年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计
年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计
学号:CHANG Z H OU U N I V E RSITY课程设计设计课程名称：生物工程设备与工艺设计题目：年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计学生姓名：学院（系）：制药与生命科学学院专业班级：生工指导教师：王利群专业技术职务：副教授设计时间： 2014 年 12 月 8 日 2014 年 12 月 19 日《生物工程设备与工艺设计》课程设计任务书制药与生命科学学院生物工程专业班同学：现下达给你们毕业设计任务如下，要求你们在预定时间内完成此项任务。
一、设计题目：年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计二、设计主要内容：1、针对产品的要求进行工艺流程的设计（查阅资料，补充必要数据）；2、工艺计算（物料衡算、能量衡算）；3、设备的计算和选型；4、绘制带控制点工艺流程图（3号图纸）。
三、生产条件（包括年操作日、生产方式及其它限制性条件）已知发酵接种量为3%，发酵时间为14 h，发酵罐的搅拌转速为120 rpm，发酵液密度为1050 kg/m3，粘度为 Pa·s。
每升发酵液可得到L-丝氨酸产品37 g。
发酵工艺规定发酵罐通气量为 VVM（标准状态），种子罐通气量为1 VVM。
工厂所在位置空气的平均温度为20℃，平均相对湿度为85%。
年操作日300天，生产裕度为20%。
培养基配方(g/L)：葡萄糖，硫酸铵，玉米浆，KH2PO4，K2HPO4·3H2O ，MgSO4·7H2O ，MnSO4·4H2O ，FeSO4·7H2O ，pH ～。
水蒸气138℃，冷却水进出口温度根据实际情况确定。
四、设计中主要参考资料（包括参考书、资料、规范、标准等）1．国家医药管理局上海医药设计院编. 化工工艺设计手册（第二版）(M).北京：化学工业出版社，19962．沈自法，唐孝宣编.发酵工厂工艺设计(M).上海：华东理工大学出版社，20043．陈国豪主编.生物工程设备（M）.北京：化学工业出版社，20074．梁世中主编.生物工程设备（M）.北京：化学工业出版社，20025．陈敏恒等编..化工原理（M）.北京：化学工业出版社，2004目录1. 概述 (5)L-丝氨酸的简介 (5)L-丝氨酸的主要功能 (5)L-丝氨酸应用 (5)国内外生产L-丝氨酸的方法 (6)2. 设计说明 (7)设计依据 (7)设计范围 (7)3. 发酵车间的工艺设计 (8)原材料及产品的主要技术规格 (8)生产流程简述 (8)物料衡算 (8)发酵罐的物料衡算 (9)种子罐的物料衡算 (9)能量衡算 (10)发酵罐能量衡算 (10)种子罐的能量衡算 (11)主要设备计算 (11)发酵罐尺寸的计算 (11)搅拌器轴功率计算 (13)种子罐的计算 (14)种子罐的尺寸计算 (14)种子罐轴功率计算 (14)贮罐计算 (14)配料罐的计算 (15)发酵罐配料罐的计算 (15)种子罐配料罐的计算 (15)4. 无菌空气的工艺设计 (15)空气用量 (15)压缩空气的温度 (15)空气冷却器的传热量 (17)空气加热器的传热量 (18)空气预处理系统计算与设计 (19)吸风塔 (19)前置过滤器 (19)空气压缩机 (19)压缩空气贮罐 (20)空气冷却器 (20)水滴分离设备 (20)空气加热器 (21)空气除菌设备计算与设计 (22)空气总过滤器的计算及设计 (22)10m3发酵罐的空气分过滤系统设备的计算及设计 (22)种子罐的空气分过滤系统设备的计算及设计 (23)5. 总结 (23)6．参考文献 (25)7．致谢 (25)年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计1. 概述L-丝氨酸的简介丝氨酸是一种非必需氨基酸，它在脂肪和脂肪酸的新陈代谢及肌肉的生长中发挥着作用，并且它有助于免疫血球素和抗体的产生，所以丝氨酸在维持健康的免疫系统方面扮演者重要的角色。
年产200吨L-精氨酸全厂设计说明书
毕业设计说明书题目年产200吨L-精氨酸全厂设计学院生命科学与技术学院专业生物工程班级2007级2班学号 0713100315学生姓名王宏明指导教师莫柏立二○一一年六月年产200吨L—精氨酸全厂设计摘要本设计主要是进行年产200吨L-精氨酸工厂设计。
在对L-精氨酸国内外生产现状作了分析后，拟在南宁市高新区投资L-精氨酸生产工厂。
首先对L-精氨酸的生产工艺作了优化设计，采用辅料分批添加发酵的方法，提高L-精氨酸的产量，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与主要生产设备的选型，同时，对水、电、汽的用量也进行了估算。
其次，对公用工程、三废处理及综合利用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。
关键词：L-精氨酸发酵工厂设计Whole plant design of L-arginine factory with annunl proudaction of 200tonsAbstractThis design is primarily for the annual treatment of 200 tons L-Arginine．On the basis of investigation for the global and China's L-Arginine production and processing status，the design analyses our country’s concentrated L-Arginine production and trade status．It p1an to invest to build a concentrated L-Arginine production plant in nanning High-tech Zone．First to L-Arginine production technology, using the optimal design method of complementary makings partial add fermentation, improve production of n-acetylcysteine arginine First of all，calculate the number of production materials and aequum for the production workshop based on the elementary output; moreover, make a technologic design for the workshop and do the major equipment sampling according to the demand of the international market．Thirdly, make a preliminary design for the public sector and earthwork；at the same time，estimate the usage and the costs of water, electricity and fuel. Finally, the design also makes the necessary technological and economic analysis．This design takes full account of current economic situation and future development needs，chooses equipments from the perspective of energy-efficient．Production processes to maximize mechanization, automation level，while seeking to technically advanced, reliable quality, reasonable and normal layout．Keywords：L-Arginine，fermentation, design目录第一章绪论...................................................... - 1 -1.1 L-精氨酸的性质........................................... - 1 -1.2 立题的背景与意义......................................... - 1 - 1.2.1 L-精氨酸的营养生理功能..................................... - 1 - 1.2.2 发酵法生产L-精氨酸的研究进展.............................. - 2 - 1.2.3 L-精氨酸在医药与食品工业中的应用........................... - 2 - 1.2.4 本设计拟定的工作内容....................................... - 2 -1.3 设计原则................................................. - 2 - 1.3.1 符合国家的方针政策......................................... - 2 - 1.3.2 卫生条件符合产品规格要求................................... - 3 - 1.3.3 结合当地实情，节约投资，降低成本........................... - 3 -1.4 厂址的选择............................................... - 3 -1.5 产品方案及班产量的确定................................... - 4 - 1.5.1 产品方案................................................... - 4 - 1.5.2 班产量的确定............................................... - 4 - 第二章工艺流程及论证............................................ - 5 -2.1 L-精氨酸的生产方法....................................... - 5 -2.2发酵菌种与培养基原料...................................... - 5 - 2.2.1 发酵菌种与发酵周期......................................... - 5 - 2.2.2 种子培养和发酵培养基....................................... - 5 -2.3 工艺流程................................................. - 6 -2.4 工艺流程论证............................................. - 7 - 2.4.1 发酵的控制................................................. - 7 - 2.4.2 提取工艺................................................... - 8 - 第三章物料衡算................................................. - 10 -3.1 L-精氨酸发酵工艺技术指标................................ - 10 -3.2 发酵车间的物料衡算...................................... - 10 - 3.2.1 发酵车间的物料衡算........................................ - 10 - 3.2.2 发酵车间的物料衡算结果列表................................ - 13 - 第四章设备选型与设计........................................... - 14 -4.1 发酵罐的选型与设计...................................... - 14 - 4.1.1 发酵罐的选型.............................................. - 14 - 4.1.2 发酵罐的设计.............................................. - 14 -4.1.2.1发酵罐个数的确定..................................... - 14 -4.1.2.2主要尺寸的计算....................................... - 15 -4.2 种子罐的选型与设计...................................... - 24 - 4.2.1二级种子罐容积和数量的确定................................ - 24 - 4.2.2主要尺寸的确定............................................ - 24 -4.3 空气分过滤器............................................ - 29 -4.4 补料罐的设计............................................ - 30 - 4.4.1 材料选择.................................................. - 30 - 4.2.2 补料罐个数与尺寸的确定.................................... - 30 -4.5发酵车间设备一览表....................................... - 31 - 第五章全厂与车间布置设计....................................... - 32 -5.1全厂平面布置设计......................................... - 32 -5.2 生产车间平面布置........................................ - 33 - 第六章水、汽、电用量估算....................................... - 33 -6.1年用水量估算............................................. - 33 -6.2 年蒸汽用量估算.......................................... - 35 -6.3 用电量估算.............................................. - 36 - 第七章公用工程、辅助设施与三废处理............................. - 37 -6.1公用工程................................................. - 37 -6.2辅助设施................................................. - 38 -6.3 三废处理................................................ - 38 -致谢........................................................ - 39 - 主要参考资料................................................ - 40 -第一章 绪论1.1 L-精氨酸的性质 L-精氨酸是碱性氨基酸,英文名为L-Arginine(L-1-Amino-4-guanidovaleric acid),简称L-Arg,化学名为α-氨基-δ-胍基戊酸,分子式为24146O N H C ,相对分子质量174.4，结构式如下：它在体内的活性构象为L 型,即L-Arg 。
年产200吨L-丝氨酸
L-丝氨酸是一种人体必需的氨基酸，对于维持人体健康和促进生长发育具有重要作用。
它主要用于制备抗菌药物、保健品和营养补充剂等。
本文将详细介绍年产200吨L-丝氨酸的生产过程以及相关的技术和设备。
L-丝氨酸的生产通常分为两个步骤：菌种发酵和产品提纯。
首先,需选择L-丝氨酸高产菌种进行发酵。
常用的菌种有链霉菌、稻曲霉等。
经过菌种选择和培养后,将菌种接入发酵罐中进行培养发酵。
发酵过程中需要注意调节培养基的pH、温度、搅拌速度等参数，以及添加一定的氨基酸、碳源、氮源、微量元素等营养物质来促进菌种生长和L-丝氨酸的产出。
发酵时间一般为30-60小时，发酵罐中的培养液经过发酵后所得的发酵液中含有大量的L-丝氨酸。
接下来是产品的提取与精制过程。
提取是将发酵液中的L-丝氨酸与其他成分进行分离的过程。
常用的提取方法有酸沉淀法、离子交换法和萃取法等。
其中，酸沉淀法是最常用的方法之一、首先将发酵液进行酸化处理，使L-丝氨酸在酸性条件下以结晶、沉淀等形式从溶液中析出。
然后通过过滤、离心、洗涤等步骤，对沉淀进行分离和纯化。
最后，经过干燥、研磨等工艺，得到粉状的纯L-丝氨酸产品。
在实际的生产过程中，还需要关注以下几个关键技术和设备。
首先是菌种的选育和培养技术，只有选用高产菌株并对其进行适当的培养，才能获得高产量的L-丝氨酸。
其次是发酵技术和发酵设备，通过合理控制发酵参数和选用适当的发酵罐，可以提高发酵效率和产量。
再次是产品提取和纯化技术，根据实际情况选用合适的提取方法和设备，以及进行适当的后续处理，可以提高产品的纯度和质量。
最后是产品包装和贮存技术，对于L-丝氨酸这种易吸湿、易氧化的物质，选择适当的包装材料和方法，以及正确的贮存条件，可以延长产品的保质期和有效期。
总结起来，年产200吨L-丝氨酸的生产过程涉及到菌种培养、发酵、提取和纯化等技术和设备。
通过合理控制各个环节的参数和选用适当的方法和设备，可以实现高产量、高纯度的L-丝氨酸产品的生产。
年产200吨L-丝氨酸发酵车间的设计
目录1．概述 (2)1.1产品概述 (2)1.2设计概述 (2)1.2.1设计依据： (2)1.2.2设计范围 (3)1.2.3指导思想 (3)2.原材料及产品的主要技术规格 (3)3.生产流程简述 (4)4．工艺计算 (4)4.1物料衡算 (4)4.1.1发酵罐 (4)4.1.2种子罐 (4)4.2热量衡算 (5)4.2.1发酵罐（不锈钢蛇管传热） (5)4.2.2种子罐 (6)5.主要设备的计算 (6)5.1发酵罐的设计 (6)5.2搅拌器轴功率计算 (8)5.3接种罐的计算 (8)5.4种子罐轴功率计算 (9)5.5贮罐计算 (9)5.6配料罐的计算 (10)5.6.1发酵罐配料罐 (10)5.6.2种子罐配料罐 (10)5.7离心机计算 (10)6.其它 (10)8.致谢 (12)年产200吨L-丝氨酸发酵车间的设计1．概述1.1产品概述丝氨酸(简称Ser.)是一种重要的生化试剂和药剂, 在氨基酸输液和氨基酸胶囊以及多肽合成等方面发展迅速。
同时丝氨酸的衍生物也具有优良的药用和生物活性, 如α-取代丝氨酸被应用于设计肽, 而且是免疫抑制剂ISP（多球壳菌素Myriocin, 嗜热菌杀酵母素Thermozymocidin）和免疫激活剂, 神经鞘真菌素E等生物活性物质的有效组成部分；L-丝氨酸的磷酸脂具有解除疲劳, 恢复体力等功效偶氮丝氨酸常用于治疗肿瘤。
目前L-丝氨酸生产水平还较低, 在世界氨基酸生产行业中L-丝氨酸是工业化生产难度较大的氨基酸。
日本用前体发酵法生产L-丝氨酸, 在1969年产量为4t, 在1990年70t, 在1996年100t,2002年280t。
中国以前大多采用蛋白质水解法提取, 然而分离困难, 始终未能形成生产规模。
四川南充药厂生产是用发酵法, 生产周期长, 收率低也不宜推广应用。
而湖北八峰药化采用酶促法转化生产L-丝氨酸, 2003年3月建成一条年产50t的生产线, 产酸量及转化率均达到国际先进水平。
(完整word版)年产200吨庆大霉素发酵车间的工艺设计
目录设计任务书1。
设计依据及设计原则·11。
1设计依据··11.1.1 主要文件··11。
1.2 主要技术资料··11.2设计原则··32.产品方案·32。
1 产品规格··32.2产品主要物性··42。
3 分析方法··43.生产方法及工艺流程·43.1生产方法··43。
2工艺过程··53。
2.1工艺流程框图··53.2.2工艺流程说明··53。
3设备框图··63。
4 生产特点··73。
5 工艺介质的腐蚀性··73。
6带控制点的工艺流程图··74.原料及中间产品的技术规格·85．物料衡算·95。
1主要物性参数··95。
2物料衡算··95。
2.1公称体积与台数的计算··95。
2。
2物料衡算··105。
3物料衡算框图··116.能量衡算·117.设备计算及选型原则·137.1设备衡算··137.1.1大罐··137。
1.2中罐··147.1.3小罐··157。
2设备选型的原则··168.车间布置·168。
1车间的生产性质··168。
2 车间布置说明··168。
2.1 生产工艺··168.2。
2设备安装检修··168.2.3安全技术··168。
某氨基酸发酵装置工艺设计
1.2 装置主要生产设备说明本次工程装置主要为氨基酸发酵生产装置，依据现行GB 50457《医药工业洁净厂房设计规范》的要求[3]，所有的主要生产设备均选用304不锈钢，其中氨水罐、补料罐、发酵罐、转化罐及以其相连的管路、阀门等均可在线清洗、在线灭菌，满足发酵生产的要求。
依据现行GB 50016《建筑设计防火规范》的要求[4]，本装置所在区域确定为丙类生产区域，涉及的氨水浓度＜10%。
2 工艺流程与装置平面设计2.1 工艺流程简述依据建设方的使用要求，在该套生产装置上能同时发酵生产A 、B 两个氨基酸品种，2000L 发酵罐与5000L 转化罐的功能可相互转换。
生产A 品种使用的稀氨水由氨水输送隔膜泵送至V101氨水罐；培养基通过手孔直接加入V102补料罐。
R103的发酵液通过压缩空气送至V104洗酶罐，经F106超滤设备后，进入R107转化罐，完成转化过程后，料液去后续生产过程。
生产B 品种使用的稀氨水、培养基的加料与A 相同。
R107作为发酵罐使用，发酵液经洗酶、超滤后去R103完成转化过程，料液去后续生产过程。
2.2 装置平面布置与管路设计本次工程的装置位于原有车间的二层，层高为6m ，为兼顾设备操作与管道布置的便利性，在车间内局部设置了2.75m 高的钢平台；同时充分利用空间，在钢平台上设置操作室与控制室，钢平台下设置人员更衣、工器具清洗、物料存放等功能间，满足2010年版《药品生产质量管理规范》的要求[5]。
详细装置平面布置见图1，工艺设备平面布置图。
图1 工艺设备平面布置图0 引言在工业生产中，发酵是利用微生物的机能获得工业产品的泛称，通过微生物的培养，使某种特定的代谢产物得以大量积累，如各种维生素发酵、氨基酸发酵、酶制剂发酵、有机酸发酵、核酸发酵以及抗生素发酵等[1]。
氨基酸生产方法有水解提取法、化学合成法、微生物发酵法以及酶转化法等。
微生物发酵法生产氨基酸的基本过程包括培养基配制与灭菌处理，菌种诱变与选育，菌种培养、灭菌及接种发酵，产品提取及分离纯化等步骤[2]。
年产200吨L-丝氨酸
L-丝氨酸是一种重要的非必需氨基酸，广泛应用于医药、保健品、食品添加剂等领域。
年产200吨L-丝氨酸的生产过程需要耐心和技术保障，下面将详细介绍。
首先，L-丝氨酸的生产通常通过微生物发酵法进行。
常用的发酵菌株包括放线菌属、大肠杆菌等。
发酵需要设备配套，包括发酵罐、培养基供应系统、控制系统等。
生产规模为年产200吨，需要相应的大型发酵罐和高效的发酵工艺。
发酵前期，先进行菌种的预培养。
选用菌株进行预培养，使其壮大并保持活力。
预培养可以通过培养基摇瓶发酵或密闭污水培养瓶等方式进行。
预培养后的菌株质量好，能够更好地适应后续发酵环境。
接下来，进行主发酵。
将合适的数量的预培养菌株接入到大型发酵罐中，加入培养基。
培养基中包含碳源、氮源、矿物质等组分，以满足微生物生长和代谢所需。
发酵过程中需要控制温度、pH值、氧气供应等条件，以最大程度地增加产酸菌的产酸效率。
发酵过程一般持续3-5天，待发酵液达到一定的L-丝氨酸浓度后，进入下一步。
发酵后期，进行分离和纯化。
将发酵液经过一系列的分离工序，包括过滤、离心、浓缩、脱色等，将其中的微生物细胞、杂质等去除，得到粗品。
然后通过进一步的纯化工艺，如离子交换、凝胶过滤或柱层析等，得到高纯度的L-丝氨酸。
纯化过程中需要严格控制工艺条件，以避免产物的损失和污染。
最后，通过干燥和包装，将纯化后的L-丝氨酸产品加工成所需的形式。
干燥过程可以使用喷雾干燥、真空干燥等方式进行，以移除水分，延长产品的保质期。
然后，将干燥后的L-丝氨酸产品进行包装，常见的包装形式有袋装、桶装或散装等，以满足不同客户的需求。
总结起来，年产200吨L-丝氨酸需要通过微生物发酵法进行生产。
生产过程包括预培养、主发酵、分离和纯化、干燥和包装等环节。
通过合理控制发酵条件，严格执行各项工艺步骤，可以获得高质量的L-丝氨酸产品。
同时，生产过程中要注意环境保护，遵守相关法律法规，确保生产过程的安全和可持续性发展。
年产200吨L-丝氨酸发酵车间的设计
L-丝氨酸，又被称为精氨酸，是一种重要的氨基酸，在医药和食品行业中有广泛的应用。
一般来说，L-丝氨酸的生产是通过微生物发酵的方式进行的。
在本文中，我将介绍一个年产200吨L-丝氨酸的发酵车间的设计。
首先，对于这个发酵车间的设计，我们需要考虑以下几个方面：（1）发酵容器的选择和设计；（2）发酵介质的准备和控制；（3）发酵过程的监控和控制；（4）收获和精制过程的设计。
在发酵容器的选择和设计方面，我们可以选择使用不锈钢发酵罐。
这种材质具有良好的耐腐蚀性和结构稳定性，能够确保发酵过程的顺利进行。
同时，发酵罐的设计应该考虑到温度、PH值和氧气供应的控制，以及搅拌速度和流速的调节。
为了满足年产200吨的需求，我们可以选择使用多个发酵罐并行进行发酵。
针对发酵介质的准备和控制，我们可以选择使用优质的培养基作为发酵介质。
培养基的配方应该包括碳源、氮源、矿物质和维生素等成分，以满足微生物的生长和L-丝氨酸的产生所需的营养需要。
在发酵过程中，我们需要控制培养基的温度、PH值和氧气供应，以提供一个适宜的环境来促进微生物的生长和L-丝氨酸的产生。
发酵过程的监控和控制是确保L-丝氨酸产量和质量的重要环节。
我们可以安装传感器和控制系统来监测和控制发酵过程中的各项参数，如温度、PH值、氧气浓度、溶氧量和搅拌速度等。
通过实时监测和精确控制这些参数，我们可以提高L-丝氨酸的产量和质量。
在收获和精制过程的设计中，我们需要选择适当的分离和纯化技术来提取和纯化L-丝氨酸。
一般来说，收获过程包括离心和过滤等步骤，以将微生物和培养基分离。
然后，可以使用吸附分离、离子交换、透析和蒸馏等技术来提取和纯化L-丝氨酸，以达到产品的纯度和质量要求。
除了以上几个方面，我们还需要考虑一些其他的设计要求，如卫生和安全措施的设置、废水和废气的处理方法、能源利用的优化等。
通过合理的设计和优化，我们可以建立一个高效、稳定、可持续发展的年产200吨L-丝氨酸发酵车间。
年产200吨L-丝氨酸发酵车间的设计
L-丝氨酸是一种重要的生物合成产品，广泛应用于医药、保健品和食品行业。
为了满足市场需求，设计一年产200吨L-丝氨酸的发酵车间是非常重要的。
其次，我们需要设计一个合适的发酵系统。
发酵系统通常由培养罐、发酵罐和相关辅助设备组成。
培养罐用于初级培养和菌株增殖，发酵罐用于大规模生产以及产物提取和分离。
培养罐的设计应考虑菌种的选择和培养要求，需要提供适当的培养基和控制条件，如温度、压力和搅拌速度。
发酵罐的设计需要考虑以下几个方面。
首先是体积的确定，根据年产量和每个批次的产量，确定发酵罐的大小。
一般来说，较大的发酵罐有更高的生产效率，但也需要更多的资源和设备投入。
其次是温度和pH值的控制，这是保证菌株正常生长和产物合成的重要因素。
通过使用温度控制系统和酸碱自动加入系统，可以实现精确的控制。
此外，搅拌速度和通气速率也是重要的参数，对产物合成和菌株生长具有影响。
另外，发酵车间还需要配备相关的辅助设备，如发酵液过滤系统、发酵液处理系统和产物提取和纯化设备等。
这些设备在生产过程中起到了重要的作用，保证了产物的质量和纯度。
在生产管理方面，我们需要建立适当的质量控制体系，包括原料的采购和检验、生产过程的监控和记录、成品的检验和包装。
同时，我们还需要建立灵活的生产调度系统，根据市场需求和产能情况，合理安排生产计划和产品投放。
在工艺优化方面，我们可以采用一些先进的技术和策略，如随机寡聚合和策略性营养调控等。
通过这些技术的应用，可以提高菌株的产物合成能力和生长速度，进一步提高生产效率和经济效益。
最后，安全和环保也是发酵车间设计中的重要考虑因素。
我们需要确保车间的操作安全，防止菌株的突变和污染。
同时，还需要建立废弃物处理系统，保证废弃物的安全处理和环境保护。
综上所述，设计一个年产200吨L-丝氨酸的发酵车间需要综合考虑菌种选择、发酵系统设计、辅助设备配置、生产管理、工艺优化、安全环保等多个方面。
通过科学合理的设计和管理，可以实现高效稳定的生产，满足市场需求。
生物发酵车间设计.
年工作日：330d； 生产班制：3班，每班8h； 一级种子罐：基础配料体积1m3； 二级种子罐：基础配料体积5m3； 发酵大罐：基础配料体积25m3。
3.2 物料衡算
发酵大罐物料平衡示意图
3.3 能量衡算
四、设备选择
4.1 设备选择的原则与发酵罐计算
发 酵 罐
4.2 二级种子罐、一级种子罐和补料罐的计算
• 取子瓶斜面数只，在无菌室内超净工作台上制备成 孢悬液，以压差法将孢悬液接入一级种子罐内。
发酵
• 一级种子罐在（35±1）℃ ，通气培养 40~60h 后， 移种于二级种子罐，在（34±0.5）℃ 继续通气培 养约40h，后期适当补料。培养完成后，移种至发酵 大罐内，在32~34℃ 下继续通气培养130h后放罐。 发酵过程中，按糖氮代谢的实际情况补料，后期适 当补水。
生物发酵车间设计
主要内容
生物发酵车间的特点 设计任务 生产工艺选择与流程设计 物料衡算与能量衡算 设备选择 车间平面布置 区域布置和工艺设备布置的合理性论证 车间主管设计和配管设计
生物发酵车间的特点
• 生物发酵车间是耗能大户，因是从生产工艺选择、 •
•
• •
设备选型布局到管道布置等均要考虑节能措施。 发酵过程生产周期较长，且为半连续过程，设备布 局和管道系统设计应规范、顺畅. 提炼过程多使用酸，碱及有机溶剂，土建设计需要 采取防腐和防火防爆措施。 发酵生产车间放热量大，排气点多，须重点考虑自 然通风、采光等措施。 须严格控制染菌，对生产环境须定期消毒灭菌并经 常更换所使用的消毒剂。
一、设计任务
年产抗生素：17 t 年工作日：300 d 生产班制：每天三班，每班 8h 放罐单位：1050 u/mL 成品效价：590 u/mg 发酵周期：5.5 d 发酵罐装料系数：0.8
啤酒年产200吨糖化车间设计瞧瞧
长江大学发酵工厂设计课程设计题目名称：年产200吨啤酒糖化车间设计学院（系）：生命科学学院专业班级：学生姓名：指导教师：课程设计日期：2013年10月23日-2014年1月10日目录引言1发酵工厂总平面设计方案1.1 工厂的选址1.2 工厂总平面设计方案2生产工艺流程设计2.1 生产工艺概述2.2 原料及产品质量2.3 生产工艺流程3设计计算说明3.1 物料平衡计算3.2 水平衡计算3.3 热量平衡计算3.4 无菌空气平衡计算3.5 班产量计算与人员安排3.6 设备的选型与校核计算4车间设备布置设计4.1 车间布置说明4.l 车间布置图纸（平面图、立面图、主要设备图）总结年产200吨啤酒糖化车间设计学生：李文清吴宇徐宗凯滕炎桐生命科学学院指导老师：夏帆，生命科学学院引言啤酒是以麦芽为主要原料，添加酒花，经酵母发酵酿制而成的，是一种含二氧化碳、起泡、低酒精度的饮料酒。
由于其含醇量低，清凉爽口，深受世界各国的喜爱，成为世界性的饮料酒。
啤酒的原料是大麦。
大麦是世界上种植最早的谷物之一，几乎世界上所有地区都可种植，它的产量在谷物排名上，在小麦、玉米、稻谷之下，居第四位，而且大麦不是人类主要的粮食，习惯上作饲料。
酿酒后的麦糟中，蛋白质含量得到相对富集，更适宜于做饲料，于是，用大麦制啤酒得到发展。
中国近代啤酒是从欧洲传入的，据考证在1900年俄罗斯技师在哈尔滨建立了第一家啤酒作坊。
第一家现代化啤酒厂是1903年在青岛由德国酿造师建立的英德啤酒厂。
1915年在北京由中国人出资建立了双合盛啤酒厂。
从1905年到1949年的40多年中，中国只有在青岛、北京、哈尔滨、上海、烟台、广州等地建立了不到10年工厂，年产啤酒近一万吨，从1949年到1993年，我们用43年的时间，发展成为世界啤酒第二生产大国，这样的发展速度举世瞩目。
我国啤酒工业的未来主要有以下几方面的变化：产量的发展；规模的扩大；技术经济指标还有差距，要不断的提高；原料的发展；啤酒品种向多样化发展；高浓度酿造技术；非热消毒的纯生啤酒酿造；人才的培养等。
无菌车间净化工程方案模板
无菌车间净化工程方案模板一、工程概述无菌车间净化工程指的是对实验室、医药、食品等领域的生产环境进行净化处理，以保证生产过程中的空气水平达到一定的无菌净化标准。
本工程方案旨在对无菌车间进行净化工程设计、施工、验收等全过程进行规范化管理，确保无菌车间的净化工程质量符合相关标准和要求。
二、工程内容1. 工程范围本工程范围包括无菌车间的净化工程设计、净化设备的采购、净化工程施工、净化工程调试及验收等内容。
2. 工程标准本工程遵循相关法规标准以及客户的要求，确保无菌车间的净化工程符合相关标准和要求。
3. 工程流程本工程将按照以下流程进行:1) 净化工程设计：由专业设计团队进行合理规划，符合相关标准和要求。
2) 净化设备采购：选用符合标准的净化设备，保证设备的性能和质量。
3) 净化工程施工：由经验丰富的施工团队按照设计方案进行施工，确保施工质量和进度。
4) 净化工程调试：对净化设备进行调试，保证设备运行稳定。
5) 净化工程验收：由专业机构对净化工程进行验收，确保净化工程质量符合标准和要求。
三、工程方案1. 净化工程设计1) 确定净化级别：根据生产需要确定无菌车间的净化级别，包括空气洁净度等级、洁净室级别等。
2) 设计空气处理系统：根据净化级别确定空气处理系统的设计参数，包括空调系统、过滤系统、送风系统等。
3) 设计手术室布局：合理规划手术室内设施的布局，确保设施布局合理，便于清洁和消毒。
2. 净化设备采购1) 选用合格设备：采购符合标准的净化设备，保证设备的性能和质量。
2) 保证供货周期：与供应商签订供货合同，保证净化设备的供货周期满足工程进度要求。
3. 净化工程施工1) 施工标准：遵循净化工程施工标准，确保施工质量。
2) 施工进度：制定施工计划，保证施工进度满足工程要求。
4. 净化工程调试1) 设备调试：对净化设备进行调试，确保设备运行稳定。
2) 系统调试：对空气处理系统进行调试，保证系统运行稳定。
5. 净化工程验收1) 验收标准：按照相关标准进行验收，确保净化工程质量符合标准和要求。
最新年产200吨青霉素钠盐发酵车间工艺初步设计设计
年产200吨青霉素钠盐发酵车间工艺初步设计设计四川理工学院毕业设计年产1200吨青霉素钠盐发酵车间工艺初步设计学生：学号：专业：生物工程班级：2011.5指导教师：四川理工学院生物工程学院2015年6月四川理工学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：年产1200吨青霉素钠盐发酵车间工艺初步设计学院：生物工程学院专业：生物工程班级： 2011.5 学号：学生：指导教师：教研室主任（签名）二级学院院长（签名）1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求（1）生产车间工艺论证；（2）生产工艺计算（物料衡算、能量衡算）；（3）车间设备设计选型及车间布置设计；（4）图纸绘制要求：①工艺流程图；②生产车间带控制点工艺流程图；③生产车间平、立面布置图。
（5）撰写设计说明书一份；（6）产品规格：青霉素钠盐；（7）生产安排：年生产天数为 280天；（8）淡旺季生产任务比例：无淡旺季；2．指定查阅的主要参考文献及说明（1）吴思方.发酵工厂工艺设计概论[M].北京：中国轻工业出版社.2005；（2）梁世中.生物工程设备[M].北京：中国轻工业出版社.2005；（3）姚玉英.化工原理(上、下)[M].北京：天津大学出版社.1999；（4）陆敏. 化学制药工艺与反应器[M].北京：化学工业出版社.2005；（5）季阳萍.化工制图[M].北京：化学工业出版社.2009；3．进度安排摘要本毕业设计以青霉素G钠为背景，进行年产1200吨青霉素钠盐发酵车间工艺初步设计，为了实现产黄青霉菌种放大培养的平稳过渡，设计采用目前主流的三级发酵工艺进行青霉素的生产，菌种经种子发酵罐扩培后进入二级种子发酵罐再进入发酵罐。
经工艺论证，种子罐和二级种子罐培养基一次性加入，发酵罐采用补料分批发酵以保证产黄青霉的健康生长。
经工艺计算，设计选用2台一级种子罐、3台二级种子罐、6台发酵罐。
厂房采用三层设计，在不同层放置不同类型的罐体，以满足生产需要。
在本设计充分考虑了理论设计量的合理性，又兼顾实际生产中的可行性，分析了发酵控制因素，对物料、能量等进行了计算，力求让设计完整及准确无误。
年产200吨L-丝氨酸发酵车间的设计
技术设计文档
一、发酵车间规模
发酵车间规模为200吨L-丝氨酸的年产量，设计为双层楼，每层面积约2000㎡，建筑高10米，有效载荷为1.2kn/㎡，共计40组发酵罐。
二、发酵车间设计流程
（一）配料系统设计
此系统包括以下设备：
1、超声波粉碎机：用于粉碎原料，最大额定负荷，自动重新定向恢复和检测粉碎能力，具有安全自动化操作和安全报警功能。
2、搅拌机：搅拌原料，额定负荷24KW，剪切功率和转速可调，使原料达到所需的发酵状态，具有安全自动化操作和安全报警功能。
3、气体储存及调节系统：用于储存必需的气体，如氧、氢气、氮气等，并通过多位多档温度补偿调节阀精确控制入口压力。
（二）发酵系统设计
该系统包括以下设备：
1、发酵罐：采用整体抛光不锈钢结构，罐体配有加热器、搅拌器、热交换器、液位计和温度、PH值及压力计等，以满足酵素发酵过程的操作要求。
2、管路系统：系统采用直径不锈钢管路，通过电池阀和电磁阀配合实现自动控制，并装有大量的观察窗，便于观察发酵状态。
年产200吨L-脯氨酸车间设计-提取工段
淮阴工学院综合训练（论文/说明书）作者：葛成振学号：**********系：生化学院专业：生物工程题目：年产200吨L-脯氨酸车间设计-提取工段指导者：于鹄鹏2013 年 12月淮安目录1 引言--------------------------------------------------------------42 提取工艺概述------------------------------------------------------4 2.1 提取工艺流程图--------------------------------------------------4 2.2 工艺流程基本要求------------------------------------------------4 2.2.1 发酵液的预处理------------------------------------------------4 2.2.2 树脂的预处理--------------------------------------------------5 2.2.3 阳离子树脂交换分离提取过程------------------------------------5 2.2.4 洗脱----------------------------------------------------------5 2.2.5 结晶过程------------------------------------------------------5 2.2.6 树脂的重利用--------------------------------------------------6 2.3 L-脯氨酸分离纯化优化工艺条件------------------------------------6 2.3.1 离心法除发酵液中的蛋白及菌体----------------------------------6 2.3.2 上柱吸附------------------------------------------------------6 2.3.3 洗脱----------------------------------------------------------6 2.3.4 粗结晶--------------------------------------------------------6 2.3.5 脱色----------------------------------------------------------62.3.6 精制----------------------------------------------------------63 提取工段概述------------------------------------------------------7 3.1 吸附条件的优化--------------------------------------------------7 3.2 洗脱条件的优化--------------------------------------------------7 3.3 脱色的优化------------------------------------------------------73.4 结晶条件的优化--------------------------------------------------74.工艺分离与物料衡算------------------------------------------------8 4.1 物料衡算--------------------------------------------------------8 4.1.1 离子交换罐----------------------------------------------------8 4.1.2 浓缩罐--------------------------------------------------------9 4.1.3 离心机--------------------------------------------------------9 4.2 能量衡算--------------------------------------------------------94.2.1浓缩罐--------------------------------------------------------94.2.2 冷却器-------------------------------------------------------105.主要设备的计算---------------------------------------------------10 5.1 离子交换罐的计算-----------------------------------------------10 5.2 浓缩罐设计-----------------------------------------------------10 5.3 冷却器---------------------------------------------------------11 5.4 离心机---------------------------------------------------------11 5.5 储罐-----------------------------------------------------------12 5.5.1 高位槽-------------------------------------------------------125.5.2 废液储罐-----------------------------------------------------136 车间平面布置设计------------------------------------------------13参考文献-----------------------------------------------------------151 引言L-脯氨酸是明胶、麸蛋白（麦醇溶蛋白）、玉米醇溶蛋白、鲱精蛋白、鲑精蛋白、酪蛋白等多种蛋白的组成成分，为非必需氨基酸，在生物体内经谷氨酸被代谢。
讨论分析无菌空气的制备工艺流程
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学号: 11439108CHANG Z H OU U N I V E RSITY课程设计设计课程名称：生物工程设备与工艺设计题目：年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计学生姓名：学院（系）：制药与生命科学学院专业班级：生工指导教师：王利群专业技术职务：副教授设计时间：2014 年12 月8 日 2014 年12 月19 日《生物工程设备与工艺设计》课程设计任务书制药与生命科学学院生物工程专业班同学：现下达给你们毕业设计任务如下，要求你们在预定时间内完成此项任务。
一、设计题目：年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计二、设计主要内容：1、针对产品的要求进行工艺流程的设计（查阅资料，补充必要数据）；2、工艺计算（物料衡算、能量衡算）；3、设备的计算和选型；4、绘制带控制点工艺流程图（3号图纸）。
三、生产条件（包括年操作日、生产方式及其它限制性条件）已知发酵接种量为3%，发酵时间为14 h，发酵罐的搅拌转速为120 rpm，发酵液密度为1050 kg/m3，粘度为0.1 Pa·s。
每升发酵液可得到L-丝氨酸产品37 g。
发酵工艺规定发酵罐通气量为0.8 VVM（标准状态），种子罐通气量为1 VVM。
工厂所在位置空气的平均温度为20℃，平均相对湿度为85%。
年操作日300天，生产裕度为20%。
培养基配方(g/L)：葡萄糖29.5，硫酸铵18.1，玉米浆3.79，KH2PO4 1.0，K2HPO4·3H2O 1.0，MgSO4·7H2O 0.1，MnSO4·4H2O 0.001，FeSO4·7H2O 0.001，pH 7.0～7.2。
水蒸气138℃，冷却水进出口温度根据实际情况确定。
四、设计中主要参考资料（包括参考书、资料、规范、标准等）1．国家医药管理局上海医药设计院编. 化工工艺设计手册（第二版）(M).北京：化学工业出版社，19962．沈自法，唐孝宣编.发酵工厂工艺设计(M).上海：华东理工大学出版社，20043．陈国豪主编.生物工程设备（M）.北京：化学工业出版社，20074．梁世中主编.生物工程设备（M）.北京：化学工业出版社，20025．陈敏恒等编..化工原理（M）.北京：化学工业出版社，2004目录1. 概述 (5)1.1 L-丝氨酸的简介 (5)1.2 L-丝氨酸的主要功能 (5)1.3 L-丝氨酸应用 (5)1.4 国内外生产L-丝氨酸的方法 (5)2. 设计说明 (6)2.1设计依据 (6)2.2设计范围 (7)3. 发酵车间的工艺设计 (7)3.1原材料及产品的主要技术规格 (7)3.2生产流程简述 (8)3.3物料衡算 (8)3.3.1发酵罐的物料衡算 (8)3.3.2种子罐的物料衡算 (9)3.4能量衡算 (9)3.4.1发酵罐能量衡算 (9)3.4.2种子罐的能量衡算 (10)3.5主要设备计算 (11)3.5.1发酵罐尺寸的计算 (11)3.5.2搅拌器轴功率计算 (12)3.6种子罐的计算 (13)3.6.1种子罐的尺寸计算 (13)3.6.2种子罐轴功率计算 (14)3.7贮罐计算 (14)3.8配料罐的计算 (14)3.8.1发酵罐配料罐的计算 (14)3.8.2种子罐配料罐的计算 (14)4. 无菌空气的工艺设计 (14)4.1空气用量 (15)4.2压缩空气的温度 (15)4.3空气冷却器的传热量 (16)4.4空气加热器的传热量 (17)4.5空气预处理系统计算与设计 (18)4.5.1吸风塔 (18)4.5.2前置过滤器 (18)4.5.3空气压缩机 (19)4.5.4压缩空气贮罐 (19)4.5.5空气冷却器 (19)4.5.6水滴分离设备 (20)4.5.7空气加热器 (21)4.6 空气除菌设备计算与设计 (21)4.6.1空气总过滤器的计算及设计 (21)4.6.2 10m3发酵罐的空气分过滤系统设备的计算及设计 (21)4.6.3 0.3m3种子罐的空气分过滤系统设备的计算及设计 (22)5. 总结 (23)6．参考文献 (24)7．致谢 (24)年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计1. 概述1.1 L-丝氨酸的简介丝氨酸是一种非必需氨基酸，它在脂肪和脂肪酸的新陈代谢及肌肉的生长中发挥着作用，并且它有助于免疫血球素和抗体的产生，所以丝氨酸在维持健康的免疫系统方面扮演者重要的角色。
丝氨酸在细胞膜的制造加工、肌肉组织和包围神经细胞的鞘的合成中都发挥着作用。
1.2 L-丝氨酸的主要功能合成嘌呤、胸腺嘧啶、胆碱的前体；L-丝氨酸羟基经磷酸化作用后能衍生出具重要生理功能的磷丝氨酸，是磷脂的主要成分之一；具有稳定滴眼液pH值的作用，且滴眼后无刺激性；重要的自然保湿因子(NMF)之一，皮肤角质层保持水分的主要角色，高级化妆品中的关键添加剂。
1.3 L-丝氨酸应用（1）医药原料：L-丝氨酸广泛用于配置第三代复方氨基酸输液和营养增补剂，并用于合成多种丝氨基酸衍生物，如心血管、抗癌、艾滋病新药及基因工程用保护氨基酸等；（2）食品：L-丝氨酸用于运动饮料、氨基酸减肥饮料等；（3）饲料：L-丝氨酸用于动物饲料，可促进动物生长发育。
1.4 国内外生产L-丝氨酸的方法目前，国内外生产L-丝氨酸的方法主要有化学合成法，蚕丝水解法，酶法和前体发酵法等生物法等。
（1）化学合成法:最大缺点是产品为DL-丝氨酸,而人体需要的是L-丝氨酸，因此需要将其分开，这就增加了成本及生产的复杂性。
（2）废蚕丝水解提取法：蚕茧中L-丝氨酸含量最为丰富，因此，可用废蚕丝、蚕蛹、丝胶水解以提取L-丝氨酸。
但此法操作复杂，需处理大量的洗脱液，所得的氨基酸常为混合氨基酸，还需进一步分离、精制，且在提取目标氨基酸时，其余氨基酸则被浪费掉。
（3）酶法：利用酶法生产L-丝氨酸已经有过很多尝试。
有学者报道，将丝氨酸羟甲基转移酶固定在DEAE．SephadeA．25上，然后置于50℃，pH7.3的溶液中(该溶液由0.4 mol甘氨酸、0.3 mmol甲醛、四氢叶酸、吡哆醛、磷酸组成)，最终可得10 mmol LI丝氨酬51。
也有学者报道，先利用L．酒石酸脱羧酶将酒石酸转变成D-甘油酸，然后再利用二羟乙酸还原酶、L．丙氨酸脱氢酶将D-甘油酸盐转化为L-丝氨酸。
但此法对固定化酶和固定化细胞技术要求较高，且从酶反应液中分离L-丝氨酸一直是酶法生产中的难题。
（4）前体添加发酵法：研究的较多的是以甘氨酸、甘氨酸三甲内盐或甘氨酸为前体的发酵。
但由于前体物质甘氨酸价格昂贵，通过添加前提发酵产丝氨酸是无法满足市场的需求的。
正是由于以上L-丝氨酸生产方法难以克服的困难，因此，尝试直接发酵法生产L-丝氨酸成为关注的焦点。
但是由于L-丝氨酸处于氨基酸代谢的中间位置，参与许多生物物质(如甘氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、色氨酸等氨基酸、嘌呤、胸腺嘧啶之类的核酸碱基，磷脂酰丝氨酸、嘌呤、胸腺嘧啶之类的核酸碱基，磷脂酰丝氨酸、鞘磷脂等磷脂)的合成，代谢运转速度极快，很难积累。
与其它氨基酸相比，L-丝氨酸的直接发酵法生产十分困难。
近年来，随着分子生物学的发展，采用基因工程方法克隆丝氨酸合成酶系以提高丝氨酸产量成为研究的热点。
2. 设计说明2.1设计依据（1）依据与工厂设计和生产工艺相关的各种资料。
如《化工工艺设计手册》（2）GB/T 50103—2001 《总图制图标准》（3）GB50187—93 《工业企业总平面设计规范》（4）《化工原理》（5）《生物工艺原理》（6）《生物工程设备》发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。
发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼（包括废水处理）等三个阶段，这三个阶段都有各自的工程学问题，一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。
发酵工程的三个阶段均分别有它们各自的工艺原理和设备及过程控制原理，它们一起构成发酵工程原理。
千百年，特别是最近几十年的发酵工业生产的实践证明:微生物是发酵工程的灵魂。
近年来，对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化，发酵工程正在走近科学。
从生物科学的角度重新审视发酵工程，发现发酵工程最基本的原理是其生物学原理，而前述的发酵工程原理均必须建立在发酵工程的生物学原理的基础上。
因此，发酵工程的生物学原理是发酵工程最基本的原理，并且可以把它简称为“发酵原理”。
2.2设计范围（1）对L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺流程的设计（2）工艺计算（3）主要设备的计算和选型（4）绘制带控制点的工艺流程图3. 发酵车间的工艺设计3.1原材料及产品的主要技术规格培养基配方（g/L）：葡萄糖29.5硫酸铵18.1玉米浆37.9KH2PO4 1.0K2HPO4·3H2O 1.0MgSO4·7H2O 0.1MgSO4·4H2O 0.001FeSO4·7H2O 0.0013.2生产流程简述1.向0.6m 3的种子罐配料罐中加入0.31m 3的培养基，待搅拌均匀后，用泵打入种子罐中，种子罐用138℃水蒸气进行夹套加热灭菌（使培养基从20℃升至121℃），再用冷却水使之冷却到37℃，接入菌种后培养到对数期待用。
2．在10 m 3的发酵罐配料罐中加入 6.79m 3的培养基，开启搅拌待混匀后，用泵打入发酵罐中，进行灭菌，用138℃水蒸气先进行间接加热（使培养基从20℃升至90℃），再用蒸汽直接加热（使培养基从90℃升至121℃），然后用冷却水使之冷却到37℃，待用。
3.将种子罐中的料液放入发酵罐中发酵14h ，再用离心机进行离心分离，收集菌体，废液放入贮罐中。
3.3物料衡算已知培养基成分：葡萄糖 29.5g ，硫酸铵 18.1g ，玉米浆 37.9g ，KH 2PO 4 1.0g ，K 2HPO 4·3H 2O 1.0g ，MgSO 4·7H 2O 0.1g ，MgSO 4·4H 2O 0.001g ，FeSO 4·7H 2O 0.001g ，水 1000ml3.3.1发酵罐的物料衡算发酵液 G=1050kg 5.712979.6=⨯，葡萄糖 G 1=7129.53.20010505.29=⨯kg 硫酸铵 G 2=7129.59.12210501.18=⨯kg 玉米浆 G 3=7129.573.25105079.3=⨯kg KH 2PO 4 G 4=7129.579.610500.1=⨯kg K 2HPO 4·3H 2O G 5=7129.579.610500.1=⨯kg MgSO 4·7H 2O G 6=7129.5679.010501.0=⨯kg MgSO 4·4H 2O G 7=7129.50068.01050001.0=⨯kg FeSO 4·7H 2O G 8=7129.50068.01050001.0=⨯kg水 G 水=7129.5679010501000=⨯kg 3.3.2种子罐的物料衡算 发酵液 G=0.315.3251050=⨯kg ，葡萄糖 G 1=325.514.910505.29=⨯kg 硫酸铵 G 2=325.561.510501.18=⨯kg 玉米浆 G 3=325.517.1105079.3=⨯kg KH 2PO 4 G 4=325.531.010500.1=⨯kg K 2HPO 4·3H 2O G 5=325.531.010500.1=⨯kg MgSO 4·7H 2O G 65.325=031.010501.0=⨯kg=31g MgSO 4·4H 2O G 7=325.500031.01050001.0=⨯kg=0.31g FeSO 4·7H 2O G 8=325.500031.01050001.0=⨯kg=0.31g 水 G 水=325.531010501000=⨯kg 3.4能量衡算3.4.1发酵罐能量衡算发酵罐（不锈钢蛇形管传热）1.间接加热过程的蒸汽量（培养5.712979.6=⨯基温度从20℃升到90℃） 已知G=1050kg ， t 1=20℃ ，t 2=90℃c=4.18kJ/(kg ·℃) t s =138℃ 查表得r=2155.6 kJ/kgK=1250~1900 kJ/(m 2·h ·℃) 取K=1674 kJ/(m 2·h ·℃) η=5%~10%，取10%)1()(12η+⨯-=r t t Gc S =%)101(6.2155)2090(18.45.7129+⨯-⨯⨯=1064.53kg 已知τ=1~1.5h 取τ=1hKF Gc =τ㏑F t t t t s s ⨯⨯=--167418.45.712921㏑9013820138--=1 F=16.0m 22. 直接加热过程的蒸汽量（培养基温度从90℃升到121℃） t 1=90℃ ，t 2=121℃查表得138℃下i =2735.2 kJ/kg ， s c =4.18kJ/(kg ·℃)η=5%~10%，取10%83.455%)101(12118.42.2735)90121(18.45.7129)1()(212=+⨯⨯--⨯⨯=+⨯--=ηt c i t t Gc S s kg 3.冷却阶段的冷却水用量1211=s t ℃ s t 2=10℃ 371=f t ℃ （实测当培养基温度t 1为80℃时，此时冷却水出口温度t 2为30℃）K=1674 kJ/(m 2·h ·℃)18.421==c c kJ/(kg ·℃)4.1308010802121/2=--=-==-t t t t e A s Wc KF /KF W =（㏑Ac 2）=1674/0.16⨯(㏑1.4）8.14⨯=19043.6kg/h=19.0t/h 3.4.2种子罐的能量衡算种子罐体积小于5 m 3采用夹套加热1. 间接加热过程的蒸汽量已知V 种=31.0%3236.20=⨯m 3325.5105031.0=⨯=种G kgt 1=20℃ ，t 2=121℃ ，r=2155.6kJ/kgη=5%~10%，取10%)1()(12η+⨯-=r t t Gc S =%)101(6.2155)20121(18.45.325+⨯-⨯⨯=70.13kg 取τ=0.5hK=830~1250kJ/(m 2·h ·℃) 取K=1000kJ/(m 2·h ·℃)KF Gc =τ㏑F t t t t s s ⨯⨯=--100018.45.32521㏑12113820138--=0.5 F=5.27 m 22. 冷却阶段的冷却水用量1211=s t ℃ s t 2=10℃ 371=f t ℃ （实测当培养基温度t 1为80℃时，此时冷却水出口温度t 2为30℃）K=1000 kJ/(m 2·h ·℃)18.421==c c kJ/(kg ·℃)4.1308010802121/2=--=-==-t t t t e A s Wc KF /KF W =（㏑Ac 2）=1000/27.5⨯(㏑1.4）8.14⨯=3747.0kg/h=3.747t/h 3.5主要设备计算3.5.1发酵罐尺寸的计算已知发酵培养接种量为3%，发酵时间为14h ，发酵罐的搅拌转速为120rpm ，通气量为0.8VVM ，发酵液密度为1050kg/m ³,粘度为0.1Pa ·s 。