年产200吨L-丝氨酸发酵车间的设计

1、名目 HYPERLINK l “_TOC_250018“ 概述2 HYPERLINK l “_TOC_250017“ 产品概述2 HYPERLINK l “_TOC_250016“ 设计概述2 HYPERLINK l “_TOC_250015“ 设计依据：2 HYPERLINK l “_TOC_250014“ 设计范围3 HYPERLINK l “_TOC_250013“ 指导思想3 HYPERLINK l “_TOC_250012“ 原材料及产品的主要技术规格3 HYPERLINK l “_TOC_250011“ 生产流程简述4 HYPERLINK l “_TOC_250010“ 工艺计算4

2、 HYPERLINK l “_TOC_250009“ 物料衡算4 HYPERLINK l “_TOC_250008“ 发酵罐4 HYPERLINK l “_TOC_250007“ 种子罐4 HYPERLINK l “_TOC_250006“ 热量衡算5 HYPERLINK l “_TOC_250005“ 发酵罐不锈钢蛇管传热5 HYPERLINK l “_TOC_250004“ 种子罐6 HYPERLINK l “_TOC_250003“ 主要设备的计算6 HYPERLINK l “_TOC_250002“ 发酵罐的设计6 HYPERLINK l “_TOC_250001“ 搅拌器轴功率计算8

3、 HYPERLINK l “_TOC_250000“ 接种罐的计算8种子罐轴功率计算9贮罐计算9配料罐的计算10发酵罐配料罐10种子罐配料罐10离心机计算106.其它108.致谢12200 L-丝氨酸发酵车间的设计概述产品概述, 在氨基酸输液和氨基用和生物活性, 如取代丝氨酸被应用于设计肽, 而且是免疫抑制剂ISMyriocin, 嗜热菌杀酵母素 Thermozymocidin和免疫激活剂, 神EL丝氨酸的磷酸脂具有解除疲乏, 恢复体力等成效偶氮丝氨酸常用于治疗肿瘤。, L-丝氨酸是工业L-丝氨酸, 1969 年产 1996 100t,2022 280t。中国以前大多承受蛋白质水解法提取, 然

4、而分别困难, 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。而湖北八峰药化承受L-丝氨酸, 2022 3 50t 的生产线, 产酸量及转化率均到达国际先进水平。设计概述 L-丝氨酸发酵车间的初步设计，包括生产车相关图纸的绘制。设计依据：手册GB/T501032022 总图制图标准GB5018793 工业企业总平面设计标准GB1234890工业企业厂界噪声标准化工原理生物工艺原理生物工程设备设计范围1L-丝氨酸生产工艺的设计和生产工段的计算主要设备的计算和选型带把握点的工艺流程图指导思想等三个阶段，这三个阶段都有各自的工程学问题，一程原理。千百年，特别是

5、最近几十年的发酵工业生产的实践证明:微生物是发酵工程正在走近科学。把它简称为“发酵原理”。原材料及产品的主要技术规格培育基：LB 培育基蛋白胨酵母浸出液5 g氯化钠5g水1000ml生产流程简述 0.3m3 138水蒸气进展夹套加热灭菌使培育基从2512137，接入菌种后培育到对数期盼用。12 m3 8.35m3 LB培育基，开启搅拌待138使培育基从25升至90使培育基从90升至37，待用。收集菌体，废液放入贮罐中。工艺计算物料衡算LB510NaCl5g1000ml发酵罐发酵液G=8768kg，酵母提取物G1=87685 43kg蛋白胨G2=8768NaClG3=876810201086kg

6、10205 43kg1020水G 水=87681000 8600kg=8.6106ml1020种子罐发酵液G=263.6kg酵母提取物G1=263.651.29 kg1020蛋白胨NaCl10 2.58kg102051.29kg1020水G 水=263.61000 258.4kg=2.58105ml1020热量衡算发酵罐不锈钢蛇管传热90G=10508.358768kg， t1=25 ，t2=90c=4.18kJ/(kg)ts=138r=2155.6 kJ/kg kJ/(m2h) K=1674 kJ/(m2h) 10%S Gc(t2 t1)(1 )=87684.18(9025)(110%)=1

7、215.7kgr2155.6 =11.5h 取 =1h Gctt87684.1813825 s1 =1KFF=18.7m2tts21674F13890直接加热过程的蒸汽量培育基温度从 90升到 121t1=90，t2=121138下i =2735.2 kJ/kg， cs 10%=4.18kJ/(kg)S Gc(t2 t1)(1 ) 87684.18(12190)(110%) 560.1kgic ts 22735.2 4.18121冷却阶段的冷却水用量1t121 t=10 t t 80时，11s2s1ft230K=1674 kJ/(m2h)c c12 4.18 kJ/(kg)AeKF /Wc2

8、t t1tt 8010 1.480301 2W KF/A2=16741.7/1.44.=22257.3kg/h=22.2573t/h种子罐5 m3 承受夹套加热间接加热过程的蒸汽量种种=8.353%0.251 m3G 0.2511050 263.6kg种t1=25，t2=121，r=2155.6kJ/kg 10%S Gc(t2 t1) (1 )= 263.64.18(12125) (110%) =53.98kgr2155.6取 =0.5hK=8301250kJ/(m2h) K=1000kJ/(m2h)Gctt263.64.1813825 s1 =0.5KFF=4.2m2tts21000F138

9、 121冷却阶段的冷却水用量1t121 t=10 t t 80时，11s2s1ft230K=1000 kJ/(m2h)c c12 4.18 kJ/(kg)A eKF /Wc2 t t1tt 8010 1.480301 2W KF/A2=10002/1.44.1=2986.2kg/h=2.9862t/h主要设备的计算发酵罐的设计生产条件：3%LB培育基，发酵时间为180rpm0.8VVM，发酵液密度为L-40g。300 天，生产方式：间歇生产。水蒸气138，冷却水进出口温度依据实际状况确定。24h。单个周期发酵液体积计算：200106V1.67104 L=16.7m3总40300装料系数V /V

10、 0.6 0.75取=0.7000VV /0.7=16.7/0.7=23.86 m3012 m3 的发酵罐，另选一个作为备用罐。H/D=1.73H/D=2.0V04V 02D2 H 0.15D3D3 0.15D3 =12D=1.91m,圆整D=2m,H=2D=4md11d=0.4D=0.8mD23W 1 1 ,W= 1 D=0.2mD81210B B=0.8mSd 1.5 2.5,VD2hb40.13D3 hb25mmV22 0.0250.1323 1.12m3b4V=16.7/21.12=7.23 m3柱D发酵液的柱体高h=7.232.3mD ()22S1=2.31.2=1.1m检验：S1/

11、d=1.1/0.8=1.37512范围内搅拌器轴功率计算d=0.8m , D=2m液位高 HLhB=2.3+0.8=3.1mn=90rpm=1.5r/s=1050kg/m3=0.1PasReM1.50.82 10501.008104104 属湍流状态0.1 0.851050 5.57 kWf=1.0413(D/d)(H/d)L13(D/d)(H/d)L1(2/0.8)(3.1/0.8)3由于有两层搅拌器2P P*(0.40.62) 5.79(0.40.62) 9.26kW2Q0=VLVVM=0.816.7/2=6.68 m3/minQ= Qg 02730.10131(0.1013P)g106

12、H1= 6.68 (27325)273=4.42 m3/mint2L0.1013(0.10130.05) 110509.81106 3.12QNa=g4.42 0.096 0.035nd3900.83 P /P 0.621.85NgPg=5.79 (0.62 1.85 0.096) 2.56 kW接种罐的计算16.7种23%0.25m3装料系数V /V 0.6 0.75取=0.6000VV /0.6=0.25/0.6=0.42 m300.5 m3 的种子罐H/D=1.73H/D=2.0V04V 02D2 H 0.15D3D3 0.15D3 =0.5D=0.66m,圆整D=0.7m,H=2D=1

13、.4md11d=0.4D=0.28m d=0.3D23W 1 1 ,W= 1 D=0.07m W=0.1mD81210Bd 0.8 1.0B=1.0d=0.3mSd 1.5 2.5,取S=1.5d=0.45m 圆整S=0.5mVD2hb40.13D3 hb25mmV0.72 0.0250.130.73 0.0542m3b4V=0.250.0542=0.20 m3柱发酵液的柱体高 h=VD ()220.200.52m圆整 h=0.6m3.140.3521S =h=0.6m11检验：S /d=0.6/0.3=2 12 范围内1种子罐轴功率计算种子罐单位体积轴功率P=78kW/ m3取P=8kW/

14、m3P=0.2582kW种子贮罐计算V=16.7/2=8.35 m3取 =0.750VV /0.75 =8.35/0.75=11.13m3010 m3 的贮罐1公称直径 DN=1800mm，L =3400mm1配料罐的计算发酵罐配料罐m3取 =0.80VV /0.8=8.35/0.8=10.44m302 12 m3 的配料罐,型号为JB1423-74种子罐配料罐V=16.7种23% 0.25m3取 =0.80VV /0.8=0.25/0.8=0.31m302 0.3m3 的配料罐,型号为JB1425-74公称直径 DN=600mm，H=1200mm，D=620mm离心机计算生产力量=16.7/14=1.19 m3/h选择型号为:卧式螺旋卸料沉降离心机 LW 200600N其它方法，为将来的小设计乃至毕业设计积存了贵重的阅历。道。就高得多。幸亏在跟同学沟通时准