[精品]年产800吨土霉素车间工艺设计
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生命科学与技术学院制药工程系题目:年产800吨土霉素工厂设计第一章绪论1.1引言目前,全世界的医药产品生产已有一半以上由生物技术合成,其中,抗生素、维生素、激素这三大类药物主要由微生物发酵生产。
抗生素在世界范围内的应用十分广泛,从而有效地控制了许多传染疾病,同时也促进了发酵工业的发展。
1.1.1土霉素化学式及性状土霉素(Terramycin)又称地霉素、氧四环素(Oxytetracycline),化学名:(4s,4аR,5S,5аR,6S,12аS)-N-4-二甲胺基-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-八氢,5, 6,10,12,12а-六羟基-6-甲基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺,是四环素类抗生素的一种,因结构上含有四并苯基的母核而得名。
化学式如下:本品为灰白色至黄色的结晶粉末,无臭,味苦,熔点是180℃,在空气中性质稳定,在日光下颜色变暗在碱性溶液中易破坏失效。
土霉素的盐酸盐为黄色结晶,味苦,熔点190~194℃,有吸湿性,但水分和光线不影响其效价,在室温下长期保存不变质,不失效。
盐酸盐易溶于水,溶于甲醇,微溶于无水乙醇,不溶于三氯甲烷和乙醚,在酸性条件下不稳定。
添加到饲料中,在室温下保存四个月,效价下降4%~9%,制粒时效价下降5%~7%。
1.1.2作用机理本品为广谱抑菌剂,能特异性地与细菌核糖体30S亚基的A位置结合,抑制肽链的增长和影响细菌蛋白质的合成,能抑制动物肠道内的有害微生物,激活大肠中有利于营养物质合成的微生物。
可使动物肠壁变薄,更有利于营养物质的吸收和利用,从而提高肠道吸收效率。
许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体、阿米巴原虫和某些疟原虫也对本品敏感。
肠球菌属对其耐药。
其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等对本品敏感。
1.1.3土霉素的应用土霉素为四环类抗生素,生产工艺简单、生产成本较低,可作为生产其它新型抗生素的原料。
年产5000吨土霉素工厂设计摘要土霉素(Terramycin)是四环素类抗生素的一种, 它是一类碱性广谱抗生素,它还有其他的名称,叫做盐酸地霉素、地灵霉素、氧四环素(英文/拉丁名称Oxytetracycline,OTC)等。
它是经过微生物发酵合成产生的,在治疗过程中具备某些副作用,能抵抗多种球菌和杆菌的感染,结晶粉末呈现出金黄色或灰白色。
目前,中国生产土霉素的量已占据世界榜首,占70%。
由于土霉素的临床用药副作用大,作为兽用药副作用不明显,所以如今土霉素在畜用用药方面需求量很大。
土霉素是链霉菌属,归类于放线菌种,它是微生物的次级代谢产物,从选育出来的高产菌株-龟裂链丝菌(streptomyces rimosus)的发酵液中提取得到。
本次生产工厂设计采用的是传统的提取方法,总共触及好几个重要的工程概念和单元操作;即依次进行种子的培育、发酵、酸化、提取、过滤、脱色、结晶、离心、脱水等。
众所周知,土霉素的生产工艺是应用酸化剂(草酸或磷酸)来调整pH值;再利用黄血盐-硫酸锌革除蛋白质等高分子杂质,净化发酵产物;然后用型号为122-2的树脂进行脱色,过滤净化土霉素滤液,最后把pH调到4.8左右,通过结晶获得土霉素碱产品[1]。
本次设计按照以上所述的工艺流程,详细阐述了所需物料的多少,发酵车间和提取车间各个阶段的工艺操作以及设备选型。
自创了实践发酵车间的安排,由计算得出设计2个发酵车间,车间建筑为三层,每个车间安装的设备型号和数量都是经过详细计算的,并合理布置。
关键词:土霉素;物料衡算;设备选型;工艺流程;提炼工段Abstract:Terramycin is a class of tetracycline antibiotics, it is a class of basic broad-spectrum antibiotics, it also has other names, called doxorubicin, terpenycin, oxytetracycline (English / Latin name Oxytetracycline , OTC) and so on. It is produced by microbial fermentation synthesis, in the course of treatment with some side effects, can resist the infection of a variety of cocci and bacilli, crystalline powder showing golden or gray. At present, China's production of oxytetracycline has occupied the top of the world, accounting for 70%. As the clinical side effects of oxytetracycline large, as a veterinary side effects is not obvious, so now oxytetracycline in the use of livestock is a great demand. Oxytetracycline is Streptomyces, classified as actinomycetes, which is the secondary metabolite of microorganisms and is extracted from the fermented broth of the highly proven strain, the strain of streptomyces rimosus. The production plant design is the traditional extraction method, a total of several important engineering concepts and unit operations; that is, followed by seed cultivation, fermentation, acidification, extraction, filtration, decolorization, crystallization, centrifugation, dehydration and so on. It is well known that oxytetracycline production process is the use of acidifier (oxalic acid or phosphoric acid) to adjust the pH value; and then use the yellow blood salt -zinc sulfate to remove protein and other high molecular impurities, purify the fermentation products; and then model 122-2 resin Decolorization, filtration and purification of oxytetracycline filtrate, and finally the pH adjusted to 4.8 or so, through the crystallization of oxytetracycline alkaline products [1].This design in accordance with the above described process, detailing the number of materials required, fermentation workshop and extraction workshop at all stages of the process operation and equipment selection. Since the creation of the practice of fermentation workshop arrangements, calculated by the design of two fermentation workshop, workshop building for the three, each workshop to install the equipment model and quantity are calculated in detail, and reasonable layout.Key words: oxytetracycline; material balance; equipment selection; process flow.目录第1章绪论.............................................. - 1 -1.1土霉素概述 (1)1.2设计目标任务 (1)1.3本设计基本内容 (4)1.3.1工艺流程设计.......................................... - 4 -1.3.2工艺计算.............................................. - 4 -1.3.3完成绘图.............................................. - 4 -1.4原料与产品规格 (4)1.5供电 (5)第2章总平面布置说明.................................... - 6 -2.1工厂总平面布置设计原则 (6)2.2车间布置设计原则 (6)第3章工艺设计与计算.................................... - 7 -3.1发酵生产工艺 (7)3.1.1土霉素生产工艺流程简介................................ - 7 -3.1.2土霉素生产总工艺流程图................................ - 7 -3.2工艺计算 (8)3.2.1发酵车间的物料衡算.................................... - 8 -3.2.2提取车间物料衡算..................................... - 13 -3.3动力消耗计算 (15)3.3.1 电力概算............................................. - 15 -3.3.2 水概算............................................... - 15 -3.3.3 蒸汽概算............................................. - 16 -3.3.4无菌空气概算......................................... - 16 -第4章设备的设计与选型................................. - 18 -4.1发酵车间 (18)4.1.1 计算依据............................................ - 18 -4.1.2计算过程............................................. - 18 -4.2提取车间 (21)4.2.1计算依据............................................. - 21 -4.2.2计算过程............................................. - 21 -4.3设备汇总 (27)第5章管道设计......................................... - 29 -5.1发酵罐的接管设计 (29)5.2酸化设备的流体输送 (31)5.3稀释设备的流体输送 (32)5.4板框过滤设备的输送 (32)第6章车间设备布置设计................................. - 33 -6.1车间设备布置设计原则 (33)6.2车间设备布置 (33)第7章安全与环境保护................................... - 34 -7.1废水处理系统 (34)7.1.1衡量指标............................................. - 34 -7.1.2污水处理工艺流程..................................... - 35 -7.2废渣处理系统 (35)7.2.1废渣的处理及流程..................................... - 36 -本设计采用的处理方法是气流干燥湿菌丝 (36)7.2.2污泥处理............................................. - 36 -7.3废气处理系统 (36)第8章人员额定......................................... - 37 -8.1全厂定员的编制 (37)第9章技术经济衡算..................................... - 40 -9.1设备规格 (40)9.2投资概算 (41)9.2.1设备购置、运输安装费................................. - 41 -9.2.2建筑工程费........................................... - 41 -9.2.3总投资费用........................................... - 41 -9.2.4全厂最终投资......................................... - 41 -9.3产品成本概算 (42)9.3.1可变成本............................................. - 42 -9.3.2固定成本............................................. - 43 -9.3.3生产总成本........................................... - 45 -9.4技术经济分析 (45)9.4.1产品销售额........................................... - 45 -9.4.2税金................................................. - 45 -9.4.3销售利润............................................. - 45 -9.4.4投资回收期........................................... - 45 -9.4.5盈亏平衡点........................................... - 46 -参考文献................................................ - 47 -致谢................................................... - 48 -第1章绪论现今,用于治疗家畜的药物以及饲料添加剂中都会用到土霉素, 使得畜禽的生长加快,加强畜禽的免疫力。
本科毕业论文(设计)论文(设计)题目:年产1300吨的土霉素原料药工厂设计(重点车间:提取)学院:明德学院专业: 生物工程班级:生物071学号:072003110573学生姓名:张赟指导教师:吴鑫颖2011年6 月2 日贵州大学本科毕业论文(设计)诚信责任书本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文(设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
特此声明.论文(设计)作者签名:日期:目录目录 (I)摘要....................................................................................................................... V II Abstract (VIII)总论 (1)1 设计任务 (1)2 设计依据 (1)3 设计原则 (1)4 生产规模 (1)5 工艺选择结论 (1)6 设计主要的技术经济指标 (12)第一章绪论 (14)1。
1 抗生素的定义 (14)1.2 抗生素发展简史 (15)1.3 土霉素综述 (16)1。
3。
1 土霉素简介 (16)1。
3。
2 土霉素的性状及理化性质 (17)1.4 土霉素的发展现状 (17)1.5 土霉素的市场分析 (17)第二章厂址选择 (19)2.1 厂址的重要性 (19)2。
2 厂址选择的原则 (20)2。
3 厂址选择的结果 (20)2。
4 所选定厂址的地理位置及气候环境资源简析 (21)2.4.2 环境资源 (21)第三章工艺论证 (24)3.1 工艺概述 (24)3.2 发酵工艺论证 (24)3.2.1 斜面孢子制备 (24)3.2.2 种子罐发酵 (25)3.2.3 培养基 (25)3.2。
4 发酵 (27)3.2。
5 空气除菌 (32)3.2。
6 发酵工艺总结 (34)3.3 提取工艺论证 (35)3.3.1 酸化过滤工艺流程 (35)3.3.2 脱色结晶工艺流程 (36)3。
年产吨土霉素工厂设计 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】年产5000吨土霉素工厂设计摘要土霉素(Terramycin)是四环素类抗生素的一种, 它是一类碱性广谱抗生素,它还有其他的名称,叫做盐酸地霉素、地灵霉素、氧四环素(英文/拉丁名称Oxytetracycline,OTC)等。
它是经过微生物发酵合成产生的,在治疗过程中具备某些副作用,能抵抗多种球菌和杆菌的感染,结晶粉末呈现出金黄色或灰白色。
目前,中国生产土霉素的量已占据世界榜首,占70%。
由于土霉素的临床用药副作用大,作为兽用药副作用不明显,所以如今土霉素在畜用用药方面需求量很大。
土霉素是链霉菌属,归类于放线菌种,它是微生物的次级代谢产物,从选育出来的高产菌株-龟裂链丝菌(streptomyces rimosus)的发酵液中提取得到。
本次生产工厂设计采用的是传统的提取方法,总共触及好几个重要的工程概念和单元操作;即依次进行种子的培育、发酵、酸化、提取、过滤、脱色、结晶、离心、脱水等。
众所周知,土霉素的生产工艺是应用酸化剂(草酸或磷酸)来调整pH值;再利用黄血盐-硫酸锌革除蛋白质等高分子杂质,净化发酵产物;然后用型号为122-2的树脂进行脱色,过滤净化土霉素滤液,最后把pH调到左右,通过结晶获得土霉素碱产品[1]。
本次设计按照以上所述的工艺流程,详细阐述了所需物料的多少,发酵车间和提取车间各个阶段的工艺操作以及设备选型。
自创了实践发酵车间的安排,由计算得出设计2个发酵车间,车间建筑为三层,每个车间安装的设备型号和数量都是经过详细计算的,并合理布置。
关键词:土霉素;物料衡算;设备选型;工艺流程;提炼工段Abstract:Terramycin is a class of tetracycline antibiotics, it is a class of basic broad-spectrum antibiotics, it also has other names, called doxorubicin, terpenycin, oxytetracycline (English / Latin name Oxytetracycline , OTC) and so on. It is produced by microbial fermentation synthesis, in the course of treatment with some side effects, can resist the infection of a variety of cocci and bacilli, crystalline powder showing golden or gray. At present, China's production of oxytetracycline has occupied the top of the world, accounting for 70%. As the clinical side effects of oxytetracycline large, as a veterinary side effects is not obvious, so now oxytetracycline in the use of livestock is a great demand. Oxytetracycline is Streptomyces,classified as actinomycetes, which is the secondary metabolite of microorganisms and is extracted from the fermented broth of the highly proven strain, the strain of streptomyces rimosus. The production plant design is the traditional extraction method, a total of several important engineering concepts and unit operations; that is, followed by seed cultivation, fermentation, acidification, extraction, filtration, decolorization, crystallization, centrifugation, dehydration and so on. It is well known that oxytetracycline production process is the use of acidifier (oxalic acid or phosphoric acid) to adjust the pH value; and then use the yellow blood salt - zinc sulfate to remove protein and other high molecular impurities, purify the fermentation products; and then model 122-2 resin Decolorization, filtration and purification of oxytetracycline filtrate, and finally the pH adjusted to or so, through the crystallization of oxytetracycline alkaline products [1].This design in accordance with the above described process, detailing the number of materials required, fermentation workshop and extraction workshop at all stages of the process operation and equipment selection. Since the creation of the practice of fermentation workshop arrangements, calculated by the design of two fermentation workshop, workshop building for the three, each workshop to install the equipment model and quantity are calculated in detail, and reasonable layout.Key words: oxytetracycline; material balance; equipment selection; process flow.目录第1章绪论现今,用于治疗家畜的药物以及饲料添加剂中都会用到土霉素, 使得畜禽的生长加快,加强畜禽的免疫力。
年产600吨土霉素碱生产车间扩初设计目录1 总论 (4)2 设计依据 (4)3设计指导思想、原则 (6)3.1指导思想 (6)3.1设计原则 (6)4 土霉素生产工艺流程设计 (6)4.1 产品性质和规格 (7)4.2 产品质量规格:WS1-C2-0001-8 (7)4.3 工艺流程:(三级培养,深层发酵) (7)4.4 工艺流程简述 (8)5 工艺路线选择的论证 (11)6 物料衡算 (12)6.1 发酵阶段 (14)6.2 提取阶段 (15)6.3 物料衡算图 (16)6.4设备一览表 (17)7 设备计算与选型 (18)7.1 发酵阶段 (18)7.2 旋风分离器 (35)7.3 空气过滤器 (36)7.4 提取阶段 (37)8 基础料配方 (42)9 设备一览表 (43)9.1 发酵阶段 (43)9.2 提取阶段 (44)10 公用工程用量 (45)10.1 大罐(包括配料罐) (45)10.2 中罐(包括配料罐) (46)10.3 小罐(包括配料罐) (48)10.4 总汇 (50)10.5 原材料消耗表 (51)11 “三废”处理 (52)11.1 废水处理 (52)11.2 废渣的处理 (52)11.3 废气的处理 (52)12 对非工艺设计的要求 (52)12.1 建筑方面 (53)12.2 采光方面 (53)12.3 室温及洁净度 (53)12.4 安全措施 (53)13 车间编制 (53)13.1 发酵阶段 (53)13.2 提取阶段 (53)13.3 行政人员 (54)13.4 技术人员 (54)14 车间组成 (54)14.1 发酵区 (54)14.2 提取区 (54)结束语 (55)致谢 (56)参考文献 (57)1 总论上市已有半个世纪且价廉物美的广谱抗生素,四环素在今后2O年内不会退出市场。
近年来陆续发现了四环素令人感兴趣的新用途,如:用于治疗淋病、梅毒等性病;痤疮与酒糟鼻;霍乱;养猫引起的“弓形虫病”;治疗立克次氏体、支原体等微生物引起的感染症。
产850吨土霉素生产工程初步工艺设计设计说明目录1 总论 (1)1.1 行业概况 (1)1.2 设计概况 (1)1.3 设计依据及范围 (2)1.3.1 设计依据 (2)1.3.2 设计范围 (2)2 设计指导思想、原则 (2)2.1 指导思想 (2)2.2 设计原则 (3)3 土霉素生产工艺流程设计 (3)3.1 产品性质 (3)3.2 产品质量规格 (4)3.3 工艺流程 (4)3.4 工艺流程简述 (4)3.4.2 各级培养基的制备 (4)3.4.3 菌种的培养 (5)3.4.4 三级培养 (5)3.4.6 滤液脱色及树脂再生 (8)3.4.10 结晶、干燥 (9)4 物料衡算 (9)4.1 有关土霉素生产技术指标 (9)4.2 发酵阶段物料衡算 (10)4.2.1 发酵罐 (10)4.2.2 二级种子罐 (11)4.2.3 一级种子罐 (11)4.2.4 发酵阶段物料衡算总结 (12)4.3.1 酸化、稀释 (13)4.3.2 过滤 (14)4.3.3 脱色 (14)4.3.4 结晶 (14)5 设备计算与选型 (15)5.1 发酵阶段 (15)5.1.1 发酵罐 (15)5.1.2 二级种子罐 (19)5.1.3 一级种子罐 (20)5.1.4 发酵罐配料罐 (21)5.1.5 二级种子罐配料罐 (23)5.1.6 一级种子罐配料罐 (24)5.1.7 发酵罐补料罐 (25)5.3 空气过滤器 (30)5.3.1 总空气过滤器 (30)5.3.2 分过滤器 (31)5.3.2.1 小罐分过滤器 (32)5.3.2.2 中罐分过滤器 (32)5.3.2.3 大罐分过滤器 (32)5.4 提取阶段 (32)5.4.1 酸化罐 (32)5.4.2 过滤工段 (34)5.4.3 脱色工段 (34)5.4.4 结晶工段 (36)5.5 设备一览表 (37)6 车间设备布置 (38)6.1 车间布置的基本原则 (38)6.2 发酵车间 (38)6.3 提取区 (40)7 公用工程用量 (41)8 劳动组织与定员 (41)9 全厂平面布置 (41)结束语 (42)致谢 (43)参考文献 (44)1 总论1.1 行业概况土霉素( Oxytetracycline ,OTC)是20世纪40 年代发现的四环素族成员 ,别名52羟基四环素 ,地霉素 ,地灵霉素 ,氧四环素等 ,分子式为 C2H24N209 ,相对分子质量460.44,是一种广谱抗菌药物 ,被广泛用于治疗乳房炎 ,同时士霉素又是一种生长促进剂 ,常常被用作饲料添加剂。
课程设计题目:年产800吨土霉素工厂设计设计内容 26 页图纸 4 张指导老师:学生姓名:学号:所在班级:年产800吨土霉素车间工艺设计摘要本次设计为生产规模800吨年的土霉素车间。
土霉素是微生物发酵产物,目前国内土霉素提取工艺为用草酸(或磷酸)做酸化剂调节pH值,利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用122#树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调pH至4.8左右结晶得到土霉素碱产品。
本次设计也按照这个工艺流程,分为三级发酵、酸化、过滤、脱色、结晶、干燥等。
设计中借鉴了实际发酵车间的布置,设计为3层车间,共安装5个发酵罐,1个酸化罐,2个二级种子罐,1个一级种子罐,1个通氨罐,2个补料罐,1个板框过滤器,1个结晶罐,脱色罐,喷雾式干燥器等等相关设备。
目录第1章绪论 (5)第1.1节引言第1.2节设计目标任务第1.3节本次设计的基本内容第2章工艺流程设计 (8)第2.1节土霉素生产工艺流程简介 (8)第2.2节土霉素生产总工艺流程图 (8)第3章物料衡算 (9)第3.1节土霉素总物料衡算 (9)第3.2节土霉素干燥工序物料衡算 (9)第3.3节土霉素脱色结晶工序物料衡算 (9)第3.4节土霉素酸化稀释过滤工序物料衡算 (10)第3.5节土霉素发酵工序物料衡算 (11)第4章设备选型 (13)第4.1节发酵罐 (13)第4.2节二级种子罐 (17)第4.3节一级种子罐 (19)第4.4节氨水储罐 (22)第4.5节补料罐 (22)第4.6节酸化罐 (22)第4.7节结晶罐 (23)第4.8节干燥器 (23)第4.9节车间设备一览表 (24)第5章车间布置设计 (25)第6章结论 (25)参考文献 (26)第一章绪论1.1 引言土霉素Terramycin (Oxytetracycline) 分子式如图一所示,化学名:6-甲基-4-(二甲氨基),12a-六羟基-1,11二氧代-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-八氢-2-并四苯甲酰胺。
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土霉素是一种广谱抗菌药物,对革兰阳性和革兰阴性菌有较强的抑制作用,因此在医疗领域和畜牧业中被广泛应用。
为了满足市场需求,设计一套年产800吨土霉素的车间工艺。
该车间工艺设计可以分为原料处理、发酵、分离、纯化和干燥等几个主要步骤。
1.原料处理土霉素的主要原料是发酵培养基和土霉素菌种。
发酵培养基的配方包括碳源、氮源、微量元素和适宜的酸碱度等。
碳源可以选择葡萄糖、麦芽糖等,氮源可以选择酵母粉、蛋白胨等。
这些原料需要进行消毒和调节pH值等预处理工作。
2.发酵将预处理好的发酵培养基放入发酵罐中,加入适量的土霉素菌种,然后控制温度、搅拌速度、通气和pH值等参数,促使菌种快速繁殖和产生土霉素。
通常情况下,发酵过程需要持续一定的时间,期间需要进行消毒、添加营养物质和监控发酵过程的各项参数。
3.分离在发酵结束后,将发酵液进行分离。
首先通过离心分离将液体中的固体颗粒和液相分离,然后采用过滤或超滤等技术将发酵液中的细菌、杂质去除。
4.纯化将分离得到的发酵液进行纯化处理,以提取土霉素。
常用的纯化方法包括溶剂萃取、酸碱萃取和凝胶柱层析等。
这些方法可以将土霉素从其他物质中分离出来,提高土霉素的纯度。
5.干燥最后,将纯化得到的土霉素进行干燥处理,以去除水分,得到可用的土霉素产品。
干燥方法可以选择喷雾干燥、真空干燥或冷冻干燥等。
在整个工艺设计过程中,需要注意对相关工艺参数的控制和监测,以确保土霉素的质量和纯度。
此外,还要注重设备的消毒和清洁,以防止污染和细菌感染。
总结起来,年产800吨土霉素的车间工艺设计包括原料处理、发酵、分离、纯化和干燥等步骤。
通过合理的工艺参数调控和设备选择,能够确保土霉素的质量和产量。
这套工艺设计能够满足市场需求,提供优质的土霉素产品。
课程设计题目:年产800吨土霉素工厂设计设计内容 30 页图纸 4 张指导老师:周延学生姓名:李周阳学号: 200882077所在班级:生实0801年产800吨土霉素车间工艺设计摘要:土霉素是一种四环类广谱抗生素,有一定副作用。
目前,中国已成为世界上最大的土霉素生产国,占70%。
目前我国畜用土霉素需求量很大。
本次设计为生产规模800吨/年的土霉素车间。
土霉素是微生物发酵产物,目前国内土霉素提取工艺为用草酸(或磷酸)做酸化剂调节pH值,利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用122#树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调pH至4.8左右结晶得到土霉素碱产品。
本次设计也按照这个工艺流程,分为三级发酵、酸化、过滤、脱色、结晶、干燥等。
设计中借鉴了实际发酵车间的布置,设计为3层车间,共安装5个发酵罐,1个酸化罐,2个二级种子罐,1个一级种子罐,1个通氨罐,2个补料罐,1个板框过滤器,1个结晶罐,脱色罐,喷雾式干燥器等等相关设备。
目录第1章绪论第1.1节引言第1.2节设计目标任务第1.3节本次设计的基本内容第2章工艺流程设计第2.1节土霉素生产工艺流程简介第2.2节土霉素生产总工艺流程图第3章物料衡算第3.1节土霉素总物料衡算第3.2节土霉素发酵工序物料衡算第3.3节土霉素酸化稀释过滤工序物料衡算第3.4节土霉素脱色结晶工序物料衡算第3.5节第4章设备选型第4.1节发酵罐第4.2节二级种子罐第4.3节一级种子罐第4.4节氨水储罐第4.5节全料罐第4.6节稀料罐第4.7节储酸罐第4.8节酸化罐第4.9节稀释罐第4.10节板框过滤机第4.11节脱色罐第4.12节结晶罐第4.13节干燥器第5章管道设计5.1发酵罐(三级罐)的接管设计5.2酸化设备的流体输送5.3稀释设备的流体输送5.4板框过滤设备的输送 5.5脱色工段的流体输送 5.6结晶过程的流体输送5.7管道汇总表 第6章 车间布置: 第7章结论 参考文献第一章 绪论1.1 引言:土霉素Terramycin (Oxytetracycline)是四环类抗生素,其在结构上含有四并苯的基本母核,随环上取代基的不同或位置的不同而构成不同种类的四环素类抗生素。
分子式如图一所示,化学名:6-甲基-4-(二甲氨基)-3,5,6,10,12,12a-六羟基-1,11二氧代-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-八氢-2-并四苯甲酰胺。
土霉素属四环素类抗生素,广谱抑菌剂。
许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体对其敏感。
其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等亦较敏感。
临床上用于治疗上呼吸道感染﹑胃肠道感染﹑斑疹伤寒﹑恙虫病等。
OH HCH 3OOHOH OH N(CH 3)2CONH 2图一 土霉素分子式常见副作用有:肝脏、肾脏毒性,中枢神经系统毒性,斑丘疹和红斑等过敏反应,长期使用可致牙齿产生不同程度的变色黄染、牙釉质发育不良及龋齿(俗称四环素牙),B族维生素缺乏等。
由于土霉素的广泛应用,临床常见病原菌对土霉素素耐药现象严重,并且由于其副作用严重,现在临床上多用于兽用药1.2设计目标任务请设计年产800吨(成品含量:99% )土霉素工厂设计一、基础数据设计年产量M = 800t/a成品效价U d = 1000单位/毫克年平均发酵水平U f = 35000单位/毫升年工作日m =315 d/a1、发酵基础工艺参数土霉素的发酵周期T为184小时,辅助时间为10小时,发酵中罐周期为44小时,辅助时间4小时发酵周期为35小时,辅助时间3小时接种比为20%,液体损失率为15%大罐一个发酵周期内所需全料的量为:32m3大罐一个发酵周期内所需稀料的量为:17m3逃液、蒸发、取样、放罐损失总计为总料液的15%大、中、小罐通气量分别为2.0、1.5、0.65(每分钟内单位体积发酵液通入的空气的量)氨氮的利用情况,培养20-40小时,每4小时补一次,每次10-15L,控氨水平在45mg/100ml以上1.3本设计基本内容1.3.1工艺流程设计根据设计任务,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。
简述工艺流程。
1.3.2工艺计算物料衡算:每个工序画工艺流程简图,列出所有工艺参数,计算,列出衡算表,发酵和提取列出物料衡算总表。
热量衡算:不要求设备选型:大、中、小罐、通氨、补料罐的尺寸及数量;大罐的罐壁、封头、搅拌装置及轴功率。
提取工段各工序主要设备尺寸及数量。
管道设计:大罐主要接管设计,提取各种设备的主要连接管道。
1.3.3完成初步设计阶段图纸:设备流程图、车间平面布置图。
第二章 工艺流程设计2.1土霉素生产工艺流程简介土霉素是微生物发酵产物,目前国内土霉素生产工艺主要含发酵和提取两大步。
提取工艺为用草酸(或磷酸)做酸化剂调节pH 值,利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用122#树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调pH 至4.8左右结晶得到土霉素碱产品。
本次设计也按照这个工艺流程,分为三级发酵、酸化、过滤、脱色、结晶、干燥等。
2.2土霉素生产总工艺流程图土霉素生产总工艺流程图补加液氨ZnSO4 0.18% 黄血盐0.23%第三章物料衡算3.1总物料衡算纯品土霉素的量:800×99% =792 t/a日产量:792/315= 2.51 t/d效价:792×109×1000 =7.92×1014单位/a土霉素的生产过程总收率为99%则发酵时的总效价:7.92×1014/99% =8×1014单位/a发酵液的效价:35000单位/ml发酵液的体积:8×1014/35000 =2.29×1010 ml =2.29×104 m33.2.1大罐的物料衡算:每天发酵液的体积:2.29×104/315=72.70 m3/d每天损失的体积:72.70×15%/(1-15%)=12.83 m3/d加入氨水体积:培养20-40小时,每4小时补一次,每天共6次,每次15L,共计90L,既0.09 m3/d大罐一个发酵周期内所需全料的量:32 m3,则一天内所需全料:32/(194/24)=3.96 m3/d大罐一个发酵周期内所需稀料的量:17 m3,则一天内所需稀料料:17/(194/24)=2.10 m3/d设发酵开始的培养基体积为V,蒸汽带入的水量按20%计由体积衡算(V×20%+V×20%+V+3.96+2.10+0.09)×(1-15%)= v发酵液=72.70m3/d得培养基体积V为56.70m3/d则加入的二级种子液体积:56.70×20%=11.34 m3/d蒸汽带入水量:56.70×20%=11.34m3/d因此,每天所需培养基组成的量如下:黄豆饼粉:56.70×3%+3.96×3.5%+2.10×3%= 1.903m3/d淀粉:56.70×8%+3.96×6.5%+2.10×3%= 4.856m3/d氯化钠:56.70×0.2%+2.10×0.4%= 0.1218m3/d碳酸钙:56.70×1.1%+3.96×0.4%+2.10×0.4%=0.6471m3/d 植物油:56.70×0.4%+2.10×1%= 0.24 78m3/d配料水:56.70-1.903-4.856-0.1218-0.6471-0.2478=48.92m3/d 表1 三级发酵物料衡算表表2 三级发酵培养基的组成3.2.2中罐的物料衡算:设发酵开始的培养基体积为V ,蒸汽带入的水量按20%计, 由体积衡算:(V×20%+V×20%+V)×(1-15%)= V ‘二级种子液 V ‘二级种子液×(1-15%)= V 二级种子液=11.34m 3/d V ‘二级种子液=11.34/0.85=13.34黄豆饼粉1.903m 3淀粉4.856m 3 /d 氯化钠0.1218m 3 碳酸钙 0.6471 m 3植物油0.2478m 3/d配料水48.92m 3 /d二级种子液 11.34 m 3/d56.70m 蒸汽带入水量 11.34 m 3全料量 3.96 m 3/d稀料量 液氨 3/d发酵液 72.70 m 3/d12.83 m 3/d得培养基体积V为11.21 m3则加入的一级种子液:11.21×20%=2.242 m3/d蒸汽带入水量:11.21×20%=2.242 m3/d液体损失15%13.34×0.15=2.001m3/d接种损失15%2.242/(1-15%)-2.242=0.3956 m3/d总损失量=液体损失+接种损失2.001+0.3956=2.397m3/d因此,每天所需培养基组成的量如下:黄豆饼粉:11.21×2.5%=0.2802m3/d淀粉:11.21×2.5%=0.2802m3/d氯化钠:11.21×0.36%=0.04036 m3/d碳酸钙:11.21×0.4%=0.04484 m3/d磷酸二氢钾:11.21×0.003%=0.0003363 m3/d磷酸二氢钾:11.21×0.003%=0.0003363 m3/d植物油:11.21×2.67%=0.2993 m3/d配料水:11.21-0.2802-0.2802-0.04036-0.04484-0.0003363-0.0003363-0.2993=10.26 m3/d表3 二级发酵物料衡算表(周期为48h 即2d )表4 二级发酵培养基的组成一级种子液 2.242 m 3/d培养基 蒸汽带入水量 3/d二级种子液 13.34 m 3/d3.2.3小罐的物料衡算:设发酵开始的培养基体积为V ,蒸汽带入的水量按20%,斜面孢子体积忽略不计,由体积衡算:(V×20%+V)×(1-15%)= V’一级种子液 V’一级种子液×(1-15%)= V 一级种子液=2.242m 3/d 得培养基体积V 为2.586 m 3/d 则 蒸汽带入水量: 2.586×20%=0.5172m 3/d 液体损失15%2.638×0.15=0.3956m 3/d 接种损失15%2.586×20%×15%=0.07758 m 3/d 总损失量=液体损失+接种损失 0.3956+0.07758=0.4673m 3/d因此,每天所需培养基组成的量如下: 黄豆饼粉:黄豆饼粉0.2802 m 3氯化钠0.04036 m 3 碳酸钙0.04484 m 3 植物油0.2993 m 3/d 配料水10.26m 3 /d 磷酸二氢钾0.0003363m磷酸氢二钾0.0003363m2.586×3%=0.07758 m3/d淀粉:2.586×2.5%=0.06465 m3/d氯化钠:2.586×0.4%=0.01034m3/d碳酸钙:2.586×0.6%=0.01552 m3/d磷酸二氢钾:2.586×0.005%=0.0001293 m3/d磷酸氢二钾:2.586×0.005%=0.0001293m3/d植物油:2.586×4%=0.1034 m3/d配料水:2.586-0.07758-0.06465-0.01034-0.01552-0.0001293-0.0001293-0.1034=2.314 m3/d 表5 一级发酵物料衡算表(周期38/24=1.58d)表6 一级培养基的组成(周期38/24=1.58d)黄豆饼粉0.07758 m 淀粉0.06465 m 3 氯化钠0.01034 m 3碳酸钙0.01552 m 3植物油0.1034 m 3/d 配料水2.314m 3 /d 磷酸二氢钾磷酸氢二钾斜面孢子3/d一级种子液 2.638 m 3/d接种损失15%0.07758 m 3/d 总损失=0.39+0.07=0.46733.3酸化稀释过滤工序物料衡算:发酵液效价:35000u/ml 滤液效价:11000u/ml由效价守恒得滤液的体积:72.70×106×35000×1.16/11000×106=268.33 m 3 滤液:268.33×103×1.02=273.70t每天/ t 草酸:72.70×103×2.3%×10-3= 1.67 黄血盐:72.70×103×0.75%×10-3= 0.545 硫酸锌:72.70×103×0.18%×10-3= 0.13 水:72.70×2.3= 167.21 发酵液:72.70×103×1.58= 114.87 总: 284.43表3-3 酸化稀释过滤工艺物料衡算表3.4脱色结晶工序物料衡算:母液效价:1370u/ml 氨水加量:12% 由效价守恒得母液体积:72.70×106×35000×99.24%×116%×(1-86%)/1370×106=299.33 m 3 氨水:273.70×12%=32.84t草 酸 黄血盐硫酸锌水167.21t/d 发酵液 菌丝 10.73t/d滤液273.70 t湿晶体:3.53t/d母液:273.70+32.84-3.53=303.01t/d表3-2 脱色提取工序物料衡算表3.5 干燥工序物料衡算:干晶体重:800×(1-1.5% )=788 t/a 湿晶含水量:W1=30%/(1-30%) =0.43 干晶含水量:W2=1.5%/(1-1.5%) =0.02应除去的水分:788×(0.43-0.02)=323.08 t/a 湿晶体的量:788+323.08 =1111.08 t/a表3-1 干燥工序物料衡算表滤 氨 母 液 303.01t/d 湿晶体 3.53t/d第四章 设备选型4.1三级发酵罐 发酵罐的选型选用机械涡轮搅拌通风发酵罐。