【正文】 流速ω約為最大流速的70%，即絲網(wǎng)分離器的直徑為：式中：D—絲網(wǎng)分離器的直徑，m V—?dú)怏w流量，m3/s通過絲網(wǎng)過濾器的壓力降為：式中：—空氣流過絲網(wǎng)過濾器的壓降，Pa —摩擦系數(shù)， —絲網(wǎng)高度，m —絲網(wǎng)的空隙率，～ —絲網(wǎng)的直徑 空氣分過濾器的選型為了提高除菌效果，減少倒罐損失，在總過濾后面都加裝用超細(xì)玻璃纖維濾紙的分過濾器。泵的揚(yáng)程需要留有適當(dāng)余量，～。(3) 生活行政部分，其中包括車間辦公室、會議室、更衣室、休息室、浴室以及點(diǎn)廁所等。(5) 應(yīng)注意車間的采光、通風(fēng)、采暖、降溫等設(shè)施。 車間布置及結(jié)構(gòu)車間面積與生產(chǎn)相適應(yīng)，布局合理，排水暢通；車間地面用防滑、堅固、不透水、耐腐蝕的材料修建，且平坦、無積水、并保持清潔；車間出口及與外界相連的排水、通風(fēng)處裝有防鼠、防蠅、防蟲設(shè)施。 6 環(huán)境保護(hù)與安全生產(chǎn) 污染源發(fā)酵工廠在生產(chǎn)過程中，要排放大量的廢氣、廢水和廢渣，簡稱三廢。用特制的過濾除濕裝置過濾排除的空氣，使之與新鮮無菌空氣混合再進(jìn)入發(fā)酵罐使用，以節(jié)省用于通風(fēng)的電耗。 節(jié)能減排我國經(jīng)濟(jì)快速增長，各項建設(shè)取得巨大成就，但也付出了巨大的資源和環(huán)境被破壞的代價，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境被破壞的矛盾日趨尖銳，群眾對環(huán)境污染問題反應(yīng)強(qiáng)烈。(2) 主要設(shè)備的節(jié)能。表71 建設(shè)資金投入表名稱投入資金（萬元）土地1200（100畝）廠房建設(shè)3000機(jī)械、原材料購買2500設(shè)備及運(yùn)輸安裝1000購買生產(chǎn)權(quán)100人事費(fèi)用100人員安置費(fèi)用50鋪底流動資金800環(huán)境工程150其他費(fèi)用100總計9000 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 工廠成本(1) 水費(fèi)：按4元/噸的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，1年水費(fèi)為：(2) 電費(fèi)：，則每年電費(fèi)為：(3) 蒸汽費(fèi)用：，則蒸汽費(fèi)用為：(4) 原料費(fèi)用：如表72表72 原料費(fèi)用表原料名稱每日用量/kg每年用量/kg單價/元總計/萬元玉米粉104106780豆餅粉1041061450Na2HPO441111080CaCl29788013NH4Cl614205硫酸銨468810694總計：2422(5) 工人工資工人每月工資1500元，管理層及技術(shù)人員每月2500或3000元，其他人員為1000元?，F(xiàn)在，必須開發(fā)具有雙重功效的，如液化作用和糖化作用的微生物菌株如淀粉分解酵母。本次設(shè)計的淀粉酶發(fā)酵廠，分別以玉米粉為碳源，以豆餅粉為氮源，采用液體層通氣發(fā)酵法，提取工藝采用鹽析法，年產(chǎn)1000噸淀粉酶，日產(chǎn)4噸，每年可獲利2199萬元，投資回收期為4年。由于α－淀粉酶的應(yīng)用可以減少污染和反應(yīng)時間，因此節(jié)約能源。由于淀粉是可以由淀粉酶水解的惟一天然物質(zhì)，分離有效的微生物菌株生產(chǎn)對生淀粉有效性高的淀粉酶是非常理想的。需要特別注意的是，新 項目投產(chǎn)時，嚴(yán)禁 選用落后或淘汰的工藝技術(shù)和設(shè)備。針對國家節(jié)能減排政策應(yīng)采取以下措施：(1) 主要工藝技術(shù)的節(jié)能。(3) 采用動力消振裝置，使系統(tǒng)的振動控制在適合的范圍內(nèi)。壓縮空氣經(jīng)過過濾除菌后通入發(fā)酵罐中。應(yīng)當(dāng)設(shè)有與車間相連接的更衣室。(4) 地坪：生產(chǎn)車間設(shè)有明溝排水，將生產(chǎn)車間的廢水和腐蝕性介質(zhì)排除。人流通道、物流通道、包裝材料通道要流暢，盡量避免交叉、往復(fù)、污染。(1) 生產(chǎn)部分，其中包括原料工段、生產(chǎn)工段、成品工段、回收工段等。(2) 發(fā)酵罐分過濾器① 分過濾器濾層直徑計算：② 分過濾器直徑：③ 分過濾器的壁厚：設(shè)計壓力P=取S=6mm。選擇型號為XLT/。該機(jī)排氣量40m3/min，考慮設(shè)備效率95%，則實際排氣量應(yīng)為：則所需空氣壓縮機(jī)的臺數(shù)為：取空氣壓縮機(jī)3臺能滿足生產(chǎn)。 種子罐尺寸的計算所需種子罐的容程為：所以選擇公稱容積為5m3的通風(fēng)攪拌橢圓蓋發(fā)酵罐。h)[14]。 清洗車間用水量每日需要清洗車間地面用水量約為10t/d 無菌空氣消耗量計算 發(fā)酵過程無菌空氣的消耗量(1) 發(fā)酵過程中0～12h的通氣量為1:，即1m3培養(yǎng)液，所以剛開始的12h通氣量為：(2) 12h后的通氣量為1:（～），通氣量為：(3) 每日的通氣量為： 種子培養(yǎng)等其他無菌空氣耗量二級種子培養(yǎng)是在種子罐中進(jìn)行的，可根據(jù)接種量、通氣速率、培養(yǎng)時間進(jìn)行計算。最后根據(jù)上述計算就可列出生產(chǎn)過程耗用蒸汽的量，如表35。h)[4]。設(shè)滅菌的時間為3h，需要的輸料流量為：發(fā)酵液的比熱式中： —原料比熱，kJ/(kgK) t1—物料的初始溫度，℃ t2—物料加熱后的溫度，℃I—加熱蒸汽的熱焓，2738kJ/kgλ—加熱蒸汽凝結(jié)水的熱焓，(2) 冷卻用水量M，可招安下式計算：[4] 式中：G—物料流量，kg/h t1—物料的初始溫度，℃ t2—物料加熱后的溫度，℃ c1—物料的比熱容，kJ/(kg(93%86%95%99%93%)=進(jìn)入發(fā)酵罐的干基質(zhì)原料量為：247。3 工藝計算 物料衡算 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(1) 枯草芽孢桿菌BF7658生產(chǎn)α淀粉酶采用玉米粉、豆餅粉為源料。 α淀粉酶鹽析過程鹽析是利用不同物質(zhì)在高濃度的鹽溶液中溶解度有不同程度的降低來進(jìn)行的。在種子培養(yǎng)過程中，調(diào)節(jié)硫酸銨的用量對種子活力有著較重要的影響，國為NH4+對酶有抑制和激活作用。105Pa以上，溫度在120～150℃，先冷卻到適當(dāng)?shù)臏囟瘸ビ秃退?，然后再加熱? 培養(yǎng)基淀粉蛋白胨培養(yǎng)基：可溶性淀粉2%，蛋白胨1%，NaCl %，瓊脂2%，～。固體厚層通氣發(fā)酵法與液體深層通氣發(fā)酵法相比各有其利弊。它是研究較多、生產(chǎn)最早、產(chǎn)量最大和應(yīng)用最廣泛的一種酶，廣泛應(yīng)用于食品、釀造、制藥、紡織以及石油開采等諸多領(lǐng)域。α淀粉酶的市場需求量極大，目前僅天津市市場需求而言，年需淀粉酶量在6～9萬噸左右，每年發(fā)酵企業(yè)用量在8～40萬噸。(6) 淀粉酶在醫(yī)療和藥品工業(yè)，也有廣泛的應(yīng)用。隨α淀粉酶的用途日益擴(kuò)大，產(chǎn)量日見增多，生產(chǎn)水平也逐步提高。~8是穩(wěn)定的，大多數(shù)淀粉酶的最適溫度是50~60℃[15]。關(guān)鍵詞：α淀粉酶；工藝設(shè)計；發(fā)酵IIAbstract In the present study, Production of aamylase under submerged fermentation by BF7658 has been investigated using corn flour and soybean powder as substrates. Corn flour is carbon sources. Soybean powder is nitrogen sources. The process for this paper can be determined by searching information. And then calculate the parameters related to the process, determine the consumption of materials, calculate and select the equipment of the process. At last, according to the information above, we can draw CAD picture with puter.Key Words：αamylase；process design；fermentation目 錄摘　　要 IAbstract II1 緒 論 1 α淀粉酶的概述及應(yīng)用 1 α淀粉酶的概述 1 α淀粉酶的應(yīng)用 1 α淀粉酶的市場情況 2 本課題研究的意義及內(nèi)容 3 本課題研究的意義 3 本課題研究的內(nèi)容 32 α淀粉酶的生產(chǎn)工藝流程設(shè)計 4 生產(chǎn)方案的選擇 4 生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計 4 工藝流程簡述 6 生產(chǎn)菌種 6 培養(yǎng)基 6 無菌空氣制備 7 菌種培養(yǎng) 7 發(fā)酵罐發(fā)酵 7 發(fā)酵液預(yù)處理 8 α淀粉酶鹽析過程 8 濕酶干燥 83 工藝計算 9 物料衡算 9 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 9 原料消耗的計算 9 鹽析過程硫酸銨消耗量計算 11 物料衡算表 11 熱量衡算 11 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序熱量衡算 11 發(fā)液預(yù)處理熱量衡算 14 真空濃縮的熱量衡算 14 淀粉酶干燥過程的熱量衡算 16 用水量計算 17 連續(xù)滅菌工序的用水量 17 發(fā)酵工序的用水量 17 洗滌濾餅的用水量 17 無菌空氣制備過程用水量 17 清洗設(shè)備用水量 18 清洗車間用水量 18 無菌空氣消耗量計算 18 發(fā)酵過程無菌空氣的消耗量 18 種子培養(yǎng)等其他無菌空氣耗量 18 高峰期無菌空氣的消耗量 19 發(fā)酵車間年用氣量 19 用電量計算 19 通風(fēng)發(fā)酵罐耗電量 19 過濾機(jī)所耗電量 19 泵的耗電量 19 空氣壓縮機(jī)耗電量 19 照明用電估算 20 每天總耗電量 204 設(shè)備的工藝計算及選型 21 發(fā)酵罐的設(shè)計 21 發(fā)酵罐個數(shù)的確定 21 發(fā)酵罐尺寸的確定 21 發(fā)酵罐冷卻面積的確定 22 攪拌器的設(shè)計 23 種子罐的設(shè)計 24 種子罐發(fā)酵液量 24 種子罐個數(shù)的確定 24 種子罐尺寸的計算 24 過濾機(jī)的選型 24 硅藻土過濾機(jī)的選型 24 板框壓濾機(jī)的選型 25 真空濃縮鍋的設(shè)計 25 濃縮鍋直徑的計算 25 濃縮鍋高度計算 26 無菌空氣設(shè)備的選型 27 空氣壓縮機(jī)的選型 27 空氣貯罐設(shè)計 27 油水分離器的選型 28 絲網(wǎng)分離器的選型 28 空氣分過濾器的選型 29 泵的選型 31 物料泵的選型 31 清水泵選型 31 車間管路的選型 31 管徑