【正文】 ................................ 15 壓縮空氣的溫度 .................................................................................... 15 空氣冷卻器的傳熱量 ............................................................................ 16 空氣加熱器的傳熱量 ............................................................................ 17 空氣預(yù)處理系統(tǒng)計算與設(shè)計 ................................................................ 18 吸風塔 ......................................................................................... 18 前置過濾器 ................................................................................. 18 空氣壓縮機 ......................................................................................... 19 壓縮空氣貯罐 ..................................................................................... 19 空氣冷卻器 ................................................................................. 19 水滴分離設(shè)備 ............................................................................. 20 空氣加熱器 ................................................................................. 21 空氣除菌設(shè)備計算與設(shè)計 ................................................................... 21 空氣總過濾器的計算及設(shè)計 ..................................................... 21 10m3 發(fā)酵罐的空氣分過濾系統(tǒng)設(shè)備的計算及設(shè)計 ............... 21 種子罐的空氣分過濾系統(tǒng)設(shè)備的計算及設(shè)計 .............. 22 5. 總結(jié) ................................................................................................................. 23 6．參考文獻 ........................................................................................................ 24 7．致謝 ................................................................................................................ 24 5 年產(chǎn) 200 噸 L絲氨酸發(fā)酵和無菌空氣車間的工藝設(shè)計 1. 概述 L絲氨酸的簡介 絲氨酸是一種非必需氨基酸，它在脂肪和脂肪酸的新陳代謝及肌肉的生長中發(fā)揮著作用，并且它有助于 免疫血球素和 抗體 的產(chǎn)生，所以絲氨酸在維持健康的免疫系統(tǒng)方面扮演者重要的角色。絲氨酸在 細胞膜 的制造加 工、肌肉組織和包圍神經(jīng)細胞的鞘的合成中都發(fā)揮著作用。 L絲氨酸的主要功能 合成 嘌呤 、 胸腺嘧啶 、 膽堿 的前體； L絲氨酸羥基經(jīng)磷酸化作用后能衍生出具重要生理功能的磷絲氨酸，是 磷脂 的主要成分之一；具有穩(wěn)定滴眼液 pH 值的作用，且滴眼后無刺激性； 重要的自然保濕因子 (NMF)之一，皮膚角質(zhì)層保持水分的主要角色，高級化妝品中的關(guān)鍵添加劑。 L絲氨酸應(yīng)用 （ 1）醫(yī)藥原料： L絲氨酸廣泛用于配置第三代復(fù)方氨基酸輸液和 營養(yǎng)增補劑，并用于合成多種絲氨基酸衍生物，如心血管 、抗癌、艾滋病新藥及基因工程用保護氨基酸等； （ 2）食品： L絲氨酸用于運動飲料 、氨基酸減肥飲料等； （ 3）飼料： L絲氨酸用于動物飼料，可促進動物生長發(fā)育 。 國內(nèi)外生產(chǎn) L絲氨酸的方法 目前，國內(nèi)外生產(chǎn) L絲氨酸的方法主要有化學合成法，蠶絲水解法，酶法和前體發(fā)酵法等生物法等。 （ 1）化學合成法 :最大缺點是產(chǎn)品為 DL絲氨酸 ,而人體需要的是 L絲氨酸，因此需要將其分開，這就增加了成本及生產(chǎn)的復(fù)雜性。 （ 2）廢蠶絲水解提取法 ：蠶繭中 L絲氨酸含量最為豐富，因此，可用廢蠶絲、蠶蛹、絲膠水解以提取 L絲氨酸。但此法操作復(fù)雜，需處理大量的洗脫液， 6 所得的氨基酸常為混合氨基酸，還需進一步分離、精制，且在提取目標氨基酸時，其余氨基酸則被浪費掉。 （ 3）酶法：利用酶法生產(chǎn) L絲氨酸已經(jīng)有過很多嘗試。有學者報道，將絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶固定在 DEAE． SephadeA． 25 上，然后置于 50℃， 的溶液中 (該溶液由 mol甘氨酸、 mmol 甲醛、四氫葉酸、吡哆醛、磷酸組成 )，最終可得 10 mmol LI 絲氨酬 51。也有學者報道， 先利用 L．酒石酸脫羧酶將酒石酸轉(zhuǎn)變成 D甘油酸，然后再利用二羥乙酸還原酶、 L．丙氨酸脫氫酶將 D甘油酸鹽轉(zhuǎn)化為 L絲氨酸。但此法對固定化酶和固定化細胞技術(shù)要求較高，且從酶反應(yīng)液中分離 L絲氨酸一直是酶法生產(chǎn)中的難題。 （ 4）前體添加發(fā)酵法：研究的較多的是以甘氨酸、甘氨酸三甲內(nèi)鹽或甘氨酸為前體的發(fā)酵。但由于前體物質(zhì)甘氨酸價格昂貴，通過添加前提發(fā)酵產(chǎn)絲氨酸是無法滿足市場的需求的。正是由于以上 L絲氨酸生產(chǎn)方法難以克服的困難，因此，嘗試直接發(fā)酵法生產(chǎn) L絲氨酸成為關(guān)注的焦點。但是由于 L絲氨酸處于氨基酸代謝的中間 位置，參與許多生物物質(zhì) (如甘氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、色氨酸等氨基酸、嘌呤、胸腺嘧啶之類的核酸堿基，磷脂酰絲氨酸、嘌呤、胸腺嘧啶之類的核酸堿基，磷脂酰絲氨酸、鞘磷脂等磷脂 )的合成，代謝運轉(zhuǎn)速度極快，很難積累。與其它氨基酸相比， L絲氨酸的直接發(fā)酵法生產(chǎn)十分困難。近年來，隨著分子生物學的發(fā)展，采用基因工程方法克隆絲氨酸合成酶系以提高絲氨酸產(chǎn)量成為研究的熱點。 2. 設(shè)計說明 設(shè)計依據(jù) （ 1）依據(jù)與工廠設(shè)計和生產(chǎn)工藝相關(guān)的各種資料。如《化工工藝設(shè)計手冊》 （ 2） GB/T 50103— 20xx 《總圖制圖標準 》 （ 3） GB50187— 93 《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》 （ 4）《化工原理》 （ 5）《生物工藝原理》 （ 6）《生物工程設(shè)備》 發(fā)酵工程是用來解決按發(fā)酵工藝進行工業(yè)化生產(chǎn)的工程學問題的學科。發(fā)酵 7 工程從工程學的角度把實現(xiàn)發(fā)酵工藝的發(fā)酵工業(yè)過程分為菌種、發(fā)酵和提煉（包括廢水處理）等三個階段，這三個階段都有各自的工程學問題，一般分別把它們稱為發(fā)酵工程的上游、中游和下游工程。發(fā)酵工程的三個階段均分別有它們各自的工藝原理和設(shè)備及過程控制原理，它們一起構(gòu)成發(fā)酵工程原理。 千百年，特別是最近幾十年的發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)的實踐證 明 :微生物是發(fā)酵工程的靈魂。近年來，對于發(fā)酵工程的生物學屬性的認識愈益明朗化，發(fā)酵工程正在走近科學。 從生物科學的角度重新審視發(fā)酵工程，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵工程最基本的原理是其生物學原理，而前述的發(fā)酵工程原理均必須建立在發(fā)酵工程的生物學原理的基礎(chǔ)上。因此，發(fā)酵工程的生物學原理是發(fā)酵工程最基本的原理，并且可以把它簡稱為 “發(fā)酵原理 ”。 設(shè)計范圍 （ 1）對 L絲氨酸發(fā)酵和無菌空氣車間的工藝流程的設(shè)計 （ 2）工藝計算 （ 3）主要設(shè)備的計算和選型 （ 4）繪制帶控制點的工藝流程圖 3. 發(fā)酵車間的工藝設(shè)計 原材料及產(chǎn) 品的主要技術(shù)規(guī)格 培養(yǎng)基配方（ g/L）： 葡萄糖 硫酸銨 玉米漿 KH2P