【正文】 817810；視鏡玻璃用鋼化繃硅玻璃，型號(hào)為：SJ25。（5）液位計(jì) 選用板式液位計(jì)IPg118304，JB59764，與樹脂進(jìn)口等高。（6）出液口 可參照進(jìn)料口選取。吸附2小時(shí)，洗脫2小時(shí)，再生1小時(shí)每個(gè)離交柱的相關(guān)計(jì)算如下：（二）、 上柱 濕樹脂體積 樹脂的交換量 上柱量 = ———————————————————————— 發(fā)酵液中L異亮氨酸含量 發(fā)酵液中NH4+含量 ——————————— + ————————— L異亮氨酸相對(duì)分子質(zhì)量 NH4+相對(duì)分子質(zhì)量 其中： 發(fā)酵液中L異亮氨酸含量 發(fā)酵液中NH4+含量= —————————————— L異亮氨酸相對(duì)分子質(zhì)量 102 = ———————— =103 則： 85 103 上柱量= ———————————————— 103 103 —————— + ——————— 18 = m3參照太倉天誠(chéng)防腐化工設(shè)備廠的聚丙烯離子交換柱相關(guān)參數(shù)，有上柱流速采用20 m3/h，水洗一般為上柱發(fā)酵液體積的1~2倍，這里采用1倍的水洗，即每柱的洗水為： 1 = m3（三）、 洗脫 樹脂體積 樹脂全交換量 17 5%氨水的體積= ———————————————————— 氨水溶液含量 氨水相對(duì)密度其中： ———— 17————氨水相對(duì)分子質(zhì)量 查相關(guān)資料得： 樹脂全交換量=106 247。（ 103 ）247。 =根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》有： 20℃氨水的密度，4%，6% 則： 5%氨水的密度 =（+）/ 2 = 所以： 103 17 5%氨水的體積= —————————————— 5% =所以： ，則： 每柱實(shí)際總氨水用量= = m3 總的氨水的用量=26=堿液儲(chǔ)罐： 采用廣東玉隆玻璃鋼有限公司，型號(hào)為YS08，材質(zhì)為玻璃鋼，立式的氨水儲(chǔ)罐。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用兩個(gè)氨水儲(chǔ)罐，則每個(gè)儲(chǔ)罐儲(chǔ)存的氨水的量為： 247。2 = 如果這里取每個(gè)儲(chǔ)罐的裝填系數(shù)為70%，則理論上每個(gè)儲(chǔ)罐的體積應(yīng)為： 247。70% = m3根據(jù)以上計(jì)算這里取D=4m ，H=8m，所以體積為： V=（D/2）2H= m3 符合要求（四）、 再生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，~，~，可以滿座交換需要。 樹脂體積 樹脂全交換量 6%HCl用量= —————————————————— HCl溶液的含量 HCl的相對(duì)密度其中：———— 樹脂全交換量的倍數(shù)————HCl的摩爾質(zhì)量根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》有：20℃，6%則： 6%HCl用量= —————————————— 6% =酸儲(chǔ)罐： 采用無錫新龍科技有限公司，鋼襯塑臥式儲(chǔ)罐。它是以純聚乙烯為原料，與鋼板、鋼網(wǎng)結(jié)合在一起形成的儲(chǔ)罐，具有無焊接縫、無毒性、不滲漏、耐腐蝕、抗老化、抗沖擊、壽命長(zhǎng)、符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等特點(diǎn)。臥式還具有進(jìn)料揚(yáng)程低、更耐壓的特點(diǎn)。 因?yàn)槊總€(gè)批次共需6個(gè)離交柱，現(xiàn)在采用3個(gè)HCl儲(chǔ)罐： 6 = m3如果這里取每個(gè)儲(chǔ)罐的裝填系數(shù)為70%，則理論上每個(gè)儲(chǔ)罐的體積應(yīng)為： 247。70% = m3 247。3= 取80m3 的儲(chǔ)罐 則： 參照該公司的HCl儲(chǔ)罐的尺寸得：直徑D=，罐總高H=。（五）、 A液量即高流分的量 收集PH=3~8之間的流分，取其量約占氨水體積的40%左右。由以上計(jì)算可知： 每柱A液量=40%= m3所以： 總的A液量=26 = m3理論上離交后每個(gè)周期得到的L異亮氨酸的量：85%= 料液儲(chǔ)罐：采用無錫新龍儲(chǔ)罐科技有限公司的生物儲(chǔ)罐來儲(chǔ)存高餾分，所以當(dāng)選用1個(gè)儲(chǔ)罐時(shí)，按80%的裝填量，則需要的體積約為： 247。80%= ，取V=69m3，D=4m，H=。 廢液儲(chǔ)罐：根據(jù)對(duì)比各種廢水儲(chǔ)罐和本設(shè)計(jì)的需要之后，決定采用江西天安水環(huán)?？萍加邢薰静讳P鋼水罐。其型號(hào)為：TASX；材質(zhì)為：SUS304食品級(jí)的不銹鋼，耐腐性很強(qiáng)；本設(shè)計(jì)取額定容量為：結(jié)合前面相關(guān)的操作單元產(chǎn)生的廢液，主要是在離交的時(shí)候產(chǎn)生的廢液為最多，則有： 每批水洗產(chǎn)生廢液： 6 = 每批洗脫產(chǎn)生廢液： 6= 每批再生產(chǎn)生廢液： 6= + += 247。80%=所以這里取3個(gè)280m3的儲(chǔ)水罐，其長(zhǎng)為8m，寬均為7m，高為5m。水儲(chǔ)罐： 同樣采用該公司的水儲(chǔ)罐，所以總的洗水為： 6 = 現(xiàn)在采用1個(gè)長(zhǎng)為6m，寬為8m，即體積為V=68 =408m3。離心泵： 采用型號(hào)為：IH8050200，流量為：50m3/h，揚(yáng)程為：50m，效率為：63%的離心泵，輸送時(shí)間為：247。50 = 活性炭脫色 這里采用顆?；钚蕴棵撋娜蝿?wù)是：進(jìn)一步對(duì)料液脫色純化L異亮氨酸，是產(chǎn)物更純凈。采用GH15顆?；钚蕴棵撋?，根據(jù)食品衛(wèi)生要求，不宜采用環(huán)氧樹脂一類材料和不銹鋼材料制作炭柱。因?yàn)樘恐偕^程中，酸堿交替，縮短設(shè)備使用壽命，故以采用襯膠或襯瓷磚柱為宜。 參照溫州市東頂機(jī)械制造有限公司的脫色柱的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，則有： ，操作溫度大概為50℃ ，脫色時(shí)間約為30分鐘，活性炭柱升溫時(shí)間為1h。上柱流速取10m3/h ，所以流加時(shí)間為：247。10=。脫色柱的直徑D=4m，H=8m，所以其體積約為： V=（D/2）2H= m3 如果這里裝柱量按70%來填充的話，則裝柱體積為： 70%=由于本設(shè)計(jì)采用的是顆粒狀的活性炭， m3，，符合要求可以達(dá)到很好的脫色效果。 料液儲(chǔ)罐：同樣采用無錫新龍儲(chǔ)罐科技有限公司的生物儲(chǔ)罐來儲(chǔ)存脫色液，可以選用1個(gè)與離交后一樣的大小的儲(chǔ)罐。 離心泵： 采用型號(hào)為：IH8050200，流量為：50m3/h，揚(yáng)程為：50m，效率為：63%的離心泵，輸送時(shí)間為：247。50 = 反滲透 反滲透操作是：使L異亮氨酸得到了大大的濃縮，有利于后序提取。采用有機(jī)卷式膜，濃縮至6%，則濃縮后得到的濃縮液為： %6% = ，所以這里采用的膜面積為20m3，外形尺寸為：355（m）。 料液儲(chǔ)罐： 同樣采用無錫新龍儲(chǔ)罐科技有限公司的生物儲(chǔ)罐來儲(chǔ)存濃縮液，只需采用1個(gè)D=1m，H=2m，V=（D/2）2H =。廢液儲(chǔ)罐： 同樣采用江西天安水環(huán)保科技有限公司不銹鋼水罐，，所以有： （－）247。80%= 所以 ，這里取1個(gè)長(zhǎng)為3m，寬為4m，則體積V=66 m3。 濃漿泵： 這里采用型號(hào)為：I1B1寸的濃漿泵，理論流量為：，揚(yáng)程為：50m，所以理論上輸送時(shí)間為：247。=。 六、 減壓濃縮等電結(jié)晶取D=3m ，H=2m則： 體積V=（d/2）2 h = m3 理論上此操作后每個(gè)周期得到的L異亮氨酸的量：90% =核算：，所以以上這些設(shè)計(jì)過程是符合生產(chǎn)要求的。（一）、 壁厚 根據(jù)《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》有： 罐體壁厚： PD內(nèi) S = —————— + C 2 [σ]216。 其中： P————容器壓力，取P= [σ]————設(shè)計(jì)溫度下的許用壓力，這里取[σ]=1270kg/cm3 216。————焊縫系數(shù)，這里取216。= C————壁厚的附加量，這里取C= 所以： 3 103 S = —————— + 2 1270 = 此處取S=7mm （注：這里P=，而1kg/cm3=104Pa；許用應(yīng)力：A3取[σ]=1270kg/cm3，16Mn取[σ]=1730kg/cm3；焊縫系數(shù)：Dg≦800 mm時(shí)，單面對(duì)接焊，無墊板，局部探傷，取216。=，Dg≧800 mm時(shí)，雙面對(duì)接焊，局部探傷，取216。=。）核算： 工作壓力=P/（）=（）=由《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》附錄一表13可查得：A3材料在工作壓力為4kg/cm3對(duì)應(yīng)罐體壁厚為7mm時(shí)的公稱直徑Dg=2300~2600mm左右，這與上面選取的 D=3m還是比較接近的，所以符合要求。（二）、 攪拌器的設(shè)計(jì) （1）攪拌器尺寸： 固體攪拌通常取d=~ （其中d為葉輪直徑，D為等電罐內(nèi)徑），本設(shè)計(jì)取d==3= ； 葉寬B==。 （2）攪拌轉(zhuǎn)速： 公認(rèn)的n=2030rpm，此處取n=25rpm 。 （3）聯(lián)軸器：本設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速較低，剛性要求也不大，所以可以采用造價(jià)成本低、構(gòu)造簡(jiǎn)單而剛性凸緣聯(lián)軸器，參照《機(jī)械零件設(shè)計(jì)原理》，這里選用的型號(hào)為GZ4. 這里采用一臺(tái)普通的離心機(jī)就行。 減壓等電結(jié)晶操作使液態(tài)的L異亮氨酸結(jié)晶稱為固體顆粒，且收率達(dá)到90%。 重結(jié)晶參照杭州科豪機(jī)械有限公司的結(jié)晶設(shè)備尺寸，這里選擇規(guī)格為30L，材料為304不銹鋼，內(nèi)管直徑為400mm，套管直徑為500mm，保溫層為600mm。，如按70%的裝填系數(shù)算，則需要的重結(jié)晶罐的體積為： 247。70%= m3 本設(shè)計(jì)取D=，H=，則實(shí)際采用的重結(jié)晶罐的體積為： V=（D/2）2 H = 這里也采用一臺(tái)離心機(jī)。八、 干燥采用南京天塔機(jī)械設(shè)備有限公司的雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥設(shè)備。，所以可以選擇一個(gè)型號(hào)為GSZ100，工作容積為50L，。 整個(gè)生產(chǎn)流程統(tǒng)一采用碳鋼材料制成的無縫鋼管來輸送料液。設(shè)備一覽表 序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量規(guī)格與型號(hào)材料1微濾1640m2陶瓷膜2廢液儲(chǔ)罐1532（m）不銹鋼3離心泵3Ih10080125不銹鋼4料液儲(chǔ)罐3V=110m3鋼襯塑料5料液儲(chǔ)罐4V=100m3鋼襯塑料6超濾11088（m）有機(jī)卷式膜7離交柱6V= SUS304L8堿罐2V=玻璃鋼9酸罐3V=80m3鋼襯塑料10料液儲(chǔ)罐2V=69m3鋼襯塑料11廢液儲(chǔ)罐3875（m）不銹鋼12水罐168（m）不銹鋼13脫色柱1V=14離心泵2Ih8050200不銹鋼15反滲透1355（m）有機(jī)卷式膜16儲(chǔ)罐1V=鋼襯塑料17廢液儲(chǔ)罐134（m）不銹鋼18濃漿泵1I1B19減壓等電結(jié)晶1V=20重結(jié)晶1V=21雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥1GSZ10022離心機(jī)223管道數(shù)根碳鋼42參考文獻(xiàn)【1】常高峰. 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