生物工程专业企业计划书封皮.doc

生物工程企业计划书题目： 山东昌辉科技有限公司计划书 专 业： 生物工程 班 级： 2009级03班 姓 名： 学 号： 指导教师： 鲁东大学生命科学学院2012 年 06 月 19 日山东昌辉科技有限公司山东昌辉科技有限公司1第一章青霉素生产项目概述3第二章青霉素市场及市场预测42.1 市场分析42.2 销售概况6第三章 青霉素生产规模及产品方案73.1 生产规模73.2 产品方案8第四章生产工艺及设备选型84.1 发酵生产工艺84.2 青霉素提炼84.3 工艺计算84.4 设备选型原则124.5关键设备选择134.6 其他设备的选择16第五章 主要原料消耗195.1原料供给的可能性和可靠性195.2 水、电、汽和其它动力的供应19第六章 厂址选择及建厂条件19第七章 项目公用工程配套设施207.1 车间布置原则207.2 车间设备布置217.3 供电217.4生产基地及主要建筑要求23第八章 企业节能238.1 采用的节能设计标准、规范238.2 采用的节能措施23第九章 环境保护249.1 废水的危害249.2 废水处理系统249.3 废渣处理系统269.4 废气处理系统279.5 环境保护289.6 执行标准28第十章 劳动安全与工业卫生2810.1 劳动卫生2810.2 消防29第十一章 组织结构和劳动定员3011.1工厂组织3011.2生产班制及劳动定员3011.3 人力资源及人员培训30第十二章 项目实施进度3012.1建设工期初步规划3012.2 项目实施初步进度表31第十三章 投资估算与资金筹算3213.1投资估算3213.2 资金筹措方案34第十四章 经济分析与财务评价3414.1基础数据3414.2财务评价3514.3 评价结论36附录39第一章 青霉素生产项目概述1.1烟台高新技术企业山东昌辉科技有限公司坐落于美丽的海滨城市山东省烟台市，是山东最大的综合性现代化生产青霉素工业钾盐企业。山东昌辉科技有限公司依托鲁东大学生命科学学院的研发队伍，由鲁东大学生命科学学院建设投资，朱长辉董事长为公司法人代表。公司现占地30000平方米，建筑面积13500平方米，注册资金750万元，总资产3024万元，其中固定资产1719万元。公司坚持以高标准、严要求、高品质为宗旨，以满足社会需求为己任，以先进的科学技术为依托，致力于青霉素工业钾盐的生产。公司创立伊始，昌辉人用“青春奉献，民康国昌；美好锦程，力创辉煌”的理念，力争在激烈的市场竞争中赢得了良好的声誉。1.2高素质的研究队伍、专业高效的研发能力实施“以企业为主体、以市场为导向、以产学研紧密结合为依托”的创新目标战略，欲建设了一支结构合理、专业齐全、学术素质高的研究队伍，为公司未来的发展建立了合理的在研产品线。1.3规范的质量控制系统、完善的质量保证体系与国际接轨的高标准GMP生产体系和质量体系，执行高于国家标准的内控标准，精细生产工艺，严格质量管理，全员全过程贯彻实施GMP标准，国际领先的检测仪器和检测技术保障质量的稳定和优良。1.4公司文化企业信念：青春奉献，民康国昌；美好锦程，力创辉煌企业宗旨：高标准、严要求、高品质企业精神：艰苦奋斗、开拓务实、争创一流企业内涵：同心协力、苦奋斗、百折不挠、一往无前1.5青霉素介绍 青霉素结构式青霉素工业钾盐青霉素（Benzyl penicillin /Penicillin）又被称为青霉素G、peillin G、 盘尼西林、配尼西林、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾。青霉素是抗菌素的一种，是指从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素类抗生素是-内酰胺类中一大类抗生素的总称。第二章 青霉素市场及市场预测2.1 市场分析青霉素是一类抗生素的总称。自从被发现以来，就被人们广泛应用于医疗行业。是用应得最多的一类抗生素，从此很多医学难题迎刃而解。也使人们致力于青霉素及其相关技术的研究。青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力，带动了抗生素家族的诞生。它的出现开创了用抗生素治疗疾病的新纪元。1942年美国就有制药企业对青霉素进行大量生产，当时青霉素主要用于治疗伤口发炎，它拯救了无数人的生命。而后随着人们认识的加深和科学技术的进步，青霉素工厂如雨后春笋般在全球崛起。1953年5月，中国第一批国产青霉素诞生，揭开了中国生产抗生素的历史。截至2001年年底，我国的青霉素年产量已占世界青霉素年总产量的60%，居世界首位。目前，中国已成为全球抗生素产量最大的国家，年产14.7万吨，在许多原料药生产方面已在全球拥有绝对优势。2006年，青霉素工业盐产能达到了65000多吨，年产量估计达到45000吨（含20000多吨6-APA消耗量），产能利用率约为69%。而在青霉素价格反弹至历史高位的带动下，石药、华星制药的2007年青霉素产量均过万吨，国内青霉素工业盐年产量估计达到56000多吨（含25000多吨6-APA消耗量），同比增长26.11%（如考虑到年底产量过剩几千吨，实际需求增长约10%），产能利用率提高至约71%。由此，中国青霉素工业盐产量已稳居世界份额的90%以上。 正如健康网公布的一份来自美国医药人士的分析一样，受发展中国家医药保健市场普遍增长的影响，青霉素工业盐市场的需求继续处于整体稳步增长的趋势，这从2006、2007年产能、产量连创新高即得到充分体现。2007年青霉素工业盐出口量虽然出现同比下降，但下游6-APA、阿莫西林、GCLE、7-ADCA等出口量的增加，有效拉动了国内青霉素工业盐产量的增长。 在2007年国内青霉素工业盐50000多吨产量中，有约27000吨用于生产6-APA（50%），13000余吨用于出口（27%），约3500吨生产7-ADCA（7%），约3500吨生产青霉素钠盐（7%），近1500吨生产GCLE（3%），近1000吨生产普卡（2%），1000多吨生产青霉素V钾、苄星、青霉素G钾（2%），剩余约2%用于生产兽用药品。 2006年青霉素工业盐出口总量为14529吨，同比增长28%；6-APA出口总量为3443吨，同比增长172%；阿莫西林出口总量为2056吨，同比增长87.05%。2007年受下半年印度市场因青霉素采购成本过高而需求量下降的影响，青霉素工业盐的出口总量只有13723吨，同比减少5.56%；但6-APA出口总量为4255吨，同比增长23.48%，阿莫西林出口总量为2137吨，同比增长3.88%，GCLE出口总量为701吨，同比增长66.51%。如加上下游6-APA、阿莫西林、GCLE等消耗的青霉素量，青霉素工业盐实际出口量约26000多吨，中国出口量已占据世界需求份额的50%以上。以下出自中国化学制药工业部分数据青霉素类产量同比增长7.9%，受医保政策和出口的影响青霉素钠产量有所回升，产量同比增长33.6%，出口量增长74.7%，但还没有达到2005年的水平。阿莫西林虽然没有了去年的强势增长，但在5100吨的高基数上，仍增长了3%，供应出口量增长了11%。表2.1.2007年上半年青霉素类主要品种产量及增长产品名称单位本期完成同比增长(%)同期增长率（%）阿莫西林吨53713.04+37.67青霉素G钠吨153033.61-40.84氨苄西林（注射）吨57531.67-36.01普鲁卡因青霉素吨417-33.34+44.02青霉素V钾吨30414.42+3.37青霉素G钾吨125-8.93-35.77强化普鲁卡因青霉素吨108-苄星青霉素吨91-11.85+38.41图2.1阿莫西林近年产量及增长率2.2 销售概况2008年进入6月后，青霉素工业盐价格出现回落趋势。6月初青霉素工业盐报价还在1101元/BOU，到了7月初已回落到100元/BOU。青霉素工业盐6月份的出口报价在15美元/BOU左右，但在7月初，出口报价已下降到1314美元/BOU。造成价格下滑的直接原因是，国内青霉素工业盐库存量已超过4000吨，巨大的库存造成资金大量占用；此外，原本应该进入出口高峰期的青霉素工业盐却受到印度采购的抵制，也对出口价格产生了一定影响。经历了2007年底青霉素工业盐出口的低迷，2008年上半年，在基础原材料涨价、能源供应紧张和环保限产制约等因素的推动下，青霉素工业盐出口价格逐步恢复反弹，上半年平均出口价为15.44美元/公斤，同比仅降低3.05%，但出口量依然不大，仅为6270吨，同比减少21.19%。出口市场方面， 2008年上半年，我国青霉素工业盐共销往8个国家和地区。其中，对印度出口额占全部出口总额的88.72%，出口集中度进一步提高。排名第2至5位的分别为阿联酋、伊朗、日本、美国。以上数据显示，中国青霉素市场前景广阔。第三章 青霉素生产规模及产品方案3.1 生产规模3.1.1 设计为年产4000吨青霉素工厂，是利用产黄青霉丝状菌三级发酵工艺流程，产品为青霉素G盐，主要包括青霉素G钾盐的生产方法、工艺流程、主要车间的物料与热量衡算、设备选型、废水处理以及工程概算等内容。3.1.2 主要技术指标及基础数据表3.1 青霉素发酵工艺技术指标指标名称单 位指 标 数指标名称单 位指 标 数生产规模t/a4000产品日产量t/d13.33生产方法通风搅拌发酵，萃取结晶提取产品规格u/g 1.6106产品纯度%96年生产天数d/a300提取总收率%75.73发酵周期h190倒罐率%0.1罐发酵单位u/ml75000二级种子罐接种量%10发酵罐装料系数%80发酵罐接种量%203.2 产品方案青霉素发酵所使用原料主要是工业葡萄糖、工业淀粉及玉米粉，本厂与同城相关原料厂长期合作，价格合理，运输方便。所生产青霉素最后在结晶时加入醋酸钾使青霉素G以青霉素钾盐析出，出厂产品主要是工业用青霉素钾盐。盐产品出厂价格为: 40元/kg，主要销往各大制药厂、饲料厂等，本公司产品销售渠道主要有与各企业签订合同，同时，公司也建立了网络销售渠道，买方亦可通过公司网站联系我公司。第四章 生产工艺及设备选型4.1 发酵生产工艺 4.1.1 丝状菌三级发酵工艺流程冷冻管(25C，孢子培养，7天) 斜面母瓶(25C，孢子培养，7天) 大米孢子(26C，种子培养56h，11.5vvm) 一级种子培养液(27C，种子培养，24h，11.5vvm) 二级种子培养液(2726C，发酵，7天，10.95vvm) 发酵液。 4.1.2 工艺控制 影响发酵产率的因素有：质浓度、温度、pH值、溶氧、菌丝浓度、菌丝生长速度、菌丝形态等。4.1.3 工艺控制要点包括子质量控制、培养基成分控制、发酵培养控制，其中发酵培养控制包括加糖控制、补体及加前体、pH值控制、温度控制、溶解氧控制、泡沫控制、发酵液质量控制等。4.2 青霉素提炼 青霉素提炼工艺流程图：发酵液预处理液板框过滤滤液储罐BA提取脱色过滤BA脱色液结晶离心分离含水重液回收溶媒的异丙醇洗涤甩滤无水异丙醇洗涤甩干摇摆机粉碎烘干工业钾盐成品生产工艺详见附图1。4.3 工艺计算 4.3.1 培养基的配置 斜面、分离培养基(g/L)：葡萄糖60，酵母偻20，蛋白胨10，琼脂10，纯化水配制，pH 707.2.种子培养基(g/L)：葡萄糖5，蔗糖60，玉米浆20，花生饼粉15，硫酸铵10，轻质碳酸钙5，纯化水配制，pH:6.26.4。发酵培养基(g/L)：葡萄糖10，淀粉30，玉米浆50，花生饼粉10，MgSO47H2O1，CuSO45H2O 0.02，MnSO4H2O 0.01，FeSO47H2O 0.2，ZnSO47H2O 0.01，(NH4)2SO4 10，KH2PO4 5，轻质碳酸钙5，豆油 0.06，纯化水配制，pH:6.06.2 斜面、分离培养基(g/L)：葡萄糖60，酵母偻20，蛋白胨10，琼脂10，纯化水配制，pH 707.2.种子培养基(g/L)：葡萄糖5，蔗糖60，玉米浆20，花生饼粉15，硫酸铵10，轻质碳酸钙5，纯化水配制，pH:6.26.4。发酵培养基(g/L)：葡萄糖10，淀粉30，玉米浆50，花生饼粉10，MgSO47H2O1，CuSO45H2O 0.02，MnSO4H2O 0.01，FeSO47H2O 0.2，ZnSO47H2O 0.01，(NH4)2SO4 10，KH2PO4 5，轻质碳酸钙5，豆油 0.06，纯化水配制，pH:6.06.2 34.3.2 生产400kg青霉素所需原发酵液中含青霉素量的计算青霉素的放罐效价为75000u/ml，1000u青霉素的的重量为0.627mg。则每ml发酵液质量为：5000010000.62731.35mg/ml洗涤分离过程：收率为99%，其淋洗前的青霉素的量为：1000/99%=1010.10kg。将湿晶体放入洗涤罐，用丁醇(46L/10亿单位)洗涤两次，用乙酸乙酯(2L/10亿单位)顶洗，甩干挖晶。表4.1 淋洗前后青霉素的量淋洗之前青霉素的量淋洗之后青霉素的量收率404.04kg400kg99%结晶过程：收率为96%，那么结晶前的量为：1010.10/96%=1052.19kg。加等体积的丁醇，减压共沸蒸馏脱水，温度1626，压力0.671.3kPa，结晶后静置养品一段时间后甩滤。表4.2 结晶前青霉素的量结晶前青霉素的量结晶后青霉素的量收率420.88kg404.04kg96%BA提取过程：收率为83%，那么经板框过滤出的滤液中青霉素的量为：1052.19/83%=1267.70kg。BA提取分为一次BA提取和二次BA提取，首先将滤液加入1/3(体积比)BA，加5%(质量浓度)PPB，用10%硫酸调pH2.02.2，逆流萃取后以卧式离心机分离得一次BA萃取液，然后以碳酸氢钠在pH值为6.87.4条件下将青霉素从BA中萃取到缓冲液中，再用10%的硫酸溶液调pH2.02.2 ，将青霉素从缓冲液中再次转入到BA中，得二次BA萃取液。在二次BA萃取液中加入活性炭(150300g/10亿单位)脱色，最后用石棉过滤板、绸布、微孔膜过滤。表4.3 萃取前后青霉素的量萃取之前青霉素的量萃取之青霉素的量收率507.08kg420.88kg83%预处理及过滤过程：收率为96%，发酵液中青霉素的量为：1267.70/96%=1320.52kg。发酵液放罐后需冷却至10后，经鼓式真空过滤机过滤。从鼓式真空过滤机得到青霉素滤液pH值在6.27.2，蛋白质含量一般在0.005%0.2%。这些蛋白质的存在对后面提取有很大影响，必须加以除去。除去蛋白质通常采用10%硫酸调节pH4.55.0.加入0.05%(质量分数)左右的PPB的方法，同时再加入0.7%硅藻土作助滤剂，再通过板框机过滤。经过第二次过滤的滤液一般澄清透明，可进行萃取。表4.4 过滤前后青霉素的量过滤之前青霉素的量过滤之后青霉素的量收率528.21 kg507.08kg96%生产400kg青霉素需放罐后发酵液中所含青霉素量为528.21kg，则所需发酵液的体积为：528.21(31.3511061106)16.85m3从一级种子罐到二级种子罐的接种量为10%，发酵罐的接种量为20%。4.3.3 发酵罐中各物质的计算：葡萄糖：16.85m310g/L=168.5kg淀粉：16.85m330g/L=505.5kg玉米浆：16.85m350g/L=842.5kg 花生饼粉：16.85m310g/L=168.5kg MgSO47H2O：16.85m31 g/L =16.85kg(NH4)2SO4：16.85m310g/L=168.5kg CuSO45H2O：16.85m30.02 g/L=0.337kgMnSO4H2O：16.85m30.01 g/L=0.1685kgFeSO47H2O：16.85m30.2 g/L=3.37kgZnSO47H2O：16.85m30.01 g/L=0.1685kgKH2PO4：16.85m35 g/L=84.25kg轻质碳酸钙：16.85m35 g/L=84.25kg豆油：16.85m30.06 g/L=0.975kg4.3.4 种子罐(二级)各物质计算：葡萄糖：3.37 m35 g/L=16.85kg蔗糖：3.37 m360 g/L=202.2kg玉米浆：3.37 m320 g/L=67.4kg花生饼粉：3.37 m315 g/L=50.55kg(NH4)2SO4：3.37 m310 g/L=33.7kg轻质碳酸钙：3.37 m35 g/L=16.85kg豆油：3.37m30.06 g/L=0.20221kg4.3.5 种子罐(一级种子罐)各物质计算葡萄糖：0.337m35 g/L=1.685kg蔗糖：0.337m360 g/L=20.22kg玉米浆0.337m320 g/L=6.74kg花生饼粉：0.337m315 g/L=5.055kg(NH4)2SO4：0.337 m310 g/L=3.37kg轻质碳酸钙：0.337 m35 g/L=1.685kg豆油：0.337m30.06 g/L=0.020221kg通过上述计算得出生产400kg青霉素发酵罐各物质成分的消耗量，见表4.5.成分发酵罐二级种子罐一级种子罐总量葡萄糖/ kg168.56.851.685177.035蔗糖/ kg202.220.22222.42淀粉/ kg505.5505.5玉米浆/ kg842.567.46.74916.64花生饼粉/ kg168.550.555.055224.105(NH4)2SO4/ kg168.533.73.37205.89MgSO47H2O/ kg16.85 16.85MnSO4H2O/ kg0.16850.1685CuSO45H2O/ kg0.3370.337FeSO47H2O/ kg3.373.37ZnSO47H2O/ kg0.16850.1685KH2PO4/ kg84.2584.25轻质碳酸钙/ kg84.2516.851.685102.785豆油/ kg0.9750.202210.0202211.1974.4 设备选型原则 物料计算是设备选型的依据，选择设备时要注意四点：根据每一品种单位时间(h或min)产量的物料平衡情况和设备生产能力来确定所需设备的台数。几个生产中的关键设备，除按实际生产能力所需台数的设备外，还应考虑备用设后道工序的生产能力要略大于前道，不至于生产能力不够，导致物料积压。选择设备应考虑下列原则：满足工艺要求，保证产品的质量和产量。应选用较先进，机械化程度较高的设备。充分利用原料，能耗少，效率高，体积小，能一机多用。 应符合卫生要求，故而多应用不锈钢材料。 有合理的自动控制系统，控制温度、压力和真空度，时间、速度、流量等工艺参数。4.5关键设备选择根据上面的物料衡算得出生产400kg青霉素的发酵液的量为：V1 =16.85m3，那么生产4000吨青霉素所需体积为16.85104 m3设发酵罐的填充系数=80%；则每天需要发酵罐的总容积为V0(发酵周期为190h，每年生产天数为300天)。V0=V1/d=16.85104 /(0.8300)=702.03m34.5.1 发酵罐个数的确定：公称体积：是指罐的圆柱部分和两封头容积之和，并圆整为整数，上封头因无法装液，一般不计入容积。罐的全容积，是指罐的圆柱部分和两封头容积之和。查生物工程设备知用200m3的发酵罐。根据公式(5.1)取公称容积200m3发酵罐28个。又根据公式 (5.2)则每天需要200 m3发酵罐4个，7天为一周期。表4.6 大罐的各种尺寸(摘自生物工程设备)罐内径D值(mm)罐筒H值(mm)总高度H总(mm)罐的总容积V总(m3)460011500139002184.5.2 二级种子罐： 种子罐选型同发酵罐，采用机械搅拌通风发酵罐。 种子罐容积和数量的确定 接种量20%，则种子罐容积V种为：V种种=V总20% =20020% = 40 m3 (V总发酵罐总容积)。种子罐个数确定：二级种子罐的发酵周期为24小时，由知，所需二级种子罐为4个 主要尺寸确定： 取H D =21 ，则种子罐总容积V总2V封 + V筒 整理方程后得，D =2.8m，H=5.6m，查表得封头高为700 mm，那么罐的总高为H总H筒+2H封500+1400 =7000 mm单个封头容积为3.12m3圆筒容量：V筒=0.785D22D=0.7852.832=34.46m3校核种子罐总容积V总2V封+V筒=9.022 +100.5=40.7m3比需要的种子罐容积40大，可以满足要求。表4.7 中罐的各种尺寸罐内径D值(mm)罐筒高H值(mm)总高度H总(m) 罐的总容积V总(m3)28005600700040.74.5.3 一级种子罐： 一级种子罐选型同发酵罐，采用机械搅拌通风发酵罐。 一级种子罐容积和数量的确定 一级种子罐容积的确定：接种量10%，则一级种子罐容积V种种为：V种种=V种种10% =4010% =4m3 式中 V种一级种子罐总容积。 一级种子罐个数确定：一级种子罐与二级种子罐对应上料。 主要尺寸确定：取H D = 2 1 ，则一级种子罐总容积,筒整理方程后得，D = 1.3m， H =2.6m，查表得封头高为325mm，那罐的总高为HH筒+2H封2.6+20.325 =3.25m， 单个封头容积0.354 m3， 圆筒容量：V筒 = 0.7852D = 0.7852=3.45m3种子罐总容积V总2V封+V筒=0.3542+0.785=4.2m3，满足要求。表4.8 小罐的各种尺寸罐内径D值(mm)罐筒高H值(mm)总高度H(mm)罐的总容积V总(m3)1300260032504.24.5.4搅拌器设计机械搅拌通风发酵的搅拌涡旋轮有三种形式，由于青霉素发酵过程有中间补料操作，对混合要求较高，因此选用六弯叶涡轮搅拌器。现取搅拌器DiD/34.6/31.53m，叶片宽度：B0.2Di0.31m，弧长：l0.375Di0.575 m，盘径：di= 0.75Di1.15m，叶弦长：L0.25Di0.39m，叶距：YD4.6m，底距：CD/31.53m。4.5.5 搅拌功率的计算 ( 5.4) 计算式中 D搅拌器直径， D = 1.53m； N两挡搅拌，搅拌器转速， N = 110/60 = 1.83 r/s； 发酵液密度，= 1000 kg/m3； 发酵液黏度，= 1510-3 Ns/m2。将数值代入公式( 5.4)得：，视为湍流，则搅拌功率准数Np=4.7。计算不通气时的搅拌轴功率:( 5.5)式中 NP在湍流搅拌状态时其值为常数4.7； N搅拌转速，N = 1.83r/s； D搅拌器直径，D = 2.2m； 发酵液密度，= 1000kg/m3 。 代入公式( 5.5)得:P= 4.71000 = W = 809kW两档搅拌P0 =809kW计算通风时的轴功率：Pg( 5.6)式中 P0不通风时搅拌轴功率(kW)； N搅拌转速，N =1.83r/s。 D搅拌器直径(cm)，D = 1.53m； Q通风量(mL/min)，通风比vvm =0.81.5，取低限，如通风量变大，Pg会小，为安全。现取0.8；则：Q =2000.8=1.6mL/min。代入上公式( 5.6)得电机功率计算P电： ( 5.7)采用三角带传动=0.92；滚动轴承=0.99，滑动轴承=0.98；端面密封增加的功率为1%；数值代入公式(5.7)得：采用额定功率为583.44kW的电机。4.6 其他设备的选择4.6.1 空气过滤设备 在高峰期时所需无菌空气量为V高峰=1600.828+321.54+3.21.59=3819.2m3/min 空压机采用涡轮式，选取出口压力为0.4Mpa ，输气量800 m3/min，在前面已算得在高峰时期需要空压机为 取3台。4.6.2预处理罐生产上般将不超过发酵液体积的1/3的发酵液与一次滤液一起进行二次过滤。一次最多需要16041/3=213.3m3，那么可以选择一个类似的发酵罐，其罐的内径为3.2米，罐高8.15米，无封头。需要注意的是预处理罐应该是耐腐材料做的，因此采用搪瓷罐。4.6.3鼓式真空过滤机 发酵液过滤采用GP5-1.75A型鼓式真空过滤机，真空度300400mmHg，转速0.50.8r/min时，过滤速度为300400L/(m2h)，过滤面积为40 m2，在4小时内处理完所有发酵液，则需此型号过滤机 4.6.4储罐的设计可以根据预处理液的体积设定为200250m3的型号罐子，不要求有封头1个。4.6.5碟片式分离机经过萃取分离后得轻液成分体积为发酵液的10%，V萃取液=416010%=64m3，本设计采用的碟片式分离机型号为：DP-400J。其相关参数如下：转鼓内径400mm；碟片数目7579个；转速6500r/m；最大分离因数9200；碟片间隙0.6mm；喷嘴直径1.21.3mm；生产能力12m3/h；电机功率13kW。因为青霉素不仅在水溶液中不稳定，在丁酯中也被被坏，所以需要尽量在2小时之内处理完毕分离过程，并保证溶液温度在015，则根据生产需要碟片分离机数量n=64/(122)=2.67台。所以需要碟片分离机3台可满足需求。4.6.6高速离心机高速离心机是指离心分离因数f=300050000的离心机。离心机的操作性能是选择离心机的主要因数。考虑到设计中用的离心机应该是脱水、洗涤效果很好的离心机。选择网孔转鼓SS600型，台数为3台。4.6.7真空干燥机本设计采用的干燥机为双锥回转真空干燥器。此设备除双锥回转真空干燥器外，附属设备有真空泵、冷却器、粉尘捕集器、热载体加热器等。干燥器中间为圆筒行，两端为圆锥形，外有加热夹套。整个容器是密闭的，被干燥的物质置于容器内，夹套内通入加热蒸汽或热水。干燥器两侧分别连接空心转轴，一侧的空心轴内通入蒸汽并排除冷却水，另一侧的空心轴连接真空系统。在工作操作的情况时，物料在真空条件下，边翻动，边通过器壁取得热量，被蒸出的湿气由真空泵抽走。物料受热均匀，干燥速度较快，产品质量好。设备有不锈钢制作，内表面全部抛光处理，内部结构简单，清扫容易，物料可以排净，可以达到无菌要求物料的充填率以干燥器全容积的30%50%为宜。根据国内厂家情况，采用容积为0.81 m3的干燥器。 表5.4 主要设备一览表车间序号设备数量规格/型号发酵车间1发酵罐28V = 200m3-2二级种子罐4V=40 m3-3一级种子罐9V = 4m3-4维持罐2-5真空冷却器2-6空压机3-7发酵罐空气分过滤器28-8种子罐空气分过滤器13-提取、精制车间9预处理罐3V = 75m3 10鼓式真空过滤机10GP5-1.75A-11成盐罐3-12碟片分离机3DP-400J-13真空干燥器3-14高速离心机3SS600型第五章 主要原料消耗5.1原料供给的可能性和可靠性主要原材和辅助材料均为农产品深加工品和化工原料，原料供应有保障。5.2 水、电、汽和其它动力的供应5.2.1 本工程年用水量6060吨。本工程供水水源取自地下水，项目地区地下水量充沛，水质优良，可满足本项目用水需求。5.2.2供电本项目年耗电36万度，需新建功率为800 kw的变压器一台，并需建设1千米配套供电线路。供电从附近的变电站端口接入,可满足项目需求。 5.2.3供汽公司计划新上一台6T/h蒸汽锅炉,根据生产负荷最大量测算的用汽,故锅炉能满足新工程的需要。5.2.4燃料供应本工程年需用原煤225吨，等煤炭企业整合后年产量可达85万吨，项目用煤完全可以满足供应。第六章 厂址选择及建厂条件我公司的主要生产设备及厂房主要集中于烟台高新区图6.1 烟台高新区地图（一） 区位条件优越，自然环境优美。烟台高新区地处黄海之滨，地势平坦、交通便捷，东与日本、韩国隔海相望，北依渤海，与大连遥遥相对，陆地与青岛、威海两翼呼应，距火车站、港口均15公里，距烟台空港6公里。烟台高新区地处暖温带大陆季风气候，风光秀丽、气候宜人，规划绿地面积35%以上，年平均气候12度，空气质量常年为国家一级标准，已通过国家ISO14001国际环境管理体系认可。（二） 基础设施完善，承载能力强。烟台高新区经过多年的发展建设，目前高新区范围内已形成完善的路网布局，设有独立的供水系统，电力供应充足，污水处理设施完善，拥有先进的邮电通信网络，同全国和世界各地的通讯十分快捷方便，各种管路结合规划道路布置并实行地下埋设，实现了水、污水、电、路、通信、蒸汽、燃气通畅和场地平整等“七通一平”，具备了良好的项目承载条件。（三） 政策优惠。烟台高新区对创业企业实施各项优惠政策。第七章 项目公用工程配套设施7.1 车间布置原则7.1.1 制剂车间布置时首先要满足一般工厂布置的要求： 最大限度地满足工艺生产包括设备维修的要求。 有效地利用车间建筑面积(包括空间)和土地。 要为车间的技术经济指标先进合理以及节能等要求创造条件。 考虑其他专业对本车间布置的要求。 要考虑车间的发展和厂房的扩建。车间中所采取的劳动保护、防腐、防火、防毒、防爆及安全卫生等措施是否符合要求。本车间与其他车间在总平面图上的位置合理，力求使它们之间输送管线最短，联系最快 考虑建设地区的气象、地质、水文等条件。 人流物流不能交错。7.1.2 除此以外制剂厂还必须满足GMP的要求，具体如下：车间宜选在周围环境较清洁或绿化较好的地区。车间内建筑物布置时应将洁净度高的车间尽量形成独立小区，尽量远离产尘量大的车间。车间要减少露土面积，这对药品质量也有直接关系。 车间布置设计的合理性很重要，在一定程度上给生产管理、产品质量、质量检验等工作带来方便和保证，还能缩短生产工序路线。 7.2 车间设备布置本设计车间重点介绍发酵车间的布置，发酵车间设备布置图见附图2。7.3 供电7.3.1供电系统.生物制药生产工艺对电力的特殊要求:生物制药行业是一个特殊行业，必须连续生产。生产工艺设备不仅对电源的电压、频率要求稳定，还应该保证在连续生产周期中电力不能中断，这就要求有一个可靠的供电系统。.电力负荷分类和对供电的基本要求：电力网上用电设备所消耗的功率称为电力负荷。按其重要性及对供电可靠性的要求，电力负荷可分为一下3类。第一类，中断供电会造成人身伤害及重大经济损失，损坏重要设备，破坏生产工艺工程，使生产长期不能恢复或产生大量废品。第二类，中断供电会造成经济较大损失，损坏生产设备，产品大量减产，停顿较长时间才能恢复生产。第三类，除上述两类外的一般负荷，均为第三类负荷，如一般的辅助车间及照明负荷等。7.3.2根据上述电力负荷性质及分类，对供电提出如下要求。第一类供电负荷：要求使用两个独立的电源供电，当其中一个电源发生事故或因抢修而停电时，不至于影响另一个电源继续供电，必须时再加备应急电源(发电机，UPS电源)以保证供电的连续性。第二类供电负荷：要求采用双回路供电，即由两条线路供电，在条件下允许采用双回路时，可采用专用线路。第三类供电负荷：供电无特殊要求，这类用电设备供电中断时影响较小，但在不增加投资情况下也应尽可能提供供电的可能性。生物制药行业一般列为一、二类供电负荷，故投资较大。采用双回路两个独立电源，再设置1台备用发电机，以备急用。部分用电设备应配UPS电源(单相或三相)。以保证产品质量及设备安全。7.3.3供电方式 生物制药行业的供电，应考虑供电的可靠性。采用双回路供电的变电站电源进线为610kV，降为380V/220V。当一回路进线断电或变压器故障，检修时可采用联络开关使重要负荷保持供电。图7.1 企业配电车间示意图7.3.4.特殊设备的特殊电设施: 应急照明灯、出入口安全标志灯。这些照明设施应安装到应急配电盘或采用配电池的应急照明，市电停电时不至于因洁净厂房无照明影响安全。 生物制药厂房有时会因停电引起病毒或有毒气体泄露等，造成安全事故。有的设备因停电而不能降温以致烧坏等，这些设备出电源接在应急配电盘供电外，还应在线路上配接足够功率的UPS电源。一般考虑UPS电源应至少维持30min以上，使电气人员能有时间切换起用另一备用回路电源。7.4生产基地及主要建筑要求项目建设将按照中国工程建设招标投标法进行。表7.1 生产基地及主要建筑要求序号项目数据1全厂占地面积300002全厂建筑物占地面积135003建筑系数0.454绿化面积112505绿化率0.3756土地利用系数0.57厂区平面图见附图3以上土建工程需投资1930万元，设备投资需903.75万元。第八章 企业节能8.1 采用的节能设计标准、规范1公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）2全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇（2007）3民用建筑节能设计标准JGJ26-954国家及地方相关的规范、标准、规定8.2 采用的节能措施1建筑节能。外墙拟采用隔热性能良好的加气混凝土砌块和外墙材料。外窗使用低辐射铝合金中空玻璃窗，屋顶采用废物回收循环利用的泡沫玻璃保温材料，控制窗墙比0.7。2结构节能。使用新三级钢、高性能混凝土。3给排水节能。充分利用市政自来水管网压力，竖向设低区和高区两个给水系统。选用节水型卫生洁具及配件。室外埋地生活给水管采用内壁涂塑球墨铸铁管，法兰连接，减少管网渗漏损失。在引入管总水表之后设管道倒流防止器，采用雨、污分流排水制，减少城市污水处理量。以屋面雨水作为需要收集的雨水来源，屋面雨水经收集处理后用于绿地灌溉。4电器节能。采用低能耗的干式电力变压器，优化变压器的运行方式。合理设计供电路径，选用绿色环保的电器节能设备及材料。合理选择电缆、导线截面，采取分相动态无功补偿措施，提高供配电系统的功率因素。在设计阶段通过正确选择电气设备，控制高次谐波含量，提高电能利用效率。设置能耗分项装置，严格执行建筑照明设计标准（GB50034-2004），照明配电系统采用节电器等节电装置。充分合理地利用自然光，采用核实的布灯方案和控制方式。建筑设备控制采用变频控制等节能措施。5.合理调整总图布置和工艺路线，使得物流通畅、运输便捷，降低能源消耗。6.加强能源管理工作，对使用水、电、气等能源的部门，完善检测计量装置，严格考核和监督制度，努力降低能源消耗。7.充分利用社会集中供能，尽可能做到能源综合利用，并根据国家节能技术政策，在设计中积极贯彻科学、合理的专业化生产。8.促进技术进步，采取科学管理，提高生产效率等综合措施，取得更好的经济效益和社会效益。第九章 环境保护9.1 废水的危害抗生素原料药生产检验等过程中，排除的废水可能含有致病性细菌，病毒，微生物，化学污染等有害污染物。这些污染物有极大的危害性，废水如不进行严格的处理便直接排放，将污染水资源，化生态环境，有可能引起传染病的流行，严重影响人类健康。9.2 废水处理系统废水的处理主要是采用的耗氧细菌将有机物分解成无毒的可以排放的物质，其中包括肪酸类、醇类、氨、二氧化碳等和厌氧细菌(主要是产甲烷菌)利用乙酸或氢气和二氧化碳形成CH4。其中产生的CH4可以为居民和工厂提供一定的能源，从而可以节省经济开支，为工厂获得更多的经济效益。其中青霉素生产中主要污染来自青霉素和萃取溶剂以及洗罐水。9.2.1 衡量指标 水污染的程度是通过水质指标来衡量的。水质指标主要是温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度、悬浮固体、电导率、碱度、硬度、各种阴、阳离子、各种重金属、农药、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、细菌总数、总大肠杆菌群数等。目前最为普遍使用和最具有重要意义的有机物质综合指标是：化学需氧量、耗氧量和生物化学需氧量三种。化学需氧量COD：在一定严格条件下，水中各种有机物质与外加的强氧化剂作用时消耗的氧化剂量。结果用氧的mg/L数来表示。用来表示废水中有机物质的总含量。表9.1 处理后水质指标处理前废水进口处理后废水出口COD小于20000mg/L小于300mg/LCR小于560mg/L符合综合污水排放标准BOD小于13000mg/LpH值69锌离子小于15mg/L硫酸小于1500mg/L9.2.2 工艺流程及各塔作用图7.1 工艺流程图调节池：作用是对不同时间或不同来源的废水进行混合，使流出的水质比较均匀，调节池是不能除去污染物的。气浮池：利用气浮法来除去水中污染物，气浮就是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污染物，使其密度小于水而浮到水面以实现固液或液液分离的过程，常用的有加压溶气气浮和叶轮气浮。产酸塔：通过酸化菌分解成挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。厌氧塔：甲烷细菌利用乙酸或氢气和二氧化碳形成CH4。曝气沉淀池：将空气中的氧强制溶解到混合液中的过程。9.2.3 废水中有机物的回收处理工段主要是乙酸丁酯的回收，初馏和精馏两道工序。废液贮罐粗馏再沸器粗馏塔冷却器精馏塔精馏再沸器精贮藏罐冷凝器冷却塔冷凝器贮罐装桶 通过以上的一系列处理，丙酮得到了回收利用(回收的丙酮浓度达到96%以上)，这样就节省了生产成本。9.3 废渣处理系统发酵工业的废渣主要表现形式为污泥和废菌渣。污泥主要来源于沉砂池、初次沉淀排出的沉渣以及隔油池、气浮池排出的油渣等，均是直接从废水中分离出来的。污泥的特性是有机物含量高，容易腐化发臭，较细，相对密度较小。含水率高而不易脱水，呈胶状结构的亲水性物质便于管道输送。9.3.1废菌渣的处理及流程青霉素工厂每天排出的废渣很多，如果在露天环境中放置易腐败、变质发臭，对环境卫生影响很大，必须及时处理。干燥后的菌丝中还含有一定量的残留效价，可用来做各种饲料添加剂。青霉素的湿菌丝直接用作饲料或肥料是最经济的处理方法，但由于不好保存和运输量大，一般需要干燥做成商品，才有利用价值。所以本设计采用的是气流干燥湿菌丝。图9.2 废菌渣处理流程图9.3.2污泥处理 污泥中含有不少的肥分对生物的生长有一定的做用，不过一般在城市工厂没能很好的利用，而是将起脱水后填