《发酵工程课程设计》指导书

《发酵工程课程设计》

实习指导书

主编：邵威平

甘肃农业大学

食品科学与工程学院

二OO七年八月

前言

《发酵工程课程设计》是生物工程专业的一门实用性和技术性很强的专业课程，属于专业实践教学环节。通过这个实习环节的学习和锻炼，使学生在掌握了生物工程专业基础理论、专业理论和专业知识的基础上，初步掌握发酵工程工厂设计的基本原则、发酵工艺参数的设计及检测方法的建立，培养学生具备发酵工厂工艺、工程设计的能力，使学生得到生物工程专业技术人员的综合性基本训练。

本指导书主要叙述了课程设计的目的与要求、课程设计的任务、课程设计的内容、课程设计报告的要求、考核方法与评分办法等内容，其中课程设计的内容为本书重点，阐明了啤酒、酒精、味精和酶制剂工厂设计要求等指导性内容。

编写本指导书的目的，旨在指导学生掌握微生物发酵工厂设计工作的原理、步骤和方法，培养正确的辨证的工程设计观点，提高综合运用专业理论与基础理论知识及技能，分析解决发酵工程实际问题的能力。

尽管作者力图在编写过程中注重系统性、实践性和指导性，但限于作者能力和水平，书中难免存在纰漏和不足，望读者批评指正。

目录

一、课程设计的目的与要求 (3)

二、课程设计的任务 (4)

（一）课程设计的基本环节 (4)

（二）课程设计具体任务 (4)

三、课程设计的内容 (6)

（一）啤酒发酵车间（工厂）设计 (6)

（二）酒精发酵车间（工厂）设计 (8)

（三）味精发酵车间（工厂）设计 (10)

（四）糖化酶发酵车间（工厂）设计 (14)

（五）其他参考选题 (15)

四、课程设计报告要求 (16)

五、考核方法与评分办法 (18)

六、参考资料 (19)

附一：课程设计报告撰写指南 (20)

附二：课程设计报告样式与格式规范要求 (23)

一、课程设计的目的与要求

课程设计是专业课教学的重要组成部分，是理论学习的深化和应用。通过课程设计，培养学生自觉树立精心设计的思想和理论联系实际的学风，使学生在学习了生物工程专业基础理论、专业理论和专业知识的基础上，尤其是在学完《发酵工程》这门课程后，能够综合运用发酵工程的理论知识，并结合发酵产品生产工艺学，初步掌握发酵工程工厂设计的程序、方法和步骤，培养学生具备发酵工厂工艺设计和工程设计的能力。通过设计，使学生了解和熟悉发酵工程领域的新技术、新工艺和新设备，熟悉国家和行业的有关规定和技术措施，学会使用有关的技术手册和设计资料，提高计算和绘图技能，提高对实际工程问题的分析和解决能力，从而得到对生物工程专业技术人员的综合性训练，提高学生的综合素质，为学生完成以后的毕业设计做准备。

通过课程设计，训练学生提高以下几方面的能力：

1.查阅、熟悉技术文献资料和搜集生产工艺数据的能力。

2.合理设计工艺路线，准确进行工程计算和设备选型设计计算的能力。

3.用简洁的文字、清晰的图表表达个人设计思想和设计结果的能力。

4.树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，同时兼顾生产操作时的安全、劳保、环保等要求的设计思想，并在此设计思想指导下提高分析和解决实际问题的能力。

二、课程设计的任务

（一）课程设计的基本环节

1.设计动员、发题、介绍设计题目的实际工业背景。

2.阅读设计指导书，查阅资料，拟定设计程序和进度计划。

3.调查、收集有关数据，了解设备制造，安装和操作的有关知识，奠定设计基础。

4.设计计算，绘图和编制设计说明书。

即，在一周时间内，学生由指导教师指导进行文献资料的查询，系统了解发酵工艺过程及基本工艺参数，了解发酵工程生产中某一行业的新技术、新工艺。在此基础上，学生完成课程设计方案，进行必要的工艺计算，最后写出课程设计报告（说明书）并绘制完成图纸。

（二）课程设计具体任务

1．撰写简要设计说明书，主要内容包括物料衡算、设备衡算与选型以及生产工艺等。具体任务如下：

1)设计方案选择，对给定或选定的设计方案进行简要论述。

2)设计工艺流程论证，按确定的设计方案设计出合理可行的工艺流程路线，对该工艺流程进行阐述论证，确定工艺过程的重要参数。

3)工艺计算，应完成工艺流程各过程的物料衡算，能量衡算，主要设备的工艺条件、工艺参数计算。

4)主要设备设计，在满足工艺条件的前提下，进行主要设备的机械设计，包括强度设计、刚度计算、稳定性计算和结构设计。

5)典型辅助设备设计选型，包括典型设备主要结构尺寸计算和设备型号规格的选定。

6)工艺流程图，按工艺流程图绘制要求完成有一定控制点的流程详图，包括设备、物料管线、主要管件、控制仪表等内容。

7)主体设备结构详图，按化工设备结构图的要求绘制完成。

8)典型辅助设备工艺条件图或小样图，包括设备的主要工艺尺寸和主要特点要求。

2．绘制产品工艺方案流程图一张或车间平面布置图（或立剖图、或管路图、或全厂平面布置图、或设备图）一张。要求：

1)按工艺流程图绘制要求完成有一定控制点的流程详图，包括设备、物料管线、主要管件、控制仪表等内容。

2)主体设备结构详图，按化工设备结构图的要求绘制完成。

3)典型辅助设备工艺条件图或小样图，包括设备的主要工艺尺寸和主要特点要求。

三、课程设计的内容

（一）啤酒发酵车间（工厂）设计

1．设计题目

年产5万吨啤酒车间（工厂）设计（重点为糖化、发酵车间）

2．生产基础数据

1)产品规格：11度淡色啤酒

2)生产天数：300天/年

3)原料配比：麦芽：大米=70：30

4)原料利用率：98%

5)麦芽水分：6%

6)大米水分： 12%

7)无水麦芽浸出率：80%

8)无水大米浸出率：90%

9)啤酒损失率（对热麦汁）：冷却损失6%；发酵损失1.5%；过滤损失1.5%；灌装损失2%

10)空瓶损失：1.0%

11)瓶盖损失 1.0%

12)商标损失 0.1%

13)麦芽清净及磨碎损失： 0.1%

14)总损失：10%

15)糖化次数：生产旺季（160天）8次/天；生产淡季（150天）4次/天

其他工艺指标由具体指导老师下达。

3．设计内容

1)根据以上设计任务。查阅有关资料、文献、搜集必要的技术资料，工艺参数与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证。

2)工艺计算：全厂的物料衡算；糖化和发酵车间的热量衡算（即蒸汽耗量的计算）、用水量计算以及耗冷量计算。