【正文】 另外在實驗過程中還有許多老師和同學給了我諸多幫助，在這里請接受的誠摯的謝意！最后感謝各位老師四年來對我的悉心教導，感謝生科院四年來對我的培養(yǎng)，謝謝！。設(shè)計中不足之處望多多指教。由于時間倉促及本人經(jīng)驗不足，本設(shè)計還存在諸多不足。并通過精細的物料衡算，選定較先進的設(shè)備，使原料的利用率得到很大的提高；車間規(guī)劃布局合理，大大提高了空間利用率；在設(shè)計過程中也注意環(huán)境保護及時有效的處理生產(chǎn)過程中的廢水，廢水處理完全達到國家標準。本設(shè)計即是針對我國苯丙氨酸發(fā)展現(xiàn)狀，本著迎合消費者需求，求新，求變的原則，對丙氨酸的生產(chǎn)進行了更為優(yōu)化的設(shè)計，設(shè)計了年產(chǎn)5000噸苯丙氨酸的生產(chǎn)車間。以氨水為脫硫劑的新式脫硫裝置，脫硫率達85%，基本做到零污染。鍋爐采用麻石水膜除塵器，除塵率可達92%，完全滿足城市建廠對環(huán)保的要求。為防止動力設(shè)備噪音，可在機器造型上注意進行防噪音處理，并將動力設(shè)備單獨設(shè)定在封閉的廠房內(nèi)，以減少噪音污染。特點是有機物質(zhì)和懸浮物質(zhì)含量高。7. 環(huán)境保護與綜合利用本工廠的污染物主要是來自生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水和廢渣，動力設(shè)備噪音及鍋爐煙塵，排放的二氧化硫和爐渣。對接種取樣補料，加消泡劑等操作管路配置單獨的滅菌系統(tǒng)，使其在發(fā)酵過程中能夠單獨滅菌。（3）管道的布置 盡量減少管道的數(shù)量，節(jié)省投資又減少雜菌的污染。在靠近發(fā)酵罐的管路上（移種管路、補料管路、空氣管路）運用焊接，法蘭連接取代彎頭，管接頭以減少接頭處的滲漏染菌。因此在發(fā)酵罐的配管中，除了上下水外，盡可能采用無縫的鋼管，運輸腐蝕性較強的介質(zhì)時，最好使用不銹鋼。本廠采用蒸汽滅菌。原輔料衛(wèi)生 符合有關(guān)標準規(guī)定，經(jīng)檢驗合格后才投入生產(chǎn)。原料庫應(yīng)該通風良好，注意管道閥門防止?jié)B漏，保持恒溫或低溫。表4 車間建筑面積一覽表序號建筑物建筑面積（m2）建筑面積（m2）1包裝車間2046=9209202鍋爐房820=1601603成品庫2033=6606604提取成品車間3046=138013805發(fā)酵車間3045=135013506技術(shù)研發(fā)中心15202=6006007機修車間510=50508原輔料庫2012=2402409空壓機房208=16016010配電室820=160160工廠內(nèi)部，可能發(fā)生污染的車間，如廢水處理車間，都要遠離重要的生產(chǎn)車間，保證不會發(fā)生工廠內(nèi)部污染的情況?？紤]到冷卻水可循環(huán)利用，因此可按2%的耗用率計算，則全年冷卻水用量G3= 發(fā)酵時間發(fā)酵周期數(shù)發(fā)酵罐數(shù)2% = 8075112%= 4 .發(fā)酵罐清洗用水每次清洗用水為6噸，清洗用水量為：G4 = 每次清洗用水量發(fā)酵罐數(shù)發(fā)酵周期數(shù)= 6266=792噸/年5. 其他用水包括沖洗地面、管道沖刷、洗濾布及其他設(shè)備的定期清洗。247。則 W水=（t）考慮到冷卻水可循環(huán)利用，因此可按2%的耗用率計算，則冷卻水的總用量為:G2= 2%= 噸/年3. 發(fā)酵罐冷卻用水發(fā)酵罐放出的熱量為Q = Q1Q2Q3 其中：發(fā)酵產(chǎn)熱Q1 = 每罐發(fā)酵醪液量L苯丙氨酸發(fā)酵液的發(fā)酵熱 =6000 = 106kJ/h代謝氣體帶走的蒸發(fā)熱量Q2 = 30%Q1，射散熱量Q3 = 6%Q1 。，共2個發(fā)酵罐，每年共有66個發(fā)酵周期，則用水量為：G1 =266 =2310噸2. 發(fā)酵罐培養(yǎng)基滅菌后的冷卻用水估算設(shè)培養(yǎng)基的比熱容與水相同都為：(KgK) C水— 水的比熱容， kJ/(kg粉漿比熱C可按下式計算： C=C0+C水式中： C=+=(kg加水量為1：。K] T1—進料罐溫度,20℃ T2—出料罐溫度,127℃I— 加熱蒸汽焓[kJ/kg]i— 加熱蒸汽液體熱焓量[kJ/kg]D=(kg/罐)=(t/罐)每天用蒸汽量： 2=（t/d）高峰用蒸汽量： 4=（t/d）平均用蒸汽量： （t/h） 發(fā)酵罐空罐滅菌蒸汽量：1．發(fā)酵罐體加熱 ，冷卻排管重3t，(kg,（表壓）蒸汽滅菌，（表壓）下由20℃升至127℃，其蒸汽量為 2．填充發(fā)酵罐的蒸汽量因25m3發(fā)酵罐的全容積大于25m3,考慮到罐內(nèi)的排管、攪拌器等所占的空間，罐的自由空間仍按75m3計算，填充空間蒸汽量：D空=V=25=（kg/h）式中： V—發(fā)酵罐全體積（m3） —加熱蒸汽的密度（kg/m3）（表壓）（kg/ m3） 25m3發(fā)酵罐的表面積為76m3，耗蒸汽用量為： 式中： —附壁水平均厚度（1mm） 1000—水密度 （kg/ m3）5．滅菌過程中蒸汽滲漏，取總汽消耗的30%，空罐滅菌蒸汽消耗量： ，用蒸汽量：=（kg/罐）每日用蒸汽量：2（kg/d）=(kg/d)=（t/d）高峰用蒸汽量：（kg/h）=(t/h)平均用蒸汽量：(kg/h)=(t/h) 液化工藝熱量衡算1. 加熱蒸汽消耗量可按下式計算： D=GT2T1）[(h)]式中： G—淀粉漿量（kg/h） C—淀粉漿比熱容[kJ/(kg 培養(yǎng)基連續(xù)滅菌用蒸汽量經(jīng)工藝物料衡算結(jié)果，發(fā)酵采用發(fā)酵罐體積為25m3，發(fā)酵罐裝料系數(shù)70%，每罐產(chǎn)100%的L苯丙氨酸量：25100%90%=（t/罐）年產(chǎn)商品L苯丙氨酸5000噸，日產(chǎn)100%，發(fā)酵周期為36h，需發(fā)酵罐臺數(shù)2：由于裝罐率，,其數(shù)量：每日投料罐次，I=2743kJ/kg，使用板式換熱器將物料由20℃預熱至75℃，在加熱至127℃，冷卻水由20℃升到45℃。= （取12m3）設(shè)儲罐的高度與直徑的比例為3。4=預計需3個，其蒸發(fā)量為2000kg/h，一個備用，型號為ZB1500,加熱面積20m2，由江陰市富龍制藥機械廠生產(chǎn)。則真空蒸發(fā)的處理量為：40%2/3=。對于固體制劑來說，要求含水率很低。8h=1890kg/h。30 = 2h另外轉(zhuǎn)化液在濃縮沉淀后還需過濾，處理液的體積為10m3，所選機型如上，因此實際生產(chǎn)中選用4臺過濾機。247。247。選用選擇由杭州富陽永昌過濾機有限公司生產(chǎn)的型號為XZ20/630U板框壓濾機，則其過濾面積A=30m3，濾框容量VP= 500L=，過濾速度為v = m3/ m2 h。則由V = 1/4d 2h1+(1/3)(1/4)d 2h2 = 30m3得：h1 = ；h2 = 拌料罐的實際體積為：V = 5/183 2 =30m3，選定儲罐體積為30 m3，其的主體結(jié)構(gòu)為圓柱型，設(shè)儲罐的高度與直徑的比例為3，則由V = (D/2) 2H = 30m3可得：D = m ；H = 轉(zhuǎn)化結(jié)束后轉(zhuǎn)化液除去晶體，再經(jīng)脫色后要及時過濾除去活性炭以進行純化。拌料槽的結(jié)構(gòu)由圓柱形槽身和圓錐形底部組成，設(shè)計體積應(yīng)為：發(fā)酵培養(yǎng)基體積/裝料率 = 2247。20m3發(fā)酵罐的空氣過濾系統(tǒng)設(shè)備的計算及設(shè)計如下：根據(jù)發(fā)酵工藝，每個20m3發(fā)酵罐最大空氣用量為：Vf=201=20m3/min由于20m3發(fā)酵罐的工作容積在75%左右，因此空氣的用量已經(jīng)含有安全系數(shù)。根據(jù)發(fā)酵車間的空氣用量，可選用YUDZ4型號的總過濾器f12003035mm，配濾芯DMF，總過濾器內(nèi)有DMF濾芯f3501000，4個。⑥總空氣過濾器總空氣過濾器是圓筒狀設(shè)備，空氣在過濾器內(nèi)底篩板一下切線方向進入，在器身下方設(shè)置人孔。247。p）1/2=（450247。一般絲網(wǎng)除濾器的設(shè)計流速取1~3m/s?！?⑤除水設(shè)備空氣經(jīng)冷卻后即有水分析出，為此，冷卻的空氣需要除水并安裝必要的除水設(shè)備?！鱰m）=105 247。（S。= n ..(L－) .N=124（6﹣）3= m2采用此換熱面積的換熱器，則要求過程的總傳熱系數(shù)為：k。換熱器的主要數(shù)據(jù)如下：外殼直徑：500mm 公稱壓力： MPa 公稱面積：65 m2管長：6m 管子尺寸：f25 管子總數(shù)：124管程數(shù)：2 管子排列方法：正方形斜轉(zhuǎn)45176。）= m2IV．初選換熱器型號由于兩流體溫差大于50℃，可選用浮頭式換熱器FB500。△tm）=（105 247。△tm′= = ℃III．選k值，估計傳熱面積由資料，可取k=100 w/( m2(104﹣20) = 由R、P值