【導(dǎo)讀】近年來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了四環(huán)素令人感興趣的新用途，如：用于治療淋病、梅毒等性??；最新藥理證實(shí)，四環(huán)素具有獨(dú)特的促進(jìn)新骨生成的作用，國外醫(yī)學(xué)專家提。素其效益亦將成倍增加。土霉素堿作為獸禽用藥和飼料添加劑．拓展了四環(huán)類抗生素的使用范圍。料產(chǎn)量現(xiàn)已超過1億噸，市場需求量很大，預(yù)計(jì)需求還會(huì)不斷增長。生產(chǎn)廠家主要集中在中國，故每年國際市場從我國進(jìn)口土霉素堿約8400噸左右。添加劑年需量4000噸左右，且有繼續(xù)增長的勢頭，產(chǎn)品供不應(yīng)求，市場前景看好。這次，我的設(shè)計(jì)的題目是“年產(chǎn)600噸土霉素堿生產(chǎn)車間擴(kuò)初設(shè)計(jì)”。設(shè)計(jì)中，我要運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)，根據(jù)老師提供的設(shè)計(jì)依據(jù)按照實(shí)際生產(chǎn)狀況去設(shè)計(jì)，多思考，理論結(jié)合實(shí)際。為了做好這次設(shè)計(jì)，學(xué)校還組織我們?nèi)ナパ┐蟪蛇M(jìn)行了為期兩。周的參觀實(shí)習(xí)，讓我們對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有了更深入的了解，對(duì)我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)幫助巨大。

　　

【正文】 16800 （ 2318） 1000= 大罐補(bǔ)料罐 補(bǔ)氨水罐 V 補(bǔ) N= 消后 = = m3/批 V0= V 補(bǔ) N／ =／ = 設(shè) H0／ D=2 取 V1= m3 V1=π /4 D2H0= ∴ D= ， H0=2D= m Ha=1/4D= H b= 封頭容積 V2 =π /4 D2（ H b +1/6D） =π /4 （ +1/6 ） = m3 V= V1+ 2V2 = +2 = ∴假設(shè)合理。 罐體總高： H= H0+2（ Ha+ H b ） =+2（ +） = m 液柱高： HL = H0η + Ha+ H b= ++= m 補(bǔ)糖罐 V 補(bǔ) C=48%V 消后 － V 補(bǔ) n = － = m3/批 V0= V 補(bǔ) C／ 2=／ = 圓整為 12 m3 設(shè) H0／ D=2 V1=π /4 D2H0=10 ∴ D= H0=2 D= m Ha=1/4D= H b= 封頭容積 V2=π /4 D2（ H b +1/6D） =π /4 （ +1/6 ） = m3 V= V1+ 2V2 = 10+2 = ∴假設(shè)合理。 罐體總高： H= H0+2（ Ha+ H b） =+2（ +） = m 液柱高： HL = H0η + Ha+ H b= ++= m 取 4 個(gè)補(bǔ)糖罐。 補(bǔ)糖配料罐 幾何尺寸 V0= V 糖 ／η 0=／ = 取 V1=π /4 D2H0=13 m3 令 H0／ D=2 ∴ D=2 m H=4 Ha=D/4= m Hb= m 封頭容積 V2=π /4 D2（ H b +1/6D） =π /4 22（ +1/6 2） = m3 V= V1+ 2V2 = 13+2 = m3 ∴假設(shè)合理。 罐體總高： H= H0+2（ Ha+ H b ） =4+2（ +） = m 液柱高： HL = H0η + Ha+ H b=4 ++= m 攪拌器功率 攪拌器直徑： D i =1/3D = m 擋板寬度： B== m 攪拌葉間距： S=2 D i = m 攪拌葉與罐底距離： C= D i = m C +2S =+2 = ＜ HL C +3S =+2 = HL ∴選用 3 層六箭葉渦輪式攪拌器 Re = D i2ρ n／μ = 140 1050／ 60 = 104 104為湍流 查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》， Np= 軸功率： P0 = Np Di5ρ n3 = （ 140/60） 3 1050 = kW f=1/3[（ D/ D i）（ HL /D i） ]1/2= ∴ P 校正 =P0f= = kW 電機(jī)選型：查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》選用 Y160L6 型電機(jī) 功率： 11kW，轉(zhuǎn)數(shù)： 970 r/min，效率： 87% 檢驗(yàn)： 11 87%=＞ kW ∴選型合適 旋風(fēng)分離器 大罐 兩個(gè)大罐合用一臺(tái)旋風(fēng)分離器，一共七臺(tái)。 假定（ d p） min=10μ m 查《抗生素 生產(chǎn)設(shè)備》， L′ =， b′ =， h′ = Q 標(biāo) =VVm V 大放 = =42m3/min P 工況 =P 罐 － P 標(biāo) = 105+ 106－ 105= 106Pa Q g= Q 標(biāo) P 標(biāo) T 工況 ／（ P 工況 T 標(biāo) ） = 105（ 273+32）／（ 105 273） = m3/min Q 原 =2 = ∴空氣流量： Wg=／（ d p） min4/3=分離器直徑： D=（ V／ h′ b′ Wg） 1/2= m 取為 1m 中、小罐及其它罐合用一臺(tái)旋風(fēng)分離器 。 中罐 Q 標(biāo) =VVm V 大放 = =P 工況 =P 罐 － P 標(biāo) = 105+ 106－ 105= 106 Pa Qg = Q 標(biāo) P 標(biāo) T 工況 ／（ P 工況 T 標(biāo) ） = 105（ 273+32）／（ 105 273） = m3/min 小罐 Q 標(biāo) =VVm V 小放 = =P 工況 =P 罐 － P 標(biāo) = 105+ 106－ 105= 106Pa Qg = Q 標(biāo) P 標(biāo) T 工況 ／（ P 工況 T 標(biāo) ） = 105（ 273+31）／（ 105 273） = Q 總 =2 Qg小 ＋ 2Qg中 =2 ＋ 2 = m3/min= m3/s ∴空氣流量： Wg=／（ dp） min4/3= m/s 分離器直徑： D=[V／（ h′ b′ W g） ]1/2= m 空氣過濾器 總過濾器 令表壓： P 表 = 105Pa，溫度： 30℃，纖維： d f=10μ m，填空率：α =8% 臨界流速（ Wg） c= 104 df= 104 10 106=空氣通過無介質(zhì)過濾器時(shí)的流速： W=Wg（ 1－α） =（ 1－ 8%） =Q 標(biāo) =14 ＋ 3 ＋ 3 = m3/min Qg總 = Q 標(biāo) P 標(biāo) T 工況 ／ P 工況 T 標(biāo) = 105（ 273+32）／ 105 273 = 分過濾器 小罐 設(shè) P 表 = 105Pa， T=304K， W= Qg = Q 標(biāo) P 標(biāo) T 工況 ／（ P 工況 T 標(biāo) ） = 105 304／（ 105 273） = m3/min 中罐 設(shè) P 表 = 105Pa， T=304K Qg = Q 標(biāo) P 標(biāo) T 工況 ／（ P 工況 T 標(biāo) ） = 105 304／（ 105 273） = 大罐 設(shè) Pg= 105Pa， T=304K Q 標(biāo) =42m3/min Q g = Q 標(biāo) P 標(biāo) T 工況 ／（ P 工況 T 標(biāo) ） = 105 304／（ 105 273） = 提取階段 〈酸化罐〉 幾何尺寸 設(shè)有 8 個(gè)酸化罐，酸化罐與稀釋罐同用，裝料系數(shù)為 。 每次用 4個(gè)罐， V 稀釋后 = m3 V′ = V 稀釋后 ／ 4= m3 V= V′／ = m3 取 21m3 設(shè) H0／ D=3 V1=π /4 D2H0=21 ∴ D= m H= 3D= 液柱高： HL = +ha+hb = = m 攪拌器 采用 2 層六箭葉渦輪攪拌器。 攪拌器直徑： D i =1/3D = 擋板寬度： B== 攪拌葉間距： S= i = 攪拌葉與罐底距離： C= D i = C + S = + = ＜ HL C +2S =+2 = HL ρ =107 ㎏ s2/m4 n=130r/min μ = ㎏ S/m3 則： Rem=Di3ρ n／μ = 130 1050／ 60 =＞ 4000 查《發(fā)酵設(shè)備》， Np= 軸功率： P0 = Np Di5ρ n3 = （ 130/60） 3 1050 = kW f 校正 =1/3[（ D/ D i）（ HL /D i） ]1/2= ∴實(shí)際軸功率 P*= f 校正 P0 = = 各層總攪拌功率： Pn= P* [1＋ （ 2－ 1） ]= N 電 = Pg／η 1η 2η 3 = ／ = 查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》，選用 Y200L26型電機(jī) 功率： 22kW，轉(zhuǎn)數(shù)： 970 r/min，效率： % 檢驗(yàn)： 22 %= kW＞ N 電 ∴選型合適 泵 每 2臺(tái)酸化罐 配一臺(tái) F5025 型離心泵。 〈過濾車間〉 板框壓濾機(jī) 選 BMY1201500/30，共 96塊板框。 板框壓濾機(jī)最大容渣體積： V p=nabc=96 = 過濾機(jī)臺(tái)數(shù)： N= V 放 i／ K V p = 38%／ = 臺(tái) 取 3臺(tái) 令過濾時(shí)間為 6h，每小時(shí)過濾體積： V= 1000／ 6 3= 儲(chǔ)罐 ：設(shè) 3個(gè)高單位儲(chǔ)罐， 2 個(gè)低單位儲(chǔ)罐。 V 低 = V 1=／ 2= 取 V 1= 設(shè) H／ D= ∴ D= H== V 高 = m3 V 1=／ 3= 取 V 1=21m3 設(shè) H／ D= ∴ D= m H== 〈脫色車間〉 脫 色液儲(chǔ)罐：罐用冷卻水，防止單元損失。 濾液儲(chǔ)罐為平底罐，選公稱容積為 15 m3。 設(shè) H／ D= π /4 D2H0=15 ∴ D= H= 取 2個(gè)儲(chǔ)罐 脫色液儲(chǔ)罐為平底罐，選公稱容積為 8m3。 設(shè) H／ D= π /4 D2H0=8 ∴ D= H= 取 1 個(gè)儲(chǔ)罐 脫色罐： 采用三并兩串，取 9 個(gè)樹脂罐，酸、堿罐 各一個(gè)，廢酸、廢堿罐各一個(gè)，無鹽水罐四個(gè)。 設(shè)單位樹脂床體積所通過溶液體積容量為 20ml/ml（濾液樹脂） min。令脫色 8h。 所需樹脂： V 樹脂 =／（ 1/20 8 60） = 取 18 個(gè)脫色樹脂罐。每罐需樹脂： ／ 3= 設(shè)樹脂高度占脫色圓筒高度的 60%。 則罐體積 V=設(shè) H0／ D=2 V1=π /4 D2H0= D=1m H0=2D=2m Ha=D/4= Hb= V2=π /4 D2（ Hb +1/6D） =π /4 12（ +1/6 1） = V= V1+ 2V2 = +2 = ∴假設(shè)合理 罐體總高： H= H0+2（ Ha+ Hb ） =2+2（ +） = 樹脂層高度： H== 2= 脫色管道 脫色液流速： V=／ 8 3= 令進(jìn)出口管道流速 ws= V=3600π /4 D2 w s ∴ d= m 查《化工原理》 ,選φ 65 ㎜ 泵選 40F26 型 〈結(jié)晶車間〉 結(jié)晶罐 ：選用蛇管加熱箱，用 100℃飽和水蒸氣加熱，查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》，K=2940 ㎏ /㎡ h℃，結(jié)晶時(shí)間為 60min， 8 小時(shí)結(jié)晶完一批脫色液。 全部結(jié)晶罐體積 V=Qτ = 1／ 8= ∵ Q=cp Wc（ t2－ t1） =KsΔ tm W c= 1050= ㎏ /h cp =㎏℃ ∴ Q= （ 28－ 25） = 105kJ 蒸汽溫度 100℃～ 100℃ 結(jié)晶溫度 28℃～ 25℃ Δ t 72℃～ 75℃ Δ tm= （ 75－ 72）／ ln75/72= ℃ s=Q／ KΔ tm = 105／ 2940 = 大罐：中罐：小罐 =3： 2： 1 設(shè)有 4個(gè)三級(jí)結(jié)晶罐， 2 個(gè)二級(jí)結(jié)晶罐， 2 個(gè)一級(jí)結(jié)晶罐 ∴ V 小罐 =／（ 3 4＋ 2 2＋ 1 2） = 令 H／ D= V 小罐 =π /4 D2H0= 則 D=