【正文】 （ 3）傳熱計(jì)算 取冷卻水出入口溫度差＝ 2015＝ 5℃ ，升溫 5℃ 。 3）二級(jí)種子罐的設(shè)備計(jì)算 （ 1）發(fā)酵罐內(nèi)徑 D 和筒高 H 的計(jì)算（高徑比 H / D=， H＝ ） 上、下封頭采用相同的橢圓形封頭，其直邊高度 hb＝ 〔 m〕，封頭凸出高度ha＝ D / 4〔 m〕 橢圓形下封頭的容積 Vb＝ （ 464） 直筒部份的容積 ? ? H2DV 2H ??? （ 465） 總體積 HVVbV ?? ＝ ＋ π（ D / 2） 2H （ 466） ＝ 因?yàn)槎?jí)種子罐公稱容積 V0 ＝ 〔 m3〕。 外盤管的面積 內(nèi)DdnA ?? （ 463） ＝ 50（ 2） ＝ 〔 m2〕 ＜ ，不滿足換熱要求，需要內(nèi)盤管。m2 〕＝ 1620〔 kJ / （ hr （ 3）傳熱計(jì)算 取冷卻水出入口溫度差＝ 2015＝ 5℃ ，升溫 5℃ 。 ＝ 〔 m3 / min〕 通氣時(shí)三層攪 拌器攪拌功率 ? ?? ? QdnP0 . 1 5 7P 2m ??? （ 453） ＝ 〔 (17072130)/ 〕 ＝ （ 9558502/） ＝ 〔 KW〕 2）三級(jí)種子罐的設(shè)備計(jì)算 （ 1）發(fā)酵罐內(nèi)徑 D 和筒高 H 的計(jì)算（高徑比 H / D=， H＝ ） 上、下封頭采用相同的橢圓形封頭，其直邊高度 hb＝ 〔 m〕，封頭凸出高度ha＝ D / 4〔 m〕 橢圓形下封頭的容積 Vb＝ （ 454） 直筒部份的容積 ? ? H2DV 2H ??? （ 455） 總體積 HVVbV ?? （ 456） ＝ ＋ π（ D / 2） 2H ＝ 因?yàn)槿?jí)種子罐公稱容積 V0 ＝ 〔 m3〕。 罐內(nèi)液面上方的空氣壓力 Pin＝ 〔 MPa〕表壓； 發(fā)酵液的溫度 t＝ 28℃ ； 發(fā)酵液的粘度 μ＝ 103〔 PaS〕 ＝ 103102/＝ *104〔 kg 26 外盤管的面積 內(nèi)DdnA ?? （ 448） ＝ 52（ 2）＝ 〔 m2〕 （ 5）內(nèi)盤管的計(jì)算 取內(nèi)盤管的規(guī)格為 φ573， DN50?！? 1）發(fā)酵罐的設(shè)備計(jì)算 （ 1）發(fā)酵罐內(nèi)徑 D 和筒高 H 的計(jì)算（取高 徑比 H / D = ， H＝ ） 上、下封頭采用相同的橢圓形封頭，其直邊高度 hb＝ 〔 m〕，封頭凸出高度 ha＝ D / 4〔 m〕 橢圓形下封頭的容積（采用近似計(jì)算） 3b ? 直筒部份的容積 ? ? H2DV 2H ?? ? （ 443） 總體積 HVVbV ?? ＝ ＋ π（ D / 2） 2H （ 444） ＝ ＋ π（ D / 2） 2 ＝ ＋ = 因?yàn)榘l(fā)酵罐公稱容積 V0＝ 〔 m3〕，園整為 V0 ＝ 110〔 m3〕?？紤] 20%損失，因此 21 冷卻水總用量 ? ?7W3WW3W31 .2W 321 ???? （ 432） ＝ 〔 3＋ 3＋ 38304＋ 741520〕 ＝ 381788〔 kg / hr 〕 ＝ 382〔 T / hr〕 3）蒸汽用量的計(jì)算 選用壓力 P＝ MPa， t＝ 140 ℃ 的水蒸汽，其熱焓為 H＝ 〔 kJ / kg〕，汽化熱 γ＝ 〔 kJ / kg〕，密度 ρs＝ 〔 kg / m3〕 . （ 1）空發(fā)酵罐濕熱滅菌用水蒸汽消耗量， sfi tVD ??? （ 433） 一級(jí)種子罐濕熱滅菌用水蒸汽消耗量 s11 tVD ??? （ 434） ＝ 5＝ 〔 kg〕 二級(jí)種子罐濕熱滅菌用水蒸汽消耗量 s22 tVD ??? （ 435） ＝ 5＝ 〔 kg〕 三級(jí)種子罐濕熱滅菌用水蒸汽消耗量 s33 tVD ??? （ 436） =5＝ 〔 kg〕 發(fā)酵罐濕熱滅菌用水蒸汽消耗量 stVD ??? （ 437） ＝ 5＝ 〔 kg〕 每一批次發(fā)酵罐空罐濕熱滅菌水蒸汽用量（含對(duì)應(yīng)一、二、三級(jí)種子罐空罐濕熱滅菌水蒸汽用量） 22 DDDDD 321 ???? （ 438） ＝ ＋ ＋ ＋ ＝ 1404〔 kg / 批次〕 （ 2） 培 養(yǎng)基實(shí)罐滅菌蒸汽消耗量的計(jì)算 采用蒸汽直接通入培養(yǎng)基的直接加熱方式，在加熱升溫過(guò)程中，蒸汽消耗量為D 直 ， i，根據(jù)熱量衡算有： ? ? ? ? ? ?pbabpii Ct1ttCGD ?? 損直， ???? （ 439） 式中：培養(yǎng)基重量 Gi；配料溫度 t a＝ ℃ ；濕熱滅菌溫度 t b＝ 121℃ ；汽化熱 γ＝ 〔 kJ / kg 〕；取熱損失率 η 損失 ＝ 10 %；取培養(yǎng)基比熱容 Cp＝ 〔 kJ/kg （ 4）發(fā)酵罐培養(yǎng)基 黃豆餅粉 2%；葡萄糖 5%；硫酸銨 %；氯化鈣 %；碳酸鈣 %；磷酸二氫鉀%；消沫油 (L / m3)；玉米漿 (L / m3)；氯化鈷 (L / m3)。 則 2V損， ＝ ＝ 〔 m3〕 （ 3）種子培養(yǎng)液 2V種， ＝ ＝ 〔 m3〕 （ 4）滅菌后入罐培養(yǎng)基的體積 222d2 VVVV 種，損，滅后， ?? （ 417） ＝ ＋ ＝ 〔 m3〕 6）一級(jí)種子罐物料衡算 （ 1）每天需放罐發(fā)酵液的體積 1dV， ＝ 1V種， ＝ 〔 m3〕 （ 2）發(fā)酵罐內(nèi)水分蒸發(fā)損失量 損V 的計(jì)算 取發(fā)酵罐內(nèi)水分蒸發(fā)損失量為一級(jí)種子培養(yǎng)液總量的 15 %。 % 65 每天需放罐發(fā)酵液的體積 Vd： ? ? ? ?? ?x1UmtUM1 0 0 0V fqd ???????? ? [m3 / d] （ 41） ＝〔 1000330720〕 /〔 33014000（ ）〕 ＝ 〔 m3/d〕 注釋：每天需生產(chǎn)產(chǎn)品： ??? m1000M 1000＝330 / 1000330 〔 kg / d〕 考慮 3%染菌和 65%總收率： 每天需生產(chǎn)產(chǎn)品 ? ?X1MM 12 ???? ? （ 42） =1000 /（ ）＝ 〔 kg / d〕 每天生產(chǎn)產(chǎn)品的效價(jià)數(shù)： UqM10U 26q1 ?? （ 43） =10001000720 ＝ 1012〔 U〕 14 每噸發(fā)酵液中產(chǎn)物含量： f6qt U10U ? （ 44） =1000100014000 =1010〔 U〕 因此： 每天需生產(chǎn)發(fā)酵液的體積數(shù) fq1qd UUU ? （ 45） ＝ 1012/ 1010 ＝ 〔 m3 / d〕 2）發(fā)酵罐公稱容 積 V0和臺(tái)數(shù) n的計(jì)算 （ 1） 發(fā)酵罐公稱容積 V0的計(jì)算 ? ?Ldd0 NVV ??? (46) 式中： Nd每天放罐罐數(shù)， 1 / d； φL發(fā)酵罐裝料系數(shù)，可取 70%。（ 3）低溫水： 914℃ （溫差 5℃ ）， 〔 MPa〕，用于夏天空氣后級(jí)冷卻及發(fā)酵控溫冷卻。（ 2）連消系統(tǒng)：溫度和流量連鎖控制。 11）裝料系數(shù) 一級(jí)種子罐： 60 %；二級(jí)種子罐： 60 %；三級(jí)種子罐： 60 %；發(fā)酵罐： 70 %； 12）通氣量 一級(jí)種子罐： 2（ VVM）；二級(jí)種子罐： （ VVM）；三級(jí)種子罐： （ VVM）； 50 m370 m3發(fā)酵罐： （ VVM） ； 80 m3 100 m3發(fā)酵罐： （ VVM）。（ 2）二級(jí)種子罐、滅菌培養(yǎng)基至三級(jí)種子罐設(shè)置一個(gè)分配站。 9）培養(yǎng)基滅菌 （ 1）一級(jí)種子罐及二級(jí)種子罐培養(yǎng)基和實(shí)罐滅菌。 發(fā)酵流程 一級(jí)種子罐 1 二級(jí)種子罐 1 三級(jí)種子罐 1 發(fā)酵罐 預(yù)處理罐 板框壓濾機(jī) 溶媒萃取 碟片分離 成鹽 高速離心 結(jié)晶 干燥 成品 10 1）發(fā)酵系統(tǒng) 表 Table Parameters of Fermentation system 項(xiàng)目 單位 指標(biāo) 發(fā)酵單位 U / mL 14000 成品單位 U / mg 720 發(fā)酵周期 h 160 發(fā)酵熱 kJ /（ m3 h） 25122 總收率 % 65 年工作日 D / y 330 染菌率 % 發(fā)酵液重度 kg / m3 1050 發(fā)酵液粘度 Cp 50 2）無(wú)菌空氣處理系統(tǒng) 表 Table Parameters of Sterile air processing 項(xiàng)目 單位 指標(biāo) 空壓機(jī)出口壓力 Mpa 進(jìn)罐空氣溫度 ℃ 4045 進(jìn)總過(guò)濾器空氣濕度 % 60 空氣潔凈度 級(jí) 100 3） 連續(xù)滅菌溫度 135 ℃ 4） 提取工段要求 表 參數(shù) Table Parameters of Extraction section 收率 提取 堿化 板框 丁提 成鹽 淋洗 指標(biāo) 70% 85% 97% 90% 98% 98% 5） 廠址：撫順 11 6） 培養(yǎng)基配比 表 Table Component of the Medium 原料名稱 一級(jí)種子罐〔 %〕 二級(jí)種子罐 〔 %〕 三級(jí)種子罐 〔 %〕 發(fā)酵罐 〔 %〕 黃豆餅粉 葡萄糖 硫酸銨 氯化鈣 碳酸鈣 磷酸二氫鉀 消沫油（ L/ m3）