赖氨酸发酵毕业设计

目录摘要 (VI)Abstract (VII)第一章绪论 (1)1.1赖氨酸简介 (1)1.2赖氨酸的性质 (1)1.3赖氨酸的发展现状 (2)1.4赖氨酸的作用及缺乏症 (2)1.5赖氨酸的生产方法 (2)1.4.1二步发酵法 (2)1.4.2直接发酵法 (3)1.6赖氨酸的提取与精制 (3)1.7电渗析的原理 (3)1.8生物工业下游技术的一般工艺过程 (4)第二章赖氨酸的生产工艺流程 (6)2.1赖氨酸生产工艺概述 (6)2.2赖氨酸生产工艺流程图 (6)2.3原料预处理及淀粉水解糖的制备 (6)2.3.1赖氨酸的发酵生产法 (6)2.3.2原料的预处理 (8)2.3.3淀粉水解糖的制备 (8)2.4种子扩大培养 (8)2.5赖氨酸发酵工艺条件控制 (9)2.6赖氨酸的提取 (10)2.7赖氨酸的精制 (10)第三章工艺计算 (11)3.1物料衡算 (11)3.1.1工艺技术指标 (11)3.1.2赖氨酸发酵车间物料衡算 (12)3.1.3年产4000t赖氨酸厂发酵车间物料衡算结果汇总 (14)3.1.4年产4000t赖氨酸提取车间物料衡算 (16)3.2热量衡算 (17)3.2.1淀粉液化工序的热量衡算 (17)3.2.2液化液糖化过程的热量衡算 (18)3.2.3发酵车间热量衡算 (19)3.2.4赖氨酸溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (21)3.2.5赖氨酸干燥过程的热量衡算 (23)3.2.6年产4000t赖氨酸厂热量衡算结果汇总 (24)3.3过程水的衡算 (25)3.3.1糖化工序用水量 (25)3.3.2连续灭菌工序的用水量 (25)3.3.3发酵工序的用水量 (26)3.3.4提取工序的用水量 (26)3.3.5中和脱色工序的用水量 (26)3.3.6精制工序的用水量 (26)3.3.7动力工序的用水量 (26)3.3.8年产4000t赖氨酸水量衡算结果汇总 (26)3.4无菌空气消耗量的计算 (27)3.4.1无菌空气消耗量计算的方法和步骤 (27)3.4.2年产4000t赖氨酸厂无菌空气计算 (29)3.4.3年产4000t赖氨酸厂无菌空气衡算结果汇总 (30)第四章设备设计与选型 (31)4.1设备设计与选型的任务和原则 (31)4.1.1设备设计与选型的任务 (31)4.1.2设备设计与选型的原则 (31)4.1.3 专业设备设计与选型的依据 (31)4.1.4专业设备设计与选型的程序和内容 (32)4.2发酵罐的选型 (32)4.2.1发酵罐的选型及容积的确定 (32)4.2.2发酵罐个数的确定 (32)4.2.3主要尺寸设计 (33)4.2.4冷却面积的确定 (34)4.2.5搅拌器及搅拌轴功率的设计 (35)4.2.6设备结构的设计 (37)4.2.7设备材料的选择 (40)4.2.8发酵罐壁厚的计算 (40)4.2.9接管设计 (41)4.2.10支座的选择 (43)4.3 种子罐的选型 (43)4.3.1种子罐容积和数量的确定 (43)4.3.2冷却面积的计算 (43)4.3.3种子罐壁厚的计算 (44)4.3.4设备结构的工艺设计 (44)4.3.5支座的选择 (46)4.4糖化锅的选型 (46)4.4.1设备主要尺寸设计 (46)4.4.2设备材料的选择 (47)4.4.3糖化锅壁厚的计算 (47)4.4.4发酵车间主要设备参数一览表 (47)4.5消泡剂贮罐的选型 (48)4.6空气过滤器的选型 (49)4.6.1发酵罐分过滤器 (49)4.6.2种子罐分过滤器 (50)4.7部分辅助设备的选型 (50)4.8电渗析装置的选型 (52)4.9年产4000t赖氨酸厂主要设备一览表 (53)第五章厂址选择与工厂总平面设计 (54)5.1厂址选择的重要性及原则 (54)5.2工厂总平面设计 (54)第六章清洁生产与三废处理 (57)6.1概述 (57)6.1.1清洁生产的定义 (57)6.1.2赖氨酸厂污染物的特点 (57)6.1.3赖氨酸厂的清洁生产 (58)6.2末端治理 (58)第七章公用工程概述 (60)7.1给排水工程 (60)7.2供热工程 (61)7.3供电工程 (61)第八章车间生产管理制度 (62)8.1生产管理概述 (62)8.2信息化生产管理 (62)8.3赖氨酸厂车间管理制度 (63)致谢 (64)参考文献 (65)附录 (67)摘要赖氨酸（即2,6—二氨基己酸）于1889年首次从酪蛋白水解物中分离得到，是一种人体必需的氨基酸，人体和高等动物体内不能合成。

赖氨酸又是谷类粮食中最缺乏的一种氨基酸，近年来广泛地应用于营养食品，饲料添加剂等方面。

赖氨酸是人体必需氨基酸之一，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用。

目前，赖氨酸主要靠发酵法进行工业生产。

常用的发酵法有二步发酵法和直接发酵法。

其中，直接发酵法是更加常用的发酵方法。

整个设计内容包括了解赖氨酸生产中的原料预处理、发酵、提取部分的生产方法和生产流程。

根据实际情况来选择发酵工段合适的生产流程，并对流程中的原料进行物料衡算、热量衡算及设备的选型、整个发酵过程的环境保护问题等。

最后，画出发酵工段的工艺流程图和平面布置图及发酵设备图。

关键词：赖氨酸；工艺计算；设备选型；工艺流程；发酵AbstractLysine ( 2,6 - aminocaproic acid), firstly isolated in 1889 from a casein hydrolyzate, is an essential amino acids which the body and higher animals can’t synthesize. Lysine is an amino acid that is most lacking in cereal grain. What’s more, it is widely used in the nutritional aspects of food and feed additives in recent years. Lysine is one of the essential amino acids, which can promote human development, enhance immune function and improve central nervous system function. The industrial synthesis of lysine is mainly by fermenting now. There are two step fermentation method and direct fermentation. Among them, the direct fermentation method is more commonly used now.The whole design includes the understanding of raw material pretreatment of lysine production, fermentation, the methods of extraction. To choose the appropriate section of fermentation production process according to the actual situation, and the process of raw materials for mass balance, heat Selection accountancy and equipment, the entire fermentation process and other environmental issues. Finally, we should draw a section of the fermentation process flow diagram and layout plan and fermentation equipment diagram.Keywords:lysine; process calculation; equipment selection; process; fermentation第一章 绪论1.1赖氨酸简介L -赖氨酸(L -Lysine ，本设计中所提到的赖氨酸都指L -赖氨酸)，化学式为H 2N(CH 2)4CH(NH 2)COOH ，结构简式如图1.1[1]。

赖氨酸是构成蛋白质的基本单位，是组成人体蛋白质的20种氨基酸之一。

L -赖氨酸是人体必需氨基酸之一，能促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用。

赖氨酸为碱性必需氨基酸,由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏而缺乏，故称为第一限制性氨基酸。

目前，国内外氨基酸的工业生产中，除谷氨酸外，产量最大的就是L -赖氨酸。

1.2赖氨酸的性质L -赖氨酸是白色或近白色的自由流动结晶型粉末，易溶于水，水溶液为中性偏酸性，难溶于乙醇，在263—264℃熔化并分解。

L -赖氨酸在湿度为60%以下较为稳定，当湿度大于60%时生成二水合物。

在碱性条件或还原糖存在条件下加热分解。

游离的L -赖氨酸极易潮解，由于其具有游离氨基而容易发黄变质，难以长期保存。

L -赖氨酸盐酸盐比较稳定，不易潮解，便于保存，因此，生产上经常将L -赖氨酸转化为L -赖氨酸盐酸盐的形式以利于保存。

OHONH 2H 2N 图 1.1 L -赖氨酸化学结构。