年產(chǎn)800噸土霉素工廠設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁
【正文】 3的發(fā)酵罐，總?cè)莘e為 230m3。 提取工藝為用草酸 (或磷酸 )做酸化劑調(diào)節(jié) pH 值 ,利用黃血鹽 硫酸鋅作凈化劑協(xié)同去除蛋白質(zhì)等高分子雜質(zhì) ,然后用 122樹脂脫色進(jìn)一步凈化土霉素濾液 ,最后調(diào) pH 至 左右結(jié)晶得到土霉素堿產(chǎn)品。提取工段各工序主要設(shè)備尺寸及數(shù)量。 O HHCH3OO HO HO HON ( C H 3 ) 2C O N H 2圖一 土霉素分子式 5 由于土霉素的廣泛應(yīng)用， 臨床常見病原菌對土霉素素耐藥現(xiàn)象嚴(yán)重 ，并且由于其副作用嚴(yán)重，現(xiàn)在臨床上多用于獸用藥 設(shè)計(jì)目標(biāo)任務(wù) 請?jiān)O(shè)計(jì)年產(chǎn) 800 噸（ 成品 含 量 ： 99% ） 土霉素工廠設(shè)計(jì) 一、基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 M = 800t/a 成品效價(jià) Ud = 1000 單位 /毫克 年平均發(fā)酵水平 Uf = 35000 單位 /毫升 年工作日 m = 315 d/a 發(fā)酵基礎(chǔ)工藝參數(shù) 土 霉素的發(fā)酵周期 T 為 184 小時(shí)，輔助時(shí)間為 10 小時(shí)， 發(fā) 酵中 罐周 期為 44 小時(shí)，輔助時(shí)間 4 小時(shí) 發(fā)酵周期為 35 小時(shí)，輔助時(shí)間 3 小時(shí) 接種比為 20%，液體損失率為 15% 大罐 一個(gè)發(fā)酵周期內(nèi)所需全料的量為： 32m3 大罐 一個(gè)發(fā)酵周期內(nèi)所需稀料的量為： 17m3 逃液 、 蒸發(fā) 、 取樣 、放罐損失 總計(jì)為總料液的 15% 大、中、小罐通氣量 分別為 、 、 （ 每分鐘內(nèi)單位體積發(fā)酵液通入的空氣的量 ） 氨氮的利用情況，培養(yǎng) 2040 小時(shí)，每 4 小時(shí)補(bǔ)一次 ,每次1015L，控氨水平在 45mg/100ml 以上 培養(yǎng)基 配比 ： 小罐 中罐 大罐 全料 稀料 組成 配比（ %） 配比 （ %） 配比（ %） 配比（ %） 配比（ %） 黃 豆餅粉 淀粉 氯化鈉 碳酸鈣 6 磷酸二氫鉀 磷酸氫二鉀 植物油 4 1 提取 基本 工藝參數(shù) 名稱 參數(shù) 名稱 參數(shù) 脫色崗位收率 % 發(fā)酵液效價(jià) 35000u/ml 結(jié)晶干燥崗位收率 86% 濾液效 價(jià) 11000u/ml 過濾崗位收率 116% 母液效價(jià) 1370u/ml 總收率 99% 濕晶體含水量 30% 發(fā)酵液密度 濾液密度 20%氨水密度 氨水加量 12% 成品含水量 % 脫色 保留時(shí)間 3050 分鐘 酸化加水量 230%v/v 濾液通過樹脂罐的線速度控制在 /s 作工藝參數(shù)一覽表 名稱 反應(yīng)時(shí)間 ( τ + τ、 )/h 裝料系數(shù) φ 酸化稀釋 4 結(jié)晶 8 本設(shè)計(jì)基本內(nèi)容 工藝流程設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱有關(guān)資料、文獻(xiàn)，搜集必要的技術(shù)資料，工藝參數(shù)，進(jìn)行生產(chǎn)方法的選擇比較，工藝流程與工藝條件確定的論證。 許多立克次體屬、支原體屬、衣原體屬、螺旋體對 其 敏感。 設(shè)計(jì)中 借鑒了實(shí)際發(fā)酵 車間的布置，設(shè)計(jì)為 3 層車間，共安裝 5 個(gè)發(fā)酵罐， 1 個(gè)酸化罐， 2 個(gè)二級(jí)種子罐， 1 個(gè)一級(jí)種子罐， 1 個(gè)通氨罐， 2 個(gè)補(bǔ)料罐，1 個(gè)板框過濾器， 1 個(gè)結(jié)晶罐，脫色罐，噴霧式干燥器等等相關(guān)設(shè)備 。目前我國畜用土霉素需求量很大 。目前，中國已成為世界上最大的土霉素生產(chǎn)國，占 70%。本次設(shè)計(jì)也按照這個(gè) 工藝 流程，分為三級(jí)發(fā)酵 、 酸化、過濾、脫色、結(jié)晶、干燥等。 土霉素 屬 四環(huán)素類抗生素 ， 廣譜抑菌劑 。 常見副作用有：肝臟、腎臟毒性，中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性， 斑丘疹和紅斑等過敏反應(yīng)，長期使用可 致牙齒產(chǎn)生不同程度的變色黃染、牙釉質(zhì)發(fā)育不良及齲齒 （俗稱四環(huán)素牙）， B 族維生素缺乏 等。 7 熱量衡算：不要求 設(shè)備選型：大、中、小罐、通氨、補(bǔ)料罐的尺寸及數(shù)量；大罐的罐壁、封頭、攪拌 裝置及軸功率。 第二章 工藝流程設(shè)計(jì) 土霉素生產(chǎn)工藝流程簡介 土霉素是微生物發(fā)酵產(chǎn)物， 目前國內(nèi)土霉素 生產(chǎn)工藝主要含發(fā)酵和提取兩大步。 生產(chǎn)能力、數(shù)量和容積的確定 發(fā)酵罐容積的確定： 選用 200m3罐 ，全容積為 230m3 生產(chǎn)能力的計(jì)算： 選用公稱容積為 200 m3的發(fā)酵罐，裝料系數(shù)為 ,那么該罐生產(chǎn)土霉素的能力為 : 200 =140 (m3) 由前面的物料衡算中，已知年產(chǎn) 800 噸土霉素的工廠 ,日產(chǎn) m3的土霉素。 則 1 臺(tái) 二級(jí)種子 罐的總?cè)莘e為： ,可滿足需要 : 選型 : 選擇機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐 容積和數(shù)量的確定 由前面的物料衡算中，已知年產(chǎn) 800 噸土霉素的工廠 ,日產(chǎn) m3 的一 級(jí)種子液。 : 每個(gè)三級(jí)發(fā)酵罐需要 17m3 的稀料，且有 5 個(gè)發(fā)酵罐均連續(xù)操作，考慮裝料系數(shù)為 ， 17*5/= m3，故選取公稱容積為 50 m3 的儲(chǔ)罐 3個(gè)。 板框過濾機(jī) 。 結(jié)晶罐 : 采用三級(jí)連續(xù)結(jié)晶，設(shè)三級(jí)罐的總體積為 V V/(V處理量 /24)8 V處理量 m3，則 V m3 為了晶核的形成和形成晶體的飽滿，三級(jí)罐應(yīng)依次由小到大 則分別選擇 公稱容積為 5m3 10m3 100m3 的三個(gè)罐串聯(lián)即可滿足要求。設(shè)發(fā)酵罐內(nèi)附件占體積為 m3，則： V 總 =V 液 +V 管 +V 附件 =（ ） ++= (m3) 筒體部分液深： （ V 總 V 封 ） /S 截 =（ ） /( 52)=(m) 豎直蛇管總高 : H 管 =+=（ m） 又兩端彎管總長： l0=1570 mm，兩端彎管總高為 500mm 25 則直管部分高度： h=H 管 500=5190 （ mm） 則一圈管長： l=2h+ l0=2 5190+1570=11950(mm) e) 每組管子圈數(shù) n0 n0= L0/l=(圈 ) 管間距為： 外 = = (m) 豎蛇管與罐壁的最小距離為 ，可算出與攪拌器的距離為 ，在允許范圍內(nèi)。本設(shè)計(jì)選 A3鋼，以降低設(shè)備費(fèi)用。 ②按通風(fēng)管計(jì)算，通風(fēng)比 2vvm(， 20℃ ) 通風(fēng)量： Q’ =140 2=280(m3/min)=（ m3/s） 折算到工作狀態(tài) (， 30℃ )下的風(fēng)量： Qf= （ 273+30） /( (273+20))=（ m3/s） 取風(fēng)速： v=25 m/s 26 則通風(fēng)管截面積： Sf= Qf/v=(m2) 則通風(fēng)管徑： df2=Sf/,解出 df= （ m） 因通風(fēng)管也是排料管，故取φ 219 25 無縫鋼管。 板框過濾設(shè)備的輸送 : 進(jìn)入板框過濾機(jī)的管道與稀釋液流出的管道相同，不銹鋼焊接鋼管 φ1335。 結(jié)晶過程的流體輸送 液氨的輸送 需要加入的液氨體積為 ，結(jié)晶的停留時(shí)間為 8 小時(shí)，物料體積流量smQ /10* 6 0 33???? 28 發(fā)酵液流速取 v=1m/s，排料管截面積 233 10** mvQS ?? ???料 管徑 mSd 10* 3 ??? ?料 取不銹鋼焊接鋼管 φ45，其內(nèi)徑 40mm39mm，適用 結(jié)晶罐之間的流體輸送 結(jié)晶總處理體積為 m3，結(jié)晶的停留時(shí)間為 8 小時(shí)，物料體積流量 smQ / 6 0 0 2 9 1 . 9 7 3??? 發(fā)酵液流速取 v=1m/s，排料管截面積 mvQS ???料 管徑 mSd ??? 料 取不銹鋼焊接鋼管 φ1335，其內(nèi)徑 123mm113mm
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