年产300吨庆大霉素发酵车间的工艺设计

1、目录设计任务书1 .设计依据及设计原则 11.1 设计依据11.1.1 主要文件11.1.2 主要技术资料11.2 设计原则32 .广品方案 32.1 产品规格32.2 产品主要物性42.3 分析方法43 .生产方法及工艺流程43.1 生产方法43.2 工艺过程53.2.1 工艺流程框图53.2.2 工艺流程说明53.3 设备框图63.4 生产特点73.5 工艺介质的腐蚀性73.6 带控制点的工艺流程图74 .原料及中间产品的技术规格 85 .物料衡算95.1 主要物性参数95.2 物料衡算95.2.1 公称体积与台数的计算95.2.2 物料衡算105.3 物料衡算框图116 .能量衡算117

2、 .设备计算及选型原则 137.1 设备衡算137.1.1 大罐137.1.2 中罐147.1.3 小罐157.2 设备选型的原则168 .车间布置168.1 车间的生产性质168.2 车间布置说明168.2.1 生产工艺168.2.2 设备安装检修168.2.3 安全技术168.3 设备安装要求178.3.1 情况介绍178.3.2 安装方案179 .生产制度和车间定员 179.1 生产制度179.2 岗位操作时间表和班组安排179.3 车间定员表1710 .设备1810.1 车间设备概况1810.1.1 种子制备设备1810.1.2 种子罐1810.1.3 发酵罐1810.2 车间设备材料

3、的选择原则1810.3 关键设备1811 .仪表及控制 1811.1 生产过程特点概述1811.2 工艺参数控制要求1811.3 仪表及自控方案1912 .电气1912.1 车间用电情况1912.2 车间用电要求1913 .给排水1913.1 生产用水情况概述1913.2 生产用水要求1913.3 排水系统的划分2014 .暖通2014.1 生产特点及工作环境的说明2014.2 车间暖通要求2015 .消防2015.1 发酵车间生产特性概述2015.2 发酵车间消防要求2016 .车间维修2117 .环境保护 2117.1 生产过程中三废排放情况2117.2 处理方案2118 .工业卫生及安全

4、防护2118.1 生产特点2118.2 工业卫生及安全防护要求2119 .节能2119.1 能耗分析2119.2 节能措施2220 .设计总结2221 .参考文献22test 1 eegy.g proje csSecond we shoUd a dee to tree ont he ecnomc be of improving outech3springa nda utumn of security inspections,flood controland inspecti on,safety productionmont h,daysupervision ofproductionsafety

5、and theOlympicGames and otherDelegates,staff: Hello! inthe run-up to t he Spri ng Festival,we hel done session offourstaffrepresemillion k Wh,a n increase of757million kWh.Salestotaled7.425 billion kWh,excee一 -., II-.abilityfactorin 93.47%,increasentatding sales of- - d 7.95% froma yearearlier.orksh

6、op,full backin 2012, carefulaheannual Exe cutivebudget, an increasenalysi s ofthecurrent sit uation,di scuss2013 development plans.of 729 millionkWh.-Security measures: unpl anned outages2.5times.Here,onbe halfof my company2013work reportst o theGe neralAssembl y,forconsi deration.PillarI, 2012back

7、i n2012,XXpowercomNo personal i njurya cci dent occurre d,nomajoraccident and a bove, no majorfireacci dents wit houtenvironmental poll ution a cci d. I, _ l_l . II. |_ _一_ _l - -I - _ _L., L, I .I . L. I I _. II 一一Majorachiev ements:first,weshould a dheretothetwomanagementsystem basis, streve yheea

8、rpsatrotymsa1in7tagireatspiritforguingthe ningtechnologi calresear ch,stre ngthe nhi dden hazards contr oland intrinsicsafetyEnterprise construction tdance,compre hensively impleme n stability to g ood posture.一.一. 一.ooknewsteps.-TntthescientificBusine ss financialihetwo managementsystem for improve

9、ment.Focuson promoticonce ptofdevel opment ,promoti ngcost-lea dershipstrategy, standards,focus on im plementation,lea nmanagement,conti nuouslyim prove,sm ooth present safety situationofenterprise manag ement, busindi cators: total profitsof255milli onYuan, beyondthe annualbudgetof207million Yuan,b

10、eyondtheDatang compa nyindex41.89 milli onYua n,an i ncrea seof 1.76 millionYuan, FCM assessment at gradefour.一 -.一. - .-一 I . 一. - -. - _ 一. 一 |_ |_.| ppli cationand implementation ofthe safety loop five-star managemeness managementa nd control scientificand standardized, a-Energy: powersupply stan

11、dard coalcompletiI_ 1 . I 一 L. I 1一.nd thede dication ofstaff,managea harmoning 312.25 g /kWh,down 0.1 g/k Wh; integrateda _ . IJJ:.11一 l_ _ _ Jurtherregul atesecurity routines, safety superviousand dem ocraticatmosphere ofthegoodsituati on.Muxiliary powerconsumption ratioi n5.12%, down 0.26%; _ - _

12、 一 .一一.一 . _ L .1 - I . - I _I . sion and management network r oletoplaytainindicat ors areas foll ows:-thebatteryindi cator:powerge nerationt otaled7.815billion kWh, beyond theannualbudgetimplementation capa city of 315poll utantemissi ons performa nce greatly reduce dcom pared to lastyea r,car bon

13、0.09 g /k Wh,sulfur di oxide0.104g /k Wh NOx 0.512g/k Wh;dustremoval. L . II _I _L 1.11.一 . _I 一 I -.oachievecl osed-l oop.Strengthebitualvi olationof, strengthening thesafetysupervision ofoutsourci ngcontract ors.Carrie doutintest,10 energy-saving proje cts.Second,we shouldadher e to three ontheeco

14、nomic benefits ofimprovi, outreach5任务书课题：年产300 吨庆大霉素发酵车间的工艺设计一、课题的目的、意义：1、通过该课程的学习将化工原理、工程制图、药剂学、制药工程等方面的知识有机地联系在一起并用于实际生产设计中，巩固已学的知识。2、掌握制药工程设计的任务、步骤和方法，完成制药工程中某单元反应或局部车间的初步设计，为以后的毕业设计打下基础。3、通过模拟工程设计，了解工程设计的一般过程，学会收集数据、查找手册、工艺计算、罐体设计以及车间设计平面图设计，掌握工程设计中物料衡算、能量衡算，设备计算等计算。二、制药工程课程设计的内容和要求：课程设计是制药工程课程中

15、综合性和实践性较强的环节，要求学生能利用本课程与前修课程的基础知识，了解工程设计的基本内容，掌握药厂设计的基本步骤和方法，培养学生综合应用知识解决实际问题的能力，培养学生工程实际理念和严谨的科学作风。本课程包含课程涉及的基础知识，包括工艺设计说明书、工艺路线的选择、物料衡算或能量衡算或主体设备设计计算及选型等，并绘制带控制点工艺流程图或车间平面布置图或主体设备图。三、设计说明书及图纸要求：1 、设计工作量要求：应按设计工作安排圆满完成设计任务，完成一张A1 设计图纸，编写课程设计说明书；2、说明书及图纸质量要求：设计说明书应包括设计任务书、工艺路线的选择、物料衡算或能量衡算或主体设备计算及选型

16、等，参考文献等相关内容，做到条理清楚，论据充分，计算详实。图纸要求布局合理，线条清晰，粗实分明，图例图标符合设计规范。n .Troubleshooting,manageme ntmechanism,give fullplaytoroleoftechnicalsupervision andrealizatinagement,improved process management.Thisyearcompleted theboiler lowerheaderleakage, boil erpressure,a majorriskmanagement,completed29ofgreat risks

17、and3 Generalproblemsofgovernance. Complete chemi stry lab construction,thermalcontrol,and completet he boilerscale integrated masulfuri zation w astewater,the unitwater supplysystem ofcomprehensivetreatmentand dischargevalvkey technologiincreasethird.d.Strengt hen t he characteristi csofsuperements

18、mainteoje cts and 14techninance informatical pr ojecttotal cost percentage of thetotalannualpr oduction outputof0.25%.Large-scaleon shared. Re organizi ng RBlogi cagain,a nd e nsure thesuccess oftheRB.coal-fired powerplantflue gas de sulfuri zation, de nitrificationcomplete devnance manageme nt, imp

19、lemnted apr oje ctmanagersystem.Succeelopment andappli cation ofkeytechnologissfulcompletionoftwoautonomes project,w on thenationalscience andtechnologyousmai ntenance ,reliability impr ovedstea dily.Implementingtwoprogresssecond prize.630MWsuperc-l e-l evel maintena nce,projectthemselves48.7%acriti

20、cal units optimize d controlstrategiesand the630MWdevelopmentand application ofon-linesimulation systemforsupercriticalunits,supercritical600MW unit s of turbi ne drivenboilerfeedPromotethe workcaltransformation projects,grouphealtof energysaving apump set ofcom prehe nsive treatmentnd consumptih is

21、 improveofdefects Data-Science andtechnology ionre ducing, compl etethe unit energyng technol ogy respectivelyone ortwo andconsum ption diagnosi s, pla ntwater balance年产300吨庆大霉素发醉车间的工艺设计1 .设计依据及设计原则1.1 设计依据1.1.1主要文件：设计任务书test 0 eegyig proje csSecond we shoUd a de e to tree ont he ecnomc beeis of mpr

22、ovi71.1.21、发酵单位发酵周期装料系数总收率:1400(u/ml)136 (h)75% (发酵罐)70% (二级种子罐)70%成品单位：600 (u/mg) 发酵热：5500 (kcal/m3h )65% (一级种子罐)年工作日：330 (天)3、发酵放重度：1050 (kg/m )(2)、无菌空气处理系统空气处理量：550 ( m3 / min )进罐空气温度:4045 c空气洁净度：100级染菌率：3%发酵液粘度：50 (CP)空压机出口压力： 0.250.3 (Mpa)进总过滤器的相对湿度：60%(3)、连续灭菌系统培养基灭菌处理量：20 (m(4)、后处理车间提取总收率：70%

23、十算。3/h)连消灭菌温度：135 c2、培配比主要技术资料设计技术指标本设计主要以相关的发酵技术工艺、培养基配方、工艺流程等过程为基础和参考, 来进行对年产300吨庆大霉素工程发酵车间工艺的设计。主要设计的参考参数如下:(1)、发酵系统(产量 300吨/年)葡萄糖;酵母粉,碳酸钙，蛋白月东，淀粉酶，消沫油等。主要原料：黄豆饼粉，淀粉, 主要辅料：氯化钠，硝酸钠,原料名称一级种子罐培养基配比二级种子罐培养基配比发酵罐培养基配比全料培养基配比稀料培养基配比黄豆饼粉3.02.5葡萄糖淀粉6.53.0氯化钠0.40.360.4氯化钻0.0010.

24、001硝酸钠酵母粉0.10.1碳酸钙0.40.4蛋白陈2.01.5硫酸亚铁0.0075磷酸二氢钾0.005淀粉酶(kg)0.1%淀粉量0.1%淀粉量0.1%淀粉量培配比玉米浆(L/ m3)消沫油42.670.413、补料量补氨水量：8 L/m 3发酵液体积；补氢氧化钠量：1.52.0 L/m 3发酵液体积；加消沫油量：4 L/ m3发酵液体积；补全料量：370 L/m3发酵液体积；补稀料量：200 L/ m3发酵液体积。4、接种量(1) 一级种子罐至二级种子罐按 15%计算；(2) 二级种子罐至发酵罐按 15%计算。5、培养基灭菌(1) 一级种子罐及二级种子

25、罐培养基采用实罐灭菌；(2)发酵、全料、稀料采用连续灭菌；(3)氢氧化钠、消沫油采用实灌灭菌；(4)氨水采用过滤除菌。6、移种及补料方式(1) 一级种子罐至二级种子罐移种设置一分配站；(2)二级种子罐至发酵罐设置一分配站；(3)灭菌的发酵培养基、全料、稀料至发酵罐设置一分配站；(4)氢氧化钠至各发酵罐设置一分配站；(5)消沫油至各发酵罐设置一分配站；(6)氨水贮罐为每一发酵罐各设一台。7、装料系数一级种子罐：65%,二级种子罐：70%,发酵罐：75%8、通气量一级种子罐：2 (VVM ),二级种子罐：1.5 (VVM),发酵罐：0.8(VVM)9、转速范围一级种子罐：60300 (RPM),二

26、级种子罐：60240 ( RPM )发酵罐：60130 (RPM)10、培养时间一级种子罐：64小时，二级种子罐：56小时，发酵罐：136小时11、工艺参数控制要求发酵系统：各罐通气量，罐温，溶氧，搅拌转速现场集中显示/控制，上位机设置在控制室。要求如下： 灌压现场指示；液位报警指示，手动加消泡剂； 罐温控制：5 m3罐及以下采用自动控制，5 m3罐以上采用加热、冷却手动切换，冷却自动控制，加热手动控制； 空气流量：种子罐用转子流量计检测，发酵罐用涡轮流量计检测记录；溶氧：监测记录，通过手动调节搅拌转速、调节空气流量调节溶氧； 自动补料：补料采用气动隔膜阀计算机控制； 转速显示及变频调速。连消

27、系统：温度、物料流量连锁控制。空气系统：温度自动控制。12、生产用水要求发酵工厂生产过程中的水可分为工艺用水与冷却用水。工艺用水一般指配料水和用于制备软水、无盐水等一次水，其质量标准接近于城市自来水标准。罐冷。蒸发浓缩的操作、溶酶蒸储回收、空压系统冷却均需要大量冷却水，所用冷却水须循环使用，冷却水的温度根据工艺要求选取。 自来水：常温，0.3 (MPa),用于配料、夏天实罐灭菌的前期冷却、清洗设备等； 循环水：20-23 C(At=3C), 0.3 (MPa),用于连续灭菌培养基冷却，空气冷却，发酵控温冷却； 低温水：9-14C(At=5C), 0.3 (MPa),用于夏天空气后级冷却及发酵控

28、温冷却； 冷盐水：-10-0C (At=10C), 0.3 (MPa),用于料液冷却保温。13、生产用蒸汽要求发酵车间用汽压力 0.3 (MPa)14、排水系统的划分给排水系统可分为两种， 一种是排放水指标达到排放要求可直接排放的水，另一种是含有杂质及毒性物质较多达不到直接排放要求的水，须经过废水回收站处理后方可排放。1.2设计原则1、加强技术经济指标作比较，善于从实际出发去分析研究问题，设计的技术经济指标以 达到或超过国内同类型工厂生产实际平均先进水平为宜。2、解放思想，积极采用新技术，力求设计在技术上具有现实性和先进性，在经济上具有 合理性。3、设计必须结合实际，因地制宜，体现设计的通用性

29、和独特性相结合的原则，并适当留 有发展余地。4、发酵工厂设计还应考虑采用微生物发酵的工厂的独特要求，既要注意到周围的环境清 洁卫生状况，又要注意到对工厂内车间之间对卫生、无菌、防火等条件的相互影响。2 .产品方案2.1 产品规格化学结构：略分子式、分子量:抗生素R1R2分子式分子量庆大霉素C1CH3NHCH 3C21H43N5O7477.12庆大霉素C2HNH2C19H 39N5O7449.26庆大霉素C1ACH3NH2C20H41N5O7463.10技术规格及质量标准见下表技术规格及质量标准项目标准美国药典(23版)C.F.R性状白色或类白色粉末生物效价(干)590M/mg鉴别呈正反应比旋度

30、+ 107 +121 干燥失重 18.0%（110C 真空，3hr）酸度pH: 3.5-5.5炽灼残渣1.0%甲醇含量1.0%热源1.7内毒素单位/mg庆大碱12000u/mg 合格无菌合格（内控）异常毒物1200 u/ml 合格降压物质2000u/kg 合格重金属的 ppm钙离子5% Yvl镁离子. .I inbmai.n e Cnolgy beCma. ng ete Li-. Rea ir a -impr oved fute. . oil nd- ad standsoves te prduci on 1-el of ea manag -etlncra- d ivesmeti nlciene

31、 and ecnolgy reortng iciene and ecnolgypronarrg ula ba as - ndadig ce- ng ad i nset o. ”De .a nd imploecs ad 14 ecni ca projec tta cs aapr of125%. agelcaecafird po-we pa nt ,eg - sului in, - .“ - incmpeed-elad apl cain of te ”.”g g c nue.e.-es 0fteR. 0fmienace ma.nge .timp-.ttd ap. . e c maa.一.-ssu

32、cmp of w-utnompro.a w andtecnol”us ma .nanne . . , mprovd sta diy mplemeproges scecica u. optmie d cnt.l satg.s a.tig tw cle ma.tea nce p.jct th_lves a.d 423% peillndtelD.W deelopmet ad aplcllie -.atonss-for -peciical unis suectcl M W ui s of boie-dyAccm pls - cir a.d oeha u of fu Mil s man. nace ta

33、ms t exe - e sg a of cm p.he nsve t_metof -s D_ng -adnd cmpl .the uitenegy cns- pton dagosi s pant -. b_ nce连消系统：温度、物料流量连锁控制； 空气系统：温度自动控制。4.原料及中间产品的技术规格原料及中间产品技术规格序号名称规格分析方法用途备注1葡萄糖化学纯碘量法斜面、摇瓶培养基2葡萄糖工业用碘量法各罐用碳源、能源又称右旋 糖3黄豆饼粉工业用1、测定水分及挥发物含量2、测定灰分3、凯氏定氮法测定总氮量4、折光法测油含量5、精纤维及重金属含量用作氮源含油量高4豆油工业用1、用灼烧残渣法测

34、含磷量2、用KOH标准液滴定效价消泡剂无悬浮物、 杂物等5碳酸钙工业用用反滴定法测定，想加入过量标准HCl溶液，再用NaOH标定调节PH不溶于水6淀粉工业用/各罐用碳源、能源7硝酸钠化学纯/无机盐8酵母粉工业用/9蛋白陈工业用/10硫酸亚铁化学纯/无机盐11淀粉酶化学纯/水解淀粉12氨水工业用酸碱滴定法调节PH有特殊臭 味13磷酸二氢 钾工业用取样2.5g加入水10ml溶解，加入 NaCl溶 液20ml后加酚酗用NaOH滴定用作无机盐易受潮14氯化钠化学纯取样约0.12g加水50ml溶解，加2%糊精液5ml与荧光黄指示液 5-8滴，用AgNO3滴定，5.84mgNaCl/1mlAgNO 3提供

35、无机盐又称精盐15氯化钻化学纯酸性条件下加入碘化钾， 折算为钻量相当的 碘，再以硫代硫酸钠反滴定有利于维生素B12合成含六分结 晶水test 0 .egyig proje csS n、we shoUd a dee to trre ont he eonomc bees of improving outech1716工业用水自来水1、 pH计测pH2、 标准碱液测定CO2含量3、用Na2B4O2标准碱液滴定 CO2含量（总 碱度）4、溶氧测定，碱性条件下使 Mn2+氧化酸 性条件下使之还原，同时氧化 生成 必 用 硫代硫酸钠标准液滴定5、银量法测定氯离子6、络合法测定水的硬度培养基用水、洗涤用 水

36、等7.设备计算及选型原则7.1 设备衡算如无特殊说明，设备皆采用不锈钢材。大罐 7台每天放两罐，一台备用；中罐 4台，每天接种一台至大罐，一台备用；小罐 4台，每天接种一台至中罐，一台备用。7.1.1 大罐1. 内径与桶高H设 H=a =2.1 ,D_一 _ 3_ 3_3-Vo = (0.785a+0.15)D = (0.785父2.1+0.15)D = 765.07m ;解得：D = 3.491m圆整：D =3500mm;H =2.1 父3500 = 7350mm ；取 H=7500mm2. 壁厚筒体16mm封头18mm3. 人孔为方便人员进出，取 Dg600视镜：Dg1254. 传热Q =

37、3.16 105kcal/h采用外盘管和内排管结合传热k=375kcal/m2hr发酵热较大，&m较小，用9-14 C的低温水发酵温度为36 C；：tm=24.41 C(36-9) _(36-14),36-9ln 36-14on.Troui eshooti ng managme nt m_c., gVe ul,-y t roe of ecnca sue ma o-d pro maageme”his yea 1 owe hea de eakage i r a-3 Genera problemnac. Cmp cemi sty la cn-r la - “eg- ma a- of 0 - nt.

38、ad tchnobigoje suca sCmpete suect ca 630MW mie adapp. on of c cuatihetannsormalnof .hes-e teametad -cage-e mo.icmnof caml 5 hs dSene a. tecnol* inno-ai on . ur hericesed. Stegt he the caat - of.ri. g-. clea-a. of .pec.i eg ulaiy me cacin . * coaa-d m-. ee, mpr on level of lea-etlncra- d ive-eti n.ie

39、ne and ecnology re and “d cme ay-s nn .Iwemu .n e Cnolgy beCma. ng ete .a i a -mproved fute. .oil nd- ad stanadsonarrg ula ba ndadig ce- ng ad i nset o. De . a nd mpl _eb manteoecs ad14 ecnica projec tta cs aapr of125%. agelcaecafird po-wepa nt,eg - sului in, -.“ - incmpeed-elad apl cain of ”.”g g c

40、 nue” 0fteR. 0fmienace ma.ng-e nt imp-.ttd ap. . e c maa.-ssu cmp of .0.mpro.a w and tecnolgyus ma nanne . e.y mp. sta dly mp.meproges scie CH .cica u. optmie d cnt.l satg.s a.tig t cle ma.t.a nc. p.jct th_esa. 42I% -peilvendtelD.W d.elpmet ad ap.Olie smulton sstm for -peciical unis sue ctcl M W ui s of boie of cm p.he nse t_metof -s D_ng adyAccm pl