年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计毕业设计.docVIP

PAGE   PAGE \* MERGEFORMAT 14 学号: 课 程 设 计 设计课程名称： 生物工程设备与工艺设计 题 目：年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计 学 生 姓 名： 学 院（系）： 制药与生命科学学院 专 业 班 级：生工 指 导 教 师： 王利群 专业技术职务：副教授 设计时间： 2014 年 12 月 8 日 ? 2014 年 12 月 19 日 《生物工程设备与工艺设计》课程设计任务书 制药与生命科学 学院 生物工程 专业 班 同学： 现下达给你们毕业设计任务如下，要求你们在预定时间内完成此项任务。 一、设计题目： 年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计 二、设计主要内容： 1、针对产品的要求进行工艺流程的设计（查阅资料，补充必要数据）； 2、工艺计算（物料衡算、能量衡算）； 3、设备的计算和选型； 4、绘制带控制点工艺流程图（3号图纸）。 三、生产条件（包括年操作日、生产方式及其它限制性条件） 已知发酵接种量为3%，发酵时间为14 =120rpm=2 rs ρ=1050kg m3 μ=0.1Pa?s ReM=104 （属湍流状态） 采用六弯叶涡轮搅拌器，读图可知K=4.8 P=kn3d5ρ=KW 校正系数f= = 实际P*=f P=kw 因为有两层搅拌器，kw 标准状况下的通气量Q0=VLVVM= = () = 5.6() =3.67m3min Na= =0.62-1.850.089=0.46 Pg= 3.6种子罐的计算 3.6.1种子罐的尺寸计算 因为接种量为3%，故V种=m3 装料系数 取=0.6 =0.310.6=0.52m3 应去2个0.6 m3的种子罐 HD=1.7~3，取HD=2.0 =0.6，D=0.7m, H=2D=1.4m 已知 取d=D=0.35m ，圆整d=0.4m 已知,取W=D=0.07m 圆整W=0.1m 已知，取B=1.0d=0.4m 已知, 取S=1.5d=0.6m 假设用1层搅拌器，所以SL==0.69m 检验：SLd=0.690.4=1.7在1~2范围内 3.6.2种子罐轴功率计算 种子罐单位体积轴功率P’=7~8kw m3 取P’=8kw m3 P种子=0.31 3.7贮罐计算 V=20.363=6.79m3 取=0.7 =6.80.75=8.24m3 故取3个10 m3的贮罐,选取JB1422-74 查化工手册取罐为：公称直径DN= 2000mm，高度H=3000mm 3.8配料罐的计算 3.8.1发酵罐配料罐的计算 V=20.363=6.79 m3 取=0.7 =6.790.7=9.7m3 查表取3个10m3的配料罐，选取JB1422-74 查化工手册取罐为：公称直径DN= 2000mm，高度H=3000mm 3.8.2种子罐配料罐的计算 V种=m3 取=0.7 =0.2040.7=0.29 m3 查表取3个0.3m3的配料罐,型号为JB1425-74 公称直径DN=600mm，高度H=800mm 4. 无菌空气的工艺设计 4.1空气用量 发酵车间需要最大压缩空气用量为 V=（10×0.7×0.8×3+0.6×0.6×1×2）×1.2=21.02m3min 4.2压缩空气的温度 1.以实际生产中空压机空气中的压强为表压0.2MPa 　　 　　 　　t2=377.5-273=104.5℃ 　　∴压缩空气的温度为104.5℃ 　　因此压缩机输出的高温压缩空气必须进行适当冷却，再进入总过滤器进行除菌处理。 2.压缩空气的除水 由任务书可知，空气的平均温度为20℃ 　　查表得，空气温度为20℃时，ps1=2340Pa 　3.当压缩到0.2MPa时，实际生产过程中的温度为120℃ 　　查表得，空气温度为120℃时，ps2=198653Pa，φ1=80% 　　此时的压缩空气相对湿度为 假设冷却至40℃，无水析出 ， 需除水 查表得 查表得：露点温度 即冷却到30.8℃时，开始有水生成。 计算除水量：