【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 O4 K2HPO4 3H2O MgSO4 7H2O MgSO4 4H2O FeSO4 7H2O 8 生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述 的種子罐配料罐中加入 的培養(yǎng)基，待攪拌均勻后，用泵打入種子罐中，種子罐用 138℃水蒸氣進(jìn)行夾套加熱滅菌（使培養(yǎng)基從 20℃升至121℃），再用冷卻水使之冷卻到 37℃，接入菌種后培養(yǎng)到對(duì)數(shù)期待用。 2．在 10 m3 的發(fā)酵罐配料罐中加入 的培養(yǎng)基，開(kāi)啟攪拌待混勻后，用泵打入發(fā)酵罐中，進(jìn)行滅菌，用 138℃水蒸氣先進(jìn)行間接加熱（使培養(yǎng)基從 20℃升至 90℃），再用蒸汽直接加熱（使培養(yǎng)基從 90℃升至 121℃），然后用冷卻水使之冷卻到 37℃，待用。 14h，再用離心機(jī)進(jìn)行離心分離，收集菌體，廢液放入貯罐中。 物料衡算 已知培養(yǎng)基成分： 葡萄糖 ，硫酸銨 ，玉米漿 ， KH2PO4 ，K2HPO4 3H2O ， MgSO4 7H2O ， MgSO4 4H2O ， FeSO4 7H2O ，水 1000ml 發(fā)酵罐的物料衡算 發(fā)酵液 G=1050 ?? ， 葡萄糖 G1= ?? kg 硫酸銨 G2= ?? kg 玉米漿 G3= ?? kg KH2PO4 G4= ?? kg K2HPO4 3H2O G5= ?? kg MgSO4 7H2O G6= ?? kg MgSO4 4H2O G7= ?? kg FeSO4 7H2O G8= ?? kg 9 水 G 水 = 679010501000 ??kg 種子罐的物料衡算 發(fā)酵液 G= ?? kg， 葡萄糖 G1= ??kg 硫酸 銨 G2= ?? kg 玉米漿 G3= ?? kg KH2PO4 G4= ?? kg K2HPO4 3H2O G5= ?? kg MgSO4 7H2O G6 ? ?? kg=31g MgSO4 4H2O G7= ?? kg= FeSO4 7H2O G8= ?? kg= 水 G 水 = 31010501000?? kg 能量衡算 發(fā)酵罐能量衡算 發(fā)酵罐（不銹鋼蛇形管傳熱） （培養(yǎng) ?? 基溫度 從 20℃升到 90℃） 已知 G=1050kg， t1=20℃ ， t2=90℃ c=(kg℃ ) ts=138℃ 查表得 r= kJ/kg K=1250~1900 kJ/(m2 h℃ ) 取 K=1674 kJ/(m2 h℃ ) ? =5%~10%，取 10% )1()( 12 ????? r ttGcS = %)101( 1 5 5 )2090( 1 2 9 ????? = 已知 ? =1~ 取 ? =1h KFGc?? ㏑ Ftt ttss ????? 1674 ㏑ 90138 20xx8?? =1 F= 10 2. 直接加熱過(guò)程的蒸汽量（培養(yǎng)基溫度從 90℃升到 121℃） t1=90℃ ， t2=121℃ 查表得 138℃下 i = kJ/kg， sc =(kg℃ ) ? =5%~10%，取 10% %)101( )90121()1()( 2 12 ????? ??????? ?? ?tci ttGcS s kg 1211 ?st ℃ st2 =10℃ 371 ?ft ℃ （實(shí)測(cè)當(dāng)培養(yǎng)基溫度 t1 為 80℃時(shí)，此時(shí)冷卻水出口溫度 t2 為 30℃） K=1674 kJ/(m2 h℃ ) ??cc kJ/(kg℃ ) 108021 21/ 2 ??????? ? tt tteA sWcKF /KFW? （ ㏑ Ac2） =1674 /? (㏑ ）? = 種子罐的能量衡算 種子罐體積小于 5 m3 采用夾套加熱 1. 間接加熱過(guò)程的蒸汽量 已知 V 種 = % ?? m3 3 2 5 .51 0 5 ???種G kg t1=20℃ ， t2=121℃ ， r=? =5%~10%，取 10% )1()( 12 ????? r ttGcS = %)101( 1 5 5 )201 2 1( 2 5 ????? = 取 ? = K=830~1250kJ/(m2 h℃ ) 取 K=1000kJ/(m2 h℃ ) KFGc?? ㏑ Ftt ttss ????? 1 0 00 ㏑ 121138 20xx8?? = F= m2 11 2. 冷卻階段的冷卻水用量 1211 ?st ℃ st2 =10℃ 371 ?ft ℃ （實(shí)測(cè)當(dāng)培養(yǎng)基溫度 t1 為 80℃時(shí)，此時(shí)冷卻水出口溫度 t2 為 30℃） K=1000 kJ/(m2 h℃ ) ??cc kJ/(kg℃ ) 108021 21/ 2 ??????? ? tt tteA sWcKF /KFW? （ ㏑ Ac2） =1000 /? (㏑ ）? = 主要設(shè)備計(jì)算 發(fā)酵罐尺寸的計(jì)算 已知發(fā)酵培養(yǎng)接種量為 3%，發(fā)酵時(shí)間為 14h，發(fā)酵罐的攪拌轉(zhuǎn)速為 120rpm，通氣量為 ，發(fā)酵液密度為 1050kg/m179。,粘度為 s。每升發(fā)酵液可以純化得到 L絲氨酸產(chǎn)品 36g。年操作日 300 天，生產(chǎn)裕度為 10%,生產(chǎn)方式：間歇生產(chǎn)。水蒸氣 138℃，冷卻水進(jìn)出口溫度根據(jù)實(shí)際情況確定。 因?yàn)榘l(fā)酵時(shí)間為 14h，再考慮發(fā)酵罐滅菌，降溫，出料，清洗等輔助時(shí)間。確定發(fā)酵周期為 24h。 發(fā)酵液中產(chǎn)物的濃度： % 0 5 0 103633 ????? 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 全年生產(chǎn)周期數(shù)： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 單個(gè)周期發(fā)酵液體積計(jì) 算 : 0 5 010% 0 0%)101(2 0 0 3 ??????? m3 裝料系 數(shù) ~?? VV? 取 0? = ? =所以我們選用 3 個(gè) 10 m3 的發(fā)酵罐，另選一個(gè)作為備用罐。 實(shí)際裝料系數(shù)： % ??? 發(fā)酵罐裝液量： m?? H/D=~3，取 H/D= 12 320 DHDV ?? ? 330 DDV ?? ? =10 D=, H=2D= 已知 31~21?Dd 取 d== 已知 121~81?DW ,取 W=101 D= 圓整 W= 已知 ~?dB ，取 B== 圓整 B= 已知 ~?dS , 取 S== 圓整 S= mHDHD 1312 ???? ? mDHH L ????? 假設(shè)用兩層攪拌器，所以 SL=HL－ B－ S=－ － = 檢驗(yàn)： SL/d=~2 范圍內(nèi) 攪拌器軸功率計(jì)算 已知 d= D= n=120rpm=2 r/s ρ =1050kg/ m3 μ =?s ReM= 422 1 0 ?????? ?nd104 （屬湍流狀態(tài)） 采用六彎葉渦輪攪拌器，讀圖可知 K= P=kn3d5ρ = 353 ????? ?KW 校正系數(shù) f= )/)(/(31 dHdDL = ? ? ? ? ?? 實(shí)際 P*=f P= ?? kw 因?yàn)橛袃蓪訑嚢杵鳎?? ? *2 ?????? pp kw 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的通氣量 Q0=VL? VVM= ??? min/3m gQ = 0Q ( 273273t? )Lt HgP ????? ? 61021)1 0 1 (1 0 1 ? 13 = ?(27320273?)?? ? 0 5 0 1 1 0 1 6 ?????? ? =Na= 0 8 2 0 33 ???ndQ g ? ? ag NPP ?? =? = Pg= ?? ?? 種子罐的計(jì)算 種子罐的尺寸計(jì)算 因?yàn)榻臃N量為 3%，故 V 種 = % ?? m3 裝料系數(shù) ~?? VV? 取 0? = ? =應(yīng)去 2 個(gè) m3 的種子罐 H/D=~3，取 H/D= 320 DHDV ?? ? 330 DDV ?? ? =， D=, H=2D= 已知 31~2