【正文】 ........................................................... 38 發(fā)酵罐分過濾器 .......................................................................................................................... 39 無菌空氣制備工藝設(shè)備選型與計算 40 工藝流程 .......................................................................................................................................... 40 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 空氣狀態(tài)的確定 .......................................................................................................................... 41 儲罐 .................................................................................................................................................... 41 一級冷卻裝置 ............................................................................................................................... 42 旋風分離器 .................................................................................................................................... 47 二級冷卻器 .................................................................................................................................... 48 絲網(wǎng)除霧器 .................................................................................................................................... 50 加熱器 ............................................................................................................................................... 50 總過濾器 ....................................................................................................................................... 52 提取工段設(shè)備計算及選型 53 提取工段工藝流程 .................................................................................................................... 53 提取工段設(shè)備選型 .................................................................................................................... 53 5 全廠布置的說明 55 工廠總平面布置 55 總平面布置依據(jù) .......................................................................................................................... 55 ： ................................................................................................................................... 55 布置說明 .......................................................................................................................................... 55 車間布置設(shè)計 ............................................................................................................................... 56 設(shè)計遵循的原則： .................................................................................................................... 56 本設(shè)計的車間布置 說明 .......................................................................................................... 58 6 經(jīng)濟核算 60 投資估算 60 設(shè)備投資 .......................................................................................................................................... 60 土建投資 .......................................................................................................................................... 60 全廠總投資 .................................................................................................................................... 61 成本計算 61 主要成本計算 ............................................................................................................................... 61 煤耗 .................................................................................................................................................... 61 水、電耗 .......................................................................................................................................... 61 折舊費及其他費用 .................................................................................................................... 62 全廠人員安排 ............................................................................................................................... 62 全廠每年銷售成本 .................................................................................................................... 62 全年凈收入 .................................................................................................................................... 63 7 結(jié)論 64 參考文獻 65 附錄 68 英語翻譯 76 英文原文 76 中文譯文 84 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 1 緒論 纖維素酶簡介 纖維素作為植物光合作用的主要多糖類產(chǎn)物 ,是地球上最為豐富的可再生性天然資源。然而 ,目前約 80 %未被開發(fā)利用 ,具有極為誘人的前景。 植物纖維素的高聚合度、毛細管結(jié)構(gòu)、木質(zhì)素和半纖維素所形成的保護層及其超分子結(jié)構(gòu)中具有高結(jié)晶度 (crystallinity index) 的結(jié)晶區(qū)存有大量氫鍵 (包括分子鏈內(nèi)、鏈間及分子鏈與表面分子之間形成的氫鍵 ) 是造成纖維素難以被利用的根本原因。可是 ,當前纖維素酶的高昂費用是其難以在工業(yè)上被推廣應(yīng)用的主要因素。一些高產(chǎn)菌株的獲得 ,在目前條件下也難以大幅度降低纖維素酶的成本。 纖維素酶 (cellulase)是利用產(chǎn)纖維素酶的菌株經(jīng)過固體發(fā)酵或液體深層發(fā)酵提取精制而成的液體狀酶制劑。這三種酶是內(nèi)切葡聚糖 ( )、外切纖維素酶 (cellobiohydrolase. CBH, EC 3. 2. 1. 91)和β 葡萄糖苷酶 (βGlucanases. GE, )。纖維素酶對能源危機、食品和飼料緊張及環(huán)境污染等問題的解決有積極的作用 ,纖維素酶的開發(fā)利用將會產(chǎn)生很大的經(jīng)濟價值。世界生產(chǎn)和目前儲存的纖維素生物量比任何一種碳水化合物都要多得多，是一種十分巨大的生物質(zhì)資源，可為人類提供用之不盡的能源。如果能利用纖維素酶將大量的纖維素資源酶解成單糖，再經(jīng)發(fā)酵可生產(chǎn)出化工原料、飼料、燃料、食物和藥物等，開辟飼料、 發(fā)酵工業(yè)原料和人類食品的新來源，同時還可以處理廢物、減少公害、保護環(huán)境。 纖維素酶的研究狀況 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 早期就有研究表明 ,纖維素酶是一類胞外酶 ,從培養(yǎng)物濾液中就可以很容易得到。纖維素酶的分泌又受分解代謝產(chǎn)物阻遏 (catabolite repression) 和反饋抑制 (feedback inhibition) 兩種作用。但需要一提的是 ,纖維二糖、葡萄糖和甘油等低分子可溶性糖在低濃度時有促進作用而較高濃度時便開始抑制。這方面的研究還甚少。在纖維素酶的生產(chǎn) 過程中 ,pH 值和發(fā)酵時間是關(guān)鍵。連續(xù)培養(yǎng)的情況不同 ,保持較低 pH 時 ,菌生長受到抑制 ,酶產(chǎn)量減少 ,而保持 pH5. 0 時則可提高酶產(chǎn)量。故準確控制發(fā)酵時間是纖維素酶生產(chǎn)的另一個重要參數(shù)。 要獲得較高酶產(chǎn)量 ,發(fā)酵方法是非常重要的方面 ,目前生產(chǎn)纖維素酶的國家主要有日本、美國、德國和荷蘭。美國一直都是使用這種方法 ,并在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了流加培養(yǎng)法、分批發(fā)酵法、連續(xù)發(fā)酵法、二次發(fā)酵法以及細胞循環(huán)法等等。因不同真菌的纖維素酶系在各組分均衡性方面有互補的現(xiàn)象。故以微生物生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ) ,將以上兩類菌混合在一起發(fā)酵 ,尋求二者均能大量分泌纖維素酶的發(fā)酵方法和條件 ,生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高效的混合纖維素酶 ,目前只有極少關(guān)于這方面的淺層研究。隨后他的工作于 1913 年得到 Alexandrowicz 的證實。四、五十年代，以美國陸軍 Natick 研究發(fā)展中心為代表的世界許多研究機構(gòu)開始從不同方面對此進行了艱苦而卓有成效的探索，對產(chǎn)生纖維 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 素酶的微生物進行了大量分離篩選工作，建立起較為完整的分離篩選方法。六十年代以后，由于分離技術(shù)的發(fā)展，推動了纖維素酶的分離純化工作，對纖維素酶的組分、作用方式以及誘導(dǎo)作用等方面的研究進展比較快 :并且實現(xiàn)了纖維素酶制劑的工業(yè)生產(chǎn) 。早在 1967 脾國外專利中就提出了用纖維素酶來消除棉織物上出現(xiàn)的微纖維 (絨毛小球 )的想法 .但這個想法一直未能實現(xiàn)。從此，纖維素酶也就正式加入了洗滌劑酶的行列 。到目前為止，在