工科生畢業(yè)課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-07 00:06本頁面
【正文】 個(gè)，培養(yǎng)3天，罐溫30℃，空氣流量900m3/h，攪拌轉(zhuǎn)速60rpm；三級(jí)發(fā)酵罐：100m34個(gè)，培養(yǎng)9天，罐溫30℃，空氣流量4000m3/h，攪拌轉(zhuǎn)速60rpm。. 上游生產(chǎn)過程[2,3] 菌種出發(fā)菌株為潔霉素產(chǎn)生菌鏈霉菌41024(Streptomyces 41024)，首先從沙土管取種接種于斜面培養(yǎng)基上，在30℃下恒溫培養(yǎng)7d。待氣生菌絲成為粉紅色，基內(nèi)菌絲為蒼黃色，產(chǎn)生可溶性黃色素，孢子絲柔曲，表面光滑時(shí)，可進(jìn)一步進(jìn)行搖瓶培養(yǎng)，得到菌絲后再進(jìn)入種子罐中培養(yǎng)，產(chǎn)生較多的菌絲體，再接種至發(fā)酵罐培養(yǎng)。 發(fā)酵過程發(fā)酵過程的目的是使微生物大量分泌抗生素。一、二級(jí)種子罐及發(fā)酵罐均采用蒸汽滅菌系統(tǒng)，采用實(shí)消滅菌法。該發(fā)酵過程為流加發(fā)酵過程，采用三級(jí)補(bǔ)料發(fā)酵，糖濃度需維持在4%左右，每隔8小時(shí)取樣一次，若低于4%，則需加入1噸 40%糖/8小時(shí)（流加糖量為初始糖量34倍），補(bǔ)料主要補(bǔ)葡萄糖、硫銨、氨水，有時(shí)也加入緩沖劑CaCO3和消沫劑硅油。 發(fā)酵液預(yù)處理及過濾該步驟是提煉的第一道工序，目的是將菌絲和發(fā)酵液分開。，草酸與發(fā)酵液中的Ca2+結(jié)合產(chǎn)生草酸鈣，析出的草酸鈣能促使蛋白凝固。預(yù)處理后，采用硅藻土作為助濾劑過濾，得到澄清的濾液。萃取前需將發(fā)酵濾液的pH調(diào)至10左右，此時(shí)潔霉素在丁醇和水之間的分配系數(shù)達(dá)到最大值。2. 濃縮和洗滌 用真空薄膜濃縮的方式提高萃取液的濃度，再用pH8的NaOH溶液洗滌，除去萃取相中易溶于水的雜質(zhì)。 精制和結(jié)晶利用活性炭脫色是精制的重要步驟，它能除去色素、熱原等雜質(zhì)。 下游過程提純需經(jīng)過以下過程：發(fā)酵液的預(yù)處理→發(fā)酵液的過濾→濾液（2200單位，pH＝10）→丁醇提?。ɑ旌希吻宀郏﹞6000單位}→一次濃縮{8h，6萬單位，罐內(nèi)蒸汽 60℃}→堿水洗滌（透光度8%，堿度1%以下）{靜置分層，除去雜質(zhì)}→二次濃縮，減壓蒸餾，水分基本濃縮{30萬單位，400L}→粗結(jié)晶加HCl 57%，以1:1加入無水乙醇，三通式離心機(jī)除水→脫色（加水、活性炭、濃度95%，2632萬單位）→丙酮結(jié)晶（通入5℃冷卻水）1:9→干燥→成品，潔霉素鹽酸鹽. 潔霉素生產(chǎn)工藝流程草圖一級(jí)種子罐二級(jí)種子罐 發(fā)酵罐發(fā)酵液預(yù)處理板框過濾機(jī)堿水洗滌罐雙錐干燥器成品潔霉素鹽酸鹽丁醇提取罐水抽提罐脫色罐一次濃縮塔二次濃縮塔脫色過濾罐旋風(fēng)分離器粗結(jié)晶罐丙酮結(jié)晶罐雙錐干燥器圖2 潔霉素生產(chǎn)工藝流程草圖第二章 發(fā)酵罐各部分設(shè)計(jì)計(jì)算. 發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)尺寸[4]潔霉素發(fā)酵為好氣發(fā)酵，因此選用帶通風(fēng)設(shè)備和機(jī)械攪拌的通用式發(fā)酵罐。發(fā)酵罐的攪拌系統(tǒng)采用在罐底部安裝兩個(gè)徑向流攪拌器，它們起到分散從底部輸入的空氣的作用。由于發(fā)酵液中含大量菌絲體，粘度較高，在不影響菌絲生長(zhǎng)的情況下，應(yīng)取較大的值以增大攪拌功率。當(dāng)擋板的條件符合下式時(shí)，攪拌器的功率最大，這種擋板條件叫做全擋板條件[8]： (23)其中為擋板寬度，為擋板數(shù)。則此時(shí)可知計(jì)算合格?？諝饬髁?4000m3/h，壓力=.取管內(nèi)空氣流速=25m/s，則通氣管的內(nèi)徑為.選取2998mm熱軋無縫鋼管，其內(nèi)徑=，實(shí)際氣速為發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)尺寸示意圖見圖22。潔霉素發(fā)酵液的粘度一般為60103mPa攪拌轉(zhuǎn)速為60r/min，則其攪拌雷諾數(shù)為攪拌功率查Rushton算圖計(jì)算[8]，得六片彎葉圓盤渦輪在Re=，當(dāng)300且符合全擋板條件時(shí)，則一個(gè)攪拌槳的攪拌功率為選2層槳，所以總功率為 通氣時(shí)，由于氣泡的存在而使液體的表觀密度降低，功率減小。一般抗生素在發(fā)酵過程中發(fā)酵熱為1625MJ/m3h?！? =(ms冷卻水耗量取管內(nèi)流速2m/s，分四段同時(shí)進(jìn)水，則換熱管內(nèi)徑為4mm的熱軋無縫鋼管。h濕熱滅菌是發(fā)酵生產(chǎn)中普遍使用的滅菌方法。常用的滅菌條件是120℃、20—30分鐘。實(shí)罐滅菌(簡(jiǎn)稱實(shí)消) 是將飽和蒸汽直接通入裝有配制好的培養(yǎng)基的發(fā)酵設(shè)備進(jìn)行滅菌的一種方法。淀粉培養(yǎng)基滅菌一般選用120℃125℃，滅菌30分鐘。（表
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