年產(chǎn)800噸土霉素工廠設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 X0） = 103/()=42448kg 干空氣 /d. 求得空氣在 20 oC 的比容 v0=,則進(jìn)風(fēng)量為 V0=L v0=42448 =36590 m3/d 排風(fēng)量 ： 根據(jù)計(jì)算 ,80 oC 尾氣排出時(shí)的含濕空氣比容 v2=排風(fēng)量 V2=L v2=42448 =46183 m3/d 29 總熱耗 理論熱耗 Qt=L(I2I0)= 42448 ()= 6084920Kj/d 設(shè)定設(shè)備熱量損 耗為 8% 實(shí)際總熱耗 Qp= Qt/nn= 6084920/(18%)=6614043 Kj/d .空氣加熱器面積 查飽和水蒸氣性質(zhì)表得到 ,當(dāng)表壓 時(shí) ,飽和蒸汽溫度 T= oC 其比熱焓為 I=,冷凝水比熱焓 i= 對(duì)數(shù)平均溫度為 △ tm=((Tt0)(Tt1))/ln((Tt0)/(Tt1))=(()())/ln((0)/())= oC 加熱器面積 F=Qp/K△ tm=6614043/蒸汽用量 D= Qp/(1i)= 6614043/()= 3245kg 蒸汽 /d 布袋除塵器的面積和袋數(shù) 一般情況下布袋負(fù)荷去 q=180m3/( m3h) 則袋濾器面積 Fd=V/q=31506/180=175m2 若布袋直徑 120 L2020 則布袋數(shù) Z=F/( d L)=232 袋 管道匯總表 由此可以的到所有車間的管路總表 管道名稱 所 屬車間 管道材料 管徑 /mm 管壁厚 /mm 發(fā)酵罐通氣管 發(fā)酵車間 不銹鋼焊接鋼管 650 10 種子罐進(jìn)液管 發(fā)酵車間 不銹鋼焊接鋼管 45 排料管 發(fā)酵車間 不銹鋼焊接鋼管 133 5 補(bǔ)全料輸液管 發(fā)酵車間 不銹鋼焊接鋼管 12 補(bǔ)稀料輸液管 發(fā)酵車間 不銹鋼焊接鋼管 12 通氨管 發(fā)酵車間 不銹鋼焊接鋼管 12 酸化液進(jìn)料管 酸化稀釋車間 不銹鋼焊接鋼管 133 5 酸化液出料管 酸化稀釋車間 不銹鋼焊接鋼管 133 5 稀釋液進(jìn)料管 酸化稀釋車間 不銹鋼焊接鋼管 133 5 30 稀釋液出料管 酸化稀釋車間 不 銹鋼焊接鋼管 133 5 板框過(guò)濾進(jìn)料管 酸化稀釋車間 不銹鋼焊接鋼管 133 5 板框過(guò)濾出料管 酸化稀釋車間 不銹鋼焊接鋼管 450 5 脫色罐進(jìn)料管 過(guò)濾結(jié)晶車間 不銹鋼焊接鋼管 450 5 脫色罐出料管 過(guò)濾結(jié)晶車間 不銹鋼焊接鋼管 450 5 液氨輸送管 過(guò)濾結(jié)晶車間 不銹鋼焊接鋼管 45 結(jié)晶罐輸液管 過(guò)濾結(jié)晶車間 不銹鋼焊接鋼管 133 5 第六 章 車間布置 見(jiàn)附圖 第 七 章 結(jié)論 本工藝流程只是初步對(duì) 土霉素發(fā)酵提取工序進(jìn)行的設(shè)計(jì)，還有更多可以優(yōu)化的地方，如酸化工藝可以用磷酸替代草酸，結(jié)晶前對(duì)脫色液進(jìn)行超濾可得到注射用土霉素溶液。 脫色工段的流體輸送 : 進(jìn)入脫色罐的管道與板框過(guò)濾流出的管道相同，不銹鋼焊接鋼管 φ4505。 b) 接管直徑的確定 ①按排料管（也是通風(fēng)管）為例計(jì)算其管徑。取 qmax= 6000 KJ/( m3 ． h) 采用豎式列管式換熱器，取經(jīng)驗(yàn) 值 K= 500 KJ/( m3 ． h．℃ ) △ tm=（△ t1△ t2） /(ln△ t1/△ t2)=(125)/(ln12/5)=8 (℃ ) 每天裝 罐，每罐實(shí)際裝液量為 : (m3) 換熱面積 : F= 6000 ( 500 8)= (m3) 設(shè)備結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì) 1).空氣分布器：?jiǎn)喂芡L(fēng) 1 5 2 1 5 3 2 1 5 2 1 1 3 1 24 2).擋板：不設(shè)擋板 3).密封方式：機(jī)械密封 4).冷卻管布置 a) 最高熱負(fù)荷下的耗水量： W= 6000 (（ 2720）） = 105 （ kg/h） =(kg/s) 則冷卻水體積流量為 W’ =，取冷卻水在豎直蛇管中的流速為 v=1m/s,冷卻管總截面積 : S 總 =(m2) 進(jìn)水總管直徑 d 總 2= S 總 /,解出 d 總 = （ m） b) 冷卻管組數(shù)和管徑 設(shè)冷卻管徑為 d0，組數(shù)為 n則： S 總 = nd02，根據(jù)本罐情況，取 n=8，求出管徑： d0= （ m） 查表取φ 89 無(wú)縫鋼管， d 內(nèi) =82mm， d 內(nèi) d0，可滿足要求， d 平均 =86 mm。酸化稀釋共需 4 小時(shí)，屬間歇操作，因此一個(gè)罐可以滿足 6 大罐的需要，即每天工作 4 小時(shí) 酸化罐 : 酸化罐中包含原料發(fā)酵液和加入的酸液，總體為 ，考慮到裝料系數(shù)為 ，則實(shí)際需要的罐體積為 ，因此，選用 2 個(gè)公稱容積為 50m3 的酸化罐即可滿足生產(chǎn)要求 。 則 5 臺(tái)發(fā)酵罐的總?cè)莘e為： 230 5=1150 m3 m3,可滿足需要 主要尺寸 公稱容積VN(m3) 罐內(nèi)徑D(mm） 圓筒高H0(mm) 封頭高h(yuǎn)0(mm) 罐體總高H(mm) 不計(jì)上封頭容積 (m3) 全容積 (m3) 攪拌器直徑D(mm) 攪拌轉(zhuǎn)速n(r/min) 電動(dòng)機(jī)功率N(kW) 200 5000 10000 1300 12600 223 230 1700 150 230 攪拌軸功率（見(jiàn)上表） 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 的二級(jí)種子液 。 管道設(shè)計(jì)：大罐主要接管設(shè)計(jì)，提取各種設(shè)備的主要連接管道。其他如放線菌屬、炭疽桿菌、單核細(xì)胞增多性李斯特菌、梭狀芽孢桿菌、奴卡菌屬、弧菌、布魯菌屬、彎曲桿菌、耶爾森菌等亦較敏感。 本次設(shè)計(jì) 為 生產(chǎn)規(guī)模 800 噸 /年的 土 霉素車間 。 土霉素是微生物發(fā)酵產(chǎn)物， 目前國(guó)內(nèi)土霉素提取工藝為用草酸 (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(shù)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。 臨床上用于 治療上呼吸道感染﹑胃腸道感染﹑斑疹傷寒﹑恙蟲(chóng)病等 。 完成初步設(shè)計(jì)階段圖紙：設(shè)備流程圖、車間平面布置圖 。 所以 選用公稱容積為 50 m3 的 二級(jí)種子罐，裝料系數(shù)為 ,那么該罐生產(chǎn)的能力為 : 50=35(m3) 發(fā)酵的操作時(shí)間需要 48(其中發(fā)酵時(shí)間 44h),這樣生產(chǎn)需要的二級(jí)種子罐應(yīng)為： N= 48/24=（罐） 取整后需 1 臺(tái) 每日投（放）罐次為： (罐 ) 設(shè)備容積的計(jì)算： 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) 的 二級(jí)種 20 子液 ，每天的 種子 液的量： V0=(m3/d) 所需設(shè)備總?cè)莘e： V= 48/(24 )= (m3) 查表公稱容積為 50 m3 的發(fā)酵罐，總?cè)莘e為 。 稀釋罐 : 在稀釋的過(guò)程中加入兩倍體積的水，使得酸化液的體積變?yōu)?，考慮裝料系數(shù)為 ，則實(shí)際需要的罐體積為 ，因此，選取公稱容積為 75m3 的罐5 個(gè)，可滿足每天生產(chǎn)一批的要求。 取豎蛇管端部 U型彎管曲率半徑為 250 mm，則兩直管距離為 500 mm， 兩端彎管總長(zhǎng)度： l0=π D= 500=1570 mm c) 冷卻管總長(zhǎng)度 L 計(jì)算 已知冷卻總面積 F=，無(wú)縫鋼管φ 89 每米冷卻面積為： F0= 1=（ m2） 則冷卻管總長(zhǎng)度： L=（ m）
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