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正文內(nèi)容

年產(chǎn)200噸硫酸鏈霉素工業(yè)鹽發(fā)酵車間的工藝課程設(shè)計(編輯修改稿)

2024-11-28 12:44 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 毫克 /升 /72 小時。故認為鏈霉素生產(chǎn)適宜培養(yǎng)溫度為 ℃左右。有些人認為不一定在 24~31℃的范圍 ,應(yīng)隨菌株不同而適宜溫度有所改變。 pH 值 pH 值直接影響到發(fā)酵過程中各種酶活動 ,影響菌體對基質(zhì)代謝的速度 ,甚 至改變菌體的代謝 途徑及細胞結(jié)構(gòu)。菌體的發(fā)育生長和抗生素的合成有不同的適宜 pH 值。發(fā)酵過程中 pH值必須予以控制 ,才能符合菌體生長和抗生素合成的需要。適合鏈霉菌菌絲生長的 pH 約為 ~,適合于鏈霉素合成的 pH 約為 ~,pH 低于 或高于 ,對鏈霉素的生物合成不利。 pH 對鏈霉素發(fā)酵 影響很大 ,故很多國家為了準確控制 pH 值 ,使用 pH 自動控制裝置。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]。 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。故一般都需加一定量之消沫劑進行 消沫。消沫劑分油脂類、脂肪酸類、脂肪酸酷類、醇類、醚類、胺類、酞胺類、金屬堿類、硅酮類等 ,抗菌素生產(chǎn)中可應(yīng)用硅酮、聚氧乙烯和聚氧丙烯的共聚物 ,其中硅酮對微生物影響小 ,是一種較好的消沫劑。國內(nèi)已成功地使用了聚氧乙烯甘油醚和聚氧丙烯甘油醚作為消沫劑。 [13]。 提取工藝 經(jīng) 3~4級發(fā)酵生物合成鏈霉素。發(fā) 酵液用水稀釋 ,草酸酸化至 ,加熱至 75~80℃ ,通過離心分離或板框過濾 ,除去大量不溶性菌絲體、酸性蛋白、鈣鎂離子、培養(yǎng)基殘渣等雜質(zhì) ,冷卻至 15℃以下 ,再用 NaOH 中和得到符合離子交換工藝要求的澄清鏈霉素原液。這一過程在生產(chǎn)上稱為發(fā)酵液的預(yù)處理。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%。同時 ,通過離子交換樹脂的選擇作用 ,除去絕大部分 的無機離子、色素、蛋白質(zhì)及可見的固形物等。 鏈霉素提取液經(jīng)大孔伯胺基吸附樹脂 D303 樹脂通過 Schiff 反應(yīng)除去雙氫鏈霉糖、鏈霉胍、鏈霉胺等不含醛基的鏈霉素同系物 ,再經(jīng)強酸性陽離子交換樹脂 1 25樹脂和弱堿性陰離子交換樹脂 703樹脂組成的混合床脫鹽中和得到提純液。 提純液先經(jīng)藥用活性炭脫色處理 ,吸附色素和細菌內(nèi)毒素 ,經(jīng)減壓蒸發(fā) ,在 45℃以下濃縮 ,鏈霉素含量由 10%左右濃縮到 45%。最后為了進一步提高成品色級和保證細菌內(nèi)毒素及熱原合格 ,加入一定量的藥用活性炭脫色處理得到符合質(zhì)量要求的成品濃縮液。成 品濃縮液經(jīng)過石棉板除菌過濾 ,噴霧干燥得到白色或類白色的無菌粉末 ,分裝出廠。 工藝計算 物料衡算 [3] 首先計算生產(chǎn) 1000kg 成品鏈霉素所需耗用的原輔材料及其他物料量 : 發(fā)酵液量 :V11000 800247。 [22020 (11%) 95% 75%] 種子液量接種量為 15%:V2V1 15% 牛肉膏耗用量 :種子液用量 :V2 6% 103 6% 葡萄糖耗用量 : 種子液用量 :V2 4%1034% 發(fā)酵液用量 :V1 4% 103 4%2062kg 葡萄糖總共耗用量 :+ KH2PO4 耗用量 : 種子液用量 :V2 1% 103 1% 發(fā)酵液用量 :V1 % 103 % KH2PO4 總共耗用量 :+ MgSO4 耗用量 : 種子液用量 :V2 1% 103 1% 黃豆餅粉耗用量 : 發(fā)酵液用量 :V1 %103% 玉米漿耗用量 發(fā)酵液用量 :V1 % 103 % 9.(NH4)2SO4 耗用量 : 發(fā)酵液用量 :V1 % 103 % : 發(fā)酵液用量 :V1 % 103 % 耗用量 : 發(fā)酵液用量 :V1 % 103 % 200 噸 /年 ,鏈霉素廠發(fā)酵車間的生物料衡算 物料名稱 生產(chǎn) 1000kg 鏈霉素產(chǎn)品的物料量 200t/a,鏈霉素生產(chǎn)的物料量 每日物料量 發(fā)酵液量 m3 10310 種子液量 m3 牛肉膏耗用量 kg 92790 葡萄糖耗用量 kg 474260 KH2PO4 耗用量 kg 16496 MgSO4 耗用量 kg 15465 黃豆餅粉耗用量 kg 82480 玉米漿耗用量 kg 154650 (NH4)2SO4 耗用量 kg 51550 豆油耗用量 kg 20620 CaCO3 耗用量 kg 4124 熱量衡算 [3] 對于單發(fā)酵罐 ,利用直接蒸汽混合加熱 ,蒸汽消耗量為 : 式中 :D??蒸汽消耗量 ,kg G??被加熱料液量 ,kg c??料液的比熱 ,kJ/kg?℃ 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 : +(1 x) 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,η取 10%,忽略種子液的加熱被加熱料液量 : G34370+++++++ 固形物的質(zhì)量百分比 : 料液的比熱 : %+ %℃ 故直接蒸汽混合加熱 ,蒸汽的消耗量 : D1Gct2t1?1+η247。i t2?c 121 101+10%/ 121 105kg 發(fā)酵罐空罐滅菌時的蒸汽消耗量估算 :[4] D5VFρs 式中 : VF??發(fā)酵罐全容積 ,m3 ρ s??發(fā)酵罐滅菌時 ,罐壓下蒸汽的密度 ,kg/m3 滅菌時的溫度為 121℃ ,在該溫度下水蒸汽的密度ρ 發(fā)酵罐全容積 VF 247。 70% 故 D25VFρ s5 105kg 發(fā)酵罐實罐滅菌保溫時的蒸汽消耗量估算 [4] 一般來講 ,保溫時間內(nèi)的蒸汽消耗量可按發(fā)酵罐實罐滅菌直接蒸汽加熱升溫時的蒸汽消耗量的 30%~50%來估算。 故 D350% 105kg 總蒸汽的耗用量為 :DD1+D2+ 105kg 200t/a 鏈霉素車間總熱量衡算表 名稱 規(guī)格 (MPa) 每噸產(chǎn)品消耗 (kg) 每天消耗 (kg) 年消耗量 (kg) 蒸汽 (表壓 ) 105 105 108 耗水量的計算 [4] 種子液用水量 : 發(fā)酵液用水量 : 發(fā)酵冷卻水用量 :只考慮全年平均負荷
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