【正文】 生物工程產(chǎn)品工藝學(xué)》 .高等教育出版社 .20xx 年 、謝萬如《制藥工程課程設(shè)計》 .20xx 年 。 盡管面對這么多問題，但是 這次設(shè)計也是有所收獲的， 我 通過 在中國知網(wǎng)查閱資料，了解了硫酸鏈霉素的各種相關(guān)知識，也知道了發(fā)酵車間的 設(shè)計內(nèi)容。本設(shè)計由于發(fā)酵罐較大，故采用底部伸入法。設(shè)發(fā)酵罐內(nèi)附件占有體積 ,則發(fā)酵液總占有體積： V 總 =V 液 +V 管 +V 附件 =42++= 筒體部分液深為 : (V 總 V 封 )/S 截 =()/( )= 豎蛇管總高： H 管 =+= 又兩端彎管總長 l0=,兩端彎管總高為 則直管部分高度 :h=H 管 = 一圈管長： l=2h+l0=2 += 每組管子圈數(shù) n0=L0/l=現(xiàn)取管間距為： 外 = = 冷卻管與冷卻面積 19 冷卻面積（ m2） 冷卻管總長（ m） 冷卻管型號 248。 D擋板與罐壁之間應(yīng)留有一定的間隙，避免培養(yǎng)液中的固體成分堆積在擋板背側(cè)，其大小為 ， 。/D)*和 (HL/D)*為標準尺寸范圍值 ,而 (D180。/D 值不符合標準尺寸范圍 ,根據(jù)實際情進行校正 ,校正式為 : P 校 =P[(D180。 生產(chǎn)能力的計算 平均每罐產(chǎn)品生產(chǎn)量： 20*70%*99%*95%*70%*220xx/800=(kg) 發(fā)酵罐個數(shù) N=發(fā)酵周期每天放罐數(shù) =8*3+1=25 個 主要尺寸的計算 公稱容積： 20m3 發(fā)酵罐的 H/D 值取 2 20m3通用式發(fā)酵罐的主要尺寸來確定 .得到 罐內(nèi)徑 m 封頭容積 m3 圓柱高 m 圓柱部分容積 m3 封頭高 m 不計上封頭的容積 m3 罐體總高 m 全容積 m3 攪拌器設(shè)計 從消耗功率來看：平葉 彎葉 箭葉 從發(fā)酵液中氣含率來看：平葉 彎葉 箭葉 從軸向混和效果來看：箭葉 彎葉 平葉 從上述條件綜合考慮，再考查國內(nèi)外的主要選型情況。 {c2*(tk－ tH)}=QF*VL247。℃ ) t2—— 加熱結(jié)束時料液的溫度 ,℃ t1—— 加熱開始時料液的溫度 ,℃ i—— 蒸汽的熱焓 ,kJ/kg η —— 加熱過程中由于熱損失而增加的蒸汽消耗量 ,η 可取 5%10% 又料液的比熱： c= + （ 1x） x—— 固形物的質(zhì)量百分比 根據(jù)地理位置及氣候條件，取一年中的最低室溫 10℃作為料液的初始溫度 t1， 11 η 取 10%，忽略種子液的加熱被加熱料液量 : G=34370+++++++ = 固形物的質(zhì)量百分比 : x=料液的比熱 : c= %+ (%)=(kg原液中的鏈霉素在水溶液中離解成三價陽離子，應(yīng)用鈉型弱酸性陽離子交換樹脂1 10 樹脂或大孔 D152 樹脂進行吸附，洗脫后成為鏈霉素洗脫液，在這一步提取過程中使水溶液中的鏈霉素得到富集，含量由不到 1％濃縮到 20％。 泡沫與消沫 鏈霉素發(fā)酵過程產(chǎn)生大量泡沫，尤其在發(fā)酵前期，由于菌絲生長處于對數(shù)生長期，代謝旺盛，在通氣和連續(xù)攪拌條件下產(chǎn)生大量泡沫，如不及時進行消沫控 制，就產(chǎn)生逃液等現(xiàn)象，發(fā)酵不易正常進行。故認為鏈霉素生產(chǎn)適宜培養(yǎng)溫度為 ℃左右。應(yīng)盡量增大 Vs，但其超過一定限度后溶氧濃度不再上升，反而會造成泡沫上升，發(fā)酵中間產(chǎn)物未及被利用即被帶出而造成不良后果，甚至使攪拌器周圍充滿氣泡從而使攪拌失去作用，造成溶氧下降。據(jù)文獻記載 [19]，空氣中氧在培養(yǎng)液中的飽和濃度(1 a tm, 25℃ )大約只有 毫克分子 (O2)升 /小時，而鏈霉素發(fā)酵液中菌體的攝氧率在 10~50 毫克分子 (O2)升 /小時。因此在培養(yǎng)過程中，必須嚴格控制好罐溫、通氣攪拌和泡沫，以保證菌絲生長良好，得到合乎要求的種子。種子 質(zhì)量以菌絲階段、發(fā)酵單位、菌絲粘度或濃度、糖氮代謝、種子液色澤和無菌檢查為指標。 斜面孢子培養(yǎng) 將砂土管（或冷 凍管）菌種接種到斜面培養(yǎng)基，經(jīng)培養(yǎng)后即得原始斜面。 全廠工藝論證 [1] 硫酸鏈霉素生產(chǎn)工藝 硫酸鏈霉素生產(chǎn)工藝概述 硫酸鏈霉素的整個生產(chǎn)過程可分為以下 4個工藝階段： （ 1） 篩選生產(chǎn)菌種 （ 2） 無菌空氣的制備和發(fā)酵工藝 （ 3） 鏈霉素的提取 （ 4） 硫酸鏈霉素的加工制備 由這四個工藝階段硫酸鏈霉素生產(chǎn)廠家一般將其生產(chǎn)分為以下四個生產(chǎn)車間： （ 1） 生產(chǎn)菌種篩選和準備車間 （ 2） 發(fā)酵車間 （ 3） 提取車間 5 （ 4） 精制車間 除以上四個車間外，為保障生產(chǎn)過程中對培養(yǎng)基和無菌水等的需要，還設(shè)置了其它部門。 ②提取精制 ，發(fā)酵液經(jīng)酸化、過濾，除去菌絲及固體物，然后中和，通過弱酸型陽離子交換樹脂進行離子交換，再用稀硫酸洗脫 ,收集高濃度洗脫液──鏈霉素硫酸鹽溶液。屬于氨基糖甙堿性化合物，它與結(jié)核桿菌菌體核糖核酸蛋白體蛋白質(zhì)結(jié)合，起到了干擾結(jié)核桿菌蛋白質(zhì)合成的作用，從而殺滅或者抑制結(jié)核桿菌生長的作用。 [ 硫酸鏈霉素化學(xué)結(jié)構(gòu)式 ] 鏈霉素是一種從灰鏈霉菌的培養(yǎng)液中提取的抗菌素。待斜面長滿孢子后 ,制成懸浮液接入裝有培養(yǎng)基的搖瓶中，于 27℃下培養(yǎng) 45～ 48 小時待菌絲生長旺盛后，取若干個搖瓶，合并其中的培養(yǎng)液將其接種于種子罐內(nèi)已滅菌的培養(yǎng)基中，通入無菌空氣攪拌，在罐溫 27℃下培養(yǎng) 62～ 63 小時，然后接入發(fā)酵罐內(nèi)已滅菌的培養(yǎng)基中，通入無菌空氣，攪拌培養(yǎng)，在罐溫為 27℃ 下，發(fā)酵約 7～ 8 天。 設(shè)計要求 根據(jù)以上設(shè)計內(nèi)容，書寫設(shè)計說明書 完成圖紙（ 1 號圖紙）：帶控制點工藝流程圖（初步設(shè)計階段），發(fā)酵設(shè)備總裝圖（剖面和俯視圖）或車間平面布置圖。其過程一般包括：斜面孢子培養(yǎng)、搖瓶種子培養(yǎng)、種子罐培養(yǎng)和發(fā)酵培養(yǎng)等。鏈霉素發(fā)酵經(jīng)常使用搖瓶種子來接種種子罐。種子質(zhì)量對后期發(fā)酵的影響甚大，種子必須符合各項質(zhì)量要求（ 糖氮代謝、菌絲粘度和濃度、菌絲階段、效價和無菌要求），方能轉(zhuǎn)罐。它在整個代謝過程中以葡萄糖作為主要碳源，只有以氧做為最終電子受體時方能獲得大量能量，來滿足菌體生長、繁殖和合成鏈霉素。 e、空氣流量：體積氧傳遞系數(shù)中，Vs 為空氣在罐中的直線速率，它與空氣流量是等效的。據(jù)報道， z38 菌株對溫度高度敏感： 25℃時，發(fā)酵單位為 1180 毫克 /升 /118 小時； 27℃時為 2041 毫克 /升 /118 小時； 29℃時為2194 毫克 /升 /104 小時，而 31℃時則為 414 毫克 /升 /72 小時。這樣，可 提高發(fā)酵單位，又可以減少培養(yǎng)基中碳酸鈣的用量，在發(fā)酵 液預(yù)處理時，還可減少中和用的酸量 [12]。這一過程在生產(chǎn)上稱為發(fā)酵液的預(yù)處理。 [220xx （ 1－ 1%） 95% 75%]= (接種量為 15%):V2=V1 15%= ：種子液用量： V2 6%= 103 6%= ： 種子液用量： V2 4%= 103 4%= 發(fā)酵液用量