生物工厂设计
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生物工厂设计概论生物工厂是指利用生物技术和生物材料制造产品的工厂。
它是将生物学、化学、工程学和信息学等多学科的知识综合运用于生产过程中的一种新型工厂模式。
生物工厂的设计旨在实现可持续发展,提高生产效率,减少资源消耗和环境污染。
生物工厂的设计应从以下几个方面考虑:1.工艺流程设计:生物工厂的工艺流程应合理设计,确保生产过程的高效性和可控性。
在工艺设计中,应考虑原料的选择和预处理、反应器的设计和运行参数的优化等因素。
同时,还需要考虑生物工厂的规模和生产能力,以满足市场需求。
2.设备选择和布局:生物工厂的设备选择和布局应根据工艺流程的要求进行。
设备的选择应考虑其性能、可靠性和可持续性等因素,以提高生产效率和降低能耗。
设备的布局应合理安排,确保生产过程的顺利进行,减少物料和能源的浪费。
3.自动化和信息化:生物工厂的设计应充分考虑自动化和信息化技术的应用。
通过自动化技术,可以实现生产过程的智能化和自动化控制,提高生产效率和产品质量。
通过信息化技术,可以实现生产过程的实时监测和数据分析,提高生产过程的可控性和可追溯性。
4.能源利用和环境保护:生物工厂的设计应注重能源利用和环境保护。
在能源利用方面,应优化能源的利用效率,降低能源消耗。
在环境保护方面,应采取措施减少废水、废气和固体废物的排放,提高资源的循环利用率。
5.安全和卫生:生物工厂的设计应注重安全和卫生。
在安全方面,应采取措施确保生产过程的安全性,防止事故的发生。
在卫生方面,应采取措施确保生产过程的卫生和产品的安全性。
总之,生物工厂的设计是一个复杂而综合的过程,需要综合运用多学科的知识和技术。
只有在合理设计的基础上,生物工厂才能实现可持续发展,提高生产效率,减少资源消耗和环境污染。
生物工厂设计概论绪论1.课程旳目旳:培养学生具有工厂工艺设计旳能力,结合毕业实习和毕业设计,完毕工程师旳综合性基本训练。
2.总(整)体设计:但凡设计范围波及到整个工业企业旳,称总体设计。
——发酵工厂旳总体设计有总平面、工艺、供排水、供电、供汽、土木建筑等设计以及有关厂址选择、生产检测与控制仪表、环境保护、生产组织与劳动定员、技术经济与概算等内容。
3.局部设计:但凡设计旳范围不波及整个工业企业旳所有内容,而只是其中旳某些部分,甚至于某一种部分或某一种设备,称局部设计。
——新建厂旳设计一般属于总体设计,扩建厂旳设计一般属于局部设计者居多。
4.生产工艺设计旳重要根据(1)可行性研究汇报以及设计计划任务书。
(2)项目工程师或项目总负责人下达旳设计工作提纲和总工程师作出旳技术决定。
(3)如采用新原料品种、新技术和新设备时,必须在技术上有切实把握并且根据了正式旳试验研究汇报和技术鉴定书,经设计单位领导核准后方可作为设计根据。
5.内容和深度:按初步设计阶段和施工图设计阶段有不一样旳内容和深度第一章基本建设程序1. 基本建设程序旳内容(1).建设前期阶段工作内容包括:项目申报阶段、初步设计阶段工作程序为:(理解)一种工程项目从社会发展、工业布局、市场需求和地区、行业发展规划—→项目申请汇报—→上报审批、立案—→初步设计、总概算工作—→初步设计图纸、文献、总概算—→上报审批(同意后,才能进入第二阶段建设期工作。
)(2).建设期阶段(3).交付有效期旳工作程序2.项目申请汇报旳任务项目申请汇报是设计工作旳前奏,其任务是向国家、省、市有关主管部门直接申请工程项目,以期同意立项,进行厂址选择调研工作及可行性研究工作。
对于大、中型工程项目国家有严格旳管理规定,需要按程序报国家有关部门同意。
对于小型工程项目,项目提议书由主管部门同意,可按明确旳设计方案,直接进行施工图设计,使设计程序得以简化。
3.可行性研究旳任务和意义可行性研究,是按照同意旳项目提议书,由上级主管部门组织,也可委托征询或设计单位进行。
生物工程工厂设计概论生物工程是一门涉及生物科学、工程学和技术的交叉学科,致力于将生物系统或生物分子用于工业生产和商业利用。
生物工程工厂是进行生物工程生产的场所,设计概论是对生物工程工厂进行规划和设计的原则和方法的总结和概括。
本文将从物理布局、设备设计、环境控制、生产流程和安全等方面对生物工程工厂设计进行探讨。
首先,在物理布局方面,生物工程工厂的布局应根据生产流程和设备的功能和要求进行合理的规划。
不同生产环节的设备、区域和人员应有明确的空间分隔,以确保生产过程的顺利进行。
此外,对于涉及危险品和生物物质的操作区域,应有专门的封闭场所进行管理,确保生产的安全和环境的保护。
其次,在设备设计方面,生物工程工厂应根据生产产品的特性和要求选择合适的设备,并进行合理的布局和配置。
设备应具备先进的技术和功能,以提高生产效率和产品质量。
同时,应考虑到设备的可操作性和维护性,使操作人员能够方便地进行操作和维护,降低生产成本和风险。
第三,在环境控制方面,生物工程工厂应具备合适的环境条件以支持生产过程。
例如,在温度、湿度、通风和洁净度等方面应进行精确的控制和调节,以满足不同生产环节对环境要求的不同。
此外,还应加强废水、废气和废物的处理和管理,减少对环境的污染和损害。
第四,在生产流程方面,生物工程工厂应采用合理的流程和操作规程,保证生产的连续性和稳定性。
生产流程应进行适当的划分和分段,以确保各个环节的衔接和协调。
同时,应确保生产过程的监控和控制,及时发现和处理异常情况,避免对产品质量和生产进度的影响。
最后,在安全方面,生物工程工厂应制定和执行严格的安全制度和操作规程,确保人员和设备的安全。
同样重要的是,应进行安全教育和培训,提高员工的安全意识和操作技能。
对于危险品和生物物质的使用和处理,应采取相应的安全措施,减少事故的发生和对环境的影响。
综上所述,生物工程工厂设计需要考虑物理布局、设备设计、环境控制、生产流程和安全等多个方面。
生物工程工厂设计概论教案嘿,小伙伴们!今天咱们来唠唠生物工程工厂设计概论这档子事儿。
这就好比是要搭建一个超级神奇的生物魔法世界,不过这个世界是由各种科学原理和实际操作堆积起来的。
咱先说说这个生物工程工厂的选址吧。
这选址啊,就像找对象一样挑剔。
不能太偏僻,不然就像把自己孤立在孤岛上,原材料进不来,产品出不去,那可就成了被遗忘的角落,就像深山里无人问津的老古董。
也不能太热闹,不然周围的干扰因素就像一群调皮的小恶魔,吵得生物反应都不能好好进行了。
再讲讲厂房布局。
这厂房布局就像是一场精心编排的舞蹈。
每个部门、每台设备都得有自己的位置,就像舞蹈演员有自己的站位一样。
发酵车间、提取车间、纯化车间这些,就像舞蹈中的不同段落,要衔接得自然流畅。
要是布局乱了,那就像是一场群魔乱舞,设备之间互相“打架”,物料在里面晕头转向,不知道该往哪儿去了。
说到设备的选择,这就像给超级英雄选武器一样重要。
你不能随便拿个东西就来凑数。
那些设备啊,得符合生物工程的特殊要求,就像超级英雄的武器得匹配他的超能力。
如果选错了设备,那就像让绿巨人拿着小牙签去战斗,根本发挥不出作用,整个生物工程就会像个泄了气的皮球,软趴趴的。
还有工艺管道的设计呢,这就像是给生物工程工厂打造一套复杂的血管系统。
管道要四通八达,把各种物料和能量输送到每个需要的角落。
要是管道设计得不合理,那就像人的血管堵塞了一样,整个工厂就会生病,物料流不动,反应停摆,那可就糟糕透顶啦。
生物工程工厂的安全设计也绝不能忽视。
这就像给工厂穿上一层坚固的铠甲。
要防止那些生物危害像小怪兽一样跑出来捣乱,也要避免火灾、爆炸这些危险像大恶龙一样把工厂一口吞掉。
在设计的时候,还得考虑到环保呢。
不能让生物工程工厂成为一个污染大地的大恶魔。
得像个环保小卫士一样,把废水、废气、废渣都处理好,让工厂和周围的环境和谐相处,就像邻居之间互相分享美食一样美好。
我们在设计的时候也要考虑成本啦。
这就像居家过日子一样,得精打细算。
红霉素生产物料衡算1、红霉素发酵工艺流程示意图工艺流程如下:沙土管包子母瓶斜面培养子瓶斜面培养种子培养液小罐种子液中罐种子液大罐发酵放罐放罐发酵液预处理碱化〔使PH为8.0-8.4〕板框过滤滤液〔加萃取溶媒〕轻液结晶洗水枯燥成品检验合格产品包装〔不合格产品回收)。
一般红霉素工艺如下列图所示:空气原料孢子加压配料斜面培养冷却发酵摇瓶培养除水碱化一级种子过滤萃取二级种子豆油离心丙醇成盐淋洗烘干包装销售图1:红霉素生产工艺流程示意图2、工艺技术指标与根底数据〔1〕主要技术指标见表表1:红霉素发酵工艺主要技术指标表2:培养基配比〔质量分数〕:〔2〕发酵罐补料情况丙醇:发酵后24小时开场补,开场补之前要取样观察菌丝状态,菌丝需呈网状、展开,发酵液粘度达6S左右,补料前半小时去无菌样品,与正点取样相差1~2小时,24~32h时间每4h补12L丙酮,33~144h每小时补6L。
糖:糖可以通过菌体代谢后而调节发酵液的PH值,也可以做为红霉素放线菌的代谢碳源,大罐发酵30h时取样测PH值,大罐补淀粉液化糖1.7t,淀粉0.3kg,在80°C左右保温液化30min,一次消一到两个罐的淀粉液化糖。
油:本发酵工艺补油主要为豆油。
发酵后24开场补,其实速率为4L/h,以后看液面调整补油速度。
假设液面高那么应提前2h左右,每4h补6L,放罐前一个班每4h补10L。
油用于消泡和提高碳源。
水:放罐前两个班补水,每吨水加泡敌1L,玉米浆10L,30h左右根据液面补500-800t纯水,如果发酵过程中发酵液体积偏少,每班需补100-200L纯水。
全料:6-8小时根据液面下降情况可补全料,补前半小时取样。
3、培养基总物料衡算〔1〕放罐成熟发酵液量:根据产品质量µ1、放罐发酵单位µ2、提取总收率n 、年生产天数t 、倒罐率r ,可计算生产1000kg 成品所需的发酵液量。
V 0〔2〕放罐成熟发酵液量V 0分为三个局部组成: 底料 V 01=160×〔1-i 0-j 0)=160×76%=121.6〔m 3〕 种\液量 V 02=160×j 0=160×14%=22.4〔m 3〕 补料量 V 03=160×i 0=160×10%=16〔m 3〕〔3〕二级种子罐种液量 V 1由两局部组成:底料 V 11= V 02÷〔1- s 1〕×〔1-j 1〕=22.4÷0.90×70%=17.42〔m 3〕 种液量 V 12= V 02÷〔1- s 1〕×j 1=22.4÷0.90×30%=7.47〔m 3〕〔4〕一级种子干种液量V 2由两局部组成:底料 V 21= V 12÷(1-s 2)×〔1-j 1〕=7.47÷0.9×65%=5.39〔m 3〕 接种量 V 22= V 12÷(1-s 2)×j 2=7.47÷0.9×35%=2.99〔m 3〕)(160)03.01(84.0106000107501000)1(100036621m r n =-⨯⨯⨯⨯⨯=-⨯⨯⨯=μμ〔5〕发酵罐底料的物料用量:发酵罐培养基配方×V01÷(1-s0)×ρ0淀粉:m01=5%×V01÷(1-s0)×ρ0=5%×121.6÷0.9×1050=7093.3〔kg〕豆粉:m02=2.2%×V01÷(1-s0)×ρ0=2.2%×121.6÷0.9×1050=3121.1〔kg〕玉米粉:m03=1.8%×V01÷(1-s0)×ρ0=1.8%×121.6÷0.9×1050=2553.6〔kg〕氯化钠:m04=0.65%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.65%×121.6÷0.9×1050=922.1〔kg〕豆油:m05=0.50%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.50%×121.6÷0.9×1050=709.3〔kg〕碳酸钙:m06=0.65%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.65%×121.6÷0.9×1050=922.1〔kg〕碳酸铵:m07=0.18%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.18%×121.6÷0.9×1050=255.4〔kg〕生物氮:m08=0.80%×V01÷(1-s0)×ρ0=0.80%×121.6÷0.9×1050=1134.9〔kg〕糊精:m09=0.00%×V01÷(1-s0)×ρ0=0〔kg〕〔6〕发酵罐补料物料用量:发酵罐补料培养基配方×V03÷(1-s0)×ρ0m31=4.38%×V03÷(1-s0)×ρ0=4.38%×16÷0.9×1050=817.6〔kg〕豆粉:m32=3%×V03÷(1-s0)×ρ0=3%×16÷0.9×1050=560〔kg〕玉米粉:m33=1.25%×V03÷(1-s0)×ρ0=1.25%×16÷0.9×1050=233.3〔kg〕氯化钠:m34=1.63%×V03÷(1-s0)×ρ0=1.63%×16÷0.9×1050=304.3〔kg〕豆油:m35=0.88%×V03÷(1-s0)×ρ0=0.88%×16÷0.9×1050=164.3〔kg〕碳酸钙:m36=0.063%×V03÷(1-s0)×ρ0=0.063%×16÷0.9×1050=11.76〔kg〕碳酸铵:m37=0.175%×V03÷(1-s0)×ρ0=0.175%×16÷0.9×1050=32.7〔kg〕生物氮:m38=0.00%×V03÷(1-s0)×ρ0=0〔kg〕糊精:m39=4.5%×V03÷(1-s0)×ρ0=1.5%×16÷0.9×1050=280〔kg〕〔7〕二级种子罐底料的物料用量:二级种子罐培养基配方×V11÷(1-s1)×ρ1淀粉:m11=1.8%×V11÷(1-s1)×ρ1=1.8%×17.42÷0.9×1150=400.7〔kg〕m12=1.5%×V11÷(1-s1)×ρ1=1.5%×17.42÷0.9×1150=333.9〔kg〕玉米粉:m13=0.60%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.60%×17.42÷0.9×1150=133.5〔kg〕氯化钠:m14=0.30%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.30%×17.42÷0.9×1150=66.8〔kg〕豆油:m15=0.60%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.60%×17.42÷0.9×1150=133.5〔kg〕碳酸钙:m16=0.50%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.50%×17.42÷0.9×1150=111.3〔kg〕碳酸铵:m17=0.12%×V11÷(1-s1)×ρ1=0.12%×17.42÷0.9×1150=26.7〔kg〕生物氮:m18=0.00%×V11÷(1-s1)×ρ1=0〔kg〕糊精:m19=1.2%×V11÷(1-s1)×ρ1=1.2%×17.42÷0.9×1150=267.1〔kg〕〔8〕一级种子罐底料的物料用量:一级种子罐培养基配方×V21÷(1-s2)×ρ2 淀粉:m21=1.8%×V21÷(1-s2)×ρ2=1.8%×5.39÷0.9×1200=129.36〔kg〕豆粉:m22=1.5%×V21÷(1-s2)×ρ2=1.5%×5.39÷0.9×1200=107.8〔kg〕m23=0.60%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.60%×5.39÷0.9×1200=43.12〔kg〕氯化钠:m24=0.30%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.30%×5.39÷0.9×1200=21.56〔kg〕豆油:m25=0.60%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.60%×5.39÷0.9×1200=43.12〔kg〕碳酸钙:m26=0.50%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.50%×5.39÷0.9×1200=35.93〔kg〕碳酸铵:m27=0.12%×V21÷(1-s2)×ρ2=0.12%×5.39÷0.9×1200=8.6〔kg〕生物氮:m28=0.00%×V21÷(1-s2)×ρ2=0〔kg〕糊精:m29=1.2%×V21÷(1-s2)×ρ2=1.2%×5.39÷0.9×1200=86.2〔kg〕〔9〕总物料用量:发酵罐补料物料用量+发酵罐补料物料用量+二级种子罐底料的物料用量+一级种子罐底料的物料用量淀粉:m1=m01+m31+m11+m21=8440.9〔kg〕豆粉:m2=m02+m32+m12+m22=4122.7〔kg〕玉米粉:m3=m02+m32+m12+m22=2963.6〔kg〕氯化钠:m4=m02+m32+m12+m22=1314.7〔kg〕豆油:m5=m02+m32+m12+m22=1050.3〔kg〕碳酸钙:m6=m02+m32+m12+m22=1081.1〔kg〕碳酸铵:m7=m02+m32+m12+m22=323.4〔kg〕生物氮:m8=m02+m32+m12+m22=1134.9〔kg〕糊精:m9=m02+m32+m12+m22=633.3〔kg〕根据年生产1000kg成品发酵所需的原材料与其他物料的衡算结果,可求得年生产16000t成品所需的总物料、每日用量,以与大罐培养基,大罐补全料,中罐培养基和小罐培养基各自所需的物料总量、每日用量。
可编辑修改精选全文完整版生物工程工厂设计概论(考试题)一、名字解释柱网:柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交,在平面上排列所构成的网格线,称为柱网柱距:柱距是由横向定位轴线间的尺寸表示的跨度:跨度是由纵向定位轴线间的尺寸表示的,跨度在18m和18m以下时,应采用3m的倍数,跨度在18m以上时,应采用6m的倍数。
设备布置图:设备布置图是用来表示设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置,并能直接指导设备的安装的重要技术文件。
相对标高:相对标高是把室内首层地面高度为相对标高的零点,用于建筑物施工图的标高标注。
GMP:药品生产管理规范,是药品生产质量管理的基本准则,适用于药品制剂生产的全过程和原料药生产中影响成品质量的关键工序。
公称直径:管子的公称直径是指管子的名义直径,即不是管子内径,也不是它的外径,而是与管子的外径相近又小于外径的一个数值。
公称压力:通称压力,一般应大于或等于实际工作的最大压力。
清洁生产:是实现可持续发展战略的需要,它彻底改变了过去被动的、滞后的污染控制手段,从根本上扬弃了末端治理的弊端,强调在污染产生之前就予以削减,即在产品及其生产过程并在服务中减少污染物的产生和对环境的不利影响。
二、填空题11、生物工程工厂生产车间一般由、、等部分组成。
2、厂房的框架结构是由和组成。
3、生物制药的车间布置设计必须达到对洁净厂房的要求。
4、空气洁净的含义,其一是指,其二是指。
5、生物工程工厂建筑物按厂房的层数分类,可分为,和厂房三类,主要由生产工艺特点和工艺设备布置要求所决定。
6、生物工程工厂厂房外形一般有、、、和型等数种。
7、生物工程工厂常用的管材有、、、。
8、管道布置设计的主要依据是带控制点的、、、等。
9、按锅炉燃用的燃料可分为:、和。
三、简答题1、车间布置设计的任务(1)确定车间火灾危险类别、爆炸和火灾危险性场所等级、GMP洁净度等级、卫生等级等(2)确定车间的结型式及主要尺寸,并对生产区、辅助区、行政生活区位置进行布局;(3)确定车间所有设备在车间建筑平面和空间的相对位置。
生物工程工厂设计生物工将生物领域的知识和技术应用于工程领域,以解决生物领域相关问题的学科。
而生物工程工厂的设计是在利用生物工程技术进行生产的基础上,将工艺流程和设备进行优化和布局,以实现高效、安全、可持续发展的生产目标。
下面是一个生物工程工厂设计的简要描述。
首生物工程工厂设计中,应该根据生产的具体要求,和设备的选择。
例如,对于生物制药工厂来说,工艺流程可能包括菌种培养、发酵、纯化和制剂等环节。
在选择设备时,应该考虑到生产规模、产品品种、设备功能和自动化程度等因素,以使工厂的生产能力和品质得到最大程度的提升。
其次,在生物工程工厂的设计中,应当重视工厂的平面布局和装置的空间布置。
合理的布局能够提高生产效率和工作安全。
设备之间的距离应当适中,以确保操作人员的便捷性和生产流程的顺畅性。
同时,应当考虑到防火、防爆、通排放等方面的要求,以保障工厂的环境和操作安全。
此外,生物工程工厂在设计中还应当注重设备的清洁和消毒。
由于生物工程生产中使用的是活性菌种或细胞培养,因此,设备和管道的清洁和消毒非常关键,以避免交叉污染和杂质的输入。
可以采用常规的清洗和灭菌方法,如蒸汽灭菌、高压灭菌和化学消毒等,以确保产品的质量和安全。
最后,在生物工程工厂的设计中,应当充分考虑环保和能源的利用。
生物工程生产通常会产生一些废弃物和废水,因此,应当设计相应的处理系统,将废弃物和废水进行处理和回收利用。
此外,应当优化生产过程和设备的设计,降低能源消耗,提高能源利用效率,以实现可持续发展。
总之,生物工程工厂的设计需要综合考虑生产要求、工艺流程、设备选择、清洁消毒、环保和能源利用等因素。
只有通过合理的设计和优化,才能建立出高效、安全、环保和可持续发展的生物工程工厂。
生物工厂设计范文生物工厂设计是一种将生物技术应用于工业生产的方法,通过利用生物体的代谢能力和生物催化剂,实现高效、环保的生产过程。
生物工厂设计的目标是提高生产效率、降低能源消耗、减少废物排放,并且能够适应不同的产品需求。
1.生物体选择:选择适合工业生产的生物体,如细菌、酵母、真菌等。
需要考虑其代谢能力、耐受性、成本等因素。
2.底物选择:选择适合生物体代谢的底物,如糖类、脂肪类、氨基酸等。
需要考虑底物的可获得性、成本、对环境的影响等因素。
3.反应器设计:选择合适的反应器类型,如发酵罐、生物膜反应器、生物滤池等。
需要考虑反应器的体积、传质效果、温度、pH等因素。
4.控制系统设计:设计适当的控制策略,包括温度、pH、氧气供应、底物供应等的控制。
需要考虑控制系统的准确性、稳定性、实时性等因素。
5.分离纯化系统设计:设计适当的分离纯化系统,用于分离产品和废物。
可以采用离心机、过滤器、蒸发器等设备。
需要考虑分离纯化系统的效率、成本、对环境的影响等因素。
6.废物处理系统设计:设计适当的废物处理系统,包括废水处理、废气处理等。
需要考虑废物处理系统的效率、成本、对环境的影响等因素。
7.安全措施设计:设计适当的安全措施,包括生物安全、化学安全等。
需要考虑安全措施的可行性、成本等因素。
生物工厂设计的优势是可以利用生物体的高效代谢能力和选择性,生产高纯度、高效率的产品。
相比传统化学工厂,生物工厂可以减少能源消耗、减少废物排放、减少对环境的污染。
另外,生物工厂还可以利用可再生资源,降低对非可再生资源的依赖。
然而,生物工厂设计也存在一些挑战。
首先,生物体的代谢能力和选择性受到限制,无法处理所有底物。
其次,生物工厂的建设和运营成本相对较高,需要大量的投资和专业人员。
此外,生物工厂的运营过程需要严格的控制,一旦出现故障可能会导致生产中断和经济损失。
总之,生物工厂设计是一项复杂而有挑战性的工作,需要综合考虑生物体选择、底物选择、反应器设计、控制系统设计、分离纯化系统设计、废物处理系统设计和安全措施设计等方面。
生物工程工厂一般分三段设计
是的,生物工程工厂一般分为三个主要的设计段落:上游工程、下游工程和分析测试。
这些段落分别负责生物制品的生产前、生产中和生产后的各个环节。
1. 上游工程:主要负责生物材料的生产和准备工作。
这包括基因工程和发酵工程,用于生产细胞培养和微生物发酵所需的培养基、载体DNA以及其他生物材料。
2. 下游工程:主要负责生物制品的提取、纯化和制备工作。
这包括对发酵过程产生的混合溶液进行固液分离、精细分离和纯化,以获取纯度较高的目标产物。
3. 分析测试:主要负责对生物制品进行质量评估和控制。
这包括对产品的物理性质、化学性质、微生物污染和潜在杂质进行检测和分析,确保最终产品符合质量标准和法规要求。
这三个设计段落在生物工程工厂中密切合作,协同完成生产流程,并确保产品的质量和安全性。
如有更详细的问题或特定领域的需求,可以详细描述我可以为您提供相关知识。
《生物工厂设计》课程设计任务书一、课程目的:在学生基本学完大学全部课程,掌握了基础理论,专业理论,专业知识的基础上,培养学生具备发酵工厂工艺、工程设计的能力,进行培养工程师的综合性基本训练。
已修课程:微生物学、生物化学、化工原理、啤酒工艺学、酒精工艺学、氨基酸工艺学、酶制剂工艺学(酶技术)、发酵工程与设备、生化工程、生物工程下游技术、建筑概论等。
时间:2012~2013学年第一学期第十二周至第十三周人员分组及分工以3~5人一小组,每组题目略有不同,每组完成部分工段的全部工艺设计,每人应当完成工段工艺流程设计和车间平面布置设计,一~二个主体设备的工艺设计及选型计算,若干典型辅助设备选型设计。
二、设计内容:1.啤酒厂生产车间工艺设计(年产1000、2000、3000、4000、5000到50000)2.酒精厂生产车间工艺设计(年产1000、2000、3000、4000、5000到50000)3.味精厂生产车间工艺设计(年产1000、2000、3000、4000、5000到50000)4.白酒厂生产车间工艺设计(年产1000、2000、3000、4000、5000到6000)5.红葡萄酒厂生产车间工艺设计(年产1000、2000、3000、4000、5000到50000)6.深层液态食用醋厂生产车间工艺设计(年产1000、2000、3000、4000、5000到10000)主要参考书:《发酵工厂工艺设计概论》、《化学工程原理》、《发酵工艺与设备》、《酿造洒工艺学》、《酒精工艺学》、《氨基酸工艺学》、《酶制剂工艺学》、《啤酒工业手册》、《酒精工业手册》、《化工工艺设备设计手册》。
三、设计说明书要求1.工艺设计说明书;内容为:设计任务书、产品方案、物料衡算、气、水计算、设备选择和计算、管路计算、车间面积、车间布置情况说明。
2.主要设备明细表;将所有设备用一览表表示出来。
四、设计图纸要求运用所掌握的制图基本知识,绘制规定量的图纸,图面清晰,表达准确,符合2002年中华人民共和国国家标准《房屋建筑制图统一标准》(GB/TJ 50001-2001)中的规范要求。
1.生产工艺流程图,要求为生产工艺流程草图。
2.生产车间设备平面图;按照施工图的画图标准进行绘制设备平面布置图。
内容有:定位轴线、车间建筑物和构件的轮廓、设备外形轮廓、设备在平面图上的安装定位尺寸、轴线尺寸、设备名称及相关的设计说明,字体采用仿宋体书写。
图之格式同机械制图。
3.剖视图至少要绘制一张设备车间布置剖视图,绘图要求同车间平面图。
4.管路布置图;在车间平面图的基础上,绘制车间管路的局部平剖图,线型按照标准绘制。
五、时间安排1、在2012-2013第一学期12、13周进行。
2、日期从11月5号-11月16号。
3、开始10月21号-11月7号进行计算、查找资料、选择设备。
4、11月8号-11月16号期间在综合楼10楼绘图纸。
在此期间每天点一次名。
5、11月16号每位学生自己收图纸,倒出绘图教室。
6、11月16-17号答辩。
评定成绩。
以下的设计条件可作为参考,同学也可查找新的工艺条件,自行设计。
一.啤酒厂生产车间工艺设计(重点为糖化,发酵车间)基础数据:生产规模: 50,000吨/年(或100,000吨/年)产品规格: 12度(或10度)淡色啤酒生产天数: 300天/年原料配比:麦芽:大米=70:30原料利用率: 98%麦芽水分: 6%;大米水分: 12%无水麦芽浸出率78%;无水大米浸出率:90%啤酒损失率(对热麦汁):冷却损失:7%;发酵损失:1.5%;过滤损失:1.5%:装瓶损失:2%;总损失: 12%糖化次数:生产旺季(150天) 8次/天生产淡季(150天) 4次/天设计内容:1.根据以上设计任务,查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料,工艺参数与数据,进行生产方法的选择,工艺流程与工艺条件的确定与论证。
2.工艺计算:车间的物料衡算;糖化车间的热量衡算(即蒸汽耗量的计算);水用量的计算;发酵车间耗冷量计算。
3.糖化车间、发酵车间设备的选型计算:包括设备的容量,数量,主要的外形尺寸。
设计要求:1.根据以上设计内容,书写设计说明书(参照《发酵工厂工艺设计概论》P.254车间初步设计说明书的编写要求书写)。
2.完成图纸三张(1号图纸):完整产品工艺流程图(初步设计阶段) (1号图纸),车间设备布置图(1号图纸),车间局部剖面图和管路布置图(1号图纸)。
二、酒精工厂设计( 重点为蒸煮糖化车间)基础数据:生产规模: 20,000吨/年(50,000吨/年)产品规格:国标食用酒精生产方法:以薯干为原料,双酶糖化,连续蒸煮,间歇发酵;三塔蒸馏副产品:次级酒精(成品酒精的3%)杂醇油(成品酒精的O.6%)原料:薯干(含淀粉68%,水分12%)酶用量:高温一淀粉酶(20,000U/m1):10 U/g原料糖化酶(100,000U/m1):150 U/g原料(糖化醪)300 U/g原料(酒母醪)硫酸铵用量: 7kg/吨酒精硫酸用量: 5kg/吨酒精蒸煮醪粉料加水比: 1:2.5发酵成熟醪酒精含量:11%(V)酒母醪接种量:糖化醪的10%(V)酒母醪的组成: 65%为液化蒸煮醪,35%为糖化剂与水发酵罐酒精捕集器用水:发酵成熟醪5%发酵罐洗罐用水:发酵成熟醪的2%生产过程淀粉总损失率: 9%蒸馏效率: 98%全年生产天数: 320天设计内容:1.根据设计任务,查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料及工艺参数,进行生产方法的选择与比较,工艺流程与工艺条件的确定和论证。
2.工艺计算:全厂的物料衡算;连续蒸煮及蒸馏蒸汽耗量的计算;蒸馏车间水用量的衡算。
3.蒸煮糖化车间(或蒸馏车间)的生产设备选型计算:包括设备的选型,容量,数量及主要的外形尺寸。
设计要求:1.根据以上设计内容,书写设计说明书(参照《发酵工厂工艺设计概论》P.254车间初步设计说明书的编写要求书写)。
2.完成图纸三张(1号图纸):完整产品工艺流程图(初步设计阶段) (1号图纸),车间设备布置图(1号图纸),车间局部剖面图和管路布置图(1号图纸)。
三、味精工厂设计(重点为发酵车间)基础数据:生产规模: 1万吨/年(或2万吨/年)生产规格:纯度为99%的味精生产方法:以工业淀粉为原料、双酶法糖化、流加糖发酵,低温浓缩、等电提取生产天数: 300天/年倒罐率: O.5%发酵周期:40-42小时生产周期:48-50小时种子发酵周期:8-10小时种子生产周期:12-16小时发酵醪初糖浓度: 15%(W/V)流加糖浓度:45%(W/V)发酵谷氨酸产率: 10%糖酸转化率: 56%淀粉糖转化率: 98%谷氨酸提取收率: 92%味精对谷氨酸的精制收率:112%原料淀粉含量:86%发酵罐接种量: 10%发酵罐填充系数: 75%发酵培养基(W/V):水解糖:15%,糖蜜:O.3%,玉米浆:O.2%,MgS04 0.04%,KCl.O.12%,Na2HP04:O.16%,尿素:4%,消泡剂:0.04%种子培养基(W/V):水解糖:2.5%,糖蜜:2%,玉米浆:l %,MgS04 0.04%,K2HP04:0.1%,尿素:0.35%,消泡剂:、0.03%设计内容:1.根据设计任务查阅有关文献,收集必要的技术资料与工艺数据,进行生产方法的选择比较,生产工艺流程与工艺条件的确定与论证。
2.工艺计算:全厂的物料衡算;发酵车间的热量蘅算(蒸汽耗量的计算);无菌空气耗量的计算。
3.发酵车间(包括糖液连消)生产设备的选型计算(包括设备的容量、数量、主要外形尺寸)。
设计要求:1.根据以上设计内容,书写设计说明书(参照《发酵工厂工艺设计概论》P.254车间初步设计说明书的编写要求书写)。
2.完成图纸三张(1号图纸):完整产品工艺流程图(初步设计阶段) (1号图纸),车间设备布置图(1号图纸),车间局部剖面图和管路布置图(1号图纸)。
四、酶制剂工厂设计(重点糖化酶车间)基础数据:生产规模:1000M3/年(或3000 M3/年)产品规格:食品级液体糖化酶(50,000U/m1)生产天数:180天(其他时间生产其他酶)罐发酵单位:25,000U/ml 提取总收率:82%发酵罐装料系数:85%生产周期:8天发酵培养基:玉米淀粉:22%;豆饼粉:4%;玉米浆: 1%;(NH4)2S04:O.4%;NaHP04:O:1%;接种量: 10%种子培养基: (培养周期4-6天)麦芽糊精:4%;玉米浆:1%;(NH4)2S04:0.2% KHP04:O.2%设计内容:1.根据设计任务,查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料,工艺参数,进行生产方法的选择比较,工艺流程与工艺条件确定的论证。
2.工艺计算:全厂的物料衡算,发酵车间的热量衡算,无菌空气用量的计算。
3.糖化酶生产设备的选型计算(包括设备的容量、数量、主要的外形尺寸)。
设计要求:1.根据以上设计内容,书写设计说明书(参照《发酵工厂工艺设计概论》P.254车间初步设计说明书的编写要求书写)。
2.完成图纸三张(1号图纸):完整产品工艺流程图(初步设计阶段) (1号图纸),车间设备布置图(1号图纸),车间局部剖面图和管路布置图(1号图纸)。
附一、年产1万吨啤酒设计说明书实例1 设计任务书设计项目:年产10 000t啤酒厂设计设计规模:淡季日产20t,旺季日产60t原料:大麦麦芽、大米、酒花成品:12度淡色啤酒⑴产品质量标准感官指标:透明度清亮透明,无明显悬浮物和沉淀物浊度(保质期)/EBC单位≤1.0形态泡沫洁白细腻,持久挂杯泡持性/s ≥210色度/EBC单位 5.0~9.5香气和口味有明显的酒花香气,口味纯正,爽口,酒体谐调,柔和,无异香、异味理化指标:酒精含量/% ≥3.7原麦汁浓度/% 12±0.3总酸含量/0.1mL·L-1≤2.6二氧化碳含量/% ≥0.40双乙酰含量/mg·L-1≤0.13⑵产品卫生标准:卫生指标按GB2758执行产品用途:广泛用于食品及餐饮行业。
2 产品方案2.1.1 生产规模啤酒厂年产量为1.0×104t厂建设采取统一的规划布局,规范化建设,科学化管理,规模化生产,一体化经营,完全采用现代化企业管理模式将逐渐形成规模。
2.1.2 主要原料的规格本工艺采用符合我国啤酒麦芽标准QB1686—93的优质麦芽。
2.1.3 生产品种及数量生产品种为12度淡色啤酒。
年产量1.0×104t。
采用640mL瓶装生产。
设计淡季日产量为20t,旺季日产量为60t。
2.1.4 产品质量及标准GB191 包装储运图示标志GB2758 发酵酒卫生标准GB4544 啤酒瓶GB4789.1~4789.28 食品卫生检验方法微生物学部分GB4928 啤酒试验方法GB5739 啤酒塑料周转箱GB6543 瓦楞纸箱GB10344 饮料酒标签标准GB4927—91 啤酒质量标准质量特征:富有洁白、细腻又持久的泡沫,悦目明快的色泽,酒液清亮,饮后有爽口和醇厚感。