年产800吨土霉素车间工艺设计

1、1课程设计题目：年产 800 吨土霉素工厂设计设计内容 26 页图纸 4 张指导老师： 学生姓名： 学 号： 所在班级： 2年产年产 800 吨土霉素车间工艺设计吨土霉素车间工艺设计摘摘 要要本次设计为生产规模 800 吨/年的土霉素车间。土霉素是微生物发酵产物，目前国内土霉素提取工艺为用草酸(或磷酸)做酸化剂调节 ph 值,利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用 122#树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调 ph 至 4.8 左右结晶得到土霉素碱产品。本次设计也按照这个工艺流程，分为三级发酵、酸化、过滤、脱色、结晶、干燥等。设计中借鉴了实际发酵车间的布置，设计为 3 层

2、车间，共安装5 个发酵罐，1 个酸化罐，2 个二级种子罐，1 个一级种子罐，1 个通氨罐，2 个补料罐，1 个板框过滤器，1 个结晶罐，脱色罐，喷雾式干燥器等等相关设备。3目目 录录第第 1 章章 绪论.5 第 1.1 节 引言第 1.2 节 设计目标任务第 1.3 节 本次设计的基本内容第第 2 章章 工艺流程设计工艺流程设计.8第 2.1 节 土霉素生产工艺流程简介.8第 2.2 节 土霉素生产总工艺流程图.8第第 3 章章 物料衡算物料衡算.9第 3.1 节土霉素总物料衡算.9第 3.2 节 土霉素干燥工序物料衡算.9第 3.3 节 土霉素脱色结晶工序物料衡算.9第 3.4 节 土霉素酸

3、化稀释过滤工序物料衡算.10第 3.5 节 土霉素发酵工序物料衡算.11第第 4 章章 设备选型设备选型.13第 4.1 节 发酵罐.13第 4.2 节 二级种子罐.17第 4.3 节 一级种子罐.19第 4.4 节 氨水储罐.224第 4.5 节 补料罐.22第 4.6 节 酸化罐.22第 4.7 节 结晶罐.23第 4.8 节 干燥器.23第 4.9 节 车间设备一览表.24第第 5 章章 车间布置设计车间布置设计.25第第 6 章章 结论结论.25参考文献参考文献.265第一章第一章 绪论绪论1.1 引言土霉素 terramycin (oxytetracycline) 分子式如图一所示，

4、化学名：6-甲基-4-（二甲氨基）-3,5,6,10,12,12a-六羟基-1,11 二氧代-1,4,4a,5,5a,6，11,12a-八氢-2-并四苯甲酰胺。土霉素属四环素类抗生素，广谱抑菌剂。许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体对其敏感。其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等亦较敏感。临床上用于治疗上呼吸道感染胃肠道感染斑疹伤寒恙虫病等。常见副作用有：肝脏、肾脏毒性，中枢神经系统毒性，斑丘疹和红斑等过敏反应，长期使用可 致牙齿产生不同程度的变色黄染、牙釉质发育不良及龋齿 （俗称四环素牙）， b 族维生素缺乏等。由

5、于土霉素的广泛应用，临床常见病原菌对土霉素素耐药现象严重，并且由于其副作用严重，现在临床上多用于兽用药ohhch3oohohohon(ch3)2conh2图一 土霉素分子式61.2 设计目标任务请设计年产 800 吨（成品含量： 99%）土霉素工厂设计一、基础数据设计年产量 m = 800t/a 成品效价 ud = 1000 单位/毫克 年平均发酵水平 uf = 35000 单位/毫升 年工作日 m = 335 d/a 1、发酵基础工艺参数土霉素的发酵周期 t 为 184 小时，辅助时间为 10 小时，发酵中罐周期为 44 小时，辅助时间 4 小时发酵小罐周期为 35 小时，辅助时间 3 小时

6、接种比为 20%，液体损失率为 15%大罐一个发酵周期内所需全料的量为：32m3大罐一个发酵周期内所需稀料的量为：17m3逃液、蒸发、取样、放罐损失总计为总料液的 15%大、中、小罐通气量分别为 2.0、1.5、0.65（每分钟内单位体积发酵液通入的空气的量）氨氮的利用情况，培养 20-40 小时，每 4 小时补一次,每次 10-15l，控氨水平在 45mg/100ml 以上培养基配比：小罐中罐大罐全料稀料组成配比（%）配比（%）配比（%）配比（%）配比（%）黄豆饼粉3.02.53.03.53.07淀粉2.5 2.58.06.53.0氯化钠0.40.360.20.4碳酸钙0.60.41.10.

7、40.4磷酸二氢钾0.0050.003磷酸氢二钾0.0050.003植物油42.670.412、提取基本工艺参数名称参数名称参数脱色岗位收率99.24%发酵液效价35000u/ml结晶干燥岗位收率86%滤液效价11000u/ml过滤岗位收率116%母液效价1370u/ml总收率99%湿晶体含水量30%发酵液密度1.58kg/l 酸化液中草酸含量2.3% g/ml滤液密度1.02kg/l 酸化加黄血盐量0.25% g/ml20%氨水密度0.92kg/l 酸化加硫酸锌量0.18% g/ml氨水加量12%成品含水量1.5%脱色保留时间30-50min酸化加水量230v/v滤液通过树脂罐的线速度控制在

8、 0.001-0.002m /s土霉素提取操作工艺参数一览表名称反应时间( + 、)/h装料系数 酸化稀释40.70结晶80.701.3 本设计基本内容1.3.1 工艺流程设计根据设计任务，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。简述工艺流程。81.3.2 工艺计算物料衡算：每个工序画工艺流程简图，列出所有工艺参数，计算，列出衡算表，发酵和提取列出物料衡算总表。热量衡算：不要求设备选型：大、中、小罐、通氨、补料罐的尺寸及数量；大罐的罐壁、封头、搅拌装置及轴功率。提取工段各工序主要设备尺寸及数量。管道设计：大罐主要接管设计，提取各种

9、设备的主要连接管道。1.3.3 完成初步设计阶段图纸：设备流程图、车间平面布置图。9第二章第二章 工艺流程设计工艺流程设计2.1 土霉素生产工艺流程简介土霉素是微生物发酵产物，目前国内土霉素生产工艺主要含发酵和提取两大步。提取工艺为用草酸(或磷酸)做酸化剂调节 ph 值,利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用 122#树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调 ph 至 4.8 左右结晶得到土霉素碱产品。本次设计也按照这个工艺流程，分为三级发酵、酸化、过滤、脱色、结晶、干燥等。2.2 土霉素生产总工艺流程图发酵液酸 化稀释稀释液板框过滤菌丝122#树脂脱色脱色液过滤ph=4.8

10、结晶氨水滤液母液离心分离湿晶体干燥土霉素产品结晶液草酸，黄血盐，硫酸锌，去离子水发 酵10第三章第三章 物料衡算物料衡算3.1 总物料衡算纯品土霉素的量：80099% =792 t/a效价：7921091000 =7.921014 单位/a土霉素的生产过程总收率为 99%则发酵时的总效价：7.921014/99% =81014 单位/a发酵液的效价：35000 单位/ml发酵液的体积：81014/35000 =2.291010 ml =2.29104 m33.2 干燥工序物料衡算湿晶体3.32t/d干干 燥燥干晶体2.35t/d水分0.96t/d干晶体重：800（1-1.5% ）=788 t/

11、a湿基含水量：w1=30%/(1-30%) =0.43干基含水量：w2=1.5%/(1-1.5%) =0.02应除去的水分：788（0.43-0.02）=323.08 t/a湿晶体的量：788+323.08 =1111.08 t/a11表 3-1 干燥工序物料衡算表干燥前干燥后项目质量 t/a质量 t/d项目质量t/a质量 t/d湿晶体的量1111.083.32干晶体的量7882.35除去的水分323.080.97总量1111.083.32总量1111.083.323.3 脱色结晶工序物料衡算脱色提取脱色提取滤 液277.57t/d氨 水33.31t/d母 液307.35t/d湿晶体3.53t

12、/d母液效价：1370u/ml 氨水加量：12%由效价守恒得母液体积：73.731063500099.24%116%（1-86%）/1370106=303.57 m3氨水：277.5712%=33.31t湿晶体：3.58 t/d母液：277.57+33.31-3.58=307.35t/d12表 3-2 脱色提取工序物料衡算表脱色提取前脱后色提取项目质量（t/d）质量(t/周期)项目质量（t/d）质量(t/周期)滤液277.572243.69母液307.352484.41氨水33.31269.26湿晶体3.5328.53总量315.882512.95总量315.882512.953.4 酸化稀释

13、过滤工序物料衡算酸酸 化化 稀稀 释释 过过 滤滤草 酸 1.70 t/d黄血盐 0.18 t/d硫酸锌 0.13 t/d水 169.58 t/d发酵液 116.49 t/d菌丝 10.59 t/d滤液 277.57 t发酵液效价：35000u/ml 滤液效价：11000u/ml 由效价守恒得滤液的体积：73.73106350001.16/11000106=272.13 m3滤液：272.131031.02=277.57 t 每天/ t 13草酸：73.731032.3%10-3= 1.70黄血盐：73.731030.75%10-3= 0.18硫酸锌：73.731030.18%10-3= 0.

14、13水：73.732= 147.46发酵液：73.731031.58= 116.49总： 265.97表 3-3 酸化稀释过滤工艺物料衡算表酸化过滤前酸化过滤后项目质量（t/d）质量(t/周期)项目质量（t/d）质量(t/周期)）草酸1.7013.71滤液277.572243.69黄血盐0.181.49菌丝10.5984.95硫酸锌0.131.07水169.581370.76发酵液116.49941.66总量288.082328.64总量288.082328.643.5 发酵工序物料衡算14发发 酵酵发酵液 73.73 m3/d损失 13.01 m3/d黄豆饼粉 2.62 m3 /d淀粉 6.

15、77 m3 /d氯化钠 0.17 m3 /d碳酸钙 0.91 m3 /d植物油 0.34 m3/d接种量 1.61 m3 /d氨（碱）0.09 m3 /d配料水 71.93m3 /d每天发酵液的量:2.29104/315=73.73 m3逃液，蒸发，取样，放灌损失总计为总料液的 15%每天损失的量：73.7315%/（1-15%）=13.01 m3每天离开发酵罐的总量：73.73+13.01=86.74m3大罐一个发酵周期内所需全料的量： 32 m3 一天内所需：32/19424=3.95 m3大罐一个发酵周期内所需稀料的量： 17 m3 一天内所需：17/19424=2.10 m3发酵前加入

16、的物料量：（73.73+12.66）-3.95-2.10=80.69 m3 每天 每周期（194/24）黄豆饼粉：80.693%+3.953.5%+2.103%= 2.62 m3 21.19 m3淀粉：80.698%+3.956.5%+2.103%= 6.77 m3 1554.76 m3氯化钠：80.690.2%+2.100.4%=0.17 m3 1.37 m3碳酸钙：80.691.1%+3.950.4%+2.100.4%=0.91 m3 7.37 m3植物油：80.690.4%+2.101%=0.34 m3 2.79 m3接种量：80.6920%/19424=1.61 m3 13.04 m3

17、碱：80.690.0156=0.09 m3 0.73 m3配料水： 71.93 m3 581.43 m3表 4 发酵工序物料衡算表进入发酵罐的量离开发酵罐的量项目体积（m3/d)体积（m3/周期)项目体积（m3/d)体积（m3/周期)黄豆饼粉2.6221.19发酵液73.73595.98淀粉6.7754.76损失13.01105.16氯化钠0.171.37碳酸钙0.917.37植物油0.342.79接种量1.6113.04氨（碱）0.090.7316配料水71.93581.43总量86.74701.15总量86.74701.15第四章第四章 设备选型设备选型4.1 发酵罐4.1.1 发酵罐的选

18、型选用机械涡轮搅拌通风发酵罐。4.1.2 生产能力、数量和容积的确定 4.1.2.1 发酵罐容积的确定：选用 200m3罐，全容积为 230m3 4.1.2.2 生产能力的计算：选用公称容积为 200 m3的发酵罐，装料系数为 0.7,那么该罐生产土霉素的能力为: 2000.7=140 (m3)由前面的物料衡算中，已知年产 800 吨土霉素的工厂,日产 73.73 m3的土霉素。发酵的操作时间需要 194h(其中发酵时间 184h),这样生产需要的发酵罐应为：n=73.73/140194/24=4.26 （罐）取整后需 5 台每日投（放）罐次为：73.73/140=0.53 (罐)4.1.2.

19、3 设备容积的计算：由前面的物料衡算中，已知年产 800 吨土霉素的工厂,日产1773.73 m3的土霉素，每天的发酵液的量：v0=73.73 (m3/d)所需设备总容积：v=73.73194/(240.7)= 851.41(m3)查表公称容积为 200 m3的发酵罐，总容积为 230m3。则 5 台发酵罐的总容积为：2305=1150 m3851.41 m3,可满足需要4.1.2.4 主要尺寸公称容积vn(m3)罐内径d(mm）圆筒高h0(mm)封头高h0(mm)罐体总高h(mm)不计上封头容积(m3)全容积(m3)搅拌器直径d(mm)搅拌转速n(r/min)电动机功率n(kw)200500

20、01000013001260022323017001502304.1.2.5 搅拌轴功率（见上表）4.1.2.6 冷却面积的计算：按发酵生成热高峰、一年中最热的半个月的气温、冷却水可能到最高温的条件下，设计冷却面积。取 qmax=4.186000 kj/( m3 h)采用竖式列管式换热器，取经验值 k=4.18500 kj/( m3 h)tm=（t1-t2）/(lnt1/t2)=(12-5)/(ln12/5)=8 ()每天装 0.53 罐，每罐实际装液量为: 73.73/0.53=139.11 (m3)换热面积:f=4.186000139.11/(4.185008)=208.66 (m3)4.

21、1.2.7 设备结构的工艺设计181).空气分布器：单管通风 2).挡板：不设挡板3).密封方式：机械密封4).冷却管布置a) 最高热负荷下的耗水量：b) w=4.186000139.11/(4.18（27-20） ）=1.19105 （kg/h）=33.12(kg/s)则冷却水体积流量为 w=0.03312m3/s，取冷却水在竖直蛇管中的流速为 v=1m/s,冷却管总截面积: s总=0.03312/1=0.03312 (m2)进水总管直径 d总2= s总/0.785,解出 d总=0.21 （m）b) 冷却管组数和管径设冷却管径为 d0，组数为 n 则：s总=0.785 nd02，根据本罐情况

22、，取n=8，求出管径： d0=0.073 （m）查表取 893.5 无缝钢管，d内=82mm，d内d0可满足要求，d平均=86 mm。取竖蛇管端部 u 型弯管曲率半径为 250 mm，则两直管距离为 500 mm，两端弯管总长度：l0=d=3.14500=1570 mmc) 冷却管总长度 l 计算已知冷却总面积 f=208.66m2，无缝钢管 893.5每米冷却面积为：f0=3.140.0861=0.27（m2）则冷却管总长度：l=208.66/0.27=772.82 （m）19冷却管体积：v=0.7850.0862772.82=4.49(m3)d) 每组管长 l0和管组高度每组管长:l0=

23、l/n=772.82/8=96.6 (m)另需连接管 8m： l实际=l+8=780.82 （m）可排竖直蛇管的高度，设为静液面高度，下部可伸入封头 250mm。设发酵罐内附件占体积为 0.5 m3，则：v总=v液+v管+v附件=（780.82/8）+4.49+0.5=102.59 (m3) 筒体部分液深： （v总-v封）/s截=（102.59-17）/(0.78552)=4.36 (m)竖直蛇管总高:h管=4.36+0.5=4.86（m）又两端弯管总长：l0=1570 mm，两端弯管总高为 500mm则直管部分高度：h=h管-500=5190 （mm）则一圈管长：l=2h+ l0=25190

24、+1570=11950(mm) e) 每组管子圈数 n0n0= l0/l=96.6/11.95=8.08 (圈)管间距为：2.5d外=2.50.089=0.23 (m)竖蛇管与罐壁的最小距离为 0.2m，可算出与搅拌器的距离为0.23m0.2m，在允许范围内。作图表明，各组冷却管相互无影响。如发现无法排下这么多冷却管，可考虑增大管径，或增加冷却管组数f) 校核冷却管传热面积f实=d平均l实际=3.140.086780.82=210.85 （m2）20f实f，可满足要求。4.1.2.8 设备材料的选择优先考虑满足工艺要求，其次是经济性。本设计选 a3钢，以降低设备费用。4.1.2.9 接管设计a

25、) 接管长度 h 设计 管直径的大小和有无保温层，一般取 100200mm。b) 接管直径的确定按排料管（也是通风管）为例计算其管径。发酵罐装料 140m3，2h之内排空，物料体积流量：q=140/3600/2=0.02 (m3/s)发酵液流速取 v=1m/s排料管截面积： s料=q/v=0.02/1=0.02 (m2)管径 d：d2= s料/0.785,解出 d=0.16 （m）=160 mm取无缝钢管 21925，其内径 169mm160mm，适用。按通风管计算，通风比 2vvm(0.1mpa，20)通风量：q=1402=280(m3/min)=4.7（m3/s）折算到工作状态(0.35m

26、pa，30)下的风量：qf=4.70.1（273+30）/(0.35(273+20)=1.4（m3/s）取风速：v=25 m/s21则通风管截面积：sf= qf/v=1.4/25=0.056 (m2)则通风管径：df2=sf/0.785,解出 df=0.27 （m）因通风管也是排料管，故取 21925 无缝钢管。排料时间复核 ：物料流量 q=0.02 m3/s，流速 v=1m/s， 管道截面积：s=0.7850.1692=0.022(m2)相应流量比：p=q/sv=0.02/(0.0221)=0.9 倍排料时间：t=20.9=1.8（h）4.1.2.11 支座选择裙式支座4.2 二级种子罐4.

27、2.1 选型 选择机械搅拌通风发酵罐4.2.2 容积和数量的确定种子罐装料系数液体损失率）（接种比发酵罐计量体积种子罐容积1v种=230*2%*(1+15%)/0.7=7.56m3发酵罐周期（小时）种子罐周期（小时）发酵罐台数种子罐台数n种=5*48/194=1.24，圆整取 2 个。4.2.3 主要尺寸的确定选择 10m3的发酵罐具体尺寸如下：22公称容积vn (m3)罐内径d（mm）圆筒高h0（mm）封头高h0（mm）罐体总高h（mm）不计上封头容积（m3）全容积（m3）搅拌器直径d(mm)搅拌转速n（r/min）电动机功率n（kw）101800360047545009.9810.8630

28、145137.56/10100%=75.6%选择公称容积是 1 0m3 的种子罐 2 个。罐的内径：1800mm；封头高度：475mm；封头容积：0.826m3。4.2.4 冷却面积的计算 取 qmax=4.186000 kj/( m3 h)q=4.1860001.4=3.5104 kj/( m3 h)采用夹套式换热器，取经验值 k=4.18200 kj/( m3 h)t1=32-23=9 t2=32-27=5 t1/2f，可满足工艺要求4.2.5 设备材料的选择选择 a3 不锈钢材质罐4.2.6 设备结构的工艺设计a. 挡板b.搅拌器c.进风管（进出料管）管底距罐 30mm 向下单管按通风管

29、通风管计算管径 通风比 1.5vvm(0.1mpa，20)通风量：q=7.561.5=11.3 （m3/min）=0.19 (m3/s)折算到工作状态(0.4mpa，32)下的风量:qf=0.190.1/0.4(273+32)/(273+20) =4.910-3 (m3/s)取风速 v=20 m3/s， 则通风管径： d12=4.910-3/(0.78520)d1=0.056m=56 mm按排料管排料管（也是通风管）计算管径。装料 0.775m3，20min 之内送完，物料体积流量：q=7.56/(20 60)=0.0063 (m3/s)物料流速取 v=0.5m/s，排料管截面积：s料=q/v

30、=0.0063/0.5=0.013 m224管径：d22= s料/0.785d2=0.13 m =130 mm取 d1，d2两者大值，作为进（气）管，取管径 d=130mm。查金属材料表取 16810 无缝钢管。d.冷却水管由前知需冷却热量：q=3.5104 kj/( m3 h)冷却水温变化 23-27，则耗水量：w=q/(cw(t2-t1)= 3.5104/(4.18(27-23)=2093 (kg/h)=0.00058 m3/s取水流速 v=1 m/s,，则冷却管径：d2=0.00058/0.785d=0.027 m查金属材料表取焊接管 dg=30mm 可满足要求，取冷却水接管长度h=10

31、0mm。4.2.7 支座选型 支撑式支座，将种子罐置于楼板上。4.3 一级种子罐4.3.1 选型 选择机械搅拌通风发酵罐4.3.2 容积和数量的确定一级种子罐装料系数液体损失率）（接种比二级种子罐计量体积一级种子罐容积1v种=10.8*2%*(1+15%)/0.7=0.36m3）二级种子罐周期（小时）一级种子罐周期（小时二级发酵罐台数一级种子罐台数n种=1*38/48=0.79，圆整取 1 个。254.3.3 主要尺寸的确定选择 1m3的发酵罐具体尺寸如下：公称容积vn /m3罐内径d/mm圆筒高h0/mm封头高h0/mm罐体总高h/mm不计上封头容积/m3全容积/m3搅拌器直径d/mm搅拌转

32、速n（r/min）电动机功率n/kw1900180025023001.251.363152201.5选择公称容积是 1m3 的种子罐 1 个。罐的内径：900mm；封头高度：250mm；封头容积：0.112m3。4.3.4 冷却面积的计算取 qmax=4.186000 kj/( m3 h)q=4.1860000.775=1.94104 kj/( m3 h)采用夹套式换热器，取经验值 k=4.18200 kj/( m3 h)t1=32-23=9 t2=32-27=5 26t1/2f，可满足工艺要求4.3.5 设备材料的选择选择不锈钢材质罐4.3.6 设备结构的工艺设计a. 挡板b.搅拌器c.进风

33、管（进出料管）管底距罐 30mm 向下单管按通风管通风管计算管径 通风比 0.65vvm(0.1mpa，20)27通风量：q=0.7750.65=0.050 （m3/min）=0.0084 (m3/s)折算到工作状态(0.4mpa，32)下的风量:qf=0.00840.1/0.4(273+32)/(273+20) =210-4 (m3/s)取风速 v=20 m3/s， 则通风管径： d12=210-4/(0.78520) d1=0.037 m=37 mm按排料管排料管（也是通风管）计算管径。装料 0.775m3，20min 之内送完，物料体积流量：q=0.775/20 60=0.00065 (

34、m3/s)物料流速取 v=0.5m/s，排料管截面积：s料=q/v=0.00065/0.5=0.0013 m2管径： d22= s料/0.785d2=0.04 m =40 mm取 d1，d2两者大值，作为进（气）管，取管径 d=40mm。查金属材料表取 483 无缝钢管。d.冷却水管由前知需冷却热量：q=1.94104 kj/( m3 h)冷却水温变化 23-27，则耗水量：w=q/(cw(t2-t1)= 1.94104/(4.18(27-23)=1160 (kg/h)=0.00032 m3/s取水流速 v=1 m/s,，则冷却管径：d2=0.00032/0.785d=0.02 m查金属材料表

35、取焊接管 dg=25mm 可满足要求，取冷却水接管长度h=100mm。4.3.7 支座选型 支撑式支座，将种子罐置于楼板上。284.4 氨水储罐由脱色提取工序物料衡算的计算过程可知，氨水每天的通入量为33.31t氨水的密度 0.92kg/l,氨水的体积 33.31/0.92=36.21 m3设通氨罐的直径是 d，高是 h=1.5d，则体积 v=0.785d2h,解出 d=3.13m则可选用直径为 4m，高为 6m 的通氨罐，该通氨罐的体积为 75.36 m34.5 补料罐4.5.1 全料罐一天内所需要补充的全料是 3.95 m3设全料罐的直径是 d，高是 h=1.5d，则体积 v=0.785d

36、2h，解出 d=1.50m则可选用直径为 2m，高为 3m 的全料罐，该全料罐的体积为 9.42 m34.5.2 稀料罐一天内所需要补充的稀料是 2.10 m3设稀料罐的直径是 d，高是 h=1.5d，则体积 v=0.785d2h，解出 d=1.21m则可选用直径为 1.5m，高为 2.25m 的稀料罐，该稀料罐的体积为3.97 m3294.6 酸化罐酸化罐一个周期要装料 2149.89t，滤液密度为 1.02kg/l，则所需酸化的体积为 2107.74 m3因发酵的周期是 194 小时，酸化稀释反应时间是 4 小时，每酸化一次所需要的酸化罐的体积 43.46 m3设酸化罐的直径是 d，高是

37、h=1.5d，则体积 v=0.785d2h，解出 d=3.33m则可选用直径为 4m，高为 6m 的酸化罐，该酸化罐的体积为 75.36 m3装料系数=43.46/75.36=57.67%70%.符合要求.4.7 结晶罐酸化过滤后的滤液全部进入结晶罐,结晶罐的体积要求即是能够容纳全部的滤液,所需酸化的体积为 2107.74 m3,结晶罐的体积为 2107.74 m3因发酵的周期是 194 小时，结晶反应时间是 8 小时，每结晶一次所需要的酸化罐的体积 86.92 m3设结晶罐的直径是 d，高是 h=1.5d，则体积 v=0.785d2h，解出 d=4.19m则可选用直径为 5m，高为 7.5m

38、 的结晶罐，该结晶罐的体积为147.19 m3 装料系数=86.92/147.19=59.05%70%.符合要求.4.8 干燥器30设备选型选喷雾干燥器。喷雾干燥技术是使液体物料经过雾化，进入热的干燥介质后转变成粉状或颗粒状固体的干燥工艺过程。优点有：1.干燥速度迅速，因被雾化的液滴一般为 10200um，其表面积非常大，在高温气流中瞬间即可完成 95%以上的水粉蒸发量，完成全部干燥的时间仅需 530s。2.在恒速干燥段，液滴的温度接近于使用的高温空气的湿球温度，物料不会因为高温空气影响其产品质量，故而热敏性物料、生物制品和药物制品、基本上能接近真空下干燥的标准。同时，过程容易实现自动化。4.

39、8.1 干燥条件混合气体由 45oc 加热到 150oc，喷雾干燥器进口温度 150 oc，喷雾干燥器出口温度 110 oc，物料出口温度 60 oc，进口温度 60 oc，采用压力式雾化器雾化。4.8.2 由物料衡算可知.湿基含水量 w1=30%，干基含水量 w2=1.5%,水分的蒸发量 w=1.04t/d，湿物料的量 g1=3.58t/d,干物料的量g2=2.54t/d.根据环境温度为 20 oc.相对湿度 80%,在 i-h 图上查得 x0=0.018kg 水蒸气/kg 绝干空气.i0=49.24kj/kg 干空气.当 t1=160 oc,t2=80 oc 时,在 i-h 图上查得 i1=