年產(chǎn)300噸慶大霉素發(fā)酵車間的工藝設計課程設計任務書

1、目 錄設計任務書1.設計依據(jù)及設計原則11.1設計依據(jù)11.1.1 主要文件11.1.2 主要技術(shù)資料11.2設計原則32.產(chǎn)品方案32.1 產(chǎn)品規(guī)格32.2產(chǎn)品主要物性42.3 分析方法43.生產(chǎn)方法及工藝流程43.1生產(chǎn)方法43.2工藝過程53.2.1工藝流程框圖53.2.2工藝流程說明53.3設備框圖63.4 生產(chǎn)特點73.5 工藝介質(zhì)的腐蝕性73.6帶控制點的工藝流程圖74.原料及中間產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格85物料衡算95.1主要物性參數(shù)95.2物料衡算95.2.1公稱體積與臺數(shù)的計算95.2.2物料衡算105.3物料衡算框圖116.能量衡算117.設備計算及選型原則137.1設備衡算137.

2、1.1大罐137.1.2中罐147.1.3小罐157.2設備選型的原則168.車間布置168.1車間的生產(chǎn)性質(zhì)168.2 車間布置說明168.2.1 生產(chǎn)工藝168.2.2設備安裝檢修168.2.3安全技術(shù)168.3設備安裝要求178.3.1情況介紹178.3.2安裝方案179.生產(chǎn)制度和車間定員179.1生產(chǎn)制度179.2崗位操作時間表和班組安排179.3車間定員表1710.設備1810.1車間設備概況1810.1.1種子制備設備1810.1.2種子罐1810.1.3發(fā)酵罐1810.2車間設備材料的選擇原則1810.3關鍵設備1811.儀表及控制1811.1生產(chǎn)過程特點概述1811.2工藝參

3、數(shù)控制要求1811.3儀表及自控方案1912.電氣1912.1車間用電情況1912.2車間用電要求1913.給排水1913.1生產(chǎn)用水情況概述1913.2生產(chǎn)用水要求1913.3排水系統(tǒng)的劃分2014暖通2014.1生產(chǎn)特點及工作環(huán)境的說明2014.2車間暖通要求2015.消防2015.1發(fā)酵車間生產(chǎn)特性概述2015.2發(fā)酵車間消防要求2016.車間維修2117.環(huán)境保護2117.1生產(chǎn)過程中三廢排放情況2117.2處理方案2118.工業(yè)衛(wèi)生及安全防護2118.1生產(chǎn)特點2118.2工業(yè)衛(wèi)生及安全防護要求2119.節(jié)能2119.1能耗分析2119.2節(jié)能措施2220.設計總結(jié)2221.參考文獻

4、22任 務 書課題：年產(chǎn)300噸慶大霉素發(fā)酵車間的工藝設計一、課題的目的、意義：1、通過該課程的學習將化工原理、工程制圖、藥劑學、制藥工程等方面的知識有機地聯(lián)系在一起并用于實際生產(chǎn)設計中，鞏固已學的知識。2、掌握制藥工程設計的任務、步驟和方法，完成制藥工程中某單元反應或局部車間的初步設計，為以后的畢業(yè)設計打下基礎。3、通過模擬工程設計，了解工程設計的一般過程，學會收集數(shù)據(jù)、查找手冊、工藝計算、罐體設計以及車間設計平面圖設計，掌握工程設計中物料衡算、能量衡算，設備計算等計算。二、制藥工程課程設計的內(nèi)容和要求：課程設計是制藥工程課程中綜合性和實踐性較強的環(huán)節(jié)，要求學生能利用本課程與前修課程的基礎知

5、識，了解工程設計的基本內(nèi)容，掌握藥廠設計的基本步驟和方法，培養(yǎng)學生綜合應用知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)學生工程實際理念和嚴謹?shù)目茖W作風。本課程包含課程涉及的基礎知識，包括工藝設計說明書、工藝路線的選擇、物料衡算或能量衡算或主體設備設計計算及選型等，并繪制帶控制點工藝流程圖或車間平面布置圖或主體設備圖。 三、設計說明書及圖紙要求：1、設計工作量要求：應按設計工作安排圓滿完成設計任務，完成一張a1設計圖紙，編寫課程設計說明書；2、說明書及圖紙質(zhì)量要求：設計說明書應包括設計任務書、工藝路線的選擇、物料衡算或能量衡算或主體設備計算及選型等，參考文獻等相關內(nèi)容，做到條理清楚，論據(jù)充分，計算詳實。 圖紙要

6、求布局合理，線條清晰，粗實分明，圖例圖標符合設計規(guī)范。年產(chǎn)300噸慶大霉素發(fā)酵車間的工藝設計1.設計依據(jù)及設計原則1.1設計依據(jù)1.1.1 主要文件:設計任務書 1.1.2 主要技術(shù)資料 1、設計技術(shù)指標本設計主要以相關的發(fā)酵技術(shù)工藝、培養(yǎng)基配方、工藝流程等過程為基礎和參考，來進行對年產(chǎn)300噸慶大霉素工程發(fā)酵車間工藝的設計。主要設計的參考參數(shù)如下： （1）、發(fā)酵系統(tǒng)（產(chǎn)量300噸/年） 發(fā)酵單位：1400(u/ml） 成品單位：600（u/mg） 發(fā)酵周期：136（h） 發(fā)酵熱：5500 (kcal/m3h ) 裝料系數(shù)：75%（發(fā)酵罐） 65%（一級種子罐） 70%（二級種子罐） 總收率：

7、70% 染菌率：3% 年工作日：330（天） 發(fā)酵液粘度：50（cp） 發(fā)酵液重度：1050（kg/m3） （2）、無菌空氣處理系統(tǒng) 空氣處理量：550（m3 / min） 空壓機出口壓力：0.250.3（mpa） 進罐空氣溫度：4045 進總過濾器的相對濕度：60% 空氣潔凈度：100級 （3）、連續(xù)滅菌系統(tǒng) 培養(yǎng)基滅菌處理量：20（m3/h） 連消滅菌溫度：135 （4）、后處理車間 提取總收率：70%計算。2、培養(yǎng)基配比主要原料：黃豆餅粉，淀粉，葡萄糖； 主要輔料：氯化鈉，硝酸鈉，酵母粉，碳酸鈣，蛋白胨，淀粉酶，消沫油等。培養(yǎng)基配比原料名稱一級種子罐培養(yǎng)基配比%二級種子罐培養(yǎng)基配比%發(fā)酵

8、罐培養(yǎng)基配比%全料培養(yǎng)基配比%稀料培養(yǎng)基配比%黃豆餅粉3.02.53.53.52.5葡萄糖0.50.50.5淀粉2.52.56.06.53.0氯化鈉0.40.360.4氯化鈷0.0010.001硝酸鈉0.10.10.1酵母粉0.10.1碳酸鈣0.60.40.40.40.4蛋白胨2.01.5硫酸亞鐵0.0075磷酸二氫鉀0.005淀粉酶（kg）0.1%淀粉量0.1%淀粉量0.1%淀粉量玉米漿（l/ m3）消沫油42.670.413、補料量補氨水量：8 l/m3發(fā)酵液體積；補氫氧化鈉量：1.52.0 l/m3發(fā)酵液體積；加消沫油量：4 l/ m3發(fā)酵液體積；補全料量：370 l/ m3發(fā)酵液體積；

9、補稀料量：200 l/ m3發(fā)酵液體積。4、接種量（1） 一級種子罐至二級種子罐按15%計算；（2） 二級種子罐至發(fā)酵罐按15%計算。5、培養(yǎng)基滅菌（1） 一級種子罐及二級種子罐培養(yǎng)基采用實罐滅菌；（2） 發(fā)酵、全料、稀料采用連續(xù)滅菌；（3） 氫氧化鈉、消沫油采用實灌滅菌；（4） 氨水采用過濾除菌。6、移種及補料方式（1） 一級種子罐至二級種子罐移種設置一分配站；（2） 二級種子罐至發(fā)酵罐設置一分配站；（3） 滅菌的發(fā)酵培養(yǎng)基、全料、稀料至發(fā)酵罐設置一分配站；（4） 氫氧化鈉至各發(fā)酵罐設置一分配站；（5） 消沫油至各發(fā)酵罐設置一分配站；（6） 氨水貯罐為每一發(fā)酵罐各設一臺。7、裝料系數(shù)一級種子

10、罐：65%，二級種子罐：70%，發(fā)酵罐：75%8、通氣量一級種子罐：2（vvm），二級種子罐：1.5 (vvm)，發(fā)酵罐：0.8(vvm) 9、轉(zhuǎn)速范圍一級種子罐：60300（rpm），二級種子罐：60240（rpm）發(fā)酵罐：60130（rpm）10、培養(yǎng)時間一級種子罐：64小時，二級種子罐：56小時，發(fā)酵罐：136小時 11、工藝參數(shù)控制要求發(fā)酵系統(tǒng)：各罐通氣量，罐溫，溶氧，攪拌轉(zhuǎn)速現(xiàn)場集中顯示/控制，上位機設置在控制室。要求如下： 灌壓現(xiàn)場指示；液位報警指示，手動加消泡劑； 罐溫控制：5 m3 罐及以下采用自動控制，5 m3 罐以上采用加熱、冷卻手動切換，冷卻自動控制，加熱手動控制； 空氣

11、流量：種子罐用轉(zhuǎn)子流量計檢測，發(fā)酵罐用渦輪流量計檢測記錄； 溶氧：監(jiān)測記錄，通過手動調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)空氣流量調(diào)節(jié)溶氧； 自動補料：補料采用氣動隔膜閥計算機控制； 轉(zhuǎn)速顯示及變頻調(diào)速。連消系統(tǒng)：溫度、物料流量連鎖控制?？諝庀到y(tǒng)：溫度自動控制。12、生產(chǎn)用水要求 發(fā)酵工廠生產(chǎn)過程中的水可分為工藝用水與冷卻用水。工藝用水一般指配料水和用于制備軟水、無鹽水等一次水，其質(zhì)量標準接近于城市自來水標準。罐冷。蒸發(fā)濃縮的操作、溶酶蒸餾回收、空壓系統(tǒng)冷卻均需要大量冷卻水，所用冷卻水須循環(huán)使用，冷卻水的溫度根據(jù)工藝要求選取。 自來水：常溫，0.3（mpa），用于配料、夏天實罐滅菌的前期冷卻、清洗設備等； 循環(huán)水

12、：2023(t=3)，0.3（mpa），用于連續(xù)滅菌培養(yǎng)基冷卻，空氣冷卻，發(fā)酵控溫冷卻； 低溫水：914(t=5)，0.3（mpa），用于夏天空氣后級冷卻及發(fā)酵控溫冷卻； 冷鹽水：-100(t=10)，0.3（mpa），用于料液冷卻保溫。13、生產(chǎn)用蒸汽要求 發(fā)酵車間用汽壓力0.3（mpa）14、排水系統(tǒng)的劃分 給排水系統(tǒng)可分為兩種，一種是排放水指標達到排放要求可直接排放的水，另一種是含有雜質(zhì)及毒性物質(zhì)較多達不到直接排放要求的水，須經(jīng)過廢水回收站處理后方可排放。1.2設計原則1、加強技術(shù)經(jīng)濟指標作比較，善于從實際出發(fā)去分析研究問題，設計的技術(shù)經(jīng)濟指標以達到或超過國內(nèi)同類型工廠生產(chǎn)實際平均先進水

13、平為宜。2、解放思想，積極采用新技術(shù)，力求設計在技術(shù)上具有現(xiàn)實性和先進性，在經(jīng)濟上具有合理性。3、設計必須結(jié)合實際，因地制宜，體現(xiàn)設計的通用性和獨特性相結(jié)合的原則，并適當留有發(fā)展余地。4、發(fā)酵工廠設計還應考慮采用微生物發(fā)酵的工廠的獨特要求，既要注意到周圍的環(huán)境清潔衛(wèi)生狀況，又要注意到對工廠內(nèi)車間之間對衛(wèi)生、無菌、防火等條件的相互影響。2.產(chǎn)品方案2.1 產(chǎn)品規(guī)格化學結(jié)構(gòu)：略分子式、分子量：抗生素r1r2分子式分子量慶大霉素c1ch3nhch3c21h43n5o7477.12慶大霉素c2hnh2c19h39n5o7449.26慶大霉素c1ach3nh2c20h41n5o7463.10技術(shù)規(guī)格及質(zhì)

14、量標準見下表技術(shù)規(guī)格及質(zhì)量標準項目 標準美國藥典(23版)c.f.r性狀白色或類白色粉末生物效價（干）590m/mg鑒別呈正反應比旋度+107+121干燥失重18.0%(110真空，3hr)酸度ph： 3.5-5.5熾灼殘渣1.0%甲醇含量1.0%熱源1.7內(nèi)毒素單位/mg慶大堿12000u/mg合格無菌合格(內(nèi)控)異常毒物1200 u/ml合格降壓物質(zhì)2000u/kg合格重金屬20 ppm鈣離子5m/萬單位鎂離子5m/萬單位有效期5年2.2產(chǎn)品主要物性慶大霉素是堿性抗生素，臨床上常用其硫酸鹽。硫酸慶大霉素為白色或微黃白色的粉末，無臭，對光、空氣、廣泛ph及熱穩(wěn)定（在ph 4、60保存3518

15、0天，對溶液的效價影響不大，在ph 4以下，其效價降低8%30%），有吸濕性。易溶于水，不溶于乙醇、丙酮、氯仿、乙醚及苯。慶大霉素是一種殺菌力較強的廣譜抗生素，對多種g+和g-菌均有較強的抗菌作用，特別是銅綠假單胞菌比卡那霉素和新霉素強510倍（但不及多粘菌素e），對金黃色葡萄球菌有良好的抗菌作用。在臨床上主要適用于敗血癥，呼吸道感染，尿路感染，眼、耳、鼻、喉部感染，治療嚴重大面積燒傷，手術(shù)后的感染以及作為腹部手術(shù)前的腸道消毒，均有一定的療效。慶大霉素因使用劑量小，毒副反應較新霉素、卡那霉素為輕。2.3 分析方法 按2010年版中華人民共和國藥典（第二部）查出慶大霉素的分析方法為：1. 取本品

16、約50mg，加水1ml溶解后，加1n hcl 2ml，在水浴中加熱10分鐘，加2n naoh 2 ml與2%乙酰丙酮的水溶液1ml，置水浴中加熱5分鐘冷卻后，加對二甲基苯甲醛試劑1ml，即顯淡粉紅色。2. 取本品約5mg，加水1ml溶解后，加0.1%茚三酮的水飽和亞丁醇溶液1ml與吡啶0.5ml，在水浴中加熱5分鐘即顯藍紫色。3. 硫酸根鑒別反應：1) 加氯化鋇有白色沉淀。2) 加醋酸鉛。3) 加鹽酸不生成白色沉淀。3.生產(chǎn)方法及工藝流程3.1生產(chǎn)方法生物合成慶大霉素的可能途徑如下： d-葡萄糖2-脫氧青蟹肌醇2-脫氧青蟹醇胺 d-葡萄糖胺 巴龍胺 2-脫氧鏈霉胺 慶大霉素a c-甲基化和差向

17、異構(gòu)化 慶大x2 脫氧氨基化l-甲基化 抗生素ji-20a 抗生素g418 脫氧 脫氧，氨基化 慶大霉素c1a 抗生素ji-20b n-甲基化 脫氧差向異構(gòu)化 慶大霉素c2b 慶大霉素c2 n-甲基化 慶大霉素c1 注：本設計所采用的工藝路線為先從沙土管中取出孢子接種到原斜面上（或從液氮保存的孢子接種到原斜面上），7天后接合格種子到代1斜面上，6天后接白色豐滿的菌落到搖瓶中，29.5h后接6-8瓶搖瓶種子到小罐中，并經(jīng)中罐種子擴大培養(yǎng)后接到發(fā)酵罐中，接種方法為單種，放罐后至后處理車間。3.2工藝過程3.2.1工藝流程框圖注：本框圖僅為發(fā)酵部分（設備參數(shù)供參考）小罐種子培養(yǎng)360.5，24-30

18、h轉(zhuǎn)速60-300rpm，攪拌功率5.5kw通氣量2m3/min,罐壓0.03mpa液氮保藏(-196)沙土管保藏(2-4)斜面培養(yǎng)恒溫恒濕35-36，7天原斜面孢子斜面培養(yǎng)恒溫恒濕34-35，6天斜面孢子(代1)搖瓶培養(yǎng)33-34，39.5hr轉(zhuǎn)速250rpm裝量80ml/750ml接種量一塊斜面/瓶50-64hr搖瓶種子小罐種子中罐種子培養(yǎng)360.5，25hr轉(zhuǎn)速60-240rpm接種量15%通氣量1.5vvm罐壓0.03mpa攪拌功率22kw中罐種子大罐發(fā)酵360.5，136hr轉(zhuǎn)速60-130rpm接種量15%通氣量0.75vvm罐壓0.04mpa攪拌功率115kw接種量10%裝料60

19、%大罐發(fā)酵液提煉車間3.2.2工藝流程說明工藝特點：本工藝工程為三級發(fā)酵，小罐 -中罐-大罐。中罐、小罐培養(yǎng)時間短，培養(yǎng)基一次投入，中間不補料，大罐考慮到各種由于底物濃度過高引起的底物抑制情況以及產(chǎn)物合成期對營養(yǎng)成分的需求，采用中間補料。主要補全料、補稀料、補氨水、通過氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph，手動加消沫油，在種子階段，對無菌要求較高。補料情況：、 補全料： 一個發(fā)酵周期約補3次。每噸發(fā)酵液約補370l全料。從發(fā)酵20小時開始補全料，至30小時時結(jié)束。根據(jù)發(fā)酵液還原糖含量水平控制具體補全料體積及時間。、 補稀料：一個發(fā)酵周期補2次左右。每噸發(fā)酵液約補200l稀料。 自發(fā)酵40小時后開始補稀料，根據(jù)發(fā)酵

20、液還原糖含量水平控制，保持還原糖濃度大于等于2.6g/100ml。、 補氨水：自發(fā)酵33小時開始補氨水，每4小時補一次，每次10-15l，使發(fā)酵液中氨氮濃度不低于45mg/100ml。、 補油：手動加入。、 補氫氧化鈉：調(diào)節(jié)發(fā)酵液ph，與ph環(huán)控，保持發(fā)酵液ph在6.8-7.2之間。中間取樣分析：1、小罐：培養(yǎng)4小時后取樣分析，測ph、氨氮、效價、菌絲濃度等。2、中罐：培養(yǎng)4小時后取樣分析，測ph、氨氮、效價、菌絲濃度等。3、大罐：培養(yǎng)14小時后開始取樣分析，每4小時取樣測ph、氨氮，每8小時取一次樣，分析全糖、氨氮、ph、還原糖、效價等。培養(yǎng)20小時后取樣加無菌肉湯，4小時后取無菌斜面，37

21、恒溫培養(yǎng)，放罐前涂片鏡檢。異常發(fā)酵處理：1、 中罐、小罐染菌一般采取放罐措施。2、 大罐染菌，若在接種后不久即在發(fā)酵前期，可將培養(yǎng)基返回連消系統(tǒng)重新消毒；若在中后期，對發(fā)酵影響較大的，倒罐，影響較小的，可采用降溫，一般降至32培養(yǎng)，并將別的大罐發(fā)酵液倒一部分進去，加強生長菌的優(yōu)勢抑制雜菌的生長。3、 發(fā)酵中遇空氣精過濾器阻塞，空氣流量下降，過濾器兩端壓差增大，可立即調(diào)換過濾器內(nèi)芯。3.3設備框圖 預過濾器 精過濾器 一級種子罐 蒸汽過濾器二級空氣過濾器 預過濾器 精過濾器 二級種子罐 蒸汽過濾器 預過濾器 精過濾器 發(fā)酵罐空氣總過濾器 蒸汽過濾器 氨水罐二級空氣過濾器 預過濾器 精過濾器 na

22、oh罐 蒸汽過濾器 消沫油罐 全料罐 稀料罐3.4 生產(chǎn)特點發(fā)酵生產(chǎn)一般要經(jīng)過復雜的反應歷程，這對反應條件的控制要求很高，稍有偏差，就可能得不到有用的產(chǎn)物，嚴重的還會染菌。發(fā)酵也是一個時間較長的過程，各步反應都需要一定的反應時間，往往需要一定的溫度、壓力、溶氧水平和ph，這就要求控制調(diào)節(jié)的持續(xù)性與速度的靈敏性，需在幾個小時內(nèi)對發(fā)酵過程進行連續(xù)的監(jiān)控。發(fā)酵車間不涉及提煉，蒸汽和酸堿用量很大，不適用有機溶媒，故原料、中間體、產(chǎn)品無毒性，車間內(nèi)環(huán)境無易燃易爆。3.5 工藝介質(zhì)的腐蝕性發(fā)酵流程對管道要求較高，根據(jù)管道中的料液的腐蝕性、毒性等特性，以及對無菌度的要求，要選擇不同等級及材質(zhì)的管道。管道等級

23、及材料選用表典型介質(zhì)管道等級生活用水、工業(yè)用水、低壓消防水、循環(huán)冷卻水b1b蒸汽、熱水、冷凝水b1e一般工藝介質(zhì)（非易燃、易爆的中心物料）、排氣（無腐蝕性）b1m一般易燃、易爆、有毒、刺激性物料（氯氣、甲醇、油品等）b1n潔凈物品（純水、過濾壓縮空氣、無菌物料等）e1d3.6帶控制點的工藝流程圖設計思想：發(fā)酵是一個復雜的工藝過程，常要一定的溫度、壓力、ph、轉(zhuǎn)速，同時通過這些參數(shù)也可監(jiān)測發(fā)酵情況，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，也可結(jié)合自動化儀表裝置實現(xiàn)部分自動控制，另外設置流量記錄控制點檢測流量，人工調(diào)節(jié)。各罐通氣量，罐溫，溶氧，攪拌轉(zhuǎn)速現(xiàn)場集中顯示/控制，上位機設置在控制室。要求如下： 灌壓現(xiàn)場指示；

24、液位報警指示，手動加消泡劑； 罐溫控制：5 m3 罐及以下采用自動控制，5 m3 罐以上采用加熱、冷卻手動切換，冷卻自動控制，加熱手動控制； 空氣流量：種子罐用轉(zhuǎn)子流量計檢測，發(fā)酵罐用渦輪流量計檢測記錄； 溶氧：監(jiān)測記錄，通過手動調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)空氣流量調(diào)節(jié)溶氧； 自動補料：補料采用氣動隔膜閥計算機控制； 轉(zhuǎn)速顯示及變頻調(diào)速； 連消系統(tǒng)：溫度、物料流量連鎖控制； 空氣系統(tǒng)：溫度自動控制。4.原料及中間產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格原料及中間產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格序號名稱規(guī)格分析方法用途備注1葡萄糖化學純碘量法斜面、搖瓶培養(yǎng)基2葡萄糖工業(yè)用碘量法各罐用碳源、能源又稱右旋糖3黃豆餅粉工業(yè)用1、 測定水分及揮發(fā)物含量2、

25、測定灰分3、 凱氏定氮法測定總氮量4、 折光法測油含量5、 精纖維及重金屬含量用作氮源含油量高4豆油工業(yè)用1、 用灼燒殘渣法測含磷量2、 用koh標準液滴定效價消泡劑無懸浮物、雜物等5碳酸鈣工業(yè)用用反滴定法測定，想加入過量標準hcl溶液，再用naoh標定調(diào)節(jié)ph不溶于水6淀粉工業(yè)用/各罐用碳源、能源7硝酸鈉化學純/無機鹽8酵母粉工業(yè)用/9蛋白胨工業(yè)用/10硫酸亞鐵化學純/無機鹽11淀粉酶化學純/水解淀粉12氨水工業(yè)用酸堿滴定法調(diào)節(jié)ph有特殊臭味13磷酸二氫鉀工業(yè)用取樣2.5g加入水10ml溶解，加入nacl溶液20ml后加酚酞用naoh滴定用作無機鹽易受潮14氯化鈉化學純?nèi)蛹s0.12g加水5

26、0ml溶解，加2%糊精液5ml與熒光黃指示液5-8滴，用agno3滴定，5.84mgnacl/1mlagno3提供無機鹽又稱精鹽15氯化鈷化學純酸性條件下加入碘化鉀，折算為鈷量相當?shù)牡?，再以硫代硫酸鈉反滴定有利于維生素b12合成含六分結(jié)晶水16工業(yè)用水自來水1、 ph計測ph2、 標準堿液測定co2含量3、 用na2b4o2標準堿液滴定co2含量(總堿度)4、 溶氧測定，堿性條件下使mn2+氧化酸性條件下使之還原，同時氧化i-生成i2，用硫代硫酸鈉標準液滴定5、 銀量法測定氯離子6、 絡合法測定水的硬度培養(yǎng)基用水、洗滌用水等7.設備計算及選型原則7.1設備衡算 如無特殊說明，設備皆采用不銹鋼材

27、。大罐7臺每天放兩罐，一臺備用；中罐4臺，每天接種一臺至大罐，一臺備用；小罐4臺，每天接種一臺至中罐，一臺備用。7.1.1大罐1. 內(nèi)徑與桶高設，； 解得：圓整： ；取h=7500mm2. 壁厚筒體16mm，封頭18mm3. 人孔為方便人員進出，取dg600視鏡：dg1254. 傳熱采用外盤管和內(nèi)排管結(jié)合傳熱k=375kcal/m2hr發(fā)酵熱較大，較小，用9-14的低溫水發(fā)酵溫度為36a:外盤管取dn100，1083半剖管，間距1.5d，盤n圈，高約4m。1.5(n-1)d=4 其中d=0.108 取n=27，分為3組。b：內(nèi)排管取dn65763管，間距1.5d，每組二進二出高約5.65m，組

28、數(shù)，取4組。 所以，。因為，所以是適合的。c：管徑大罐設備選型與計算匯總：（1） 選型：d=3500mm，h=8700mm，v0=76.51m3，人孔取600mm，視鏡dg=125mm，支座采用裙座。（2） 筒體壁厚16mm，封頭壁厚18mm。（3） 冷卻水進水總管直徑：取dn1001083 的外盤管盤27圈分為3組，dn65763 的內(nèi)排管16根分4組，換熱面積為49.57m ，壁距0.15m 。外盤總管為dn1001083，內(nèi)排總管為dn65762.5，匯總管為dn2502733.5。7.1.2中罐。中罐設備選型與計算匯總：（1） 選型：d=2000mm，h=4500mm，v0=141.4

29、0m3，人孔取500mm，視鏡dg=125mm，支座采用裙座。（2） 筒體壁厚4mm，封頭壁厚6mm。（3） dn1001083的外盤管盤兩圈，dn65762.5的內(nèi)排管，冷卻水進水總管直徑：取 dn50572.5外盤總管dn65762.5，內(nèi)排總管dn25322.5。匯總管取dn80893，管間距等同上。7.1.3小罐： 小罐設備選型與計算匯總：（1） 選型：d=1000mm，h=2400mm，v0=22.84m3，手孔取dg250mm，視鏡dg=800mm，支座采用耳式支座。（2） 筒體壁厚10mm，封頭壁厚12mm。7.2設備選型的原則1、保證工藝過程實施的安全可靠（包括設備材質(zhì)對產(chǎn)品質(zhì)

30、量的安全可靠，設備材質(zhì)強度的耐溫、耐壓、耐腐蝕的安全可靠，生產(chǎn)過程清洗）；2、經(jīng)濟上合理，技術(shù)上先進，結(jié)構(gòu)合理，工藝符合要求；3、投資省，耗材少，加工方便，采購容易；4、運行費用低，水電氣消耗少；5、操作清洗方便，耐用易修，備品配件供應可靠，減輕人工勞動強度，實施機械化和自動化方便；6、結(jié)構(gòu)緊湊，盡量采用經(jīng)濟可靠、實踐證明性能優(yōu)良的設備；7、考慮生產(chǎn)波動與年設備平衡，留有裕量；8、考慮設備故障及檢修的備用。8.車間布置8.1車間的生產(chǎn)性質(zhì)本車間為硫酸慶大霉素發(fā)酵車間，由三部分組成，分別為培養(yǎng)基配置連消系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)與發(fā)酵系統(tǒng)。生產(chǎn)車間一般含生產(chǎn)、輔助、生活三部分。生產(chǎn)部分包括配料、種子組、發(fā)酵

31、、無菌室、搖瓶培養(yǎng)室等；輔助部分包括變電配電室、化驗室、儀表控制室等；生活部分包括車間辦公室、更衣室、休息室、浴室等。8.2 車間布置說明8.2.1 生產(chǎn)工藝（1）、為了保證工藝生產(chǎn)要求，在設計中盡量保證布置得流水性，將儲槽及重型設備安排在底層。發(fā)酵罐操作面布置在三樓,穿過二樓至一樓設置底座裙座；中罐、補全料罐、補稀料罐操作面在三樓，穿過三樓樓板，底座在二樓樓板為裙座；小罐在三樓用耳式支架固定；氨水儲罐、消沫油罐、氫氧化鈉儲罐安裝在三樓。為了便于操作，第三層樓面為統(tǒng)一操作面，并在三樓安排控制室，分析室。二樓安排種子組，分析室，儀器室；一樓安排配電間、倉庫、機修間，辦公室及更衣室衛(wèi)生間。（2）、

32、發(fā)酵罐中心間距6.6m，已留有管道布置及情況檢修操作余地，設備與墻距大于1m。（3）、設備基本呈對稱分布。8.2.2設備安裝檢修由于發(fā)酵對環(huán)境要求控制較高，需要經(jīng)常對設備進行維修與更換，因此布置時必須考慮到設備的安裝、維修、拆卸的方便可行性。一般廠房大門要比設備寬0.2m，而對發(fā)酵罐大設備，可采用拆框架結(jié)構(gòu)的外墻予以更新。多層廠房內(nèi)，每層樓面上設一個吊裝門，層頂設計吊裝支架。發(fā)酵罐上方頂柵上，設吊裝工字鋼架，用于電動機及蛇管的拆裝。各種子罐、發(fā)酵罐都設有人孔或手孔以便檢修，設視鏡以便監(jiān)測。各設備間要留有空位，離墻、地面均保持一定間距，以便于檢修。車間應設有電梯。8.2.3安全技術(shù)1、創(chuàng)造良好的

33、采光條件，設備布置盡量做到人員背光操作，高大設備避免靠窗布置，以免影響采光。2、對于發(fā)酵工段大量產(chǎn)熱的車間，可采取機械通風措施，設計時也充分考慮空間大小。3、對于易被腐蝕的設備，加強設備的防護。4、儀表控制室四周裝有玻璃隔窗，以減少工人在車間高噪音下工作。5、為利于采光和通風，車間布局上發(fā)酵罐位于北側(cè)，中小罐位于南側(cè)。6、防爆車間應加強通風換氣，保證易燃易爆物質(zhì)在空氣中的濃度不大于爆炸極限濃度。7、整個廠房應加強防雷措施。8.3設備安裝要求8.3.1情況介紹施工時，先由設計說明書造基，后將大罐安裝入室后再造樓層；外墻預留開口，待中罐進入后再砌封；小罐等安裝到位之后才依次安裝?？蚣芙Y(jié)構(gòu)完工后再建

34、底樓樓墻面。車面內(nèi)設有工字鋼架，吊裝口，異軌，電梯以方便安裝與檢修。8.3.2安裝方案超大件現(xiàn)場組裝設備說明：在本設計工段中大罐（發(fā)酵罐）須現(xiàn)場組裝，首先在廠房兩側(cè)墻未砌時，將大罐吊裝完畢后封墻，通過人孔用典葫蘆吊裝內(nèi)排管，最后安裝攪拌與電機。中罐也必須現(xiàn)場吊裝，步驟基本與大罐相同，小罐先將罐體吊入裝好后，再裝上攪拌裝置與電機。在打框架結(jié)構(gòu)時，底樓墻最后建，以便于設備的管道安裝。9.生產(chǎn)制度和車間定員9.1生產(chǎn)制度發(fā)酵生產(chǎn)的不間斷性使工廠必須24小時工作，由于一個工人每天工作8h，一周休息2天，因而采用四班三倒制，以8天為一個周期，每天每班1h吃飯休息。發(fā)酵車間工人分為4組，兩天輪換一個班次，

35、具體如下：早班 7：30-15：30 中班 15：30-23：30 晚班 23：30-次日7：309.2崗位操作時間表和班組安排班次12345678早aabbccdd中bbccddaa晚ccddaabb休息ddaabbcc注：小罐每天9:00接種，中罐每天15:30接種，大罐每天5:30接種，大罐每天10:30放罐9.3車間定員表車間定員表序號崗位或職號每班人數(shù)組長組員1種子組132種子罐組133發(fā)酵罐組134化驗組135修配組136消毒員27技術(shù)員28副總工程師19總工程師1小計26總計104 附：總計（人數(shù)）=小計（人數(shù)）4個班組10.設備10.1車間設備概況10.1.1種子制備設備菌種組

36、的日常工作是制備種子液供種子罐使用，另負責菌種保藏的防菌種退化，超時還承擔生產(chǎn)菌種的分離純化和篩選工作。根據(jù)種子組的職能，設置了無菌室，搖瓶間以及菌種儲藏室，在無菌室中主要設備是超凈工作臺，其空氣凈化達到100級要求，完全能滿足無菌要求，環(huán)境要求10000級。在搖瓶間的主要設備是搖瓶機，一般情況下選擇單軸旋轉(zhuǎn)式搖瓶機，也可選擇變速搖瓶機或往復式搖瓶機。10.1.2種子罐種子罐的功能是將搖瓶種子擴大培養(yǎng)成一定量的種子液供發(fā)酵罐培養(yǎng)發(fā)酵。由工藝要求，采用二級種子罐，接種量均為15%，接種方式有火焰接種及壓力差接種兩種方法。采用火焰接種時，要求周圍空氣較潔凈，操作嚴格按照無菌操作要求，并置屏風保護。一級種子罐采用實罐滅菌，電機機械攪拌。10.1.3發(fā)酵罐發(fā)酵罐是將種子液移入培養(yǎng)液中進行發(fā)酵的一種生化反應器，容積大于種子罐，結(jié)構(gòu)與種子罐相似。大罐封頭直接焊在筒體上，裝有攪拌軸的中間軸承，攪拌軸采用“上伸軸”的安裝形式，次用端面軸封。設備內(nèi)表面焊縫要磨平，以防染菌，并便于清潔，焊縫不得有死角。10.2車間設備材料的選擇原則各發(fā)酵罐，種子罐，補料罐均為不銹鋼材質(zhì)，考慮到發(fā)酵環(huán)