【正文】 。發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)概論 .中國輕工業(yè)出版社 .2020 7 張洪斌 ,杜志剛 .制藥工程課程設(shè)計(jì) .北京 .化學(xué)工業(yè)出版社 .2020 8 李鈞 .藥品 GMP 文件化教程 .中國醫(yī)藥科技出版社 .2020 9 姚日生 ,梁世中 .制藥工程原理與設(shè)備。很長一段時(shí)間 ,恩師在我的學(xué)士學(xué)位課程學(xué)習(xí) ,設(shè)計(jì)研究工作、教學(xué)活動(dòng)、學(xué)術(shù)交流、論文撰寫和工作生活等方面都給予了極大的關(guān)懷和支持 ,并為我提供了良好的學(xué)習(xí)研究環(huán)境。由物料衡算和設(shè)備選 型 ,此設(shè)計(jì)所布局的圖如附表。 (9)人流、物流不能交錯(cuò)。 (7)本車間與其他車間在總平面圖上位置合理 ,力求使他們之間輸送管線最短 ,聯(lián)系最方便 。 (5)要考慮車間的發(fā)展和廠房的擴(kuò)建 。 (3)要為車間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、先進(jìn)合理以及節(jié)能等要求創(chuàng)造條件 。 車間布局原則 (1)最大限度的滿足工藝生產(chǎn)包括設(shè)備維修的要求 。 發(fā)酵罐圖如下 : 、 圖 13 發(fā)酵罐簡圖 1罐體 。 外盤管 40 ,F40m3 攪拌器直徑 :Dj1/ 擋板寬度 : 攪拌葉間距 :S2Dj ,攪拌葉與罐底距離 C Dj 。 C++3 L , 則取四層攪拌器。 2)公稱為 100m3 的發(fā)酵罐 100m3 的發(fā)酵罐徑高比為 ,即 ,V(π D2/4) ,得到直徑 ,高 。 內(nèi)蛇罐 36(6 組 ) ,F562m3 攪拌器直徑 :Dj1/ 擋板寬度 : 攪拌葉間距 : , 攪拌葉與罐底距離 C Dj 。 對(duì)于上 述幾種發(fā)酵罐的比較 ,以及參照國內(nèi)外青霉素工產(chǎn)選擇的發(fā)酵罐 ,通常青霉素發(fā)酵車間選擇通用式的機(jī)械攪拌通風(fēng)密閉發(fā)酵罐。 c. 發(fā)酵罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,操作不當(dāng) ,容易染菌 。它的主要特點(diǎn)有 : ,提高了發(fā)酵液的溶氧量 ,特別適合于發(fā)熱量大、 需要?dú)怏w含量比較高的發(fā)酵反應(yīng) 。在好氧深層發(fā)酵設(shè)備中 ,又有機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備 (包括循環(huán)式的伍式發(fā)酵罐和文式管發(fā)酵罐、非循環(huán)式的通風(fēng)發(fā)酵罐和自吸式的發(fā)酵罐 )和非機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐 (包括循環(huán)式的氣提式發(fā)酵罐和液體 式發(fā)酵罐、非循環(huán)式排管式發(fā)酵罐和噴射式發(fā)酵罐 )。發(fā)酵罐的種類很多 ,主要分為通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備和嫌氣發(fā)酵設(shè)備。選擇生產(chǎn)此設(shè)備廠家為上海偉宙輕工機(jī)械有限公司生產(chǎn)的 ZTRO?M 系列醫(yī)藥反滲透純水設(shè)備。b、酸堿濃度在線顯示補(bǔ)償 c、液位可自動(dòng)控制補(bǔ)償 d、清洗程序可任意設(shè)定記錄。本設(shè)計(jì)選擇的設(shè)備流程如下圖 : 圖 11 CIP 清洗設(shè)備流程圖 選擇生產(chǎn)廠家為 :上海偉宙輕工機(jī)械有限公司生產(chǎn)的 CIP 分體式全自動(dòng)清洗設(shè)備。還可以使熱能 ,即提高清洗的溫度 ,加快化學(xué)反應(yīng)速度。其清洗機(jī)理可以是機(jī)械能 ,即采用一定沖擊強(qiáng)度的水流洗刷的方法 。清洗和滅菌的目的就是要盡可能的去除生產(chǎn)過程中的管道和設(shè)備內(nèi)壁生產(chǎn)的污物 ,消除腐敗微生物對(duì)生物制藥工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究的威脅。制藥工業(yè)過程所需的無菌空氣要求甚高 ,用量大 ,故要選擇運(yùn)行可靠、操作方便、設(shè)備簡單、節(jié)省材料和減少動(dòng)力消耗的有效除菌方法。 空氣壓縮及除菌設(shè)備 空氣除菌就是除去或殺滅空氣中的微生物。 由于實(shí)消設(shè)備加熱和冷卻所需時(shí)間比較長 ,發(fā)酵罐的利用率不高 ,培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分會(huì)遭到一定程度的破壞 ,而連消法會(huì)避免這些發(fā)生 ,雖然設(shè)備多一點(diǎn) ,但在工業(yè)生產(chǎn)中 ,為了提高效率和減少成本的浪費(fèi) ,從長遠(yuǎn)角度考慮 ,一般會(huì)采用連消法。連續(xù)滅菌也叫連消法 ,是指配置好的培養(yǎng)基在向發(fā)酵罐輸送的同時(shí)即進(jìn)行加熱、保溫和冷卻三個(gè)過程。分批滅菌也叫做實(shí)消法 ,是指將培養(yǎng)基置于發(fā)酵罐中用蒸汽加熱達(dá)到預(yù)定滅菌溫度后維持一段時(shí)間 ,再冷卻到發(fā)酵溫度 ,然后接種發(fā)酵。工業(yè)規(guī)模的液體培養(yǎng)基通常采用滅菌的方法除去雜菌 ,實(shí)驗(yàn)室所用的培養(yǎng)基也可采用過濾的方法除去雜菌。 根據(jù)輸送對(duì)象主要的輸送設(shè)備分 :固體物料輸送設(shè)備 ,液體輸送設(shè)備和其他輸送設(shè)備。4?機(jī)架 輸送設(shè)備 生產(chǎn)發(fā)酵工廠中 ,為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短生產(chǎn)周期 ,要求生產(chǎn)過程連續(xù)進(jìn)行 ,組成自動(dòng)生產(chǎn)線。2?螺帶 ?？晒┻x擇的混合設(shè)備有 :回轉(zhuǎn)型和固定型混合設(shè)備。5?大齒圈 。3?端蓋 。7?篩板 圖 6 球磨機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理 1?進(jìn)料口 。5?襯板 。6?活動(dòng)軸 。 2?螺旋加料器 。2?固體物料 。粉碎機(jī)械的選擇一般是根據(jù)被粉碎物料的硬度、大小、物料的性質(zhì)以及操作方法來選擇合適的粉碎機(jī)械。利用機(jī)械力的方法克服固體物料內(nèi)部凝聚力達(dá)到使之破碎的單元操作。8?開關(guān) 發(fā)酵培養(yǎng)基中的一些原料進(jìn)行配料前 ,需通過篩選設(shè)備進(jìn)行處理 ,這樣保證了發(fā)酵的正常進(jìn)行 ,對(duì)設(shè)備有良好的保護(hù)作用。6?電路 。4?銜鐵 4?連桿 。2?彈簧 。3?搖桿 。圖 2 雙曲柄搖動(dòng)篩結(jié)構(gòu) 圖 3 電磁振動(dòng)篩結(jié)構(gòu) 1?篩框 。ρ為空氣密度 (kg/m3)。G 為通入發(fā)酵罐中空氣的流量 (m3/h)。這里取各罐的最大功率。 所以 Q 發(fā)酵 Q 生物 +Q 攪拌 Q 蒸發(fā) 生物熱 通過生物合成計(jì)算生物熱 Q 生物 ,基本上生物熱主要由葡萄糖氧化產(chǎn)生熱量 ,反應(yīng)式如下 : C6H12O6+6O26CO2+6H2O+460 6kj (每消耗 1mol 氧氣產(chǎn)生 460kj 熱量 ) 每個(gè)種子罐和發(fā)酵罐補(bǔ)葡萄糖的速度均是 (m3?h): 種子罐發(fā)酵周期為 60h,發(fā)酵罐周期 180h, 所以葡萄糖用量是 60h(m3? h) (種子罐 ) 180h (m3?h) (發(fā)酵罐 ) 葡 萄 糖 的 式 量 是 180g/mol 所以 :n 種子 1000/180g/ n 發(fā)酵罐 112500kg 1000/180g/mol625000mol 種子罐的 Q生物熱 6 107 kj 發(fā)酵罐的 Q生物熱 625000 mol 6 109 kj 攪拌熱 Q 攪拌 3600PgT,其 中η為功熱轉(zhuǎn)化率 ,經(jīng)驗(yàn)值η 。 而 Q 顯熱由于空氣用量較少可忽略 。 Q 攪拌是機(jī)械攪拌形成的熱量 。 每周期一罐生產(chǎn) 青霉素 ,所需培養(yǎng)基 m3發(fā)酵罐 ,種子液 。傳熱系數(shù)可高達(dá) 800~1000kj/??h?℃。管束兩端固定在管板上 ,管板外是封頭 ,供管程流體的進(jìn)入和流出保證各管中的各種情況比較一致。缺點(diǎn)是 :傳熱系數(shù)較蛇罐低 ,用水量大。 c 豎式列管換熱裝置 這種換熱裝置是以列管形式分組對(duì)稱裝于發(fā)酵罐內(nèi)的 ,是應(yīng)用最廣的換熱裝置。若冷卻水溫較高 ,則降溫困難。缺點(diǎn)是管外容器中的 流動(dòng)情況差 ,對(duì)流給熱系數(shù)小。 b 豎式蛇管換熱裝置 這種換熱裝置的蛇管部分安裝于發(fā)酵罐內(nèi) ,有四組、六組或八組不等。優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單 ,加工容易 ,罐內(nèi)死角少 ,容易清洗滅菌。 7)Nacl 每周期消耗量 每年消耗量 : 409375kg。 5)K2HPO4 每周期消耗量 : 每年消耗量 : 409375kg。 3)蛋白胨 每周期消耗量 : 每年消耗量 :1875 4075000kg75t。 。 (6)KH2PO4: 每周期消耗量 :375 每年消耗量 : 4067950kg。 (4)K2HPO4: 每周期消耗量 :375 每年消耗量 :1500 4060000kg60t。 (2)玉米漿 : 每周期消耗量 :375 4015000kg 每年消耗量 :15000 40600000kg600t。 在整個(gè)發(fā)酵周期中 ,只考慮葡萄糖、硫酸銨、苯乙酸、消泡劑、氨水等的體積。 65% m3。 則二級(jí)種子罐可選擇 100 m3 的六個(gè)。 再選擇二級(jí)種子罐 ,接種量為 15%,在一個(gè)周期內(nèi) ,需要中罐裝料液體積 : V8500%15% m3 則需要的罐體大小為 :V 中 247。 則需要的罐體為 250247。 則每個(gè)發(fā)酵罐裝料量