设计说明书
—年产1000吨青霉素生产工厂工艺设计学院：生物与农业工程学院
专业：生物工程
姓名：
学号：
日期：2014年6月23日
摘要
本设计以注射用青霉素为背景，青霉素是一种治疗革兰氏阳性菌引起的各种疾病的常用药物，生产方法主要有化学合成法、半合成法、微生物发酵法。来进行年产1000吨青霉素发酵工段工艺的设计，包括以下几部分内容:青霉素的背景知识及发酵生产工艺过程的简介;物料衡算和热量衡算;环境要求及废物处理和。另外，此设计还绘制了发酵车间布置图、发酵工艺流程图以及对生产过程中产生的废水、废气、废渣的处理作了简单的介绍。
关键词:青霉素;发酵;工艺流程;生产
目录
摘要 (2)
1前言 (4)
1.1青霉素的发现 (4)
1.2青霉素分子结构及分类 (5)
1.3青霉素的单位 (6)
1.4作用机理 (6)
1.5青霉素的应用 (7)
2生产工艺总述 (7)
2.1 生产方法 (7)
2.2 工艺流程图 (8)
2.3 发酵工艺特点 (8)
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2.3.3孢子的制备 (8)
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2.4 提炼工艺过程 (10)
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................................................................................. 错误!未定义书签。
................................................................................. 错误!未定义书签。
................................................................................. 错误!未定义书签。3工艺条件计算. (11)
3.1物料衡算 (11)
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................................................................................. 错误!未定义书签。
3.1.3 1000t/a青霉素发酵车间物料衡算 (13)
3.2 能量衡算 (14)
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................................................................................. 错误!未定义书签。4工厂设计.. (16)
4.1厂址选择 ................................................................ 错误!未定义书签。
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4.2工厂平面图 ............................................................ 错误!未定义书签。
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(16)
5给排水 (17)
5.1 生产用水情况概述及要求 (17)
5.2 排水系统的划分和废水利用 (17)
6环境保护 (18)
6.1 生产过程中“三废”排放情况 (18)
6.2 处理方案 (18)
6.3 噪声控制 (18)
7节能 (18)
7.1 能耗分析 (18)
7.2 节能措施 (18)
1前言
1.1青霉素的发现
20世纪40年代以前，人类一直未能掌握一种能高效治疗细菌性感染且副作用小的药物。当时若某人患了肺结核，那么就意味着此人不久就会离开人世。为了改变这种局面，科研人员进行了长期探索，然而在这方面所取得的突破性进展却源自一个意外发现。1928年，英国细菌学家Fleming发现污染在培养葡萄球菌的双蝶上的一株霉菌能杀死周围的葡萄球菌。他将此霉菌分离纯化后得到的菌株经鉴定为点青霉，并将这菌所产生的抗生物质命名为青霉素。
目前世界青霉素年需求量为3.8万吨，但直接作为注射剂使用的青霉素G和作为口服剂使用的青霉素V仅占全部青霉素产品的20%，除了另外3%～5%作为兽药或饲料添加剂使用外，大部分青霉素是作为制备6-氨基青霉素烷、7-氨基脱乙酰氧基头孢烯酸或氯亚甲基头孢烯母核的原料，通过这些母核中间体转化成高附加值产品推向市场。据估计，在世界范围内目前对6-氨基青霉素烷的需求量约为25800吨，到2005年将达到32800吨；对7-氨基脱乙酰氧基头孢烯酸的需求量约为6000吨，到2005年为7000吨。到2005年，世界基本药物中，仅羟氨苄青霉素、氨苄青霉素和头孢氨苄3个品种的世界需求量将达17800吨。上述三种产品占抗感染药物原料药的78%，用于生产这些半合成产品所需消耗
的青霉素约占全部产量的3/4。
1953年5月，中国第一批国产青霉素诞生，揭开了中国生产抗生素的历史。在1996年得到迅速扩展，当时全球青霉素原料药年产销量达4万吨左右，其中中国的青霉素在国际市场的份额占到30%，且出口量猛增。截至目前，中国青霉素年发酵能力在1500吨以上的有华北制药3200吨，哈药集团为2100吨，山东鲁抗为1290吨，这三大青霉素生产企业年发酵能力为6590吨，年发酵能力超过1000吨的企业还有四川制药厂、河北制药集团和张家口制药总厂。中国目前是世界上最大青霉素生产国，青霉素原料主要出口市场是：印度、韩国、日本、台湾、德国、荷兰、爱尔兰、法国、香港和美国，这十大市场合计占中国总出口量的82%。青霉素工业钾盐的生产能力已占世界生产能力40000吨的40%，实际产量占世界的35.29%，特别是进入2000年，中国的原料药产量中有七种青霉素系列产品均呈现增长趋势，其中哌拉西林增长了267%，以6-APA为中间体的系列产品阿莫西林增长69%，产量近2000吨。
1.2青霉素分子结构及分类
青霉素（Benzylpenicillin/Penicillin）又被称为青霉素G、peillinG、盘尼西林、配尼西林、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾。
图1 青霉素分子结构式
理化性质:青霉素足抗菌索的一种，足指从青霉素培养液中提制的分子中含有青霉素烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素，是第一种能够治疗人类疾病的抗生索。青霉索类抗生索是β-内酰胺类中一大类抗生索的总称。但它不能耐受耐药菌株(如耐药金葡)所产生的酶，易被其破坏，且其抗菌谱较窄，主要对革兰氏阳性菌有效。青霉素G有钾盐、钠盐之分，钾盐不仅不能直接静注，静脉滴注时，也要仔细计算钾离子量，以免注入人体形成高血钾而抑制心脏功能，造成死亡[1]。
1.3青霉素的单位
目前国际上青霉素活性单位表示方法有两种:一是指定单位(unit );二是活性质量(μg），最早为青霉素规定的指定单位是:50mL肉汤培养基中恰能抑制标准金黄色葡萄菌生长的最小青霉素剂量为一个青霉素单位。在以后，证明了一个青霉素单位相当于0.6μg青霉素钠。因此青霉素的质量单位为:0.6μg青霉素钠等于1个青霉素单位。由此，lmg青霉素钠等于1667个青霉素单位(unit)[2]。
1.4作用机理
青霉素是β－内酰胺内抗生素，作用机理如下：
（1）通过竞争细菌的粘肽合成酶，即青霉素结合蛋白（penicillin binding proteins，PBP），抑制细胞壁的粘肽合成，造成细菌细胞壁缺损，大量的水分涌进细菌体内，使细菌肿胀、破裂、死亡；
（2）促发自溶酶活性，使细菌溶解。细菌具有特定的细胞壁合成需要的合成酶，即青霉素结合蛋白（penicillin binding proteins, PBP）当β-内酰胺类抗菌药物与PBP结合后，PBP便失去酶的活性，是细胞壁的合成受到阻碍，最终造成细胞溶解、细菌死亡。PBP按分子量的不同可分为五种：每种又有若干亚型，这些PBP存在于细菌细胞的质膜中，对细菌细胞壁的合成起不同的作用。
最初青霉素的生产菌是音符型青霉菌，生产能力只有几十个单位，不能满足工业需要。随后找到了适合于深层培养的橄榄型青霉菌，即产黄青霉（P. chrosogenum），生产能力为100U/ml。经过X、紫外线诱变，生产能力达到1000－1500U/ml。随后经过诱变，得到不产生色素的变种，目前生产能力可达66000－70000U/ml。青霉素是抗生素工业的首要产品。
1.5青霉素的应用
临床应用:40多年，主要控制敏感金黄色葡糖球菌、链球菌、肺炎双球菌、淋球菌、脑膜炎双球菌、螺旋体等引起感染，对大多数革兰氏阳性菌(如金黄色葡萄球菌)和某些革兰氏阴性细菌及螺旋体有抗菌作用。优点:毒性小，但由于难以分离除去青霉曝哩酸蛋白(微量可能引起过敏反应)，需要皮试。各种半合成抗生素的原料:青霉素的缺点是对酸不稳定，不能口服，排泄快，对革兰氏阴性菌无效。氨节青霉素耐酸广谱;对抗绿脓杆菌的磺节青霉素，耐酸、耐酶、口服的乙氧蔡青霉素等。提供头抱菌素母核[3]。
药理毒性:青霉素药理作用是干扰细菌细胞壁的合成。青毒索的结构与细胞壁的成分粘肽结构中的D-丙氨酞-D-丙氨酸近似，可与后者竞争转肤酶，阻碍粘肽的形成，造成细胞壁的缺损，使细菌失去细胞壁的渗透屏障，对细菌起到杀灭作用。青霉素类抗生索的毒性很小，由于β-内酰胺类作用于细菌的细胞壁，而人类只有细胞膜无细胞壁，故对人类的毒性较小，除能引起严重的过敏反应外，在一般用量下，其毒性不甚明显。是化疗指数最人的抗生素。但其青毒索类抗生素常见的过敏反应在各种药物中居首位，发生率最高可达5-10%，为皮肤反
应，表现皮疹、血管性水肿，最严重者为过敏性休克，多在注射后数分钟内发生，症状为呼吸困难、血压下降、昏迷，最后惊厥，抢救不及时可造成死亡。各种给药途径或应用各种制剂都能引起过敏性休克，但以注射用药的发生率最高[4]。
2生产工艺总述
2.1 生产方法
青霉素G生产可分为菌种发酵和提取精制两个步骤。①菌种发酵:将产黄青霉菌接种到固体培养基上，在25 ℃下培养7~10天，即可得青霉菌抱子培养物。
用无菌水将抱子制成悬浮液接种到种子罐内已灭菌的培养基中，通入无菌空气、
搅拌，在27℃下培养24~28h，然后将种子培养液接种到发酵罐已灭菌的含有苯乙酸前体的培养基中，通入无菌空气，搅拌，在27℃下培养7天。在发酵过程中需补入苯乙酸前体及适量的培养基。②提取精制:将青霉素发酵液冷却，过滤。
滤液在pH2~2.5的条件下，于萃取机内用醋酸丁酯进行多级逆流萃取，得到丁酯
萃取液，转入pH7.0~7.2的缓冲液中，然后再转入丁酯中，将此丁酯萃取液经活性炭脱色，加入成盐剂，经共沸蒸馏即可得青霉素G钾盐。青霉素G钠盐是将青霉素G钾盐通过离子交换树脂(钠型)而制得[5]。
2.2 工艺流程图
图2 青霉素工艺流程图
2.3 发酵工艺特点
青霉是产生青霉素的重要菌种。广泛分布于空气、土壤和各种物上，常生长
在腐烂的柑桔皮上呈青绿色。目前己发现几百种，其中产黄青霉((Penicillum chrysogenum)、点青霉(Penicillum nototum)等都能大量产生青霉素。青霉素的发现和大规模地生产、应用，不仅对抗生素工业的发展起了巨大的推动作用，而且加上其他抗生素的广泛使用，比如像磺胺药物，使人类的平均寿命，再次
延长了四岁。此外，有的青霉菌还用于生产灰黄霉素及磷酸二酯酶、纤维素酶等酶制剂和有机酸。
菌种的保藏方法有:斜面菌种低温保藏法、砂土管保藏法、甘油封藏法、真空冷冻干燥法。
2.3.3孢子的制备
这是发酵工序的开端，是一个重要环节。抗生素产量和成品质量同菌种性能
以及同孢子和种子的情况有密切关系。生产用的孢子需经过纯种和生产能力的检
验，符合规定的才能用来制备种子。保藏在砂土管或冷冻干燥管中的菌种经无菌
手续接入适合于孢子发芽或菌丝生长的斜面培养基中，经培养成熟后挑选菌落正
常的孢子可再一次接入试管斜面。对于产孢子能力强的及孢子发芽、生长繁殖快
的菌种可以采用固体培养基孢子，孢子可直接作为种子罐的种子。
种子制备是指孢子接入种子罐后，在罐中繁殖成大量菌丝的过程，其目的是
使孢子发芽、繁殖和获得足够数量的菌丝，以便接种到发酵罐当中去。种子制备
所使用的培养基及其它工艺条件，都要有利于孢子发芽和菌丝繁殖。
种子罐级数是在指制备种子需逐级扩大培养的次数，一般根据种子的生长特
性、孢子发芽及菌体繁殖速度，以及发酵罐的容积而定。青霉素种子制备一般为
二级种子罐扩大培养。
培养基是供微生物生长繁殖和合成各种代谢产物所需要的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。培养基的组成和比例是否恰当，直接影响微生物的
生长、生产和工艺选择、产品质量和产量等。青霉素的发酵培养基由碳源、氮源、无机盐及金属离子、添加前体、消沫剂五部分组成。
在青霉素的生产中，对培养基和发酵罐主要采用的是湿热蒸汽灭菌和空气过
滤除菌的方法。
这一过程的目的主要是为了使微生物分泌大量的抗生素。发酵开始前，有关
设备和培养基必须先经过灭菌，后接入种子。接种量一般为5~20%。发酵周期一
般为4~5天，但也有少于24小时，或长达二周以上的。在整个过程中，需要不断通气和搅拌，维持一定的罐温和罐压，并隔一段时间取样进行生化分析和无菌
试验，观察代谢变化、抗生素产生情况和有无杂菌污染[6]。
2.4 提炼工艺过程
发酵液中的杂质如高价无机离子(Fe2+, Ca2+, Mg2+)和蛋白质在离子交换
的过程中对提炼影响甚大，不利于树脂对抗生素的吸收。如用溶媒萃取法提炼时，
蛋白质的存在会产生乳化，使溶媒合水相分离困难。对高价离子的去除，可采用
草酸或磷酸。如加草酸则它与钙离子生成的草酸钙还能促使蛋白质凝固以提高发
酵滤液的质量。如加磷酸(或磷酸盐)，既能降低钙离子浓度，也利于去除镁离子。
Na5P3O10+Mg2+→MgNa3P3O10+ 2Na+
加黄血盐及硫酸锌，则前者有利于去除铁离子，后者有利于凝固蛋白质。此
外，两者还有协同作用。他们所产生的复盐对蛋白质有吸附作用[7]。
2K4Fe(CN)6+3ZnSO4→K2Zn[Fe(CN)6]2↓+2Na+
为了有效的去除发酵液中的蛋白质，需加入絮凝剂。絮凝剂是一种能溶于水
的高分子化合物。含有很多离子化基团(如一NH2，一COOH，一OH)。
化学提取和精制的目的:从发酵液中制取高纯度的、合乎药典的抗生素成品。
由于发酵液中青霉素浓度很低，仅0.1~4.5%左右，而杂质浓度比青霉素的高
几十倍甚至几千倍，并且某些杂质的性质与抗生素的非常相近，因此提取精制是
一件十分重要的工作。
发酵液中常见的杂质有:菌丝、未用完的培养基、易污染杂菌、产生菌的代谢产物、预处理需要加入的杂质等。
在提炼过程中要遵循下面四个原则:
1、时间短
2、温度低
3、pH适中
4、勤清洗消毒
常用的提取方法有溶媒萃取法、离子交换法和沉淀法等[8]。
这是青霉素生产的最后工序。对产品进行精制、烘干和包装的阶段要符合“药品生产管理规范”的规定。
成品鉴定是根据药典的要求逐项进行分析，包括效价鉴定、毒性试验、无菌
检查、热源质试验、水分测定、水溶液酸碱度及混浊度测定、结晶颗粒的色泽及
大小的测定等。对于药典上未有规定的新抗生素，则可参照相近抗生素，按经验
规定一些指标。
3工艺条件计算
3.1物料衡算
（1）主要技术指标见表1.
表1. 工艺计算基础数据
（2）种子培养基（g/L ） KH 2PO 4 0.592,黄豆饼粉 16.50，葡萄糖 4.93，碳酸钙 0.15，硝酸钾 0.15，玉米油 0.236，油酸甘油酯 4.02，豆油 9.045，硅油 0.021.
（3）发酵初始培养基（g/L ） KH 2PO 4 1.63，黄豆饼粉 45.30，葡萄糖 4.93，碳酸钙 0.15，硝酸钾 0.15，玉米油 0.79，油酸甘油酯 3.42，豆油
7.53，硅油 0.056.
（4）发酵培养基补料（g/L ） 油酸甘油酯 16.571，豆油 19.333，氨水（26%）12.264。
首先计算生产1000kg 活度为1000u/mg 的青霉素产品需耗用的原材料及其他物料量[9]。
（1）放罐成熟发酵液量
成熟发酵液放罐单位为3500u/mL ，生产1000kg 产品发酵液量为：
公式中 45%---青霉素产品总提取率
98%---除去倒罐率2%后的发酵成功率
（2）底罐城市发酵液量0V 分为三个部分组成
底料 )(9.485%759.64731m V =?=
种液量)(2.97%159.64732m V =?=
指标名称
指标数及单位 发酵单位 80000μ/ml 年产量
1000t 成品效率 1000μ/mg 年工作日
300天 产品日产量 3334kg 发酵周期
120h 发酵罐装料系数 0.75 发酵辅助时间 12h 发酵期间补葡萄糖
量
1.6kg/（m 3·h ）
菌种培养时间
40h 放罐发酵单位 3500u/mL 菌种培养辅助时间
10h 倒罐率 2.0% 接种量 15% 提取总收率 0.45
补料量)(8.64%109.64733m V =?=
底料的物料用量：发酵培养基配方1V ?
种液的物料用量：培养基配方2V ?
补料中的豆油、油酸甘油酯、氨水各按用量计算，分别流加。
（3）配制发酵液底料所用黄豆饼粉量
公式中 45.3---发酵液底料含黄豆饼粉量)/(3m kg
（4）种子培养液所需黄豆饼粉量
公式中 16.50---二级种液含黄豆饼粉量)/(3m kg
（5）生产1000kg 青霉素产品需黄豆饼粉总量
同理，可计算生产1000kg 青霉素产品其他物料用量。
（6）耗用葡萄糖总量
公式中 16.42---发酵液含葡萄糖量)/(3m kg
4.93---种液含葡萄糖量)/(3m kg
（7）碳酸钙耗用量
（8）硝酸钾耗用量
（9）磷酸二氢钾耗用量
（10）油酸甘油酸耗用量
（11）豆油耗用量
（12）玉米油耗用量
（13）硅油耗用量
（14）氨水（26%）耗用量
3.1.3 1000t/a 青霉素发酵车间物料衡算
由上述生产1000kg 活度为1000u/mg 的青霉素产品需耗用的原材料及其他物料量的衡算结果，可求得1000t/a 该青霉素发酵车间的物料平衡计算。具体计算结果如表2.
表2.1000t/a 青霉素发酵车间的物料衡算表
物料名称 生产1t 青霉素物料1000t/a 青霉素成产每日物料量
量
的物料量 成品青霉素量/kg
1000 1000310? 3334 发酵液量/m 3
647.9 647.9310? 2160 二级种液量/m 3
97.2 97.2310? 324 黄豆饼粉/kg
23615 23615310? 78716 葡萄糖量/kg
8458 8458310? 28193 碳酸钙量/kg
87.5 87.5310? 291.7 硝酸钾量/kg
87.5 87.5310? 291.7 磷酸二氢钾量/kg
849.6 849.6310? 2832 油酸甘油酸量/kg
3126.3 3126.3310? 10421 豆油量/kg
5791.1 5791.1310? 19304 玉米油量/kg
406.8 406.8310? 1356 硅油量/kg
29.25 29.25310? 97.5 氨水量/kg 5957 5957310? 19857
3.2 能量衡算
发酵过程中的热平衡方程式为:
(1)生物热
通过生物合成热计算生物热，基本上生物热主要由葡萄糖氧化产生热量，其
反应式如下:
据物料衡算知每周期葡萄糖用量为Kg 42647
故每周期生物热为:KJ Q 7.653920666180
1000426472760=??=
生物 (2)搅拌热
由《发酵工厂设计概论》一得知书中:
由设备选型知kw Pg 4.864=由经验值得电机的效率为92.0=η
则KJ Q 51591686418092.05.8643600=???=搅拌
(3)蒸发热和辐射热
由实际经验得一般生物辐射蒸发Q Q Q 2.0=+
(4)发酵热
根据实际生产经验，冷却水进口温度为20℃，出口温度为23℃，发酵平均维持温度为25℃ 则C t t t t t t t t t o 274.3--ln ---==?=出口
发酵进口
发酵出口发酵进口发酵）（）（平均温差 又由《发酵工厂工艺设计概论》得知换热买面积的计算公式为:
式中:Q ---发酵液每小时放出的最大热量
K ---换热装置传热系数
t ?---平均温差
本设计采用列管式换热器，查资料得其换热系数
)/(500186.42C h m KJ K o ???=，故有 换热面积180
274.3500186.41039053397180???=???=t k Q F 发酵 查表得水的比热容为C KJ C ?=/178.4水
又水的进口温度为C t ?=20进口 C t ?=23出口出口温度
为保证冷却水充足取裕量系数为1.2 则每周期冷却水用量178
.432.110390533972.1-??=??=水进口出口发酵）（C t t Q W 故每年冷却水用量为Kg W 39772378854012.99430947=?=总
本设计采用实罐灭菌，即先将蒸汽直接通入罐内与培养基混合，使罐温预热到80-90℃后，迅速将温度上升到120℃进行保温灭菌，一般先计算直接蒸汽
混合加热用量，然后保温时间内的蒸汽量按升温用蒸汽量得30-50%进行计算
[10]。
(1)升温阶段蒸汽用量计算
参照《发酵工厂工艺设计》一书的公式: 升温阶段蒸汽用量为)1()(2121η+?--??=
C
t l t t C G D 式中 G ---被加热料液量
C ---料液比热容
2t ---加热结束时料液的温度
1t ---加热开始时料液的温度
l ---蒸汽烩，Kg KJ /
η---热损失，一般为%105-
被加热料液量Kg G 11023959.10491050=?=
料液比热容C Kg KJ C ??=/18.4
本设计取C t ?=1202 C t ?=351 MPa 4.0时Kg KJ l /650=
为满足灭菌要求本设计取热损失%10=η 则)1.01(18
.4120650)35120(18.411023951+??--??=D (2)保温是蒸汽用量
(3)一周期蒸汽总用量
(4)全年蒸汽用量
查阅参考文献得知青霉素发酵时的好痒速率一般为h m mol ?3/36 由《抗生素生产工艺学》知耗氧速率与空气流量有如下关系式:
式中γ---耗氧速率，h m mol ?3/
进G ---进口空气氧含量
出G ---出口空气氧含量
G ---空气流量，
据一般生产的经验有h m mol ?=3/36γ
又由前面物料衡算知39.1049m V =
故有每分钟的无菌空气的消耗量为:min /9.1175)
198.021.0(1000604.229.1049363m G =-????= 4工厂设计
4.主要建构筑物
表3.青霉素生产工厂建构筑物明细表
编号
名称 规格（m ） 1
动物房 20X10 2
锅炉 20X10 3
机修 20X10 4
配电 20X10 5
冷冻站 20X10 6
水站 20X10 7
青霉素生产区 50X35 8
制剂生产区 20X15 9
仓库 10X15 10
车库 10X15 11
食堂 10X15 12
招待所 10X15 13
休闲绿化区 35X5 14
科研质检楼 20X7.5 15 办公楼 20X7.5
5给排水
5.1 生产用水情况概述及要求
生产中用水[5]由三部分组成：工艺用水、冷却用水、洗涤用水。工艺用水指
配料水和用来制备软水、无盐水等的一次水，质量要求达到或接近城市自来水标准。工艺用水消耗量一般为总量的5％。90％以上的水是用来冷却，冷却水应尽量循环使用，其质量要求比工艺用水底，应不含泥沙、悬浮物，浊度一般不大于100度即可，但不应还有对管道、设备有腐蚀性的物质。洗涤用水一般为自来水或无菌水。
5.2 排水系统的划分和废水利用
废水分两种：一是达到排放标准，可直接排放的水；二是含杂质、有机化学物质较多的水，需经废水回收站的污水处理后方可排放。青霉素生产废水含有大量有机物，COD值高达1-2万mg/L。处理方法在加有青霉素废水的曝气池中接种活性污泥，对微生物进行驯化控制进水值及反应温度，确定合适的好氧-厌氧处理周期，即曝气时间与闲置时间的分配。运行时，按间歇式进水、反应、沉淀、排水、空载排泥工序在一个反应池内周期性进行，经过这样一个处理周期排出的水即可达到排放标准。采用这种工艺处理青霉素废水，不必进行预处理，对表面活性剂的降解去除率很高，硫酸根的存在对反应不产生影响，采用自控技术使得具有间歇式系统的运行实现自动化，管理简单易行。由于这种兼氧净化系统不需要一沉池，二沉池和污泥回流系统，因此可减少占地，降低造价，同时该系统中沉淀时没有进、出水的干扰，静沉，汲水分离效果好。反应池间歇进水、排放、高浓度污水是逐渐进入反应池的，有数小时的进水时间，且反应时流进的污水只占反应池容积的1/3-2/3，有稀释作用，所以耐浓度负荷冲击[11]。
6环境保护
6.1 生产过程中“三废”排放情况
发酵工厂中排放出废水[5]、废气、废渣，尤其是废水对环境污染最严重。在啤酒生产中，生产每吨产品排放发酵液，这些废水若不经处理，直接排入江河流域，会使水质严重污染。
6.2 处理方案
(1) 本车间发酵过滤后的菌丝可供农村做肥料用。
(2) 本厂设计拟在厂内特设一污水处理厂，对废水泄漏等要严密观察，处理后的水必须符合污水综合排放标准。
(3)不得将与生产无关的用品带入车间。禁止在生产场所吸烟、进食及进行其他有碍制水卫生质量的活动[12]。
6.3 噪声控制
控制噪声源的发出，进行个人防护和控制噪声的传播，在设备上以及值班室设置隔音装置。方法有吸声法、隔声法等。
7节能
7.1 能耗分析
(1) 单位产品能耗[5]，主要工艺消耗质量和国内国际对比分析。
(2) 主要指标应以国内国际先进水平作比较依据。
7.2 节能措施
(1) 一律不得选用已公布淘汰的机电产品及国家产业政策限制内的产业序列和规模容量。
(2) 余热、余压、放散可燃气体回收利用。
8总结
经过查阅相关参考文献，及进行物料衡算，热量衡算和厂址选择后，本设计以点黄青霉为菌种，采用补料分批发酵法进行青霉素的生产。最后选择此厂建于桂林市大圩铁山工业园区内，厂房西面邻近G321广成线高速，交通方便。桂林市水，陆，空交通发达，可以有效降低运输成本。位于广西省桂林市漓江下游，地处平原，原料丰富。空气质量好，可以有效的降低原材料成本。桂林有众多山水，绿化面积大，环境宜人，有利于工作人员的身心健康，也有利于可持续发展
参考文献
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[12]余龙江.生物制药工厂工艺设计化学工业出版社.2008.8
精心整理高军龙食品科学与工程一班 1、图纸 2、关键点控制： 2.1原料验收 按公司制订的桔子原料采购标准剔除品种不符合果、烂果、干瘪果、病虫 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3: 2.4: 2.5: 桔子分瓣必须等桔子充分干燥后用弹弓进行分片，分片用力要均匀，防止弄破囊胞。 2.6:盐酸、片碱验收 2.7:酸液配制：在配制槽中用食品级盐酸配制,酸浓度0.3%～0.8%；温度25℃～38℃
2.8:酸处理:桔瓣在酸流槽中与酸作用时间25′～35′ 2.9:酸循环:按工艺要求配制的浓度、温度用泵抽到储存槽,放入流槽入口,从上到下循环到底层,用过滤网带滤酸流入配制槽. 2.10清洗:洗去桔瓣中残留的酸液. 2.11:碱液配制:在配制槽中用食品级的氢氧化钠配制；碱浓度0.23%～0.6% 2.12: 2.13: 2.14 2.15: 2.16: 2.17 罐, 2.18: 用82 2.19:装罐: 利用分级机进行分级，网带上去除囊衣、桔络、桔核、白芯等夹杂物，同时根据不同规格不同要求挑选装罐。做到每罐大小均匀。 2.20:计量 根据不同规格罐装设定不同的桔肉装罐量。
2.21:辅料（白糖、柠檬酸、CMC）验收 2.21.1白糖 2.21.2 2.22:糖液制备:糖液浓度和其它添加剂浓度根据原料成熟度情况和客户要求作适当调整,一般糖水浓度控制在20%～36%，温度控制在75℃以上。 沸8 2.23: 2.24: 2.25: 2.26: 2.27: 50% 2.27.2罐头密封后逐罐检查是否良好,剔除外观不良罐。 2.28:杀菌、冷却： 1号罐（3000克）：84±1℃，18-21′， 2号罐（850克）：84±1℃，17-19′, 4号罐(425克):84±1℃,11-13′,
设计说明书 —年产1000吨青霉素生产工厂工艺设计 学院：生物与农业工程学院 专业：生物工程 ： 学号： 日期：2014年6月23日
摘要 本设计以注射用青霉素为背景，青霉素是一种治疗革兰氏阳性菌引起的各种疾病的常用药物，生产方法主要有化学合成法、半合成法、微生物发酵法。来进行年产1000吨青霉素发酵工段工艺的设计，包括以下几部分容:青霉素的背景知识及发酵生产工艺过程的简介;物料衡算和热量衡算;环境要求及废物处理和。另外，此设计还绘制了发酵车间布置图、发酵工艺流程图以及对生产过程中产生的废水、废气、废渣的处理作了简单的介绍。 关键词:青霉素;发酵;工艺流程;生产
目录 摘要 (2) 1前言 (6) 1.1青霉素的发现 (6) 1.2青霉素分子结构及分类 (7) 1.3青霉素的单位 (7) 1.4作用机理 (7) 1.5青霉素的应用 (8) 2生产工艺总述 (8) 2.1 生产方法 (9) 2.2 工艺流程图 (9) 2.3 发酵工艺特点 (9) 2.3.1菌种介绍 (10) 2.3.2菌种的保藏 (10) 2.3.3孢子的制备 (10) 2.3.4种子制备 (10) 2.3.5发酵培养基介绍 (10) 2.3.6灭菌 (11) 2.3.7发酵 (11) 2.4 提炼工艺过程 (11) 2.4.1发酵液预处理 (11) 2.4.2提取 (11) 2.4.3精制 (12) 2.4.4成品鉴定 (12) 3工艺条件计算 (12) 3.1物料衡算 (13) 3.1.1工艺技术指标及基础数据 (13) 3.1.2发酵车间的物料衡算 (13) 3.1.3 1000t/a青霉素发酵车间物料衡算 (15) 3.2 能量衡算 (16) 3.2.1发酵热的计算 (16) 3.2.2换热面积的计算 (17) 3.2.3冷却水用量计算 (17) 3.2.4蒸汽消耗量计算 (18) 3.2.5无菌空气消耗计算 (19) 4工厂设计 (19) 4.1厂址选择............................................. 错误!未定义书签。 4.1.1地理位置....................................... 错误!未定义书签。 4.1.2周边环境....................................... 错误!未定义书签。 4.1.3气候条件....................................... 错误!未定义书签。 4.1.4厂址区域....................................... 错误!未定义书签。 4.2工厂平面图........................................... 错误!未定义书签。 4.2.1工厂总平面布置图............................... 错误!未定义书签。 4.2.2主要建构筑物 (20)
一、名词解释 1、工艺设计：就是按工艺要求进行工厂设计，其中又以车间工艺设计为主，并对其他设计部门提出各种数据和要求，作为非工艺的设计依据。 2、非工艺设计：非工艺设计包括：总平面、土建、采暖、通风、给排水、供电及自控、制冷、动力、环保等设计，有时还包括设备的设计，非工艺设计都是根据工艺设计的要求和所提出的数据进行设计的。 3、可行性研究的概念及特点:是对一个项目的经济效果及价值的研究。特点有先行性，不定性，科学性，法定性 4、竖向布置：就是与平面设计相垂直方向的设计，也就是厂区各部分地形标高的设计。 5、风向玫瑰图：表示风向和风向频率。风向频率是在一定时间内各种风向出现的次数占所观测总次数的百分比。根据各方向风的出现频率，以相应的比例长度，以风向中心为中心描在8个或16个方位所表示的图线上，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，绘成为一个形似玫瑰花样的闭合折线，这就是风向玫瑰图。 6、建筑系数：建筑用地范围内所有建筑物占地的面积与用地总面积之比。 7、土地利用系数：土地利用系数=（建、构筑物占地面积+堆场、露天场地、作业场地面积+辅助工程占地面积）÷场地占地面积×100%，能全面反映厂区的场地利用是否经济合理8、生产车间平面布置：是工艺设计的重要组成部分，不仅对建成投产后的生产实践有很大关系，而且影响到工厂的整体布局。车间布置一经施工就不易更改，所以，在设计过程中必须全面考虑。车间布置设计以工艺设计为主导，必须与土建、给排水、供电、供汽、通风采暖、制冷设备、安装、安全、卫生等方面取得统一和协调 9、产品方案：又称生产纲领:它实际上就是食品工厂准备全年哪些品种和各产品的数量、产期、生产班次等的计划安排 10、平面布置图：平面布置图是从楼板或屋面以下用正投影法按比例（通常用1:50，1:100）绘制出设备的水平投影。用稍粗的粗实线表示，建筑轮廓尺寸用细实线表示。 11、采光系数：指采光面积和房间地坪面积的比值 12、变形系数：即轴测单位长度与实长的比值，对于Z轴的管线，变形系数亦有1/2、1/3或3/4的。对于画管路透视图的初学者，可取变形系数为1。 13、辅助部门：从工厂组成的角度来说，除生产车间（物料加工所在的场所）以外的其他部门或设施，都可称之为辅助部门。包括：生产性辅助设施、动力性辅助设施、生活性辅助设施及社会文化福利设施 14、公称直径：管子和管道附件的公称直径是为了设计、制造、安装和维修的方便，而人为规定的一种标准直径。就是常讲的通称直径或公称通径,用DN表示。 15、公用系统：是指与全厂各部门、车间、工段有密切关系的，为这些部门所共有的一类动力辅助设施的总称。对食品厂，这类设施一般包括给排水、供电、供汽、制冷、暖风等工程。 16、建筑模数M0：为了适应建筑工业化的需要，建筑构件就必须是定型化、标准化、预制化的构件。即规定了建筑物的基本尺度，任何房屋的尺寸都必须是基本尺寸的倍数。基本尺度的单位叫做模数Mo，基本的模数Mo=100mm。 17、概算：是在建厂前的设计阶段中，计算出工程建设项目所需的基本建设投资费用。
一、名词解释 1. 生产车间：生产车间是指与原材料和各阶段产品有直接关系的车间，如生产成品与半成品的车间 2.辅助车间：辅助生产车间是指那些与原材料和各阶段产品没有直接关系，而只是负责供水、供电、供热、供气等用的车间 3. 公用系统：主要是指与工厂的各个车间、工段、以及各部门有着密切关系，且为这些部门所共有的一类动力辅助设施的总称 4. 洁净厂房：是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除，并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计之房间 5.主导风向：指风吹向厂址最多的方向 6. 确认：证明厂房、设施、设备和检验仪器能正确运行并可达到预期结果的一系列活动。 7.验证：证明任何操作规程（或方法）、检验方法、生产工艺或系统能达到预期结果的一系列活动。 8. 全室净化：以集中净化空调系统，在整个房间内造成具有相同洁净度环境的净化处理方式，叫全室净化。这种方式投资巨大、运行管理复杂、建设周期长 9.局部净化：以净化空调器或局部净化设备，在一般空调环境中造成局部区域具有一定洁净度级别环境的净化处理方式叫局部净化 10.超滤法制备纯化水的机制超滤是一种膜分离过程。它是以多孔性半透膜为介质，依靠薄膜两侧的压力差作为推动力，以错流方式进行分离溶液中不同分
子量的物质的过程。 二、填空 1.从总体上来说，制剂药厂最好选在大气条件良好、(空气污染少)，无水土污染的地区，尽量避开热闹市区、(化工区)、(风沙区)、(铁路)和(公路)等污染较多的地区，以使药品生产企业所处环境的空气、场地、水质等符合生产要求。２.总图设计时，应按照上述各组成的管理系统和生产功能划分为(行政区)、(生活区)、(生产区)和(辅助区)进行布置 ３. 在防止污染的前提下，应使人流和物流的交通路线尽可能(径直)、(短捷)、(通畅)，避免(交叉)和(重叠) ４.生产负荷中心靠近(水)、(电)、(汽)、(冷)供应源 ５.药厂涉及的工程管线，主要有生产和生活用的(上下水)管道、(热力)管道、(压缩空气)管道、(冷冻)管道及生产用的(动力)管道、(物料)管道等，另外还有通讯、广播、照明、动力等各种(电线电缆) ６.药物制剂厂的厂区布置要能较好地适应工厂的近、远期规划，留有一定的发展余地。在设计上既要适当考虑工厂的（发展远景）和（标准提高）的可能，又要注意今后（扩建时）不致影响生产以及扩大生产规模的（灵活性） ７.洁净厂房的建筑方式分为（土建结构）和（装配式）两种，其中普遍采用（装配式） 8.设备选型宜选用（先进）、（成熟）、（自动化）程度较高的设备。 9.为方便生产车间进行（成本核算）和（生产管理），一般各车间的（水）、（电）、（汽）、冷量单独计算。（仓库）、（公用工程）设施、（备料）以及人员生活用室(更衣室)统一设置，按（集中管理）模式考虑
两座450m3高炉工艺布置设计的体会 摘要对厂区内高炉、烧结、铸铁机及炼钢等工艺布置规划设计进行多方案比较，认为采用皮带上料，导轨运输铁水罐， 关键词高炉工艺布置设计 随着炮声从耳边想过，巷道一点一点开拓，不知不觉中，一年的时间转瞬即逝。或许一年的时光对于整个历史长河来说，只不过是沧海一粟，不值一提；对于人的整个生命来说也只不过是短暂的几十分之一，不应该太过留恋。但是，这一年对于我这个刚刚走入社会踏上工作岗位的学生来说可以用"意义非凡"四字来概括。在这段时间里我深刻体会到了做为一个技术员的艰辛和快乐，要成为一个好的技术员的痛苦和压力。在这异国他乡，我把自己的青春和激情倾注于工作中，把汗水洒在每一个不起眼的工作场面上。转身回顾这段时间，有过多少艰辛苦闷，有过多少寂寞孤独；也曾彷徨，也曾迷惘。而今再回首，如摩洛哥的天空，风轻云淡。这时正如张小娴所说，人生过渡时百般艰难，有一天蓦然回首已飞越千山。在工作当中，各位师傅孜孜不倦的指导，把几十年的工作经验倾囊相授，各位领导亲切的关怀，使我有过多少感动和欣慰。这将成为我一生最宝贵的财富和最温馨的回忆。 以下是我这段时间的工作体会，总的来说，收获不小，感触良多。 首先我非常感激我的前辈们无私的毫不保留的传授给我知识和经验。来到东茂矿业有限公司的这段日子里，在段工的的协助下绘
制东茂矿业有限公司的总平面布置图。面对自己从没有接触过的高炉工程，我无从下手，不知道该干嘛，自己该干嘛。我清楚的记得是段工给我讲述了一遍，让我初步明白了平面布置图是怎么一回事，是如何摆放布置的。就像小的时候拼积木一样，把它们一块一块拼在总平面图上。也让我对钢铁企业有了一个全新的认识，对高炉炼铁的工艺流程及它的结构布置有了初步的认识，这使得我在今后的布置图上有了不小的帮助。但毕竟是第一次真正做设计，我还是有很多不明白的地方。在工作中慢慢的积累下，遇到困难在领导指导帮助下，让我了解每一块的作用，使我受益匪浅，也算是我工作中的一笔财富。 在后来的日子里，我把时间都专注在布置总平面图上，一次次的移动复制，一次次的修改，我都记不起修改过多少次了！正是这一次次的修改，让我明白：“事无巨细，必尽全力”，不论大事小事，每多做一件事必然会学到一些知识，必然会积累经验。我们要保持良好的心态，摆正学习者的位置，提高自身的各方面能力，向别人讨教。一些老师傅的经验丰富，分析问题往往一针见血，常常能用简单、通俗的语言或几个手势就能让我明白，这些非常值得我学习和领会，他们的丰富经验就是一笔宝贵的财富，也就是我学习的源泉，通过这段时间的工作学习，我各个方面能力得到了不小的提高，这也是我最欣慰的地方。 作为刚刚从事设计工作，没有经验，有很多的问题我都不懂。所以我就抱着不懂就要问的心态，虚心向每一位前辈请教，而大家
】 绪论 1、食品工厂设计：是指将一个待建项目全部图纸、表格和必要的文字说明，表达出来， 后由施工人员建设完成。（名词解释） 2、一个优秀的工厂设计应该做到：技术上先进，技术上规范，经济上合理。（多选） 3、食品工厂的特点：产品种类复杂、生产季节性强、卫生要求高。（多选） 4、GAP-良好农业规范；GMP-良好生产规范；GHP-良好卫生规范；HACCP-危害分析关键控制点。（多选） 第一章 1、基本建设：指固定资产的建设、添置和安装。（名词解释） ! 2、基本建设按其经济目的可以分为生产性建设与非生产性建设，按建设的性质可以分为新建、改建扩建、重建、迁建、更新改造等。（细节） 3、一本基本建设项目从计划到投产必须经过三个阶段：前期准备阶段、项目实施阶段、竣工验收阶段。 4、项目建议书：是项目构建单位或业主根据国民经济发展规划、行业发展规划和地区经济、产业发展规划以及本单位的具体情况，经初步调查研究，提出的基本项目建设立项建议。（名词解释） 5、可行性研究的作用：（简答） ①是项目进行的投资决策依据； ②向金融机构申请贷款的依据； ③作为与有关部门洽谈合同和协议的依据； ④是项目设计和项目实施的依据； [ ⑤制定技术方案和设备方案的基础； ⑥作为安排基本建设计划和开展各项建设前期工作的参考； ⑦环保当局审查项目对环境影响的依据。 6、可行性研究的依据：（简答） ①根据国民经济和社会发展长远规划及行业区域发展规划进行可行性研究； ②根据市场供求状况及发展变化趋势； ③根据国家计划部门批准的项目建议书； ④根据可靠的地理、自然、气象、地质、经济、经济社会等基础资料； ！ ⑤根据与项目有关的工程技术方面的标准、规范、指标等； ⑥根据国家公布的有关项目评价的有关参数。 7、项目可行性研究的主要内容：市场营销、技术、组织管理、社会与生态环境影响、财务、经济。（选择、填空） 8、市场营销从两方面分析：项目所需要投入物的供给分析；项目产品的销售分析。 9、社会可行性分析应重点考虑的方面：是否有利于提高农民的收入水平，缩小贫富之间的差别；是否能有效地创造就业机会；是否能够提高人们的生活质量；是否能改善生态环境，促进经济可持续发展。 10、项目可行性研究报告的基本内容：文字报告(封面、目录、正文)、附表、附图和附件。 11、封面包括：项目名称、项目执行单位、可行性研究承担单位及各自的负责人，以及可行性研究负责人资格审查单位，最后列出项目建议书的批准单位和批准文号。
说明书目录第一章总论 第一节设计依据和范围 第二节设计原则 第三节建筑规模和产品方案 第四节项目进度建议 第五节主要原辅料供应情况 第六节厂址概述 第七节公用工程和辅助工程 第二章总平面布置及运输 第一节总平面布置 第二节工厂运输 第三章劳动定员 第四章车间工艺 第一节工艺流程及相关工艺参数 第二节物料衡算 第三节车间设备选型配套明细表 第五章管道设计 第一节管道计算与选用 第二节管道附件与选用 第三节管路布置 第六章项目经济分析 第一节产品成本与售价 第二节经济效益 第三节投资回收期
第一章总论 第一节设计依据和范围 一、设计依据 设计依据食品工厂建设的国家标准，拟建工厂所在地理位置、地势环境、水源充足、原料来源，交通运输、消费市场等进行设计。工厂的设计符合经济建设的总原则、长远规划和地区发展，符合各行业开发发展政策，同时也符合本行业的法规政策。 二、建筑制图标准 建筑制图标准符合中华人民共和国建设部颁布的 《房屋建筑制图统一标准》GB/T 50001-2001、 《总图制图标准》GB/T 50103-2001、 《建筑制图标准》GB/T 50104-2001、 《建筑结构制图标准》GB/T 50105-2001、 《给水排水制图标准》GB/T 50106-2001 《暖通空调制图标准》GB/T 50114 《建筑中水设计规范》GB50336—2002 三、生产用水 工厂应有足够的生产用水，水压和水温均应满足生产需要;水质应符合GB5749的规定。如需配备贮水设施，应有防污染措施，并定期清洗、消毒。 非饮用水不与产品接触的冷却用水、制冷用水、消防用水、蒸汽用水等必须用单独管道输送，不得与生产(饮用)用水系统交叉连接，或倒吸入生产用水系统中。这些管道应有明显的颜色区别。 蒸汽用水直接或间接用于加工产品的蒸汽用水，不得含有影响人体健康或污染产品的物质。 四．厂区道路 厂区路面应坚硬(如混凝土或沥青路面)无积水。停车场及其他场地的地面为混凝土。其他地带应绿化，应有良好的排水系统。
名词解释 1、产品方案：即生产纲领。指食品工厂全年生产主要产品品种，年产量，生产量，班次，劳动生产率，生产实践的计划。 2、公称直径：为了设计、制造、安装和维修的方便，而人为规定的一种标准直径，又叫通称直径。 公称压力：通称压力，管内工作介质温度在0~120°C 范围内的最高允许工作压力。 3、建筑系数（%）= %100厂区占地面积 场地占地面积堆场、露天场地、作业积建筑物、构筑物占地面?+ 土地利用系数（%）= 100%厂区占地面积 辅助工程占地面积场地占用面积堆场、露天场地、作业积建筑物、构筑物占地面?++ 4、COD ：化学需氧量，在酸性条件下，用强氧化剂氧化分解有机物，生成H2O 和CO2碳所需要的氧量。 BOD ：生物化学需氧量，在一定的温度和时间下，微生物分解氧化有机物所消耗的游离氧的数量。 5、平面布置图：掀开楼盖向下看，表示设备与设备，设备与建筑在平面上相互关系的图样。 6、可行性研究：为一个项目的经济效果及价值的研究。 7、扩初设计：在设计范围内作详细全面的计算和安排，使之足以说明食品厂的全貌。但是图纸深度不深，不能作为施工指导，而可供有关部门审批，这种深度的设计叫做扩初设计。 8、施工图：一种技术语言，用图纸的形式使施工者了解设计者的意图，用材和如何施工。 9、工艺设计：按工艺要求进行工厂设计，以车间设计为主，同时对其他各个部门提出各种数据要求，作为非工艺设计的依据。工艺设计中最主要的设计基准是班产量。 10、劳动生产率：生产单位产量的产品需要的劳动力。 11、总平面设计：食品工厂设计的重要组成部分，它是将全厂不同使用功能的建筑物和构筑物按整个生产流程，同时结合用地条件进行合理的布置，使建筑群组成一个有机整体。 或 一切从生产出发，研究建筑物和构筑物的组合，以图纸来表示相互关系的设计。 12、风向玫瑰图：风向玫瑰图表示风向和风向频率，根据各方向风出现的频率，以相应的比例长度，按风向中心吹描在8个或16个方位所表示的图线上，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，绘成一个形似玫瑰花一样的闭合折线。 13、风向频率：在一定时间内，各种风向出现的次数占总观测次数的百分比。 主导风向：风向玫瑰图中，风向主体占最多的一风向。 14、绿地面积：厂区内绿化地的面积（草坪）。 15、绿化覆盖面积：厂区内绿化面积的总和（树木按正投影面积+草坪面积） 16、胶结材料：用水调和或经过加热后成为液体或浆状体状态，在物理变化和化学变化的作用下慢慢的凝固，硬结成像石头一样的东西，同时在硬结的过程中还会将散粒体或颗粒体凝结成一个整体，这种材料成为胶结材料。 17、水泥养生：在标准状况下（20度，相对湿度95%），水泥要养护28天。 18、硬化：水泥经水调制成浆体，经过一段时间后慢慢凝固并产生一定强度。 19、水泥的标号：用1份水泥和2.5份砂组成的灰用水调和，标况下养护28天，所测得的抗压强度称为水泥的标号。 20、自净作用：受到污染的水体，在一定时间内，经物理、化学、生物作用，污染程度逐渐降低，直到恢复到受污染前的状态，这个过程叫做水体的自净作用。
年产1万吨青霉素原料药工厂发酵车间的设计 摘要 青霉素是高效广谱抗生素，其对革兰氏阳性细菌有很好的抑制作用,青霉素的发酵对人们生活中治疗疾病有很好的疗效。青霉素的工艺设计与研究对青霉素工厂的发展有极其重要的作用。国内外有许多家青霉素工厂，要想自己的工厂在众多工厂中立于不败之地，改良工艺设计和对工厂车间设计是一件最起码的要求，比如说工厂空气的净化，工厂车间的消毒。近年来国内外市场对青霉素的需求呈攀升趋势，所以对于青霉素的供应量也逐渐提高，因此，青霉素工厂的发酵车间设计也就非常重要了。 关键词: 青霉素;发酵;工艺；车间设计
Annual workshop of 10,000 tons of penicillin fermentation design of drug factory Abstract Penicillin was efficient broad-spectrum antibiotics, its gram-positive bacteria to have very good inhibitory effect on people, penicillin fermentation to treat disease in life have very good curative effect.There are many penicillin factories at home and abroad to their factories in many factories in the factory invincible, process design and improvement of factory workshop design is a minimum requirement, for example the factory workshop air cleaning and disinfection.The market for penicillin is in rising trend at home and abroad in recent years , so demand for penicillin supply is also gradually improved, therefore, penicillin fermentation of workshop design also factory is so important. Keywords: penicillin; Fermentation; Technology ;Workshop desig n
1.基本建设程序： （1）根据市场经济的具体情况，可持续发展的长远规划和布局的要求，进行初步调查研究，提出项目建议书；（2）根据有关单位批准的项目建议书，进行预可行性研究或可行性研究，同时选择厂址；（3）可行性研究报告经过评估、获得批准后，编制设计计划任务书； （4）根据批准的设计计划任务书，进行勘察、设计、（批准）、施工、安装、（批准）试车、验收，最后交付生产使用。 2、项目建议书、可行性研究和编制设计计划任务书，统称建设前期；勘察、设计、施工、安装和试产验收，统称建设时期；交付生产后，称作生产时期。项目建议书的主要内容包括：产品品种、生产规模、主要工艺技术的成熟度、投资大小、产供销的可能性、经济来源、经济效果、项目进度和发展方向等方面。项目建议书又称规划提案，必须根据国内外市场经济的规律，可持续发展的长远规划和工业布局的现状进行初步调查研究，而后提出项目建议书。项目建议书是项目投资决策前对建设项目的轮廓设想，主要是从项目建设的必要性方面考虑，同时，也初步分析项目的可行性。 3、可行性研究的特点：先行性、不定性、科学性、法定性。 4、可行性研究报告的内容：总论；需求预测和拟建规模；资源、原材料、燃料及公用设施情况；建厂条件和厂址方案；设计方案；环境保护；企业组织、劳动定员和人员培训（估算数）；实施进度的建议；投资估算和资金筹措；社会及经济效果评价。 5、食品工厂的设计一般分为两阶段设计和三阶段设计两种。对于一般性的大、中型基建项目采用两阶段设计，即扩大初步设计和施工图设计。对于重大的复杂项目或援外项目，采用三阶段设计，即初步设计、技术设计和施工图设计。小型项目有的也可指定只作施工图设计。目前，国内食品工厂设计项目，一般只作两阶段设计。 设计工作：甲方—出钱方，乙方—委托方，丙方—施工单位。 6、扩大初步设计：就是在设计范围内作详细全面的计算和安排，使之足以说明本食品厂的全貌，但图纸深度不够，还不能作为施工指导，可供有关部门审批，这种深度的设计叫扩初设计。深度要求：工艺流程最短、速度最快、工人劳动强度最低。 7、扩初设计文件的编制内容：根据扩初设计的深度要求，设计人员通过设计说明书、附件和总概算书三部分形式，对食品工厂整个工程的全貌做出轮廓性的定局，供有关上级部门审批。我们把扩初设计说明书、附件和总概算书总称为“扩初设计文件”。初步设计说明书中包括有按总平面、工艺、建筑等各部分呈现设计思想和必须用文字来进行叙述的内容；附件中包括图纸、设备表、材料表等内容：总概算书将整个项目的所有工程费和其他费用汇总编写而成。图纸包括：工艺流程图（不需要按比例）；车间布置图（平面图、立剖图，要按比例）；全厂平面图。 8、施工图设计的法律依据是：扩初设计的批准文件。扩初设计图与施工图设计的比较： 1）施工图设计中是对已批准的初步设计在深度上进一步深化，使设计更具体、更详细以达到施工指导的要求。2）所谓施工图，是一个技术语言。它用图纸的形式使施工者了解设计意图、使用什么材料和如何施工等。在施工图设计时，对已批准的初步设计，在图纸上应将所有尺寸都注写在清楚，便于施工。而在初步设计或扩初设计中只注写主要尺寸，仅供上级主管部门审批。3）在施工图设计时，允许对已批准的初步设计中发现的问题作修正和补充，使设计更合理化。但对主要设备等不作更改。若要更改时，必须经批准部门同意方可；（4）在施工图设计时，应有设备和管道安装图、各种大样图和标准图等。例如食品工厂工艺设计的扩初设计图纸中没有管道安装图（管路透视图、管路平面图和管路支架等），而在施工图中就必不可少。在食品工厂工艺设计中的车间管道平面图、车间管道透视图及管道支架详图等属工艺设计施工图。对于车间平面布置图，若无更改，则将图中所有尺寸注写清楚即可。 9、工厂设计的主要依据是：设计计划任务书和有关上级批准文件；任务是：通过图纸的形式，更好地、更合理地来体现设计计划任务书上提出的计划要求。只允许成功，不允许失败。更不允许作为试验的手段。所采用的先进技术必须是成熟的。 10、工厂设计包括工艺设计和非工艺设计。工艺设计对非工艺设计提出要求，非工艺设计服务于工艺设计。工艺设计是按工艺要求进行工厂设计，其中又以车间工艺设计为主，并对其他设计部门提出各种数据和要求，作为非工艺的设计依据。工艺设计包括：全厂总体工艺布局；产品方案及班产量的确定；主要产品和综合利用产品生产工艺流程的确定；物料计算；设备的选型和计算；车间平面布置；劳动力计算及平衡；水、电、汽、冷、风、暖等用量的估算；管道布置、安装及材料清单；施工说明等等。非工艺设计包括：总平面、土建、采暖、通风、给排水、供电及自控、制冷、动力、环保等设计，有时还包括设备的设计。 11、厂址选择的原则：厂址选择，首先应符合国家的方针政策；应从生产条件方面考虑；厂区的标高应高于当地
流程图一般应用于企业、公司、医疗、教学、生产线上，流程图制作软件是这些办公人员必备的武器之一。流程图可以给我们清楚的展现出一些复杂的数据，让我们分析或观看起来更加清楚明了。一个工场的生产流程，一个公司的运营模式都只需要用一张流程图就可以简单的概括出来。下面给大家推荐的流程图制作软件，你尽可以用它们来完成任务。 当你对那些简洁美观的流程图感到羡慕不已，是否好奇它们是怎样做出来的，是否想知道需要什么样的专业技能。今天，这一切将变得非常简单，你只需要点击几下鼠标就能制作出属于自己的可视化流程图。而且一切操作都异常简洁。
流程图的基本符号 首先，设计流程图的难点在于对业务逻辑的清晰把握。熟悉整个流程的方方面面。这要求设计者自己对任何活动、事件的流程设计，都要事先对该活动、事件本身进行深入分析，研究内在的属性和规律，在此基础上把握流程设计的环节和时序，做出流程的科学设计。研究内在属性与规律，这是流程设计应该考虑的基本因素。也是设计一个好的流程图的前提条件。
然后再根据事物内在属性和规律进行具体分析，将流程的全过程，按每个阶段的作用、功能的不同，分解为若干小环节，每一个环节都可以用一个进程来表示。在流程图中进程使用方框符号来表达。 既然是流程，每个环节就会有先后顺序，按照每个环节应该经历的时间顺序，将各环节依次排开，并用箭头线连接起来。箭头线在流程图中表示各环节、步骤在顺序中的进展。 对某环节，按需要可在方框中或方框外，作简要注释，也可不作注释。 经常判断是非常重要的，用来表示过程中的一项判定或一个分岔点，判定或分岔的说明写在菱形内，常以问题的形式出现。对该问题的回答决定了判定符号之外引出的路线，每条路线标上相应的回答。 选择好的流程图制作工具 亿图发布第一款支持快捷操作的流程图制作工具从而极大的降低了专业流程设计的门槛，让大多数人可以在很短的时间里绘制出专业的流程图。
兽药GMP企业设计建设及应注意的问题 为提高兽药产品质量，限制低水平重复建设与生产，农业部自1989年开始就制定发布了一系列实施兽药GMP的规范政策，到2002年底，通过兽药GMP验收的企业(含只通过部分车间的企业)只有50家，不及总数2600家的2%。2002年，农业部11号令发布了新版《兽药GMP》，202号公告公布了实施兽药GMP的详细规定，主要内容一是自2002年6月19日起，不再受理审批未通过GMP验收企业新增文号的产品；二是自2004年1月1日起，不再换发未通过验收企业的任何产品的批准文号；三是到2005年12月31日，所有未通过验收的企业一律取消生产兽药资格；四是自2006年7月1日起，各地不得再经营、使用未通过GMP验收企业(车间)所生产的兽药产品。202号公告发布2年多的时间，各地兽药管理部门和生产企业都把兽药GMP工作列入了重要议事日程，截止到日前，全国已有200家企业(含车间)通过验收，取得《兽药GMP合格证》，我省已有43家企业通过验收。预计到2005年底，我省将有70家左右企业通过验收，近200家企业要关停并转，另谋生路。离最后期限还有不到一年半的时间，可以说推进实施兽药GMP工作任重而道远。 《兽药GMP》对企业厂区、厂房、设备、净化工程等提出的都是一些原则性的要求，可操作性不强，许多企业在厂址选择、厂区布局、厂房建设、设备选型、工艺设计等方面走了不少弯路，即耽误了时间，又浪费了宝贵的资金。本人根据《兽药GMP》的规定要求、结合已通过验收企业的实际情况，对兽药GMP企业的设计与建设提出一些设想，供大家参考。这些意见与设想是个人看法，不是标准。 1.总体布置 厂址的选择①厂区周围无影响兽药质量的污染源，在大气含尘、含菌浓度低，无有害气体，自然环境好的区域；②远离矿山、铁路、机场、交通要道、货场产生污染的化工企业等易产生粉尘和有害气体的场所，并应远离居民区、学校、公共娱乐场所以及畜禽饲养场、屠宰加工厂，畜禽交易场所及疫病诊断场所；③厂区所处位置应交通便利、水、电、气等市政公用设施配套，水质符合饮用水标准，并经环保部门环境评估认可，有环评报告；④洁净厂房与市政交通主干道(车流量约800辆/小时)距离不宜少于50米。 厂区布局①厂区要有足够的面积，可按企业生产规模每1000万元产值10亩地概算，适当留有发展余地，一般不少于20亩；②厂区应按行政、生活、仓贮生产和辅助功能合理布局，并不得互相妨碍；③厂区道路设置要贯彻人流、物流分开的原则，走向合理，主要建筑物四周要有消防通道，道路宽度主道路一般不少于8米，次道路不少于5米，消防通道不少于3米；④洁净厂房应布置在厂区内环境整洁，人流、货流不穿越或少穿越的地方，并考虑产品工艺特点和防止生产时的交叉污染，间距恰当，主厂房之间间距应不少于10米； ⑤三废处理、锅炉房、动物房等有严重染污的区域，应置于厂区全年最大频率风向下风侧； ⑥兼有饲料、原料药和制剂生产的药厂，饲料和原料厂区应置于下风侧；⑦动物房的设置应符合《实验动物环境及设施》有关规定，有专用的排污和空调设施，与其他区域严格分开，并取得动物实验合格证；⑧洁净厂房周围应绿化，可铺植草坪或种植对大气含尘、含菌不产生有害影响的树木，但不宜种花，尽量减少厂区内露土面积；⑨建筑物、道路及硬化场地、绿地及水池的比例应适当，以单层建筑为例，可考虑三者各占1/3；⑩厂区内留有水池较好，一是可以解决建筑时的用土，二是可以美化环境、制造小气侯，三是可以作为消防备用水；○11载重5吨～10吨，厚度8～12cm的水泥道路40～60元/m2,绿地5～8元/m2。 建筑及面积要求厂区的建筑物主要包括办公用房、生活用房、检验用房、生产车间用房、仓贮用房、其他配套工程用房等。综合考虑厂区的布局、美观、实用、方便和建筑成本，行政办公用房宜盖成楼房，其他以单层建筑为宜。按建筑面积算：楼房600元/m2左右，砖混结构厂房500/m2左右，钢构厂房400/m2。
化工车间（装置）工艺设计的程序及设计内容 化工车间（装置）设计是化工厂设计的最基本的内容，也是初学者必须首先掌握的。因此，本节着重介绍化工车间（装置）工艺设计内容和程序。下面按工作程序介绍车间工艺设计的内容。 一、设计准备工作 （l）熟悉设计任务书。全面深入地正确领会设计任务书提出什么要求，又提供了什么情况，这都是设计的依据，必须熟记、贯彻实施。（2）了解化工设计以及工艺设计包括哪些内容，其方法步骤如何。参照设计进度订出个人工作计划。 （3）查阅文献资料。按照设计要求，主要查阅与工艺路线、工艺流程和重点设备有关的文献资料，并摘录笔记。此外，还应对资料数据加工处理，对文献资料数据的适用范围和精确程度应有足够的估计。（4）收集第一手资料。深入生产与试验现场调查研究，尽可能广泛地收集齐全可靠的原始数据并进行整理，这对搞好整个设计来说是一项很重要的基础工作。 二、方案设计 这个阶段的任务是确定生产方法和生产流程，它们是整个工艺设计的基础。要求运用所掌握的各种资料，根据有关的基本理论进行不同生产方法和生产流程的对比分析。这个阶段的工作可以培养分析、归纳和理论联系实际的能力。 三、化工计算
化工计算包括工艺设计中的物料衡算、能量衡算以及设备选型和计算三个内容。要完成的任务是在这三项计算的基础上绘制物料流程图、主要设备图和带控制点工艺流程图。经验表明，在化工计算阶段会用到大量的基本理论、基本概念和基本技能（数据处理、计算技能、绘图能力等）。 四、车间布置设计 这是工艺人员的主要设计任务之一，它也是决定车间面貌的又一个重要设计项目。布置设计的主要任务是确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。 当化工计算结束，绘出工艺流程图之后就可以进行车间布置设计，完成之后要绘制平面与立面的车间布置图。设计方法除了常用的摆纸块法之外．现在广泛采用模型设计的方法。 五、化工管路设计 管路配置设计的任务是确定装置的全部管线、阀件、管件及各种管架的位置，以满足工艺生产的要求。应注意节约管材，便于操作、检查和安装检修，而且做到整齐美观。 六、提供设计条件 设计条件内容包括总图、土建、外管、非定型设备、自控、电气、电讯、电加热、采暖通风、空调、给排水、工业炉等非工艺专业的设计条件。 设计条件是各专业据以进行具体设计工作的依据，因此提好设计条件
青霉素课程设计 青霉素生产使用手册 生物学术知识2007-11-15 11:00:04 阅读1591 评论9 字号：大中小订阅 第一章背景知识 (5) 1.1 青霉素的发现 (5) 1.2青霉素分类及分子结构 (5) 1.3青霉素的单位 (6) 1.4作用机理 (6) 1.5青霉素的应用 (7) 第二章发酵工艺过程 (7) 2.1 菌种介绍 (7) 2.2 菌种的保藏 (7) 2.3 孢子的制备 (8) 2.4 种子制备 (8) 2.5 发酵培养基介绍 (8) 2.6 灭菌 (10) 2.7 发酵 (10) 2.7.1发酵的过程控制 (10) 2.7.2防止染菌的要点 (12) 2.7.3空气系统的要求 (12) 2.7.4蒸汽系统的要求 (12) 第三章提炼工艺过程 (13) 3.1发酵液预处理 (13) 3.2提取 (13) 3.3精制 (15) 3.3.1 脱色和去热原质 (15) 3.3.2 结晶 (15) 3.4成品鉴定 (16) 3.5成品分装 (16) 第四章主要工艺指标 (17) 第五章主要设备列表及仿真操作设备 (19) 第六章操作规程 (21) 6.1发酵工艺过程 (21) 6.1.1正常发酵（过程） (21) 6.1.2出料 (22) 6.1.3发酵过程中PH值低 (22) 6.1.4发酵过程中PH值高 (22) 6.1.5发酵过程中溶解氧低 (22) 6.1.6残糖浓度低 (22) 6.1.7发酵过程中温度高 (22) 6.1.8泡沫高 (22)
6.2提炼工艺过程 (22) 6.2.1预处理操作 (23) 6.2.2一次BA萃取操作 (23) 6.2.3一次反萃取操作 (24) 6.2.4二次BA萃取操作 (24) 6.2.5脱色罐操作 (25) 6.2.6结晶罐及抽滤、干燥操作 (25) 第七章主要操作画面 (27) 7.1青霉素工艺流程界面 (27) 7.2菌种介绍界面 (28) 7.3孢子制备界面 (28) 7.4种子制备界面 (29) 7.5灭菌界面 (29) 7.6培养基制备界面 (30) 7.7发酵工艺操作界面 (30) 7.8发酵罐操作界面 (31) 7.9菌种曲线界面 (31) 7.10预处理界面 (32) 7.11提取流程总貌 (32) 7.12一次BA萃取界面 (33) 7.13精制流程总貌 (33) 7.14脱色操作界面 (34) 7.15结晶操作界面 (34) 7.16抽滤、干燥操作界面 (35) 7.17成品鉴定界面 (35) 7.18成品分装界面 (36) 第一章背景知识 1.1 青霉素的发现 1928年，英国细菌学家Fleming发现污染在培养葡萄球菌的双蝶上的一株霉菌能杀死周围的葡萄球菌。他将此霉菌分离纯化后得到的菌株经鉴定为点青霉，并将这菌所产生的抗生物质命名为青霉素。 1940年，英国Florey和Chain进一步研究此菌，并从培养液中制出了干燥的青霉素制品。经实验和临床试验证明，它毒性很小，并对一些革兰氏阳性菌所引起的许多疾病有卓越的疗效。 1.2青霉素分类及分子结构 青霉素是6－氨基青霉烷酸（6-aminopenicillanic acid, 6-APA）苯乙酰衍生物。侧链基团不同，形成不同的青霉素，主要是青霉素G。工业上应用的有钠、钾、普鲁卡因、二苄基乙二胺盐。青霉素发酵液中含有5种以上天然青霉素（如青霉素F、G、X、K、F和V等），它们的差别仅在于侧链R基团的结构不同，其中青霉素G在医疗中用得最多，它的钠或钾盐为治疗革兰氏阳性菌的首选药物，对革兰氏阴性菌也有强大的抑制作用。青霉素的结构通式可表示为 1.3青霉素的单位 目前国际上青霉素活性单位表示方法有两种：一是指定单位（unit）；二是活性质量（μg），
本科毕业论文年产1万吨青霉素原料药工厂发酵车间的设计 学院：生命科学学院 专业：制药专业(生物方向) 姓名： 学号： 指导教师：职称：讲师设计提交日期：二Ο一一年五月
摘要 青霉素是高效广谱抗生素，其对革兰氏阳性细菌有很好的抑制作用,青霉素的发酵对人们生活中治疗疾病有很好的疗效。青霉素的工艺设计与研究对青霉素工厂的发展有极其重要的作用。国内外有许多家青霉素工厂，要想自己的工厂在众多工厂中立于不败之地，改良工艺设计和对工厂车间设计是一件最起码的要求，比如说工厂空气的净化，工厂车间的消毒。近年来国内外市场对青霉素的需求呈攀升趋势，所以对于青霉素的供应量也逐渐提高，因此，青霉素工厂的发酵车间设计也就非常重要了。 关键词: 青霉素;发酵;工艺；车间设计
Annual workshop of 10,000 tons of penicillin fermentation design of drug factory Abstract Penicillin was efficient broad-spectrum antibiotics, its gram-positive bacteria to have very good inhibitory effect on people, penicillin fermentation to treat disease in life have very good curative effect.There are many penicillin factories at home and abroad to their factories in many factories in the factory invincible, process design and improvement of factory workshop design is a minimum requirement, for example the factory workshop air cleaning and disinfection.The market for penicillin is in rising trend at home and abroad in recent years , so demand for penicillin supply is also gradually improved, therefore, penicillin fermentation of workshop design also factory is so important. Keywords: penicillin; Fermentation; Technology ;Workshop desig n