课程设计(醋酸的发酵生产)
湖北大学
发酵工程与设备课程设计
题目醋酸的发酵生产
专业年级 05生物工程
学生姓名刘进
学号 205221107210003 指导老师李亚东
2008 年 6 月 23 日
目录
1前言 (3)
1.1醋酸简介 (3)
1.2全球醋酸的生产状况 (3)
1.3国外生产研究现状 (3)
1.4国内醋酸的生产状况如下 (3)
1.5国内生产研究现状 (3)
1.6主导生产方法 (4)
1.7食用醋酸生产研究现 (4)
1.8生产技术的革新与改造 (4)
1.8.1纯种固态食醋生产技术的建立 (4)
1.8.2纯种液态食醋生产技术的建立 (4)
1.8.3传统酿造食醋的技术改造 (4)
1.9我国目标 (4)
2发酵机制 (4)
2.1淀粉水解 (4)
2.2酒精发酵 (4)
2.2.1精发酵微生物 (4)
2.2.2 酒精发酵中的物质变化 (4)
2.3 醋酸发酵 (5)
2.3.1 醋酸发酵微生物 (5)
2.3.2 醋酸发酵中的物质变化 (5)
2.4 醋酸的提取 (5)
3 发酵工艺及特点 (5)
3.1 原料 (5)
3.2 调浆 (6)
3.3 液化和糖化 (6)
3.4 酒精发酵 (6)
3.4.1 前发酵期 (6)
3.4.2 主发酵期 (7)
3.4.3后发酵期 (7)
3.5 醋酸发酵 (7)
3.5.1淋醋发酵工艺 (7)
3.5.2 深层发酵工艺 (7)
3.5.3固定化细胞发酵法 (8)
3.5.5 醋酸提取 (8)
菌种的制备及种子的扩大培养 (9)
4.1实验室种子制备： (9)
4.1.1选育酿酒酵母株的方法 (9)
4.1.2 醋酸菌筛选流程 (9)
4.2 扩大培养 (10)
4.2.1酒母的制备 (10)
4.2.2醋酸菌扩大培养 (10)
5.培养基的组成及制备 (10)
5.1酒精发酵培养基组成 (10)
5.2醋酸发酵培养基 (10)
5.3发酵罐灭菌 (10)
5.4灭菌流程 (11)
6无菌空气制备系统 (11)
6.1发酵生产中制备无菌空气过程 (11)
6.2特点 (12)
6.3设备选择 (12)
7工艺计算 (12)
7.1.说明 (12)
7.2 计算 (12)
8.三废处理 (15)
8.1废气 (15)
8.2废水 (15)
8.3废渣 (15)
发酵工程与设备课程设计正文
1 前言
1.1 醋酸简介：醋酸(Acetic Acid)是食用醋的主要化学成分，是无色透明液体（低
于16.7°C时为白色晶体）,有刺激性的酸味,它的蒸汽对粘膜,尤其是对眼睛的粘膜有刺激作用。浓醋酸能引起皮肤的灼伤。醋酸与水、醇、苯、甘油、脂肪油等有机液体能互溶。醋酸是一种重要的有机化工产品, 主要用于醋酸乙烯、对苯二甲酸、醋酸纤维、醋酸酯等产品的生产, 是合成纤维、胶粘剂、医药、染料和农药的重要原料。醋酸还是优良的有机溶剂, 在塑料、橡胶、印刷等行业有着十分广泛的用途[1] 。食醋是人们生活中不可或缺的酸性调味品，其兼有防止腐败、增进食欲、保健防病、缓解疲劳等功能。近来醋在色拉调料、调味番茄酱以及其他调味酱领域里也扮演着非常重要的角色[2]。
食用醋酸的生产技术主要是醋酸菌发酵产生。对于生产纯醋酸来说，目前化学合成法的成本较低，所以发酵法并不广泛在工业上生产纯醋酸。
工业化的醋酸生产技术主要有：甲醇羰基化法、乙醛氧化法、乙烯直接氧化法和轻油(丁烷或石脑油)氧化法。
1.2 全球醋酸的生产状况如下：2004 年, 全球醋酸生产能力约为987 万吨/年,其
中各地区的生产能力分别为: 北美347 万吨、欧洲142 万吨、亚洲435 万吨; 分别占世界总生产能力的35%、14%和44%。近年来, 亚洲地区产能增加较快,年均增长率约为7.7%, 高于世界2.9%的年均增长率。
1.3 国外生产研究现状：塞拉尼斯公司是世界两大醋酸生产商之一, 总产能为
242.5 万吨/年。其装置主要在美国和新加坡,在美国甲醇羰基合成法装置的能力已达到120 万吨/年, 是世界上最大的生产装置, 在新加坡羰基法装置的能力为50 万吨/年, 而在其他地区的乙醛氧化生产醋酸的装置相继关闭。现有装置主要采用甲醇羰基合成法和丁烷液相氧化法。目前, 该公司正在南京独资建设一套60 万吨/年的生产装置, 2007 年建成投产。BP 也是世界主要的醋酸生产商, 在全球4 个地区拥有醋酸生产装置, 总能力为177 万吨/年, 占全球总产能的17.9%。其在英国的羰基合成法装置能力为50 万吨/年; 在韩国是BP 和三星的合资公司,现装置能力已达42 万吨/年, BP 持股51%; 在马来西亚是和Petronas 公司的合资企业, 装置能力为40万吨/年; 与中石化四川维尼纶厂合资建设的醋酸装置产能现已扩大为35 万吨/年。世界两大醋酸生产商塞拉尼斯和BP 控制了全球的醋酸生产,总产能已达到419.5 万吨/年, 占全球总产能的40%以上。
1.4 国内醋酸的生产状况如下：目前, 我国共有20 多套醋酸生产装置( 一些乙醇
法的生产企业多数处于停产, 只有几家还在生产,产量很低) , 至2005 年年底, 我国的总生产能力达到了176.5 万吨/年, 2005 年全年产量为140 万吨, 比去年增长21.5%。
1.5 国内生产研究现状：我国现有甲醇羰基合成法醋酸生产企业 4 家,生产能力为
100 万吨/年, 占总产能的63%; 乙烯法生产企业有4 家, 生产能力为44.5 万吨/年, 占总产能的28.4%;其余为乙醇法。目前, 我国甲醇羰基合成法醋酸生产已占据了主导地位, 并且产能和产量都有了较大幅度的增长, 装置开工率接近100%; 而随着国际油价
的不断上升, 占主导地位的乙烯法产量有所下降, 开工率约为74%。我国甲醇羰基化法的最大生产企业是江苏索普(集团)公司, 有两套生产装置, 总产能约为40 万吨/年, 2005 年产量为40.3 万吨。四川扬子江乙酰化工有限公司是我国第二大甲醇羰基合成法醋酸生产企业, 1998 年一期工程完成, 当时产能为15 万吨/年;二期工程于2002 年完成, 产能扩大至23 万吨/年;三期工程于2005 年7 月投料试车, 产能已达到35万吨/年, 2005 年产量为25 万吨。上海吴泾化工公司醋酸生产装置通过技术攻关, 现有的生产能力已从10 万吨/年扩大为现在的25 万吨/年, 2005 年产量为20 万吨。山东兖矿国泰化工公司是由兖矿集团和香港彩福按70∶30 合资成立的公司。经过2 年多的建设, 投资11 亿元的兖矿国泰化工公司的年产20 万吨醋酸, 已于2005 年11 月16 日竣工, 它是我国第一套完全自主研发和设计的甲醇羰基合成醋酸生产装置。
1.6 主导生产方法：目前, 全球醋酸生产以甲醇羰基合成法占主导地位, 生产能力
已达到617.5 万吨/年, 约占总产能的63%[3]。
1.7 食用醋酸生产研究现：目前传统醋工艺、纯种固体制醋工艺和纯种液态制醋工
艺已经形成3大工艺路线并存。
1.8 生产技术的革新与改造
1.8.1 纯种固态食醋生产技术的建立
从20 世纪50年底开始,我国就开始了纯种固态法生产食醋的尝试。20 世纪60 年代,上海创造了酶法液化自然通风回流的固体发酵工艺, 分别使用了纯种培养的曲霉菌、酵母菌、醋酸菌作为发酵剂进行液化、糖化、酒精发酵、醋酸发酵。20 世纪70 年代初,山西长治试验生料制醋获得成功,主辅料全部采用生料。这是一条全新的纯种固态制醋工艺,主要的技术难题是防止杂菌污染与提高原料利用率。
1.8.2 纯种液态食醋生产技术的建立
纯种液态发酵制醋是借鉴抗生素、氨基酸等其他发酵工业的经验,应用现代发酵工程、细胞工程和酶工程技术建立起来的一类先进的新型制醋生产技术,包括自吸式发酵罐液态制醋、固定化细胞发酵制醋和酶制剂发酵制醋3种工艺。
1.8.3 传统酿造食醋的技术改造
我国传统酿醋技术在世界上独具一格,在长期的生产实践中已形成了固定的工艺模式和操作习惯。然而醋业界的有识之士和科研工作者追求传统酿醋技术进步的活动从来没有停止过,不断探索传统酿醋微生物的活动规律,优化工艺操作条件,改进生产设备与扩大生产规模,使传统食醋酿造技术向现代方向逐步迈进。
1.9 我国目标：新中国成立以后, 特别是改革开发以后的20 多年来,我国制醋业的发
展环境有了很大变化。在政府领导、科研人员和醋业工作者的共同努力下,开展了酿醋微生物、制醋生产工艺和生产设备的多学科研究。选育了优良的微生物菌种, 建立了纯种固态食醋生产技术和纯种液态食醋生产技术,改进了质检方法, 优化了制醋设备,极大地提高了我国食醋的生产技术水平,使我国食醋产量和人均消费水平得到明显提高,制醋工业朝着科学化、机械化与大型化的方向发展的格局[4]。
2 发酵机制
醋酸的生产分为3个过程:淀粉水解成糖,糖发酵成酒精,酒精氧化成醋酸。这3个发酵过程都是依靠不同的微生物分泌的酶作用下进行的,所以发酵过程就是创造有关微生物发育与酶作用有利条件的过程。
2.1 淀粉水解
淀粉是碳水化合物中重要多糖之一,为植物通过光合作用合成的天然高分子化合物。但它不能被酵母利用,必须首先把淀粉转化为可发酵的糖类,然后才能被酵母将糖发酵为酒精。淀粉转化为可发酵性糖类的过程,称之为淀粉水解。常规淀粉水解过程为:
( C
6H
1 0
O
5
)
n
+ nH
2
O → X ( C
6
H
1 0
O
5
)
10 - 20
→
n
C
6
H
1 2
O
6
2.2 酒精发酵
2.2.1 精发酵微生物
酒精发酵所用微生物为酵母,其主要特点有①.呈椭圆形,大小约4×5μm; ②.生
长的适宜温度28～34℃, 35℃以上活力减退, 60℃5分钟死亡,5℃可缓慢生长; ③.耐酸,适合pH值为4～6, pH值低于3. 5时生长受到抑制; ④.在通气条件下细胞繁殖,不通气条件下酒精发酵。
2.2.2 酒精发酵中的物质变化
酒精发酵中的物质变化具体过程为:葡萄糖在己糖激酶的催化下,由ATP供给磷酸基转化为6 - 磷酸葡萄糖; 6 - 磷酸葡萄糖在磷酸己糖异构酶的催化下转化为6 - 磷酸果糖; 6 - 磷酸果糖在磷酸果糖激酶的催化下,由ATP供给磷酸基,进一步磷酸化,生成1, 6 - 二磷酸果糖; 1, 6 - 二磷
酸果糖在醛缩酶的催化下,分裂为磷酸二羟丙酮和3 - 磷酸甘油醛;磷酸二羟丙酮和3 - 磷酸甘油醛在磷酸丙糖异构酶的催化下相互转化; 3 - 磷酸甘油醛在3 - 磷酸甘油醛脱氢酶的催化下,并经磷化,生成1, 3 - 二磷酸甘油酸; 1, 3 - 二磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶的催化下,变为3 - 磷酸甘油酸; 3 - 磷酸甘油酸在磷酸甘油酸变位酶的催化下,转变为2 - 磷酸甘油酸; 2 - 磷酸甘油酸在烯醇化酶的催化脱水,生成为2 - 磷酸烯醇式丙酮酸; 2 - 磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的催化下,失去高能磷酸键,生成烯醇式丙酮酸;由于烯醇式丙酮酸极不稳定,变为丙酮酸;丙酮酸在脱羧酶的催化下脱羧,生成
乙醛;乙醛在乙醇脱氢酶及辅酶(NADH
2
)的催化下,还原成乙醇。在酒精发酵中,其主要产
物是乙醇和CO
2
,但同时也产生许多发酵副产品,主要有醇、醛、酸和酯四大类化学物质,这也是醋中风味物质的前体物质[5]。
2.3 醋酸发酵
2.3.1 醋酸发酵微生物
醋酸发酵所用微生物为醋酸菌,其主要特点有①呈短杆状,大小约0. 5 ×1. 5μm;
②为好气性菌; ③繁殖适宜温度在30℃左右,最佳酒精氧化温度40～45℃; ④在60℃时
10 min死亡; ⑤能氧化酒精为醋酸,适宜酒精度为3% ～6%; ⑥能被自己所生成的醋酸杀
灭; ⑦能氧化醋酸为CO
2和H
2
O。
2.3.2 醋酸发酵中的物质变化
醋酸发酵中的物质变化具体过程为:乙醇在乙醇脱氢酶的催化下,氧化成乙醛,通
过吸水形成水化乙醛,再由乙醛脱氢酶氧化成乙酸。反应步骤为:C 2H 5OH →CH 3CHO →
CH 3COOH.由于醋酸菌含有乙酰辅酶A 合成酶,它能氧化乙酸为CO 2和H 2O,所以在醋酸发酵后
期,如发现乙酸不再上升时,酒度耗尽时，即为成熟期。
2.4 醋酸的提取
原理为水与醋酸的沸点相差较大。
人们所研究过的醋酸提取方法很多，但可以用于工业上的只有少数几种。①.分馏（精馏）。②.恒沸脱水蒸馏。 ③.溶剂（低沸点或高沸点）萃取。④.上述方法联合使用。⑤.萃取蒸馏和活性炭吸附等[6]。
3 发酵工艺及特点[7]
淋醋工艺是德国学者舒莱巴赫首先推举出来的，由于它比传统的固体制醋法（需40-60天）要快的多（只需5天），所以又称为速酿法。一般工艺流程为：
↓ ↓ ↓
大米→调浆→蒸煮→液化与糖化→酒精发酵→醋酸发酵→醋酸提取
↑
生产工艺
3.1 原料
主要原料有大米、高粱、玉米粉(麸皮、米糠、红薯干等粗粮均可),麸皮,谷壳(小米壳也可),食盐,淀粉酶、糖化酶,醋用发酵剂,水。
3.2 调浆
主要机器：磨浆机、调浆桶、调浆罐
先将碎米浸泡，使米粒充分吸水膨胀。按米：水=1：1.5的比例送入磨浆机，磨成70目以上细度的粉浆（浓度为18～20°Be ）。粉浆泵送至调浆桶后，加入Na 2CO 3调至pH6.2～6.4,再加入碎米重量0.2%的CaCl 2，然后按每克碎米130单位加入细菌α-淀粉
酶。在充分搅拌情况下，将粉浆缓缓连续放入液化桶中。
3.3 液化和糖化
主要设备：液化锅、糖化罐
先在液化锅内放定量的水，一般要求淹没加热管。将水升温至90℃，开动搅拌，流入粉浆，掌握品温在85℃～90℃。粉浆全部进入锅内后，维持10～15min ，用碘液检查不显蓝色表示液化已经完成。升温至100℃，泵入糖化锅。冷却至65℃以下时加入麸曲或真菌糖化酶，维持在60℃左右糖化3小时。
糖化罐如图1所示
酶制剂 酵母 成熟醋醅 无菌空气
3.4 酒精发酵
主要设备：密闭式酒精发酵罐
淀粉经过糖化后可得到葡萄糖,将糖化30min后的醪液打入发酵罐,再把酵母罐内培养好的酵母接入。酵母菌将葡萄糖经过细胞内一系列酶的作用,生成酒精和CO
2
。在发酵罐里酒精发酵分3个时期:前发酵期,主发酵期,后发酵期。
3.4.1 前发酵期
在酒母与糖化醪打入发酵罐后,这时醪液中的酵母细胞数还不多,由于醪液营养丰富,并有少量的溶解氧,所以酵母细胞能够得以迅速繁殖,但此时发酵作用还不明显,酒精产量不高,因此发酵醪表面比较平静,糖份消耗少。前发酵期一般10h左右,应及时通气。
3.4.2 主发酵期
8～10 h后,酵母已大量形成,并达到一定浓度,酵母菌基本停止繁殖,主要进行酒精
发酵,醪液中酒精成分逐渐增加, CO
2 随之逸出,有较强的CO
2
泡沫响声,温度也随之很快
上升,这时最好将发酵醪的温度控制在32～34℃之间,主发酵期一般为12 h左右。
3.4.3后发酵期
后发酵期醪液中的糖份大部分已被酵母菌消耗掉,发酵作用也十分缓慢,这一阶段发酵,发酵醪中酒精和二氧化碳产生得少,所以产生的热量也不多,发酵醪的温度逐渐下降,温度应控制在30～32℃,如果醪液温度太低,发酵时间就会延长,这样会影响出酒率,这一时期约需40 h左右完成。酒精发酵罐如图2所示
3.5 醋酸发酵
3.5.1淋醋发酵工艺
主要设备：速酿塔
国内用作淋醋发酵的设备称为速酿塔，速酿塔高2～5米，直径1～1.3米，圆桶形，塔顶封盖，有排气孔，内有假底，塔内置一层处理过的填充料一桦木刨花、芦苇秤或玉米芯（已经洗净）等——上铺厚约15厘米的粗谷糠)，塔顶部装有回转喷淋管，聚液槽接有不锈钢离心泵使醋酸循环淋浇。塔顶封闭，只留排气管，管口包扎纱布以调节空气的进入量。塔的上、中、下部皆插有温度计。
将酒液一次加入醋塔内，再接入醋酸菌液10%，然后定时回浇和以定温循环回淋结合，约每隔90分钟回淋一次。品温控制35～42℃之间。如果发现品温过高或过低，应灵活决定回浇次数和控制空气进入。回浇时要随时注意喷淋管是否运转正常，防止局部位置上填充物温度过高，造成发酵异常。经50多小时，测定淋出液酸度不再上升，酒精耗尽时，即为成熟期。
醋塔法制醋酸特点：①.塔内填充料能连续使用，可以节约麸皮等原料，并不需要出渣，减轻了劳动强度；②.原料出品率较高；③.填充料来源广泛；④.口味比较单调。
国外淋醋工艺采用的典型设备是弗林斯发生器（Flings generator）
在弗林斯发生器中，载体层的温度自控问题已在可能的程度上得到了解决。其操作过程如下：酒醪有泵从发酵罐的聚液槽连续通过换热器泵送到进料罐中，它可以由此通过分布盘和榉木刨花层间接回到聚液槽，或者通过溢流管直接回到聚液槽，刨花层中具有3只接触式温度计，它能控制进料罐的阀门进行循环液的调节。酒醪中的1只接触式温度计通过电磁阀可以控制进入换热器的冷却水流量。以这种方式，在很高的发酵速率下，酒醪品温也可以控制在26℃～28℃，而刨花层中温度计触点处的温度可以控制在28℃～33℃之间。空气通过载体层的底部吹入，通过排气管放出。
当残余乙醇降到0.3%（v/v）时，将聚液槽中的醋液大部分放出，然后在几天之内分2～3次补足。在每一循环的开始，发酵速率可能明显降低，这是由于乙醇和醋酸浓度的巨大变化导致载体层上部细菌大量死亡造成的。
一旦新添加的酒醪与吸附在刨花上的醋液混合之后，就形成了发酵的适宜条件，即8%醋酸和4%乙醇。乙醇向醋酸转化率取决于刨花层的使用时间，一般在85～90%之间。高峰发酵期的氧利用率约为50%。发酵的长短与刨花层与聚液槽的体积比有关，一般为4～10天。用榉木刨花做载体时，这种设备的生产能力约为每m3载体每天产醋5L。如果产醋质量下降，则可能应为刨花层上细菌性质已发生变化，例如形成粘性结块物等。
3.5.2 深层发酵工艺
主要设备：自吸式发酵罐、通气装置、消泡器、酒精仪、
发酵规程：
国内食用醋酸深层发酵的规程为：酒醪放入发酵罐中之后，接入培养12～14h的醋酸种子培养物20%，维持温度35～37℃，通风量前期为0.13vvm，中期为0.17vvm，后期也为0.13vvm，罐压维持在30kPa，在搅拌下发酵。发酵过程中，温度每小时测定一次；酸度前期4h测一次，中期2h测一次，后期4h测一次，若酒精降到测不出，表明发酵已经结束。整个过程约需40～50h。
深层发酵可以是间歇进行的，也可以是半连续或连续进行的。因为连续和半连续
发酵可以免去培养种子的操作，所以多被采用。
连续发酵的操作规程是，将酒精仪置定在乙醇浓度2%（v/v），即维持罐内乙醇浓度2%。这由酒精仪控制进料阀，从而控制流加速率来实现。进料的乙醇浓度约为12%，罐内温度维持在31～33℃，开动通气溢流管连续流出。
3.5.3固定化细胞发酵法
淋醋发酵是固定化细胞发酵的典型之例，淋醋发酵具有传质，传热不均匀性，而这主要是由于载体不均匀性造成的。现代细胞固定化技术研究主要是载体的研究。根据固定后的细胞在发酵中是否随发酵液流动可以把固定细胞发酵法分成两大类:固膜式发酵和流化式发酵。相应的固定方法成为固膜固定法和流化固定法。前者是细胞在载体上形成了生物膜，不随发酵液流动，如纤维、陶瓷、和前述的刨花用作载体的固定方法；而流化固定只是将细胞固定在载体内或（和）表面上，或不用载体的自聚集固定，在发酵中载体带着菌体在发酵液内流动，如卡拉胶、海藻酸钠等固定剂制成的凝胶珠则属于这种类型。
3.5.4热醋酸梭菌发酵法
热醋酸梭菌发酵具有转化率高，耐高温，发酵有糖到醋酸一步完成，不需通氧，可以利用戊糖等优点，但这种方法发酵时需要加中和剂，因此只适用与生产醋酸盐。
3.5.5 醋酸提取
首先将发酵液过滤：可采用板框式压滤机或自动板框式压滤机
多块滤板和滤框交替排列而组成，板框之间隔有滤布，一端为固定端、一端为活动端，用压紧装置自活动端向固定端将板框压紧，进出口装在固定端上。
如图：
原理为水与醋酸的沸点相差较大。
人们所研究过的醋酸提取方法很多，但可以用于工业上的只有少数几种。①.分馏（精馏）。②.恒沸脱水蒸馏。③.溶剂（低沸点或高沸点）萃取。④.上述方法联合使用。⑤.萃取蒸馏和活性炭吸附等。
蒸馏塔如图[8]：
发酵过程中参数的检测：
pH；进出气体中的氧；二氧化碳；溶解氧；还原糖；细胞浓度等。
4菌种的制备及种子的扩大培养
4.1实验室种子制备：
从未灭菌的酒精中分离酵母菌；从未灭菌的食醋中分离得到醋酸菌
4.1.1选育酿酒酵母株的方法[9]：
①.自然选育：从自然界直接分离筛选高产酒精酵母是育种工作中最经济实用的方法
②.诱变育种：是用物理或化学的诱变剂使诱变对象内的遗传物质（DNA）的分子结构发生改变，引起性状变异并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法。其中物理方法有：射线（紫外线、X光线、Y射线，中子线），激光微束，离子束，微波，超声波，热力等。化学诱变常用方法有：浸渍法、涂抹法、滴液法、注射法、施入法和熏蒸法。
③ .杂交育种：是指在不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯品种的方法。
制备酒母的参考配方：
红苕干粉或玉米料若干，加水比1∶4.5—5，硫酸铵0.1—0.16％(使用玉米可不添
加)，用H
2SO
4
调整pH值至4.0—4.5。[8]
④.行筛选分离纯化。
4.1.2 醋酸菌筛选流程[10]:
液醋→增殖培养→稀释分离→选取单菌落→试管斜面培养→液体试管培养→液体三角瓶培养→测酸→确定菌株→纯化。
试管斜面菌种保藏培养基：酵母膏1% 、葡萄糖1% 、CaCO
3
0.5% 、酒精3。(v／v)、琼脂2%；
CaCO
3平板分离培养基：酵母膏1%、葡萄糖1% 、CaCO
3
，2% 、酒精3。(v／v)、琼脂2% ，
pH 6.5。
液体三角瓶培养基：酵母膏1%、葡萄糖1%、酒精4。(v／v)，pH5.5。
①.分离筛选
初筛(透明圈法) :取不同发酵时间液态醋20mL ,加入50mL 增殖培养基,30 ℃增殖
培养3～4 d。稀释至4～7倍,各取0.2 mL ,涂到平板分离培养基,30 ℃培养3 d ,待长出菌落后,挑菌落较小、透明圈较大、边缘整齐的单菌落移植试管培养。复筛:取经初筛培养成的斜面菌落,接入液体试管(装液量10mL 、酒精体积分数3 %) , 30 ℃培养24 h 后,接入500mL液体三角瓶(装液量40mL) ,接种量为1 支试管接1 只三角瓶。最后酒精体积分数为6% ,30℃静止培养,每日测定酸度,选出产酸快、酒精转化率高的菌株并做醋酸定性试验。
②.纯化:确定产酸快、酒精转化率高的较优菌株,反复纯化获得纯种。纯化方法同分离方法。
③.种保藏
生产菌种可传代保藏在4℃。如果需保藏较长时间，可用冻结保藏法。加入10%蜂蜜作保护剂，冻结温度-28℃，可保藏5年。
4.2 扩大培养[11]:
4.2.1酒母的制备：
4.2.2醋酸菌扩大培养:
①.一级种子
酒精2。(v／v)，pH5.5 醋酸菌培养基：酵母膏1%、葡萄糖1%、CaCO
3、
先将葡萄糖、酵母膏和CaCO
溶在水中，每只1000 ml三角瓶分装150ml,在100kPa
3
表压下灭菌30min，冷至室温，按无菌操作法加入酒精。每一支斜面菌种接一支三角瓶，在32～34℃往复摇床上培养24h。镜检菌体生长正常，无杂菌污染可继续扩大培养。②.二级种子
每只1000ml三角瓶装入前述同样的培养基250ml，接种一级种子10%，于同样条件下培养16h。镜检正常接入种子罐。
③.三级种子
将糖化好的糖液泵入50Ｌ种子罐内，定容至35L,升温至100℃，维持10min灭菌，然后开冷水降温至32℃，接种酵母培养物10%，于30℃静置培养30h,酒精度达到4～6°即可。接入二级种子10%。
开动搅拌，通气0.3vvm，维持32～34℃，罐压30kPa，培养12～14h，要求酸度在20g/l左右，否则应延长或缩短时间。镜检正常即可继续培养。
④.四级种子
用500L罐装液350L，接入一罐（即35Ｌ）三级种子，改用通气量0.25vvm，其余条件同上。质量指标也与三级种子相同。质量合格可用于接种生产罐。
5 培养基的组成及制备
5.1酒精发酵培养基组成：主要原料有高粱玉米粉(麸皮、米糠、红薯干等粗粮均
可)15%,麸皮7%,谷壳(小米壳也可)30%,食盐10%,淀粉酶、糖化酶各0.04%，,水20%。
5.2醋酸发酵培养基：酒精发酵后得到的酒液
5.3发酵罐灭菌：
空罐灭菌（空消）即发酵罐罐体的灭菌。空消时一般维持罐压0.15～0.2Mpa，罐温125～130℃，保持30～45min；要求总蒸汽压力不低于0.3～0.35Mpa，使用汽压不低于0.25～0.3MPa。
在培养基灭菌之前，通常应先将与罐相连的分空气过滤器用蒸汽灭菌并用空气吹干。实罐灭菌时，先将输料管路内的污水放掉冲净，然后将配制好的培养基泵送至发酵罐（种子罐或料罐）内，同时开动搅拌器进行灭菌。灭菌前先将各排气阀打开，将蒸汽引入夹套或蛇管进行预热，待罐温升至80～90℃，将排气阀逐渐关小。接着将蒸汽从进气口、排料口、取样口直接通入罐中（如有冲视罐也同时进汽），使罐温上升到118～120℃，罐压维持在0.09～0.1Mpa（表压），并保持30min左右。各路进气要畅通，防止短路逆流，罐内液体翻动要激烈；各路排汽也要畅通，但排汽量不宜过大，以节约用气量。在保温阶段，凡进口在培养基液面以下的各管道及冲视镜管都应进汽；凡开口在液面之上者均应排汽。无论与罐连通的管路如何配制，在实消时均应遵循“不进则出”的原则。这样才能保证灭菌彻底，不留死角。保温结束后，依次关闭各排汽、进汽阀门，待罐内压力低于空气压力后，向罐内通入无菌空气，在夹套或蛇管中通冷却水降温，使培养基的温度降到所需的温度，进行下一步的发酵和培养。在引入无菌空气前，应注意罐压必须低于过滤器压力，否则物料将倒流入过滤器内，后果严重！灭菌时，总蒸汽管道压力要求不低于0.35Mpa，使用压力不低于0.2Mpa。
5.4灭菌流程:配料后由料液罐1放出，可加入为0.01%消泡剂，用连消泵2送入气
液混合器或连消塔3底端，料液被直接蒸汽立即加热到灭菌温度383-403K，由顶部流出。料液进入维持罐4，维持8-25min，由维持罐上部侧面流出，维持罐内最后的培养液由底部排尽，经喷淋冷却器5冷却到发酵温度，送去发酵罐。如下图所示：
6无菌空气制备系统[12]
6.1发酵生产中制备无菌空气的大致过程如下:
空气→高空取气管→除尘器→空气压缩机→贮气罐→一级冷却器→油水分离器→二级冷却器→除雾气→加热器→总过滤器→分过滤器→无菌空气
无菌空气制备流程图
6.2特点：两级分离、两次冷却、一次加热的空气除菌流程是一个比较完善的空气除
菌流程，它，能充分的分离空气中含有的水分，使空气在低的相对湿度下进入过滤器，提高过滤效率。
6.3设备选择:
⑴. 经第一次冷却后，大部分的水、油都已结成较大的雾粒，且雾粒浓度比较大，故适宜用旋风分离器分离。
⑵. 第二冷却器使空气进一步冷却后析出一部分较小的雾粒，宜采用丝网分离器分离，发挥丝网能够分离较小直径的雾粒和分离效果高的作用。
⑶. 经二次分离的空气带的雾沫就较少，两级冷却可以减少油膜污染对传热的影响。
⑷. 若采用低温的地下水，可采用串联来减少冷却水用量。在没有低温地下水时，第二级可采用冰水冷却，通常第一级冷却到30～35℃，第二级冷都到20～25℃。除水后，空气的相对湿度还是l00％，可用加热的办法把空气的相对湿度降到50～60％。
7部分工艺计算
7.1说明：此部分是在假定年产量为500或1000吨产品条件下，计算发酵罐、种子罐
台数、公称体积等，部分参数根据资料进行假定
发酵过程物料计算和发酵罐容积的确定
7.2由年产量决定每天放罐发酵液体积
①发酵工段，每天所需要的放罐发酵液体积Vd可按下式计算：
式中 M ——所设计的年产量，t/a; Uq ——成品的纯度，mg/mg;
m ——年工作日，d/a; η——提炼总收率，%
在本工艺中年产量M 为1000t/a ，成品的纯度Uq 为0.8mg/mg ，年工作日为250d/a ，酶活力U f 为250t/m 3,提炼总收率η为40%
Vd [酒精]=1000*1000*0.8/（250*250*100%）=12.8 m 3/d
Vd [醋酸] =1000*1000*0.7/（250*250*40%）=28 m 3/d
②发酵罐公称容积V 0可按下式计算：
式中 Vd ——每天所需发酵液体积，m 3/d; nd ——每天放罐罐数，1/d; ΦL —发
酵罐装料系数
每天放罐罐数nd 为4/d ，发酵罐装料系数ΦL 为40%，已计算得Vd 为32m 3/d ，则发 酵罐公称容积
V 0[酒精]=12.8/（4*100%）=3.2m 3
V 0[醋酸]=28/（4*40%）=17.5m 3
③种子罐公称容积和台数的确定 :
本工艺中酒精发酵罐为8台，种子罐周期为0.5天，发酵罐周期为3天，则 本工艺中酒醋酸发酵罐为8台，种子罐周期为2天，发酵罐周期为5天，则 酒精种子罐台数为：8*0.5/3=1.3台 即2台
醋酸种子罐台数为：8*2/5=3.2台 即4台
种子罐的公称容积应根据接种比，培养过程中液体损失率和种子罐的装料系数来计算
本工艺中发酵罐计量体积为150m 3，接种比为0.07，液体损失率为15%，种子罐装料系数为65%,
则种子罐公称容积=150*（0.07）*（1+15%）/65%=18.6m 3
④设备的公称容积V 0，一般是指圆筒部分容积Vc 加上底封头的容积Vb ：
式中 D ——容器内径，m; H ——容器的筒身高度，m
底封头容积Vb 可近似按下式计算：
若筒身高径比H/D=a,则： 0d d L V V n ?=（）（）?=发酵罐台数种子罐周期天种子罐台数发酵罐周期天204c b b V V V D H V π=+=+23300.15(0.7850.15)4V D aD D a D
π=?+=+（1??+=发酵罐计量体积接种比液体损失率)种子罐容积种子罐装料系数30.15Vb D =
容器内径D为2m，筒身高径比H/D=a为6，则设备的公称容积：
=（0.785*6+0.15）*23=38.9m3
V
8 三废处理[13]
工业发酵过程中,经常排放大量废水、废气和废渣,对环境造成污染和危害,因而开展工业“三废”处理和综合利用也是发酵生产中不可忽视的一环。
8.1废气:
对于排入大气的污染物，应控制其排放浓度及排放总量，使其不超过所在地区污染物的允许浓度和环境容量，主要的处理方法有以下几种：
①利用防尘装置去除排放废气中的烟尘及各种粉尘，如原料风选过程中的洗尘塔、袋滤器、离心或除尘器等；②采取气体吸收法处理有害气体，如用氨水、氢氧化钠吸收废气中的二氧化碳、二氧化硫等；
③应用冷凝、催化转化、活性炭吸附等物理、化学和物理化学方法处理排放废气中的主要污染物，酒精生产过程中蒸馏工段的各级冷凝器。
④醋酸发酵中酒精发酵产生的二氧化碳可以经压缩制液态二氧化碳和干冰
8.2废水:
发酵工业产生的废水量大、成分复杂，排放之前必须进行处理。主要的处理方法有以下几种：
⑴.节约用水，提高水的循环利用率，杜绝跑、冒、滴、漏，提高原料利用率和化工材
料的回收率；
⑵.改进生产工艺，尽量减少生产过程中废液的排放量；
⑶.对所产生的废水，要设计废水处理站进行处理。一级处理：以物理方法为主，目的是除去废水中悬浮状态的固形物质，并调pH值；二级处理：是生化处理，目的是大幅度去除废水中呈胶体和分解状态的有机物污染物质；三级处理：需要采取物理化学法，目的是进一步去除二级处理所未能除去的污染物质，以达到生活饮用水标准。
⑷.醋酸提取后产生的废水可以净化后循环使用。
8.3废渣:
废渣处理首先要减少废渣的产生，其次对废渣尽量回收利用，从废渣中提取有用的物质，利用废渣制造副产品。变废为宝，最后对回收利用后剩余的残渣进行最终处理（如作为肥料，填埋等），谋求通过自然净化作用使它们迅速回归自然。废渣综合利用的主要途径如下：
①锅炉煤渣，可用来制煤渣砖或配制水泥；
②培养基渣、发酵液渣等废渣，可直接作为饲料出售或进一步加工成家畜的精饲料，也可利用废菌体等进行沼气发酵，或从这些废渣中提取有用的物质。
参考文献
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[13]余龙江主编.发酵工程原理与技术应用.北京：化学工业出版社，2006.:235-236
发酵工程课程设计
发酵工程课程设计 设计说明书 45M 3机械搅拌通风发酵罐的设计 起止日期： 2013 年 12 月 30 日 至 2014 年 1 月 5 日 包装与材料工程学院 2013 年12 月 31 日 目 录 学生姓名 金辉 班级 生物技术111班 学号 成 绩 指导教师(签字)
第一章前言 发酵罐，指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒，其容积在1m3至数百m3。在设计和加工中应注意结构严密，合理。能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少（避免死角）、物料与能量传递性能强，并可进行一定调节以便于清洗、减少污染，适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。 用于厌气发酵(如生产酒精、溶剂)的发酵罐结构可以较简单。用于好气发酵(如生产抗生素、氨基酸、有机酸、维生素等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气，并为考虑通入空气的利用率，故在发酵罐结构上较为复杂，常用的有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。 乳制品、酒类发酵过程是一个无菌、无污染的过程，发酵罐采用了无菌系统，避免和防止了空气中微生物的污染，大大延长了产品的保质期和产品的纯正，罐体上特别设计安装了无菌呼吸气孔或无菌正压发酵系统。罐体上设有米洛板或迷宫式夹套，可通入加热或冷却介质来进行循环加热或冷却。发酵罐的容量由300-15000L多种不同规格。发酵罐按使用范围可分为实验室小型发酵罐、中试生产发酵罐、大型发酵罐等。 发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业，罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。罐体与上下填充头（或雏形）均采用旋压R角加工，罐内壁经镜面抛光处理，无卫生死角，而全封闭设计确保物料始终处一无污染的状态下混合、发酵，设备配备空气呼吸孔，CIP清洗喷头，人孔等装置。发酵罐的分类:按照发
醋酸乙酯的生产技术
醋酸乙酯的生产技术 醋酸乙酯( EA) 又名乙酸乙酯, 分子式为C4H8O2, 为具有水果香味的无色透明液体, 具有优异的溶解性、挥发速度和快干性, 在工业中主要用作生产涂料、粘合剂、乙基纤维素、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维素酯、纤维素乙酸丁酯、人造革、油毡着色剂以及人造纤维等的溶剂, 也可作为粘合剂用于印刷油墨、人造珍珠等的生产, 作为提取剂用于医药、有机酸产品等的生产, 此外还可用作生产菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的原料, 在纺织工业中用作清洗剂等。近年来, 随着世界经济持续稳定增长, 建筑、汽车等行业发展迅速, 环保法规日益严格, 采用高档溶剂生产涂料、油墨、粘合剂等产品已成大势所趋, 从而带动醋酸乙酯类溶剂需求的快速增长。 一、生产技术及其进展 目前, 乙酸乙酯的工业生产方法主要有： 醋酸酯化法 乙醛缩合法 乙醇脱氢法 醋酸/ 乙烯加成法 4 种。 目前世界上工业乙酸乙酯主要制备方法有乙酸酯化法、乙醛缩合法、乙烯加成法和乙醇脱氢法等。传统的乙酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰，而大规模生产装置主要是乙醛缩合法和乙醇脱氢法，在乙醛原料较丰富的地区万吨级以上的乙醛缩合法装置得到了广泛的应用。乙醇脱氢法是近年开发的新工艺，在乙醇丰富且低
成本的地区得到了推广。最新的乙酸乙酯生产方法是乙烯加成法，1998年在印度尼西亚迈拉库地区采用日本昭和电工专利技术建成了50 kt/a生产装置。大规模生产装置主要采用后三种方法，其中新建装置多采用乙烯加成法。 （1）乙酸酯化法 乙酸酯化法是传统的乙酸乙酯生产方法，在催化剂存在下，由乙酸和乙醇发生酯化反应而得。 CH3CH2OH+CH3COOH＝CH3COOCH2CH3+H2O 乙醇乙酸乙酸乙酯水 反应除去生成水，可得到高收率。该法生产乙酸乙酯的主要缺点是成本高、设备腐蚀性强，在国际上是属于被淘汰的工艺路线。 （2）乙醛缩合法 在催化剂乙醇铝的存在下，两个分子的乙醛自动氧化和缩合，重排形成一分子的乙酸乙酯。 2CH3CHO→CH3COOCH2CH3 乙醛乙酸乙酯 该方法20世纪70年代在欧美、日本等地已形成了大规模的生产装置，在生产成本和环境保护等方面都有着明显的优势。 （3）乙醇脱氢法 采用铜基催化剂使乙醇脱氢生成粗乙酸乙酯，经高低压蒸馏除去共沸物，得到纯度为99.8%以上乙酸乙酯。 2C2H5OH→CH3COOCH2CH3+H2 乙醇乙酸乙酯氢 （4）乙烯加成法 在以附载在二氧化硅等载体上的杂多酸金属盐或杂多酸为催化剂的存在下，乙烯气相水合后与气化乙酸直接酯化生成乙酸乙酯。 CH2CH2+CH3COOH＝CH3COOCH2CH3
《机制工艺及夹具设计课程设计》指导书
《机制工艺及夹具设计课程设计》指导书 设计题目：设计“P46法兰盘（CA6140车床，831004）”零件的机械加工工艺规程及某一工序的专用夹具（生产纲领：中批） 设计要求： 零件图１张 毛坯图１张 机械加工工艺过程综合卡片１套 专用夹具装配图１张 夹具体零件图１张 课程设计说明书１份 目录 1.零件的分析 (1) 1.1零件的作用 (1) 1.2零件的工艺分析 (1) 2.工艺规程设计 (1) 2.1确定毛坯的制造形式 (1) 2.2基面的选择 (1) 2.3制定工艺路线 (2) 2.4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (4) 2.5确定切削用量及基本工时 (7) 3.夹具设计 (25) 3.1问题的提出 (25) 3.2夹具设计 (25) 4.参考文献 (28)
1.零件的分析 1.1零件的作用 题目所给定的零件是CA6140车床上的法兰盘，法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。 1.2零件的工艺分析 法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以Φ20+0.045 为中 心 ,包括:两个Φ100-0.12 0.34mm 的端面,尺寸为Φ450 -0.017mm 的圆柱面,两个Φ90mm 的端面及上面的4个Φ9mm 的透孔。Φ450 -0.6mm 的外圆柱面及上面的Φ6mm 的销孔,Φ90mm 端面上距离中心线分别为34mm 和24mm 的两个平面。 这组加工表面是以Φ20+0.045 mm 为中心,其余加工面都与它有位置关系,可以 先加工它的一个端面,再借助专用夹具以这个端面为定位基准加工另一端面,然后再加工其它加工表面。 2工艺规程设计 2.1确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，由于零件年产量为1000件，已达到中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故采用金属模铸造，法兰盘因毛坯比较简单，采用铸造毛坯时一般是成队铸造，再进行机械加工。这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。 2.2基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 1)粗基准的选择 选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取Φ45外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的六个自由度，达到完全定位。
工艺综合课程设计指导书
《工艺综合课程设计》简明指导书 1.设计目的 《机械制造工艺与机床夹具》是一门实践性很强的课程，只有通过实践性教学环节才能使学生对该课程的基础理论有更深刻的理解，也只有通过实践才能培养学生理论联系实际的能力和独立工作能力。该设计的目的就在于： （1）在结束了《机械制造工艺与机床夹具》及有关课程的学习后，通过本次设计使学生所学到的知识得到巩固和加深，并培养学生学会全面综合地应用所学知识，去分析和解决机械制造中的问题的能力。 （2）通过设计提高学生的自学能力，使学生熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。 （3）通过设计使学生树立正确的设计思想，懂得合理的设计应该是技术上先进的，经济上合理的并且在生产实践中是可行的。 （4）通过编写设计说明书，提高学生对技术文件的整理、写作及组织编排能力，为学生将来撰写技术及科研论文打下基础。 2．设计内容 （1）编制规定零件的机械制造工艺规程一份； （2）填写规定零件的《机械加工工艺过程卡》一份； （3）填写规定零件某机械加工工序的《机械加工工序卡片》一份； （4）设计规定零件的某机械加工工序的专用夹具一套并绘制其总装图一张； （5）编写设计说明书一份。 3．设计步骤及要求 （1）根据给定的生产纲领，确定生产类型。 （2）分析和审查零件图：读懂零件图；审查该零件的结构工艺性；了解其主要技术要求；区分哪些表面是加工表面，哪些表面是不加工表面；查清各表面的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和特殊要求，区分各表面的精密与粗糙、主要与次要、重要与不重要等相对地位。在此基础上初步确定各加工表面的加工方法。 （3）根据给定的零件材料，确定毛坯种类。并确定加工表面的总加工余量。 （4）拟定零件的机械加工工艺规程：选择粗基准和精基准；确定各表面的加工方法；确定加工顺序；安排热处理工序及必要的辅助工序。 （5）确定各工序的加工设备，刀具及夹具。 （6）对工艺规程中的某道工序使用的夹具进行设计：一般画一张A1图，要求手工绘图。 a. 以有利于反映该工序加工的位置，选取投影视图。用双点划线画出零件轮廓。 b. 在零件定位表面处，画出定位元件或机构。 c. 在夹紧位置处画夹紧机构。 d. 在对刀位置画出对刀元件或刀具导引装置。 e. 画出与机床连接的元件及其它元件。 f. 绘图时要遵守国家标准的规定画法，能用标准件的尽量采用标准件。 g. 为表达清楚夹具结构，应有足够的视图、剖面图、局部视图等。 h. 夹具图上应标注夹具的总体轮廓尺寸，对刀尺寸，配合尺寸及配合公差要求，并标明夹具制造，验收和使用的技术要求。 i. 在夹具图右下角绘制国家标准规定的标题栏和明细表，表中详细列出零件的名称，代号，数量，材料，热处理及其它要求。 （7）确定所设计夹具的工序的工序余量，计算工序尺寸及公差。 （8）确定所设计工序的切削用量及工时定额。 （9）填写工艺文件——工艺过程卡和工序卡各一份。
杠杆零件的工艺设计课程设计
课程设计说明书 课程名称：机械制造工艺学 设计题目：“杠杆”零件的工艺设计 院系：机械工程系 学生姓名：刘立果 学号：200601100072 专业班级：机制自动化（3）班 指导教师：李菲 2009年12月17日
课程设计任务书 摘要：先从设计背景方面分析了零件作用和工艺，然后指定设计方案包
括毛坯的制造形式和对加工基面的选择最后实施方案。制定出工艺 路线，确定机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸，确定切削用量及 基本工时，最后进行了夹具的设计。 关键词：作用，工艺，毛坯，基面，路线，加工余量，尺寸，切削用量基本工时，夹具。 目录 1.零件的分析 (4) 1.1零件的作用 (4) 1.2零件的工艺分析 (4) 2．工艺规程设计 (5) 2.1确定毛坯的制造形式 (5) 2.2基面的选择 (5) 2.3制定工艺路线 (5) 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6) 2.5确定切削用量及基本工时 (9) 3．夹具设计 (10) 4.结果与讨论 (11) 4.1课程设计结果 (11) 4.2课程设计结论 (11) 5.收获与致谢 (11) 6.参考文献 (11) 序言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要
的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打一个良好的基础。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 1. 零件的分析 1.1 零件的作用 题目所给的零件是杠杆(见附图1)，它位于传动轴的端部。主要作用是传递扭矩，零件中部有一孔ф20H7，两端分别是通孔和盲孔ф8H7，三孔均要求有较高的配合精度，用于传递较小扭矩。 1.2 零件的工艺分析 共有两组加工平面，它们之间有一定的位置要求，现分述如下： 1.上表面 这一组表面包含两个ф8H7的孔和其倒角；与两孔垂直的平面包括通孔的端面ф16、盲孔的端面ф20和中部孔的端面ф32. 2.下表面 此加工面包括长宽均为68的下表面轮廓还有ф20H7孔及其倒角。 2.工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，由于零件为大批量生产且轮廓尺寸不大，可采用熔模铸造。2.2 基面的选择 加工下表面轮廓是以ф20的端面ф32为粗基准；在以加工好的下表面为基准加工通孔ф8的端面ф16、盲孔ф8的端面ф20和ф20的端面ф32。 2.3 制定工艺路线 工序I 依次粗铣和精铣下底面轮廓1，通孔ф8的端面ф16和孔ф20的端面ф32，盲孔ф8的端面ф20. 工序II 依次钻、粗铰和精铰通孔和盲孔ф8H7并锪倒角0.5×45°；粗铰后精铰
醋酸工艺流程
醋酸工艺流程 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
1．1 公司生产工艺、装置、储存设施等基本情况： 醋酸工艺流程图及简述： 醋酸生产流程简述： 酒精氧化：95%原料酒精和本车间回收的76%酒精在配料槽内混合配比成84±%稀酒精，配料酒精经蒸发锅加热送入氧化炉，在555±5℃高温和电解银催化剂作用下反应生成乙醛气体，反应混合气体经冷凝后进入吸收塔，被一次水吸收后得到8-10%左右的稀乙醛。 乙醛精制与酒精回收：稀乙醛经泵加压进入乙醛精馏塔精馏，控制塔顶温度在45±2℃，压力，塔顶采出得纯乙醛。塔釜温度控制在121±3℃，物料自行压入酒精回收塔精馏，塔顶温度控制在90±5℃塔顶采出约76%酒精供酒精氧化工序配料使用，塔釜温度控制在110±3℃范围内，废水经塔釜排出。 乙醛氧化：乙醛经计量泵加压后进入氧化塔，与来自空压的压缩空气在温度50~80℃、压力~和一定量醋酸锰催化作用条件下反应生成粗醋酸。粗醋酸由氧化
塔上部出料口排至粗醋酸贮槽，未反应的乙醛由塔顶经冷凝器冷凝分离后，液体回流至氧化塔塔底，尾气经进入鼓泡吸收器进一步吸收后排入大气。 醋酸精制：粗醋酸经高沸锅蒸发将重组份醋酸锰分离，高沸蒸发锅温度控制在120±2℃，高沸锅底部醋酸锰排入乙醛氧化工序的锰循环槽循环使用。顶部轻组份进入浓缩精馏塔，塔釜温度控制在123±3℃，塔釜醋酸连续定量的排入成品蒸发锅，在120±2℃条件下蒸馏冷凝后得醋酸进入成品计量槽，经分析合格后放入成品大罐。塔顶温度控制在100±2℃，塔顶采出的稀酸进入计量槽，经计量后放入稀酸大罐。
机械制造工艺学课程设计目的
机械制造工艺学课程设计目的、内容与要求 1 课程设计的目的 学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力,为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练与准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论与实践知识,进行零件加工工艺规程的设计与机床夹具的设计。其目的就是: (1)培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识,结合金工实习、生产实习中学到的实践知识,独立地分析与解决机械加工工艺问题,初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。 (2)培养学生能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理与方法,学会拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,进一步提高结构设计能力。 (3)培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。 (4)进一步培养学生识图、制图、运算与编写技术文件的基本技能。 (5)培养学生独立思考与独立工作的能力,为毕业后走向社会从事相关技术工作 打下良好的基础。 2 课程设计的内容与要求 2、1课程设计的内容 课程设计题目通常定为:设计××零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具。零件图样、生产纲领与生产条件就是设计的主要原始资料,由指导教师提供给学生。零件复杂程度以中等为宜,生产类型为成批生产。 学生根据教师设计任务书中规定的设计题目,分组进行设计,按照所给零件编写出相应的加工工艺规程,设计出其中由教师指定的一道重要工序(如:工艺规程中所要求的车、铣、钻夹具中的一种)的专用夹具,并撰写说明书。学生在指导教师的指导下,参考设计指导书,认真地、有计划地、独立按时完成设计任务。 具体设计内容如下: 1.对零件进行工艺分析,拟定工艺方案,绘制零件工作图1张。 2. 确定毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图1张。 3. 拟定零件的机械加工工艺过程,选择各工序加工设备及工艺装备(刀具、夹具、量具、辅具),确定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。编制机械加工工艺规程卡片(工艺过程卡片与工序卡片)1套。 4.设计重要工序中的一种专用夹具,绘制夹具装配总图与大件零件图(通常为夹具体)各1张。 5.撰写设计说明书1份。 2、2课程设计中对学生的要求
拔叉制造工艺课程设计全套
机械制造工艺学 课程设计说明书 题目: 拨叉零件机械加工工艺规程 及关键工序夹具设计 注意： 专业：机械工程及其自动化 班级： 设计者： 学号： 指导教师：
机械制造工艺学 课程设计任务书 题目: 拨叉零件机械加工工艺规程 及关键工序夹具设计 内容： 1.零件图1张 2.毛坯图1张 3.机械加工工艺过程综合卡片1张 4.机械加工工序卡片7张 5.夹具结构设计装配图1张 6.夹具结构设计零件图1张 7.课程设计说明书1份 专业： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 目录 一、零件的分析 1.零件的作用 2.零件的工艺分析 3.零件的尺寸图 二、确定生产类型
三、确定毛坯的制造形式 四、工艺规程设计 1.基面的选择 2.制定工艺路线 3.机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 4.确立切削用量及基本工时 五、夹具设计 1.问题的提出 2.夹具设计 3.绘制夹具零件图 六、参考文献 七、小结 八、附录 一、零件的分析 （一）零件的作用 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。 它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，工作过程：拨叉零件是在传动系统中拨动滑移齿轮，以实现系统调速，转向。其花键孔Φ25mm通过与轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动，零件的两个叉头部位与滑移齿轮相配合。 （二）零件的工艺分析 CA6140车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1. 零件孔Φ22mm的上下加工表面及花键孔Φ25mm 这一组加工表面包括：孔Φ22mm的上下加工表面，孔Φ22mm的内表面，有粗糙度要求为Ra小于等于6.3um，Φ25mm的六齿花键孔，有粗糙度要求Ra小于等于3.2um，扩两端面孔，有粗糙度要求Ra=6.3um; 加工时以上下端面和外圆Φ40mm为基准面，有由于上下端面须加工，根据“基准先行”的原则，故应先加工上下端面（采用互为基准的原则），再加工孔Φ22mm, 六齿花键孔Φ25mm和扩孔。 2. 孔Φ22mm两侧的拨叉端面 ⑴这一组加工表面包括：右侧距离18mm的上下平面，Ra=3.2um，有精铣平面的要
醋酸生产工艺流程 [醋酸生产工艺流程设计]
醋酸生产工艺流程 [醋酸生产工艺流程设计] 1 醋酸生产工艺流程设计 1.1 工艺路线简介制醋酸的方法主要有：（1）生料固态酿造法。（2）酶法液化通风回流喷淋制醋．（3）空气自吸式发酵罐液态深层发酵制醋。 1．2 工艺流程设计空气自吸式发酵罐液态深层发酵制醋节省了空气压缩系统，减少了设备投资，便于实现自动化和连续化，应用范围广。 主要工艺流程：（1）菌种选择; （2）原料预处理; （3）糖化; （4）酒精发酵; （5）醋酸发酵；（6）压滤；（7）配兑和灭菌；（8）陈酿。 2 设计任务批量生产17吨醋酸发酵罐设计 2.1 技术参数生产规模：年产5000t（醋酸含量4% 质量分数）制度：全年工作300日，三班作业。 项目数量温度控制冷却水温-35℃ pH控制 4.8pH DO控制 20% 2.2.1 物料衡算理论上1g酒精能生产1.30g醋酸，实际的醋酸得率一般以理论得率的80%计算，实际上1g酒精能生产1g左右的醋酸。
2.3结果预算根据计算结果得到可供选择的发酵罐如表2所示： 表2 17t/d醋酸精馏塔型号公差容积17 m3 公差容积20 m3 公差容积30m3 塔釜加热电压v 122.5 132.5 117.5 进料量（l/min） 8 9 11 额定压力（MPa） 25 35 50 最高温度（℃） 80 80 80 进料位置下下下 2.4 醋酸精馏塔设计 2.4.1 生产能力的计算每生产1t食醋需酒精发酵成熟醪体积：641.7L = 0.642m3 每天生产食醋17t，醋酸精馏塔填充量70%，则每天需要醋酸蒸馏塔的总容积：17×0.642/0.70 = 15.59m3 2.4.2 醋酸精馏塔数量N的确定：若取公称容积15m3的，实际容积为17m3. N1 = ﹙15.59×8﹚／17 = 7.3 （个）若取公称容积17m3精馏塔7个若取公称容积20m3的精馏塔，实际容积为22m3. N2 = ﹙15.59×8﹚／22 = 5.6 （个）若取公称容积20m3精馏塔6个。 若取公称容积30m3的精馏塔，实际容积为32m3. N3 = ﹙15.59×8﹚／32 = 3.9 （个）若取公称容积30m3精馏塔4个。 2.5 设备结果列表为了满足生产需要，选择适合此规模要求的相应设计结果如表3 型号流量L/H 最大压力（MPa）额定压力（MPa）最高温度（℃）电机功率（Kw）外形尺寸（长*宽*高）单价（元）厂家公称容30m3 1500 60 50 80 37 1605*1200*1585 20000 上海联环生物设备有限公司结论醋酸生产工艺流程：薯干(或碎米、高粱等)→粉碎→加麸皮、谷糠混合→润水→蒸料→冷却
机制工艺与夹具设计课程设计说明书
机械制造工艺学与机床夹具设计 课程设计 设计题目：摇臂座的机械加工工艺规程及夹具设计设计者： 所在班级： 1机制 1 班 指导教师：尹成龙、方梁菲 提交日期： 2013年12月 安徽农业大学工学院 二零一三年十二月
目录 机制工艺课程设计任务书……………………………………………… 3页第1章零件分析…………………………………………………………5页 1.1 零件的作用……………………………………………………5页 1.2 零件的工艺分析………………………………………………5页第2章确定毛坯、绘制毛坯简图………………………………………6页 2.1 选择毛坯………………………………………………………6页 2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量………………………6页 2.3 绘制摇臂座锻造毛坯简图 (7) 页第3章工艺规程设计……………………………………………………8页 3.1 定位基准的选择………………………………………………8页 3.2 拟订工艺路线…………………………………………………8页 3.3 加工设备及工艺装备的选用……………………………………11页 3.4 切削用量的计算………………………………………………11页 3.5 时间定额的计算………………………………………………12页第4章专用铣床夹具设计………………………………………………13页 4.1 夹具设计任务…………………………………………………13页 4.2 拟定铣床夹具结构方案与绘制夹具草图……………………13页 4.3 绘制夹具装配总图……………………………………………15页 4.4 夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求…………………15页第5章设计总结…………………………………………………………16页参考文献………………………………………………………………17页附件…………………………………………………………………………18页
醋酸的生产工艺
甲醇低压羰基合成工艺 成熟的醋酸生产工艺有乙炔乙醛法、乙醇乙醛法、乙烯乙醛法、丁烷氧化法和甲醇低压羰基合成法。乙炔乙醛法由于存在严重的汞污染已被淘汰；乙醇乙醛法因生产工艺落后、成本高，国外也已淘汰，国内尚有少量生产；乙烯乙醛法因需消耗乙烯资源，产品成本较高，国外已淘汰，但在我国目前还是主要生产工艺；丁烷氧化法仅适用于轻油比较丰富的地区，不具推广性。目前应用较广泛的为甲醇低压羰基合成法，依据催化剂体系不同，各公司开发出各具特色的甲醇低压羰基合成工艺技术： ★BP Cative工艺 BP公司在其传统工艺技术上，将铑系催化剂改为铱系催化剂，即为BP Cative工艺。该工艺采用铼、钌、锇等多种稀有金属为助催化剂，铱系催化剂的催化活性明显高于铑系,水含量较低时，铱系催化剂稳定性高，能耗低，丙烯等副产物少，并可在水含量≤5%（Vol，下同）下操作，可大大改进传统的甲醇羰基化过程，降低生产费用和投资。此外，因水含量降低，CO的利用效率提高，蒸汽消耗减少。Cative工艺首先在韩国三星公司的醋酸装置应用成功，目前重庆扬子江乙酰化工有限公司和南京也拟采用该工艺。 ★塞拉尼斯AO Plus工艺 1980年，美国塞拉尼斯公司推出AO Plus工艺（酸优化法）。该工艺通过加入高浓度的无机碘（主要是碘化锂）改变催化剂的组成，使反应器在低水含量4%～5%下运行，提高了羰基化反应的产率和精制能力。该工艺采用特殊的专利技术，可使醋酸的产率达99%，反应速率也非常快，产品残留的总碘含量低于5×10-12。 ★塞拉尼斯Silverguard工艺 塞拉尼斯公司针对AO Plus工艺在高碘含量下易造成设备腐蚀、产品中碘残留量高、会引起下游应用中催化剂中毒的缺陷，开发了Silverguard工艺。该工艺采用银离子交换树脂为铑催化剂载体，可将产品中残留碘降至2μg/g；而采用传统方法，产品中残留碘一般为10μg/g。 ★千代田Acetica工艺
机械制造工艺学-课程设计
机械制造工艺学》课程设计 说明书 班级: 学号: 姓名: 小组成员：指导教师:
目录 工艺课程设计任务书————————————————————————2第一章轴类零件机械加工工艺规程的编制——————————————3第一节零件的工艺分析—————————————————————4 一、零件用途—————————————————————————4 二、零件技术要求———————————————————————4 三、审查轴零件工艺性—————————————————————4 第二节确定零件的生产类型———————————————————4第三节毛坯的种类及制造————————————————————5第四节制造工艺路线 一、定位基面的选择——————————————————————5 二、轴零件表面加工方法的选择—————————————————5 三、制定工艺路线及选择加工设备及工艺装备———————————5 第五节加工余量及工序尺寸的确定————————————————7第六节切削用量、时间定额计算—————————————————10第二章铣平面专用夹具夹具设计——————————————————12第一节轴零件的铣床夹具设计——————————————————12 一、零件本工序加工要求的分析—————————————————12 二、拟订定位方案和选择定位元件————————————————12 三、确定夹紧方案———————————————————————13 四、定位误差分析———————————————————————13 五、绘制夹具总装图——————————————————————14设计总结—————————————————————————————14参考文献—————————————————————————————15
《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)
13第13章醋酸生产技术
第十三章醋酸生产技术 一、醋酸的性质、产品规格及用途 醋酸，分子式CH3COOH，分子量，化学名称为乙酸。 很早以前，中国就已经用粮食酿造食醋。食醋中含有3%～5%的乙酸，故乙酸俗称醋酸。 二、醋酸的原料来源及生产方法
生产制造醋酸的原料有多种，基本原料有乙醛、甲醇、一氧化碳、裂解轻汽油以及农副产品等。乙醛是生产醋酸的主要原料之一。 醋酸生产有乙醛氧化法、甲醇碳基合成法、淀粉发酵法、水果及其下脚料发酵法以及木材干馏法等，工业化生产方法主要有以下几种。 1.乙醛氧化法 乙醛氧化生产醋酸，不改变原料的碳链骨架，最早实现工业化。20世纪50年代以前，氧化法以乙炔为基本原料，乙炔水合先合成乙醛，然后氧化生成醋酸，这条路线的基础是煤和天然气，原料成本相对较高。20世纪60年代以来，以乙烯为基本原料，乙烯氧化为乙醛，乙醛氧化生成醋酸，此路线以石油为基础原料，原料成本较低，技术成熟，目前，中国在醋酸生产中，此法仍占相当比例。 2.甲醇羰基合成法 甲醇羰基合成法，20世纪70年代实现工业化生产。甲醇与一氧化碳在催化剂作用下，直接合成醋酸。此法基础原料可以是煤、天然气和石油，基础原料多样化，原料来源广，催化效率高、损耗低，转化率、选择性高，产品纯度高、三废少，工艺技术先进。按醋酸的产量计，该法处于绝对优势，是目前醋酸生产的主流方法 3.粮食发酵法 粮食发酵法源于食醋发酵，是以淀粉为原料采用醋酸菌发酵生产醋酸的方法。由于该法以可再生资源——粮食为原料，通过生物发酵的方法生产醋酸，符合绿色化学要求，因而受到广泛重视。随着现代生物化工技术的发展，粮食发酵生产醋酸的成本不断降低，由粮食生产醋酸将成为可能。 4.长链碳架氧化降解法 利用C4～C8裂解原料烃，采用氧化降解法生产醋酸，此法以裂解产物轻汽油为基本原料，基础原料也是石油，原料成本虽然较低，但因原料组成复杂，氧化反应复杂，副产物较多，分离过程复杂、能耗较大。 第二节 乙醛氧化生产醋酸 一、工艺原理 1．主、副反应 以重金属醋酸盐为催化剂，乙醛在常压或加压下与氧气或空气进行液相氧化反应生成醋酸的主反应方程式为： 3231CH CHO +O CH COOH 2 → 在主反应进行的同时，还伴随有以下主要副反应： 323CH CHO +O CH COOOH →（过氧醋酸） 332CH COOOH CH OH +CO → 322CH OH +O HCOOH +H O → 33332CH COOH +CH OH CH COOCH +H O → 3233223CH CHO +O CH CH(OCOCH )+H O →
机械制造工艺学课程设计-端盖
· 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目:设计端盖的机械加工工艺规程 — ( 设计者: 郑四成 学号: 33 指导教师: 郭强 ： ； 齐齐哈尔大学机电工程学院机电系
机电091班 2012年12月02日 ' 机械制造工艺学课程设计任务书 适用专业:机械电子工程 设计题目:设计端盖的机械加工工艺规程 一、设计前提:中批生产 二、设计内容: 1.零件图一张 、 2.课程设计说明书一份 3.机械加工工艺规程一套 三、课程设计工作计划 周一:绘制零件图 周二:撰写课程设计说明书草稿 周三:修订并完成科技设计说明书 周五:答辩 三、相关教材及参考书目: ￥ 1.<<机械制造工艺学>>,王启平主编,哈尔滨工业大学出版社 2.<<机械制造工艺学课程设计手册>>,<<机械制造工艺学设计手册>>,<<机械加工工艺手册>>,<<机械加工工艺人员手册>>等 — ！
年月日 ： 目录 1端盖的零件图 (5) 2 零件的分析 (6) 零件的作用 (6) 零件的工艺分析 (6) 3 拟定机械加工工艺路线 (7) （ 4端盖的零件机械加工工艺卡片 (8) 5 课程设计说明书 (12) 选择毛坯 (13) 毛坯材料的分析 (13) 毛坯的结构简图 (13) 端盖的技术要求 (13) 该端盖的各项技术要求 (13) 审查端盖的工艺性 (14) ~
定位基准的选择 (14) 粗基准的选择 (14) 精基准的选择 (14) 工序顺序的安排 (15) 机械加工工序 (15) 热处理工序 (15) 辅助工序 (15) 确定加工的设备、刀具、和夹具 (15) ] 6、设计总结 (16) 参考文献......................................................... .. (17) ? ,
热处理工艺设计课程设计
北华航天工业学院 《热处理工艺设计》 课程设计报告 报告题目：CA8480轧辊车床主轴 和淬火量块 热处理工艺的设计 作者所在系部：材料工程系 作者所在专业：金属材料工程 作者所在班级：B10821 作者学号：20104082104 作者姓名：倪新光 指导教师姓名：翟红雁 完成时间：2013.06.27
课程设计任务书 课题名称 CA8480轧辊车床主轴和淬火量块 热处理工艺的设计 完成时间06.27 指导教师翟红雁职称教授学生姓名倪新光班级B10821 总体设计要求 一、设计要求 1.要求学生在教师指导下独立完成零件的选材； 2.要求学生弄清零件的工作环境。 3.要求学生通过对比、讨论选择出最合理的预先热处理工艺和最终热处理工艺方法； 4.要求学生分别制定出预先热处理和最终热处理工艺的正确工艺参数，包括加热方式、加热温度、保温时间以及冷却方式； 5.要求学生写出热处理目的、热处理后组织以及性能。 工作内容及时间进度安排 内容要求时间备注 讲解并自学《金属热处理工艺》课本第六章；收集资料, 分析所给零件的工作环境、性能要求, 了解热处理工艺设计的方法、内容和步骤； 通过对零件的分析，选择合适的材料以及技术要 求 0.5天 热处理工艺方法选择和工艺路线的制定 确定出几种（两种以上）工艺 线及热处理 方案，然后进行讨论对比优缺点, 确定最佳工艺 路线及热处理工艺方案 1.5天 热处理工艺参数的确定及热处理后组织、性能 查阅资料，确定出每种热处理工艺的参数, 包括加热方式、温度和时间，冷却方式等，并绘 出相应的热处理工艺曲线 1.5天 编写设计说明书按所提供的模板 0.5天 答辩1天 课程设计说明书内容要求 一. 分析零件的工作环境，确定出该零件的性能要求，结合技术要求，选出合适的材料，并阐述原因。 二. 工艺路线和热处理方案的讨论。要求两种以上方案进行讨论，条理清晰，优缺点明确。 三. 每种热处理工艺参数的确定（工序中涉及到的所有热处理工艺）。写出确定参数的理由和根据，（尽可能写出所使用的设备）要求每一种热处理工艺都要画出热处理工艺曲线; 四. 写出每个工序的目的以及该零件热处理后常见缺陷。
发酵罐课程设计(吐血奉献)
食品发酵工程课程设计 班级：食品班 姓名： 学号：200 指导老师：
目录 1 设计任务书： (2) 2 设计概述与设计方案简介： (3) 2.1味精生产工艺概述 (3) 2.2 味精工厂发酵车间的物料衡算 (4) 2.21 工艺技术指标及基础数据 (4) 2.22 谷氨酸发酵车间的物料衡算 (4) 2.3 机械搅拌通风发酵罐 (5) 2.31 通用型发酵的几何尺寸比例 (5) 2.32 罐体 (5) 2.33 搅拌器和挡板 (5) 2.34 消泡器 (6) 2.35 联轴器及轴承 (6) 2.36 变速装置 (6) 2.37 空气分布装置 (7) 2.38 轴封 (7) 2.4 气升式发酵罐 (7) 2.5 自吸式发酵罐 (7) 2.6 高位塔式生物反应器 (7) 3 工艺及主要设备、辅助设备的设计计算 (8) 3.1发酵罐 (8) 3.11发酵罐的选型 (8) 3.12生产能力、数量和容积的确定 (8) 3.13 主要尺寸的计算： (8) 3.14冷却面积的计算 (9) 3.2搅拌器计算 (10) 3.21搅拌轴功率的计算 (10) 3.3设备结构的工艺计算 (11) 3.4 设备材料的选择[10] (13) 3.5发酵罐壁厚的计算 (13) 3.6接管设计 (14) 3.7支座选择 (15) 4设计结果汇总表 (15) 5 设计评述 (15) 6 参考资料 (16) 致谢 (17)
1 设计任务书：食品发酵工程课程设计任务书 学生姓名班级指导教师 题目机械搅拌通风发酵罐的设计 设计基本参数 发酵罐体积：100m3生产能力：年产2万吨味精（99%） 原料：淀粉含量86%的工业淀粉 生产日：全年320天 操作条件：发酵时间：34~36h，发酵温度：32 ℃ 发酵冷却水：入口温度：20 ℃，出口温度：26℃ 设计要求及内容 1、设计方案简介； 对选定的工艺流程、主要设备的形式进行简要论述。 2、总物料衡算 3、发酵罐的主要尺寸计算 4、搅拌功率及搅拌转速的计算 5、冷却面积及冷却水用量计算 6、发酵罐壁厚计算 7、局部尺寸及辅助设备的确定 8、编写设计说明书 将设计所选定的工艺流程方案、主要步骤及计算结果汇集成工艺设计说明书。应采用简练、准确的文字图表，实事求是的介绍设计计算过程和结果。设计说明书要求在6000字以上，A4纸打印。 设计说明书内容： （1）封面（课程设计题目、学生班级、姓名、指导教师、时间） （2）目录 （3）设计任务书 （4）概述与设计方案简介 （5）工艺及设备设计计算 （6）辅助设备的计算及选型 （7）设计结果汇总表 （8）设计评述 （9）参考资料 （10）主要符号说明 （11）致谢 各阶段时间安排（以天为单位计算） 用一周时间集中进行 1.设计方案选定：0.5天 2.主要设备的设计计算：2天 3.辅助设备的选型：0.5天 4.编写设计说明书：2天
轴承座—工艺课程设计
机械制造工艺 课程设计 设计题目：轴承座的制造工艺规程设计 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 日期：2014-4-14至2014-4-27
目录 机械制造工艺学课程设计任务书................................................................................ I 零件图.......................................................................................................................... I II 设计要求...................................................................................................................... I II 课程设计说明书 1.零件的分析................................................................................................................... 1.1轴承座的作用.............................................................................................. - 1 - 1.2零件的工艺分析.......................................................................................... - 1 - 2.零件的生产类型.................................................................................................... - 1 - 2.1生产纲领...................................................................................................... - 1 - 2.2生产类型及工艺特征... (2) 3.工艺规程的设计 (3) 3.1确定毛坯的制造形式 (3) 3.2工艺规程设计 (4) 4.绘制产品毛坯图 (5) 5.选择定位基准 (5) 6.选择加工方法 (5) 7.确定切削用量和基本工时 (7) 8.设计总结 (11) 参考文献 (13) 机械加工工艺卡片 (14)
课程设计论文--热处理工艺设计
目录 第一章 热处理工设计目的 (1) 第二章 课程设计任务 (1) 第三章 热处理工艺设计方法 (1) 3.1设计任务 (1) 3.2设计方案 (2) 3.2.112C r N i3叶片泵轴的设计的分析 (2) 3.2.2钢种材料 (2) 3.3设计说明 (3) 3.3.1加工工艺流程 (3) 3.3.2具体热处理工艺 (4) 3.4分析讨论 (11) 第四章 结束语 (13) 参考文献 (14)
12CrNi3叶片泵轴的热处理工艺设计 一. 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： （1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。 （3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规。 二. 课程设计的任务 进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。最后，写出设计说明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。 三. 热处理工艺设计的方法 1. 设计任务 12CrNi3叶片泵轴零件图如图3.1 图3.1 12CrNi3叶片泵轴
2、设计方案 2.1.工作条件 叶片泵是由转子、定子、叶片和配油盘相互形成封闭容积的体积变化来实现泵的吸油和压油。叶片泵的结构紧凑，零件加工精度要求高。叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子表面上。这样两个叶片与转子和定子表面所构成的工作容积，先由小到大吸油再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油与排油。泵轴在工作时承受扭转和弯曲疲劳，在花键和颈轴处收磨损。因此，要求轴有高的强度，良好的韧性及耐磨性。 2.1.1失效形式 叶片泵轴的主要失效形式是疲劳断裂，在花键和轴颈处可能发生工作面的磨损、咬伤，甚至是咬裂。 2.1.2性能要求 根据泵轴的受力情况和失效分析可知 ,叶片泵轴主要是要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性，以保证轴在良好的服役条件下长时间的工作。 2.2钢种材料 12CrNi3A钢属于合金渗碳钢，比12CrNi2A钢有更高的淬透性，因此，可以用于制造比12CrNi2A钢截面稍大的零件。该钢淬火低温回火或高温回火后都具有良好的综合力学性能，钢的低温韧性好，缺口敏感性小，切削加工性能良好，当硬度为HB260～320时，相对切削加工性为60%～70%。另外，钢退火后硬度低、塑性好，因此，既可以采用切削加工方法制造模具，也可以采用冷挤压成型方法制造模具。为提高模具型腔的耐磨性，模具成型后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性，该钢适宜制造大、中型塑料模具。 12CrNi3高级渗碳钢的淬透性较高 ,退火困难。由于不渗碳表面未经镀铜防渗 ,因此渗碳后进行低温回火 , 降低硬度 , 便于切去不渗碳表面的渗碳层。材料加工成叶片泵轴需进行复杂的化学热处理，使心部硬度为 HRC31～HRC41，表面硬度不低于HRC60，从而使泵轴表面有较高硬度，心部呈