【正文】 氨酸產(chǎn)品37 g。 培養(yǎng)基配方 (g/L)： 葡萄糖 ，硫酸銨 ，玉米漿， KH2PO4 ， K2HPO4 7H2O ， pH ～ 。 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(jí)化妝品中的關(guān)鍵添加劑。 （ 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。也有學(xué)者報(bào)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。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(diǎn)。 2. 設(shè)計(jì)說明 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1）依據(jù)與工廠設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝相關(guān)的各種資料。 千百年，特別是最近幾十年的發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)踐證 明 :微生物是發(fā)酵工程的靈魂。 設(shè)計(jì)范圍 （ 1）對(duì) L絲氨酸發(fā)酵和無菌空氣車間的工藝流程的設(shè)計(jì) （ 2）工藝計(jì)算 （ 3）主要設(shè)備的計(jì)算和選型 （ 4）繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 3. 發(fā)酵車間的工藝設(shè)計(jì) 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 KH2PO4 K2HPO4 7H2O 8 生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述 的種子罐配料罐中加入 的培養(yǎng)基，待攪拌均勻后，用泵打入種子罐中，種子罐用 138℃水蒸氣進(jìn)行夾套加熱滅菌（使培養(yǎng)基從 20℃升至121℃），再用冷卻水使之冷卻到 37℃，接入菌種后培養(yǎng)到對(duì)數(shù)期待用。 3H2O ， MgSO4 3H2O G5= ?? kg MgSO4 3H2O G5= ?? kg MgSO4℃ ) ts=138℃ 查表得 r= kJ/kg K=1250~1900 kJ/(m2℃ ) ? =5%~10%，取 10% )1()( 12 ????? r ttGcS = %)101( 1 5 5 )2090( 1 2 9 ????? = 已知 ? =1~ 取 ? =1h KFGc?? ㏑ Ftt ttss ????? 1674 ㏑ 90138 20xx8?? =1 F= 10 2. 直接加熱過程的蒸汽量（培養(yǎng)基溫度從 90℃升到 121℃） t1=90℃ ， t2=121℃ 查表得 138℃下 i = kJ/kg， sc =(kg℃ ) 108021 21/ 2 ??????? ? tt tteA sWcKF /KFW? （ ㏑ Ac2） =1674 /? (㏑ ）? = 種子罐的能量衡算 種子罐體積小于 5 m3 采用夾套加熱 1. 間接加熱過程的蒸汽量 已知 V 種 = % ?? m3 3 2 5 .51 0 5 ???種G kg t1=20℃ ， t2=121℃ ， r=? =5%~10%，取 10% )1()( 12 ????? r ttGcS = %)101( 1 5 5 )201 2 1( 2 5 ????? = 取 ? = K=830~1250kJ/(m2℃ ) KFGc?? ㏑ Ftt ttss ????? 1 0 00 ㏑ 121138 20xx8?? = F= m2 11 2. 冷卻階段的冷卻水用量 1211 ?st ℃ st2 =10℃ 371 ?ft ℃ （實(shí)測(cè)當(dāng)培養(yǎng)基溫度 t1 為 80℃時(shí)，此時(shí)冷卻水出口溫度 t2 為 30℃） K=1000 kJ/(m2,粘度為 水蒸氣 138℃，冷卻水進(jìn)出口溫度根據(jù)實(shí)際情況確定。 全年生產(chǎn)周期數(shù)： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 計(jì)算除水量： kg/kg0 1 1 11 111 ??? ?????? ss pp px ?? ∴每千克空氣析出水量為 0 . 0 0 2 4 2 k g0 . 0 0 9 30 . 0 1 1 7x 51 ???? xx 空氣冷卻器的傳熱量 冷卻時(shí)（逆流冷卻），空氣溫度由 120℃→ ℃，冷卻水溫度由 20℃→ 25℃ 空氣在狀態(tài) 1 時(shí)： ％，℃， P a6 5 9 8M P 2 0 2222 ???? ?sPPT k g /k g0 1 1 222 222 ??? ?????? ％％ss PP PH ?? k J / k 5 30 1 1 5 0 01 2 0)0 1 1 (2 5 0 0)( 2222 ?????????? HTHI ％，℃， 1 0 0k P P 3333 ???? ?sPPT k g / k g0 0 9 0 0 1 0 06 2 2 333 333 ??? ?????? ％％ss PP PH ?? k J / k 0 9 5 0 )0 0 9 (2 5 0 0)( 3333 ?????????? HTHI 17 222111 TVPTVP ? 1 2 02 7 33 0 7 3 0 2????? V / 32 ?V )120M P ,M P %(/ k 273120)()(121132112℃，℃，其中％????????????????TPTPxPPTTxVx kg / 4539 ???? x gVVL J / 4 1 9 2 3k J / 2 3 4 5 6) 5 3( 4 4 5)( 32 ??????? IILQ 空氣加熱器的傳熱量 加熱時(shí)，空氣溫度由 ℃→ 40℃，加熱蒸汽溫度由保持 138℃不變，壓強(qiáng)不變。 本設(shè)計(jì)選用： H=15m。粗過濾空氣流速控制在小于等于 ，亞高效過濾層控制在~。 壓縮空氣貯罐 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算，貯罐容積可取 V=10%~15%的空壓機(jī)每分鐘的吸氣量（ m3），本設(shè)計(jì)中取 V=10%的空壓機(jī)每分鐘的吸氣量（ m3）?！?） 0 21 0 0 5 1 ?????? tmK QF 因此，本設(shè)計(jì)選用固定管板式換熱器，換熱面積為 179。350mm 500mm/3 芯 10m3 發(fā)酵罐的空氣分過濾系統(tǒng)設(shè)備的計(jì)算及設(shè)計(jì) 確定發(fā)酵時(shí)間為 14h，則通氣工作時(shí)間亦為 14h 根據(jù)發(fā)酵工藝每個(gè) 10m3 發(fā)酵罐最大空氣用量 Vf=10 =8m3/min ①查陳國(guó)豪主編《生物工程設(shè)備》 P29 表 23， JPF 型空氣用量過濾器的規(guī)格型號(hào) 22 本設(shè)計(jì)選用 JPF10 型空氣用量過濾器 1 臺(tái)，規(guī)格為 216。200mm 330mm的濾芯 ③蒸汽過濾器選型 根據(jù)已選 JPF10 型空氣膜過濾器，查陳國(guó)豪主編《生物工程設(shè)備》 P32 表26， JLSF 蒸汽過濾器的規(guī)格型號(hào) 本設(shè)計(jì) 選用 JLSF035 型蒸汽過濾器 1 臺(tái)，規(guī)格為 216。110mm 549mm，過濾器配濾芯 JPFA 或 JPFC 型號(hào) 1 支，濾芯長(zhǎng) 10in ②空氣預(yù)過濾器選型 根據(jù)已選 JPF2 型空氣膜過濾器，空氣通量為 2m179。89mm 402mm，配置JLSF 濾芯 3 支，規(guī)格為 216。 4) 發(fā)酵罐配料罐規(guī)格： 。 8) 空氣壓縮機(jī)： 4L20/8 型， 1 臺(tái)。 11) 空氣加熱器：固定管板式換熱器，換熱面積為 179。180mm 1046mm，過濾器配濾芯 JPFA 或 JPFC 型號(hào) 3 支，濾芯長(zhǎng) 20in。 ③ JLSF035 型蒸汽過濾器 1 臺(tái)，規(guī)格為 216。種子罐的空氣分過濾系統(tǒng)設(shè)備的選型有： ①本設(shè)計(jì)選用 JPF2 空氣膜過濾器 1 臺(tái)，規(guī)格為 216。200mm 330mm的濾芯。 6．參考文獻(xiàn) [1]國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院編 .化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）（ M） .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1996 [2]沈自法，唐孝宣編 .發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)（ M） .上海：華東理工大學(xué)出版社，20xx [3]陳國(guó)豪主編 .生物工程設(shè)備（ M） .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [4]梁世中主編 .生物工程設(shè)備（ M） .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [5]陳敏恒主編 .化工原理（ M）北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx 7．致謝 通過這幾周的課程設(shè)計(jì)， 讓我對(duì)生物工程設(shè)備這門課有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，之前