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正文內(nèi)容

年產(chǎn)200噸l-絲氨酸發(fā)酵和無菌空氣車間的工藝設計課程設計-文庫吧資料

2025-07-08 12:47本頁面
  

【正文】 =2D= 已知 31~21?Dd 取 d=21 D= ,圓整 d= 已知 121~81?DW ,取 W=101 D= 圓整 W= 已知 ~?dB ,取 B== 已知 ~?dS , 取 S== mHDHD 1312 ???? ? mDHH L ??? 假設用 1 層攪拌器,所以 SL= 1H = 檢驗: SL/d=~2 范圍內(nèi) 14 種子罐軸功率計算 ?種子罐單位體積軸功率 P’=7~8kw/ m3 取 P’=8kw/ m3 ?P 種子 = ?? 貯罐計算 V=取 0? = ? =故取 3 個 10 m3 的貯罐 ,選取 JB142274 查化工手冊取罐為:公稱直徑 DN= 20xxmm,高度 H=3000mm 配料罐的計算 發(fā)酵罐配料罐的計算 V=取 0? = ? =查表取 3 個 10m3 的配料罐,選取 JB142274 查化工手冊取罐為:公稱直徑 DN= 20xxmm,高度 H=3000mm 種子罐配料罐的計算 V 種 = 2 0 % ?? m3 取 0? = ? =查表取 3 個 的配料罐 ,型號為 JB142574 公稱直徑 DN=600mm,高度 H=800mm 15 4. 無菌空氣的 工藝 設計 空氣用量 發(fā)酵車間需要最大壓縮空氣用量為 V=( 10 3+ 1 2) = 壓縮空氣的溫度 0 . 3 M P a0 . 1 0 1 M P a2 9 3 K20273 211 ????? ppT , 7 7 9 11212 ???????????????????kkppTTk ,取 t2==℃ ∴壓縮空氣的溫度為 ℃ 因此壓縮機輸出的高溫壓縮空氣必須進行適當冷卻,再進入總過濾器進行除菌處理。 全年生產(chǎn)周期數(shù): 錯誤 !未找到引用源。確定發(fā)酵周期為 24h。水蒸氣 138℃,冷卻水進出口溫度根據(jù)實際情況確定。每升發(fā)酵液可以純化得到 L絲氨酸產(chǎn)品 36g。,粘度為 ℃ ) ??cc kJ/(kg℃ ) KFGc?? ㏑ Ftt ttss ????? 1 0 00 ㏑ 121138 20xx8?? = F= m2 11 2. 冷卻階段的冷卻水用量 1211 ?st ℃ st2 =10℃ 371 ?ft ℃ (實測當培養(yǎng)基溫度 t1 為 80℃時,此時冷卻水出口溫度 t2 為 30℃) K=1000 kJ/(m2℃ ) 取 K=1000kJ/(m2℃ ) 108021 21/ 2 ??????? ? tt tteA sWcKF /KFW? ( ㏑ Ac2) =1674 /? (㏑ )? = 種子罐的能量衡算 種子罐體積小于 5 m3 采用夾套加熱 1. 間接加熱過程的蒸汽量 已知 V 種 = % ?? m3 3 2 5 .51 0 5 ???種G kg t1=20℃ , t2=121℃ , r=? =5%~10%,取 10% )1()( 12 ????? r ttGcS = %)101( 1 5 5 )201 2 1( 2 5 ????? = 取 ? = K=830~1250kJ/(m2 h℃ ) ? =5%~10%,取 10% )1()( 12 ????? r ttGcS = %)101( 1 5 5 )2090( 1 2 9 ????? = 已知 ? =1~ 取 ? =1h KFGc?? ㏑ Ftt ttss ????? 1674 ㏑ 90138 20xx8?? =1 F= 10 2. 直接加熱過程的蒸汽量(培養(yǎng)基溫度從 90℃升到 121℃) t1=90℃ , t2=121℃ 查表得 138℃下 i = kJ/kg, sc =(kg℃ ) 取 K=1674 kJ/(m2℃ ) ts=138℃ 查表得 r= kJ/kg K=1250~1900 kJ/(m2 4H2O G7= ?? kg= FeSO4 3H2O G5= ?? kg MgSO4 4H2O G7= ?? kg FeSO4 3H2O G5= ?? kg MgSO4 4H2O , FeSO4 3H2O , MgSO4 14h,再用離心機進行離心分離,收集菌體,廢液放入貯罐中。 7H2O 8 生產(chǎn)流程簡述 的種子罐配料罐中加入 的培養(yǎng)基,待攪拌均勻后,用泵打入種子罐中,種子罐用 138℃水蒸氣進行夾套加熱滅菌(使培養(yǎng)基從 20℃升至121℃),再用冷卻水使之冷卻到 37℃,接入菌種后培養(yǎng)到對數(shù)期待用。 7H2O MgSO4 設計范圍 ( 1)對 L絲氨酸發(fā)酵和無菌空氣車間的工藝流程的設計 ( 2)工藝計算 ( 3)主要設備的計算和選型 ( 4)繪制帶控制點的工藝流程圖 3. 發(fā)酵車間的工藝設計 原材料及產(chǎn) 品的主要技術規(guī)格 培養(yǎng)基配方( g/L): 葡萄糖 硫酸銨 玉米漿 KH2PO4 K2HPO4 從生物科學的角度重新審視發(fā)酵工程,發(fā)現(xiàn)發(fā)酵工程最基本的原理是其生物學原理,而前述的發(fā)酵工程原理均必須建立在發(fā)酵工程的生物學原理的基礎上。 千百年,特別是最近幾十年的發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)的實踐證 明 :微生物是發(fā)酵工程的靈魂。發(fā)酵 7 工程從工程學的角度把實現(xiàn)發(fā)酵工藝的發(fā)酵工業(yè)過程分為菌種、發(fā)酵和提煉(包括廢水處理)等三個階段,這三個階段都有各自的工程學問題,一般分別把它們稱為發(fā)酵工程的上游、中游和下游工程。 2. 設計說明 設計依據(jù) ( 1)依據(jù)與工廠設計和生產(chǎn)工藝相關的各種資料。與其它氨基酸相比, L絲氨酸的直接發(fā)酵法生產(chǎn)十分困難。正是由于以上 L絲氨酸生產(chǎn)方法難以克服的困難,因此,嘗試直接發(fā)酵法生產(chǎn) L絲氨酸成為關注的焦點。 ( 4)前體添加發(fā)酵法:研究的較多的是以甘氨酸、甘氨酸三甲內(nèi)鹽或甘氨酸為前體的發(fā)酵。也有學者報道, 先利用 L.酒石酸脫羧酶將酒石酸轉(zhuǎn)變成 D甘油酸,然后再利用二羥乙酸還原酶、 L.丙氨酸脫氫酶將 D甘油酸鹽轉(zhuǎn)化為 L絲氨酸。 ( 3)酶法:利用酶法生產(chǎn) L絲氨酸已經(jīng)有過很多嘗試。 ( 2)廢蠶絲水解提取法 :蠶繭中 L絲氨酸含量最為豐富,因此,可用廢蠶絲、蠶蛹、絲膠水解以提取 L絲氨酸。 國內(nèi)外生產(chǎn) L絲氨酸的方法 目前,國內(nèi)外生產(chǎn) L絲氨酸的方法主要有化學合成法,蠶絲水解法,酶法和前體發(fā)酵法等生物法等。 L絲氨酸的主要功能 合成 嘌呤 、 胸腺嘧啶 、 膽堿 的前體; L絲氨酸羥基經(jīng)磷酸化作用后能衍生出具重要生理功能的磷絲氨酸,是 磷脂 的主要成分之一;具有穩(wěn)定滴眼液 pH 值的作用,且滴眼后無刺激性; 重要的自然保濕因子 (NMF)之一,皮膚角質(zhì)層保持水分的主要角色,高級化妝品中的關鍵添加劑。 四、設計中主要參考資料(包括參考書、資料、規(guī)范、標準等) 1. 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設計院編 . 化工工藝設計手冊(第二版) (M).北京:化學工業(yè)出版社 , 1996 2. 沈自法,唐孝宣編 .發(fā)酵工廠工藝設計 (M).上海:華東理工大學出版社,20xx 3. 陳國豪主編 .生物工程設備( M) .北京:化學工業(yè)出版社, 20xx 4. 梁世中主編 .生物工程設備( M) .北京:化學工業(yè)出版社, 20xx 5. 陳敏恒等編 ..化工原理( M) .北京:化學工業(yè)出版社, 20xx 3 目錄 1. 概述 ................................................................................................................. 5 L絲氨酸的簡介 ...................................................................................... 5 L絲氨酸的主要功能 .............................................................................. 5 L絲氨酸應用 ........................................................................................ 5 國內(nèi)外生產(chǎn) L絲氨酸
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