【正文】 于湍流 ∴ X＝ 0 因此不通氣時(shí)單槳攪拌功率 P＝ Kn3d5ρ （ 450） 式中 ∵ 選用了六彎葉渦輪攪拌槳，查得其常數(shù) K＝ ?53dKnP? ＝ ()3107 ＝ 〔 KW〕 校正 1 系數(shù) ? ?? ?? ?? ? 211 31f dHdD L? （ 451） ＝（ 1/3）〔（ 3/） ()〕 1/2 ＝ 校正后的單層攪拌器攪拌功率 P*＝ f1P ＝ ＝ 〔 KW〕 校正 2 對(duì)于多層攪拌器 Pm＝ (＋ )P* 式中：對(duì)于 3 層攪拌器 m＝ 3 不通氣時(shí)三層攪拌器攪拌功率 Pm＝ (＋ 3)＝ 1707〔 KW〕 B)通氣時(shí)攪拌功率 Pg的計(jì)算 標(biāo)準(zhǔn)溫度 T0＝ 〔 K〕；標(biāo)準(zhǔn)壓力 P0＝ 〔 MPa〕；罐內(nèi)壓力 Pin=〔 MPa〕 通氣量 Qg 的計(jì)算 ? ? ? ?? ? ? ?? ?6Lin0000dg ????????? ? （ 452） ＝ 〔（ ＋ 29） /〕 { + 28 ＋ （ 1050) 106} ＝ 247?！? 二組管束的換熱面積＝ 2（ 6）＝ 〔 m2〕 設(shè)計(jì)余量＝〔（ ＋ ） / 〕 1〕 100%＝ 40 % （ 6）人孔 考慮人進(jìn)罐檢修和立式內(nèi)盤管管束的 進(jìn)出，取人孔直徑為 500 mm。發(fā)酵液溫度＝ 29℃ 。 （ 5）內(nèi)盤管的計(jì)算 取內(nèi)盤管的規(guī)格為 φ573， DN50。發(fā)酵液溫度＝ 29℃ 。s / m2〕； 發(fā)酵液重度 ρ＝ 1050〔 kg/m3〕＝ 1050/＝ 〔 kgm2 〕＝ 1620〔 kJ / （ hr℃ 〕 ? ? ? ? ? ?pbabp11 Ct1ttCGD ?? 損直， ???? （ 440） ＝ 1000（ 12129） (1+10%)/ ( ) ＝ / 2057 ＝ 〔 kg〕 ? ? ? ? ? ?pbabp22 Ct1ttCGD ?? 損直， ???? （ 441） ＝ 1000（ 12129） (1+10%)/ ( ) ＝ 620795 / 2057 ＝ 〔 kg〕 在保溫過程中的蒸汽消耗量，經(jīng)驗(yàn)取升溫過程中蒸汽消耗量的 50 %，因此：每一批次培養(yǎng)基實(shí)罐滅菌水蒸汽消耗用量（含一、二級(jí)種子罐實(shí)罐滅菌） D 直， T ? ?21 直，直，直 ?? （ 442） ＝ 332＝ 〔 kg 蒸汽 / 批次〕 4）電耗的計(jì)算 （ 1） 攪拌功率（計(jì)算過程詳見設(shè)備計(jì)算部份） （ 2） 其它 制種室和車間照明用電消耗，經(jīng)驗(yàn)取 100〔 KW / h〕。 則 1V損， ＝ ＝ 〔 m3〕 （ 3）種子培養(yǎng)液 1V種， ＝ ＝ 〔 m3〕 項(xiàng)目 發(fā)酵罐 / m3 一級(jí)罐 / m3 二級(jí)罐 /m3 三級(jí)罐 / m3 進(jìn)入物料 滅菌后 種子液 補(bǔ)料 0 0 0 合計(jì) 離開物料 損失 放罐 合計(jì) 18 （ 4）滅菌后入罐培養(yǎng)基 的體積 111d1 VVVV 種，損，滅后， ??? （ 418） ＝ ＋ ＝ 〔 m3〕 7） 原料消耗： （ 1） 一級(jí)種子罐培養(yǎng)基 黃豆餅粉 3%；葡萄糖 4%；硫酸銨 %；氯化鈣 %；碳酸鈣 %；磷酸二氫鉀%；消沫油 16(L / m3)；玉米漿 1(L / m3)。（ 4）冷鹽水： 100℃ （溫差 10℃ ）， 〔 MPa〕，用于料液冷卻保溫。 13）轉(zhuǎn)速范圍 一級(jí)種子罐： 60400（ RPM）；二級(jí)種子罐： 60240（ RPM）； 三級(jí)種子罐： 60200（ RPM）；發(fā)酵罐： 60130（ RPM）。（ 2）三級(jí)種子罐及發(fā)酵罐培養(yǎng)基、糖液采用連續(xù)滅菌。經(jīng)過三級(jí)發(fā)酵后的種子發(fā)酵液進(jìn)入發(fā)酵罐，經(jīng)過一個(gè)發(fā)酵周期后放罐，進(jìn)入預(yù)處理罐，期間進(jìn)行發(fā)酵液的堿化處理，以便后續(xù)工作。篩選高產(chǎn)，高純度的孢子，保存，以備后期發(fā)酵使用。努力提高原料利用率，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低水、電、汽及其他能量消耗，降低生產(chǎn)成本，使工廠建成后能迅速投產(chǎn)，在短期內(nèi)到達(dá)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量要求，并做到生產(chǎn)穩(wěn)定、安全、可靠 。 離心機(jī)和過濾機(jī) [23]是發(fā)酵生產(chǎn)中必不可少的部分。該方法除雜方法簡單、徹底，得到紅霉素純度很高，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，但是高效液相色譜法操作復(fù)雜，響應(yīng)時(shí)間長。 研究開發(fā)陶瓷膜集成技術(shù)新的生產(chǎn)工藝 [16]，大大降低紅霉素提取成本，減少廢水排放、提高了目標(biāo)產(chǎn)物的回收率。 有研究表明通過控制供氧可以調(diào)節(jié)紅霉素發(fā)酵液的組成 [13]，通過對(duì)紅霉素工程菌 ZL1004發(fā)酵液組分的影響，采用不同形式搖床、改變搖瓶裝液量，并在 50L發(fā)酵罐中控制不同的溶氧水平，說明低供氧對(duì)于 B 組分的轉(zhuǎn)化具有抑制作用，高供氧有利于紅霉素有效組分 A的合成。通過增加SAMs 基因的劑量，并利用所構(gòu)建基因表達(dá)單元中羥基化酶（ ery G）和甲基化酶（ ery K）的不同組合方式，以及同源重組位點(diǎn)的改變，調(diào)節(jié)兩個(gè)酶的表達(dá)比例，疏導(dǎo)中間產(chǎn)物向目標(biāo)產(chǎn)物紅霉素的轉(zhuǎn)化，從而提高紅霉素的濃度 通過優(yōu)化優(yōu)化工業(yè)發(fā)酵條件，來提高紅霉素 A 的產(chǎn)量生產(chǎn) [10]，在 50L 的糖多孢紅菌霉發(fā)酵生產(chǎn)紅霉素過程中，加入玉米漿會(huì)提高紅霉素 A 的產(chǎn)率。 均勻設(shè)計(jì)法優(yōu)化柔紅霉素發(fā)酵培養(yǎng)基 [5]，有研究表明均勻設(shè)計(jì)利用玉米漿、麩皮、麩質(zhì)粉作為培養(yǎng)基原料，實(shí)現(xiàn)了紅霉素發(fā)酵培養(yǎng)基改良，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。 3 通過對(duì)紅霉素發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化 [1]，有研究通過實(shí)驗(yàn)得出一優(yōu)化的培養(yǎng)基的組成配比，紅霉素發(fā)酵培養(yǎng)基中的 C/N過高或過低都不能取得較高的發(fā)酵水 平，研究者針對(duì) UL5菌株得出相應(yīng)結(jié)論，但其它菌種并沒有說明，因此在使用 UL5外的菌株時(shí)，可以參考本文進(jìn)行優(yōu)化培養(yǎng)基組成配比，達(dá)到相應(yīng)的效果。目前國外發(fā)酵單位已達(dá) 8 00012 000 μg /ml，而國內(nèi)大多企業(yè)紅霉素發(fā)酵水平卻一直在 4 0005 000μg /ml[1]。 關(guān)鍵詞 ： 紅霉素；工藝流 程；設(shè)計(jì) II An Initial Technological Design for 330 t/a Erythromycin Factory Mao Hailong Biology Engineering 0801, School of Environmental and Biological Engineering, LiaoNing Shihua University, 113001, Fushun Abstract This subject is an initial technological design for Erythromycin with year output of 330 ton. According to the requirement, the process of erythromycin production and the calculation of the mass balance and heat quantity balance are pleted. In this subject, all of them processes are expounded in detail. All the contents are based on the academic calculations. We refer to the practical designs in panies and make our best to approach to the practice. it mainly includes the production craft each kind of target, the equipment chooses the shape design calculation, material of the graduated arm of a steelyard calculation, the water, the electricity, the steam estimate as well as the flow chart design. The entire design process strives to guarantee the achievement of the design requirements and the actual also notice the environmental protection and energy conservation, which can bring a better ine, reduce the diverse impact on the environment, and reduce the pressure on the environment. Under the condition of the final erythromycin39。 I 330噸 /年紅霉素 生產(chǎn)工廠 的初步設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)是為 330 噸 /年紅霉素生產(chǎn)工廠而進(jìn)行的初步工藝設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)成果主要采用形式為發(fā)酵車間平面布置圖（ 1 張），發(fā)酵工藝流程圖（ 1 張），發(fā)酵車間設(shè)備布置立面圖（ 1 張），提取車間設(shè)備布置圖（ 1 張）和發(fā)酵罐的三視圖（ 1 張）并編寫詳細(xì)數(shù)據(jù)說明書。 國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀 我國紅霉素發(fā)酵水平屬低水平重復(fù)操作，與發(fā)達(dá)國家相比差距較大。選擇好菌種后在進(jìn)行培養(yǎng)基的選擇，針對(duì)菌種的不同，選擇合適的培養(yǎng)基選擇方法。另外，豆餅粉和玉米漿其他元素含量豐富，基本不需額外添加蛋白胨和其他微量元素，搖瓶發(fā)酵實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近于目前一般工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)紅霉素的水平。高效液相色譜檢測(cè)紅霉素 A 的含量增加，主要雜質(zhì)紅霉素 B 的含量降低。采用 zig Bee技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的無線傳輸是完全可行的，最終生成具有短距離無線通信能力的 ZigBee實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，既可以減輕控制現(xiàn)場(chǎng)電纜眾多的問題 ，又可以提高傳感器的可移動(dòng)性， 從而提高傳感器安裝的靈活性和使用的便利性。左旋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比普通的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)操作更簡單。 研究通過高效液相色譜法進(jìn)行紅霉素發(fā)酵液組成的測(cè)定 [18]，研究表明對(duì)發(fā)酵液過濾后進(jìn)行冷凍干燥處理與氯仿萃取比較得出，冷凍干燥處理紅霉素?fù)p失幾乎為 0，又因?yàn)殡s質(zhì)均為水溶性物質(zhì)，故采用乙醇等有機(jī)溶劑溶解，得到純度相當(dāng)高的紅霉素溶液，然后利用合適的離子交換載體、緩沖液對(duì)紅霉素進(jìn)行測(cè)定。細(xì)分還有立式薄壁常壓容器、鋼制立式圓筒形固定頂儲(chǔ)罐等。 （ 2）盡量采用成熟的、先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。 工藝流程的確定 ：種子培養(yǎng)及發(fā)酵菌株的確定 1） 菌種的篩選：菌種的篩選采用最常用的且有效的斜面孢子培養(yǎng)。 為了使菌種在放大過程中保持其穩(wěn)定高產(chǎn)的性能，同時(shí)滿足發(fā)酵生產(chǎn)的需要，在生產(chǎn)開始采用三級(jí)發(fā)酵。 9）培養(yǎng)基滅菌 （ 1）一級(jí)種子罐及二級(jí)種子罐培養(yǎng)基和實(shí)罐滅菌。 11）裝料系數(shù) 一級(jí)種子罐： 60 %；二級(jí)種子罐： 60 %；三級(jí)種子罐： 60 %；發(fā)酵罐： 70 %； 12）通氣量 一級(jí)種子罐： 2（ VVM）；二級(jí)種子罐： （ VVM）；三級(jí)種子罐： （ VVM）； 50 m370 m3發(fā)酵罐： （ VVM） ； 80 m3 100 m3發(fā)酵罐： （ VVM）。（ 3）低溫水： 914℃ （溫差 5℃ ）， 〔 MPa〕，用于夏天空氣后級(jí)冷卻及發(fā)酵控溫冷卻。 則 2V損， ＝ ＝ 〔 m3〕 （ 3）種子培養(yǎng)液 2V種， ＝ ＝ 〔 m3〕 （ 4）滅菌后入罐培養(yǎng)基的體積 222d2 VVVV 種，損，滅后， ?? （ 417） ＝ ＋ ＝ 〔 m3〕 6）一級(jí)種子罐物料衡算 （ 1）每天需放罐發(fā)酵液的體積 1dV， ＝ 1V種， ＝ 〔 m3〕 （ 2）發(fā)酵罐內(nèi)水分蒸發(fā)損失量 損V 的計(jì)算 取發(fā)酵罐內(nèi)水分蒸發(fā)損失量