年产10吨透明质酸生产车间的初步工艺设计

毕业设计（论文）

1 引言 0

1.1 透明质酸的简介 0

1.1.1 透明质酸的结构 0

1.2 透明质酸的合成原理及生产方法 0

1.2.1 透明质酸的合成原理 (2)

1.2.2 透明质酸的生产方法 (2)

1.3 透明质酸的工艺研究进展 (4)

１.3.1 菌种选育的研究 (4)

1.4 透明质酸的市场前景 (6)

2 设计的内容和依据 (7)

2.1 设计题目 (7)

2.2 设计依据 (7)

2.3 设计内容 (8)

2.3.1 编写设计说明书 (8)

2.3.2 设计图纸 (8)

3 厂址选择 (9)

3.1 地区选择 (9)

3.2 厂址选择的原则 (9)

3.3 厂址论证 (11)

3.3.1 自然资源 (11)

3.3.2 经济概况 (12)

4 透明质酸的工艺 (14)

4.1 透明质酸的发酵机制 (14)

4.2 透明质酸的产物积累机制 (14)

4.3 透明质酸的生产工艺 (15)

4.3.1 发酵过程中溶解氧(DO)的控制 (15)

4.3.2 发酵过程中pH的控制 (15)

4.3.3 产物的分离纯化 (16)

4.4 总结 (18)

5 物料衡算 (19)

5.1 发酵罐 (19)

5.2 种子罐 (20)

5.3 原材料消耗计算 (20)

5.4.1 第一次沉淀 (21)

5.4.2离心 (21)

5.4.4过滤 (22)

5.4.5二次沉淀 (22)

5.4.6离心 (22)

5.5 发酵设备的的主要参数表 (23)

5.6物料衡算图解 (23)

6 热量衡算 (24)

6.1 热量 (24)

6.1.1 发酵罐的换热装置 (24)

6.1.2 生物热 (24)

6.2 预处理 (25)

6.2.1 发酵罐灭菌需要的热量 (25)

6.2.2 种子罐灭菌需要的热量 (26)

6.2.3 汇总 (26)

7 设备的计算与选型 (27)

7.1 发酵阶段 (27)

7.1.1 发酵罐 (27)

7.1.2 种子罐 (30)

7.1.3 发酵罐配料罐 (31)

7.1.4 种子罐配料罐 (33)

7.1.5 发酵罐配料罐——发酵罐 (34)

7.1.6 种子罐配料罐——种子罐 (34)

7.1.7 冷却设备 (35)

7.2 空气过滤器 (35)

7.2.1 总过滤器 (35)

7.2.2 分过滤器 (36)

7.3 提取阶段 (36)

7.3.1 〈沉淀罐〉 (36)

7.4.1〈溶解工段〉 (37)

7.4.1.1离心机 (37)

7.4.1.2溶解罐 (37)

7.4.2 〈过滤工段〉 (38)

7.4.3 〈二次沉淀罐〉 (38)

7.4.4 〈脱水工段〉 (39)

8 三废处理 (40)

8.1 废水处理 (40)

8.3 废气的处理 (40)

9 对非工艺设计的要求 (40)

9.1 建筑方面 (40)

9.2 采光方面 (41)

9.3 室温及洁净度 (41)

10 车间布置设计 (41)

10.1 概述 (41)

10.1.1 车间布置设计依据 (41)

10.1.2 生产车间组成 (41)

10.1.3 车间布置设计内容 (42)

10.2 车间布置设计的原则 (42)

10.2.1 生产工艺的要求 (42)

10.2.2 生产操作的要求 (43)

10.2.4 安全、卫生和防腐蚀的要求 (43)

11 车间编制 (44)

11.1 发酵段 (44)

11.2 提取段 (44)

11.3 行政人员 (44)

11.4 技术人员 (44)

12 车间组成 (44)

12.1 发酵区 (44)

12.2 提取区 (45)

12.3 防燃防爆区 (45)

13 厂区平面布置说明 (45)

13.1 厂区布置原则 (45)

13.2 具体设计 (46)

总结 (47)

致谢 (48)

参考文献 (49)

1 引言

D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的双糖单位玻尿酸（Hyaluronan），又称糖醛酸、透明质酸，基本结构是由两个双糖单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的大型多糖类。与其它粘多糖不同，它不含硫。它的透明质分子能携带500倍以上的水分，为目前所公认的最佳保湿成分，目前广泛的应用在保养品跟化妆品中。

1.1 透明质酸的简介

1.1.1 透明质酸的结构

分子式:C28H44N2O23

分子量:776.6486

透明质酸是一种酸性粘多糖，1934年美国哥伦比亚大学眼科教授Meyer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。透明质酸以其独特的分子结构和理化性质在机体内显示出多种重要的生理功能，如润滑关节，调节血管壁的通透性，调节蛋白质，水电解质扩散及运转，促进创伤愈合等。尤为重要的是，透明质酸具有特殊的保水作用，是目前发现的自然界中保湿性最好的物质，被称为理想的天然保湿因子（Natural moisturizing factor，NMF，例如：2%的纯透明质酸水溶液能牢固地保持98%水分。透明质酸是一种多功能基质，透明质酸（玻尿酸）HA广泛分布于人体各部位。其中皮肤也含有大量的透明质酸。人类皮肤成熟和老化过程也随着透明质酸的含量和新陈代谢而变化，它可以改善皮肤营养代谢，使皮肤柔嫩、光滑、去皱、增加弹性、防止衰老，在保湿的同时又是良好的透皮吸收促进剂。与其他营养成分配合使用，可以起到促进营养吸收的更理想效果。

明质酸另一名称为玻尿酸，玻尿酸为错误译名，RESTIAID hyaluronic acid 的hyal-意思是像玻璃一样的、光亮透明的，而uronic acid指的是糖醛酸，玻尿酸与尿酸没有任何关系。

1.2 透明质酸的合成原理及生产方法