年产800吨土霉素车间工艺设计

薆课程设计薂Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse虿薀Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse莈Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse薅题目：年产800吨土霉素工厂设计蝿设计内容30页Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse蚇图纸4张Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse螆莄Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse衿Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse肈蒈指导老师：周延膃学生姓名：李周阳膃学号：7葿所在班级：生实0801羅膆芃衿蚇羄莃芀膅年产800吨土霉素车间工艺设计蚃蒃摘要：蒇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。袇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。蒂薃目录袈芅第1章绪论蒅第1.1节引言蚂第1.2节设计目标任务艿第1.3节本次设计的基本内容羇第2章工艺流程设计芄第2.1节土霉素生产工艺流程简介蚂第2.2节土霉素生产总工艺流程图蚀第3章物料衡算蒅第3.1节土霉素总物料衡算肃第3.2节土霉素发酵工序物料衡算螂第3.3节土霉素酸化稀释过滤工序物料衡算螇第3.4节土霉素脱色结晶工序物料衡算膇第3.5节土霉素干燥工序物料衡算袂第4章设备选型袂第4.1节发酵罐膈第4.2节二级种子罐蚄第4.3节一级种子罐袅第4.4节氨水储罐羂第4.5节全料罐薈第4.6节稀料罐莆第4.7节储酸罐蚃第4.8节酸化罐肂第4.9节稀释罐罿第4.10节板框过滤机螄第4.11节脱色罐莂第4.12节结晶罐膂第4.13节干燥器莀第5章管道设计薆5.1发酵罐(三级罐)的接管设计蒅5.2酸化设备的流体输送节5.3稀释设备的流体输送薇5.4板框过滤设备的输送芈5.5脱色工段的流体输送膄5.6结晶过程的流体输送芁5.7管道汇总表羈第6章车间布置：蚆第7章结论羃参考文献莁荿第一章绪论莈1.1引言：螂土霉素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。蒁袆螅薁袇薇薄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。蚁常见副作用有：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。芇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肅节1.2设计目标任务OHHCH3OOHOHOHON(CH3)2CONH2螀图一土霉素分子式螁请设计年产800吨（成品含量：99%）土霉素工厂设计蚈一、基础数据螇设计年产量M=800t/a莅成品效价Ud=1000单位/毫克袁年平均发酵水平Uf=35000单位/毫升聿年工作日m=315d/a膅1、发酵基础工艺参数肄土霉素的发酵周期T为184小时，辅助时间为10小时，袀发酵中罐周期为44小时，辅助时间4小时蒀发酵周期为35小时，辅助时间3小时羇接种比为20%，液体损失率为15%袃大罐一个发酵周期内所需全料的量为：32m3羀大罐一个发酵周期内所需稀料的量为：17m3薇逃液、蒸发、取样、放罐损失总计为总料液的15%莅大、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）蚂氨氮的利用情况，培养20-40小时，每4小时补一次,每次10-15L，控氨水平在45mg/100ml以上肀培养基配比：羈肇小罐蚅中罐膀大罐荿全料薅稀料蒄组成芀配比（%）螀配比（%）芆配比（%）芃配比（%）莀配比（%）膁黄豆饼粉蚄3.0芅2.5莀3.0莇3.5蒆3.0肄淀粉蒀2.5螈2.5膈8.0螃6.5蕿3.0腿氯化钠薆0.4薂0.36虿0.2薀莈0.4薅碳酸钙蝿0.6葿0.4薈1.1膆0.4蚁0.4袀磷酸二氢钾芀0.005羅0.003羅芁螈羈磷酸氢二钾肅0.005蚂0.003蒀螇膅肃植物油袇4蒅2.67芅0.4艿虿1芄莅2、提取基本工艺参数蚀名称肇参数芇名称蒅参数肁脱色岗位收率蝿99.24%肆发酵液效价蒄35000u/ml蒂结晶干燥岗位收率芇86%袅滤液效价薄11000u/ml蕿过滤岗位收率罿116%蚄母液效价蚄1370u/ml羀总收率蒇99%蚇湿晶体含水量螄30%莁发酵液密度腿1.58kg/L蒆酸化液中草酸含量袄2.3%g/ml螂滤液密度薆1.02kg/L膄酸化加黄血盐量羄0.25%g/ml膂20%氨水密度芈0.92kg/L芇酸化加硫酸锌量羄0.18%g/ml荿氨水加量肀12%羆成品含水量肄1.5%螀脱色保留时间蒈30-50分钟螅酸化加水量膃230%v/v膁滤液通过树脂罐的线速度控制在0.001-0.002m/s膀3.土霉素提取操作工艺参数一览表薄名称芃反应时间(τ+τ、)/h薂装料系数φ蚈酸化稀释薇4莃0.70虿结晶莀8莆0.70蒃肀1.3本设计基本内容袇肅根据设计任务，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。薃蒁蕿物料衡算：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。膈热量衡算：不要求薃设备选型：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。袁管道设计：大罐主要接管设计，提取各种设备的主要连接管道。羇袆蚃节第二章工艺流程设计蝿2.1土霉素生产工艺流程简介蚅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。螃2.2土霉素生产总工艺流程图荿膇土霉素生产总工艺流程图蒄蚁袀芀羅羅芁螈羈肅蚂蒀第三章物料衡算螇3.1总物料衡算膅纯品土霉素的量：800×99%=792t/a肃日产量：792/315=2.51t/d袇效价：792×109×1000=7.92×1014单位/a蒅土霉素的生产过程总收率为99%袂砂土孢子螀斜面孢子衿孢子培养蒇36.5℃4-5天羂种子培养膁30℃38h0.65v/v/m莇一级种子培养液芆种子扩大培养肂30℃48h1.0v/v/m薂二级种子培养液聿发酵肅30℃194h1：2.0v/v/m膂补加液氨羃湿晶体蒆旋风干燥肈土霉素碱成品膂发酵液膀酸化芈2.3%g/ml草酸调pH1.75-1.85袆ZnSO40.18%节黄血盐0.23%薀酸化液羀稀释薅200%v/v莂稀释液羁板框过滤莈滤液莄树脂脱色蒂122-2树脂莂脱色液膀结晶莇12%氨水薁调pH4.5-4.628-30℃葿结晶液薈分离洗涤膆用滤后水淋洗再甩干芅则发酵时的总效价：7.92×1014/99%=8×1014单位/a艿发酵液的效价：35000单位/ml虿发酵液的体积：8×1014/35000=2.29×1010ml=2.29×104m3芄莅每天发酵液的体积：蚀2.29×104/315=72.70m3/d肇每天损失的体积：肃72.70×15%/（1-15%）=12.83m3/d膁加入氨水体积：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0.09m3/d螇大罐一个发酵周期内所需全料的量：32m3，则一天内所需全料：薅32/(194/24)=3.96m3/d螂大罐一个发酵周期内所需稀料的量:17m3，则一天内所需稀料料：芀17/(194/24)=2.10m3/d膈设发酵开始的培养基体积为V，蒸汽带入的水量按20%计羃由体积衡算薁(V×20%+V×20%+V+3.96+2.10+0.09)×(1-15%)=v发酵液=72.70m3/d莀得培养基体积V为56.70m3/d芅则加入的二级种子液体积：蚅56.70×20%=11.34m3/d莀蒸汽带入水量：莀56.70×20%=11.34m3/d蚆因此，每天所需培养基组成的量如下：膃黄豆饼粉：莃56.70×3%+3.96×3.5%+2.10×3%=1.903m3/d蒀淀粉：肇56.70×8%+3.96×6.5%+2.10×3%=4.856m3/d袄氯化钠：膂56.70×0.2%+2.10×0.4%=0.1218m3/d薀碳酸钙：蒇56.70×1.1%+3.96×0.4%+2.10×0.4%=0.6471m3/d莂植物油：羀56.70×0.4%+2.10×1%=0.2478m3/d蚀配料水：羈56.70-1.903-4.856-0.1218-0.6471-0.2478=48.92m3/d肄羃表1三级发酵物料衡算表螀进入发酵罐的量肅离开发酵罐的量螆项目螂体积（m3/d)袀体积（m3/周期)蒆项目芄体积（m3/d)蒁体积（m3/周期)罿二级种子液袇11.34羆91.66芀发酵液罿72.70芈587.7莄蒸汽带入水量芃11.34聿91.66莅损失肆12.83肂103.7腿培养基螆56.70薃458.3袁艿膆芅全料量袃3.96荿32.01薇螃蚂葿稀料量羈2.10蒅16.98莁薈膅袃氨水膀0.09薈0.73薆蚅膃蚈总量羇85.53肃691.4羂总量螈85.53莈691.4螅螁表2三级发酵培养基的组成袈项目蝿体积（m3/d)节体积（m3/周期）螄黄豆饼粉羈1.903袅15.38羄淀粉薂4.856肈39.25芆氯化钠蚆0.1218莁0.9845膈碳酸钙蚇0.6471膄5.231芀植物油莇0.2478芈2.003肆配水量芃48.92蒇395.4莅总蒄56.70肂458.3薇薆羃螆发酵罐膅85.53m3/d袁二级种子液袁11.34m3/d膆培养基蚃56.70m3/d袃蒸汽带入水量羁11.34m3/d薇莅全料量蚂3.96m3/d肁稀料量羈2.10m3/d袃液氨莁0.09m3/d膁发酵液膅72.70m3/d薅液体损失率为15%膃莀羇蚅羂莀莈袅莂设发酵开始的培养基体积为V，蒸汽带入的水量按20%计，薂由体积衡算：蚀(V×20%+V×20%+V)×(1-15%)=V‘二级种子液膃培养基螁黄豆饼粉1.903m3/d蒀淀粉4.856m3/d蒅氯化钠0.1218m3/d袄碳酸钙0.6471m3/d蕿植物油0.2478m3/d薀配料水48.92m3