【導(dǎo)讀】結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)1萬噸谷氨酸鈉的生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)，通過雙酶法谷氨酸中糖發(fā)。酵以及一次等電點(diǎn)提取工藝生產(chǎn)谷氨酸鈉。紹，以期有助于了解通氣發(fā)酵工藝和主要設(shè)備的有關(guān)知識(shí)。產(chǎn)流程，并對(duì)流程中的原料進(jìn)行物料衡算、熱量衡算及設(shè)備的選擇。平，同時(shí)可以大大減少生產(chǎn)所形成的有機(jī)廢水、廢渣，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。玉米進(jìn)行浸泡磨漿，再調(diào)成15Bx，調(diào)，加細(xì)菌α-淀粉酶進(jìn)行液化，85℃30min，加糖化酶60℃糖化24h，過濾后可供配置培養(yǎng)基。種子罐容積大小取決于發(fā)酵罐大小和種量比例。物產(chǎn)生的能量供給細(xì)胞中合成反應(yīng)所需要的能量。目前所發(fā)現(xiàn)的谷氨酸產(chǎn)生菌均不能利用淀。值，形成谷氨酸銨；另外，一部分分解放出氨隨排氣溢出。成成分；酶的激活劑或抑制劑；調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的滲透壓；調(diào)節(jié)pH值和氧化還原點(diǎn)位等。因此，發(fā)酵的過程產(chǎn)生少量泡沫是正常的。保藏斜面培養(yǎng)基：牛肉膏l(xiāng)％，蛋白胨l％，氯化鈉％，瓊脂2％，。

　　

【正文】 φ —— 焊接縫隙， φ = C—— 壁厚附加量（ cm） 321 CCCC ??? 式中 C1—— 鋼板負(fù)偏差，現(xiàn)取 C1= C2—— 為腐蝕余量，現(xiàn)取 C2=2mm C3—— 加工減薄量，現(xiàn)取 C3=0 ? ? ? ?cmmmC ????? ? ?cmS ????? ?? 選用 14mm厚 A3鋼板制作。 ②封頭壁厚計(jì)算：標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的厚度計(jì)算公式如下： ? ? CPPQS ??? ??2 （ cm） 式中 P= D=500cm 〔σ〕 =127MPa C=++=（ cm） φ = ? ?cmS ????? ?? 種子罐 發(fā)酵所需的種子從試管斜面出發(fā)，經(jīng)活化培養(yǎng)，搖瓶培養(yǎng)，擴(kuò)大至一級(jí)乃至二級(jí)種子罐培養(yǎng)，最終向發(fā)酵罐提供足夠數(shù)量的健壯的生產(chǎn)種子。種子罐冷卻方式采 用夾套冷卻。 二級(jí)種子罐容積和數(shù)量的確定 30 ①二級(jí)種子罐容積的確定：接種量為 7%計(jì)算，則種子罐容積 V 種 2為： ? ?32 m11%71 5 9 .6 3%7 ????? 總種 VV 式中 V 總 —— 發(fā)酵罐總?cè)莘e（ m3） ② 二級(jí)種子罐個(gè)數(shù)的確定：種子罐與發(fā)酵罐對(duì)應(yīng)上料。發(fā)酵罐平均每天上 2罐，需二級(jí)種子罐 3 個(gè)。種子罐培養(yǎng) 8h，輔助操作時(shí)間 8~10h，生產(chǎn)周期 16~18h，因此，二級(jí)種子罐 3個(gè)已足夠，其中一個(gè)備用。 ③主要尺寸的確定 種子罐仍采用幾何相似的機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐。 H： D=2： 1，則 種子罐總?cè)莘e量 V39?？?為： ’封‘筒‘總 VVV 2?? 簡(jiǎn)化方程如下： ? ?323 mDDDV ????? ?‘總 整理后 33 ?? DD 解方程得 D= 則 H=2D=2 =（ m） 查得封頭高 H39。封 ? ?mmH 3 7 5253 5 0 ???‘ 封 罐體總高 H39。罐 ： ? ?mmHHH 5035006437522 ?????? ’筒‘ 封‘ 罐 單個(gè)封頭容量： V39。封 =（ m3） 封頭表面積： S 封 = 圓筒容量 ： ? ?32 ??? DDV‘筒 不計(jì)上封頭容積 ： ? ? 2 mVVV ????? ‘筒’封‘ 有效 校核種子罐總?cè)莘e V39。總 ： 31 ? ? mVVV ?????? ‘筒’封‘總 比需要的種子罐容積 11m3大 ，可滿足設(shè)計(jì)要求。 ④冷卻面積的計(jì)算 采用夾套冷卻 Ⅰ 發(fā)酵產(chǎn)生的總熱量： ? ?hkJQ / % 4?? ????總 Ⅱ 夾套傳熱系數(shù)： ? ? ? ?℃???? hmkJK 2/250~ 現(xiàn)取 K= 220kJ/（ m2 h℃） 【 9】 Ⅲ 平均溫差：發(fā)酵溫度 32℃；水初溫 20~23℃，取 23℃；水終溫 27℃，則 平均 溫差： ℃72 59 ???? mt Ⅳ 需冷卻面積 F： ? ?24 mtKQFm ??????? 總 Ⅴ 核算夾套冷卻面積：按靜止液深確定夾套高度： 靜止液體浸沒筒體高度 ： ? ? 20 ?????罐封醪 S VVH 液深 ： ? ?mm2 1 3 51 7 6 03 7 50 ????? HHH L 封 夾套可能實(shí)現(xiàn)的冷卻面積為封頭表標(biāo)面積 S 封 與圓筒被液體浸沒的筒體為表面積 S 筒之和： ? ?20 ????? ???? 封封筒夾 SDHSSS ? 夾套高度應(yīng)不 高于動(dòng)態(tài)時(shí)的液面高度，因高于液面的傳熱面積，并沒有起多少冷卻作用。 綜上，傳熱需要的面積 F=（ m2） 該設(shè)計(jì)夾套能提供的冷卻面積為 S 夾 = m2 S 夾 〉 F，可滿足工藝要求。 ⑤設(shè)備材料的選擇 32 采用 A3鋼制作 ⑥壁厚計(jì)算 Ⅰ 夾套內(nèi)罐的壁厚 CEDm P LDS ???????? 式中 D—— 設(shè)備的公稱直徑， 140cm m—— 外壓容器的穩(wěn)定系數(shù)，與設(shè)備的起始橢圓度有關(guān)，在我國(guó)， m=3 P—— 設(shè)計(jì)壓力，與水壓有關(guān)， P= E—— 金屬材料的彈性模量 [9]，對(duì) A3鋼 E=2 105MPa C—— 壁厚附加量， C=C1+C2+C3=++0= L—— 筒體長(zhǎng)度， L=110cm 將數(shù)值代入公式： ? ?cmS 5???????? ??? ???? 取 9mm Ⅱ 封頭的厚度δ 封 ：查《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》 P317 表 16 碳鋼橢圓封頭最大需用內(nèi)部壓力 i 對(duì)于上封頭，取δ 封 =6mm ii 對(duì)于下封頭，取δ 封 =8mm Ⅲ 冷卻外套壁厚：查《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》 P314表 13 碳鋼 與普低鋼制內(nèi)壓圓筒壁厚，確定δ 套 =5mm Ⅳ 外套封頭壁厚：查《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》 P316表 15 橢圓形封頭（ JBH54— 73），確定δ 套封 =6mm ⑦設(shè)備結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì) Ⅰ 擋板：根據(jù)全擋板條件， ??ZDB 式中 B—— 擋板寬度 B＝（ ） D= 1400=140mm D—— 罐徑 D＝ 1400mm Z—— 擋板數(shù)： ???? BDZ 取 Z＝ 6塊 Ⅱ 攪拌器：采用六彎葉渦輪攪拌器 直徑 ： 33 Di＝ ~ 現(xiàn)?。? mmDD i 4 9 01 4 0 ???? 葉片寬度： mmDh i 2801 4 0 ???? 弧長(zhǎng)： mmDr i ???? 盤徑： mmD i 1 0 5 01 4 0 ????? 葉弦長(zhǎng)： mmDl i 3 5 01 4 0 ???? 攪拌器間距： mmDY i 490?? 底距： mmb 490? 攪拌器轉(zhuǎn)速 N2，根據(jù) 50L罐， 470r/min，使用 P0/V為基準(zhǔn)放大 [6]， 50L 罐 N1 ＝470r/min， 攪拌器直徑 Di=112mm ? ?m in/1 7 64 9 01 1 24 7 03/23/22112rDDNN????????????????? 兩擋攪拌。 一級(jí)種子罐 ① 一級(jí)種子罐的選型 選用機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐 ② 一級(jí)種子罐容積和數(shù)量的確定 種子罐容積的確定：接種量按 2%計(jì)算，則種子罐容積 V 種 1為 ? ?321 %211%2 mVV ????? 種種 34 故選用公稱體積為 100L的發(fā)酵罐，發(fā)酵罐的主要尺寸為：罐內(nèi)徑 400mm，圓柱高 800mm，封頭高 125mm，罐體總高 1050mm，封頭容積 ，圓柱部分容積 100L， 不計(jì)上封頭的容積112L，全容積 123L，攪拌槳直徑 135mm。冷卻選用夾套冷卻。 一級(jí)種子罐個(gè)數(shù)的確定：一級(jí)種子罐與二級(jí)種子罐對(duì)應(yīng)上料。二級(jí)種子罐平均每天上 2罐，需一級(jí)種子罐 3 個(gè)。種子罐培養(yǎng) 8h，輔助操作時(shí)間 8~10h，生產(chǎn)周期 16~18h，因此，一級(jí)種子罐 3已足夠，其中一個(gè)備用。 空氣分過濾器 二級(jí)種子罐分過濾器 二級(jí)分過濾器風(fēng)量的計(jì)算： ? ? ? ?m i n/??????? 查《生物工程設(shè)備》 P389 表 319 JLSD型空氣過濾器技術(shù)特性，選用 JLSD025型空氣過濾器，過濾能力 ，外型尺寸φ 75 520mm, 重量 5kg，進(jìn)出口管徑φ 2020，與種子罐進(jìn)風(fēng)口不一致，可采用法蘭變徑即可。過濾能力 ，能滿足生產(chǎn)要求。 數(shù)量與二級(jí)種子罐數(shù)量一致，共 3只。 一級(jí)種子罐分過濾器 一級(jí)分過濾器風(fēng)量的計(jì)算： ? ? ? ?m i n/??????? 查《生物工程設(shè)備》 P389 表 319 JLSD型空氣過濾器技術(shù)特性，選用 JLSD001型空氣過濾器，過濾能力 ，外型尺寸φ 22 150mm, 重量 ，進(jìn)出口管徑φ 61，與種子罐進(jìn)風(fēng)口不一致，可采用法蘭變徑即可。過濾能力 ，能滿足生產(chǎn)要求。數(shù)量與一級(jí)種子罐數(shù)量一致，共 3只。 發(fā)酵罐分過濾器 ①分過濾器濾層直徑計(jì)算： sv?4VD ?濾層 式中 V—— 通過發(fā)酵罐分過濾器的空氣流量（ ） ? ?smV / 3?????? Vs—— 通過分過濾器的氣速，現(xiàn)取 則 ? ? ????濾層D ② 分過濾器直徑： 濾層過濾器 ~ ? 。 35 現(xiàn)取 ： ? ?m1 .1 3 68 7 ???? 濾層過濾器 DD 查金屬材料表，選無縫鋼管，或用鋼板卷制。圓整倒推薦值： D 過濾器 =1200mm ③分過濾器的壁厚：設(shè)計(jì)壓力 P= ? ?cmS ????? ?? 取 S=6mm。 ④進(jìn)出氣管：進(jìn)出氣管直徑可取與設(shè)備通風(fēng)管一致，即φ 133 4無縫管 ⑤數(shù)量 ：分過濾器與發(fā)酵罐相配合，每罐一個(gè)，共需 2臺(tái)。 ⑥濾層厚度：同種子罐，分過濾器 5~6層超細(xì)玻璃纖維濾紙，經(jīng)樹脂處理過使用。 ⑦分過濾器高度： ? ?mm1 8 0 01 2 0 ????? 過濾器筒 Dh ? ?mm1 8 0 01 2 0 ????? 過濾器錐 Dh 參考 文獻(xiàn) [1YK9i088YsOCGyLyw4AdoQCNqBiUs4TfcYr8kjL_tFYiXV5du4DZ3qItF5O3jTW [2 36 [37rXueKw_3onxAKPpE2p9rYp1yq6ABSzRzjZajBM3yxoIUZqxxBeGQwr_66ylRK [4lJbuB2rP4gnwCzivGrSJukHhhOen1VoZ3TgsEXaxuXt0lZQKDFBeJ8S3DjW6C [5 [60zmOu1OmjG1JsnvT3ekqD7FCOfxY0a1NKnp3zAgExXAvFyXVLnWCBFA4Tv2ppS [7 [8]高孔榮主編 .發(fā)酵設(shè)備 [M].中國(guó)輕工業(yè)出版社 ,1998:2328 [9]丁浩等編 .化工工藝設(shè)計(jì) [M],上海 :上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 ,1989,12. [10]華南工學(xué)院 .發(fā)酵工程與設(shè)備 .北京輕工業(yè)出版社 .1981 [11]王國(guó)棟等編 .化工 原理 [M].吉林人民出版社 ,1994:2026 [12]胡繼強(qiáng) .食品機(jī)械與設(shè)備 [M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社 :1997:2131. 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