黑曲霉菌株发酵生产糖化酶发酵罐设计
(完整版)年产5000吨糖化酶发酵车间设计
南阳理工学院本科生毕业设计学院（系）：生物与化学工程学院专业：生物工程学生： *******指导教师：***完成日期 2010 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计年产5000吨糖化酶发酵车间设计The design of annual output of 5000 tons of glucoamylasefermentation factory workshop总计：毕业设计（论文）28页表格： 5 个插图： 1 幅南阳理工学院本科毕业设计年产5000吨糖化酶发酵车间设计The design of annual output of 5000 tons of glucoamylasefermentation factory workshop学院（系）：生物与化学工程学院专业：生物工程学生姓名：郭留洋学号：*****指导教师：******评阅教师：完成日期：2010年5月南阳理工学院Nanyang Institute of Technology年产5000吨糖化酶发酵车间的工艺设计生物工程专业郭留洋【摘要】糖化酶是工业生产的主要酶制剂之一，广泛用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面。
本设计以玉米淀粉为主要原料，利用黑曲霉，采用机械搅拌通风罐进行发酵生产，完成生产5000吨糖化酶发酵车间工艺设计，通过工艺流程设计、工艺衡算、设备选型和车间布置设计，设计出生产5000吨糖化酶发酵车间采用3个75m3发酵罐和3个6m3种子罐等，并依据生物工程工厂车间布置原则，对发酵罐车间进行合理布置，绘制了工艺流程图和车间布置图，工艺设计的结果为糖化酶的生产提供一定参考。
【关键字】糖化酶工厂设计深层发酵黑曲霉The Design of Annual Output of 5000 Tons ofGlucoamylase Fermentation FactoryWorkshopAbstract：Glucoamylase is the main enzyme of industrial production which is widely used in wine, glucose, fructose syrup, antibiotics, lactic acid, organic acid, monosodium glutamate, cotton and so on.The design use corn starch as main raw material, using Aspergillums Niger, and apply mechanical ventilation it that can be fermented production. This industrial workshop design can complete the process of industrial design, the accounting, equipment selection facility layout design. This workshop can make production of 5,000 tons of glucoamylase fermentation using three 75 m3 and 3 based fermentation tank 6m3 seed set and so on, The fermentation plant has a reasonable layout which according to thefactory workshop’s layout of bio-engineering principles, With drawing a flow chart and workshop’s layout, the result of industrial design provide a reference to the production of glucoamylase.Keywords：Glucoamylase Plant DesignFermentation Aspergillus Niger目录1前言 (1)1.1糖化酶的简介 (1)1.2糖化酶的应用现状 (1)1.3糖化酶在国内外的研究进展及前景 (1)1.4设计内容及意义 (3)2本论 (5)2.1糖化酶生产中所用黑曲霉的特性 (5)2.2菌种培养工艺 (5)2.2.1菌种活化 (6)2.2.2一级种子培养 (6)2.2.3二级种子培养 (6)2.3工艺计算 (6)2.3.1工艺技术指标及基础数据 (6)2.3.2发酵工艺流程图 (8)2.3.3物料衡算 (8)2.3.4热量衡算 (10)2.3.5水平衡的计算 (13)2.3.6无菌空气用量的计算 (14)2.4设备的设计与选型 (14)2.4.1发酵罐的设计与选型 (14)2.4.2种子罐的设计与选型 (17)2.5 车间布置设计 (18)2.5.1车间布置设计的目的和重要性 (18)2.5.2 车间布置的有关技术要求和参数 (19)2.5.3设备的安全距离 (19)2.5.4设备布置原则 (20)3结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1前言1.1 糖化酶的简介糖化酶又称葡萄糖淀粉酶，糖化酶是一种习惯上的名称,学名为α-1,4-葡萄糖水解酶。
2012-黑曲霉发酵产淀粉酶-发酵罐的使用
4、保温期间，要求罐压：0.1—0.12MPa， 温度：118—121℃，时间：30分钟。 5、灭菌结束后，需要立即引入无菌空气， 保证罐内压力处于正压（0.0-0.05MPa） 后方可冷却，目的是防止培养基的冷却 使罐内形成负压，易染菌。 6、配制培养基时，应充分考虑培养基在灭 菌时的稀释（体积的增加），通常体积 可增加20%左右，灭菌时间越长，体积 增加的越多。
实验四 黑曲霉发酵产淀粉酶
一、目的要求
• • • 了解小型发酵罐的基本结构。 学习发酵罐的使用。 了解黑曲霉的发酵过程。
二、基本原理
• 小型发酵罐可分罐体和控制器两大部分。 发酵罐是进行液体发酵的特殊设备。供实验室 使用的小型发酵罐，其容积可从约1L至数百升 或稍大些。一般来说，5L以下是用耐压玻璃制 作罐体，10 L以上用不锈钢板或钢板制作罐体。 发酵罐配备有控制器和各种电极，可以自动地 调控试验所需要的培养条件，是微生物学、遗 传工程、医药工业等科学研究所必需的设备。
• •Βιβλιοθήκη 三、操作步骤• （一）上罐前的准备
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（1）配制发酵培养基 5000ml 配方：玉米淀粉3%、麸皮1%(过滤)、硫酸铵 0.5%，磷酸二氢钾0.4g，碳酸钙4g 。 （2）洗净发酵罐。 （3）检测发酵设备的气敏性及空气管路的消毒。 （4）发酵罐空消
（二）培养液上罐
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• （6）在搅拌转速 120r／min和空气流量 在 3 L／min下校正 DO至 100％。 • （7）在150 ml无菌水中加入氨水150 ml， 用无菌硅胶管连接至补料口，并通过pH 泵，用作调节发酵过程中培养液的pH。
发酵罐的设计范文
发酵罐的设计范文发酵罐是用来进行微生物发酵过程的设备，广泛应用于食品、医药、饲料、酒精等行业。
它的设计对于保证发酵过程的顺利进行具有重要意义。
首先，在设计发酵罐时，需要考虑容器的材质选择。
常见的发酵容器材质有玻璃、不锈钢、塑料等。
其中，不锈钢是目前最常用的材料，因为它具有良好的耐腐蚀性能和机械强度，能够适应不同的发酵工艺和条件。
此外，不锈钢材质还易清洗，能够保证发酵过程的卫生安全。
其次，发酵罐的设计应考虑容器的形状和尺寸。
一般而言，发酵罐的形状可以是圆柱形、椭圆形或立方形，尺寸则根据实际需要而定。
圆柱形发酵罐具有较小的基底面积，体积利用率较高，适用于大规模的发酵过程；而椭圆形发酵罐能够减小搅拌时的死角和液流的旋转，有利于发酵物料的均匀混合；立方形发酵罐则容易进行工艺控制和操作。
根据实际需要选择合适的形状和尺寸，以满足发酵工艺的要求。
同时，发酵罐的设计还需要考虑气体供应和排出的设施。
发酵过程中，微生物需要氧气进行呼吸，因此罐体需要有合适的进气装置，以保证微生物的正常生长。
常见的进气装置有机械式搅拌、气体通道等。
同时，还需要考虑废气的排出，避免微生物产生过量气体而影响发酵过程。
此外，温度和酸碱度是影响发酵过程的关键因素，因此在设计发酵罐时需要考虑温度和酸碱度的控制设备。
发酵罐通常会设置恒温装置，以保持适宜的发酵温度。
常见的恒温设备有水浴、电热传导等。
对于酸碱度的控制，可以通过添加酸碱溶液等方式进行调节。
最后，发酵罐的设计还需要考虑搅拌和控制系统。
搅拌过程有助于增加氧气传递、混合反应物料和促进产物的分散。
搅拌系统通常包括电机、搅拌桨和传动装置等。
对于控制系统，需要设置相应的传感器和控制器，以对温度、酸碱度、溶解氧等过程参数进行监测和控制。
总之，发酵罐的设计是一项复杂而重要的任务，需要考虑容器材质选择、形状尺寸、气体供应排出、温度酸碱度控制以及搅拌控制系统等方面。
只有合理设计，才能满足发酵过程的要求，保证产品的质量和产量。
产植酸酶黑曲霉的药瓶发酵
实验材料
• 1：生产菌株：黑曲霉斜面 • 2：摇瓶发酵生产培养基：0.05%蛋白胨、 2%葡萄糖、0.2%硝酸铵、0.05%氯化钾、 0.05%七水合硫酸镁、0.004%三水合磷酸 二氢钾、0.001%二价铁离子、0.001%二价 锰离子、 • 3：仪器：500ml三角烧瓶、旋转式摇床。
实验步骤
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 实验结果
• 培养基水体呈黑色有光泽。
思考题
• 是举例说明摇瓶培养技术的应用。 • 答：1：用于细胞培养 • 2：食用菌的培养
产植酸酶黑曲霉的药瓶发酵
班级：09010201 小组代码：09—V1—C4 成员：李运、范梦姿、罗武、徐公平、张博鸿 制作人：李运
实验目的
• 学习和掌握药瓶培养的原理及方法。
实验原理
• 摇瓶培养设备主要有旋转式摇床和往复式 摇床两种类型，旋转式最为常用， • 在浸没培养的过程中振荡的目的在于改善 活细胞的氧气和营养物质的供给，振荡培 养是建立深层发酵的开始，就以特定微生 物而言，振荡培养是存在一最佳培养基配 方和最佳培养基容量。
黑曲霉 糖化酶的生产流程设计方案
糖化酶的生产流程设计方案糖化酶的生产流程设计方案根据题意，某厂期望利用黑曲霉工程菌有氧发酵大量生产糖化酶，年产320吨，一个生产周期约40天，场地可容纳4个发酵罐及其附属设备。
所以，每个发酵罐的工程菌要在每年至少进行9次发酵且每次发酵要达到9吨才能满足题意。
可现有的工程菌TH5只能使每吨发酵液中提取0.04吨糖化酶不能满足生产要求，所以改进现有菌株开始到可销售的产品产出为止的生产流程如下：黑曲霉工程菌TH5改良黑曲霉工程菌TH5筛选优良种子扩大培养发酵罐发酵提炼产品第一步、诱变黑曲霉工程菌，并筛选出优良的、所需黑曲霉工程菌（一）同步培养将黑曲霉菌株接到适合的斜面培养基上，然后在培养基中进行培养。
再将斜面上的菌株进行下列处理。
(二) 黑曲霉菌株悬液制备菌悬液制备取出发菌株转接至缓冲液的三角瓶中(内装玻璃珠，装量以大致铺满瓶底为宜)，30℃～35℃振荡30min，用垫有脱脂棉的灭菌漏斗过滤，制成孢子悬液，在细胞计数板上计数并将其调浓度至106～108个/mL，冷冻保藏备用。
(三) 诱变处理用物理方法或化学方法，所用诱变剂种类及剂量的选择可视具体情况决定，有时还可采用复合处理，可获得更好的结果。
1．紫外线处理打开紫外灯(30W)预热20min。
取5mL 菌悬液放在无菌的培养皿(9cm)中，同时制作5 份。
逐一操作，将培养皿平放在离紫外灯30cm(垂直距离)处的磁力搅拌器上，照射l min 后打开培养皿盖，开始照射，与照射处理开始的同时打开磁力搅拌器进行搅拌，即时计算时间，照射时间分别为l min、3min、5 min。
照射后，诱变菌液在红灯下稀释涂菌进行初筛。
2．稀释菌悬液按10 倍稀释至10-6，从10-5 和10-6 中各取出0.lmL 加入到培养基平板中，然后涂菌并静置，待菌液渗入培养基后倒置，恒温培养2～3d。
记录H/C的数值并观察。
3．优良菌株的筛选选出优良的、所需的黑曲霉工程菌株。
第二步、把筛选好的优良的工程菌株进行扩大培养菌种扩大培养的目的就是为每次发酵罐的投料提供相当数量的、代谢旺盛的种子。
黑曲霉固态发酵产糖化酶的研究
年产5000吨糖化酶发酵车间设计
南阳理工学院本科生毕业设计学院（系）：生物与化学工程学院专业：生物工程学生：＊**＊＊*＊指导教师：李慧星完成日期 2010 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计年产5000吨糖化酶发酵车间设计The design of annual output of 5000 tons of glucoamylasefermentation factory workshop总计：毕业设计(论文）28页表格： 5 个插图 : 1 幅南阳理工学院本科毕业设计年产5000吨糖化酶发酵车间设计The design of annual output of 5000 tons of glucoamylasefermentation factory workshop学院（系）：生物与化学工程学院专业：生物工程学生姓名：郭留洋学号: **＊*＊指导教师: ***＊**评阅教师:完成日期： 2010年5月南阳理工学院Nanyang Institute of Technology年产5000吨糖化酶发酵车间的工艺设计生物工程专业郭留洋【摘要】糖化酶是工业生产的主要酶制剂之一,广泛用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面。
本设计以玉米淀粉为主要原料，利用黑曲霉,采用机械搅拌通风罐进行发酵生产，完成生产5000吨糖化酶发酵车间工艺设计，通过工艺流程设计、工艺衡算、设备选型和车间布置设计，设计出生产5000吨糖化酶发酵车间采用3个75 m3发酵罐和3个6m3种子罐等，并依据生物工程工厂车间布置原则，对发酵罐车间进行合理布置，绘制了工艺流程图和车间布置图，工艺设计的结果为糖化酶的生产提供一定参考。
【关键字】糖化酶工厂设计深层发酵黑曲霉The Design of Annual Output of 5000 Tons of GlucoamylaseFermentation Factory WorkshopAbstract：Glucoamylase is the main enzyme of industrial production which is widely used in wine，glucose， fructose syrup， antibiotics, lactic acid， organic acid, monosodium glutamate, cotton and so on。
黑曲霉菌株发酵生产糖化酶发酵罐设计
目录第一章绪论 (1)第二章罐体几何尺寸的确定 (2)2.1夹套反应釜的总体结构 (2)2.2 几何尺寸的确定 (2)第三章罐体主要部件尺寸的设计计算 (5)3.1 罐体 (5)3.2 罐体壁厚 (5)3.5人孔和视镜 (6)3.6接口管 (6)3.6.1 管道接口（采用法兰接口） (6)3.6.2 仪表接口 (7)第四章冷却装置设计 (8)4.1 冷却方式 (8)4.2 装液量 (8)4.3 冷却水耗量 (9)4.4 冷却面积 (9)第五章搅拌器轴功率的计算 (10)5.1不通气条件下的轴功率P0 (10)5.2通气搅拌功率Pg的计算 (11)5.3电机及变速装置选用 (11)第六章结论 (13)参考文献 (13)第一章绪论我设计的是一台30M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产糖化酶。
糖化酶，也称葡萄糖淀粉酶（EC3.2.1.3），主要用途是作为淀粉糖化剂。
它与a-淀粉酶结合可将淀粉酶转化为葡萄糖，可供葡萄糖工业，酿酒工业和氨基酸工业等应用，是工业生产中最重要的酶类之一，也是我国产量最大的酶制剂产品。
黑曲霉A.S.3.4309是国内糖化酶活性最高的菌株之一。
糖化酶生产菌重要的有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉，河枣曲霉，宇佐美曲霉，红曲霉，扣囊拟内孢霉，泡盛曲霉，头孢霉，甘薯曲霉，罗耳伏革菌。
综合温度、PH等因素选择黑曲霉A.S.3.4309菌株，该菌种最适发酵温度为32-34℃，pH为4.5，培养基为玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成。
主要生产工艺过程为如下：菌种用蔡式蔗糖斜面于32℃培养6天后，移植在以玉米粉2.5%,玉米浆2%.组成的一级种子培养基中，与32℃摇瓶培养24-36h，再接入（接种量1%）种子罐（培养基成分与摇瓶发酵相同），并与32℃通气培养搅拌24-36h，然后再接入（接种量5%-7%）发酵罐。
发酵培养基由玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成（先用a-淀粉酶液化），发酵温度为32℃，在合适的通气搅拌条件下发酵96小时酶活性可达6000u·ml-1 。
黑曲霉纯种补料发酵法生产糖化酶及其分离浓缩技术[发明专利]
![黑曲霉纯种补料发酵法生产糖化酶及其分离浓缩技术[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c009fc3749649b6649d74776.png)
专利名称：黑曲霉纯种补料发酵法生产糖化酶及其分离浓缩技术
专利类型：发明专利
发明人：(请求不公开姓名)
申请号：CN200710029115.3
申请日：20070711
公开号：CN101343628A
公开日：
20090114
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种利用纯种优良高产黑曲霉菌株，以薯类淀粉为原料，采用多级补料发酵法生产糖化酶并采用过滤、絮凝、超滤多项技术结合法分离提纯糖酶的产业化生产工艺技术。
利用该技术糖化酶发酵水平可达45000u/mL、糖化酶回收率在90％以上，经浓缩后的成品糖化酶酶活力高达
130000u/mL。
申请人：广东省广宁县顺宁葡萄糖药业有限公司
地址：526341 广东省广宁县排沙镇春水顺宁葡萄糖药业有限公司
国籍：CN
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糖化酶的生产流程设计方案和对策
糖化酶的生产流程设计方案糖化酶即葡萄糖淀粉酶（1 ,4 - a -葡聚糖葡聚糖水解酶， EC. 3. 2.1. 3）, 是淀粉糖化工艺的主要酶类，被广泛地应用于食品、医药、发酵等工业。
目前，糖化酶的生产菌种主要为黑曲霉。
根据使用的生产菌种不同及发酵工艺不同，工业生产中，糖化酶的发酵生产水平在35 000〜55 OOOUPmL不等。
糖化酶的工业化生产从过去的固体发酵沿革到上世纪90年代初,液体发酵工艺逐步取代了原固体发酵工艺。
液体发酵工艺的建立与应用极大地改善了发酵产品质量并大幅度提升了糖化酶的发酵生产水平。
但现有糖化酶发酵生产技术共同存在不足之处，其中种子制备周期和发酵生产周期很长是一个较突出的问题，如实验室的种子制备需要15d以上,发酵周期通常200h以上。
生产流程图试验菌种的分纯1、培养基（1）固体培养基，察氏培养基+1%酵母膏+1%蛋白胨；（2）初筛培养基，玉米粉：麸皮：米糠：硫酸胺=7:3:2:0.16 （3）诱变后培养基，玉米粉：麸皮：米糠：硫酸胺=8: 3:1.5:2:0.16 ，水80ml。
（2）原料：玉米粉、麸皮等（3）菌种分纯将麸皮采集菌种取出一部分，置入装有10mL生理盐水和若干玻璃珠的小三角瓶，振荡15分钟，将上清液一次稀释成10-1、10-2、10-3, 各取0.1mL做平板划线，29C培养5~6天，分别挑取单个菌落接入斜面，29C培养一周。
以某厂的生产用菌B-11为对照，对分离菌株做摇床发酵试验，96h后测定糖化力，配合镜检，确定诱变的出发菌株。
二、试验菌株的诱变用生理盐水洗下成熟出发株的孢子、倒入5mL麦汁种1%酵母膏的三角瓶中，振荡1.5h，使孢子活化，后3500r/min.离心分离15 分钟，用pH7.2磷酸缓冲液洗涤一次，再用缓冲液5ML洗转入小三角瓶（有数枚无菌玻璃珠），振荡10分钟，使孢子分散均匀，过滤，制成单孢子悬浮液，将浓度调至106个/ml取10ml孢子悬浮液于9cm平板中，紫外线（UV照射诱变2 分钟（避光操作），紫外线动率15V y室温，搅拌，照射距离30cm。
黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程
黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程英文版The process of producing amylase by black Aspergillus fermentationAmylase is an important enzyme that catalyzes the hydrolysis of starch into sugars. It is widely used in various industries such as food, textile, and pharmaceuticals. One of the most common sources of amylase is black Aspergillus, a fungus known for its high amylase production.The process of producing amylase by black Aspergillus fermentation involves several steps. First, the fungus is cultured in a suitable medium containing starch as the substrate. The culture is then incubated at an optimal temperature and pH for the growth of the fungus and the production of amylase.During the fermentation process, the fungus secretes amylase into the medium, where it hydrolyzes the starch into sugars. The medium is then harvested and the amylase is extracted and purified using techniques such as filtration, chromatography, and precipitation.The purified amylase can be used in various industrial applications, such as in the production of glucose syrup, beer, and biofuels. The process of producing amylase by black Aspergillus fermentation is cost-effective and environmentally friendly, making it a popular choice for industries looking to incorporate enzyme technology into their processes.In conclusion, the process of producing amylase by black Aspergillus fermentation is a well-established and efficient method for obtaining this important enzyme. With the increasing demand for enzymes in various industries, this process is likely to play a key role in meeting the needs of the market.中文翻译黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程糖化酶是一种重要的酶，可以催化淀粉水解成糖。
黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程
黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程English Answer:Black Aspergillus Fermentation for the Production of Cellulase.Process Flow Diagram:1. Strain Selection and Preparation: Select a suitable strain of Black Aspergillus for cellulase production. Prepare the inoculum by culturing the strain in a suitable growth medium.2. Substrate Preparation: Prepare a substrate containing cellulosic materials, such as agricultural residues (e.g., corn stover, wheat straw), or industrial byproducts (e.g., paper pulp, wood chips).3. Fermentation: Inoculate the prepared substrate with the Black Aspergillus inoculum. Conduct fermentation underoptimal conditions for cellulase production, including temperature, pH, aeration, and agitation.4. Enzymatic Extraction: After fermentation, extract the cellulase enzymes from the fermented substrate using suitable extraction techniques, such as mechanical disruption, solvent extraction, or enzymatic hydrolysis.5. Enzyme Purification: Optionally, purify the extracted cellulases to improve their activity and specificity. This can be achieved through techniques such as chromatography, precipitation, or membrane filtration.6. Formulation and Application: Formulate the cellulase enzymes into a suitable product form for specific applications, such as in the paper and pulp industry, biofuel production, or textile manufacturing.Factors Influencing Cellulase Production:Substrate Composition: The composition and structure of the cellulosic substrate significantly impact cellulaseproduction. Factors such as crystallinity, surface area, and availability of cellulose and hemicellulose influence the enzyme's accessibility and efficiency.Fermentation Parameters: Optimal fermentation conditions, including temperature, pH, aeration, and agitation, are crucial for maximizing cellulase production.Strain Selection: The choice of Black Aspergillus strain plays a significant role in determining the yield and activity of cellulases produced.Nutrient Optimization: Providing essential nutrients, such as nitrogen, phosphorus, and vitamins, during fermentation supports cell growth and enzyme production.Enzyme Induction: The presence of inducers in the fermentation medium can induce higher cellulase production by Black Aspergillus. Inducers can be cellulosic materials themselves or other compounds that stimulate enzyme synthesis.Applications of Cellulases from Black Aspergillus:Pulp and Paper Industry: Cellulases are used in the pulp and paper industry to improve paper quality, brightness, and yield by breaking down cellulose fibers.Biofuel Production: Cellulases play a crucial role in the enzymatic hydrolysis of lignocellulosic biomass for biofuel production.Textile Manufacturing: Cellulases are used in the textile industry to improve fabric quality, reduce dyeing costs, and enhance the feel and appearance of fabrics.Food Industry: Cellulases are employed in the food industry to improve the nutritional value and digestibility of plant-based foods.中文回答：黑曲霉发酵生产糖化酶的工艺流程。
黑曲霉液态发酵产糖化酶条件的研究
３ ． Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ － ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｆ ｅ ｒ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｂ ｏ ｚ ｈ ｏ ｕ ， Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ ２ ３ ６ ８ ２ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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葡 萄糖 淀 粉 酶简 称 糖化 酶 ， 可 水 解 淀粉 、 糊精 、
黑 曲霉 。 １ ． １ ． ２ 实验 试剂 可 溶 性 淀粉 、 葡 萄糖 、 酵母 膏 、 琼脂 、 蛋 白胨 、 硫 酸铜 、 次 甲基蓝 、 亚铁 氰 化钾 、 氢 氧 化钠 、 硫 酸亚 铁 、
１ ． １ － ３实验 主要 仪 器 恒 温培 养箱 、 立 式 自动 电热压力 蒸 气灭 菌 锅 、 数
糖原等物质 ， 产物为葡萄糖 。 在工业发酵生产酒精、 有机酸 、 氨基酸等过程中淀粉液化后 的糖化酶作用
发酵罐设计
机械搅拌通风发酵罐的设计生物反应器是生物加工过程的关键设备。
我们将通过一个实际设计的过程来考察同学们对本节的掌握情况。
发酵罐设计基本原则（１）在发酵系统的已灭菌部分与未灭菌部分之间不应直接连通。
（２）尽量减少法兰连接。
（３）尽可能采用全部焊接结构（４）防止死角，裂缝，因为固体物质可在这些地方蓄积，为污染菌提供避开菌的绝热环境。
（５）发酵系统的某些部分能单独灭菌。
（６）与发酵罐相通的任何连接都应蒸汽密封。
如采样口的阀门在不使用时，其出口处应有流动蒸汽通过。
（７）所用阀门应易于清洗，维修和灭菌。
（８）发酵罐始终保持正压以排除渗漏。
（９）几乎所有的发酵罐都有由玻璃或不钢制成。
（１０）多数发酵罐的底部和顶部都有是碟形或椭圆形。
（１１）由罐顶部进入的轴由于轴较长容易颤抖。
因而往往采用底式搅拌轴，应很好地解决渗漏和污染问题。
（１２）发酵罐的功率输入为：实验室小型罐为8～10 W/L，中型罐3～5 W/L，大型罐1～3 W/L。
设计要求:1. 几何尺寸的确定2. 罐体壁厚（见P22)3. 冷却面积计算4. 搅拌轴功率的计算并确定轴径（略）5. 选用电机及变速装置（估选）生物工程：高径比为2.5，南方某地，初始水温：18℃1．应用基因工程菌株发酵生产赖氨酸，此产物是初级代谢产物。
牛顿型流体，二级发酵。
1-4号：3000L种子罐；5-8号：50M3发酵罐2．应用基因工程菌株发酵生产柠檬酸，此产物是初级代谢产物。
牛顿型流体，二级发酵。
9-12号：5000L 种子罐13-16号100 M3发酵罐3．应用黑曲霉菌株发酵生产糖化酶，此产物是初级代谢产物。
非牛顿型流体，三级发酵。
17-20号：500L 种子罐21-24号20 M3发酵罐25-27号：200 M3发酵罐制药一；生技高径比为2，南方某地，初始水温：20℃1．应用基因工程菌株发酵生产庆大霉素产品，此产物是次级代谢产物。
非牛顿型流体，三级发酵。
1-4号：2000L种子罐；5-8号：30M3发酵罐：9-12号：300 M3发酵罐2．应用基因工程菌株发酵生产右旋葡萄糖苷，此产物是初级代谢产物。
年产6万吨糖化酶工厂设计(马世杰6[1].8)
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目录目录 (1)摘要 (4)关键字 (4)1总论 (5)1.1概述 (5)1.2设计任务的依据 (5)1.3设计规模 (5)1.4原料与产品规格 (5)1.4.1菌种 (5)1.4.2酶活力定义 (6)1.4.3原料和辅料 (6)1.4.4产品规格 (6)1.4.5使用方法和参考用量 (6)2.工厂总平面设计 (6)2.1总平面设计的内容 (6)2.1.1平面布置设计 (6)2.1.2竖向设计 (6)2.1.3运输设计 (7)2.1.4管线综合布置 (7)2.1.5绿化美化布置 (7)2.2总平面设计的原则和要求 (7)2.3总平面设计方法 (7)2.4厂内运输设计 (8)2.5总平面布置图的绘制 (9)3工艺设计与计算 (9)3.1工艺原理 (9)3.1.1生化分离工程 (9)3.1.2发酵原理 (9)3.1.3絮凝原理 (9)3.1.4过滤原理 (10)3.2工艺路线的选择 (10)3.2.1液体深层通气发酵法的选择： (10)3.2.2间歇式操作的选择 (11)3.3工艺流程简述 (11)3.3.1流程简述 (11)3.3.2流程示意图 (11)3.4工艺参数 (13)3.4.1工艺技术指标及基础数据 (13)3.5工艺计算 (14)3.5.1物料衡算 (14)3.5.2热量衡算 (16)3.5.3水平衡计算 (18)3.5.4耗冷计算 (19)3.5.5无菌压缩空气消耗计算 (20)4主要设备的工艺计算和设备选型 (21)4.1选型原则 (21)4.2关键设备的选择 (22)4.2.1发酵罐的选型 (22)4.2.2生产能力、数量和容积的确定 (22)4.2.3种子罐的选择 (27)4.2.4空气分过滤器 (28)4.2.5泵的选型 (30)5车间布置设计 (30)5.1概述 (30)5.1.1车间布置设计的依据 (30)5.1.2生物工程工厂生产车间的组成 (30)5.1.3车间布置设计的内容 (31)5.2车间布置设计原则 (31)5.2.1满足生产工艺的要求 (31)5.2.2满足生产操作的要求 (31)5.2.3满足设备安装检修的要求 (31)5.2.4满足厂房建筑的要求 (31)5.2.5满足节约建筑投资的要求 (32)5.2.6满足安全卫生和防腐的要求 (32)5.2.7满足生产发展的要求 (32)5.3车间布置设计的有关技术 (32)5.3.1厂房的整体布置和轮廓设计 (32)5.3.2设备布置形式 (33)6安全与环境保护 (34)6.1三废产生情况 (34)6.1.1生物工程工厂污染的特点 (34)6.1.2糖化酶生产中的污染 (34)6.2三废处理情况 (34)6.2.1废气处理技术 (34)6.2.2废水处理技术 (35)6.2.3废渣的处理技术 (37)6.3噪音防治 (37)7技术经济与概算 (38)7.1糖化酶工厂生产成本测算 (38)7.2主要设备及固定资产投资 (39)7.3效益分析 (39)附录 (40)参考文献 (41)致谢 (42)年产6万吨糖化酶工厂设计专业：生物工程作者：马世杰指导老师：刘志强摘要：本设计为年产6万吨的糖化酶的工厂设计，利用黑曲霉，结合液体深层发酵法、板框压滤提取得到糖化酶。
黑曲霉深层发酵法生产2000t每a食品工业用糖化酶车间工艺设计
北京huagong大学生命科学与技术学院生物工程系课程设计题目：黑曲霉深层发酵法生产2000t/a食品工业用糖化酶车间工艺设计说明书30 页图纸 5 张教研室主任指导教师lnc老师学生xxx20xx年6月11日于北京目录目录 (1)设计任务书 (5)1 工艺条件的确定和工艺流程说明 (6)1.1概述 (6)1.1.1糖化酶 (6)1.1.2黑曲霉 (6)1.2 工艺原理 (7)1.2.1 生化分离工程 (7)1.2.2 发酵原理 (7)1.2.3 絮凝原理 (7)1.2.4 过滤原理 (7)1.3 工艺路线的选择 (8)1.3.1 液体深层通气发酵法的选择 (8)1.3.2 间歇式操作的选择 (9)1.4 工艺流程简述 (9)1.5 工艺流程说明 (9)1.5.1 种子制备 (9)1.5.1.1 固体孢子培养 (9)1.5.1.2 种子罐培养 (11)1.5.2 发酵 (11)1.5.3 后提取 (11)1.6 工艺技术指标及基础参数 (11)1.6.1 主要技术指标 (11)1.6.2 种子培养基（%） (11)1.6.3 发酵培养基（%） (12)2 工艺计算 (12)2.1 发酵车间的物料衡算 (12)2.1.1 生产能力计算 (12)2.1.2 发酵培养基配料计算 (13)2.1.3 种子培养基配料的计算 (13)2.1.4 过滤、产生发酵清液过程的物料衡算 (14)2.1.5 液体与固体酶制剂过程的物料衡算 (14)2.1.5.1 液体酶制剂中的物料衡算 (14)2.1.5.2 固体酶制剂中的物料衡算 (15)2.1.6 总物料衡算 (15)2.2 无菌空气用量的计算 (16)2.2.1 单罐发酵无菌空气耗用量 (16)2.2.2 种子培养等其他无菌空气耗量 (16)2.2.3 发酵车间高峰无菌空气消耗量 (16)2.2.4 发酵车间无菌空气年耗量 (16)2.2.5 发酵车间无菌空气单耗 (16)2.2.6 无菌空气总衡算表 (16)3 设备选型计算 (17)3.1 发酵罐 (17)3.1.1 发酵罐的选型 (17)3.1.2 发酵罐生产能力的计算 (17)3.1.3 发酵罐台数的确定 (17)3.1.4 发酵罐容积的确定 (17)3.1.5 校核 (18)3.1.6 主要尺寸的计算 (18)3.1.6.1 罐径 (18)3.1.6.2 搅拌器 (18)3.1.7 搅拌轴功率的计算 (19)3.1.8 冷却面积的计算 (19)3.1.9 设备结构的工艺设计 (19)3.1.9.1 空气分布器 (19)3.1.9.2 挡板 (19)3.1.9.3 密封 (19)3.1.9.4 冷却管布置 (19)3.1.10 设备材料的选择 (20)3.1.11接管设计 (20)3.1.11.1 接管的长度设计 (20)3.1.11.2 接管直径的确定 (20)3.1.11.2.1按排料管的管径计算 (20)3.1.11.2.2按通风管的管径计算 (20)3.1.11.3排料时间的复核 (21)3.1.12支座选择 (21)3.2种子罐 (21)3.2.2 种子罐生产能力的计算 (21)3.2.3 种子罐台数的确定 (21)3.2.4 种子罐容积的确定 (21)3.2.5 校核 (21)3.2.6 主要尺寸的计算 (21)3.2.6.1 种子罐整体尺寸计算 (21)3.2.6.2 搅拌器尺寸计算 (22)3.2.7 搅拌轴功率的计算 (22)3.2.8 冷却面积的计算 (23)3.2.9 设备结构的工艺设计 (23)3.2.9.1 挡板 (23)3.2.9.2 密封 (23)3.2.9.3 冷却水管 (23)3.2.9.4 进风管 (23)3.2.9.5 支座选择 (23)3.3 连续灭菌设备 (23)3.3.1 连消塔 (24)3.3.1.1 连消塔长度的计算 (24)3.3.1.2 进料管直径的计算 (24)3.3.1.3 连消蒸汽耗量 (25)3.3.1.4 进气管直径计算 (25)3.3.1.5 出料管直径计算 (25)3.3.1.6 连消塔外圆尺寸计算 (25)3.3.1.7 外筒有效长度的校核 (25)3.3.1.8 支座选择 (26)3.3.2 维持罐 (26)3.3.2.1 生产能力、数量和容积的确定 (26)3.3.2.2 主要尺寸的确定 (26)3.3.2.3 上部出料管开口位置 (26)3.3.2.4 接管计算 (26)3.3.2.5支座选择 (27)3.3.3 螺旋板式换热器 (27)3.3.3.1换热器1 (27)3.3.3.2换热器2 (27)3.4贮存用的罐和槽 (28)3.4.1 配料罐 (28)3.4.1.1配料罐生产能力、容量、数量的确定 (28)3.4.1.2几何尺寸的确定 (28)3.4.2玉米浆料槽 (28)3.4.2.1 玉米浆料槽生产能力、容量、数量的确定 (28)3.4.2.2 几何尺寸的确定 (28)3.4.3 无机盐槽 (29)3.4.3.1无机盐槽生产能力、容量、数量的确定 (29)3.4.3.2几何尺寸的确定 (29)3.5发酵车间设备一览表 (29)4 附图 (29)5 参考文献 (29)6 主要符号说明 (30)设计任务书请设计一年产2000t 食品工业用糖化酶发酵车间（黑曲霉深层发酵法生产）一、基础数据：生产规模：食品工业用糖化酶2000t ／年其中液体糖化酶1000 m 3／年，固体粉末状糖化酶1000 t ／年产品规格：食品级液体糖化酶8万U ／mL, 食品级固体粉末状糖化酶10万U ／g 生产天数：150天(其他时间生产其他酶)发酵单位：2万U ／mL提取总收率：85%发酵清液得率：90%发酵罐装料系数：80%发酵时间105hr生产周期：120hr培养温度：32℃最大通气量：1VVM发酵热)/(500018.43max h m kJ q ⋅⨯=发酵培养基：玉米淀粉：22%；豆饼粉：4%；玉米浆：1%；(NH 4)2S04：0.4%；Na 2HP04：0.1%；接种量：15%种子培养基：麦芽糊精：4%；玉米浆：1%；(NH 4)2S04：0.2% K 2HP04：0.2%种子罐生产周期：60hr最大通气量：1VVM连消初温t 1=75℃，终温t 2=120℃，加热蒸汽0.42Mpa ，其温度为145℃二、设计内容：1.根据设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数，进行生产方法的选择比较，工艺流程与工艺条件确定的论证。
黑曲霉AS3.4309产糖化酶培养条件的研究
题目：黑曲霉AS3.4309产糖化酶培养条件的研究学院：生命科学院专业：生物技术姓名：学号：指导教师：毕业设计（论文）时间：2010年3月1 日～6月25日共17 周中文摘要对黑曲霉AS3.4309产糖化酶的培养条件进行了研究。
采用糖化力较强的黑曲霉进行液态培养，在单因素实验的基础上，采用4因素3水平正交实验对其产糖化酶的培养条件进行优化。
结果表明，该菌株产糖化酶的最优培养基组成为：玉米粉15%，玉米浆7%，麸皮5%，豆粕粉2%，(NH4)2SO40.15%；培养条件为：接种量10%，发酵液起始pH4.5，30℃，200r/min，摇瓶培养4d，最高酶活力达到382.734U/ml。
关键词：黑曲霉；糖化酶；发酵AbstractThe liquid fermentation conditions for the glucoamylase production by Aspergillus niger AS3.4309 were studied. Based on single factor test, the glucoamylase production conditions were optimized by L9(34)orthogonal test. The results indicated that the optimal medium contained 12% corn starch,1%corn steep liquor,3%bran,2%soybean flour and 0.15%(NH4)2SO4.The culture conditions were as follows: inoculum size 10%,initial pH 4.5,temperature 30℃,shaker speed 200 r/min and culture time 4d. Under above conditions ,the highest glucoamylase activity reached382.734U/ml.Key words: Aspergillus niger ;glucoamylase ; fermentation目录中文摘要 (2)ABSTRACT ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
10m3糖化酶发酵罐课程设计
10m3糖化酶发酵罐课程设计一、引言糖化酶发酵罐是一种用于生产酒精、乙酸、醋酸等有机物的发酵设备。
本课程设计旨在介绍10m3糖化酶发酵罐的设计原理、工艺流程及操作技巧，以提高学生对该设备的认识和掌握。
二、设计原理1. 糖化过程糖化是将淀粉质转化为可发酵糖的过程。
在糖化过程中，淀粉质先被水解成较小的多糖分子，然后通过糖化酶的作用，将多糖分子转化为单糖分子，如葡萄糖和果糖等。
这些单糖分子可以被微生物利用进行发酵。
2. 发酵过程发酵是将可发酵物质转换成有机物的过程。
在10m3糖化酶发酵罐中，微生物通过代谢作用将单糖分子转换成有机物质，如乙醇、乙酸和丙酮等。
同时产生大量二氧化碳气体。
3. 设计要求10m3糖化酶发酵罐的设计要求如下：（1）具有良好的密封性，以防止细菌和氧气的进入。
（2）具有合适的搅拌设备，以保证淀粉质和糖化酶的均匀分布。
（3）具有合适的通风设备，以控制发酵过程中产生的二氧化碳排放。
（4）具有合适的温度、pH值和营养物质等条件，以促进微生物代谢作用。
三、工艺流程10m3糖化酶发酵罐的工艺流程如下：（1）原料准备：将淀粉质原料加水混合，并加入糖化酶，在恒温搅拌下进行糖化反应。
（2）糖化过程：在恒温条件下，进行淀粉质水解和单糖转化反应，生成可发酵物质。
（3）发酵过程：将可发酵物质加入罐内，在恒温、恒压、恒pH值条件下进行微生物代谢反应，生成有机物质和二氧化碳气体。
（4）分离纯化：通过离心、过滤等方法，将发酵产物中的有机物质和微生物分离纯化。
四、操作技巧1. 糖化过程中，要注意淀粉质和糖化酶的均匀分布，以保证反应效果。
2. 发酵过程中，要注意控制温度、pH值和营养物质等条件，以促进微生物代谢作用。
3. 发酵过程中产生的二氧化碳气体要及时排放，以避免罐内压力过高。
4. 操作人员要穿戴防护服和口罩等个人防护装备，并按照操作规程进行操作。
五、结论10m3糖化酶发酵罐是一种重要的发酵设备，在生产乙醇、乙酸、丙酮等有机物方面具有广泛应用。
低聚果糖发酵罐设计说明书——课设
江西科技师范学院生物工程专业《化工原理课程设计》说明书题目名称250L生产低聚糖的发酵罐设计专业班级09生物工程2班学号20091559 20091547 20091534学生姓名严冬梅王文国洪灵敏指导教师常军博士2011年10月31日目录1 设计方案的拟定 (1)1.1设计条件 (1)1.2发酵的工艺 (2)1.3发酵的尺寸和整体设计 (2)1.3.1罐体直径和高度的确定 (2)1.3.2发酵罐圆筒壁厚的确定 (3)1.3.3封头壁厚的计算 (4)1.3.4管道接口的设计 (4)1.3.5 pH系统 (4)2计算 (5)2.1通风量的计算 (5)2.2传热量的计算 (5)2.2.1冷却水耗量 (5)2.2.2冷却面积的计算 (5)2.3搅拌器的计算 (6)2.3.1搅拌器和轴径的计算 (5)2.3.2不通气条件下搅拌轴功率的计算 (6)2.3.3通气条件下搅拌轴功率的计算 (7)3 设备选型 (8)3.1搅拌器的选择 (8)3.2搅拌轴和轴封 (8)3.3传热装置的选择 (8)3.4挡板 (8)3.5消泡器 (8)3.6空气分布器 (9)3.7手孔和视镜 (9)3.8仪表接口 (9)3.9管道联结 (9)3.10支座 (9)3.11电机选择 (10)4 附录及图纸 (11)5 设计小结 (13)6 参考文献 (14)一设计方案的拟定低聚糖又称寡糖，是含有20个糖苷键聚合而成的化合物。
常常与蛋白质或脂类共价结合，以糖蛋白或糖脂的形式存在。
低聚糖种类繁多，已达到1500多种, 目前在国际市场上比较引人注目的是新型功能性低聚糖，如低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚木糖、大豆低聚糖等。
我们发酵的是低聚糖中的低聚果糖，低聚果糖存在于一些常见的蔬菜水果如洋葱、牛蒡、大蒜、香蕉、蜂蜜中,但其含量十分有限。
低聚果糖作为一种新型的保健食品，其需求越来越旺盛，目前工业上主要通过两种途径生产低聚果糖，一种是菊糖水解法, 另一种是利用微生物产生的果糖基转移酶来转化合成低聚果糖。
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目录第一章绪论 (1)第二章罐体几何尺寸的确定 (2)2.1夹套反应釜的总体结构 (2)2.2 几何尺寸的确定 (2)第三章罐体主要部件尺寸的设计计算 (5)3.1 罐体 (5)3.2 罐体壁厚 (5)3.5人孔和视镜 (6)3.6接口管 (6)3.6.1 管道接口（采用法兰接口） (6)3.6.2 仪表接口 (7)第四章冷却装置设计 (8)4.1 冷却方式 (8)4.2 装液量 (8)4.3 冷却水耗量 (9)4.4 冷却面积 (9)第五章搅拌器轴功率的计算 (10)5.1不通气条件下的轴功率P0 (10)5.2通气搅拌功率Pg的计算 (11)5.3电机及变速装置选用 (11)第六章结论 (13)参考文献 (13)第一章绪论我设计的是一台30M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产糖化酶。
糖化酶，也称葡萄糖淀粉酶（EC3.2.1.3），主要用途是作为淀粉糖化剂。
它与a-淀粉酶结合可将淀粉酶转化为葡萄糖，可供葡萄糖工业，酿酒工业和氨基酸工业等应用，是工业生产中最重要的酶类之一，也是我国产量最大的酶制剂产品。
黑曲霉A.S.3.4309是国内糖化酶活性最高的菌株之一。
糖化酶生产菌重要的有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉，河枣曲霉，宇佐美曲霉，红曲霉，扣囊拟内孢霉，泡盛曲霉，头孢霉，甘薯曲霉，罗耳伏革菌。
综合温度、PH等因素选择黑曲霉A.S.3.4309菌株，该菌种最适发酵温度为32-34℃，pH为4.5，培养基为玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成。
主要生产工艺过程为如下：菌种用蔡式蔗糖斜面于32℃培养6天后，移植在以玉米粉2.5%,玉米浆2%.组成的一级种子培养基中，与32℃摇瓶培养24-36h，再接入（接种量1%）种子罐（培养基成分与摇瓶发酵相同），并与32℃通气培养搅拌24-36h，然后再接入（接种量5%-7%）发酵罐。
发酵培养基由玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成（先用a-淀粉酶液化），发酵温度为32℃，在合适的通气搅拌条件下发酵96小时酶活性可达6000u·ml-1 。
发酵液滤去菌体，如有影响糖化效率的葡萄糖甘转移酶存在，则通过调节滤液PH 等方法使其除去，再通过浓缩将酶调整到一定单位，并加入防腐剂（如苯甲酸）。
如制备粉状糖化酶，则可通过盐析或加酒精使酶沉淀，沉淀经过压滤，滤泥再通过压条烘干，粉碎，即可制成商品酶粉。
发酵罐主要由罐体和冷却蛇管，以及搅拌装置，传动装置,轴封装置，人孔和其它的一些附件组成。
这次设计就是要对20M3通风发酵罐的几何尺寸进行计算；考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料，确定罐体外形、罐体和封头的壁厚；根据发酵微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算；根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置，传动装置，和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图，完成这次设计。
这次设计包括一套图样，主要是装配图，还有一份说明书。
而绘制装配图是生物工程设备的机械设计核心内容，绘制装配图要有合理的选择基本視图，和各种表达方式，有合理的选择比例，大小，和合理的安排幅面。
说明书就是要写清楚设计的思路和步骤。
表1-1 发酵罐主要设计条件项目及代号参数及结果备注发酵菌种黑曲霉A.S.3.4309菌株根据参考文献[1]选取工作压力0.3MPa 由工艺条件确定设计压力0.3MPa 由工艺条件确定发酵温度（工作温度）33℃根据参考文献[1]选取冷却方式蛇管冷却由工艺条件确定培养基玉米粉2.5%,玉米浆2%豆饼粉2%组成根据参考文献[1]选取发酵液密度由工艺条件确定发酵液黏度由工艺条件确定第二章罐体几何尺寸的确定2.1夹套反应釜的总体结构夹套反应釜主要由搅拌容器，搅拌装置，传动装置，轴封装置，支座，人孔，工艺接管和一些附件组成。
搅拌容器分罐体和夹套两部分，主要由封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成，其形式通常由工艺设计而定；传动装置是为为带动搅拌装置设置的，主要由电机，减速器，联轴器和传动轴等组成；轴封装置为动密封，一般采用机械密封或填料密封；它们与支座，人孔，工艺接管等附件一起，构成完整的夹套反应釜。
2.2 几何尺寸的确定根据工艺参数和高径比确定各部几何尺寸；高径比H/D=2.5，则H=2.5D初步设计：设计条件给出的是发酵罐的公称体积（30M3）公称体积V－－罐的筒身（圆柱）体积和底封头体积之和全体积V0－－公称体积和上封头体积之和31020/kg mρ=321.9610/N s mμ-=⨯⋅封头体积 )61(4642221D h D h D h D V b a b +=+=πππ ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=D h H D V b 612420π （近似公式） 假设2/=D H o ，根据设计条件发酵罐的公称体积为30M 3由公称体积的近似公式 ()23040.15V D H D π=+ 可以计算出 罐体直径，D=2592.96862mm罐体总高度取整为6480查阅文献[2} ，当公称直径mm DN 2600=时，标准椭圆封头的曲面高度mm D h a 5754/1==，直边高度40b h mm =，总深度为mm H f 690=，内表面积m A f 65.72=，容积m V f 351.2=可得罐筒身高mm H H H f 51006902648020=⨯-=-=则此时961538462.12600/5100/0==D H ，与前面的假设2/=D H o 相近， 故可认为mm D 2600=是合适的 发酵罐的全体积m m V H V f 332020.30097.3251.22510026004/2D π/4≈=⨯+⨯⨯=+=π搅拌叶直径取mm D i 800=，其中31.02600/800/≈=D D i 符合3/1~2/1/=D D i 根据文献[3]搅拌叶间距mm D S i 160080022=⨯== 底搅拌叶至底封头高度mm D C i 800==mm D H 4216.64825.2.==表2-1大中型发酵罐技术参数表2-2 30m 3发酵罐的几何尺寸公称容量3m筒体高度 H(mm) 筒体直径 mm 换热面积转速 r/min 电机功率 kw 10 3200 1800 12 150 7.5 21 4700 2200 21 154 30 30 6600 240034180 45 50 7000 2800-3000 38-60 160 55 60 8000 3000-3200 65 160 65 75 8000 3200 84 165 100 100 9400 3600 114 170 130 200115004600221142215项目及代号 参数及结果备注 公称体积3m 30 设计条件 全体积3m 32 计算 mm 发酵罐总高mm 6500 计算 发酵罐筒体高度mm 5100 计算 搅拌叶直径mm 800 计算 椭圆封头短半轴长mm 650 计算 椭圆封头直边高度mm 40 计算 底搅拌叶至封头高度mm 800 计算 搅拌叶间距mm1600 计算2m第三章 罐体主要部件尺寸的设计计算3.1 罐体考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料和封头材料，封头结构、与罐体连接方式。
因糖化酶是偏酸性（pH 值为4.5），对罐体不会有太大腐蚀，所以罐体和封头都使用16MnR 钢为材料，封头设计为标准椭圆封头，因D>500mm ，所以采用双面缝焊接的方式与罐体连接。
3.2 罐体壁厚[]()()mm mm C p pD 87.533.08.0170226003.021≈+-⨯⨯⨯=+-=ϕσδ，取mm 6D －罐体直径（mm ） p －耐受压强 (取0.3MPa) φ － 焊缝系数，双面焊取0.8[σ]－设计温度下的许用应力（kgf/c 2m ）（16MnR 钢焊接压力容器许用应力为150℃，170MPa ） C －腐蚀裕度，当δ －C<10mm 时，C ＝3mm3.3 封头壁厚计算[]()()mm mm C KPD t i d 6.938.017023.226003.02=+⨯⨯⨯⨯=+=ϕσ，取mm 10。
D i －罐体直径（mm ） P －耐受压强 (取0.3MPa) K －开孔系数，取2.3 φ － 焊缝系数，双面焊取0.8[σ ] －设计温度下的许用应力（16MnR 钢焊接压力容器许用应力为150℃，170MPa ）3.4 搅拌器采用涡轮式搅拌器，选择搅拌器种类和搅拌器层数，根据d 确定h 和b 的值尺寸：六平叶涡轮式搅拌器已标准化，称为标准型搅拌器；搅动液体的循环量大，搅拌功率消耗也大；查阅文献[2]可知30M 3发酵罐采用6-6-6弯叶式搅拌叶,叶径mm d 800=，则可以计算出盘径mm d d i 60075.0==， 叶高mm d h 2403.0==叶长mm d b 20025.0==3.5人孔和视镜人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。
本次设计只设置了1个人孔，查阅文献，选取标准号为： HG21518-95、公称压力为2.5MPa 、直径为500mm 、高度为393mm 的人孔， 开在顶封头上，位于左边轴线离中心轴500mm 处视镜用于观察发酵罐内部的情况。
本次设计只设置了1个视镜，标准号HG21505-1992，直径为DN=100mm ，高度为52mm ，开在顶封头上，位于右边轴线离中心轴500mm 处，与人孔位于同一水平线上3.6接口管以进料口为例计算，设发酵醪液流速为1/v m s =，2h 排尽。
发酵罐装料液体积：3016.25328.0m V =⨯=⨯=νφ 物料体积流量()s m h V Q /00356.023600/6.252/21=⨯==， 则排料管截面积200356.01/00356.0/m v Q F ===，又20.785F d =，得d=0.076m ，取无缝钢管，查阅资料[3]，平焊钢管法兰HG20593-97，取公称直径80mm ，mm 480⨯φ。
其他管道也是如此计算。
3.6.1 管道接口 （采用法兰接口）进料口：直径角度与水平线夹角45度，开在封头上，大约人孔与视镜中间，角度垂直；排料口：mm 480⨯φ，开在罐底中间通风管旁；进气口：mm 480⨯φ，开在封头上，角度与水平线夹角45度；排气口：mm 480⨯φ，开在封头上进气口以封头跟人孔中心连线为对称轴的对称位置上，角度与水平线夹角45度；冷却水进、出口：mm 480⨯φ，开在罐身，角度与水平线夹角45度； 补料口：mm 480⨯φ，开在封头上，角度与水平线夹角45度； 取样口：mm 480⨯φ，开在封头上，角度与水平线夹角90度；3.6.2 仪表接口温度计；装配式热电阻温度传感器Pt100型，D ＝100mm ，开在罐身上；压力表；弹簧管压力表（径向型），d 1=20mm ，精度2.5，型号：250Y Z -，开在封头上； 液位计：采用标准：51368HG - 型号：61R - 直径：550(26014)mm φ⨯，开在罐身上； 溶氧探头：SE N DO F ---；pH 探头：2PHS -型；表3-1 发酵罐主要部件尺寸的设计计算结果项目及代号 参数及结果 备注罐体材料 16MnR 钢 由工艺条件确定 焊接方式 双面缝焊接由工艺条件确定 罐体筒壁厚 6mm 计算 搅拌器类型 六弯叶涡轮式搅拌器根据参考文献[3]选取 搅拌叶直径 mm 800计算搅拌器层数 3由工艺条件确定 人孔 1个，标准号HG21518-95 根据参考文献[3]选取 视镜1个，标准号HG21505-1992根据参考文献[3]选取 进、排料口直径 mm 480⨯φ 根据参考文献[3]选取 进、出气口直径 mm 480⨯φ 根据参考文献[3]选取 冷却水进、出口直径 mm 480⨯φ 由工艺条件确定 补料口直径 mm 480⨯φ 根据参考文献[3]选取 取样口直径 mm 480⨯φ由工艺条件确定 温度计装配式热电阻温度传感器Pt100 D ＝100mm压力表 250Y Z - 液位计 61R -溶氧探头 SE N DO F ---pH 探头2PHS -型第四章 冷却装置设计4.1 冷却方式发酵罐容量大，罐体的比表面积小。