安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）

3) 能实现大规模工业化处理发酵高浓度有机废水, 保护生态环境；

4) 处理发酵高浓度有机废水的成本低, 能为企业带来良好的经济效益和社会效益。 10.3.3 主要设备

1）三效蒸发器；2）搅拌罐；3）泵；4）凉水塔；5）料浆罐；6）热风炉；7）风机；8）空压机；9）喷浆造粒干燥机；10）斗提机；11）皮带输送机；12）筛分机；13）破碎机；14）冷却机；15）旋风除尘器；16）料仓；17）包装机。 10.3.4 工程投资

从短时间的经济效益来看，利用喷浆造粒来处理色氨酸工厂废水是有点“入不敷出”，

但是随着我国工业化进程的快速发展，环保被提到了重要的议事日程，国家对环保的要求和监控也越来越严格。目前，我国发酵企业在生产中都排放出大量的高浓度有机废水，其中氨基酸、酒精、酵母等行业高浓度有机废水污染尤为严重。从长远来看，此项技术不仅可以持续有效的解决了工厂的废水问题，更可以为企业带来经济效益。所以，我们决定采用此项技术。

表10-4每吨有机复合肥的成本表

系统型号 DHH30 DHH15

煤耗/t 0.4～0.6 0.4～0.6

电耗/kW·h 120～140 130～160

蒸汽/t 23 23

其他费用/万元 100～180 100～180

合计/万元 350～440 380～460

第十一章 工程资金概算

11.1全厂定员

本设计工厂，年工作日为300天。根据色氨酸生产特点，糖化、发酵、提取车间，一般按照每天3个班次来安排工人上班，即每人每天上8个小时班，实行4班3倒制；包装车间可以视情况而定，可安排1或2个班一天；机修车间一般是日班，中夜班给安

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排2个人；电房要3班都要有人；行政人员全安排在白班。按岗位编制劳动定员共计劳动人员76人，管理及技术人员约需30人，项目总计劳动定员106人。

表11—1 全厂定员及人员构成分析表

序号 1 2 3 4 6

部门 厂部 生产车间 辅助公共系统 生活保证人员 全厂合计

管理人员

6 6 1 2 15

工程技术人员

2 12 1 0 15

工人 0 60 8 8 76

合计 8 78 10 10 106

11.2 投资概算

本次设计的工程项目需要场地20000平方米（约30亩），固定资产投资7000万，流动资150万，购置发酵罐、酸化罐、解析液贮罐、脱氨塔等专用设备，采用发酵、酸化过滤等工艺，形成年产1000吨L-色氨酸生产能力。按市场价300元/千克计算，每年销售额可达3亿，经济效益足够诱人。生产成本为100元/千克。 11.2.1 固定资产估算

a）固定资产投资编制依据和说明

1. 本项目固定资产投资估算按国家规发文件进行编制。 2. 设备价格按现行价格水平估算。

3. 建筑工程按当地实际建筑工程造价水平估算。 b）固定资产投资构成

1.地征用及开发费：本项目拟征用土地20000平方米，根据目前土地市场现状，预计 土地征用及开发费300万元(达到三通一平)。

2.建筑工程费：建筑工程根据有关安装工程概算定额，参考同类建筑物，确定综合单位造价进行估算。经测算，共需2000万元。

3.主要设备及配套设备费：主要设备采用询价，其余设备参照目前同类型设备价格和工程建设全国机电设备价格汇编进行估算；安装工程及其它按照轻工部设计概算中的有关规定系数计取。经测算，共需4000万元，其中主体设备3500万元。

4.环保设施费：根据所需设施，参照当地同类工程造价进行估算，为100万元； 5.工程其他费用：包括试运转费、生产准备费、办公家俱购置费等。试运转费按主 体

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设备价值的2%估算为66万元；生产准备费主要为上岗前培训费，按项目所需生产工人每人2000元计算为14万元；办公家俱购置费按项目所需人员每人600元计算为4.2万元。工程其他费用共计200万元； 6.其他不可预见费：取为500万元。

工程投资估算总额为7100万元。其中设备投资3500万元。 11.2.2 流动资金估算依据及办法

(1)应收帐款周转天数按预计信用期限36天计

(2)主要原材料贮存期按20天计（原料价格按现行价格计算，本报告按平均价计算），辅料及包装等材料因年所需求量较少，多次采购成本较高，因此分别按30或60天计算周转天数。

(3)在产品周转天数按色氨酸生产周期4天。 (4)成品贮存周期按15天计。 (5)现金周转天数按15天计。 (6)应付帐款周转天数按45天计。 据此实际估算流动资金为1500万元 11.3 经济效益初步分析

查阅大量文献，得知色氨酸生产成本为10万/吨，市场平均价格30万/吨。年产1000吨色氨酸，年收入可达2个亿。

（1） 员工工资：初步将员工平均每人每月工资定位在3000元，则106名员工每年所需要付的工资=106×3000×12=3816000元。外加奖金之类，预支付400万。 （2） 能源消耗费用：约300万。

（3） 环境保护费用：按国家标准，占生产总值的1%，300万。 （4） 税收：按20%，约6000万。 （5） 企业其他花费：1000万。

综上所述：年净利润为1亿2000万。投资回收期=总投资额/利润=8500/12000=0.71年=9个月，项目可行。

结论与展望

本次设计根据L-色氨酸生产机理，已初步确定工业化生产L-色氨酸的方法，并对色氨酸工厂进行了初步设计。但是，我国发酵法生产色氨酸市场的迅猛发展，特别是“十二五”时期，转变经济增长方式这一主基调的确定，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点，落后产能将大量淘汰，新技术，新工艺必将成为政府

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各级相关部门积极推进的主要工作。技术工艺的优劣直接决定企业的市场竞争力。深入全面了解国内外同行所采用的技术工艺及技术研发趋势，对准确把握自身技术竞争优劣势，引进先进技术工艺路线，提升自身技术竞争优势具有十分重要的优势。1997年，由H·卡马拉里斯、P·科万、J·皮塔尔德发明的“用大肠杆菌生产色氨酸”在中国获得发明专利。至此，用大肠杆菌工程菌生产色氨酸有了合理的科学的根据。本次设计主题是“年产1000t色氨酸工厂初步设计”，结合实际情况，借鉴国内有经验的色氨酸生产工厂设计，初步设计得以形成。所有的设计都是基于实际的色氨酸生产工厂情况。

在《2010中国氨基酸及蛋白原料产业发展高层论坛》上，希杰生化本部长金喆河分析，2003年全球色氨酸需求在1180吨，2009年达到3500吨，年均复合增长率在16.8%，并预测2010年需求量在4250吨。日本味之素公司的预测显示，2010年全球色氨酸需求将增长25%至5000吨/年。博亚和讯统计，2003年中国国内色氨酸消耗量在130吨/年，而2009年色氨酸消耗量达到在400吨/年，年均复合增长率在17.4%，增长幅度略高于全球平均增长水平。2009年以前我国色氨酸主要依赖于进口，国外的主要生产厂家有日本的味之素、德国赢创的德固赛等为主要生产国。09年开始，中国开始较大规模投产色氨酸。截至目前生产色氨酸的厂家有皖南地区升华拜克、山东鲁抗、安徽丰原、吉林大成等。

目前，国内没有形成规模化和规范化的色氨酸产业，面对高额利润，很多厂家纷纷上马色氨酸，这样造成了局面比较混乱的情景。随着市场的国际化，我们有必要为色氨酸产业出谋划策。2010年，安徽丰原发酵技术工程研究有限公司投产“年产1000吨色氨酸，3000吨VE项目”，该项目计划投资2.5亿元，2012年全部建成投产。

近年来随着谷物价格高涨、蛋白资源紧缺、消费需求强劲、环保压力加大以及养殖模式改变等因素的变化，色氨酸在饲料中的使用效果正逐渐被人们所认可。随着应用技术的逐步成熟，市场接受度的不断深入，必将带动色氨酸添加量的不断上升。博亚和讯预测，2015 年饲用氨基酸市场规模将达到390万吨，“小品种”色氨酸可能成为又一个万吨级的产品，将打开新的氨基酸生产格局。

所以，该课题的开展与研究并不是盲目的，我之所以选择这个产品是基于本人的专业兴趣爱好和长期是基于自己长期对色氨酸市场的关注与调研并结合自身优势所做的选择。色氨酸，相对于其他易于生产的氨基酸来说，还只是新型产品。目前，国内氨基酸的生产能形成规模化的企业并不多，可借鉴的也是有限的，本次色氨酸的工厂设计只是初步设计，有一定的实际意义，但是在实践中，极大可能会有各方面的不妥，期望在以后的生产过程中可以逐步得到解决。

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本次设计过程中有过实际考察，有一定的实际意义和参考价值。色氨酸作为氨基酸行业的后来者，来势汹汹，而我国国有色氨酸行业尚不成熟，我们要充分吸取国际先进的生产技术，要大力发展发酵法生产色氨酸，这，符合走可持续发展的要求。 目前，对发酵业而言，较上游、中游比，下游工程是投入较多的。而分离与提取是下游工程中的重中之重，在无法改变其转化率的情况下，我们能做的只有提高提取率，尽量减少目标产物的流失尽可能提高其产率。所以，在这次工程项目中，我仍然坚持将提取车间作为重点车间。

据可靠资料显示，目前色氨酸国内医药市场的需求超过50吨/年，若售价低于30万元/吨，则饲料市场需求超过2000吨/年。L-色氨酸需求每年以10％速度增长，市场前景良好。目前，利用该发酵技术生产L-色氨酸单位成本为100元/kg，目前市场售价在300元/kg，市场前景可观。预计，固定资产投资7000万，流动资金1500万，场地20000平方米，可年产1000吨L-色氨酸产品。按目前市场售价为300元/kg计算，每年的销售额可达3亿元，市场前景可观。

色氨酸由Hokinst于1902 年首先从酪蛋白中水解分离获得，色氨酸添加剂有L-型和DL-型两种，DL-色氨酸的生物学效价为L-色氨酸的60％~80％。D-氨基酸作为非蛋白氨基酸，虽然20世纪70年代中期被科学工作者在人体中发现，但并未引起重视，到了20世纪80年代后期特别是近几年，有关人体及食物中D-氨基酸的研究才越来越深入。特别是在医药行业中，D-色氨酸是药剂的重要的合成前体。

目前，国内的色氨酸生产主要是L-色氨酸的生产和投资，国外已经有关于D-色氨酸生理学性质、药物作用和制备方面的研究报告，但是目前国内还是空白。随着对D—色氨酸研究的深入，必将在农业、医药、食品、饲料等行业发挥巨大作用。

致谢

在此，谨向我的论文指导老师项驷文老师以及各位科任老师，同学致以最诚挚的谢意！感谢四年有你！

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