年產(chǎn)200噸硫酸鏈霉素工業(yè)鹽發(fā)酵車間的工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-08-12 12:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 25℃時(shí)，發(fā)酵單位為 1180 毫克 /升 /118 小時(shí)； 27℃時(shí)為 2041 毫克 /升 /118 小時(shí)； 29℃時(shí)為2194 毫克 /升 /104 小時(shí)，而 31℃時(shí)則為 414 毫克 /升 /72 小時(shí)。故認(rèn)為鏈霉素生產(chǎn)適宜培養(yǎng)溫度為 ℃左右。有些人認(rèn)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(dòng)，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(xì)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(zhǔn)確控制 pH 值，使用 pH 自動(dòng)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(shí)，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(shí)進(jìn)行消沫控 制，就產(chǎn)生逃液等現(xiàn)象，發(fā)酵不易正常進(jìn)行。故一般都需加一定量之消沫劑進(jìn)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， 7 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 pH3． 0 左右，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?jiān)入s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(jià)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(jìn)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(shí)，通過離子交換樹脂的選擇作用，除去絕大部分的無機(jī)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(qiáng)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(xì)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(jìn)一步提高成品色級和保證細(xì)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。 菌種 斜面孢子培養(yǎng) 搖瓶種子培養(yǎng) 空氣 粗過濾 空氣壓縮機(jī) 兩級冷卻 原料 預(yù)處理 水解 過濾 8 工藝計(jì)算 物料衡算 [3] 9 首先計(jì)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： ： V1=1000 800247。 [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： V1 4%= 103 4%=2062kg 葡萄糖總共耗用量： +2062= ： 種子液用量： V2 1%= 103 1%= 發(fā)酵液用量： V1 %= 103 %= KH2PO4總共耗用量： += ： 種子液用量： V2 1%= 103 1%= ： 發(fā)酵液用量： V1 %= 103 %= 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 %= ： 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 200t/a，鏈霉素生產(chǎn)的 每日物料量 10 產(chǎn)品的物料量 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： )1()( 2 12 ???? ?? cti ttGcD 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(shí)料液的溫度 ,℃ t1—— 加熱開始時(shí)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℃ ) 故直接蒸汽混合加熱，蒸汽的消耗量 : D1=Gc(t2t1) (1+η )247。 (it2 c) = (12110 (1+10%)/( ) = 105kg 發(fā)酵罐空罐滅菌時(shí)的蒸汽消耗量估算： [4] D=5VFρ s 式中 : VF—— 發(fā)酵罐全容積 ,m3 ρ s—— 發(fā)酵罐滅菌時(shí) ,罐壓下蒸汽的密度 ,kg/m3 滅菌時(shí)的溫度為 121℃，在該溫度下水蒸汽的密度ρ s=發(fā)酵罐全容積 VF =247。 70%= 故 D2=5VFρ s=5 = 105kg 發(fā)酵罐實(shí)罐滅菌保溫時(shí)的蒸汽消耗量估算 [4]
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1