔的应用前景。人们对分泌角蛋白酶的真菌研究比较早，其中多数为皮肤类真菌，包括须癣毛癣菌、Trichophyton simii HN50、微孢长囊头孢霉菌等；还有丝状真菌，如Chrysosporium georgiae、拟青霉F1和A1等[3]。随着深入研究，现在已经知道的角蛋白酶可以由细菌、真菌和放线菌等微生物产生。细菌主要包括栖息微球菌、表皮葡萄球菌和地衣芽孢杆菌；放线菌主要是链霉菌属；真菌主要包括白色假丝酵母和皮肤真菌[7]。产生角蛋白酶的微生物种类非常多，就目前的研究成果而言，不同本原的角蛋白酶之间并不具有很高的同源性。与此同时，在这些产角蛋白酶的菌体中只有很少的菌株具备商业开发价值，可降解角蛋白的细菌发现的比较晚。目前通过筛选和分离已经得到很多能降解角蛋白的细菌，这些细菌大部分是芽抱杆菌属[3]。
已知的能被角蛋白酶水解的底物有很多，比如角蛋白、胶原蛋白和弹性蛋白等。角蛋白酶对这些蛋白质的水解能力比常见蛋白酶的高，目前已有研究表明角蛋白酶有帮助伤口结痂和表皮再生的效果，也可以用于羽毛降解、皮革脱毛及一些洗涤用品及化妆品(如脱毛膏)，因此角蛋白酶具有广泛的应用前景[4]。
然而，目前国产的高效角蛋白酶制剂还比较少，而二硫键还原酶和角蛋白酶的高效复合酶制剂更是少之又少，因此生产高效角蛋白酶的复合酶制剂具有良好的市场前景[1]。为此，本文设计了一条年产1000t角蛋白酶制剂的生产线，生产二硫键还原酶和角蛋白酶的复合酶制剂。希望通过设备选型和优化车间布局来增强各项工艺间的衔接，提高生产效率，创造合理的经济效益。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 设计总论 2
1.1 设计目标及内容 2
1.2 设计原则 2
1.3 产品方案及班产量的确定 2
1.3.1 依据 2
1.3.2 要求 2
1.3.3 产品方案 2
2 生产工艺流程 3
2.1 工艺流程图 3
图1：角蛋白酶制剂生产工艺流程 3
2.2 原辅料及菌种 3
2.2.1 菌种培养 3
2.2.2 种子液培养 3
2.3 发酵培养 4
2.4 角蛋白酶和高二硫键还原酶的分离与提取 4
2.4.1 发酵液初步处理 4
2.4.2 过滤 4
2.4.3 浓缩 4
2.4.4 沉淀与重溶 4
2.4.5 角蛋白酶纯化 5
2.4.6 洗脱液的浓缩 5
2.5 设计方法 5
3 物料衡算与主要设备选型 5
3.1 物料衡算 5
3.1.1 原料计算 5
3.1.2 辅料计算 6
3. 2 设备选型 7
3.2.1 设备选型原则 7
3.2.2 设备选型 7
4 水、电、汽用量计算 8
4. 1 用水量计算 8
4.1.1 生产用水 8
4.1.2 过滤机清洗用水 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
9
4.1.3 锅炉用水 9
4.1.4 其他用水 9
4.1.5 生活用水 9
4. 2 用电量计算 9
4.2.1 水处理系统和CIP系统用电 9
4.2.2 生产用电 9
4.2.3 照明用电 9
4.2.4 生活用电 9
5 生产车间设计 10
5. 1 生产车间布局原则 10
5.2 生产车间平面图 10
5.3 生产车间平面图说明 10
5.4 车间建筑特点 10
5.4.1 车间面积 10
5.4.2 车间建筑结构 10
6 总平面设计 11
6.1 厂址选择 11
6.2 工厂总平面设计 11
6.3 工厂总平面图解析 11
7 技术经济分析 11
7.1 全厂投资估算 11
7.1.1 设备投资估算 11
7.1.2 建筑工程费用 11
7.1.3 辅助工程及安装工程费用 12
7.1.4 其他建设费用 12
7.2 年经营费用估算 12
7.2.1 折旧费和大修费 12
7.2.2 产品成本核算 12
7.2.3 其他费用 12
7.3 利润、投资回收期计算 12
7.3.1 利润 12
7.3.2 投资回收周期 12
7.4 亏盈平衡点分析 12
7.5 经营安全率分析 12
8 环境保护和污水处理 12
参考文献 13
附录： 13
年产1000吨角蛋白酶制剂的工厂设计
引言
角蛋白酶是一种可以专一性、特异性地降解角蛋白的蛋白酶类，可以通过多种微生物产生，在皮革、医药业、饲料、食品等工业及环境治理方面都有广阔的应用前景。人们对分泌角蛋白酶的真菌研究比较早，其中多数为皮肤类真菌，包括须癣毛癣菌、Trichophyton simii HN50、微孢长囊头孢霉菌等；还有丝状真菌，如Chrysosporium georgiae、拟青霉F1和A1等[3]。随着深入研究，现在已经知道的角蛋白酶可以由细菌、真菌和放线菌等微生物产生。细菌主要包括栖息微球菌、表皮葡萄球菌和地衣芽孢杆菌；放线菌主要是链霉菌属；真菌主要包括白色假丝酵母和皮肤真菌[7]。产生角蛋白酶的微生物种类非常多，就目前的研究成果而言，不同本原的角蛋白酶之间并不具有很高的同源性。与此同时，在这些产角蛋白酶的菌体中只有很少的菌株具备商业开发价值，可降解角蛋白的细菌发现的比较晚。目前通过筛选和分离已经得到很多能降解角蛋白的细菌，这些细菌大部分是芽抱杆菌属[3]。
已知的能被角蛋白酶水解的底物有很多，比如角蛋白、胶原蛋白和弹性蛋白等。角蛋白酶对这些蛋白质的水解能力比常见蛋白酶的高，目前已有研究表明角蛋白酶有帮助伤口结痂和表皮再生的效果，也可以用于羽毛降解、皮革脱毛及一些洗涤用品及化妆品(如脱毛膏)，因此角蛋白酶具有广泛的应用前景[4]。
然而，目前国产的高效角蛋白酶制剂还比较少，而二硫键还原酶和角蛋白酶的高效复合酶制剂更是少之又少，因此生产高效角蛋白酶的复合酶制剂具有良好的市场前景[1]。为此，本文设计了一条年产1000t角蛋白酶制剂的生产线，生产二硫键还原酶和角蛋白酶的复合酶制剂。希望通过设备选型和优化车间布局来增强各项工艺间的衔接，提高生产效率，创造合理的经济效益。
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