【正文】 .................................................................................13 熱量衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的計算和查取 ................................................................................................14 比熱容的計算 .......................................................................................................................14 狀態(tài)熱的計算 ......................................................................................................................14 化學反應(yīng)熱的計算 ..............................................................................................................15 熱量衡算 .........................................................................................................................................17 反應(yīng)過程的熱量衡算 ...........................................................................................................17 過濾和離心過程的熱量衡算 ...............................................................................................19 產(chǎn)品干燥崗位的熱量衡算 ...................................................................................................20第 5 章 設(shè)備確定及選型 .........................................................................................................22 發(fā)酵罐的設(shè)計 ................................................................................................................................22 發(fā)酵罐的尺寸設(shè)計 ............................................................................................................22 發(fā)酵罐攪拌器軸功率計算 ................................................................................................23 種子罐的計算 ................................................................................................................................24 種子罐的尺寸計算 .............................................................................................................24 種子罐軸功率計算 ............................................................................................................25 發(fā)酵液的貯罐計算 ........................................................................................................................25 過濾器的選擇 .................................................................................................................................25 離心機的選擇 .................................................................................................................................26 干燥機的選擇..................................................................................................................................27 其它設(shè)備的選擇.............................................................................................................................28第 6 章 工藝存在的問題及展望 .............................................................................................29參考文獻 ...................................................................................................................................30附錄 ...........................................................................................................................................33附錄一 生產(chǎn)原料 .................................................................33附錄二 設(shè)備一覽表 ...............................................................33附錄三 工藝流程圖 ...............................................................34附錄四 設(shè)備布局圖 ...............................................................35致 謝 .........................................................................................................................................36年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計設(shè)計者：白威 指導老師：陳光友 講師 摘 要：蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)于 1901 年在日本被發(fā)現(xiàn)，1911 年由柏林納從地中海粉螟的患病幼蟲中分離出來，并依其發(fā)現(xiàn)地點德國蘇云金省而命名. 蘇云金芽孢桿菌簡稱蘇云金桿菌，是內(nèi)生芽孢的革蘭氏陽性土壤細菌，在芽孢形成初期會形成殺蟲晶體蛋白對敏感昆蟲有特異性的防治作用。1990 年，我國蘇云金制劑的產(chǎn)量超過 1500t，1994 年，我國大田使用 Bt 殺蟲劑達一萬多噸，為 1984 年的 100 倍，在工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模上得到了空前的發(fā)展。Martin 和 Travers 從土壤中找到新的 Bt 菌種 ,這一事實改變了 Bt 菌的年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計1歷史。20 世紀 90 年代起 ,人們把尋找 Bt的目光轉(zhuǎn)到植物上。張靈玲等 也從 2 個科植物葉片中分離到 54 株 Bt 菌株 ,還首次從苔蘚上分離獲得殺蟲新菌株。DNA 同源分析如核糖體、16SrDNA 序列、16S223S 轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)序列、基于 Bc 毒素產(chǎn)物的 PCR 和脈沖膠都無法區(qū)別 Bt 和 Bc。國內(nèi)外大量試驗表明 ,一般應(yīng)用 Bt 還是安全的。2022 年 ,丹麥學者 Rosenquist 等從零售商場 48 901 份樣本中發(fā)現(xiàn)有 0. 5%的樣本含有 Bc 類細菌,總量達 10 cfu/以上。 蘇云金芽孢桿菌產(chǎn)品化國內(nèi)外至少有 100 多種 Bt 產(chǎn)品 ,在世界范圍內(nèi)防治農(nóng)業(yè)、林業(yè)和衛(wèi)生等害蟲廣泛應(yīng)用 ,Bt 制劑占微生物農(nóng)藥的 90%以上。我國由于長期依賴于低成本的勞動力 ,再加上我們習慣于消費低質(zhì)量低價格的農(nóng)產(chǎn)品如蔬菜等 ,造成了只注重數(shù)量不注重質(zhì)量的習慣 ,隨著人們生活水平的不斷提高和對食品安全的關(guān)注 ,相信一定會在生物農(nóng)藥工業(yè)做更大的投入 ,將生產(chǎn)出更多高質(zhì)量的 Bt 產(chǎn)品。 2 月、3 月、4 月為生產(chǎn)的淡季，工作日為 78d（ ） ，中季生t旺 t淡產(chǎn)為 140d（ ） ，余下 77d 為節(jié)假日和設(shè)備檢修日，則全年生產(chǎn)天數(shù)為：中(d)t?t?旺 淡中 8214073??計算班產(chǎn)量：2+6+40=48(h)= 天 tn = x300=150(班）總 每 天年產(chǎn) 1000 噸蘇云金芽孢桿菌的發(fā)酵車間工藝設(shè)計4q= = =9（t/班）______一周期生產(chǎn)時間 ______設(shè)備準備時間總t 準 備t______清洗設(shè)備時間 ______生產(chǎn) Bt 的周期清 洗 生 產(chǎn) ______每天的班次 Q______ 一年要求達到的產(chǎn)量每 天n q______每班達到的產(chǎn)量 k——設(shè)備不均系數(shù),在此取 選址本設(shè)計是在通過充分的市場調(diào)研，根據(jù)田園集團的經(jīng)驗， ，在選址方面貫徹了農(nóng)藥工廠選址“應(yīng)遠離重工業(yè)區(qū)，空氣清新，水質(zhì)清純，環(huán)境幽雅無污染”的原則，其廠址選擇在遼寧鞍山達道灣工業(yè)區(qū) 車間生產(chǎn)過程設(shè)計根據(jù)蘇云金芽孢桿菌生產(chǎn)工藝要求，需以下建筑物或構(gòu)筑物。(8)更衣室、衛(wèi)生間:供車間工人使用。采用外環(huán)流氣升式反應(yīng)器，通過氣體噴射推動液體循環(huán)流動以取代傳統(tǒng)的機械攪拌方式，由于能耗低、結(jié)構(gòu)簡單、傳質(zhì)效果好、換熱面積大、剪切力低等優(yōu)點，對 Bt 毒效的提高有很大幫助，但目前還缺乏大型生產(chǎn)的經(jīng)驗，尚處于研究階段；提高攪拌速度或增大通風量以改善供氧環(huán)境，有助于毒效的提高，但勢必以增加能耗為代價。70 年代，我國許多地區(qū)與單位都進行了 Bt 的固態(tài)發(fā)酵研究，直到上世紀 80 年代，其生產(chǎn)工藝才逐漸完善。Capalbo 等人將潮濕的稻谷裝入聚丙烯袋接種 Bt subsp. tolworthi 進行了固態(tài)發(fā)酵實驗室研究，濕度控制在 50%~60%，產(chǎn)物田間毒效良好，48 h 死亡率可達 100%。s。該式的計算基準是標準狀態(tài)，即 0℃及 105Pa 為計算基準。Q 2正值表示需對設(shè)備加熱；負值表示需冷卻。先根據(jù)化合物的分子結(jié)構(gòu)，將各種基團結(jié)構(gòu)的摩爾熱容數(shù)值加和，求出摩爾熱容，再由化合物的分子量換算成比熱容。（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（實際溫度與臨界溫度之比值） ；TC—臨界溫度 K。標準反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)可以在《化學工程手冊》 （第一冊）或《化學工藝設(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 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?。海矗?℃～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=