机械5

本设计以青霉素G钠为产品，进行年产900吨青霉素钠盐发酵车间工艺初步设计，为了实现产黄青霉菌种放大培养的平稳过渡，设计采用目前主流的三级发酵工艺进行青霉素的生产，菌种经种子发酵罐扩培后进入二级种子发酵罐再进入发酵罐。经工艺论证，种子罐和二级种子罐培养基一次性加入，发酵罐采用补料分批发酵以保证产黄青霉的健康生长。经工艺计算，设计选用2台一级种子罐、2台二级种子罐、4台发酵罐。厂房采用三层设计，在不同层放置不同类型的罐体，以满足生产需要。在本设计充分考虑了理论设计量的合理性，又兼顾实际生产中的可行性，分析了发酵控制因素，对物料、能量等进行了计算，力求让设计完整及准确无误。 目录 第一章绪论1 1.1青霉素的发现1 1.2青霉素发展历程2 1.3青霉素市场分析3 1.3.1需求量: 3 1.3.2用途及应用: 3 1.3.3国内的发展及市场分析: 3 1.4青霉素的单位3 1.5青霉素的理化性质4 1.5.1吸湿性4 1.5.2溶解度4 1.5.3稳定性5 1.5.4酸碱性5 1.6作用机理5 1.7青霉素的应用6 1.8产品药理6 1.9青霉素分子结构及分类7 1.9.1定义7 1.9.2青霉素的分子通式为： 7 1.9.3结构通式7 1.9.4分类8 第二章厂址选择9 2.1概述9 2.1.1厂址选择的目的9 2.1.2厂址选择的原则9 2.1.3厂址选择工作程序10 2.2主要技术经济指标11 2.3厂址选择方法11 第三章全厂工艺论证13 3.1青霉素的生产原料13 3.1.1菌种13 3.1.2培养基15 3.2糖化16 3.2.1糖化工艺流程16 3.2.2定义17 3.2.3糖化的方法17 3.2.4选择酶18 3.2.5淀粉分子在酶制剂反应下的变化过程18 3.2.6两次喷射液化工艺20 3.2.7糖化工艺流程简述20 3.3灭菌21 3.3.1定义21 3.3.2方法21 3.3.3培养基灭菌方式21 3.3.4选择22 3.4青霉素发酵22 3.4.1发酵工艺流程22 3.4.2青霉素生产工艺流程图23 3.4.3菌体生长阶段23 3.4.4青霉素合成阶段24 3.4.5菌体自溶阶段24 3.5生产方法25 3.5.1天然青霉素的生产方法25 3.5.2半合成青霉素的生产方法26 3.5.3本设计选择及原因26 3.6常见发酵方式26 3.6.1分批发酵26 3.6.2连续发酵27 3.6.3补料分批发酵28 3.6.4本设计选用方式及原因29 3.7提炼工艺29 3.7.1提取29 3.7.2精制31 3.7.3青霉素提取精制工艺31 3.8成品鉴定33 3.8.1酸碱度检测： 33 3.8.2溶液的澄清度与颜色： 33 3.8.3吸光度： 33 3.8.4细菌内毒素、无菌检查： 34 3.8.5效价测定： 34 3.9包装及后处理34 3.9.1包装及后处理流程34 3.10工艺特点34 3.10.1是否补料34 3.10.2消毒方式34 3.10.3加热方式35 3.11发酵过程优化控制35 3.11.1发酵控制参数35 3.11.2发酵过程中温度的控制35 3.11.3发酵过程中pH的控制36 3.11.4发酵过程中溶解氧的控制36 3.11.5发酵过程中菌丝浓度的控制37 3.11.6发酵液质量控制37 3.11.7补料控制： 38 3.11.8铁离子的影响： 39 3.11.9消沫39 3.12防止染菌的要点39 3.13空气系统的要求40 3.14蒸汽系统的要求40 3.15工艺流程41 第四章全厂物料衡算42 4.1主要基础数据42 4.1.1产品规格42 4.1.2生产方法42 4.1.3原料42 4.1.4接种量42 4.1.5培养基灭菌43 4.1.6通气量43 4.1.7无菌空气处理系统43 4.1.8发酵周期： 43 4.1.9装料系数43 4.1.10自控要求： 43 4.1.11水系统44 4.1.12培养基配方及补料情况： 44 4.1.13发酵罐设计技术指标46 4.1.14提取工艺参数47 4.2全厂物料衡算47 4.2.1糖化车间物料衡算47 4.2.2发酵车间物料衡算49 4.2.3下游提取精制车间物料衡算55 4.2.5发酵车间批物料计算： 56 4.2.6原料消耗表58 第五章发酵车间热量衡算60 5.1发酵热计算60 5.1.1热量衡算式60 5.1.2过程热效应Q3 61 5.1.3汽化热与设备散热Q损62 5.1.4加热（或冷却）介质传入（或带出）的热量Q2 63 5.2冷却水衡算63 5.2.1循环冷却水63 5.2.2低温冷却水64 第六章发酵车间设备设计及选型65 6.1主体设备设计及选型65 6.1.1二级种子罐75 6.1.2一级种子罐84 6.2附属设备设计及选型91 6.2.1贮罐91 6.2.2液体输送设备选型94 6.2.3空气粗过滤器98 6.2.4空气压缩机选型98 6.2.5发酵罐物料管道选型99 6.2.6二级种子罐物料管道选型103 6.2.7一级种子罐物料管道选型106 第七章车间布置110 7.1生产车间布置说明110 7.1.1组成110 7.1.2层数及高度110 7.1.3设备要求及布置110 7.2设备安装112 第八章环境保护113 8.1生产过程中“三废”排放情况113 8.2处理方案113 8.3噪声控制113 参考文献114 致谢115