年产330吨红霉素工厂的初步设计讲解-b7c9d6ac591b6bd97f192279168884868762b898

1、330吨/年红霉素生产厂初步设计摘褥子本设计为330吨/年红霉素生产厂的初步工艺设计。根据毕业设计大纲和设计工作要求，对每个流程进行详细说明，以理论计算为基础，参考、访问和现实追求实际工厂设计。主要包括生产过程的各种指标、设备选择设计计算、材料平衡计算、水、电、蒸汽估算和工艺流程图设计。整个设计过程在满足设计要求和实际要求的前提下，寻求绿色能源节约，从而获得更好的收益，减少对环境的影响，减少对环境的压力。最终理论结果以总产出率为65%为前提，在发酵节中检测出红霉素含量14000 U/mL，成品单位720 U/mg，发酵罐体积为100 m3(8个)，第一种子发酵罐0.5 m3(4个)，第二种子发

2、酵罐4 m3(4个)萃取段总收率为70%，选择框压滤机6个，溶剂萃取池3个，3足离心机6个。满足设计的基本要求，同时符合国家标准。该设计成果主要以发酵工厂平面图(第一章)、发酵工艺流程图(第一章)、发酵工厂设备布置立面图(第一章)、车间设备布置图(第一章)和发酵罐3个视图(第一章)形式编写详细的数据手册。关键词：红霉素；设计流程流49an initial technological design for 330t/a erythromycin factory毛海龙Biology engineering 0801，school of environmental and biological en

3、gineering，lioning Shihua university，11301，FushunAbstractthis subject is an initial technological design for erythromycin with year output of 330 ton。according to the requirement，The process of erythromycin production And The calculation of The mass balance And heat quantity balance are componportion

4、the entire design process strives to guarantee the achievement of the design requirements And the Actual needs . we also notice the environmental prooticeunder The condition of The final erythromycin s calculation 65%，The content of erythromycin fermentation broth is 14000 u/ml。the content of the en

5、d erythromycin product is 720/mg . the final selection of fermenter s volume is 100 m3。we need eight fermenter s，four 0.5 m3 first seed fermenter，four 4 m3 second seed fermenter s，Four 32 m3 third seed fermenter s . the yiffefinally，we chose 6 plate and frame filter presses，3 solve Extraction pools

6、and 6 centrifuge . all in all，the designation meets the norrationKey word: Erythromycin程序Design目录1.简介21.1红霉素的理化性质21.2国内生产现状21.3红霉素销售状况21.4改善红霉素生产21.5红霉素生产过程控制技术41.6红霉素提取脱色研究61.7红霉素生产工艺相关设备62.流程原则和流程决策82.1工艺原则82.2决定作业8工序计算103.1设计指标和主要物理参数103.2发酵部分工艺计算133.3无菌空气处理363.4提取部分工序计算373.5废物处理394.一般版面配置摘要414.1

7、工厂总布局设计原则414.2车间布局设计原则415.摘要43参考文献44谢谢461.简介1.1红霉素的理化性质红霉素(Erythromycin，Er)是14元大分子抗生素，是ErA抗菌活性最高的红糖多孢子(Saccharopolyspora erythraea)的次代谢产物。红霉素具有广泛的抗菌效果，与青霉素g具有类似的抗菌谱，尤其对革兰阳性细菌、大病毒、抗酸菌、利希特差异分子具有抗菌活性，是治疗溶血性链球菌感染和耐药性金黄色葡萄球菌感染引起的疾病的最佳药物。近年来红霉素衍生物的兴起极大地刺激了毛红霉素的要求1。1.2国内生产现状我国红霉素发酵水平在低水平反复，与发达国家相比差异较大。目前，国

8、外发酵单位达到8，000-12，000 g/ml，但国内大部分企业的红霉素发酵水平为4，000-5，000 g/ml 1。1.3红霉素销售现状近年来，许多抗炎药物基于红霉素合酶基因的复合生物合成方法为合成数千种新的聚酮结构提供了合成新药的新方法。第二代红霉素、罗红霉素、克拉霉素等第二代红霉素、泰利霉素等第三代红霉素在日本和欧洲上市，使国内外市场对红霉素的需求大幅增加。红霉素生物合成的分子生物学过程在抗生素药物中最为明确，因此红霉素生产仍然有广阔的前景2。1.4红霉素生产的改进红霉素工厂设计是菌种选育、培养基组成、发酵生产的重中之重。菌株是通过育种、繁殖的具体抗噬菌体，生产力优秀的菌种。繁殖以诱

9、变育种为主要方法。选择菌株后，选择培养基，根据菌株选择适当的培养基选择方法。通过红霉素发酵培养基的优化1，实验获得了优化培养基的组成比例，研究结果表明，红霉素发酵培养基的C/N过高或过低也不能达到高发酵水平，研究人员对UL5菌株做出了相应的结论。但是其他菌株没有说明，使用UL5以外的菌株时，为了获得最佳培养基成分比例，可以参考这篇文章。如果使用其他菌株，应进行优化实验，获得最佳培养基比例。研究结果表明，为了促进红霉素发酵，将油添加到培养基中，慢慢使用碳源，油的不饱和度越高，红霉素的产量就越高。希腊组成越复杂，红霉素的产量越高3。但是发酵中添加油的量需要培养基的最佳测定。链霉菌红色发酵生产红霉素

10、培养基的反应表面优化4为工业发酵提供了丰富廉价的原料。目前，有研究结果表明，利用反应表面分析筛选和优化红霉素发酵过程中常用的多种碳源和氮源，将淀粉和糊精优化为混合碳源，将豆粉和玉米浆用作混合氮源，而不使用高成本的葡萄糖和蛋白胨等。另外，豆饼粉和玉米浆中的其他元素丰富，无需添加蛋白胨和其他微量元素，摇瓶发酵实验结果目前一般工业发酵接近红霉素生产水平。红霉素发酵培养基的均匀设计优化5，以玉米浆、麦麸、面筋粉为培养基原料均匀设计，改进红霉素发酵培养基，进一步降低生产成本的研究结果。表阿霉素aveBIV基因拷贝数增加：表阿霉素是多诺比星中罗昔胺C2羟色胺异构体的产物，是重要抗肿瘤抗生素表阿霉素的半合成

11、前体6。将两个aveB IV表达设备构建在pSET 152质粒上，并将构建的随机集成质粒导入MH J-02-30-1，结果表明，突变体MYG1118包含3个aveB IV基因表达设备，突变体的生产效率很高，为工业应用提供了良好的菌株。从根霉中去除MCM基因后，推导出糖原和油基中代谢的比较7代谢模型。MCM在糖基中消耗甲基丙二酸单酰基COA，在油基中生成甲基丙二酸单酰基COA。该模型在一定程度上改善了生物化学水平以油为基础的生产工艺红霉素产量，并在糖原发酵过程中对mutB的红霉菌株基因水平的突变控制进行了说明。通过表达一个外源基因编码的s腺苷蛋氨酸合成酶，提高红霉素a的产量8，9研究结果，通过载

12、体DNA将源于链霉素的s腺苷蛋氨酸合成酶(SAM-s)的基因整合到每个er2的mortiereligus染色体中，从而获得了衣藻E1重组菌株红霉素生物鉴定浓度表明，变形菌株E1是变形前菌株E2的2倍以上。高效液相色谱法检测红霉素a，主要杂质红霉素b的含量下降。提高SAM-s基因的容量，在构建的基因表达单元中多种组合羟化酶(ery G)和甲基化酶(ery K)的方法，同源重组部位的变化，调整两种酶的表达比例，将中间产物转化为目标产品埃里斯，提高红霉素浓度优化工业发酵条件，增加红霉素a的生产产量10，在50L的赤霉素发酵生产过程中添加玉米浆，以提高红霉素a的产率。红霉素b基本没有，红霉素c的生产也

13、大幅减少。据分析，细胞内外主要酶调控添加玉米浆后，促进了TCA循环的中间代谢，诱导了红霉素的合成。利用ZL1004菌株发酵的实验用50L发酵罐进行了大规模产业发酵1.5红霉素生产过程控制技术利用计算机技术进行控制11，传统PID控制通过改进系统的动态特性和稳态特性，算法简单、稳健、可靠，在工业控制系统中得到了广泛应用。但是，在工业过程中，典型的PID控制对于时变、非线性、延迟或高维大惯性对象很难获得满意的控制效果。为了克服现有PID的缺点，设计者通过对模糊控制的理解，将模糊控制与PID控制相结合，控制模糊PID控制，提高控制过程的精度，提高系统的动态和静态性能，更准确地控制发酵过程。在VB6.

14、0的编程环境中使用ADO访问数据库服务器，然后使用VB的红霉素发酵过程监控系统12，该系统利用活动x技术研究VB与MATLAB的交互、MATLAB软件的线性分析和模拟功能、矩阵运算和三维图形输出。红霉素发酵过程具有严重的非线性、时间变性、不稳定性和生长周期，因此需要神经网络预测程序设计。使用Zig Bee技术，传感器数据的无线传输完全可以，最终生成具有短距离无线通信功能的Zig-Bee实验系统，控制现场电缆的诸多问题，同时提高传感器的移动性，提高传感器安装的灵活性和易用性。研究结果表明，调节氧供给可以控制红霉素发酵液的组成13。说明，通过对红霉素工程菌ZL1004发酵液组成物的影响，可以使用不同形式的摇床，改变瓶装液量，控制50L发酵罐中不同溶解氧水平。也就是说，低氧对b成分转换有抑制作用，高氧有助于红霉素活性成分a的合成。本研究以工程ZL1004万为对象，