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 (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 (8)
1.5青霉素的应用 (8)
2生产工艺总述 (9)
2.1 生产方法 (9)
2.2 工艺流程图 (10)
2.3 发酵工艺特点 (11)
2.3.1菌种介绍 (11)
2.3.2菌种的保藏 (12)
2.3.3孢子的制备 (12)
2.3.4种子制备 (12)
2.3.5发酵培养基介绍 (13)
2.3.6灭菌 (13)
2.3.7发酵 (13)
2.4 提炼工艺过程 (13)
2.4.1发酵液预处理 (14)
2.4.2提取 (14)
2.4.3精制 (15)
2.4.4成品鉴定 (15)
3工艺条件计算 (16)
3.1物料衡算 (16)
3.1.1工艺技术指标及基础数据 (16)
3.1.2发酵车间的物料衡算 (17)
3.1.3 1000t/a青霉素发酵车间物料衡算 (19)
3.2 能量衡算 (20)
3.2.1发酵热的计算 (20)
3.2.2换热面积的计算 (21)
3.2.3冷却水用量计算 (22)
3.2.4蒸汽消耗量计算 (22)
3.2.5无菌空气消耗计算 (23)
4工厂设计 (24)
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 (24)
5给排水 (25)
5.1 生产用水情况概述及要求 (25)
5.2 排水系统的划分和废水利用 (25)
6环境保护 (26)
6.1 生产过程中“三废”排放情况 (26)
6.2 处理方案 (27)
6.3 噪声控制 (27)
7节能 (28)
7.1 能耗分析 (28)
7.2 节能措施 (28)
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
2.3.1菌种介绍
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。
2.3.2菌种的保藏
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。
2.3.4种子制备
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。
2.3.5发酵培养基介绍
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。
2.3.6灭菌
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。
2.3.7发酵
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
2.4.1发酵液预处理
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)。
2.4.2提取
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]。
2.4.3精制
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。
2.4.4成品鉴定
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
3.1.1工艺技术指标及基础数据
（1）主要技术指标见表1.
表1. 工艺计算基础数据
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
1.6kg/（m3·h）
发酵辅助时间12h 发酵期间补葡萄糖
量
菌种培养时间40h 放罐发酵单位3500u/mL
（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。
3.1.2发酵车间的物料衡算
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：
)(9.645%
98%451000100035001000000
1000100030m V =??????=
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 =?= 补料量)(8.64%109.64733m V =?=
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
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
)(220113.4511kg V m ==
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
)(160450.1622kg V m ==
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
)(2361521kg m m m =+=
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
)(845893.415.0213kg V V m =+=
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
)(5.87)2.979.485(15.015.015.0214kg V V m =+?=+= （8）硝酸钾耗用量
)(5.87)2.979.485(15.015.015.0215kg V V m =+?=+= （9）磷酸二氢钾耗用量
)(6.8492.97592.09.48563.1592.039.1216kg V V m =?+?=+=
（10）油酸甘油酸耗用量
)(3.31268.6457.162.9702.49.48543.357.1602.442.33217kg V V V m =?+?+?=++= （11）豆油耗用量
)(1.57918.6433.192.9705.99.48553.733.1905.953.73218kg V V V m =?+?+?=++= （12）玉米油耗用量
)(8.4062.97236.09.48579.0236.079.0219kg V V m =?+?=+= （13）硅油耗用量
)(25.292.97021.09.485056.0021.0056.02110kg V V m =?+?=+= （14）氨水（26%）耗用量
)(59579.48526.1226.12111kg V m =?== 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
量
1000t/a 青霉素成产
的物料量 每日物料量
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
3.2.1发酵热的计算
发酵过程中的热平衡方程式为:
辐射蒸发搅拌生物发酵Q Q Q Q Q --+=
(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:
O H CO O H C 22261266660+→+ m o l KJ /2760
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
1000
426472760=??=生物
(2)搅拌热
由《发酵工厂设计概论》一得知书中:
《课程设计》 设计成绩： 批阅人： 批阅日期： 设计题目：年产2.8亿芍甘片生产车间工艺设计 设计者： 班级： 学号： 指导教师： 设计日期： 南京中医药大学药学院
设计任务书 一、设计题目 年产2.8亿芍甘片生产车间工艺设计 二、设计条件 （1）生产制度 年工作日：250天；1天2班，每班8 h，一天2班。 （2）药剂规格及原辅材料的消耗 依照各“中药制药分离技术课程设计”而定 ①规格：0.35 g/片 ②主要工序及原辅材料可参照 a. 药材干浸膏提取率：7.5%，干浸膏粉碎过筛收率：98% b.干法制粒：干浸膏粉末和辅料比为30:70，收率为98% c. 整粒、总混：收率为99% d. 压片、包衣：收率为98% e. 包装：内包收率为99%；外包无损耗 三、设计内容与要求 （1）确定工艺流程及净化区域划分； （2）物料衡算； （3）设备选型； （4）按GMP规范要求设计生产工艺流程图和车间工艺平面图； （5）编写设计说明书； 四、设计成果 （1）设计说明书一份 包括工艺概述、工艺流程及净化区域划分说明、物料衡算、设备选型及主要设备一览表、车间工艺平面布置原则、技术要求和说明。 （2）工艺流程图； （3）提取车间、制剂车间平面布置图（1∶100） 五、设计时间
设计时间为2周，从2015年6月12日至2016年6月24日。 目录 1 片剂生产工艺概述 (05) 1.1项目概述 (05) 1.2设计目的和意义……………………………………… 07 1.3设计内容 (07) 1.4 设计指导思想和设计原则 (08) 2 生产工艺流程简述 (08) 2.1生产方案、产品类型与包装方式 (08) 2.2生产规模、制度与方式 (09) 2.3工艺流程 (09) 2.3.1工艺流程制定的原则 (09) 2.3.2制粒压片工艺 (09) 2.3.3片剂的生产工艺 (11) 2.3.4工艺简介 (12) 3 物料衡算 (14)
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)
工艺设计的基本原则和程序 一、工艺设计的基本原则 水泥厂工艺设计的基本原则可归纳如下： (1)根据计划任务书规定的产品品种、质量、产量要求进行设计。 计划任务书规定的产品产量往往有一定范围，设计产量在该范围之内或略超出该范围，都应认为是合适的；但如限于设备选型，设计达到的产量略低干该范围，则应提出报告，说明原因，取得上级同意后，按此继续设计。 对于产品品种，如果设计考虑认为计划任务书的规定在技术上和经济上有不适当之处，也应提出报告，阐明理由，建议调整，并取得上级的同意。例如，某大型水泥厂计划任务书要求生产少量特种水泥，设计单位经过论证，认为大型窑改变生产品种，在技术上和经济上均不合理，建议将少量特种水泥安排给某中小型水泥厂生产，经上级批准后，改变了要求的品种。 窑、磨等主机的产量，除了参考设备说明和经验公式计算以外，还应根据国内同类型主机的生产数据并参考国内外近似规格的主机产量进行标定。在工厂建成后的较短时期内，主机应能达到标定的产量；同时，标定的主机产量应符合优质、高产、低消耗和设备长期安全运转的要求，既要发挥设备能力，但又不能过分追求强化操作。 (2)选择技术先进、经济合理的工艺流程和设备。 工厂的工艺流程和主要设备确定以后，整个工厂设计可谓大局已定。工厂建成后，再想改变其工艺流程和主要设备，将是十分困难的。例如，要把湿法厂改为干法厂，固然困难；要把旧干法厂改为新型干法厂，也非易事。例如，为了利用窑尾废气余热来烘干原料，生料磨系统也得迁移，输送设备等也得重新建设，诸如此类的情况，在某些条件下就不一定可行。 在选择生产工艺流程和设备时，应尽量考虑节省能源，采用国内较成熟的先进经验和先进技术；
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
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
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
机加工车间工艺设计的方法与步骤 一．前言 工艺设计工作在工厂工程设计中处于主导地位，工艺设计要综合考虑设计项目中技术、工艺、设备、布置、生产组织等各类问题，主要解决工厂在基建、技改阶段与总体有关的比较重大的问题，为设计项目建成投产后达到纲领产量，提高产品质量，降低消耗，取得良好的经济效益奠定基础。 机械加工车间在机械工厂的各车间中起着十分重要的作用，其产品的精度直接关系到工厂产品质量的好坏，故机械加工车间的工艺设计就显得非常重要。机械加工车间工艺设计是在明确了生产的对象、生产纲领后，就要考虑采用何种工艺技术、选用何种工艺装备，并确定工时定额水平、计算和决定采用一定数量的各种设备及劳动力。选用形式要适宜，应能满足生产技术要求；场地面积足够并具备各种公用设施的厂房，对其进行合理的布置和安排，使整个车间在生产过程中的生产工艺路线合理，物料流程量短，运输工作量最少。 x院承接了某厂调整、扩建的设计任务，其中笔者参与了该厂机械加工车间的工艺设计工作。该厂迁址新建的机械加工车间有200多台金属切削机床，对于设计这样大型的机械加工车间，需要进行全面、综合的分析比较，方能做出技术上先进，经济上合理的设计。 二．生产纲领 车间年生产纲领具体如下： (1)2.6万套某系列轻型载货气车后桥传动轴零部件的机械加工（每套后桥传动轴包括5种6件机加工零件）； (2)1.5万套该系列轻型载货汽车前桥总成零、部件的机械加工(每套前桥总成包括13种20件机加工零件)； (3)1万件火车客车轴承保持架的机械加工； (4)2千套机床配件的机械加工； (5)80套烟机配件的机械加工。 由上可知，该车间的生产纲领可分为主产品——某系列轻型汽车零件共18种45.6万件的机械加工；副产品——火车客车轴承保持架1万件、机床配件和烟机配件数百种两千多件的机械加工。 三．工艺设计 1．确定生产组织形式 根据车间的生产纲领，通过详细研究产品零件图样，分析制定各零件机械加工工艺，并参阅国内外有关技术文献，对国内几个先进同行厂家的同类型车间进行考察和参观，结合工厂主产品零件种类较少、批量大，而副产品零件种类繁多、批量小的情况，决定机械加工车间按混合原则组织生产。即主产品按零部件组织流水线生产，副产品按工艺性质组织机群式生产。这种按混合原则的生产组织形式符合产品的结构、工艺特征及产量的大小。 2．确定流水线的类型 车间主产品由于品种少、批量大，选用流水生产线的生产组织形式无疑是先进的。然而应采用什么类型的生产线呢？若采用先进的专机组成流水生产线，生产效率高、加工质量好，但工厂现已有大量的通用机床，若弃之而另购专机，势必花费大量投资。此次迁址新建资金比较紧缺．故从经济上讲购专机是不台理的。从工厂的实际出发，既要做到技术上先进，又要做到经济上合理，在选择流水线类型时，就必须考虑在充
330吨/年红霉素生产工厂的初步设计 摘要 本设计是为330吨/年红霉素生产工厂而进行的初步工艺设计。根据毕业设计大纲和设计任务要求该设计分别对各工艺作了详细阐述，以理论计算为依据，以实际工厂设计为参考，力求接近并切合实际。其主要包括生产工艺的各种指标、设备选形设计计算、物料衡算、水、电、汽的估算以及工艺流程图的设计。整个设计过程在保证达到设计要求和实际需要的前提下力求环保节能，从而能够获得更好的收益，降低对环境的影响，减少对环境的压力。最终理论计算结果在总收率65%的前提下，在发酵工段检测红霉素含量14000 U/mL，成品单位为720 U/mg，最终确定选用发酵罐体积为100 m3（8个），一级种子发酵罐0.5 m3（4个），二级种子发酵罐4 m3（4个），三级种子罐32 m3（4个）。提取工段总收率为70%，选取板框压滤机6个，溶媒萃取池3个，三足式离心机6个。符合设计的基本要求，同时满足国家标准。该设计成果主要采用形式为发酵车间平面布置图（1张），发酵工艺流程图（1张），发酵车间设备布置立面图（1张），提取车间设备布置图（1张）和发酵罐的三视图（1张）并编写详细数据说明书。 关键词：红霉素；工艺流程；设计
An Initial Technological Design for 330 t/a Erythromycin Factory Mao Hailong Biology Engineering 0801, School of Environmental and Biological Engineering, LiaoNing Shihua University, 113001, Fushun Abstract This subject is an initial technological design for Erythromycin with year output of 330 ton. According to the requirement, the process of erythromycin production and the calculation of the mass balance and heat quantity balance are completed. In this subject, all of them processes are expounded in detail. All the contents are based on the academic calculations. We refer to the practical designs in companies and make our best to approach to the practice. it mainly includes the production craft each kind of target, the equipment chooses the shape design calculation, material of the graduated arm of a steelyard calculation, the water, the electricity, the steam estimate as well as the flow chart design. The entire design process strives to guarantee the achievement of the design requirements and the actual needs.We also notice the environmental protection and energy conservation, which can bring a better income, reduce the diverse impact on the environment, and reduce the pressure on the environment. Under the condition of the final erythromycin's calculation 65%, the content of erythromycin fermentation broth is 14000 U/mL.The content of the end erythromycin product is 720μ/mg.The final selection of fermenter's volume is 100 m3. We need eight fermenters, four 0.5 m3First seed fermenters, four 4 m3 Second seed fermenters, four 32 m3 Third seed fermenters . The yield coefficient of Extraction process is 70%. Finally, we chose 6 Plate and frame filter presses, 3 Solvent extraction pools and 6 Centrifuge. All in all ,the designation meets the
青霉素是一类抗生素的总称。自从被发现以来，就被人们广泛应用于医疗行业。是用应得最多的一类抗生素，从此很多医学难题迎刃而解。也使人们致力于青霉素及其相关技术的研究。 青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力，带动了抗生素家族的诞生。它的出现开创了用抗生素治疗疾病的新纪元。 1942年美国就有制药企业对青霉素进行大量生产，当时青霉素主要用于治疗伤口发炎，它拯救了无数人的生命。而后随着人们认识的加深和科学技术的进步，青霉素工厂如雨后春笋般在全球崛起。 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。目前，中国已成为全球抗生素产量最大的国家，年产14.7万吨，在许多原料药生产方面已在全球拥有绝对优势。 本设计是设计一个年产一万吨的青霉素工厂。介绍了青霉素的发展史和生产工艺。对青霉素的生产的各个过程进行了详细的计算和介绍。最后对青霉素的发展进行展望。
2.1 青霉素概述[1] 青霉素(Benzylpenicillin / Penicillin)又被称为青霉素G、peillin G、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。青霉素是抗菌素的一种，是指从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷、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素。青霉素类抗生素是β-内酰胺类中一大类抗生素的总称。 1929年亚历山大?弗莱明发现了青霉素，它是应用于临床的第一个抗生素。青霉素多年来一致被国内外临床证实具有抗菌作用强、疗效高、毒性低等优点。很多人因为这个发现而存活。目前仍广泛地用于临床，特别是由于半合成青霉素的飞跃发展，使青霉素类药品在临床上的应用也日趋增多。青霉素是一族抗生素的总称，它们是由不同的菌种式不同的培养条件所得的同一类化学物质，其共同化学结构为： 图2.1 青霉素结构式 由(Ⅰ)式可见，青霉素分子是由侧链酰基与母核如(Ⅱ)式所示两大部分组成。母核为6-氨基青霉烷酸(6-amine penicillianic acid，6-APA)，它是由四氢噻唑环和β-内酰胺环稠合而成，也可看做是半胱氨酸(Ⅱ)式中虚线的左上方所示和缬氨酸(Ⅱ)式中虚线的右下方所示结合而成的二肽。青霉素分子中含有三个手性的碳原子，故具有旋光性。不同的侧链R构成不同类型的青霉素。若R为芐基，即为芐基青霉素或称为青霉素G。目前，已知的天然青霉素G疗效最好。如不特别注明，通常所谓的青霉素即指芐青霉素。在医疗上应用的有青霉素G钠盐、钾盐、普鲁卡因盐和芐基乙二胺盐等。 2.1.1 青霉素的分类 ⑴根据青霉素的制取分二类：由发酵液制取和半合成制取。 发酵液制取：青霉素(青霉素G)、青霉素V。 半合成制取：抗葡萄球菌青霉素、氨苄西林类、抗假单胞菌青霉素。 ⑵根据青霉素的特点分六类：青霉素G类：如青霉素G钾、青霉素G钠、长效西林等。 青霉素V类：(别名：苯氧甲基青霉素、6-苯氧乙酰胺基青霉烷酸) 如青霉素V钾等(包括有多种剂型)。
工艺设计及车间工艺布置 摘要： 工艺设计是工厂设计的主要环节，是决定全局的关键。工艺设计的主要任务——确定生产方法、选择生产工艺流程；确定生产设备的类型、规格、数量，选取各项工艺参数及定额指标；确定劳动定员及生产班制；进行合理的车间工艺布置。从工艺技术上、生产设备上、劳动组织上保证设计厂投产后能正常生产，在产品的数量和质量上达到设计的要求。 关键词：原则、步骤、选择、布置 一、工艺设计的基本原则和步骤 （一）工艺设计的基本原则 1．安全可靠、经济合理、技术先进 2．合理地选择工艺流程和设计指标 3．为生产挖潜和发展留有余地 4．合理考虑机械化、自动化装备水平 5．注意环境保护，减少污染 6．要考虑其它专业设计的要求，并为其设计提供可靠依据。 （二）工艺设计的步骤 初步设计时的步骤为: l．确定各车间生产任务。 2．选择生产工艺流程及主机设备。 3．确定主要工艺参数、定额指标及车间工作制度。 4．物料平衡计算。 5．设备选型及计算。 6．车间工艺布置并绘制工艺布置草图。 7．计算设备的电力安装容量以及蒸汽、压缩空气和其它动力需要量，计算人员数量和运输量。向土建等专业工种提供资料。 8．根据土建设计，绘制正式工艺布置图。 9．主要技术经济指标计算。 10．编写工艺设计说明书。 施工图设计时，如设计方案无变化，则不用编写工艺设计说明书，而要在工艺布置图的基础上，绘制管道系统图、设备安装图和溜管、支架等非标准件图。 二、工艺流程选择 （一）选择工艺流程的原则 选择工艺流程，首先要保证产品的质量要求，在满足产品质量要求的前提下，尽可能简化流程，缩短生产周期。工艺流程的选择还应充分体现技术上的先进性和可靠性。 要注意吸收类似工厂在实践中所积累的丰富经验。选用新设备、新技术、新工艺时要充分调查，反复论证，认真落实。 生产过程的机械化与自动化：是现代工厂发展的方向。选择流程时应从工厂
建厂流程 工厂建设项目主要细分为以下阶段和步骤，需要说明的是，其中不少步骤往往是同步进行的，项目成功的关键因素之一就是项目管理和协调。 一、前期相关审批 主要包括：工厂项目立项备案、用地、选址及环境评审、获取土地使用证及规划审批等这几项内容其中部分是可以同步进行的，大部分地区的具体操作流程基本大同小异，部分地区可能会在具体细节上顺序及操作方式会有所不同。 买地建厂投资流程：签订投资意向或合资合作意向书、工商注册(工商行政管理局)、企业名称预先核准申请表、公司具体名称、股东名称、出资总额、出资比例（如股东是法人，需带营业执照副本复印件）、验资证明、环保证明、房产证明 项目备案(计划局、发改委)：编制项目简介、填写项目申请备案表、项目备案请示、企业法人营业执照正副本复印件、组织机构代码证复印件 相关手续办理(环保局、建设局、土地局)：环保评审∕审批、选址意见书、建设用地规划许可证、地质灾害评估报告、土地评估、建设用地勘测定界报告、建设用地预审 办理土地证(土地局)：地籍调查表、用地申请及法人身份证复印件、公司章程及营业执照、国土资源局规划股出图意见、建设部门一证一书、环保证明、一书四方案、土地评估 工厂选址 下列因素是进行设施选址时必须考虑的： 1、地理位置、当地各项成本及原材料和成品运输成本； 2、劳动力的获取条件及雇员生活环境质量； 3、与市场或客户的接近程度及服务的便利程度； 4、与供应商和生产制造资源的接近程度和便利程度； 5、政策优势及当地其它软环境。 6、越来越多的投资者关注风水和运势 二、厂房整体及配套设计 设计通常包括设计前期工作、初步设计和施工图设计3个阶段。 ①设计前期工作：包括可行性研究、厂址选择和设计任务书的编制。设计任务书由建设项目的主管部门组织编制，其目的是根据可行性研究报告和厂址选择报告,对建设项目的主要问题,即产品方案、建设规模、建设地区和地点、专业化协作范围、投资限额、资金来源、要求达到的技术水平和经济效益等作出决策。 ②初步设计:根据批准的设计任务书进行编制。初步设计包括：确定主要原材料、燃料、水、动力的来源和用量；规定工艺过程、物料储运、环境保护等设计的主要原则；明确设备、建筑物和公用系统的构成和要求；进行工厂布置，设计全厂和车间的平面布置图；提出生产组织、管理信息系统和生活福利设施的方案；计算主要设备材料的数量、各项技术经济指标和工程概算。批准后的初步设计是建设投资的拨款、
1 发酵菌种及其制备 1.1发酵菌种从哪里来的？企业自主研发的？怎样研发的？还是从别的研发中心或企业购买的？生产性能怎么样（如：产物的产率如何？生产出的产品的品质如何？） 发酵菌种如果是基因工程菌，这个基因工程菌是怎样被研发、创造出来的？转基因的过程是怎样的？具体操作过程。（了解） 1.2菌种的扩大培养的过程 2 原料及其预处理 2.1有哪些原料和辅料？分别有什么作用呢？ 2.2原料需要进行怎样的预处理，才可以给微生物“吃”呢？或者预处理到什么程度再用酶（或几种酶）来催化？ 3 如果是好氧发酵——供应氧气的问题：氧气或无菌空气是怎么制备的？怎样将氧气供应到发酵罐内的？没有利用完的氧气或者产生的代谢气体（如CO2）怎样排掉？ 4 发酵机理 4.1单纯从生物化学的角度 我好奇的是：产物生成的过程：到底是怎样的一系列酶促反应过程呢？这是从定性方面来了解。 从定量的角度：每生产单位质量（如1kg）的产物，需要多少原料呢？（原料可能好几种，那么就是分别多少kg 主料，或者还需要多少kg的辅料？） 4.2从微生物的生长繁殖和自身代谢角度 我好奇的是：微生物这种神奇的生物，是怎样一步步“吃掉”培养基（或者称发酵液，代谢底物等）的？又代谢出了什么产物？我们需要的产物最终在什么地方？——菌体内？菌体外？ 4.3从我们人需要的角度——代谢控制发酵 我们是通过怎样的手段？控制微生物的代谢途径，来实现我们所需产物的积累的？ 5 发酵工艺及设备 发酵工艺是怎样的过程？通过怎样的工程手段，实现产物的生产的？即技术和设备上的问题。 生产工艺的关键技术有哪些？关键点有几个。 发酵过程要平稳有序进行的话，要控制哪些参数或因素？这些参数或因素维持在什么水平或数值上？通过怎样的办法使这些参数稳定或变化（如果参数需要调节的话）？ 整个工艺过程的控制和操作，具体到每一个工段，分别都有哪些注意事项？ 6 产物的获得、产品的包装，及企业效益问题 6.1由产物到产品的过程是怎样的？ 6.2产品如何包装？ 6.3生产这个发酵产品的主要企业有哪些？ 具体到某个企业：这个企业每年给社会提供多少吨的产品？企业养活多少员工？企业整体的利润每年是多少？员工各方面待遇如何？这个企业的环境效益怎么样？是制造污染（如：排三废污染较多的发酵企业）？还是消除污染的（如污水处理企业）？还是不制造污染也不消除污染？企业文化怎样？企业管理水平如何？人员培训情况？等等。 7 整个发酵过程需要重点检查哪几个指标？ 发酵过程的参数检测和发酵产品的质量检测。 7.1发酵过程中要检测哪几个参数？检测方法是？用什么检测仪器？怎样操作？ 7.2产品要化验哪几个指标？用什么方法？什么仪器？操作步骤？ 8对发酵过程产生的废物进行处理（废水、废气、废渣的处理） 参考书目： 1《发酵工程原理与技术》李艳主编，高等教育出版社,2007.1 2《发酵工程原理与技术应用》余龙江主编，化学工业出版社，2006.6 3《现代发酵工艺原理与技术》田洪涛主编，化学工业出版社，2007.1 一、发酵食品 1谷物的发酵：酱油，酱类（豆瓣酱或甜面酱），豆豉，食醋，豆腐乳，味精，黄酒，米酒，啤酒，白酒等。 2水果的发酵：葡萄酒，其他果酒（如：大枣干酒，樱桃酒，柿子酒，等各色水果发酵饮品），苹果醋，等等