【正文】 大量灰塵的煉鋼廠(chǎng)、煉焦廠(chǎng)、熱電廠(chǎng)等。在工業(yè)區(qū)內(nèi)建廠(chǎng)，發(fā)酵工廠(chǎng)宜建在該區(qū)域的上風(fēng)口位置，并與散發(fā)污染氣體或大量煙塵的工廠(chǎng)保持一定間距。該廠(chǎng)選址時(shí)注意到廠(chǎng)區(qū)用電能得到充分保證，并有充足水源。 交通運(yùn)輸條件:現(xiàn)代化的發(fā)酵工廠(chǎng)，以其產(chǎn)品商品化、社會(huì)化為特征，沒(méi)有方便的交通運(yùn)輸是難以取得高效益的，發(fā)酵工廠(chǎng)的運(yùn)輸量較大，要求交通運(yùn)輸方便、可靠，鐵路、公路、水路優(yōu)勢(shì)明顯，且有發(fā)展前景。解放思想，積極采用新技術(shù)，力求設(shè)計(jì)在技術(shù)上具有現(xiàn)實(shí)性和先進(jìn)性，在經(jīng)濟(jì)上具有合理性。發(fā)酵工廠(chǎng)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮采用微生物發(fā)酵的工廠(chǎng)的獨(dú)特要求，既要注意到周?chē)沫h(huán)境清潔衛(wèi)生狀況，又要注意到對(duì)工廠(chǎng)內(nèi)車(chē)間之間對(duì)衛(wèi)生、無(wú)菌、防火等條件的相互影響。工藝設(shè)計(jì)計(jì)算主要是對(duì)發(fā)酵物料的計(jì)算以及在工廠(chǎng)生產(chǎn)中的水電和蒸汽的消耗量的計(jì)算。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是年產(chǎn)60噸硫酸慶大霉素發(fā)酵工段工藝設(shè)計(jì)。 它是由絳紅色小單孢菌產(chǎn)生的一族多組份的氨基糖苷類(lèi)抗生素, 其主要組份有C1，C2，C1a，為氨基糖甙類(lèi)廣譜抗生素，對(duì)大部分革蘭氏陽(yáng)性菌、陰性菌、病源菌有抑殺作用，特別是對(duì)綠膿桿菌的抑菌作用好于其它抗生素川。中文名：硫酸慶大霉素英文名：Gentamycin Sulfate中文別名：慶大霉素硫酸鹽；硫酸艮他霉素；硫酸正泰霉素；硫酸雙生霉素；硫酸慶大霉素(細(xì)胞培養(yǎng)用)英文別名：gentamicin solution 10mg/ml sterile*filtered。 gentamicin sulfate from micromonospora purpurea。2H2SO4硫酸慶大霉素C2HNH2C19H39N5O7CH3NH2C20H41N5O7作用與用途該品為氨基糖甙類(lèi)廣譜抗生素，對(duì)多種革蘭陰性菌及陽(yáng)性菌都具有抑菌和殺菌作用。該品的作用機(jī)制是與細(xì)菌核糖蛋白體亞單位上的特異性蛋白牢固結(jié)合，干擾核糖蛋白體功能，阻止蛋白質(zhì)合成，并引起翻譯信使核糖核酸(mRNA)上密碼的錯(cuò)誤而合成無(wú)功能蛋白質(zhì)。副作用（1）與卡那霉素相似，對(duì)耳前庭的影響較大，而對(duì)耳蝸損害較小，主要表現(xiàn)為頭昏、眩暈及耳鳴等。（2）由于該品對(duì)神經(jīng)肌肉接頭有阻滯作用，故不宜作靜脈推注或大劑量快速靜滴，以防止呼吸抑制的發(fā)生。該品在乳汁中分泌量很少，但通常哺乳期婦女在用藥期仍宜暫停哺乳?！纠夏暧盟帯坷夏昊颊叩哪I功能有一定程度的生理性減退，即使腎功能測(cè)定值在正常范圍內(nèi)，仍應(yīng)采用較小治療量。藥理毒理該品為氨基糖苷類(lèi)抗生素。奈瑟菌屬和流感嗜血桿菌對(duì)該品中度敏感。對(duì)葡萄球菌屬（包括金黃色葡萄球菌和凝固酶陰性葡萄球菌）中甲氧西林敏感菌株的約80%有良好抗菌作用，但甲氧西林耐藥株則對(duì)該品多數(shù)耐藥。該品與β內(nèi)酰胺類(lèi)合用時(shí)，多數(shù)可獲得協(xié)同抗菌作用。近年來(lái)革蘭陰性桿菌對(duì)慶大霉素耐藥株顯著增多。血消除半衰期。 培養(yǎng)基配比原料名稱(chēng)一級(jí)種子罐培養(yǎng)基配比%二級(jí)種子罐培養(yǎng)基配比%發(fā)酵罐培養(yǎng)基配比%全料培養(yǎng)基配比%稀料培養(yǎng)基配比%黃豆餅粉葡萄糖淀粉氯化鈉氯化鈷硝酸鈉酵母粉碳酸鈣蛋白胨硫酸亞鐵磷酸二氫鉀淀粉酶（kg）%淀粉量%淀粉量%淀粉量玉米漿（L/ m3）消沫油41補(bǔ)料量補(bǔ)氨水量：8 L/m3發(fā)酵液體積；補(bǔ)氫氧化鈉量：~ L/m3發(fā)酵液體積；加消沫油量：4 L/ m3發(fā)酵液體積；補(bǔ)全料量：370 L/ m3發(fā)酵液體積；補(bǔ)稀料量：200 L/ m3發(fā)酵液體積。培養(yǎng)基滅菌（1）一級(jí)種子罐及二級(jí)種子罐培養(yǎng)基采用實(shí)罐滅菌；（2）發(fā)酵、全料、稀料采用連續(xù)滅菌；（3）氫氧化鈉、消沫油采用實(shí)灌滅菌；（4）氨水采用過(guò)濾除菌。要求如下：（1）灌壓現(xiàn)場(chǎng)指示；（2）液位報(bào)警指示，手動(dòng)加消泡劑；（3）罐溫控制：5 m3 罐及以下采用自動(dòng)控制，5 m3 罐以上采用加熱、冷卻手動(dòng)切換，冷卻自動(dòng)控制，加熱手動(dòng)控制；（4）空氣流量：種子罐用轉(zhuǎn)子流量計(jì)檢測(cè)，發(fā)酵罐用渦輪流量計(jì)檢測(cè)記錄；（5）溶氧：監(jiān)測(cè)記錄，通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)空氣流量調(diào)節(jié)溶氧；（6）自動(dòng)補(bǔ)料：補(bǔ)料采用氣動(dòng)隔膜閥計(jì)算機(jī)控制；（7）轉(zhuǎn)速顯示及變頻調(diào)速。1生產(chǎn)用水要求：發(fā)酵工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的水可分為工藝用水與冷卻用水。罐冷。① 自來(lái)水：常溫，（MPa），用于配料、夏天實(shí)罐滅菌的前期冷卻、清洗設(shè)備等；② 循環(huán)水：18—23℃(△t=5℃)，（MPa），用于連續(xù)滅菌培養(yǎng)基冷卻，空氣冷卻，發(fā)酵控溫冷卻；③ 低溫水：9—14℃(△t=5℃)，（MPa），用于夏天空氣后級(jí)冷卻及發(fā)酵控溫冷卻；④ 冷鹽水：10—0℃(△t=10℃)，（MPa），用于料液冷卻保溫。1水文氣象資料（1）氣溫極端最高氣溫：℃ 極端最低氣溫：9℃最熱月平均氣溫：℃ （8月） 最熱月最熱時(shí)平均氣溫：℃ （7月）最冷月平均氣溫：℃ （1月） 最冷月最冷時(shí)平均氣溫：℃ （1月）（2）濕度最濕月平均相對(duì)濕度（%）：84（6月）最濕月平均相對(duì)濕度（%）：73（1月）全年平均相對(duì)濕度（%）： 79（3）風(fēng)速及風(fēng)向最多風(fēng)向及頻率：夏季 E12 SSEY 全年 SE10 E10最大月平均風(fēng)速（m/s）：（3月）最大風(fēng)速（m/s）：20全年平均風(fēng)速（m/s）：（4）自來(lái)水水溫及硬度水源地：水廠(chǎng)水源性質(zhì)：自來(lái)水水溫：最低水溫：℃（2月） 月平均最低水溫：℃最高水溫：34℃（7月） 月平均最高水溫：℃總硬度：最高值 月平均最高： 最低值 月平均最低：1其他數(shù)據(jù)：海拔高度： 平均氣壓：1016mbar最大凍土層深度：6cm人防：設(shè)計(jì)任務(wù)為發(fā)酵工段，按GBJ1687生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)，為戊級(jí)，按GB5005892《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》發(fā)酵車(chē)間防爆為Ⅰ級(jí)?！?121176。發(fā)酵水平的高低, 首先受菌種這個(gè)內(nèi)因的控制, 同時(shí)發(fā)酵工藝條件的控制也有著極為重要的作用, 因?yàn)榱己玫耐庖驐l件, 才能使菌種固有的優(yōu)良性狀得以充分發(fā)揮。這里, 我們結(jié)合本廠(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)探討一下,我們是如何控制發(fā)酵條件, 促進(jìn)生產(chǎn)的。注：本框圖僅為發(fā)酵部分（設(shè)備參數(shù)供參考） 發(fā)酵工藝流程圖工藝特點(diǎn)：本工藝工程為三級(jí)發(fā)酵，小罐 中罐大罐。主要補(bǔ)全料、補(bǔ)稀料、補(bǔ)氨水、通過(guò)氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH，手動(dòng)加消沫油，在種子階段，對(duì)無(wú)菌要求較高。每噸發(fā)酵液約補(bǔ)370L全料。根據(jù)發(fā)酵液還原糖含量水平控制具體補(bǔ)全料體積及時(shí)間。每噸發(fā)酵液約補(bǔ)200L稀料。補(bǔ)油：手動(dòng)加入。中間取樣分析：小罐：培養(yǎng)4小時(shí)后取樣分析，測(cè)PH、氨氮、效價(jià)、菌絲濃度等。大罐：培養(yǎng)14小時(shí)后開(kāi)始取樣分析，每4小時(shí)取樣測(cè)pH、氨氮，每8小時(shí)取一次樣，分析全糖、氨氮、PH、還原糖、效價(jià)等。異常發(fā)酵處理：中罐、小罐染菌一般采取放罐措施。若在發(fā)酵后其染菌，可考慮提前放罐，若染菌罐含大量雜菌，過(guò)濾速度緩慢，則放罐前加熱至45℃，15min，然后再提煉。硫酸慶大霉素又稱(chēng)艮他霉素, 它是由絳紅色小單孢菌產(chǎn)生的一族多組份的氨基糖苷類(lèi)抗生素, 對(duì)此菌種的要求就是生長(zhǎng)快, 能深層培養(yǎng), 不易退化, 能利用廉價(jià)的培養(yǎng)基獲得高產(chǎn)量的抗生素。生產(chǎn)中不斷進(jìn)行自然選育, 把菌種制備成單孢子懸浮液, 經(jīng)過(guò)適當(dāng)稀釋之后, 在固體平板上進(jìn)行分離, 然后挑選單個(gè)菌落進(jìn)行測(cè)定, 從中選出優(yōu)良菌落來(lái)純化菌種, 防止衰退, 穩(wěn)定生產(chǎn), 從而提高產(chǎn)量。搖瓶試驗(yàn)與罐上試驗(yàn)相結(jié)合,發(fā)酵單位測(cè)定采用抗生素微生物檢定法。合適的成分與配比才能充分發(fā)揮產(chǎn)生菌生物合成抗生素的能力, 獲得好的生產(chǎn)效果。調(diào)整培養(yǎng)基成份或配比時(shí), 每次只限變動(dòng)一個(gè)條件, 考察菌種對(duì)無(wú)機(jī)元素的營(yíng)養(yǎng)要求, 找出最高、最低及其合適的用量( 數(shù)據(jù)繁鎖, 這里略掉) ,經(jīng)過(guò)多次反復(fù)試驗(yàn)總結(jié)出, 對(duì)發(fā)酵水平影響最大的是黃豆餅粉、蛋白胨, 影響較小的是葡萄糖,KNO3和魚(yú)粉, 于是, 我們大膽舍去了魚(yú)粉這一原料, 非但沒(méi)有影響發(fā)酵水平, 且降低了成本和糧耗。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：　　　 黃豆餅粉含量對(duì)發(fā)酵水平的影響培養(yǎng)基中黃豆餅粉含量% 發(fā)酵單位(u/ml) 1100 1260 1240 1130說(shuō)明：用開(kāi)封05—79菌種上數(shù)據(jù)為搖瓶平均數(shù)值 結(jié)果表明: %左右最有利　　　 　　 蛋白胨含量對(duì)發(fā)酵水平的影響 蛋白胨濃度% 補(bǔ)料時(shí)間與次數(shù) 發(fā)酵單位(u/ml) 24hr 1060 24hr 1140 24hr、48hr、72hr 1300　　　結(jié)果顯示: 蛋白胨的含量與補(bǔ)入方式對(duì)發(fā)酵單位的影響也是十分明顯的。 發(fā)酵過(guò)程定期補(bǔ)加一定數(shù)量的氮源, 可使產(chǎn)生菌在分泌期有足夠多而不過(guò)多的養(yǎng)料, 延長(zhǎng)分泌期, 提高產(chǎn)量。通過(guò)長(zhǎng)期觀(guān)察研究, 發(fā)現(xiàn)設(shè)備滲漏是主要原因, 空氣質(zhì)量不過(guò)關(guān), 過(guò)濾器消不透也影響不小,為此, 我們嚴(yán)格操作規(guī)程, 染菌已基本杜絕。合理的培養(yǎng)基成份才能充分發(fā)揮產(chǎn)生菌生物合成抗生素的能力。發(fā)酵過(guò)程中后期, 菌絲濃度增大, 發(fā)酵液粘度增加, 此時(shí)提高溶氧水平非常重要, 我們采用稀配方即增加補(bǔ)水工藝, , 效果較好,。 取 nd=1 罐/天 wi=75% 則： ==130 根據(jù)國(guó)內(nèi)發(fā)酵罐系列取150的發(fā)酵罐，即V0=150。發(fā)酵工段所需的發(fā)酵罐臺(tái)數(shù)為N。由公式： 則： 中罐公稱(chēng)體積= 發(fā)酵時(shí)間為24h，輔助時(shí)間24h，合計(jì)2天 中罐的臺(tái)數(shù) =2臺(tái)同理： 小罐公稱(chēng)體積= 發(fā)酵周期為32小時(shí)，16小時(shí)輔助時(shí)間，合計(jì)兩天。即： V損=15%= V補(bǔ)料=VNH3+V油+VNaOH+V全料+V稀料 =（++）+=（注意：以上補(bǔ)氨、油、氫氧化鈉的比例均為經(jīng)驗(yàn)值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，放罐體積為40m3時(shí)，需要V全料=13m3，V稀料=7m3）所以： V消毒后==+－－ =一般情況下消毒過(guò)程中液量要增加 10% 20%，這里取15%則： V培養(yǎng)== 中罐物料衡算 V放=V發(fā)15%=15%= V選=V放15%=15%= V種=V放15%=15%= V消毒后=V放+V選+V種=+－= 一般情況下消毒過(guò)程中液量要增加 10% 20%，這里取10%則： V培養(yǎng)== 小衡罐物料算 V放=V發(fā)15%=15%= V選=V放15%=15%= V種=V放15%=15%= V消毒后=V放+V選+V種=+－= 一般情況下消毒過(guò)程中液量要增加 10% 20%，這里取10%則： V培養(yǎng)== 物料衡算表 表 培養(yǎng)基物料配比表培養(yǎng)基培養(yǎng)基培養(yǎng)基全料稀料組成配比（%）配比（%）配比（%）配比（%）配比（%）葡萄糖黃豆餅粉淀粉氯化鈉氯化鈷硝酸鈉酵母粉碳酸鈣蛋白胨FeSO4KH2PO3淀粉酶%淀粉%淀粉%淀粉消泡油41 （1） 葡萄糖 由罐中葡萄糖在培養(yǎng)基中的配比來(lái)計(jì)算葡萄糖的消耗量。 （2） 黃豆餅粉 由罐中黃豆餅粉在培養(yǎng)基中的配比來(lái)計(jì)算黃豆餅粉的消耗量。 （3）淀粉 由各罐中淀粉在培養(yǎng)基中的配比來(lái)計(jì)算淀粉的消耗量。 （4）氯化鈉 氯化鈉在培養(yǎng)基中的配比來(lái)計(jì)算氯化鈉的消耗量。 （5）氯化鈷 由各罐中氯化鈷在培養(yǎng)基中的配比來(lái)計(jì)算氯化鈷的消耗量。 （6） 硝酸鈉 由硝酸鈉在培養(yǎng)基中的配比來(lái)計(jì)算硝酸鈉的消耗量。 （7）酵母粉 由酵母粉在培養(yǎng)基中的配比來(lái)計(jì)算酵母粉的消耗量。 （8）碳酸鈣 由碳酸鈣在培養(yǎng)基中的配比來(lái)計(jì)算碳酸鈣的消耗量。 （9）蛋白胨 由蛋白胨在培養(yǎng)基中的配比來(lái)計(jì)算蛋白胨的消耗量。 （10）硫酸亞鐵 由各罐中硫酸亞鐵在培養(yǎng)基中的配比來(lái)計(jì)算硫酸亞鐵的消耗量。