年产5000吨L-苯丙氨酸发酵工厂设计

课程设计

设计题目：年产5000吨L-苯丙氨酸发酵工厂设计

摘要

本设计主要是进行年产5000吨苯丙氨酸工厂的初步设计。

在对苯丙氨酸的结构及其在工业中重要应用作了分析后，拟在湘潭九华经济区投资L-苯丙氨酸生产工厂。首先，对投资项目进行了认真的地分析及对厂址进行认真地选

择。同时，对L-苯丙氨酸的生产工艺作了优化，然后依据拟定的产量与工艺流程对生产车间进行了物料衡算、热量衡算、与主要生产设备的选型，其次，对三废处理等方面也作了一个初步的设计方案。

整个设计充分考虑了目前的经济状况和今后发展的需要，从节能的角度出发选择设备。生产流程尽量提高机械化、自动化水平，同时力求技术上先进，质量上可靠，布局上合理、规范。

关键字：L-苯丙氨酸；发酵；工厂设计

目录

1. 引言 (3)

2. 概述...................................................... 错误!未定义书签。

2.1产品需求初步预测............................. 错误!未定义书签。

2.2投资的必要性和经济意义 ............... 错误!未定义书签。

2.3地理环境............................................ 错误!未定义书签。

2.4生产工艺选择 ................................... 错误!未定义书签。

2.5产品方案............................................. 错误!未定义书签。

2.6工艺流程图 ....................................... 错误!未定义书签。

2.7工艺要点............................................ 错误!未定义书签。

3. 物料恒算.............................................. 错误!未定义书签。

3.1. 原料的物料恒算 (8)

4. 设备选型.............................................. 错误!未定义书签。

4.1. 设备选型原则 (15)

4.2. 选型过程 (19)

4.2.1. 生产能力计算过程 (19)

4.3. 主要设备选型表 (32)

5. 热量恒算.............................................. 错误!未定义书签。

5.1. 培养基连续灭菌用蒸汽量............... 错误!未定义书签。

5.2. 发酵罐空罐灭菌蒸汽量................... 错误!未定义书签。

5.3 ........................................................... 液化工艺热量衡算

41

5.4 L-苯丙氨酸发酵的水平衡计算 (41)

6. 车间布置设计 (41)

6.1发酵工厂的车间组成 ....................... 错误!未定义书签。

6.2.车间建筑 (43)

6.3厂内部总平面布置的卫生 (43)

6.4厂房内部卫生 (43)

6.5管道卫生............................................. 错误!未定义书签。

7. 环境保护与综合利用 .................... 错误!未定义书签。

7.1.处理方案............................................. 错误!未定义书签。

8. 结论 (45)

参考文献 (46)

附录 (47)

致谢.............................................................. 错误!未定义书签。

1. 引言

L-苯丙氨酸分子式：

L-苯丙氨酸（英文名：L-Phenylalanine）为无色至白色片状晶体或白色结晶性粉末，是一种营养增补剂，是必需氨基酸之一。无色至白色片状晶体或白色结晶性粉末。略有特殊气味和苦味。在受热、光照、空气中稳定。营养增补剂。必需氨基酸之一。在大多数食品的蛋白质中几乎非限制氨基酸。可添加于焙烤食品，除强化苯丙氨酸外，与糖类起氨基-羰基反应，可改善食品的香味。

功用：L-苯丙氨酸是重要的食品添加剂-甜味剂阿斯巴甜（Aspartame）的主原料，人体必需氨基酸之一，在医药行业主要用于氨基酸输液和氨基酸类药物。L-苯丙氨酸是人体不能合成的一种必需氨基酸。食品工业上主要用作食品甜味剂阿斯巴甜的合成原料;也可作为营养增补剂。

生化研究。配制培养基。营养学研究。

L-苯丙氨酸是必需的氨基酸之一。用作营养强化剂、氨基酸输液和复合氨基酸制剂的成分。该品是多种抗癌药物及二肽甜味的原料。

氨基酸类药。用于氨基酸输液、综合氨基酸制剂及营养强化剂，大量用于合成新型甜味剂天冬甜素（L-天冬氨酸、L- 苯丙氨酸结合的二肽甲酯）

是合成阿斯巴甜的主要原料。

2. 概述

2.1.产品需求初步预测

目前国内仅有5家企业生产L-苯丙氨酸，即福建省麦丹生物集团有限公司、丽珠集团福州福兴医药有限公司、江苏汉光甜味剂有限公司（江苏汉光生物工程有限公司）、溧阳维多生物工程有限公司和杭州富阳市东辰生物工程有

限公司。其余原生产企业主要受缚于技术水平等因素，生产成本过高，均以陆续停产或关闭生产线。2009年上述5家企业的年产能为：麦丹生物4500吨、福兴医药1500吨、江苏汉光500吨、溧阳维多300吨、富阳东辰200吨。可向市场上供应苯丙氨酸的企业仅有福建省麦丹生物集团有限公司、丽珠集团福州福兴医药有限公司，杭州富阳市东辰生物工程有限公司仅有少量的产品流向市场，而江苏汉光、溧阳维多