生物工程工厂设计复习试题一（精选5篇）

第一篇：生物工程工厂设计复习试题一

一、项目建设和可行性研究报告一般包括哪些内容？

答：

1、项目名称

2、项目建设的必要性和依据

3、产品方案、市场预测、拟建规模和建设地点的初步设想；

4、资源情况、建设条件、协作关系和技术、设备可能的引进国别、厂商的初步分析；

5、环境保护；

6、投资估算和资金筹措设想，包括偿还贷款能力的大体预算；

7、项目实施规划设想；

8、工厂组织和劳动定员估算；

9、经济效果和社会效益的初步估算

报告内容：

1、总论

2、市场需求预测和建设规模

3、原材料、燃料及资源情况

4、建厂条件和厂址选择方案及总图布置方案

5、设计方案

6、环境保护、安全生产、劳动卫生、消防、GMP等要求和采取的相应措施方案

7、企业组织、劳动定员和人员培训设想

8、投资估算和资金筹措

9、社会及经济效果评价

10、结论

二、设计阶段可以分为哪三种情况？初步设计阶段包括哪些内容？ 答：三种情况：三阶段设计、两阶段设计、一阶段设计。

初步设计阶段的内容

1、设计文件（1）、设计依据及设计范围；（2）、设计的指导思想、建设规模和产品方案；（3）、生产方法及工艺流程的比较、选择和阐述；（4）、主要生产技术经济指标和生产定额；（5）、主要设备的选型及计算；（6）、车间布置的说明；（7）、存在的问题及解决问题的建议。

2、设计图纸

（1）、生产流程图；（2）、车间设备布置图，比例一般采用1：200或1：100；（3）、主要生产设备和电动机一览表；（4）、主要材料估算表等。

三、厂址选择的重要性。厂址选择应当考虑哪些因素？

答：重要性：

1、厂址选择是企业建设的重要环节，包括了建厂地区的选择和工厂场地位置的选择。

2、厂址选择要根据建厂地区的自然环境、技术经济条件、行业特点综合考虑而定。厂址选择合理与否，将直接影响工厂前期的基建投资、建厂速度和企业后期的经济效益和社会效益。

3、确定建厂地址是一项影响深远，具有高度科学性的包括政治、经济、技术的综合性工作，必须贯彻国家建设的各项方针政策，进行大量可行性研究，综合考虑各种因素的影响作用，采取极为慎重的态度，多方案比较论证，选出投资省、建设快、运营费低、具有最佳经济效益、环境效益和社会效益的厂址。

考虑因素：

1、自然条件：地理位置，地形、面积和地势，地质条件、气象条件、水文条件、环境卫生条件。

2、技术经济条件：原料、辅料等供应条件，动力供应条件，交通运输条件，其他协作条件。3所在行业的特点。

四、厂址选择一般分为准备阶段、现场勘察与编写报告三个阶段，请简单介绍这三个阶段分别应当做些什么工作？

答：准备阶段：

1、人员准备 组建选厂工作组，由建设单位、设计院、勘察三个部门人员组成。

2、技术准备 拟定选址工作计划，收集厂区自然条件、技术经济条件资料。

现场勘察阶段：核实情况、落实条件、现场勘察并写出预选厂址地质勘察报告。

报告编写阶段：在此阶段里，选厂工作组全体成员按工艺、总图、给排水、供电、供热、土建、结构、技经、地质、水文等13个专业类型，对前两阶段收集，勘察所实得的资料和技术数据进行系统整理，编写出厂址选择报告，供上级主管部门组织审批。

五、厂址方案比较时，国内外工程设计界长期研究有两种比较选择法即统计学法和方案比较法。请问什么是统计学法和方案比较法？

答：统计学法：就是把厂址的诸项条件（不论是自然条件还是技术经济条件）当作影响因素，把欲要比较的厂址编号，然后对每一厂号厂址的每一个影响因素，逐一比较其优缺点，并打上等级分值，最后把诸因素比较的等级分阶段值进行统计，得出最佳厂号的选择结论。

方案比较法：就是以厂址自然条件为基础，以技术经济条件为主体，列出其中若干条件作为主要影响因素，形成厂址方案。然后对每一方案的优缺点进行比较，最后结合以往的选择厂址经验，得出最佳厂号的选择结论。

六、地形图、等高线、凤玫瑰图

答：地形图：用所谓等高线表示地势变化幅度的图形，称为地形图。他的使用需要掌握如下方法：

1、地形图中所有山峰、低谷等统称为地形并附以符号表示；所有房屋、公路、道路、寺庙等统称为地物，也附以符号表示。

2、地形图中必须标明方向，通常方向线箭头表示指向北方。

3、地形图中注明比例尺（1/10000），可以用来计算图中的尺寸和面积。

4、地形图中标注所选厂址的方位与地势变化形势，称为厂址地理位置图与地形图。

等高线：是地面上同高度的各点连接成的封闭理想曲线。或者是设想的水平面与地势起伏的地面相交而成的封闭曲线。该曲线的弯曲形状随地面上高低形势而异。

风玫瑰图：就是风向频率图。它是在直角坐标上绘制的。坐标原点表示厂址地点，坐标分成8个方向，表示有东、西、南、北、东南、东北、西南和西北的风吹向厂点。

七、发酵工厂总平面设计的基本内容、基本原则。

答：总平面设计的基本内容：

1、平面布置设计

2、竖向布置图

3、运输设计

4、管线综合布置

5、绿化美化布置

基本原则：

1、总平面设计必须符合生产流程的要求。

2、总平面设计应当将占地面积较大的生产主厂房布置在厂区的中心地带，以便其他部门为其配合服务。

3、总平面设计应充分考虑地区主风向的影响，以此合理布置各建、构筑厂房及厂区位置。

4、总平面设计应将人流、货流通道分开，避免交叉。

5、总平面设计应遵从城市规划的要求。

6、总平面设计必须符合国家有关规范和规定。

八、发酵工厂的组成包括哪些内容？根据厂区的划分，这些组成一般分布在工厂的什么位置？

内容：

1、生产车间

2、辅助车间

3、动力车间

4、行管部门

5、绿化区域

6、道路等运输设施和各类地上、地下工程管网

7、三废治理

划分位置：

1、主要生产车间建筑物应布置在生产区的中心地带，且地势平坦。

2、辅助车间建筑物等的布置 应布置在厂后区。

3、动力车间建筑物的布置可以大部集中布置在厂区的左侧或右侧，少量也布置在生产区内。

4、行政管理和后勤部门建筑设施应集中在厂前区。

九、总平面水平向布置有区带式和周边式两种布置形式，这两种布置形式有何特点？总平面竖向布置有分离式和连续式布置两种形式，这两种形式有何特点？联合布置形式有何特点？

答：区带式布置的特点：突出了主要生产车间的中心地带位置，全厂各区布置得比较协调合理，道路网布置井然有序，绿化区面积得以保证.周边式布置的特点：其特点是厂房建筑沿周边，厂区无严格划分，生产集中，有利于车间管理联系,厂房顺街道直线布置，比较整齐美观。

分离式布置形式的特点：各车间建筑彼此独立，无竖向拼合布置。建筑物间距较大，结构简单。防火安全，有良好的通风和充分的采光条件。还可减免粉尘、烟气、噪音及地震等对其他车间的影响。

连续式布置形式的特点：相对地减少工厂占地面积，提高了产量；缩短生产工艺流程线及减少车间之间的运输费用和车间管理费用，车间联系方便。缺点是：建筑密度大，使通风采光或高温作业条件差；防火卫生要求高等。

联合布置形式的特点：将水平向与竖向平面布置的优点协调结合，使得总平面布置既有明显的厂区划分，又使建、构筑物疏密合理；既有建筑物的悬殊标高，又有防火卫生和通风采光的妥善处理；既有先进的技术集中生产管理，又留有发展余地。

十、厂区占地面积、建筑物占地面积、堆场、作业场占地面积、道路、散水坡、管线占地面积、建筑系数及其意义

十、厂区占地面积、建筑物占地面积、堆场、作业场占地面积、道路、散水坡、管线占地面积、建筑系数及其意义

答：厂区占地面积 A（m2）：就是指整个工厂的占地面积，包括生产区、厂前区、厂后区和两侧区。

A越大，说明地皮征用费和基本建设费高，反之则节约用地和基建投资费用。当然，单纯用A很难充分说明问题，因此，将生产规模G与占地面积A相比较，即用工厂生产强度q来说明问题就比较合适。

很显然，如果工厂生产的产品其销路没有问题的话，q越大，则工厂的经济效益就越高。

建、构筑物占地面积A1（m2）：建、构筑物占地面积是指建、构筑物底层轴线所包围的面积。此值的高低，说明建、构筑物数量多少与建筑结构的复杂程度，可以在一定程度上反映建筑费用的高低。

堆场、作业场占地面积A2（m2）：A2是原材料、燃料及成品贮存作业所需要的场地面积。其值的高低与原材料、燃料等的进厂方式及贮存周期长短有密切关系。

集中进料、贮存周期长，A2就要求大，反之则A2小。无论无何，A2必须与主要生产能力相平衡。

道路、散水坡、管线占地面积A3（m2）：A3是指工厂建、构筑物群之间纵横通达的空场面积。其大小固然取决于建、构筑物占地面积A1的大小及其形状，同时还与这三种面积特性有关。

1、道路面积是全厂道路网的总占地面积。道路长度取决于全厂建、构筑物占地面积及其外缘形状，而道路宽度却取决于工厂规模及其规定的运输量（包括运入量和运出量）。

2、散水坡占地面积是建、构筑物底层外缘至道路边明沟，用以排放雨水的地带面积。

3、管线占地面积是各种技术管线由总平面图综合布置建筑设施与道路之间直埋地下或敷设地面上的地带面积，其大小主要取决于总平面布置形式。一般而言，集中式布置比分散式布置节省管线面积。

管线占地面积过多，说明管材费及安装费较高，而且也将增加常年的输送动力消耗费，反之，过少，对安全防火、现场维修不利。

管线占地面积的技术经济性是否适宜，首先要求总平面紧凑布置，以控制管线长度，其次要求采取互利原则去布置综合管线。

建筑系数K1（%）：K1是建、构筑物与堆场、作业场占地面积之和占全厂占地面积的百分率。

K1=[（A1+ A2）/A]×100% K1的高低说明厂内建、构筑物的密集程度。K1高说明厂内建筑密度高，相应的建筑费用就高，可能对防火卫生与通风采光不利；但是，车间之间联系方便，有利于生产技术管理，管线长度缩短，管材费和安装费及常年的输送费较低。反之则相反。

因此，K1是权衡建筑投资费和操作管理费矛盾关系的技术经济性指标。在一定程度上较好的反映出工厂总平面设计的合理性和正确性。由于建筑投资费用是一次性投资，而操作管理费用是常年性的，因此，新建工厂的总平面设计往往追求较高的建筑系数，通常控制K1在35%～50%为宜。

十一、简述发酵工厂道路布置的形式及其道路规格

答：有两种形式：一种是循环式布置，即道路为环绕厂房建、构筑物的闭合系统的道路网，并保证物流、人流的运输方便、安全和高效以及消防的要求。另一种是道路不兜环、各有分散终点的终端式布置，这种道路布置的特点是在终点段设置回车场，以便车辆调头。

规格：道路的规模包括宽度、路面质量等，根据城市建设规定、工厂生产规模等而定。通常以城市型道路标准施工。路面采用沙石沥青浇注铺设，并且明沟排水，保持环境卫生。道路纵横贯通，其宽度依主干道、次干道、人行道和消防车道而异。主干道宽至6-9m，其他支干道为4-6m宽。

十二、生产工艺流程设计一般经历哪三个阶段？生产方法选择的主要依据是什么？ 答：阶段：生产工艺流程示意图-----生产工艺流程草图-----生产工艺流程图 生产方法的选择依据

1、原料来源、种类和性质；

2、产品的质量和规格；

3、生产规模；

4、技术水平；

5、建厂地区的自然环境；

6、经济合理性

十三、工艺流程设计必须考虑哪些原则？

答：

1、保证产品质量符合国家标准，外销产品还必须满足销售地区的质量要求。

2、尽量采用成熟的、先进的技术和设备。努力提高原料利用率，提高劳动生产率，降低水、电、汽及其他能量消耗，降低生产成本，使工厂建成后能迅速投产，在短期内达到设计生产能力，并做到生产稳定、安全、可靠。

3、尽量减少“三废”排放，有完善的“三废”治理措施，以减少或消除对环境的污染，并做好“三废”的回收和综合利用。

4、确保安全生产，以保证人身和设备的安全。

5、生产过程尽量采用机械化和自动化，实现稳产、高产。

十四、物料衡算、热量衡算、水衡算、耗冷量衡算、无菌空气压缩消耗量计算、抽真空量计算有什么意义？

答：

（一）、物料衡算的意义 P52

1、根据质量守恒定律进行物料平衡计算，可以求出引入和离开设备的物料各组分的成分、重量和体积，进而计算产品的原料消耗定额、每日或每年消耗量及成品、副产物、废物等排出物料量。

2、在工厂建成投产后，同样可利用物料衡算，针对所用的生产工艺流程、车间或设备，利用可观测的数据去计算某些难于直接测定计量的参变量，从而实现对现行生产状况进行分析，找出薄弱环节，制定改进措施，提高生产效,从而提高企业的经济效益。

二、热量衡算的意义

热量衡算的目的在于定量研究生产过程，为过程设计和操作最佳化提供依据。

热量衡算的意义

（1）、通过热量衡算，计算生产过程能耗定额指标。

（2）、热量衡算的数据是设备类型的选择及确定其尺寸、台数的依据。

（3）、热量衡算是组织和管理、生产、经济核算和最优化的基础。热量衡算的结果有助于工艺流程和设备的改进，达到节约能源、降低生产成本的目的。

三、水衡算的意义：

1、发酵生产中，水是生化反应必不可少的物料。

2、无论是原料的蒸煮、糖化或发酵等过程，都有最佳的原料或基质浓度范围，故加水量必须严格控制。

3、水衡算与物料衡算、热量衡算等工艺计算以及设备的计算和选型、产品成本、技术经济等均有密切关系。

4、发酵生产的废液排放量也与水的用量密切相关。

四、耗冷量计算的意义

通过耗冷量的计算，结合冷冻工艺的要求，才能选定制冷系统类型和冷冻机的型号、规格，进而完成制冷系统设计。

五、无菌压缩空气消耗量计算的意义：

1、大多数微生物的生产、增殖都需要氧，代谢和产物的生物合成过程也往往有氧参加，尤其是通气发酵生产，溶氧速率更显重要，有时甚至是发酵生产效率的制约因素；

2、在需氧发酵生产中，要使发酵液保持一定的溶氧浓度，必须向反应系统通入大量无菌空气。但不同类型的发酵生产，适宜的溶氧浓度和好氧速率往往不一样；

3、溶氧速率与反应器类型、通气速率、搅拌条件等有关；

4、通过压缩空气用量的计算，可确定配套的空气压缩机的选型和台数，并进行空气过滤除菌系统的设计。

六、抽真空量计算的意义：抽真空量广泛应用于发酵生产和其他化工生产过程中，例如真空过滤、真空蒸发、真空冷却、减压蒸馏、真空干燥、真空输送等过程；

十五、发酵工厂所涉及的设备分为专业设备、通用设备和非标准设备，请问设备设计与选型应当遵循哪些原则？什么叫做专业设备的工艺设计？

答：原则：

1、保证工艺过程实施的安全可靠；

2、经济上合理，技术上先进；

3、投资省，耗材料少，加工方便，采购容易；

4、运行费用低，水电汽消耗少；

5、操作清洗方便，耐用易检修，备品配件供应可靠，减轻工人劳动强度，实施机械化和自动化方便；

6、结构紧凑，尽量采用经过实践考验证明确实性能优良的设备；

7、考虑生产波动与设备平衡，留有一定余量；

8、考虑设备故障及检修的备用。

设备结构的工艺设计，是将设备的主要辅助装置的工艺要求交代清楚，供制造加工和采购时取得资料依据。其内容包括：空气分布器、挡板、密封方式、搅拌器以及冷却管布置等。

十六、简述通用设备选型的注意事项

答：液体输送设备：

1、泵的选型，首先应根据输送物料的特性和输送要求考虑，然后再根据输送流量、总扬程，并考虑泵的效率，选择具体型号；

2、对于间歇操作泵选择时，注意在满足压头、耐腐蚀、防爆等方面要求的前提下，可把生产能力选得大些，尽可能快地将物料输送完，尽快腾出设备，节约人力；

3、对于连续操作的泵，在考虑输送物料特性、压头、安全等方面要求的同时，则应选择流量高于工艺要求的泵，以便留有调节余地，保证生产均匀衡进行。气体输送设备：用于酵母培养和麦汁生产的设备主要是罗茨式和高压鼓风机；用于固体厚层通风培养、气流输送、气流干燥、气体输送的则是离心通风机。固体输送设备：

1、如无特殊需要，应尽量选用机械提升设备，因其能耗，视不同类型，比气流输送要低3-10倍；

2、皮带输送机、螺旋输送机，以水平输送为主，也可以有些升扬，但倾角不应大于20度，否则效率大大下降，甚至造成失误。

十七、车间布置设计应当遵循哪些基本原则？请具体阐述。车间布置设计包括哪些内容？发酵工厂厂房外形一般有哪些形式？

答：原则：

1、满足生产工艺的要求；

2、满足生产操作的要求；

3、满足设备安装、检修的要求；

4、满足厂

房建筑的要求；

5、满足节约建设投资的要求；

6、满足安全、卫生和防腐蚀的要求；

7、满足生产发展的要求 内容：

1、厂房的整体布置和轮廓设计；

2、设备的排列和布置；

3、车间附属工程设计；

4、车间布置设计说明；

5、车间布置设计的图纸；

形式：长方形、L型、T型、E型和Ⅱ型等数种，其中以长方形最常采用。

十八、设备露天化或半露天化布置对建筑有什么好处？哪些情况可以考虑设备露天化布置？

答：好处：

1、可以节约大量建筑面积，从而节约大量基本建设投资；

2、节约土建施工工程量，从而加快基本建设进度；

3、将有毒物质的设备、具有火灾、爆炸危险的设备露天化或版露天化，可节约厂房通风设备及动力，降低厂房防火、防爆等级，降低生产费用和厂房造价；

4、对厂房的改建、扩建，增加灵活性。

考虑： ①、生产中不需要经常看管的设备，辅助设备，气候对其影响较小的设备。

②、需要大气来调节温度、湿度的设备。③、不需要人工操作，高度自动化的设备。④、气候温暖，无酷暑或严寒的地区。

十九、发酵工厂常用设备布置的要求 答：

二十、什么是柱网？有什么作用？

答：柱网是指柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交，在平面上排列所构成的网络线。

用来表示厂房跨度和柱距。柱网的大小，是根据生产所需要的面积和技术经济比较等因素来确定的。

二十一、在建筑设计中有两种采光标准即几何标准和采光系数标准，什么是几何标准？什么是采光系数标准？

答：几何标准：

采光系数：在室内给定平面上的一点，由直接或间接地接收来自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而产生的照度与同一时刻该天空半球在室外无遮挡水平面上产生的天空漫射光照度之比。

采光系数标准值（standard value of daylight factor）：室内和室外天然光临界照度时的采光系数值。

二十二、发酵工厂建筑设计中，常用的楼梯有哪些？

答：楼梯的形式有：单跑、双跑、三跑及双分、双合式楼梯。

楼梯一般设置在建筑物的出入口附近。大型厂房应设置两个楼梯，以保证车间内的交通方便和安全疏散。根据楼梯的使用情况可分主楼梯（宽度一般1500-1650mm，坡度30o，置于人流集中的厂房大门附近）、辅助楼梯（宽度一般1000-1200mm，坡度45o，位于厂房的两侧）和消防楼梯。

二十三、简述管道设计与布置的步骤

答：

1、选择管道材料；

2、选择介质的流速；

3、确定管径；

4、确定管壁厚度；

5、确定管道连接方式；

6、选阀门和管件；

7、选管道的热补偿器；

8、绝热形式、绝热层厚度及保温材料的选择；

9、管道布置；

10、计算管道的阻力损失；

11、选择管架及固定方式；

12、确定管架跨度；

13、选择管道固定用具；

14、绘制管道图；

15、编制材料汇总表；

16、确定防腐措施等。

二十四、公称直径、公称压力、管件

答：公称直径：将管子和管道用的零件的直径加以标准化以后的标准直径，以Dg表示，其后附加公称直径的尺寸。公称压力：一般大于或等于实际工作的最大压力，以Pg表示，其后附加公称压力的数值。管件：管道中除管子以外，为满足工艺生产和安装检修等需要，还有许多其他构件，如短管、弯头、三通、异径管、法兰、盲板、阀门等，我们通常称这些构件为管路附件，简称管件。

二十五、管道热补偿有哪些形式？ 答：（1）自然补偿：利用管道敷设时自然形成的转弯吸收热伸长量的称自然补偿，这个弯管段就称自然补偿器。管道设计时，尽量利用自然补偿，仅当其不知补偿热膨胀时，才采用其他补偿器。a．L形补偿；b。Z形补偿。

（2）补偿器补偿：有方形（门形）补偿器、波形补偿器、填料函补偿器

二十六、简述发酵工厂管理布置的特点

答：

1、选择恰当的管材和阀门 可以防止污染，保证正常生产的重要环节；

2、选择正确的管道连接；

3、合理布置管道 a、尽量减少管道，一方面可节省投资，另一方面可以减少染菌的机会；b、要保证发酵罐罐体和有关管道都可以用蒸汽进行灭菌，即保证蒸汽能够达到所有需要灭菌的地方；c、各发酵罐的排气管不能因要节约管材，而互相连接在一条总管道上；d、要避免冷凝水排入已灭菌的发酵罐和空气过滤器中；e、在空气过滤器和发酵罐之间应装有单向阀，以免在压缩空气系统突然停气或发酵罐的压力高于过滤器时，将发酵罐倒压至过滤器，引起生产事故；f、蒸汽总管道应安装分水罐、减压阀和安全阀，以保证蒸汽的干燥及避免过高压力的蒸汽在灭菌时造成设备压损或爆炸事故。

4、消灭管道死角：包括管道连接死角、种子罐放料管得死角、排气管的死角。

二十七、简述车间管道布置设计的任务和原则

答：任务：

1、用管道把由车间布置固定下来的设备连接起来，使之形成一条完整连贯的生产工艺流程。

2、保证生产流程的通畅顺利，在管道的布置和安装设计中，要考虑和满足一定的特殊技术要求。原则：

1、首先应满足生产需要和工艺设备的要求，便于安装、、检修和操作管理；

2、尽可能使管线最短、阀件最少；

3、车间内管道一般采用明线敷设，安装费用低，检修安装方便，操作人员容易掌握管道的排列和操作；

4、车间内工艺管道布置普遍采用沿墙、楼板底或柱子的成排安装法，使管线成排成行平行直走，并协调各条管道的标高和平面坐标位置，力争共架敷设，使其空间小；

5、管架标高应不影响车辆和人行交通，管底或管架梁底距行车道路面高度要大于4.5m，人行道要大于2.2m，车间次要通道最小净空高度为2m，管廊下通道的净空要大于3.2m，有泵时要大于4m；

6、分层布置时，大管道管径、热介质管道、气体管道、保温管道和无腐蚀性管道在上；小管径、液体、不保温、冷介质和有腐蚀性介质管道在下；

7、管道大的、常温的、支管少的、不常检修的和无腐蚀性介质的管道靠墙；管径小的，热力管道、常检修的支管多的和有腐蚀性介质管道靠外；

8、管道穿过楼板、墙壁时，应预先留孔，穿过楼板或墙壁的管道，其法兰和焊口均不得位于楼板或墙壁之中；

9、易堵塞管道在阀门前接上水管或压缩空气管；

10、管道应避免经过电动机或配电板的上空，以及两者的邻近；

11、输送腐蚀性介质管道的法兰不得位于通道上空，与其他介质管道并列时，应保持一定距离；

12、阀门和就地仪表的安装高度应满足操作和检查的方便；

13、室外架空管道的走向宜平行于厂区干道和建筑物；

14、不锈钢管道不得与碳钢支架或管托架长期直接接触，以免形成腐蚀核心；

15、一般的上下水管及废水管适用于埋地管得安装深度应在冰冻线以下。

二十八、管道涂色有什么规定？

答：

二十九、简述产品成本组成，什么叫变动成本、固定成本、投资回收期、投资利润率、劳动生产率、成本利润率、年销售收益比率、内部收益率？

答：总成本费包括生产成本和期间成本两部分。生产成本包括直接工资成本、直接材料成本、制造费用以及其他费用，而期间费用包括管理费用、财务费用和销售费用。

变动成本（Variable Costing）：是指成本总额随着业务量的增减变化而成正比例增减变化的成本。但是，其单位业务量的成本保持不变。在产品制造成本中，直接人工、直接材料都是典型的变动成本。

固定成本（Fixed Cost）：是指成本总额在一定时期和一定业务量范围内，不受业务量增减变动影响而保持不变的成本。

投资回收期：是指从项目的投建之日起，用项目所得的净收益偿还原始投资所需要的年限。投资回收期分为静态投资回收期与动态投资回收期两种

投资利润率：是指项目的年利润总额与总投资的比率，计算公式为：投资利润率=年利润总额/总投资*100 劳动生产率：是指劳动者在一定时期内创造的劳动成果与其相适应的劳动消耗量的比值。劳动生产率水平可以用同一劳动在单位时间内生产某种产品的数量来表示，单位时间内生产的产品数量越多，劳动生产率就越高；也可以用生产单位产品所耗费的劳动时间来表示，生产单位产品所需要的劳动时间越少，劳动生产率就越高。

成本利润率：是反映企业投入产出水平的指标，可以综合衡量生产和销售产品的全部得与失的经济效果，为不断降低产品成本和提高成本利润率提供参考。成本利润率不仅是反映企业生产、经营管理效果的重要指标，而且也是制定价格的重要依据。成本利润率=利润/成本费用×100%

年销售收益比率：年化收益率是指投资期限为一年所获的收益率。实际获得的收益计算公式为：本金×年化收益率×投资天数/365

内部收益率：是指项目在整个计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率，它反映羡慕所占用资金的盈利率，是考察项目盈利能力的主要动态评价指标。

三

十、在初步设计阶段中，工艺设计图包括哪些内容？请具体说明 答：初步设计阶段应完成的图样及表达内容为：

全厂总工艺流程图或物料平衡图：全厂主要流程及物料衡算结果；

物料流程图：车间（装置）的物料流程、物料平衡、设备特性、换热器的热量平衡等 ；

装置：设备采用联合布置形式，分类集中，大量露天布置，此时不构成车间形式，称之为“装置”。装置中可以再分区。

带控制点工艺流程图：车间（装置）或工段（分区）的工艺流程中的主辅管道、生产设备，自控仪表、管件、阀门的配置；

设备布置图：车间（装置）或工段（分区）中生产设备、操作平台等的具体位置和安装情况。

非定型关键设备总图：设备的主要结构形状、尺寸大小、技术特性等。

三

十一、简述初步设计和施工图设计阶段带控制点工艺流程图的区别，带控制点工艺流程图的视图内容包括哪些？

答：区别：

一、设备的表达：

1、设备数量方面

在初步设计阶段，流程图所表达的设备，可以不包括备用的设备，以及同一系统中的同一型号、同一规格且同一作用的设备。但在施工图设计阶段，为了表示出所有系统中的全部设备，凡设计中所选用的一切工艺设备都要在流程图中反映出来。

2、设备的轮廓

在初步设计阶段只对主要和关键的设备进行稍微详细的设计，而次要设备考虑比较粗略。而在施工图设计时，对次要设备也要周密设计，而且设备还有可能增减，或初定的结构型式可能还有变动，而且涉及到管道连接的具体化。

3、设备位置

二、主辅管道表达

三、仪表控制表达

带控制点工艺流程图的视图内容包括：

1、图形

将各设备的简单外形按工艺流程次序，展开在同一平面上，配以连接的主辅管线及管件、阀门、仪表控制点符号等。

2、标注

注写设备位号及名称、管段编号、控制点代号、必要的尺寸、数据等。

3、图例

代号、符号及其他标注的说明，有时还有设备位号的索引等。

4、标题图

注写图名、图号、设计阶段等。

三

十二、设备布置图的视图内容包括哪些？简述不同设计阶段中的设备布置图

答：内容：

1、一组视图

表示厂房建筑的基本结构和设备在厂房内外的布置情况；

2、尺寸及标注

在图形中注写与设备布置有关的尺寸和建筑轴线的编号、设备的位号、名称等；

3、安装方位标

指示安装方位基准的图标；

4、说明与附注 对设备安装布置有特殊要求的说明；

5、设备一览表

列表填写设备位号、名称等；

6、标题栏

注写图名、图号、比例、设计阶段等。

简述：

1、初步设计设备布置图，主要反映车间布置的总体情况，供有关部门讨论审查用，并作为进一步设计的依据。它与施工图设计设备布置图的主要区别是设备外形表达可以较简单，设备的安装方位不表示，设备管口等一律不予画出。

2、施工设计设备布置图是设备安装就位的依据，要求准确表达全部设备、构筑物和平面和空间定位尺寸。它与初步设计设备布置图的主要区别是，清楚表达设备的安装方位和管口方位。图纸内容更详细、完善、准确，能完全用于指导车间设备的施工安装。

第二篇：生物工程工厂设计综述

生物工程工厂设计综述

摘要：探究生物工程工厂设计的方法和设计的具体步骤，加强加深对生物工程工厂设计的理解，旨在更深的理解和意识设计工作的重要性，即设计是将科学转化为生产力的重要学科。

关键词：生物工程工厂；设计

生物工程工厂设计是一门以生物工艺学、生物制药学、GMP和工程学及相关科学理论和工程技术为基础，综合性、实践性很强的应用性工程学科，其目的是培养学生具备生物工程工厂设计的工程能力和工程素质，完成工程师的综合性基本训练，其中生物工程工厂设计的任务和目的分别是加建设项目的决策，编制各个阶段设计文件，配合施工和参加验收，进行总结的全过程；作出体现国家有关方针政策，切合实际，安全适用，技术先进，经济效益和环境效益好的设计，为我国社会注意现代化建设服务。

1资料与方法

1.1基本建设程序：

一个新建项目从计划建设到建成投产，按照建设项目发展的内在联系和发展过程，建设程序一般要经历：建设前期、建设期和交付使用期三个阶段。其中建设前期的的工程程序主要有以下几个方面：项目建议书、可行性报告、设计任务书、初步设计、总概算。而项目申请报告主要有项目申请单位情况、拟建项目情况、建设用地及相关规划、资源利用和能源耗用分析、生态环境分析、经济和社会效益分析、建设与实施、结论与建设、等内容。另外可行性研究报告内容主要有根据经济预测、市场预测确定项目建设规模和产品方案；资源、原材料、动力、运输、供水等配套条件及公用设施落实情况等。1.2厂址选择与工厂总平面设计

厂址的选择主要需要符合工业布局、符合所在地区、城市规划的要求，按照国家有关法律、法规及建设前期工作的规定进行，然后利用各地区的有利条件，避开或克服不利条件；充分利用当地人力、物力、财力和自然资源，环境保护；节约用地，不占用良田及经济效益高的土地，并符合国家现行土地管理、环境保护、水土保持等法规有关规定。其次使企业接近原料、能源产地和产品消费区，消除不合理运输；总体经济效益好，有利于加快国民经济发展和人民生活的提高。而具体厂址所在地点的选择，则要从场地的自然条件、技术经济条件及所在行业的特点三方面考虑，依次满足相应的条件。1.3工艺流程设计

工艺流程设计和车间布置设计是工艺设计的两个主要内容，是决定工厂的工艺计算、车间组成、生产设备及布置的关键步骤。工艺流程的设计主要遵循以下几点的原则：1.保证产品质量符合国家标准，外销产品还必须满足销售地区的质量要求。2.尽量采用成熟的先进的技术和设备。3.实施清洁生产，有完善的三废治理措施，以减少或除对环境的污染，并做好三废的回收和综合利用4.确保安全生产，以保证人身和设备的安全5.生产过程尽采用机械化和自动化，实现稳定、高产。而工艺流程的设计主要是以流程图的方式展现的，具体有生产工艺流程示意图、生产工艺流程草图、生产工艺流程图这三个阶段以及带控制点工艺流程图。1.4设备的设计与选型

对于设备的设计主要按照有工艺计算确定成品量，物料量，耗汽量，耗水量，耗风量，耗冷量等、工艺操作最适的外部条件（温度、压力、真空度等）以及设备的构造类型和性能来进行，其中最重要的是泵以及气体运输设备的选择。泵的选择原则是以流量、扬程装置、（系统）的有效气蚀余量、液面几点最为重要，其中扬程必须留有适当余量，一般为正常需要扬程的1.05~1.1倍。而液面的要求需要介质液面高于泵中心者，应取最低液面；介质液面低于泵中心者，也应取最低液面。气体运输设备中主要有容积式：包括往复式（活塞式、膜式）和回转式（滑片式、螺杆式、转子式）；速度式：包括轴流式、离心式、混流式。而气体输送的主要优点是用负压进料，可实现风选，去除铁、石等杂质；输送系统密闭，防止无聊损失，改善劳动环境；能较好地实现均匀定量输送，方便操作；设备投资费用较少；设备布置简捷，方便。1.5车间布局的设置

车间布局的设计主要涵盖了两个阶段即初步设计和施工图设计，而初步设计应当包括以下的几点：1确定车间火灾危险类别、爆炸和火灾危险性场所等级、GMP洁净度等级、卫生级别等；2生产工序、生产辅助设施。生活行政福利设施的平面。立面布置。3车间场地和建筑物、构建物的位置和尺寸；4设备的平面、立面布置；5交通系统、物料运输设计；6安装、操作、维修的平面和空间设计。另外生物工程车间的设计还应当遵循以下几点1满足生产工艺的要求；2满足生产操作的要求；3满足设备安装、检修的要求；4满足厂房建筑的要求；5满足节约建设投资的要求；6满足安全、卫生和防腐蚀的要求；7满足生产发展的要求。同时还要注意清洁度。清洁度则要符合以下的要求

1、合理布局厂房；

2、尽量减少建筑面积；

3、防止污染或交叉污染；

4、合理布置有洁净等级要求的房间；

5、符合对生产品种的特殊规定；

6、满足生产辅助用室的布置要求；

7、室内装修应有利于清洁；

8、设置安全出入口；

9、设置卫生通道；

10、设计物流线路。另外车间布局设计图的主要作用是用来反映生产设备的相互位置及对生产流程的关系，表现车间的面积与空间，生产管理与操作条件，空气洁净度等级以及各工段间的相互关系。在初步设计阶段，设备布置图主要反映设备相互位置和总布局情况，作为施工图设计的基础和依据，供主管部门审查设计方案用。在施工图设计阶段，设备布置图要准确表达全部设备在平面和空间定位尺寸，供施工安装时定位用，并作为管道设计的重要依据。另外，设备布置图是提供设计部门各专业作条件联系用，是辅助专业开展设计的依据。1.6管道设计

管道设计是用管道把由车间布置固定下来的设备连接起来，使之形成一条完整连贯的生产工艺流程。管道设计要考虑到公称直径、公称压力、局部阻力的计算、自然补偿等方面。1.7公用工程

公用工程主要包括了给排水工程、供电工程、供热工程、供冷工程、计量检测仪仪表和自动控制系统生物工程工厂的给水范围，包括生产用水、生活用水和消防用水。

1.8清洁生产与末端处理

清洁生产是指不断采取改进设计，使用清洁的能源和原料，采用先进的工艺技术和设施，改善管理、综合利用，从源头消除污染，提高资源利用率，减少或者避免生产、服务和使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。清洁生产对于生物工程工厂来说有着重要的意义，生物工程工厂的污染有着COD（化学耗氧量）浓度高、废水中SS（固体物浓度）浓度高、存在难生物降解和有抑菌作用的抗生素等毒性物质、硫酸盐浓度高、水质成分复杂、水量周期变化大，且间歇排放，冲击负荷较高等污染特点，所以清洁生产可以有效的降低这些污染的影响。

2讨论

生物工程工厂的设计是一门与该专业人才培养目标紧密结合的实践性很强的学科。其主要包括了生物工程类工厂的基本建设程序，厂址选择，工厂总平面设计，工艺流程设计，工艺计算，设备的设计与选型，车间布置设计，管道设计与布置，公用工程，清洁生产与末端治理等方面，在学好其他基础专业课的前提上对该学科的理解和掌握有着重要的作用，本综述对生物工程工厂的设计过程进行了详细的论述，以提高对设计过程的理解和掌握。

第三篇：生物工程工厂(车间)设计方案

生物工程工厂（车间）设计方案

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX（隶书2号加黑，题目不可超过二十五个字，居中，可换行）

学生姓名：XXX（手写签名）学

号：XXXX-XXXX-XXXX 专业/班级：生物工程XXX班

浙江树人大学生物与环境工程学院

2017年5月

设计方案要求(总分100分)

1、设计方案选题：（10分）

任选一个你熟悉的发酵工程行业，进行工厂整体设计或工厂内某一车间设计。如“年产10万吨啤酒工厂的设计方案”、“年产10万吨啤酒工厂的糖化车间设计方案”、“年产10万吨啤酒工厂的发酵车间设计方案”、“年产2万吨味精工厂的糖化车间设计方案”、“年产5000吨酱油工厂的设计方案”等等。每位同学不得类同。（选题合理10分，如有重复据情扣2-5分）

2、设计方案内容：（80分）1）、工艺流程设计：（20分）

工厂整体设计和车间设计均要求设计从原料到成品整个过程的工艺流程，绘制工艺流程示意图。（工艺流程不完整，扣0-10分；工艺流程示意图不规范，扣0-10分）

2）、工艺概算：（20分）（物料衡算不正确扣1-5分，衡算表不完整扣1-5分）

工厂整体设计：要求根据年生产能力和产品类型进行整体的物料衡算，制备工厂物料衡算表。

车间设计：要求根据工厂生产能力，进行车间物料衡算和水量衡算，制备车间物料衡算表和水量衡算表。

3）、设备选型：（20分）（设备选型不正确扣1-5分，设备一览表不完整扣1-5分）

工厂整体设计：根据设计规模进行专业设备选型，包括设备容量及台套数。制备工厂专业设备一览表。

车间设计：在工艺计算的基础上，确定车间内所有工艺设备的台数、型号和主要尺寸。制备车间设备一览表。4）、设计图：（20分）（没采用CAD制图，扣10分，布置不合理扣1-5分）

要求采用CAD制图（20分）

工厂整体设计：工厂平面布置图

车间设计：车间设备布置图

3、设计方案上交方式及上交时间（10分）（内容不完整或上交不及时扣1-5分）

设计方案上交方式为A4双面打印稿，设置封面（设计名称、班级、学号、姓名）。

设计方案上交时间：2016年5月15日。

第四篇：生物工程设备及工厂设计实习报告

生物工程设备及工厂设计

实习报告

指导老师；杨天佑

实习地点：新乡市封丘县寒山啤酒有限公司 院系：生命科技学院 班级：生物工程102 姓名：李丹丹 学号：20100124228

2012年11月29日，在杨老师的带领下，我们参观了位于新乡市封丘县寒山啤酒有限公司。现将此次实习总结如下：

一、实习目的

实习是理工科大学培养学生综合能力及素质，提高分析问题解决问题的能力，做到理论联系实际，使知识完整化的关键环节，是本科生教学计划的重要组成部分，通过生产实习，接触生产一线技术人员、管理人员和操作工人，对加强精神文明建设、培养学生的劳动热情、高尚情操与职业道德具有重工的实际意义。

实习也是学生获取生产实际知识、经营管理、企业改革、人际关系等综合能力的重要课程，是培养社会主义建设人才和事业接班人的必经环节。

本次实习的主要目的是：要求学生通过实习，能将课堂所学的有关理论知识与工程实际紧密结合，加深对本专业的感性知识；通过实习使学生加深对专业领域的认识，使学生掌握本专业有关的生产工艺，生产设备、性能、配置及其工作原理，生产中各项经济技术指标的分析与计算，生产的组织与管理。这次实习是在完成相关基础知识的学习后所进行的实践环节。通过到工厂生产环节的实习和观摩，我们进一步巩固加深课堂所学过的理论知识，将理论和生产实践结合，使我们对生物工程企业有一个初步的了解。

二、实习内容

1、实习单位简介

新乡市寒山啤酒有限公司坐落于环境优美、交通方便的封丘县工业园区，是一家集啤酒生产、天然产物科研与开发为一体的专业化公

司。公司占地面积160余亩。固定资产6100万元，年产啤酒10万吨。公司现有员工680人，其中大中专以上学历200多人，各种专业技术人员60多人。公司自成立以来，积极贯彻“敬人敬业、学习创新、高效务实、拼搏超越”的企业精神，运用科学的管理方法，通过ISO9001—2000国际质量体系认证。2005年公司销售收入为8100万元，利润为668万元，资产总额为9089万，产品销售率达到98%，实现产值利税连年翻番，连年被新乡市政府评为“重合同守信用”企业，被封丘县委、县政府评为“固定资产投资第一名”、“重点保护企业”，同时被银行评为“AAA”级信用企业，是当地的主要经济支柱企业之一。公司产品为寒山系列啤酒和金银花啤酒。

2、寒山啤酒生产工艺流程

啤酒生产工艺流程可以分为制麦、糖化、发酵、包装四个工序。具体流程图如下所示：

3、主要工艺介绍

以下是按照本次实习的参观流程介绍各工艺的。（1）灌装

新乡寒山啤酒厂的灌装是在全自动灌装车间里面完成的。工艺流程：

CO2↓ ↓瓶盖 ↓商标

卸箱机→啤酒瓶→选瓶→洗瓶机→验瓶→灌装机→压盖机→验酒→杀菌机→验酒→贴标机

↑滤清啤酒 →装箱机→瓶装熟啤酒

回收的酒瓶经过洗瓶机、双端洗瓶机、射线自动验瓶机后成为干净的瓶子，再用二氧化氯制备的无菌水消毒后就可以灌装滤酒车间输送来的生啤了。灌装机采用的是二次抽真空二次补充二氧化碳的灌装方法，同时加盖瓶盖。装瓶后的啤酒经传送带送入杀菌机（巴氏灭菌或瞬时高温灭菌）灭菌得到熟啤酒，随后进入商标机、纸包机进行瓶肩、瓶身的贴商标及包装，最后成箱的啤酒经分选进入仓库。在包装的整个过程中需要有人时刻检测，挑出不合格的产品。检测目的是防止酒瓶爆裂，造成人员伤亡。（2）发酵

新乡寒山啤酒厂采用的是 立式圆筒锥底发酵设备 简称锥形罐，已广泛用于上面和下面发酵啤酒生产

锥形罐可单独用于前发酵和后发酵，也可将前后发酵合并在一起进行。优点在于缩短发酵时间，而且具有生产上的灵活性，即可在室内进行，也可在室外进行。

这里着重强调：发酵罐用的钢材是食品级钢材，绝对耐压耐高温，不含任何对人体有害的化学成分。以前主要防好氧菌，现在主要防厌

氧菌。（3）糖化

糖化工段我们主要参观了三锅两槽设备。及糖化锅、糊化锅、麦汁煮沸锅；过滤槽、回旋沉淀槽。

麦汁制造即糖化，包括麦芽和大米的粉碎，糖化制成麦汁，麦糟分离，麦汁煮沸并添加酒花和麦汁冷却并除去固形物等阶段。粉碎后的大米加入糊化锅，使淀粉糊化和液化。粉碎后的大麦芽加入糖化锅，使用双醪煮出糖化法，使麦芽淀粉及蛋白质分解，并使辅料醪液糖化，以制备麦芽汁。糖化后的麦糟通过过滤槽过滤，使麦汁与麦糟分开，得到清亮的麦芽汁，此时要进行浊度检测。麦芽汁进入麦汁煮沸锅并加入酒花，使酒花成分溶入并使麦汁达到一定浓度。随后热麦汁流入漩涡沉淀槽沉淀出热固形物即酒花糟，酒花糟可以重复使用。（4）化验室

化验室是对原材料、麦芽汁、主发酵液、清酒和成品酒相关项目的检测。

1、原料

原料主要检测的项目有大米、麦芽、水、酒花、煤、空气

2、麦芽汁

麦芽汁的检测项目有：麦汁浓度、氨基氮含量、色度、浸出率、PH值、总酸、库值等。

3、发酵

发酵液的检测项目有色度、总酸、双乙酰、杂菌、酵母数、厌/好氧

菌、浓度等。

4、清酒

清酒的检测项目有：浊度、总酸、清亮度、色度、厌氧菌数。

5、成品酒

成品酒的检测项目有：浓度、色度、双乙酰、总酸、二氧化碳、泡持性。

三、实习总结

此次寒山啤酒厂实习虽然只有短短的两天多，但在领队老师的合理安排和组织下，在啤酒厂各负责人认真细致的讲解下，我收获颇多也思考颇多。

最基本的，通过此次实习，我对课上学的有关发酵的理论知识有了具体而感性的认识，加深了对知识的理解。同时，我体会到理论与实践之间存在着诸多差异。理论是用来指导实践的，但实际工厂化生产中存在着诸多可变因素，任一个因素控制不好就会影响生产。任何科学理论和技术的产业化道路是漫长而坎坷的，需要付出几代人的努力。这让我意识到我们大学生在校期间不仅要把理论知识学扎实，更要有勇于创新的意识和精神，关注自己所学专业的产业化动向，用自己的聪明才智去将科技转化为生产力，造福于人类。

说到创新，说到科学技术是第一生产力。本次实习对我感触最深的就是工厂用于啤酒生产各个环节的生产设备。它们的存在大大减少了劳动力的用量和工作量，提高了生产效率，增加了公司的效益。看到一个个机械手灵活而又迅速地完成啤酒的包装，我真的被科技的魅力所折服。但当听到工作人员说该厂的糖化设备及包装设备都是从德、美等国引进的后，我又意识到我国自主创新能力的薄弱。庆幸的是，我国近年来已经意识到此问题，大力实施了科教兴国战略和建设创新型国家的战略。作为大学生，我们应该弄潮时代的浪头，努力学习科学文化知识，培养创新能力，成长为推动国家发展的主力军。

马克思在他的著作中曾作出科学技术是第一生产力的判断，事实也证明确实如此。但随着社会的发展，管理在提高生产力中发挥的作用也越来越大。燕京啤酒厂科学严谨的管理模式和方法保证了生产的安全和顺利进行，并最大程度的释放工人和生产设备的能量。而管理方法能否得到贯彻执行，关键是看工人职业素养的高低，责任心强专业能力扎实的工人才能为企业创造源源不断的利润。

由于本次实习是以观摩和听取为主，所以在参观过程中，就我个人而言，我认为应注意做到以下几点：一.应提前对所学理论知识有所温习,对实习工厂有所了解,以便在参观时更能掌握主动。二.保持一个清醒的头脑,不要走马观花似的,这样才能发现问题。

第五篇：生物工程工厂废气处理技术

生物工程工厂气体污染及治理技术

2011级生物技术 夏园星

（一）二氧化碳的回收利用

二氧化碳是碳的两种氧化物之一，是一种无机物，是空气中常见的化合物。二氧化碳的化学式为CO2，相对分子质量是44。二氧化碳的沸点低(-78.5 ℃)，常温常压下是一种无色无味气体，密度1.977g/cm3，比空气大，能溶于水，20 ℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳。液体二氧化碳在加压冷却时可凝成固体二氧化碳，俗称干冰，干冰密度为1 500 kg/m3，是一种低温致冷剂。1.二氧化碳的危害

在人体内，二氧化碳起着调节呼吸的作用。氧对呼吸运动影响不大，而血液中二氧化碳的含量却对呼吸的调节起着特别明显的作用。呼吸中枢对二氧化碳浓度的改变很敏感，当血液中二氧化碳分压稍高时，呼吸即加深加快，通气量增加；稍低时则变浅变慢，通气量减少。二氧化碳虽然没有毒性，但是由于它的存在影响了人或动物体对氧的摄取，使机体内氧合血红蛋白减少，造成窒息，严重时可引起死亡。2.二氧化碳的用途

气体二氧化碳用于制碱工业、制糖工业，并用于钢铸件的淬火和铅白的制造等。二氧化碳在焊接领域应用广泛.如：二氧化碳气体保护焊，是目前生产中应用最多的方法。固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂，如人工降雨，也常在舞台中用于制造烟雾。二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，常温下密度比空气略大，受热膨胀后则会聚集于上方.也常被用作灭火剂,但Mg燃烧时不能用CO?来灭火,因为:2Mg+CO?=2MgO+C(点燃)

二氧化碳是酸性氧化物，可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐。跟氨水反应生成碳酸氢铵。无毒，但空气中二氧化碳含量过高时，也会使人因缺氧而发生窒息。绿色植物能将二氧化碳跟水在光合作用下合成有机物。二氧化碳可用于制造碳酸氢铵、小苏打、纯碱、尿素、铅白颜料、饮料、灭火器以及铸钢件的淬火。二氧化碳在大气中约占总体积的0.03％，人呼出的气体中二氧化碳约占4％。实验室中常用盐酸跟大理石反应制取二氧化碳，工业上用煅烧石灰石或酿酒的发酵气中来获得二氧化碳.3.二氧化碳的生产

发酵生产排出的二氧化碳纯度可达99%以上，但由于含有少量的醇类醛类、酯类、以及有机酸等杂质，因此必须经水、高锰酸钾溶液洗涤，活性炭硅胶或分子筛等吸附剂净化干燥后，再经造气压缩机压缩成液体二氧化碳装瓶使用或售出。国外已开始使用大型恒温贮罐和槽车装运低温二氧化碳，以提高制冷量和工作效率，降低成本，减轻劳动强度。

液体二氧化碳经蒸发，可得到雪状干冰，但雪状干冰升华较快，体积太大。而经压冰机可制得晶状干冰。这种干冰运输方便，制冷量大，因而扩大了二氧化碳的应用范围。啤酒厂也可生产大量二氧化碳供出售和自用。每百升啤酒可回收3~5kg二氧化碳。当前我国啤酒厂多用压缩空气背压和冲管道，而将发酵生成的高纯度二氧化碳白白放掉，这十分可惜。

二氧化碳生产设备已有专业厂生产，可直接购买。二氧化碳生产的简要过程如下： 由发酵罐来的CO2→净化→干燥→压缩→液体CO2→装瓶→使用或出售 ↓

蒸发→雪状干冰→压冰机→晶状干冰 4.二氧化碳的处理技术

二氧化碳的处理技术一般分可为从大气中分离固定和从燃放气中分离回收两大类。现阶段, 从大气中分离固定二氧化碳技术主要有生物法, 而从燃放气中分离回收二氧化碳技术主要有物理法、化学法和物理-化学法等。

一、物理法

物理法分离处理二氧化碳技术主要有:物理吸收法、膜分离法、变压(变温)吸附法、海洋深层储存法和陆地蓄水层(或废油、气井)储存法等。

（1）物理吸收法: 通过交替改变二氧化碳与吸收剂(有机溶剂)之间的操作压力和操作温度以实现二氧化碳的吸收和解析, 从而达到分离处理二氧化碳的目的。在整个过程中不发生化学反应, 因而所需的能量消耗相对较少。一般讲来, 有机溶剂吸收二氧化碳的能力随着压力增加和温度下降而增大, 反之则减小。物理吸收法其关键在于确定优良的吸收剂。对吸收剂的要求是: 对二氧化碳的溶解度大、选择性好、沸点高、无腐蚀、无毒性、化学性能稳定。常见吸收剂有丙烯酸酯、N-甲基-2-D 吡咯烷酮、甲醇、乙醇、聚乙二醇及噻吩烷等高沸点有机溶剂, 以减少溶液损耗和蒸气外泄。

（2）膜分离法: 膜分离法是利用一些聚合材料, 如醋酸纤维和聚酰亚胺等制成的薄膜对不同气体具有不同的渗透率这一特性来分离气体, 其中包括分离膜和吸收膜两种类型。其推动力是膜两边的压差。其工艺流程如图所示

工业上用于二氧化碳分离的膜材质主要有醋酸纤维、乙基纤维素、巨苯醚及聚砜等。近些年来, 随着材料科学的迅速发展, 涌现出不少性能优异的新型膜质材料, 如聚酰亚胺膜、聚苯氧改性膜、二胺基聚砜复合膜、含二胺的聚碳酸酯复合膜及含相对分子质量低的丙烯酸脂的浸膜 等, 它们均表现出了良好的二氧化碳渗透性。随着高分子材料的不断发展和制膜技术的不断完善, 膜分离法在从燃放气中分离二氧化碳方面一定会大有作为。

（3）变压(变温)吸附法: 吸附法是利用固态吸附剂(活性炭、天然沸石、分子筛、活性氧化铝和硅胶等)对原料混合气中的二氧化碳进行有选择性的可逆吸附作用来分离回收二氧化碳的技术。吸附法主要包括变温吸附法(TSA)和变压吸附法(PSA)。吸附剂在高温(或高压)条件下吸附二氧化碳, 降温(或降压)后将二氧化碳解吸出来, 通过周期性的温度(或压力)变化, 实现二氧化碳与其他气体的分离。采用吸附法时, 一般需要多座吸附塔并联使用, 以保证整个过程中能连续地输入原料气, 连续地取出二氧化碳气及未吸附气体, 其流程如图所示。

现阶段, 变压吸附法发展较为迅速, 大型工业化吸附装置已投入使用, 其二氧化碳分离效率可达99% 以上。在化肥、石化等工业中的应用极其广泛。在国内, 西南化工研究院技术力量雄厚, 在变压吸附研究、开发、设计、安装方面, 处于领先地位。

二、化学法

化学法分离处理二氧化碳主要包括化学吸收法及碳氢化合物转化法等。

（1）化学吸收法: 化学吸收法是使原料气和化学溶剂在吸收塔内发生化学反应, 二氧化碳进入溶剂形成富液, 富液进入脱吸塔加热分解出二氧化碳, 吸收与脱吸交替进行, 从而实现二氧化碳的分离回收。其关键是控制好吸收塔和脱吸塔的操作温度和操作压力。化学吸收法所用化学溶剂一般为K2CO3水溶液或乙醇胺类的水溶液。热K2CO3 法包括苯非尔德法(吸收溶剂中K2CO3 质量分数为25% ~ 30% , 二乙醇胺1% ~ 6%, 加适量V2O5 作催化剂和防腐剂)、砷减法(VetroCokes 法, K2CO3 质量分数23%, As2O3 12% ,或用氨基乙酸和V2O5 代替As2O3)、卡苏尔法(Carsol 法, K2CO3、胺、V2O5)和改良热碳酸钾法(Cata Carb 法, K2CO3、乙醇胺盐、V2O5)。以乙醇胺类作吸收剂的方法有MEA 法(一乙醇胺)、DEA 法(二乙醇胺)及MDEA 法(甲基二乙醇胺)等。（2）碳氢化合物转化法: 碳氢化合物转化法是在催化剂作用下, 将二氧化碳转化为甲烷、丙烷、一氧化碳、甲醇及乙醇等基本化工原料的方法。

以铑-镁为催化剂, 可使二氧化碳与氢按1B4(体积比)的比例, 在一定的温度与压力下混合, 生成甲烷。直接用燃放气与以氢为基底的乙炔混合, 利用电子束或激光束激励, 生产甲醇和一氧化碳, 一氧化碳作为原料, 可进一步合成甲醇。碳氢化合物转化法还处于实验室研究阶段, 距离工业大规模实用阶段尚远。

三、物理-化学法

目前, 物理-化学法主要有二氧化碳分解法。该法是借助高能射线或电子射线等放射线, 对排出的含有大量二氧化碳的燃放气进行辐射, 使其中的二氧化碳分解为一氧化碳和氧气, 一氧化碳在经过高能辐射, 转而生成C3O2 和O2 , 其反应方程式为: 一次辐射: CO2→ CO+ 1/2O2;二次辐射: 3CO y C3O2+ 1P2O2 和3CO2 yC3O2+ 2O2。

（二）好气发酵系统排放废气的利用和防范