庆大霉素生产物料衡算

1、 庆大霉素生产物料衡算.1 设计指标及主要物性参数1、设计指标（见§ 主要技术资料 的主要设计指标）2、设计经济指标3、主要物性参数水：比热1kcal/kg蒸汽：135，313.11KPa，热焓651.84kcal/kg，焓(液体)134.90 kcal/kg，汽化热516.95kcal/kg，密度1.715kg/m3，蒸汽比体积0.5831 m3/kg.2 物料衡算.2.1公称体积与台数计算2.1.1大罐、 由年产量决定每天放罐体积（G为年产量/吨，为成品单位u/mg，为年工作日，为发酵单位u/ml，为总收率，为染菌率）2、公称体积与台数为使提炼工段生产效率均衡，避免不必要的贮罐，

2、设计为每天放一罐所以（每天放一罐，以平衡提炼工段与发酵工段生产水平，发酵罐装料系数）取辅助时间32h（辅助时间包括进料时间、灭菌操作时间、移种时间、放罐压料时间、清洗与检修发酵罐时间），这样设备周转更好，也可以处理染菌及其他突发情况，则有：大发酵罐发酵周期为所以需要7台2.1.2 二级种子罐其中取损失比为15%（下同）取辅助时间为40h，得其周期为采用单种法 2.1.3 一级种子罐取辅助时间32hr则其周期为.2.2 物料衡算2.2.1 大罐物料衡算1、 出料量 2、 进料量 3、 补料量 进料=基础培养基量（消后）+种子液量+补料量1出料=成品液量（发酵液量）+逃液与蒸发损失量1氨水：消沫油

3、： NaOH：全料：稀料：所以，总补料量：种子流量.2中罐物料衡算1、 出料量 2、 进料量 .3 小罐物料衡算1. 出料量：2. 进料量： 计算结果汇总：大罐每天每罐放罐体积57.38m3，公称容积76.51m3，发酵时间136hr，共7台；二级种子罐共4台，公称容积14.14m3；一级种子罐共4台，公称容积2.28m3；（各罐全容积见§9 设备计算及选型）进出料与补料情况见以下框图§7.3 物料衡算框图（每一罐批）接种1.291 m3培养基23.87 m3接种8.607 m3放罐57.38m3小罐损失0.194 m3培养基1.485 m3中罐损失1.291 m3培养基8

4、.607m3大罐损失8.607m3补氨459L补氢氧化钠114.8L补消沫油229.5L补全料21.23m3补稀料11.476 m3§7.4 原材料消耗表（每一罐批）表7-1 小罐培养基配料表(1559.25kg)原料名称一级种子罐培养基配比%一级种子罐消耗量(kg)黄豆饼粉3.044.55葡萄糖0.57.425淀粉2.537.125氯化钠0.45.94硝酸钠0.11.485酵母粉0.111碳酸钙0.68.91磷酸二氢钾0.0050.07425消沫油459.4表7-2 中罐培养基配料表(9037.35kg)原料名称二级种子罐培养基配比%二级种子罐消耗量(kg)黄豆饼粉2.5215.1

5、75葡萄糖0.543.035淀粉2.5215.175氯化钠0.3630.9852硝酸钠0.18.607酵母粉0.18.607碳酸钙0.434.428淀粉酶（kg）0.1%淀粉量0.215消沫油2.67229.8表7-3 大罐培养基配料表(25063.5kg)原料名称发酵罐培养基配比%发酵罐消耗量(kg)黄豆饼粉3.5835.45淀粉6.01432.2氯化钴0.0010.2387碳酸钙0.495.48蛋白胨2.0477.4硫酸亚铁0.00751.79淀粉酶（kg）0.1%淀粉量1.4322消沫油0.485.48表7-4 全料培养基配料表(22291.5kg)原料名称全料培养基配比%发酵罐消耗量(

6、kg)黄豆饼粉3.5743.05淀粉6.51379.95氯化钴0.0010.2123碳酸钙0.484.92蛋白胨1.5318.45表7-5稀料培养基配料表(12049.8kg)原料名称全料培养基配比%发酵罐消耗量(kg)黄豆饼粉2.5286.9葡萄糖0.557.38淀粉3.0344.28氯化钠0.445.9硝酸钠0.111.476碳酸钙0.445.9淀粉酶（kg）0.1%淀粉量0.34428消沫油1114.76表7-6 原材料消耗总表§8 能量衡算§8.1 能量衡算1）发酵热计算 2） 蒸汽冷凝热效应 输料过程中料液已经散热冷却了部分，所以不必明细计算冷凝热。3）循环冷却水

7、（冬季用）（水温2023，t=3，0.3MPa）循环水用量：W大=Q大罐÷c÷t=315000÷3=105000 kg/hrW中=54400÷3=18133.33 kg/hrW小=8151÷3=2716.67 kg/hr小罐考虑培养基冷却用水以最大工作状态6个大罐、4个中罐、4个小罐，安全系数1.1， 则循环冷却水总量为：4）低温循环水（水温914，t=5，0.3MPa，夏季使用） 低温水用量：同理取安全系数1.1，设最大工作了为6台大罐，4中罐，4小罐所以 一级种子罐采用培养基实消，蒸汽量需计入培养基，所以所以5)自来水洗罐用水也用于制备软水

8、，无盐水，以设备公称容积80%计W配料用水培养基原料大多为固体，所以培养基用水量约为消后培养基体积量所以 所以总计因为另有日常用水，种子用水，车间清洗用水等，安全系数以1.1计以每天各有1个罐清洗和配料的高峰用量计所以 W水总=（W+W配）*1.1=（74.344+33.962）*1.1=119.14 m ³高峰用量为大罐清洗时。水计量汇总：（1）发酵热：大罐=3.16×105 kcal/hr，中罐=5.44×104 kcal/hr，小罐=8151 kcal/hr；（1） 循环冷却水：大罐=1.05×105 kg/hr，中罐=1.81×104

9、kg/hr，小罐=2.72×103 kg/hr，总水量=724.9t/hr（水温2023，t=3，0.3MPa）（2） 低温循环水：大罐=5.31×104 kg/hr，中罐=1.09×104 kg/hr，小罐=1.6×103kg/hr，总水量=541.1t/hr（水温914，t=5，0.3MPa，夏季使用） （4） 自来水：自来水主要用于洗涤与配料，总量238m36)配电P总=7*P发+4*（P中+P小）=7*132+4*(55+4)=1160kw又用电扇空调等需15kW，照明种子等需150kW取安全系数1.1所以 P电=1.1*（1160+15+150

10、）=1457.5kw用电情况汇总：用电主要包括电机搅拌以及其他用电； 各罐电机搅拌总功率=1160计用电功率=1457.57)空气每天有一大罐待工，其气用来压料，搅拌，维持罐压，为安全起见，中罐小罐均按4台工作计算。Qg=（vvm）VL=6*0.8*76.51+4*（1.5*14.14*0.7+2*2.28*0.65）=438.5m³/min要求配套设计空气系统供给压缩空气量。（标准状况下的空气量）动力车间供应的压缩空气为0.3MPa（表压）408)蒸汽（计算中各管径见§9.2 设备计算） 查工艺手册得饱和蒸汽多项特性指标3蒸汽：135，313.11KPa，热焓651.84

11、kcal/kg，焓(液体)134.90 kcal/kg，汽化热516.95kcal/kg，密度1.715kg/m3，蒸汽比体积0.5831 m3/kg动力车间供应的蒸汽为0.3MPa，此时有 焓比热 黏度重度A 一级种子罐采用实罐灭菌直接加热所需蒸汽量*（30%50%），以40%计即=S3=412.47*40%=164.99 kgS=164.99+412.47=577.46 kg保温阶段t2=0.5hr所以实消的总时间=t1+t2=1.03hrB 发酵罐，二级种子罐采用连续灭菌C 总计考虑到其他因素，取安全系数1.3所以§8.2 公用工程负荷表§ 自来水负荷表序号设备使用时间(hr/d)用水量备注位号名称数量(台)小时最大(m3/hr)小时平均(m3/hr)日用量(m3/d)1R101A-D小罐411.4850.1383.309清洗和配料2R102A-D中罐425.6560.4711312清洗3R103A-G大罐7320.42.5561.21清洗其他240.460.4611其他用水合计20.93.6286.83附：以每天各有1个罐清洗和配料的高峰用量计§ 循环冷却水负荷表序号设备使用时间(hr/d)用水量备注位号名称数量(台)小时最大