【正文】 的比熱容值。年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計13（3）Q5 與 Q6 的確定根據(jù)工藝操作經(jīng)驗， （Q 5＋Q 6）一般為（Q 4＋Q 5＋Q 6）的 5%～10%，只要計算出 Q4，就可以確定（Q 5＋Q 6） ，從而計算出 Q2。當遇到手冊中數(shù)據(jù)不全的情況時，就需通過一些公式來估算這些物性常數(shù)。℃）式中 n—化合物分子中原子個數(shù)；M—化合物分子量。 (3)固體的比熱容的計算固體的比熱容可應(yīng)用科普定律來計算： ）（ ℃kJ/gMCan???式中 Ca—元素的原子比熱容 kJ/kg年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計14 狀態(tài)熱的計算狀態(tài)熱一般也稱為潛熱。（2）熔融熱不同物質(zhì)的熔融熱可根據(jù)以下公式粗略求出求出， （見《化工工藝設(shè)計手冊》第三版，上冊第二篇 P887）：KTHm??kg/cal熔 融 熱 ，—式 中 ： 相 對 分 子 質(zhì) 量MK熔 點 ，mT其中：K 的取值：元素：23，可取 無機物：57有機物：1016，可取 （3）溶解熱氣態(tài)溶質(zhì)的溶解熱可取蒸發(fā)潛熱的負值；固態(tài)溶質(zhì)的溶解熱則近似可取其熔融熱的值。r 表示標準反應(yīng)熱，放熱為正，吸熱為負，則 q176。r，其公式為????molkJvq/fr式中 v—反應(yīng)方程中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，反應(yīng)物為負、生成物為正； ℃J/l f??（2）用標準燃燒熱求 q176。） ， 其 數(shù) 值 見 表（元 素 的 標 準 燃 燒 熱 熱 2atomgkJ/ ce ???的 計 算不 同 溫 度 下 反 應(yīng) 熱 tr)5(q因反應(yīng)恒定在 t℃溫度下進行，而且反應(yīng)物及生成物在（25～t）℃范圍內(nèi)均無相變化，則 qtr 計算公式為年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計16??molkJvCqprt /25t ???? ；標 準 反 應(yīng) 熱—式 中 ?r 正 ；負 ， ℃℃℃vCp—反應(yīng)物或生成物在（25～t）℃范圍內(nèi)的平均比熱容 kJ/kg℃則：w 為 所需冷凍鹽水量為：。129(,/, 頁書 》 第查 《 化 學(xué) 工 程 師 技 術(shù) 全注 ： 水 蒸 氣 的 定 壓 比 熱 kgJ計算過程（1）Q1 的計算（以 25℃為基準）：Q1=0kJ（2）Q4 的計算：Q4=ΣmtCp（以 25℃為基準）：Q4A=5467(15025)= Q4B=(15025) =Q4C=(15025)= Q4D=(15025)= 則：Q4= Q4A＋Q4B＋Q4C＋Q4D=+++=（3）Q3 的計算：，故為 0KJ：汽化熱：水：q v=（查《化工工藝設(shè)計手冊》第三版上冊第二篇P819） =v ???Q3=（4）Q 5＋Q 6的計算年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計21據(jù)工藝要求，可以有：Q 5＋Q 6=5%～10%（Q 5＋Q 6＋Q 4）取 Q5＋Q 6=8%（Q 5＋Q 6＋Q 4） 87984???則 ：（5）Q2 的計算：∵Q 1＋Q 2＋Q 3 = Q4＋Q 5＋Q 6∴Q 2 =Q4＋Q 5＋Q 6－Q 1－Q 3=+ ()=（6）水蒸氣消耗量（間接加熱）可按以下公式計算： ?)(=W2TCHQP?式中 W：蒸汽的消耗量，Kg 或 Kg/h； kJ/h。Kg01. )(9=℃W???則即：所需的水蒸汽消耗量為 。??????bV發(fā)酵液的圓柱體積 V 柱 =－= m 3發(fā)酵液的柱體高 h= D.)2(.7?假設(shè)用兩層攪拌器，所以 Sl=－=檢驗： Sl/d=~2 范圍內(nèi)。假設(shè)用一層攪拌器，所以 S1=h=1m檢驗： S1/d=1/= 不在 1~2 范圍內(nèi)。S；v______單位體積濾液所對應(yīng)的濾餅體積， 濾餅 / 濾液；3m3A______過濾面積， 3選擇以下過濾機表5地腳中心mm外形尺寸 mm型 號過濾面積m2濾板規(guī)格mm濾餅厚度mm濾板數(shù)量(塊)容積 m3過濾壓力(MPa)長L1寬B長L寬K高H質(zhì) 量備 注BMSAQS/390 25U123390390254914132538 650 150 2022 10000 1000 330有不銹鋼材質(zhì)板框式壓濾機390型技術(shù)參數(shù):( 壓濾機390型過濾面積1m23m2)經(jīng)計算得 m3dtV?根據(jù) 為 14m3 0v0總v32x為 一 周 期 ）（總 ??故選擇板框式壓濾機 390 型 離心機的選擇過濾后，除去大固體雜質(zhì)后體積變?yōu)樵瓉淼?45%~50%，按最大計算取 50%，即 = 30m26%5xV?總濾 速vh/?濾根據(jù)離心沉降速度公式 = = 221)(???rdtrp?dtr______離心沉降速度 ；hm/3p______濾液懸浮圓形顆粒直徑 m；年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計26______濾液懸浮圓形顆粒密度 kg/ ；p?3m______離心機中液體的密度 kg/ ；u______液體的黏度 Pa。空氣 濕度為%0,0?t h/?%80,4502??ct干 氣水 kg/?干空氣消耗量 h/857302干 氣kgWG?（3）風(fēng)量 vq年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計2720 , 下濕空氣比體積為c0 干 氣kgmpXTHvH /).( ??? 用此風(fēng)量選用干燥機h/6mGqv表 7行業(yè)標準型號型號規(guī)格每次干燥量（Kg）配用功率(Kw)耗用蒸汽(Kg/h)散熱面積（m2）風(fēng)量（m 3 /h）上下溫度（℃）配用烘盤（只）外形尺寸（LWH）mm配套烘車（輛）RXH41CCTCⅢ 300 54 80 10350 +2 144 230032202022 6 其它設(shè)備的選擇離心泵的選擇 根據(jù)輸送系統(tǒng)的流量與壓頭我選擇：表 8編號 型號 流量(m3/h) 流量(L/S) 揚程 (m) 效率 (%)轉(zhuǎn)速(r/min)電機功率(kw)汽蝕余量(m)1005 25125 4 20 1828 36 352900 ISG 型系列立式離心泵然后根究成產(chǎn)安裝具體確定個數(shù)管道的選擇 在具體生產(chǎn)中按流量的具體情況決定年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計28第 6 章 工藝存在的問題及展望蘇云金桿菌制劑作為微生物農(nóng)藥，要取代化學(xué)農(nóng)藥，除了依靠人們生態(tài)意識的提高，更要從技術(shù)上達到高效價、低成本、規(guī)?；?，從選育菌種、降低培養(yǎng)基成本、提高發(fā)酵控制水平、液態(tài)發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵存在各自的優(yōu)勢和缺點. 液態(tài)發(fā)酵的流動性好，有利于傳質(zhì)、傳熱和控制，但液態(tài)深層發(fā)酵在溶氧技術(shù)和設(shè)備方面還有改善的潛力，氣升式反應(yīng)器有望用于蘇云金桿菌大規(guī)模液態(tài)深層發(fā)酵. 除培養(yǎng)基成本外，發(fā)酵液的后處理是制約蘇云金桿菌液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)的重要因素之一. 常用的工藝是吸附壓濾法，加入大量碳酸鈣作為吸附助濾的載體，占產(chǎn)品質(zhì)量的80%~90%，造成產(chǎn)品效價低、體積大. 還可采用離心、沉淀的方法，但離心工藝需投資高轉(zhuǎn)速的離心設(shè)備，且上清液流失了很多有效成份，要求回收. 沉淀法簡單，但回收效果差，污染環(huán)境. 加強發(fā)酵液后處理研究，提，蘇云金桿菌固態(tài)發(fā)酵以麩皮等為載體，發(fā)酵后可直接進行干燥、粉碎，步驟簡單. 固態(tài)發(fā)酵在后處理過程中節(jié)省了能源，但產(chǎn)品存在濕潤性能較差的問題. 國內(nèi)大部分廠家使用麩皮為主原料，麩皮既是碳源，也是發(fā)酵載體，但麩皮粘度大，不利于通風(fēng)散熱，且親水性差，導(dǎo)致有的產(chǎn)品濕潤時間高達十幾分鐘，達不到三分鐘以下的部頒標準. 需要尋找新的、廉價的、營養(yǎng)源豐富、通氣好、濕潤性能強的原料和載體，或選擇合適的表面活性劑處理產(chǎn)品，以使在不影響發(fā)酵水平和毒力效價的情況下縮短濕潤時間. 蘇云金桿菌固態(tài)發(fā)酵的發(fā)酵工藝和設(shè)備目前普遍的狀況是生產(chǎn)規(guī)模小、設(shè)備簡陋、勞動強度大，由于人工操作造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，發(fā)酵過程產(chǎn)生的熱量不能及時排出而影響了菌體生長和伴孢晶體的形成. 固態(tài)發(fā)酵正在逐步從淺盤發(fā)酵向深層發(fā)酵發(fā)展，從淺盤式半開放式發(fā)酵逐步發(fā)展成為全封閉、全自動固態(tài)發(fā)酵，生產(chǎn)過程逐漸實現(xiàn)計算機在線控制，有效地解決了固態(tài)發(fā)酵過程中的供氧、散熱、濕度調(diào)節(jié)、防止污染等問題. 在物料準備、蒸料、接種、發(fā)酵及干燥等方面，采用連續(xù)蒸料、接種，使用潔凈封閉式固態(tài)發(fā)酵設(shè)備，發(fā)酵、烘干過程在同一設(shè)備中順序完成，形成完整的自動化生產(chǎn)流水線，可以大改善生產(chǎn)環(huán)境，消除人為因素對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，云金芽孢桿菌液態(tài)發(fā)酵與固態(tài)發(fā)酵各有優(yōu)點，應(yīng)因地制宜地選擇生產(chǎn)方式. 預(yù)計在今后一定時期內(nèi)，蘇云金桿菌的液態(tài)發(fā)酵與固態(tài)發(fā)酵將共存.年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計29參考文獻[1] 喻子牛. 蘇云金芽孢桿菌制劑的生產(chǎn)與應(yīng)用[M]. 北京：農(nóng)業(yè)出版社, 1993.YU Ziniu. Production and application of Bacillus thuringiensis preparations[M]. Agricultural Publishing House, Beijing, 1993.[2] 魯松清, 孫明, 喻子牛, 等. 蘇云金芽孢桿菌殺重晶體蛋白基因的分類 [J]. 生物工程進展, 1998, 18(5): 5762.LU Songqing, SUN Ming, YU Ziniu, et al. Nomenclature of Bacillus thuringiensis Insecticide Crystal Protein Genes[J]. Chinese Progress of Biotechnology, 1998, 18(5): 5762.[3] CHATTOPADHYAY A, BHATNAGAR N B, BHATNAGAR R. Bacterial Insecticidal Toxi。物料干燥后水量由 60%減到 4%。所以采用兩層攪拌器。 種子罐的計算 種子罐的尺寸計算H/D=~3，取 H/D=???=D=, H=2D=已知 取 d== 圓整 d=~2?d已知 ,取 W= D= 圓整 W=已知 ，取 B== .10dB已知 , 取 S== 圓整 S=~?S年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計24（ 取 25mm）???bh???發(fā)酵液的圓柱體積 V 柱 =－= m 3發(fā)酵液的柱體高 h= 圓整 h=)2(2??柱式中 為封頭的直邊高度，m； Vb為底封頭容積，m 3。=D=， 圓整 D=4m， H=2D=6m已知 ，取 d==~?d已知 ，取 W= D=已知 ，取 B== 圓整 B=已知 ，取 S==~?S（ 取 25mm）??bh式中 為封頭的直邊高度，m； Vb為底封頭容積，m 3。129(,/,: 頁書 》 第查 《 化 學(xué) 工 程 師 技 術(shù) 全水 蒸 氣 的 定 壓 比 熱 kgJCP T：冷凝水溫度，為 80℃；η：加熱效率。℃則：w=所需冷凍鹽水量為：。表 5—2 元素標準燃燒熱一覽表 熱量衡算 反應(yīng)過程的熱量衡算（1）酒糟原料 3341 Kg（25℃）水：3341Kg（2）豆粕原料 138Kg（25℃）雜質(zhì)：30Kg（3）母液 （60℃）BT Kg酒糟 3000 Kg豆粕 130 Kg水 3300 Kg雜質(zhì)：60Kg計算過程(1)Q1 的計算：Q1=ΣmtCp（以 0℃為基準）Cp 的求取：（即：0℃～25℃之間的平均比熱容）ABT 估算為 ；B 豆粕估算為 ； C 水的 Cp 可查閱《化學(xué)數(shù)據(jù)速查手冊》上冊第 70 頁；D 雜質(zhì)的 Cp 用以上物質(zhì)的平均值估算 表 2物質(zhì)溫度A酒糟B豆粕C水D雜質(zhì)25℃ 物質(zhì)的 Cp 值一覽表年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計17由以上計算可知：Q1A=334125=Q1B=13825=Q1C=334125=Q1D=3025=所以：Q 1= Q1A＋Q 1B＋Q 1C＋Q1D =（2）Q4 的計算：Q4=ΣmtCp（以 0℃為基準）Cp 的求取：A BT 的 Cp 可根據(jù)“科普法則”估算而得； ）（ ℃kJ/gMCan???= )(???= kJ/Kg即：Richard 認為：有機化合物的燃燒熱與完全燃燒該有機化合物所需的氧原子數(shù)成直線關(guān)系。標準反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)可以在《化學(xué)工程手冊》 （第一冊）或《化學(xué)工藝設(shè)計手冊》 （下）中查到；當缺乏數(shù)據(jù)時用標準生成熱或標準燃燒熱求得。表示，負值表示放熱，正值表示吸熱。（1）汽化熱任何溫度、壓強下，化合物的汽化熱均可按下式計算： ??????kgJTTPqRCRv /)( ??????式中 PR—對比壓強（實際壓強與臨界壓強之比值） ；TR—對比溫度（