第六章工艺计算.pptVIP

例：一台70m3发酵罐，装料55m3，已知发酵过程的发酵热为20935 kJ/(m3·h) ，拟采用?t=5℃的地下水冷却，通过能量衡算，计算正常发酵时冷却水的用量。 C水=4.187 kJ/(kg·K) 解：发酵热：Q=20935kJ/(m3·h)×55m3=1151425 kJ/h循环水带走热量： Q=cm?t=4.187×m×5， 4.187×m ×5=1151425 m=55000 kg/h = 55 t/h ?第三节 水平衡计算 工业发酵、提取精制，耗水量很大。 例： 生产1t 酒精，用水量80t 以上； 生产1t 啤酒，用水量10t 以上； 生产1t D-核糖，废水量在1000t以上。 1）掌握生产过程中每个工艺过程的需水量，有利于管道的布置施工。 2）通过需水量的计算，知道每个工艺过程水的消耗量和全厂的消耗量，有利于设计的改进，降低水耗。 一、水平衡计算的意义： 类似于物料衡算。 二、水衡算的方法和步骤： 注意问题： 1）发酵主要用水：培养基配制、罐温控制消耗冷却水、设备清洗、蒸汽制备。 2）提取主要用水：树脂洗涤、再生，板框滤布清洗等。 3）不同设计，耗水量差异大，尽量循环使用。 例1：LP发酵水衡算图 例2：7ACCA水衡算图 年产40吨美伐他汀的发酵/提取车间设计 发酵、提取车间任选其一，进行车间设计。 内容包括：项目简介、工艺流程示意图、物料衡算、主要设备一览表、带控制点工艺流程图、车间各楼层平面布置图，以及洁净区间（种子无菌室或精烘包）的平面布置图。 开卷考题： 斜面：生产菌为桔青霉，23℃、湿度65%，培养14天。 种子罐： 孢子进罐，搅拌，1vvm，种龄50h。 发酵：装料系数80%，接种量7%，搅拌消耗2kw/m3，0.5vvm，DO≥40%， 23℃，周期10天，发酵单位8 g/L； 种子配方：葡萄糖4%、蛋白胨2.6%、二钾0.5%、硫酸镁0.05%。发酵配方：葡萄糖6.6%、玉米浆3%、黄豆饼粉1.5%、麦芽糖4%、甘油4%。 1、发酵已知： 种子罐、发酵罐的高径比均为2.5:1； 发酵罐可选择体积：20、30、35、50、55、60m3。 每月可以10、15、30批，每批发酵液体积可选：16、24、28、40、44、48m3，发酵液8g/L，提取总收率80%。 发酵已知： 2、提取已知： 提取包括：过滤、萃取、浓缩、结晶干燥。 过滤：磷酸调pH3.5，升温至80℃，搅拌2h，降至40℃，90m2板框压滤（处理4m3/台/批），空气吹4h至干，收集菌渣（10%发酵液）。 萃取：加5倍（V/M）菌渣的乙酸乙酯，过滤，萃取液静置1h，弃水。 提取已知： 浓缩：刮板浓缩器蒸出溶剂； 结晶：浓缩液降至20℃， 搅拌保温8h。离心得湿粉。烘干：圆形真空干燥箱，≤-0.09MPa，50℃ 。 分装：聚乙烯双层袋分装，20.000kg/袋，塑封，纸桶外包，入库 。 抄袭：发现雷同，得分基础上，双方再各扣10-30分。 要求与说明： 上交： 手写，或电子版打印。 封面：格式见后页。 页脚：第X页总Y页。 7项标题：第一、二、三部分…..。（各部分可以有文字说明） 点评：最后两次课，部分作业上讲台讲解，现场打分。 分值：共7项，3、4项各15分，5、6项各20分，1、2、7各10分。 封面格式： 石家庄学院2012—2013学年第 一学期 《发酵工厂设计概论》 期末考试试卷（开卷） 题目： 1 院（系）______专业______班级______ 姓名_______学号_____ 得分： 老师签名： 1 日期： 年 月 日 提取车间二楼平面布局图 精烘包设计： 种子制备无菌室平面布局图 The end 第六章 工艺计算  物料衡算+热量衡算+水平衡计算 ?第一节 物料平衡计算 生产方法确定、并完成工艺流程示意图设计后，进行物料衡算。 定性分析，到定量计算。 目的：掌握物料衡算的方法和步骤。 物料衡算：根据质量守恒定律，在发酵和提取生产中，