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500吨/月古龙酸浓缩结晶系统改造可行性报告
目录
一、简介
二、现状
三、现状经济效益状况分析
四、拟使用装备情况
五、拟使用装备经济效益分析
六、改造前后经济指标比较
七、投资回收期预测
一、 简介
目前我公司使用的维生素C的生产工艺是国内行业内通用的二步发酵法生产工艺，主要工艺流程为：
二步一级种液
↓
一步一级种液 二步一级发酵
↓ ↓
一步一级发酵 二步二级发酵
↓ ↓
一步二级发酵 二步三级发酵
↓ ↓
一步三级发酵 古龙酸钠发酵溶液
↓ ↓
山梨糖发酵液 超滤菌体蛋白
↓
离子交换
↓
纳滤浓缩
↓
单效外循环蒸发
↓
冷却结晶
↓
离心分离
↓
古龙酸
↓
有机合成
↓
维生素C
从上述工艺流程中可以知道古龙酸是维生素C的中间原料，是由发酵液经澄清处理后得到10%左右的纳滤液浓缩结晶而来。来次拟改造的工艺环节是古龙酸的关键部分浓缩结晶部分。该部分决定了古龙酸提取过程的能耗成本和一次收得率。
二、 现状
我公司是生产维生素C的老企业，由于前几年的市场状况曾出波动，曾停产较长一段时间，从而在装备上与行业其它厂家拉开了较大的距离，特别是古龙酸的浓缩提取，行业内其他单位在多年前已采用了较为节能的三效降膜蒸发机组作为一次浓缩，近年又进一步采用了节能而且提高一次收率和生产效率的连续蒸发结晶机组，从而使古龙酸的生产成本大为降低，而我公司却仍然采用效率低、速度慢、收率低、能耗高的单效间隙蒸发器，使我公司的古龙酸生产成本居高不下，产品竞争力显著下降。
三、 现状经济效益状况分析
我公司当前使用的是单效外循环间隙蒸发浓缩器，工艺温度控制在40℃左右，单批蒸发浓缩时间在6小时左右。
3.1 汽耗：
3.1.1 月生产古龙酸纯量500吨，以每月生产30天计算每天生产约16.7吨。
3.1.2 以浓缩收率95%计，初始古龙酸为16.7÷95%＝18.56吨
3.1.3 每日10%古龙酸溶液为18.56÷10%＝185.5m3
3.1.4 10%古龙酸溶液密度为1.05，古龙酸溶液重量185.5×1.05＝195吨
3.1.5 每日蒸发出水量195－18.56－18.56（一次母液量）－1.4（结晶水）＝156.5吨
3.1.6 单效外循环吨水耗汽量（中浓度溶液）约1.3吨，每日耗蒸汽量为156.5×1.3＝203.45吨
3.1.7 每吨古龙酸耗汽量：203.45÷［18.56－2（母液干品）］＝12.28吨
3.1.8 以200/吨蒸汽计吨古龙酸耗汽费用：12.8×200＝2560元/吨
3.2 电耗
3.2.1 真空泵：15kw/h×20＝300度
3.2.2 输料泵：5.5 kw/h×6＝33度
3.2.3电价以1元/度计：每日设备主体耗电333度×1＝333元
3.2.4每吨古龙酸耗电：333÷17.1＝19.47元
3.3 循环冷却水消耗
3.3.1每日蒸出水量为156.5吨，40℃时水的汽化潜热为2401.1KJ/Kg
总热量为156.5×2401.1＝375772.15×103KJ
3.3.2设循环水换热温差为5℃，每小时需循环水量375772.15÷4.18÷5÷24＝749.14吨
3.3.3每小时产古龙酸0.696吨，每吨古龙酸需循环冷却水749.14÷0.696＝1076吨
3.3.4以循环水价为0.3元/吨计，每吨古龙酸需冷却水费322元
4. 设备利用率
4.1 每批进料起始准备一小时浓缩时间六小时，终点打料时间一小时，清洗时间1/2小时，每个周期为8.5小时，设备有效工作时间为6小时。
4.2 设备利用率（6÷8.5）×100%＝70.5%
5. 厂房利用率与设备相通70.5%
6. 一次收得率平均值81%
四、拟更换装备情况
4.1 三效蒸发器
4.1.1本次拟将浓缩结晶过程与行业其它企业同样分为二步，第一步是将10%的古龙酸溶液通过三效降膜蒸发器浓缩成40%左右的浓缩液。
4.1.2该三效蒸发器加热部分采用钛管，管板采用钛复合板，经久耐用，为行业内共同认可并采用的选型，其余与物料接触部分采用316L材质。不与物料接触部分采用碳钢材料，以降低造价。
4.1.3采用三效蒸发器的优点是速度快，效率高，均衡连续生产，最重要的是能高度节能，大幅降低成本。
4.2第二步浓缩
4.2.1第二步浓缩结晶采用行业内先进的RJD―45古龙酸连续结晶蒸发机组。（专利号：200610096453.4）该机组采用钛管作为加热管，经久耐用，耐晶体冲刷，其余部分采用316L材质，不与物料接触部分采用碳钢材料，以降低造价，热循环采用强制循环泵，循环快，加热时间短。
4.2.2该机组特点是将蒸发与结晶结合在一起，实现全过程连续化，自控化，该装备能有效提高生产效率，和设备使用率，降低能耗，减少劳动力成本，提高生产的一次收率。
五、拟技改装备经济效益分析
5.1 汽耗
5.1.1每日蒸发水量总量为156.5吨
5.1.2三效蒸发水量为195－［（18.56÷40%）×1.18］＝140.24吨
5.1.3 RJD蒸发水量为156.5吨－140.24吨＝16.26吨
5.1.4三效蒸发以蒸汽消耗为0.3吨蒸汽一吨水计，需消耗42.1吨蒸汽
5.1.5 RJD蒸汽消耗为1∶1吨蒸汽，需消耗蒸汽16.26吨
5.1.6蒸汽费用为（42.1＋16.26）×200＝11672元
5.1.7每吨古龙酸汽耗费用为11672÷16.7＝699元
5.2电耗
5.2.1三效蒸发功率80kw/h，连续蒸发结晶机组80kw/h
5.2.2每天运行20小时，合计电耗（80＋80）×20＝3200度
5.2.3设备电费为1元/度，合计3200元/天
5.2.4折每吨古龙酸耗电191.6元/吨
5.3循环冷却水消耗
5.3.1根据经验值冷却水为538吨/吨古龙酸
5.3.2以每吨循环冷却水0.3元计，水费为538×0.3＝161.4元
5.4设备利用率
因设备为连续生产无间隙，以每天生产20小时计，利用率为83.3%
5.5厂房利用生日祝福http://www.qiake.net/ 率为83.3%
5.6.1一次收得率：≥85%，因此提高总收率约2%，每日增收古龙酸16.7×0.02＝0.334吨
5.6.2以古龙酸成本1.5万元计，每吨增收约500元整
六、技术改造前后经济指标对比
序号
项目
改造前
改造后
增效值
单位
1
汽耗
2560元/吨
699元/吨
1861元/吨
2
电耗
19.47元/吨
191.6元/吨
-172.13元/吨
3
循环水
322元/吨
161元/吨
161元/吨
4
设备利用率
70.5%
83.3%
／
5
厂房利用率
70.5%
83.3%
／
6
一次平均收益
81%
85%
500元/吨
累计
2349.87元/吨
七、 投资回收期预测
7.1装备投资预计650万元，其它辅助设施150万元，合计800万元。
7.2设计生产能力500吨/月，月增效益为117.5万元。
7.3预计装备投资回收期为5.6月，项目投资回收期为800÷117.5＝6.8，约6.8个月。
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