【正文】 冷卻管體積： V= =(m3) d) 每組管長(zhǎng) L0和管組高 度 每組管長(zhǎng) : L0= L/n=(m) 另需連接管 8m： L 實(shí)際 =L+8=（ m） 可排豎直蛇管的高度，設(shè)為靜液面高度，下部可伸入封頭 250mm。發(fā)酵罐裝料 140m3， 2h 之內(nèi)排空，物料體積流量： Q=140/3600/2= (m3/s) 發(fā)酵液流速取 v=1m/s 排料管截面積： S 料 =Q/v=(m2) 管徑 d： d2= S 料 /,解出 d= （ m） =160 mm 取無(wú)縫鋼管φ 219 25，其內(nèi)徑 169mm160mm，適用。 流出脫色罐的管道 V=，操作時(shí)間為 40min， 物料體積流量 smQ /)60/40(3600 2 9 1 .9 7 3??? 發(fā)酵液流速取 v=1m/s，排料管截面積 mvQS ???料 管徑 mSd ??? 料 故選用不銹鋼焊接鋼管取 φ4505，其內(nèi)徑 440mm390mm。 干燥條件 混合氣體由 45oC 加熱到 150oC，噴霧干燥器進(jìn)口溫度 150 oC，噴霧干燥器出口溫度 110 oC，物料 出口溫度 60 oC，進(jìn)口溫度 60 oC，采用壓力式霧化器霧化。 ③排料時(shí)間復(fù)核 ：物料流量 Q= m3/s，流速 v=1m/s， 管道截面積： S= =(m2) 相應(yīng)流量比： P=Q/Sv=( 1)= 倍 排料時(shí)間： t=2 =（ h） 支座選擇 ： 裙式支座 酸化設(shè)備的流體輸送 ： 酸化液進(jìn)料管即采用發(fā)酵液的排空管不銹鋼焊接鋼管 φ1335。 作圖表明，各組冷卻管相互無(wú)影響。 處理液密度 =，處理時(shí)間取 30min，板框壓濾機(jī)處理能力 ： )/( 3 660*30 1 8*3 6 0 03 6 0 0 3 hmT VQ ??? ， M=*= 因此選用如下設(shè)備，因考慮到兩級(jí)脫色，故選 2 臺(tái)： 22 型號(hào) 過(guò)濾面積/m2 濾板數(shù)量/pcs 濾框面積 /m2 最大工作壓力/MPa 處理能力/t 質(zhì)量 /t LaroxPF 96 96 16 96 70 73 脫色罐 : 脫色保留時(shí)間 3050 分鐘，取 40min，液通過(guò)樹(shù)脂罐的線(xiàn)速度控制在， 取 ，則物料在罐內(nèi)停留的距離即 *40*60=，考慮裝料系數(shù) ，則 ，因此選取罐體高度超過(guò) 的罐即可。 所以選用公稱(chēng)容積為 5m3 的二 一 級(jí)種子罐，裝料系數(shù)為 ,那么該罐生產(chǎn)的能力為 : 5= (m3) 發(fā)酵的操作時(shí)間需要 38(其中發(fā)酵時(shí)間 35h),這樣生產(chǎn)需要的二級(jí)種子罐應(yīng)為： N= 38/24=（罐） 取整后需 2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(chǎng) ,日產(chǎn) 的二級(jí)種子液，每天的種子液的量： V0=(m3/d) 所需設(shè)備總?cè)莘e： V= 38/(24 )= (m3) 查表公稱(chēng)容積為 5m3 的發(fā)酵罐，總?cè)莘e為 。 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。 O HHCH3OO HO HO HON ( C H 3 ) 2C O N H 2圖一 土霉素分子式 5 由于土霉素的廣泛應(yīng)用， 臨床常見(jiàn)病原菌對(duì)土霉素素耐藥現(xiàn)象嚴(yán)重 ，并且由于其副作用嚴(yán)重，現(xiàn)在臨床上多用于獸用藥 設(shè)計(jì)目標(biāo)任務(wù) 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)年產(chǎn) 800 噸（ 成品 含 量 ： 99% ） 土霉素工廠(chǎng)設(shè)計(jì) 一、基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 M = 800t/a 成品效價(jià) Ud = 1000 單位 /毫克 年平均發(fā)酵水平 Uf = 35000 單位 /毫升 年工作日 m = 315 d/a 發(fā)酵基礎(chǔ)工藝參數(shù) 土 霉素的發(fā)酵周期 T 為 184 小時(shí)，輔助時(shí)間為 10 小時(shí)， 發(fā) 酵中 罐周 期為 44 小時(shí)，輔助時(shí)間 4 小時(shí) 發(fā)酵周期為 35 小時(shí)，輔助時(shí)間 3 小時(shí) 接種比為 20%，液體損失率為 15% 大罐 一個(gè)發(fā)酵周期內(nèi)所需全料的量為： 32m3 大罐 一個(gè)發(fā)酵周期內(nèi)所需稀料的量為： 17m3 逃液 、 蒸發(fā) 、 取樣 、放罐損失 總計(jì)為總料液的 15% 大、中、小罐通氣量 分別為 、 、 （ 每分鐘內(nèi)單位體積發(fā)酵液通入的空氣的量 ） 氨氮的利用情況，培養(yǎng) 2040 小時(shí)，每 4 小時(shí)補(bǔ)一次 ,每次1015L，控氨水平在 45mg/100ml 以上 培養(yǎng)基 配比 ： 小罐 中罐 大罐 全料 稀料 組成 配比（ %） 配比 （ %） 配比（ %） 配比（ %） 配比（ %） 黃 豆餅粉 淀粉 氯化鈉 碳酸鈣 6 磷酸二氫鉀 磷酸氫二鉀 植物油 4 1 提取 基本 工藝參數(shù) 名稱(chēng) 參數(shù) 名稱(chēng) 參數(shù) 脫色崗位收率 % 發(fā)酵液效價(jià) 35000u/ml 結(jié)晶干燥崗位收率 86% 濾液效 價(jià) 11000u/ml 過(guò)濾崗位收率 116% 母液效價(jià) 1370u/ml 總收率 99% 濕晶體含水量 30% 發(fā)酵液密度 濾液密度 20%氨水密度 氨水加量 12% 成品含水量 % 脫色 保留時(shí)間 3050 分鐘 酸化加水量 230%v/v 濾液通過(guò)樹(shù)脂罐的線(xiàn)速度控制在 /s 作工藝參數(shù)一覽表 名稱(chēng) 反應(yīng)時(shí)間 ( τ + τ、 )/h 裝料系數(shù) φ 酸化稀釋 4 結(jié)晶 8 本設(shè)計(jì)基本內(nèi)容 工藝流程設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱有關(guān)資料、文獻(xiàn)，搜集必要的技術(shù)資料，工藝參數(shù)，進(jìn)行生產(chǎn)方法的選擇比較，工藝流程與工藝條件確定的論證。 設(shè)計(jì)中 借鑒了實(shí)際發(fā)酵 車(chē)間的布置，設(shè)計(jì)為 3 層車(chē)間，共安裝 5 個(gè)發(fā)酵罐， 1 個(gè)酸化罐， 2 個(gè)二級(jí)種子罐， 1 個(gè)一級(jí)種子罐， 1 個(gè)通氨罐， 2 個(gè)補(bǔ)料罐，1 個(gè)板框過(guò)濾器， 1 個(gè)結(jié)晶罐，脫色罐，噴霧式干燥器等等相關(guān)設(shè)備 。目前，中國(guó)已成為世界上最大的土霉素生產(chǎn)國(guó)，占 70%。 土霉素 屬 四環(huán)素類(lèi)抗生素 ， 廣譜抑菌劑 。 7 熱量衡算：不要求 設(shè)備選型：大、中、小罐、通氨、補(bǔ)料罐的尺寸及數(shù)量；大罐的罐壁、封頭、攪拌 裝置及軸功率。 生產(chǎn)能力、數(shù)量和容積的確定 發(fā)酵罐容積的確定： 選用 200m3罐 ，全容積為 230m3 生產(chǎn)能力的計(jì)算： 選用公稱(chēng)容積為 200 m3的發(fā)酵罐，裝料系數(shù)為 ,那么該罐生產(chǎn)土霉素的能力為 : 200 =140 (m3) 由前面的物料衡算中，已知年產(chǎn) 800 噸土霉素的工廠(chǎng) ,日產(chǎn) m3的土霉素。 : 每個(gè)三級(jí)發(fā)酵罐需要 17m3 的稀料，且有 5 個(gè)發(fā)酵罐均連續(xù)操作，考慮裝料系數(shù)為 ， 17*5/= m3，故選取公稱(chēng)容積為 50 m3 的儲(chǔ)罐 3個(gè)。 結(jié)晶罐 : 采用三級(jí)連續(xù)結(jié)晶，設(shè)三級(jí)罐的總體積為 V V/(V處理量 /24)8 V處理量 m3，則 V m3 為了晶核的形成和形成晶體的飽滿(mǎn)，三級(jí)罐應(yīng)依次由小到大 則分別選擇 公稱(chēng)容積為 5m3 10m3 100m3 的三個(gè)罐串聯(lián)即可滿(mǎn)足要求。本設(shè)計(jì)選 A3鋼，以降低設(shè)備費(fèi)用。 板框過(guò)濾設(shè)備的輸送 : 進(jìn)入板框過(guò)濾機(jī)的管道與稀釋液流出的管道相同，不銹鋼焊接鋼管 φ1