年產(chǎn)1000噸飼用酸性蛋白酶的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2024-09-05 15:23本頁(yè)面
【正文】 參數(shù) (歐洲體系 )》 )。 視鏡：由標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器視鏡》 (HG/T21619216201986)或《組合式視鏡》(HG215051992)，選用碳鋼帶頸視鏡 IPNl， DN80(HG/T21619216201986)。 貯氣筒壓頭 P（供氣最低壓力）：空氣輸送管道阻力 ，二級(jí)空氣過(guò)濾器阻力 。 八萬(wàn)葉輪尺寸如下： 葉 徑 d==5200=1900mm， 盤徑 d==1900=1175mm， 葉片高 h==1900=280mm， 葉片弧長(zhǎng) L==1900=760mm， 風(fēng)管：罐壓： ，罐溫： 35℃ ，培養(yǎng)基量：最大通風(fēng)比 1： 時(shí) 120 m3。 所以 , 采用高通風(fēng) , 大槳葉 , 低轉(zhuǎn)速攪抖 ,可降低攪拌功率 , 同樣達(dá)到高產(chǎn)酸的效果。 發(fā)酵罐附屬結(jié)構(gòu)的計(jì)算 攪拌器 攪拌槳葉形式及檔 次直接影響到產(chǎn)酸及攪拌功率 , 由于罐體矮胖形 , 罐徑大 ,， 設(shè)計(jì)采用大槳葉 , 低轉(zhuǎn)速。 查相關(guān)資料有：酸性蛋白酶發(fā)酵周期 48h，清理及維修發(fā)酵罐時(shí)間為 1 天，則發(fā)酵總時(shí)間為 3 天，產(chǎn)量為 50g/L,滅菌時(shí)間為 5h，發(fā)酵液預(yù)處理收率約為 90 %，提取時(shí)的收率約為 95%，濃縮干燥收率為 90%，裝料系數(shù)為 60% 一年需放罐的次數(shù)： 300247。 2 目不銹鋼網(wǎng)來(lái)捕集罐內(nèi)螺褚全、螺母等另部件的脫落回收 , 給查罐時(shí)及時(shí)提供維修信息 ,保證了放料閥、打料泵不易損 壞 , 使用安全可靠性。避免了裙座造成罐底難清洗 , 死角多 , 長(zhǎng)雜菌、難消毒的缺點(diǎn)。角， 小孔徑 Φ4~6， 交叉排列、這樣有利于罐底部液體中北大學(xué) 2020 年發(fā)酵工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 13頁(yè) 的攪拌和通風(fēng) , 且不易被固體物堵塞 , 孔數(shù)根據(jù)盤管內(nèi)截面積計(jì)算 , 小孔總面積鎮(zhèn)盤管內(nèi)截面積 , 使 風(fēng)通過(guò)各個(gè)小孔時(shí)有產(chǎn)生噴力。故 P=++=（絕對(duì)壓力） （ 管徑根據(jù)通風(fēng)量計(jì)算 , 在盤管上放二付不銹法蘭 , 便于安裝 及今后清洗，盤管徑等于低道槳徑。 液柱高度 ： H= 米，風(fēng)管出口壓 P=。槳葉葉片做成可裝拆 式 , 部件拿進(jìn)罐內(nèi)后組裝 , 用不 銹 螺栓把 葉片鎖緊在園盤上 , 給運(yùn)輸安裝帶來(lái)方便 , 司時(shí)罐頂人孔可縮小 , 開 Φ600 即可。底道槳 Φ1900， 八彎葉 , 中道槳小 , 六彎葉 , 轉(zhuǎn)速 。與發(fā)酵液熱交換后的熱水匯集總管進(jìn)熱水池、再用泵送冷卻塔 , 冷卻后的水進(jìn)冷水池 ,由泵供送發(fā)酵罐進(jìn)水用。加設(shè) 列管組可彌補(bǔ)全用盤管時(shí)需用冷卻面積的管量放不下和盤管無(wú)檔板作用的缺點(diǎn)。 , 冷卻面積及冷卻管的設(shè)計(jì)非常重要 , 既要考慮排作形式 , 又要起到最好冷卻效果 , 還要便于安裝維修。軸瓦、軸套材質(zhì)均為鑄鐵。設(shè)計(jì)少放一部軸承降低傳動(dòng)架約米的高度 , 增強(qiáng)了減速箱及電機(jī)在罐頂上的穩(wěn)定性。與進(jìn)口減速箱比 , 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、行星輪壞很難修理。后二臺(tái)罐采用國(guó)產(chǎn)福州發(fā)電設(shè)備廠生產(chǎn)的行星齒輪箱 , 箱內(nèi)加設(shè)一對(duì)弧形傘齒輪使進(jìn)軸作 90176。 變向用聯(lián)軸節(jié)通過(guò)十二根尼龍銷棒聯(lián)接臥式電動(dòng)機(jī)。 而成 , 頂部中心太陽(yáng)板直徑Φ1800，在 現(xiàn) 場(chǎng)施工拼裝， 解決了封頭整體成形無(wú)法運(yùn)輸 的困難。壓縮空氣經(jīng)過(guò)約 60m 米以上路程才送到發(fā)酵車間 , 管道阻力加上空氣過(guò)濾器阻力 , 空氣壓降厲害 , 若大型發(fā)酵罐再設(shè)計(jì)成瘦高形 , 勢(shì)必會(huì)增加液柱高度 , 直接影響到進(jìn)罐通風(fēng)管口空氣的壓頭和流速 , 若 空壓機(jī)房貯氣筒壓頭稍有波動(dòng)產(chǎn)生下降 , 發(fā)酵罐進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速無(wú)噴力 , 對(duì)供氣量及溶氧帶來(lái)不利影響。 發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu) 機(jī)械攪拌式通風(fēng)發(fā)酵罐的主要組成部件有：罐體、攪拌器、軸封、消泡器、聯(lián) 軸器、中間軸承、空氣吹泡管 (或空氣噴射器 )、擋板、冷卻裝置、人孔以及管中北大學(xué) 2020 年發(fā)酵工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 10頁(yè) 路等。 機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐是發(fā)酵工廠最常用類型。培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)主要被菌體用于自身的生長(zhǎng)。搖床轉(zhuǎn)速較低時(shí)，通氣量不夠，生長(zhǎng)較慢，產(chǎn)酶量也低。 6．發(fā)酵罐的設(shè)計(jì) 廣東省微生物研究所通過(guò)改變搖瓶裝液量和轉(zhuǎn)速來(lái)考察溶氧對(duì)黑曲霉菌種的影響。根據(jù)菌體濃度、pH 決定具體發(fā)酵時(shí)間為 。經(jīng)搖瓶培養(yǎng)后的種子，以 接種量 5%接種于種子罐， 30℃ 培養(yǎng) 12h，菌種濃度達(dá)到 108~109個(gè) /mL。設(shè)計(jì)流程圖如圖 51： 圖 51 種子擴(kuò)大培養(yǎng)流程圖 斜面 發(fā)酵罐 種子罐 錐形瓶 中北大學(xué) 2020 年發(fā)酵工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 9頁(yè) 種子制備 將菌種接種于活化斜面培養(yǎng)基培養(yǎng) , 30℃ 活化 24h。具體方法是：在 121℃ 滅菌 80 分鐘。 發(fā)酵罐的 滅菌 發(fā)酵罐的滅菌可采用空罐滅菌，此處采用空罐滅菌。 中北大學(xué) 2020 年發(fā)酵工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 8頁(yè) 過(guò)濾除菌流程及設(shè)備 過(guò)濾除菌流程圖如圖 41 所示： 1粗過(guò)濾器； 2壓縮機(jī)； 3貯罐； 4， 6冷卻器； 5旋風(fēng)分離器； 7絲網(wǎng)除沫器； 8加熱器；9空氣過(guò)濾器 圖 41 空氣除菌設(shè)備流程圖 無(wú)菌空氣的檢查 無(wú)菌檢查方法有肉湯培養(yǎng)法、斜面培養(yǎng)法和雙碟培養(yǎng)法。獲得無(wú)菌空氣的方法有：輻射滅菌、化學(xué)滅菌、加熱滅菌、靜電除菌、過(guò)濾介質(zhì)除菌等。 空氣滅菌 此課題以空氣為氧源。 影響滅菌效果的因素有：微生物的種類和數(shù)量；培養(yǎng)基的性質(zhì)、濃度、成分；滅菌的溫度和時(shí)間。對(duì)補(bǔ)料培養(yǎng)基的滅菌方法跟發(fā)酵培養(yǎng)基的滅菌方法一樣都是濕熱滅菌，其加熱蒸汽壓力要求較高，一般 不小于 。本 設(shè)計(jì) 采用濕熱滅菌。 滅菌方法 所謂滅菌，就是指用物理或化學(xué)殺滅或去除物料或設(shè)備中一切有生命物質(zhì)的過(guò)程。 主要加大豆餅粉的量，起補(bǔ)充碳源，氮源和生長(zhǎng)因子之用。 黑曲霉 3． 350 發(fā)酵培養(yǎng)基的配方：豆餅粉 ％ , 玉米粉 ％ ， 魚粉 ％ ， 氯化銨 ％ ， 氯化鈣 ％ ， 磷酸二氫鈉 ％ ， 豆餅石灰水解液 10％ ，pH 。 黑曲霉 的種子培養(yǎng)基 為麥芽汁培養(yǎng)基 。 種子培養(yǎng)基 種子培養(yǎng)基是供孢子發(fā)芽、生長(zhǎng)和大量繁殖菌絲體，并使菌絲體長(zhǎng)的粗壯成為活力強(qiáng)的種子。微生物大規(guī)模發(fā)酵設(shè)計(jì)主要用到孢子、種子和發(fā)酵培養(yǎng)基這三種類型。該過(guò)程大約需要 10h。干燥過(guò)程 ： 第一階段干燥 ． 樣品溫度分別控制在 15 ℃ 14 h，10 ℃ 10 h， 真空度為 150 Pa， 直到樣品的水分升華除去 90%； 第二階段干燥。常中北大學(xué) 2020 年發(fā)酵工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 5頁(yè) 用的菌種保藏方法有：斜面冰箱保藏法、沙土管保藏法 、菌絲速凍法、石蠟油封存法、真空冷凍干燥保藏法和液氮超低溫保藏法。 菌種保藏主要是根據(jù)菌種的生理生化特點(diǎn)，人工創(chuàng)造條件，使孢子或菌體的生長(zhǎng)代謝活動(dòng)盡量降低，以減少其變異。 而 黑曲霉（ Aspergillus niger ）生產(chǎn)酸性蛋白酶的工藝流程為： 原始菌株→分離純化→紫外線誘變→選育菌株分離純化→ 亞硝基胍誘變 →選育菌株分離純化→選育菌株生產(chǎn)工藝優(yōu)化→傳代試驗(yàn)→
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