年产300吨纤维素酶工厂的初步设计_毕业设计

年产300吨纤维素酶工厂的初步设计

摘要

纤维素是年产量巨大的可再生性资源，地球上每年光合作用生成的上亿吨生物质中，纤维素占了近一半。目前，自然界中纤维素只有一小部分得到了利用，绝大多数纤维素不仅被白白浪费，而且还会造成环境污染。利用这一年产量巨大的可再生性资源将其转化为人类急需的能源、食物和化工原料，对于人类社会的可持续性发展具有非常重要的意义。

本设计采用目前认为是最好的产纤维素酶的菌种里氏木霉作为发酵菌种，液体深层发酵过程中采用变温发酵的方法分别控制菌种的生长和产酶，提取过程中采用超滤、层析等，提高产品的收率。最后采用喷雾干燥做成固态的酶制剂。

本设计的主要内容有：工厂总平面布置、全厂工艺流程设计、工艺计算、设备的计算与选型、成本核算；另外，完成设计图纸8张，有工厂总平面布置图、工艺流程图（3张）、发酵罐设计图、种子罐设计图、发酵车间设备布置图（平面图和立面图）。根据全厂工艺设计和计算结果可以看出，该设计能够达到工业生产的要求。

关键词：纤维素酶；液体深层发酵；里氏木霉

ABSTRACT

Cellulose is a kind of reproducible resource of great output, it takes about a half of the hundred million biomaterial making by photosynthesis. Presently, only a few cellulose are utilized, most of cellulose are wasted and pollute environment. It is of great importance to transfer these resource to energy ,food, and so on.

This design adopt Trichoderma reesei which produce cellulase best. During the liquid submerged fermentation course we chang the temperature in order to control the growth that germ grows and produce cellulase respectively. Ultrafiltration and chromatography are used In the extrace process for improve the yield. In the end we make solid zymin by spray dring .

The design mainly include the contents hereinafter: the layout of the whole factory ,the craft argumentation of the whole factory，the calculation of the craft，the calculation and type choosing of main equipments, the calculation of the costs. And design 8 charts , that are the layout of the whole factory, the design of the craft process(3), the design of the fermentation pot, the design of seeding tank, the lay out for equipments of the fermentation workplace(ichnography and space).According to the craft argumentation of the whole factory and the result of the calculation, the design can come up to the request of industrialization.

Keywords: Cellulase; liquid submerged fermentation;; Trichoderma reesei

目录

1 绪论1

1.1纤维素酶简介1

1.2纤维素酶的研究状况 1

1.2.1国外研究概况 (2)

1.2.2国内研究概况 (3)

1.3 纤维素酶的应用 4

1.3.1 纤维素酶在果实和蔬菜加工上的应用 (4)

1.3.2 纤维素酶在酱油酿造上的应用 (4)

1.3.3 纤维素酶在酒精发酵中的应用 (5)

1.3.4纤维素酶在饲料上的应用 (5)

1.3.5在麻棉混纺织物后整理中的应用 (6)

1.3.6其它 (6)

1.4纤维素酶的发展前景 6

1.5纤维素酶的生产6

1.5.1固体发酵生产纤维素酶 (6)

1.5.2液体深层发酵生产纤维素酶 (7)

1.5.3固定化酶和细胞 (9)

1.6目前国内的有关情况 9

1.6.1国内的需求情况 (9)

1.6.2主要技术指标 (9)

1.6.3国内几大生产厂家 (10)

1.7本设计的目的和内容 10

1.7.1本设计的目的 (10)

1.7.2本设计的主要内容 (10)

2 全厂工艺流程及论证12

2.1无菌空气工艺论证12

2.1.1无菌空气制备系统工段工艺论证 (12)

2.2发酵工段工艺论证13

2.2.1发酵工艺流程 (13)

2.2.2菌种选取 (13)

2.2.3培养基 (14)

2.2.4生产方法 (14)

2.2.5发酵过程的控制 (14)

2.3后提取工段工艺论证 15

2.3.1后提取工艺流程 (15)

2.3.2提取方法论证 (15)

3 纤维素酶的工艺计算18

3.1物料衡算18

3.1.1工艺指标 (18)