年产10吨青紫霉素发酵工厂设计毕业设计

1、 目录1.前言41.1产品介绍4矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。1.2发展历史4聞創沟燴鐺險爱氇谴净。1.3临床应用5残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。1.4注意事项5酽锕极額閉镇桧猪訣锥。2.设计任务6彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。2.1项目名称6謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。2.2生产方法6厦礴恳蹒骈時盡继價骚。2.3生产能力6茕桢广鳓鯡选块网羈泪。2.4主要原辅料6鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。2.5发酵工段产品6籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。3.产品方案6預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。3.1产品名称及性质6渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。3.2产品质量规格7铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。3.3产品规模7擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。3.4产品包装方式7贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷

2、。4.生产方法和工艺流程7坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。4.1路线选择生物发酵法7蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。4.2工艺流程8買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。4.2.1工艺流程的设计原则8綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。4.2.2生产菌株的选育8驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。4.2.3斜面孢子培养8猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。4.2.4种子液培养8锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。4.2.5发酵液培养9構氽頑黉碩饨荠龈话骛。4.2.6发酵液的后处理9輒峄陽檉簖疖網儂號泶。5.发酵车间的组成和生产制度9尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。5.1发酵车间组成及其所需时间9识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark58 o

3、Current Document 5.2发酵车间人员配置10 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 6.物料及热量衡算10 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 物料衡算10 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 6.1.1物料流程图10 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 6.1.2发酵车间物料衡算11 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 热量衡算136.3发酵

4、车间水衡算15 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 6.4发酵过程无菌空气消耗量计算15 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 6.4.1单罐发酵无菌空气耗用量16 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 6.4.2种子培养等其他无菌空气耗量16 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 6.4.3发酵车间高峰无菌空气消耗量16 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 6.

5、4.4发酵车间无菌空气年耗量16 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 6.4.5发酵车间无菌空气单耗16 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 7.主要工艺设备的设计和选型17 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 7.1设备设计与选型的原则17 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 7.2发酵罐的选型18 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 7.2.1发酵罐容积

6、的确定18 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 生产能力计算18 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 罐个数的确定18 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 主要尺寸的计算18 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 冷却面积的计算19 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 7.3种子罐的选型19 HYPERLINK l bookmark100 o Current

7、Document 7.3.1种子罐容积和数量的确定19 HYPERLINK l bookmark102 o Current Document 主要尺寸确定19 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 冷却面积的计算20 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 8.厂址的选择21 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 8.1发酵厂址选择概述21 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 8.2厂址自然条件的选择21

8、 HYPERLINK l bookmark112 o Current Document 8.2.1地理位置21 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 8.2.2地形、地势和地质218.2.3水文228.2.4气象22 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 8.3厂址经济条件的选择228.3.1能源供应228.3.2给排水22 HYPERLINK l bookmark118 o Current Document 交通运输条件23 HYPERLINK l bookmark120 o Current Do

9、cument 8.3.4技术经济条件23 HYPERLINK l bookmark122 o Current Document 8.3.5特殊要求23 HYPERLINK l bookmark124 o Current Document 9.发酵工厂的三废处理23 HYPERLINK l bookmark126 o Current Document 9.1废水的处理23 HYPERLINK l bookmark128 o Current Document 9.2废气的处理24 HYPERLINK l bookmark130 o Current Document 废渣的处理24参考文献：25 H

10、YPERLINK l bookmark132 o Current Document 附图一：种子罐发酵罐设计图25 HYPERLINK l bookmark136 o Current Document 附图二：青紫霉素发酵流程图26附图三：育种发酵车间平面图错误!未定义书签。附图四：发酵工厂平面布局图错误!未定义书签。1前言1.1产品介绍青紫霉素又称利维霉素(lividomycin),是由青紫链霉菌产生的，分子式为C29H55N5O19。青紫霉素是多组分抗生素，主要成分有A和B，A是由葡萄糖；2,6-二氨基-D-葡萄糖；D-核糖；脱氧链霉胺；2-氨基-2,3-去氧葡萄糖五个糖分子通过糖苷键所组

11、成的氨基糖苷类抗生素。青紫霉素B较A结构少了一个分子的葡萄糖。它们都是碱性抗生素，能和酸结合成盐，临床上常用青紫霉素A的硫酸盐。硫酸青紫霉素为白色粉末，无臭，味微苦，吸湿性强。易溶于水，微溶于甲醇，不溶于无水乙醇，乙醚，丙酮等有机溶剂。其水溶液在中性和碱性条件下稳定，酸性下不稳定。夹覡闾辁駁档驀迁锬減。本品主要是抑制细菌细胞壁转肽酶，阻止细胞壁合成中的粘肽交联，从而抑制细胞壁合成，导致细菌破裂死亡。对大多数革兰阳性菌、革兰阴性球茵和某些革兰阴性杆菌、螺旋体及放线菌有强大抗菌活性。敏感主葡菌、肺炎球菌、淋球菌、链球菌、脑膜炎球菌等对本品高度敏感，炭疽杆菌、白喉杆菌、梭状芽胞杆菌、流感杆菌等对本品

12、很敏感，但对大肠杆茵、绿脓杆菌、痢疾杆菌等无效。视R=H青紫霉素的化学结构12发展历史青紫霉素(lividomycin)是日本1970年发现的一个新氨基糖普类的广谱抗生素，对革兰氏阳性菌,阴性菌和分枝杆菌如:金黄色萄葡球菌,白喉杆菌,产气杆菌,肺炎杆菌,伤寒杆菌,痢疾杆菌,绿脓杆菌,结核分枝杆菌等均有抑制作用。据1974-1975年日本临床报告300多病例,对某些绿脓杆菌引起的尿路感染,肾孟肾炎,膀脱炎,细菌引起的支气管炎,急性肺炎,呼吸道感染等均取得良好疗效。1.3临床应用本品主要用于敏感菌引起的各种感染，如呼吸系统感染、肺炎、支气管炎、脑膜炎、心内膜炎、腹拮炎、中耳炎、败血症、淋病、梅毒、

13、自喉、鼠咬热、气性坏疽、炭疽等。颗粒剂适用于化脓性链球菌引起的咽炎及扁桃体炎，敏感菌所致的鼻窦炎、中耳炎、急性支气管炎及口腔脓肿，肺炎支原体所致的肺炎，敏感细菌引起的皮肤软组织感染，也可用于对青霉素、红霉素耐药的葡萄球菌感染。1.4注意事项1、治疗矛盾，赫氏反应(Herxheimerreaction),用本品治疗梅毒或其他感染时，有可能出现发热、出汗、头痛和损伤部位反应等症状加剧的矛盾现象，称赫氏反应，原因可能为杀死的病原体释放的内毒素所致，或病灶消炎过快，组织修复迟，妨碍器官功能所致。騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。2、治疗过程中可能发生二重感染，常见的有耐青霉素金黄色葡萄球菌、革兰阴性杆菌或白色念珠

14、菌感染。3、肌内注射青霉素钾盐局部疼痛较明显，可用含0.2%盐酸利多卡因、0.8%氯化钠注射液作稀释剂，以减轻疼痛。疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。4、应用本品期间，可对某些诊断产生干扰，可使硫酸酮法测定尿糖时，出现假阳性。5、破伤风和白喉患者，应采用青霉素杀灭病原菌，阻止产生毒素，但不能代替抗毒素治疗。2.设计任务2.1项目名称年产10吨青紫霉素发酵车间工艺设计2.2生产方法以青紫链霉菌为产生菌，发酵生产青紫霉素，通过发酵液后处理，获得白色粉末状硫酸青紫霉素2.3生产能力年产10吨青紫霉素2.4主要原辅料青紫链霉菌、淀粉、糊精、葡萄糖、酵母粉、硝酸钠等2.5发酵工段产品青紫霉素A，青紫霉素B3.产品方

15、案3.1产品名称及性质青紫霉素硫酸盐。白色粉末，无臭，味微苦，吸湿性强。易溶于水，微溶于甲醇，不溶于无水乙醇，乙醚，丙酮等有机溶剂。其水溶液在中性和碱性条件下稳定，酸性下不稳定。镞锊过润启婭澗骆讕瀘。3.2产品质量规格注射液(肌内注射)：50mg(1ml)100mg(2ml)3.3产品规模10T/a3.4产品包装方式瓶装生产方法和工艺流程路线选择生物发酵法青紫霉素(lividomycin)是日本1970年从土壤筛选获得的一个新氨基糖普类的广谱抗生素,对革兰氏阳性菌,阴性菌和分枝杆菌等均有抑制作用。榿贰轲誊壟该1973年广西农科院从白海岛土壤中分离得到一株放线菌StreptomycesNO389

16、75-5，由上海药物研究所,广西农科院协作,进行抗生素的鉴别,有效成份的分离,物理化学性质测定及化学结构分析,初步药理试验,经上海华山医院抗菌素室对临床分离的多种细菌进行了抗菌谱测定,综合上述各项分析结果,证明NO38975-5中组份A与日本报导的青紫霉素相同。邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。根据以上资料，本设计采用生物发酵法，大规模培养青紫链霉菌，利用其代谢产物精制青紫霉素。4.2工艺流程4.2.1工艺流程的设计原则1保证产品质量符合国家标准，外销产品还必须满足销售地区的质量要求。2尽量采用成熟的、先进的技术和设备。努力提高原料的利用率，提高劳动生产率，降低水、电、汽及其他能量的消耗，降低生产成本，使

17、工厂建成后能够迅速投入生产，使短期内达到设计生产能力和产品质量要求，并做到生产稳定、安全、可靠。嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。3尽量减少三废的排放量，有完善的三废治理措施，以减少或消除对环境的污染，并做好三废的回收和综合利用。4确保安全生产，以保证人身和设备的安全。5生产过程尽量采用机械化和自动化操作，实现稳产、高产。4.2.2生产菌株的选育将土壤筛选所得的青紫链霉菌作为出发菌株，经高能电子的诱导，再移植斜面经自然分离，多次筛选，获得生产能力比出发菌株提高多倍的青紫链霉菌株。该栎斜面孢子培养培养基配方：葡萄糖1，蛋白胨0.5，牛肉膏0.5，氯化钠0.5，琼脂2.4，pH7.5条件下于冰箱内冷藏保存。劇

18、妆诨貰攖苹埘呂仑庙。种子液培养培养基配方：淀粉1，糊精1.5，豆饼粉1.5，NaNO30.05，KH2PO40.02，酵母粉0.5%,NaCI0.3%,CaCO30.5%,MgSO40.05%,pH自然，加消沫油0.1%接种量：100立升种子液接种4只茄子瓶装量：250立升液实装100立升种子液出液控制：培养液浓厚，外观转絮状，菌丝呈网状4.2.5发酵液培养培养基配方：葡萄糖1%,淀粉1%,糊精1%,豆饼粉2%,酵母粉0.5%,NaNO30.1%,KH2PO40.015%,CaCO30.05%,MgSO40.05%,pH自然，加消沫油0.1%接种量：15%装量：2500立升液实装1000立升出

19、液控制：外观微红，菌丝浓度24%-26%，菌丝呈网状4.2.6发酵液的后处理发酵液处理732-Na树脂吸附解脱发酵液酸化液饱和树脂一脱色薄膜浓缩细110-NH3树脂解脱液脱色液浓缩液饱和树脂梯度洗脱调pH,加硅藻土细110树脂吸附收集A组分A组分滤液饱和树脂2NH40H洗脱减压浓缩中和，无水酒精结晶洗脱液浓缩液A结晶液过滤，真空干燥硫酸青紫霉素发酵车间的组成和生产制度5.1发酵车间组成及其所需时间配料搅拌投料蒸汽灭菌冷却接种发酵反应清洗罐体0.8h0.5h0.5h1h1.2h48h1.5h发酵车间人员配置工段名称4-JU/亠冈位名称人员配置值班制人数每班轮休合计发酵工段配料罐2112发酵罐73

20、47过滤烘干6246其他车间主任/1/1车间副主任/1/1合计/158917物料及热量衡算6.1物料衡算物料流程图葡萄糖1%淀粉1%糊精1%豆饼粉2%酵母粉0.5%NaNO30.1%KH2PO40.015%CaCO30.05%MgSO40.05%消沫油0.1%发酵罐料水比1:4料水比1:4自来水25C淀粉1%糊精1.5%豆饼粉1.5%NaNO30.05%KH2PO40.02%酵母粉0.5%NaCl0.3%CaCO30.5%MgSO40.05%消沫油0.1%种子罐升温V65-100C液化30min升温121C鈀燭罚I灭菌30min加消沫剂及微量物料贞廈给鏌綞牵鎮獵鎦龐。灭菌30min121C0.

21、1-0.12MPa维持0.05-0.1MPa降温至36C发酵罐降温至36C接种量15%6.1.2发酵车间物料衡算发酵液量生产10吨纯度为82.5%青紫霉素，絮耗用原辅材料及其他物料量如下:(1)发酵液量：V=10000m(0.825x99%)=12244(m3)式中0.825青紫霉素产量(kg/m3)99%除去倒罐率1%后的发酵成功率(2)发酵液配置需制糖量(以纯糖计)：m1=V1x100=1224400(kg)(3)种子液量：V2=15%xV1=1836.6(m3)式中15%接种量(4)种子培养液所需糖量：m2=40 xV2=40 x1836.6=73464(kg)(5)生产10吨青紫霉素需

22、糖量：m=m1+m2=1297864(kg)葡萄糖耗用量：m(葡萄糖)=1000 x1%xV=1.22x105(kg)淀粉耗用量：m(淀粉)=1000 x1%x(V+V2)=1.41x105(kg)糊精耗用量：m(糊精)=1000 x1%xV1+1000 x1.5%xV2=1.5x105(kg)9)豆饼粉耗用量：m(豆饼粉)=1000 x2%xV1+1000 x1.5%xV2=2.72x105(kg)酵母粉耗用量：m(酵母粉)=1000 x0.5%x(V1+V2)=7.04x104(kg)NaNO3耗用量：m(NaNO3)=1000 x0.1%xV1+1000 x0.05%xV2=1.32x1

23、04(kg)KH2PO4耗用量：m(KH2PO4)=1000 x0.015%xV1+1000 x0.02%xV2=2.2x103(kg)嚌鲭级厨丿CaCO3耗用量：m(CaCO3)=1000 x0.05%xV1+1000 x0.5%xV2=1.53x104(kg)14)MgSO4耗用量：m(MgSO4)=1000 x0.05%x(V1+V2)=7.04x103(kg)（15）NaCl耗用量：m（NaCl）=1000 x0.3%xV2=5.51x103（kg）（16）消沫油耗用量：m（消沫油）=1000 x0.1%x（V1+V2）=1.41x104（kg）10T/a青紫霉素发酵车间的物料衡算表如

24、下：物料名称生产10吨青紫霉素物料用量每日物料用量（300天计）发酵液量（m3）1224441种子液量（m3）1836.66发酵用糖量（kg）12244004081种子用糖量（kg）73464245糖液总量（kg）12978644326葡萄糖（kg）1.22X105408淀粉（kg）1.41X105469糊精（kg）1.5X105500豆饼粉（kg）2.72X105908酵母粉（kg）7.04X104235NaNO3(kg)1.32X10444kh2po4(kg)2.2X1037CaCO3(kg)1.53X10451MgSO4(kg)7.04X10323NaCl(kg)5.51X10318消沫

25、油(kg)1.41X104476.2热量衡算(一)发酵罐需配料量为：G1=1000 x(1%+1%+1%+2%+0.5%+0.1%+0.015%+0.05%+0.05%+0.1%)=5815(kg)齡践砚语蜗铸转絹种子罐需配料量为：G2=100 x(1%+1.5%+1.5%+0.02%+0.05%+0.5%+0.3%+0.5%+0.05%+0.1%)=552(kg)绅薮疮颧訝根据工艺需加水量为：Gw=4x(5815+552)=25468(kg)w注：料水比为1:4料液总量为：G=G1+G2+Gw=5815+552+25468=31835(kg)12w醪液煮沸耗热量Q(由发酵工艺流程可知：Q=Q

26、+Q+Q)总总发酵罐内料液由初始温度t0=25C加热至q=121C耗热Q:Q=Gxcx(t1-t0)=31835x3.7x(121-25)=1.13x107(KJ)其中料液总量G=31835kg，煮沸过程中蒸汽带出的热量Q：煮沸时间30min,蒸发量为每小时5%,则蒸发水分量为：V1=Gx5%x30-60=31835x5%x3060=795.9(kg)故Q=V1xI=795.9x2198.91=1.75x106(KJ)其中在温度121C下水的汽化潜热1=2198.91KJ/kg3)热量损失Q：醪液升温和煮沸过程的热损失约为前两次耗热量的15%,即：Q=15%(Q+Q)=15%x(1.13x10

27、7+1.75x106)=1.94x106(KJ)饪箩狞屬诺4)由上述结果可得：Q=Q+Q+Q=1.13x107+1.75x106+1.94x106=1.49x107(KJ)烴毙潜籬賢擔視蠶贲粵总烴毙潜籬賢擔視蠶贲粵。(5)故耗用蒸汽量D使用表压为0.4MPa的饱和蒸汽1=2737.23KJ/kgD=Q总/(l-i)n=1.49x107-(2737.23-601.53)x95%=7343.83(kg)鋝其中相应冷凝水的焓i=601.53KJ/kg，蒸汽的热效率n=95%发酵过程每小时最大蒸汽耗量Qmax:在各步骤中，加热过程耗热量最大，且已知加热时间为30min,热效率为95%，故Qmax=Q总

28、一(3060 x95%)=1-49x107(O-5x95%)=3-14x107(KJ/h)撷伪氢鱧相应的最大蒸汽耗量为：Dmax=Qmax一()=314x10(2737-23-6O1-53)=14702(Kg/h)踪飯梦掺钓貞绫其中：使用表压为0.4MPa的饱和蒸汽1=2737.23KJ/kg相应冷凝水的焓i=601.53KJ/kg蒸汽单耗已知发酵需要48小时，放罐，洗罐，维修的时间为60天，一年生产300天，30天用于维修，大概4天生产一批，每年生产75批产品。婭鑠机职銦夾据设计，每年发酵次数为75批，供生产青紫霉素10吨。年耗蒸汽总量为DT=Dx75=7343.83x75=5.5x105(

29、kg)每吨成品耗蒸汽量Ds=5.5x105/10=5.5x104(kg)10T/a青紫霉素发酵车间的热量总衡算表名称规格每吨产品消耗定额(kg)每小时最大用量(kg/h)年消耗量(kg/a)蒸汽0.4(表压)5.5x104147025.5x1056.3发酵车间水衡算1)原料预处理用水量已知一次发酵原料预处理用水量为25468kg，每年发发酵原料预酵次数为75次。故发酵原料预处理总用水量Gw为：譽諶掺铒锭试监鄺儕泻。Gw=25468x75=1.91x106(kg)2)发酵工序用水量蒸汽灭菌用水量由上述热量衡算可知D=Q/(l-i)n=1.49x107-(2737.23-601.53)x95%=7

30、343.83(kg)俦聹总俦聹其中：相应冷凝水的焓i=601.53KJ/kg，蒸汽的热效率n=95%使用表压为0.4MPa的饱和蒸汽l=2737.23KJ/kg冷却水用量已知发酵一次，料液总量G=31835kg,把醪液从q=121C冷却至t2=25C,冷却水使用t3=20C的深井水，终温t4=70C，逆流操作，冷却时间t=1h。则每小时耗水量为：缜電怅淺靓蠐浅錒鵬凜。W=Gxcx(t.-t.)十(cxtx(t.-t_)12水43=31835x3.7x(121-25)十(4.18x1x(70-20)=5.4x104(kg)其中：发酵液的比热容c=3.7KJ/(kg.K)，水的比热容c=4.18K

31、J/(kg.K)年发酵工序用水量据设计，每年发酵次数为75次，年发酵工序用水量G：G=(D+W)x75=(7343.83+5.4x104)=4.6x106(kg)发酵车间总用水量G：总G=G+G=1.91x106+4.6x106=6.51x106(kg)总原料发酵过程无菌空气消耗量计算发酵车间无菌空气消耗量主要用于菌丝体发酵过程中通风供氧。6.4.1单罐发酵无菌空气耗用量10m3规模的通气搅拌发酵罐的通气速率为0.20-0.25vvm。取最高值0.25vvm进行计算。(1)单罐发酵过程用气量(常压空气)V=10 x80%x0.25x60=120(m3/h)式中80发酵罐装料系数(2)单罐年用气

32、量Va=Vx48x75=4.32x105(m3)种子培养等其他无菌空气耗量一般取这些无菌空气消耗量之和约等于发酵过程空气的耗量的25%。故这项无菌空气耗量为：V=25%xV=25%x120=30(m3/h)每年用气量为：Va=25%x10 xVa=25%x10 x4.32x105=1.08x106(m3/a)其中发酵罐个数为10个发酵车间高峰无菌空气消耗量V=10 x(V+V)=10 x(120+30)=1500(m3/h)max发酵车间无菌空气年耗量Vt=10 x75x(V+V)x48=10 x75x(120+30)x48=5.4x106(m3/a)其中发酵罐个数10个，每年发酵批次75批；

33、发酵周期48h发酵车间无菌空气单耗根据设计，实际青紫霉素年产量m切=10吨，故发酵车间无菌空气单耗为：V0=VtFG=5.4x106F10=5.4x105(m3/t)10T/a青紫霉素发酵车间无菌空气衡算表发酵罐公称容积(m3)单罐通气量(m3/h)种子培养耗气量(m3/h)高峰空气耗量(m3/h)年空气耗量(m3)空气单耗(m3/t)101203015005.4x1065.4x105主要工艺设备的设计和选型设备设计与选型的原则从设备的设计选型情况，可以反映出所设计工厂的先进性和生产的可靠性。因此在设备的工艺设计和选型时应该考虑如下原则：骥擯帜褸饜兗椏長绛粤。(1)保证工艺过程实施安全可靠(包

34、括设备材质对产品质量的安全可靠；设备材质强度的耐温、耐压、耐腐蚀的安全可靠；生产过程清洗、消癱噴导閽骋艳捣毒的可靠性等)。(2)经济上合理，技术上先进。(3)投资省，耗材料少，加工方便，采购容易。(4)运行费用低，水电汽消耗少。(5)操作清洗方便，耐用容易维修，备品配件供应可靠，减轻工人劳动强度，实施机械化和自动化方便。(6)结构紧凑，尽量采用经过实践考验证明确定性能优良的设备。(7)考虑生产波动与设备平衡，留有一定裕量。(8)考虑设备故障及检修的备用。(9)发酵罐生产能力、数量和容积的确定。7.2发酵罐的选型7.2.1发酵罐容积的确定选用单罐公称容量为10m3的六弯叶机械搅拌通风发酵罐，其总

35、容积为10.8m3。7.2.2生产能力计算每天需要发酵液量V=41m3设发酵罐装料系数=0.8,则每天需要发酵罐的总容积V0=41/=51.25m3罐个数的确定设需要发酵罐的个数为叫，公称容量为10m3的发酵罐，总容积为10.8m3,根据公式有N=VxtCVx24)=51.25x48(10.8x24)=9.49(个)10总其中：发酵生产周期t=48h,一天为每天需要发酵罐的总容积V0=51.25m3故取公称容积10m3发酵罐10个。主要尺寸的计算已知V=V+2V=10.8m3；封头折边忽略不计，以方便计算。全筒封则有v=0.785D2x2D+(n/24)D3x2=10.8，H=2D；全解方程得

36、：1.57D3+0.26D3=10.8，而D=1.8，故H=2D=3.6m；据发酵工厂工艺设计概论附录表一15,得封头高H封訪玄+人匕=450+50=500(口口)验算全容积V全：V=V+2V=0.785D2x2D+(n/24)D3x2+0.785D2x0.05x2全筒封=0.785x1.82x3.6+n/12x1.83+0.785x1.82x0.05x2=10.9(m3)鑣鸽夺圆鯢齙慫餞離龐。与V=10.8m3相近全7.2.5冷却面积的计算为保证发酵在最旺盛、微生物消耗基质最多及环境气温最高时也能冷却下来，必须按照发酵生成热最高峰、一年中最热的半个月的气温下，冷却水可能达到的最高温度的恶劣条

37、件下，设计冷却面积。榄阈团皱鹏緦寿驏頦蕴。计算冷却面积使用牛顿传热定律公式，即F=Q/(Kxtm)对于青紫霉素发酵，每1m3发酵液，每小时传给冷却器的最大热量约为4.18x6000KJ/(m3/h)采用竖式列管换热器，取经验值K=4.18x500KJ/(m3.h.C)平均温差.：.=(-t2)/(In(切小2)32CT32C20CT27C代入，得.=(12-5)/(In12/5)=8C对公称容量10m3的发酵罐，每天装2罐，每罐实际装液量为41/2=20.5(m3)换热面积F=Q/(K.：)=4.18x6000 x20.5/(4.18x500 x7.28)=30.8(m2)逊输吴贝义鲽7.3种

38、子罐的选型种子罐选型同发酵罐一样，选用机械搅拌通风发酵罐种子罐容积和数量的确定按接种量的15%计算，种子罐的容积V=Vx15%=10.8x15%=1.28m3种总由于种子罐和发酵罐是对应上料的，每个生产周期需要发酵罐10个，所有就需要种子罐10个种子罐培养时间为30小时。幘觇匮骇儺红卤齡镰瀉。主要尺寸确定种子罐仍采用几何相似的机械搅拌通风发酵罐。H:D=2:1；则种子发酵罐总容量V=2V+V；简化计算方程如下：誦终决懷区馱倆侧澩赜。总封筒誦终决懷区馱倆侧澩赜。V总=0.785D2x2D+(n/24)D3x2=2.2,整理后，1.57D3+0.26D3=1.3,解方程得，D=0.89；圆整到推荐

39、的系列尺寸，取D=0.9m,则医涤侣綃噲睞齒办銩凛。H=2D=2x0.9=1.8m查相应表得封头高H=225+25=250(mm)封罐体总高H=2H+2H=2x250+1800=2300(mm)罐封筒单个封头容量V封=0.785D2x0.025+(n/24)D3=0.112(mm)封头表面积S=0.96(m2)封圆筒容量V筒=0.785D2x2D=0.71.3685x0.92x1.8=1.14(m3)不计封头容积，V=V+V=0.112+1.14=1.252(m2)有效封筒校核种子罐总容积V=2V+V=2x0.112+1.14=1.36(m3)比所需的种子罐容积总封筒1.28m3大，满足设计要

40、求。胪当为遙头韪鳍哕晕糞。7.3.3冷却面积的计算种子罐体积较小，冷却选用夹套冷却装置。每日种子罐物料量是6m3,对于公称容积1m3的种子罐，每日可装10罐，每罐实际装液量为：6/10=(m3)鸪凑鸛齏嶇烛罵奖选锯。每m3醪液在发酵最旺盛时，1h的发热量与醪液总体积的乘积Q:总Q总=4.18x6000 x0.6=1.5x104(kJ/h)夹套传热系数：取K=4.18x230KJ/(m2.h.C)平均温差：发酵温度32C；水初温20C；水终温27C,则平均温差.=(12+5)/2=8.5C需冷却面积F=Q/(K.)=2.26x104/(4.18x230 x8.5)=2.77(m2)筧驪鴨栌怀鏇颐

41、嵘8.厂址的选择发酵厂址选择概述发酵工厂的主要特点是技术要求高、展速度快、动力消耗大、环境要求高、投入的原料多、三废治理量大。发酵厂因厂址选择不当、三废不能治理而被迫关停或限期停产治理或限期搬移的例子很多，其结果是造成人力、物力和财力的严重损失。因此，在厂址选择时，必须采取科学、慎重的态度，认真调查研究，确定适宜的厂址。韋鋯鯖荣擬滄閡悬贖蘊。厂址自然条件的选择8.2.1地理位置工业区应设在城镇常年主导风向的下风向，但考虑到发酵生产对环境的特殊要求，发酵厂址应设在工业区的上风位置，厂址周围应有良好的卫生环境，无有害气体、粉尘等污染源，也要远离车站、码头等人流、物流比较密集的区域。涛8.2.2地形

42、、地势和地质地形：厂区场地应当比较规整而且集中，这样可便于各类建筑物与构筑物的布置和场地的有效利用。为此场地规划时就应尽可能不受铁路、公路干线、河流或其它自然屏障的分割。钿蘇饌華檻杩鐵样说泻。地势：整齐平坦、开阔，自然坡度最好在5/1000以下，以利于排泄雨水、厂内交通运输及厂房建筑物座落基础施工。戧礱風熗浇鄖适泞嚀贗。地质：厂址处不能在滑坡地质结构上，土层要深厚，性质均一，具有足够的承载能力（承载力不小于152Kgf/cm2）,地表以下不要是砂层，回填垃圾等结构，否则不仅增加工程投资造价于地基处理，严重时还会危及工厂的安全。購櫛頁詩燦8.2.3水文要有丰富的水源，包括地表水、深层水（深井水）

43、、水库水（雨水）、江河水（露天水）及泉水（有压水）和城市自来水等。根据发酵工厂的特点，水质要满足生产工艺要求，包括满足饮用水质卫生标准及酿造用水标准、硬水及软化水等。一般深井水及泉水的水量、水温、水质均较适宜；地表水、水库水、江河水的水量大而水质不高；城市自来水来源方便但价格不便宜。使用时要注意其合理性与经济性。厂址附近的洪水水位、流向及淹没情况，都应熟悉。一般要求厂址的相对标高应该在最高洪水水位的0.5m以上。嗫奐闃頜瑷踯谫瓒兽粪。8.2.4气象气象资料是工厂总平面布置的重要依据之一，也是厂房设计和排水系统设计的主要依据。包括温度、湿度、雨雪、冰冻、日照、气压、风向等。在选址时要充分考虑这些因素。虚龉鐮宠確嵝誄祷舻鋸。厂址经济条件的选择8.3.1能源供应电、热及燃料供应方便是厂址的重要原则之一。发酵工厂是耗用能源的大户，并要求是二类负荷电户，所以在选择厂址的时候，要对所选择地点地区的供电情况进行调查，以便确定输电方式和厂内变压配电所的位置，并设计供热的方式。8.3.2给排水发酵工厂是用水的大户，同时有些发酵工厂，水的质量直接影响产品