【正文】 ......................................21 發(fā)酵罐與種子罐物料的計(jì)算 .............................................................................22 發(fā)酵工段水用量與原料消耗量的計(jì)算 .............................................................24 發(fā)酵液預(yù)處理過(guò)程的計(jì)算 ..................................................................................25 發(fā)酵液稀釋過(guò)程的計(jì)算 ......................................................................................27 吸收交換過(guò)程的計(jì)算 ..........................................................................................28 吸附交換罐樹脂再生過(guò)程的計(jì)算 .....................................................................29 虹吸軟水沖洗過(guò)程的計(jì)算 ................................................................................29 解吸過(guò)程的計(jì)算 ................................................................................................30 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 活性炭脫色過(guò)程的計(jì)算 ....................................................................................30 補(bǔ)還原過(guò) 程的計(jì)算 ............................................................................................31 提煉過(guò)程的數(shù)據(jù) ................................................................................................31 第 5 章 能量衡算 ............................................................................................................34 發(fā)酵過(guò)程放熱量的計(jì)算 ......................................................................................34 發(fā)酵過(guò)程冷卻水用量的計(jì)算 .............................................................................34 發(fā)酵過(guò)程蒸汽用量的計(jì)算 ..................................................................................36 發(fā)酵過(guò)程空氣用量的計(jì)算 ..................................................................................37 發(fā)酵過(guò)程工程負(fù)荷量 ..........................................................................................38 提取過(guò)程的設(shè)計(jì)參數(shù)與計(jì)算 .............................................................................38 提取過(guò)程工程負(fù)荷量 ..........................................................................................40 第 6 章 設(shè)備計(jì)算及選型 ...............................................................................................42 發(fā)酵罐的設(shè)備計(jì)算 ..............................................................................................42 三級(jí)種子罐的設(shè)備計(jì)算 ......................................................................................46 二級(jí)種子罐的設(shè)備計(jì)算 ......................................................................................51 一級(jí)種子罐的設(shè)備計(jì)算 ......................................................................................54 發(fā)酵罐與種子罐設(shè)備一覽表 .............................................................................58 提取工段列管式換熱設(shè)備衡算 .........................................................................58 預(yù)處理罐的設(shè)備衡算 ..........................................................................................58 稀釋罐的設(shè)備衡算 ..............................................................................................59 吸附交換罐的設(shè)備衡算 ......................................................................................59 解吸液儲(chǔ)罐、脫色罐、補(bǔ)還原罐的設(shè)備衡算 ..............................................59 設(shè)備用電負(fù)荷表 ................................................................................................60 第 7 章 工廠車間布置 ...................................................................................................61 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 車間布置設(shè)計(jì)原則 ..............................................................................................61 車間結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)裝置布置 ..................................................................................61 第 8 章 總 結(jié) ..................................................................................................................62 參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................................65 致 謝 ...............................................................................................................................67 附 錄 ...............................................................................................................................68 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 1 第 1 章 緒 論 鏈霉素簡(jiǎn)介 硫酸雙氫鏈霉素 (dihydrostreptomycin sulfate, DHS)屬于半合成氨基糖苷類抗生素，為鏈霉素中鏈霉糖部分的醛基氫化而成，在獸醫(yī)臨床上用于治療革蘭陰性菌和部分革蘭陽(yáng)性菌引起的感染，它的抗菌效果和鏈霉素大致相同 [1]。其分子結(jié)構(gòu)是由鏈霉肌、鏈霉糖和 N甲基 L葡萄糖胺三部分以苷鍵相聯(lián)結(jié)而成的。鏈霉素在中性溶液中能以三價(jià)陽(yáng)離子形式存在，所以，可用離子交換法進(jìn)行提取。同時(shí) 在生產(chǎn)鏈霉素存在時(shí)生物心肌的力增加 [9]。但是這都掩蓋不住鏈霉素在醫(yī)藥、衛(wèi)生等諸多領(lǐng)域的作用，仍然具有廣闊前景。目前國(guó)外鏈霉素的主要生產(chǎn)企業(yè)是美國(guó)的輝瑞公司和法國(guó)的羅納 近十年來(lái)，我國(guó)鏈霉素的年產(chǎn)量一直維持在 1000 t以上，其中，國(guó)內(nèi)產(chǎn)量最大的是華北制藥廠，年產(chǎn)量在 650 t 左右 ，其次是大連遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 4 制藥廠和山東濟(jì)寧抗生素廠年產(chǎn)量均在 200 ~ 250 t 左右 [19]。從中國(guó)制造走向中國(guó)創(chuàng)造，仍然是國(guó)內(nèi)抗生 素行業(yè)所追求的目標(biāo)。鏈霉素分子中鏈霉糖部分的醛基被還原成伯醇基后，就成為雙氫鏈霉素，其抗菌效能與鏈霉素大致相同，但對(duì)聽遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 5 覺神經(jīng)的毒性比鏈霉素大。 鏈霉素的用途 鏈霉素是一種堿性苷，與酸類結(jié)合成鹽，獸醫(yī)臨床上常用的是硫酸鏈霉素。肌遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 6 肉內(nèi)注射一次的量，家畜每 10 mg/kg體重，每日注射兩次。 藥理作用及副作用 鏈霉素是一種氨基糖苷類藥，經(jīng)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)通過(guò)細(xì)菌細(xì)胞膜，與細(xì)菌核糖體30 S 亞單位的特殊受體蛋白結(jié)合，干擾信息核糖核酸與 30 S 亞單位間起始復(fù)合物的形成，抑制蛋白合成。 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 7 3）前面已介紹過(guò)鏈霉素屬氨基糖苷類抗菌素，對(duì)腎臟的毒性較多，腎功能有損害的病人應(yīng)該少用和不用，即使一定要用，必需經(jīng)常查驗(yàn)?zāi)I功能和尿常規(guī)，老年人因藥物血濃度維持時(shí)間比年輕者長(zhǎng)，所以， 應(yīng)用鏈霉素要減量和謹(jǐn)慎使用，并進(jìn)行嚴(yán)密觀察。 鏈霉菌產(chǎn)生的抗生素種類繁多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從結(jié)構(gòu)上區(qū)分，大致可把農(nóng)用抗生素分為下列六大類： 1）氨基糖類抗生素：這類抗生素屬于糖的衍生物，由糖或氨 基酸與其它分子結(jié)合而成。此外，少部分還具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)或誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性的效果，因此鏈霉菌在生物防治應(yīng)用上極具潛力 [27]。 鏈霉素中致病菌極少，用作基因工廠受體比較安全，這是將鏈霉素發(fā)展為有價(jià)值的遺傳工程菌系統(tǒng)的有利條件，可望它在低成本、大規(guī)模生產(chǎn)各種蛋白方面起到特殊作用 [29]。 （ 4）對(duì)發(fā)酵設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)化工計(jì)算與設(shè)計(jì)。 （ 5）生產(chǎn)過(guò)程幾乎全部采用的機(jī)械化，部分系統(tǒng)自動(dòng)化。 （ 3）工藝流程： 目前國(guó)內(nèi)外多采用離子交換法提取鏈霉素，其工藝流程如圖： 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 12 圖 21 工藝流程圖 Fig 21 Process flow diagram 工藝設(shè)計(jì)的主要步驟 （ 1）菌種發(fā)酵： 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。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(wú)菌檢查為指標(biāo)。 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 13 菌種發(fā)酵：將種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)的種子接入發(fā)酵罐內(nèi)已滅菌的培養(yǎng)基中，通入無(wú)菌空氣，攪拌培養(yǎng)，在罐溫為 27℃ 下，發(fā)酵約 7 ~ 8 d。成品濃縮液經(jīng)過(guò)石棉板除菌過(guò)濾，噴霧干燥得到白色或類白色的無(wú)菌粉末，或者將濃縮液直接做成水針劑，分裝出廠。 （ 2）二級(jí)種子罐至三級(jí) 種子罐按 10%計(jì)算。 （ 4）滅菌培養(yǎng)基至發(fā)酵罐設(shè)置一個(gè)分配站。 （ 4）冷鹽水： 10 ~ 0℃ （溫差 10℃ ）， MPa，用于料液冷卻保溫。 表 44 配料用水量 一覽表 Table 44 Ingredients water 設(shè)