【正文】 設(shè)備內(nèi)部的裝置。因賴(lài)氨酸是偏酸性，對(duì)罐體不會(huì)有太大腐蝕，所以罐體和封頭都使用16MnR 鋼為材料，封頭設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，因 D500mm，所以采用雙面縫焊接的方式與罐體連接。 圖 21 幾何尺寸的確定 根據(jù)工藝參數(shù)和高徑比確定各部分幾何尺寸：高徑比 H/D=,則 H= 初步設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)條件給出的是發(fā)酵罐的公稱(chēng)體積（ 15m3） 公稱(chēng)體積 V— 罐的筒身體積和底封頭體積之和 3 全體積 Vo— 公稱(chēng)體積和上封頭體積之和 封頭體積 V 封 =a2b2 hD6hD4 ?? ? V=4πD2Ho+（近似公式） 假設(shè) Ho/D=,根據(jù)設(shè)計(jì)條件發(fā)酵罐的公稱(chēng)體積為 15m3，由公稱(chēng)體積的近似公式 V=4π D2Ho+ D=2058mm 罐體總高度： H== 2058=5154mm 查閱文獻(xiàn)：當(dāng)公稱(chēng)直徑 DN=2021 時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的曲面高度 ha=500mm，直邊高度 ,hb=50mm，總深度為 Hf=，容積 Vf= 可得罐筒身高 :Ho=H2Hf=51542 550=4054mm 則此時(shí) H/D=5154/2021=，與前面假設(shè)相近，故可認(rèn)為 D=2021 是合適的。 2 表 12 發(fā)酵罐主要設(shè)計(jì)條件 項(xiàng)目及代號(hào) 參數(shù)及結(jié)果 備注 發(fā)酵產(chǎn)品 賴(lài)氨酸 發(fā)酵菌種 北京棒桿菌 根據(jù)參考文獻(xiàn) [4]選取 工作壓力 由工藝條件確定 設(shè)計(jì)壓力 由工藝條件確定 發(fā)酵溫度 33oC 根據(jù)參考文獻(xiàn) [4]選取 設(shè)計(jì)溫度 140oC 由工藝條件確定 冷卻方式 蛇管冷卻 由工藝條件確定 培養(yǎng)基 玉米漿 %，豆餅粉 % 根據(jù)參考文獻(xiàn) [4]選取 發(fā)酵液密度 ρ =1080kg/m3 由工藝條件確定 發(fā)酵液黏度 μ =* 2 罐體幾何尺寸的確定 夾套反應(yīng)釜的總體結(jié)構(gòu) 夾套反應(yīng)釜主要由攪拌容器、攪拌裝置、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、支座、人孔、工藝接管和一些附件柱成。而繪制裝配圖是生物工程設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)核心內(nèi)容，繪制裝配圖要有合理的選擇基本視圖和各種表達(dá)方式，有合理的選擇比例，大小和合理的安排幅面。根據(jù)發(fā)酵微生物產(chǎn)生的發(fā)酵熱、發(fā)酵罐的裝液量、冷卻方式等進(jìn)行冷卻裝置的設(shè)計(jì)、計(jì)算；分居上面的一系列計(jì)算選擇適合的攪拌裝置，傳動(dòng)裝置和人孔等一些附件的確定，完成整個(gè)裝備圖，完成這次設(shè)計(jì)。 主要生產(chǎn)工藝過(guò)程如下表 表 11 種子擴(kuò)大過(guò)程的基本培養(yǎng)條件 種子擴(kuò)大階段 基本培養(yǎng)條件 斜面種子 培養(yǎng)溫度 3032oC，培養(yǎng)時(shí)間 1024h 一級(jí)種子 以 1000ml三角瓶裝 200ml，搖床為沖程 76mm，頻率 10012r/minn；培養(yǎng)溫度 3032oC，培養(yǎng)時(shí)間為 1516h 二級(jí)種子 培養(yǎng)溫度 3032oC，通風(fēng)量 1： （ V/） ,攪拌轉(zhuǎn)速 200r/min,培養(yǎng)時(shí)間 811h 發(fā)酵罐主要由罐體和冷卻蛇管以及攪拌裝置，傳動(dòng)裝置，軸封裝置，人孔和其它一些附件組成。經(jīng)查閱資料得知生產(chǎn)賴(lài)氨酸的菌種有高絲氨酸缺陷、黃色短桿菌的蘇氨酸或蛋氨酸缺陷、黃色短桿菌的高絲氨酸缺陷菌株，它們可分別積累賴(lài)氨酸 50g/L、 34g/L、 23g/L等，目前國(guó)內(nèi)所使用的賴(lài)氨酸生產(chǎn)菌主要有： ① 中國(guó)科學(xué)院微生物研究所的北京棒桿菌 和鈍齒棒桿菌 PI32； ② 上海工業(yè)微生物研究所選育的黃色短桿菌 AIII； ③ 黑龍江輕工業(yè)研究所的 241134； ④ 廣西輕工業(yè)研究所的 等。發(fā)酵罐高徑比為 ，生產(chǎn)場(chǎng)地為南方某地， 蛇管冷卻，初始水溫： 19℃ ,出水溫度 26℃ 三、 課程 設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作 1．課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（紙質(zhì)版和電子版） 各 1 份 2．設(shè)備裝配圖（ A3 號(hào)圖紙） 1 張 3 四、 課程 設(shè)計(jì)進(jìn)程安排 序號(hào) 設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容 地點(diǎn) 起止日期 1 上午布置及講解設(shè)計(jì)任務(wù)；下午查閱資料及有關(guān)文獻(xiàn) 圖書(shū)館 2 有關(guān)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 宿舍 至 3 裝配圖繪制 教 1216 至 7. 4 4 撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 圖書(shū)館 7. 4 至 五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) [1] 鄭裕國(guó) . 生物工程設(shè)備 [M]. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [2] 李功樣 , 陳蘭英 , 崔英德 . 常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì) [M]. 廣州：華南理工大學(xué)出版社， 2021 [3] 陳英南 , 劉玉蘭 . 常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì) [M]. 杭州：華東理工大學(xué)出版社， 2021 [4] 陳寧，江潔，氨基酸工藝學(xué) [M]. 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社， 發(fā)出任務(wù)書(shū)日期： 2021 年 6 月 27 日 指導(dǎo)教師簽名： 計(jì)劃完成日期： 2021 年 7 月 9 日