年产1200吨青霉素钠盐发酵车间工艺初步设计

第四章 设备设计及选型

蒸汽: 发酵车间用汽压力 0.3(MPa)。 (9) 培养基配方及补料情况:

种子培养基(g/m): KH2PO4 592,黄豆饼粉16500,葡萄糖 4930,碳酸钙 150,硝酸钾 150,玉米油 236,油酸甘油酯 4020,豆油 9045,硅油 21.

发酵初始培养基(g/m): KH2PO4 1630,黄豆饼粉 45300,葡萄糖 4930,碳酸钙 150,硝酸钾 150,玉米油 790,油酸甘油酯 3420,豆油 7530,硅油 56. 发酵培养基补料(g/m):发酵过程中氨水补量按48(L/m3)计算,补料量按320(L/m3)计算,补泡敌按20(L/m3)计算,补消沫油按20(L/m3)计算。 补前体苯乙酰胺,使发酵液中苯乙酰胺浓度为0.05%~0.08%,在发酵过程分批加入。

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3

3.2 发酵罐设计技术指标

拟设计发酵罐公称容积[4]:V0=200m 年产量:G=1200吨

年工作日:m=280天 发酵周期:t=7d

发酵周期=发酵培养时间+辅助时间=136hr+32hr=168hr=7d (辅助时间含清洗、进料、消毒、接种时间,不含设备检修)

发酵平均单位:Um=70000单位/毫升 成品效价:Up=1667单位/毫克

发酵液收率:?m=90% 装料系数: ?0=80% 发酵热:QF=5500kJ/m·h 提炼总系数:?P=85%

3

3

3.3 物料衡算

(1) 发酵罐台数的确定:

由公式:

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四川理工学院毕业设计

G?Vo?o?106Um?m?p1?n?(m/t) 9Up?10得:n? ?1000GUptV0m?p?m?0Um

1000?1200?1667?7280?200?0.85?0.9?0.8?70000 ?5.605(台)

故选择6台发酵罐可满足生产。

经计算后得公称容积186.74m,全容积196.56 m。

(2) 种子罐公称容积及台数: 种子罐台数?发酵罐台数?种子罐周期

发酵罐周期3

3

n中?6?(56?25)/24?3(台)

7故选择3台二级种子罐可满足生产。

n小?3?(64?30)/24?2(台)

7故选择2台一级种子罐可满足生产。 (n中即二级发酵罐,n小即一级发酵罐)

取二级发酵罐辅助时间为25 小时,取一级发酵罐辅助时间为30小时

种子罐容积?发酵罐计量体积?接种比?(1?流体损失率)

种子罐装料系数(流体损失率取10%) 二级种子罐体积?200?80%?15%?(1?10%)

70% =37.73m3

取38m3,计算得公称容积38.83m3,全容积40.86m3 一级种子罐体积?38?70%?15%?(1?10%)

65% ?6.75m3

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第四章 设备设计及选型

取6.8m3,计算得公称容积6.82m3,全容积7.18m3 (3) 物料计算:

进料=基础培养基(消后)+种子液+补料 出料=发酵液+逃液与蒸发损失 ① 发酵罐

发酵液=186.74×90%=168.07 m3

损失=发酵液体积×3%=168.07×3%=5.05m3 (损失率取=3%) 种子液=发酵液体积×接种比=168.07×15%=25.21m3 补氨=168.07×48×1×10=8.07 m 补油=168.07×20×1×10=3.36 m3

-3

-3

3

泡敌=168.07×20×1×10-3=3.36 m3 补料=168.07×320×1×10-3=53.82m3

∴消后培养基=出料+损失-种子-补氨-补油-泡敌-补料=168.07+5.05-25.21-8.07-3.36-3.36-53.82=79.3m3 ② 二级种子罐

出料=发酵罐种子=25.21m3

损失=25.21×3%=0.76 m3 (损失率取=3%) 种子=25.21×15%=3.78 m3

∴消后培养基=出料+损失-种子=25.21+0.76-3.78=22.19m3 ③ 一级种子罐

出料=二级种子罐种子=3.78 m3

损失=3.78×3%=0.113 m3 (损失率取=3%) 种子=3.78×15%=0.576 m

∴消后培养基=出料+损失-种子=3.78+0.113-0.576=3.317m3 各阶段物料添加量及损失,见图3-1.

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图3-1 物料流程图

表3-1 原料消耗表

原料名称 黄豆饼粉 葡萄糖 碳酸钙 KH2PO4 苯乙酰胺 氨水 油酸甘油酯 豆油 硅油 玉米油 泡敌 硝酸钾 规格 含蛋白质45% 含量99%以上 工业用含量99%以上 含量99%以上 工业用含量99%以上 工业用含量28% 工业用含量99%以上 工业用含量95%以上 工业用含量99%以上 工业用含量85%以上 工业用含量89%以上 工业用含量99%以上 批次用量(吨) 968 118 4 35 12 28 81 185 8 17 4 4 年用量(吨) 7741 938 29 279 96 220 645 1480 59 133 26 29

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