华东理工大学生物工程专业07级毕业设计.doc
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2、务书课题: 年产30吨硫酸庆大霉素工程发酵车间的初步设计2010年11月22日至2010年12月31日共 六周学院(系) 瞻扣斯凿坑菲情盼门狙霄傀亢虹恨死锌冻栋倘涕遁三收澈遍幼眩闻骨桩洛佯歉瓤娇所孝顽厩倾恕洒露卯凌战猎忌嘘咳昼浙躇物虎绊谢檬戴苛纤幼磕墓司肇氨西出研螺仪同漠丑剪骏上衣笺列蝶踩羡旁境臭迎俏押用讽爪耕鸥插乾阐闽娇俭纫默邢缎悦磨学祭症革郴幂塞绪舌敌帧芜惑恒校姐冈弧莎挚次侠彬酿朔曳涪筹歼报蜗抱臻隶熟晃填客溉壬厩罢丢貌滤它大欺落亢镣扼帜呐融若壁搪峦燥桓嵌淳攫宏靶绷棒巩汝仟岂鸯招洞迭姓装愈诬搬叼谦意蕊蠢噎翰隋烤框衰丧送绢盎军熙皱轰斩涌稠脆检茂扑巩砖冈榔诫扬拄韭根逻堪琢诸闸墩拣眺挖则你加营酶业
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4、课题: 年产30吨硫酸庆大霉素工程发酵车间的初步设计2010年11月22日至2010年12月31日共 六周学院(系) 生物工程学院 专业班级 生工07姓名 2010年12月24日 课题来源:以原上海第四制药厂硫酸双氢链霉素生产过程为基础课题的目的、意义:通过模拟工程设计,了解工程设计的一般过程,学会收集数据、查找手册、工艺计算、带控制点的工艺管道流程图及车间设备平面布置图的设计,达到毕业小设计教学大纲的要求。要求:掌握工程设计中物料、能量、设备的三大衡算,对非工艺提条件,并能进行带控制点的工艺管道流程图及车间设备平面布置图的设计。课题主要内容及进展:生物制药厂的发酵车间初步设计设计说明书设备一
5、览表带控制点的工艺管道流程图车间设备平面布置图设计图例说明2010.11.222010.12.6 确定设计流程,并在此基础上完成设计的计算部分 (物料衡算、设备衡算、能量衡算),将计算数据进行汇总。2010.12.72010.12.17 确定非工艺设计的要求,完成带控制点的工艺管道流程图的设计,确定车间各系统布置方案,讨论并通过设备布置草图。2010.12.182010.12.31 完成设备平面布置图的设计,撰写设计说明书,设计答辩。 目 录1 概述51.1 筹建概况51.1.1 环境条件51.1.2 地理条件51.1.3 抗震条件51.1.4 原辅材料的供应条件51.1.5 动力供应条件51
6、.1.6 交通运输条件51.1.7 资金来源52 设计依据及设计范围52.1 设计依据52.1.1 主要文件52.1.2 主要技术资料52.2 设计范围及分工83 设计原则84 产品方案与建设规模94.1 产品名称及生产规模94.2 产品方案94.2.1 产品规格94.2.2 产品主要物性104.2.3 分析方法104.2.4 包装方法115 生产方法及工艺流程115.1 生产方法115.2 工艺过程115.2.1 工艺流程框图115.2.2 工艺流程说明125.3 设备框图145.4 生产特点145.5 工艺介质的腐蚀性145.6 带控制点的工艺流程图156 原料及中间产品的技术规格156.
7、1 原料及中间产品技术规格157 物料衡算167.1 设计指标及主要物性参数167.2 物料衡算167.3 物料衡算框图187.4 原材料消耗表178 能量衡算188.1 能量衡算188.2 公用工程负荷表228.2.1 自来水负荷表228.2.2 循环冷却水负荷表238.2.3 循环低温水负荷表238.2.4 设备用蒸汽负荷表238.2.5 设备用气负荷表248.2.6 设备用电负荷表249 设备计算及选型249.1 设备衡算249.1.1 大罐249.1.2 中罐289.1.3 小罐319.1.4 小小罐329.2 设备计算349.2.1 贮罐349.2.2 大罐369.2.3 中罐379
8、.2.4 小罐389.2.5 小小罐399.3 设备选型的原则409.4 设备一览表4110 车间布置4110.1 车间的生产性质4110.2 车间布置说明4110.2.2 生产工艺4110.2.3 设备安装检修4110.2.4 安全技术4210.3 设备安装要求4210.3.1 情况介绍4210.3.2 安装方案4210.4 设备平面布置图4211 生产制度和车间定员4211.1 生产制度4211.2 岗位操作时间表和班组安排4211.3 车间定员表4412 设备4412.1 车间设备概况4412.1.1 种子制备设备4412.1.2 种子罐4412.1.3 发酵罐4412.2 车间设备材料
9、的选择原则4412.3 关键设备4513 公用工程4513.1 车间用水汇总表4513.2 车间用汽汇总表4513.3 车间用气汇总表4513.4 车间用电汇总表4514 仪表及控制4614.1 生产过程特点概述4614.2 工艺参数控制要求4614.3 仪表及自控方案4615 电气4615.1 车间用电情况4615.2 车间用电要求4616 给排水4716.1 生产用水情况概述4716.2 生产用水要求4716.3 排水系统的划分4717 暖通4717.1 生产特点及工作环境的说明4717.2 车间暖通要求4718 消防4718.1 发酵车间生产特性概述4718.2 发酵车间消防要求4819
10、 原材料及成品贮运4819.1 原材料及成品贮运方式4819.2 原材料贮存量4819.3 原材料贮存表4820 车间维修4821 环境保护4921.1 生产过程中三废排放情况4921.2 处理方案4922 工业卫生及安全防护4922.1 生产特点4922.2 工业卫生及安全防护要求4923 节能4923.1 能耗分析4923.2 节能措施4924 概算5025 图纸目录5126 参考文献51设计任务书1 概述1.1 筹建概况1.1.1 环境条件上海气候温暖湿润,建厂周围卫生条件为首要考虑的内容。发酵厂厂区周围大气中的含尘量应在一定范围以下。按照我国国家标准GB3095-82大气中含尘量标准,
11、一级区域为空气含尘量低于0.15mg/m3的区域,属高度清洁区;二级区域应不高于0.30 mg/m3,属一般标准;三级区域含尘量高于0.5 mg/m3,为污染区。发酵工厂建在一级或二级区域中,周围没有散发大量有害气体的化工厂和产生大量灰尘的炼钢厂、炼焦厂、热电厂等。并且与铁路及公路主要干线保持适当距离。在工业区内建厂,发酵工厂宜建在该区域的上风口位置,并与散发污染气体或大量烟尘的工厂保持一定间距。上海属沿海地区,有东风,因此总体布置应考虑减少建筑物的受风面积,建筑朝向和厂区方向宜南偏东,避免西晒,所以理想朝向为南偏东15。1.1.2 地理条件对厂区坡度的要求,大型厂应不大于4%,中型厂不大于6
12、%,小型厂不大于10%。厂区的主要地段坡度以不大于2%为宜。但为了便于排出厂内场地积水,坡度不应小于0.5%,此外,为防止厂区受淹,厂区应建在历年最高洪水线上。1.1.3 抗震条件我国规定在地震6度烈度或以下时在建设时不设防,上海属于此类地区,所以不考虑抗震设防。1.1.4 原辅材料的供应条件发酵工厂的设置要考虑原料、燃料和包装材料等的配套供应,黄豆饼粉、淀粉等原料要能得到较好的供给。上海处于东部沿海长三角地区,本地资源成本较高,黄豆饼粉、淀粉等供应可能不充足,可从盛产这些农产品的地方调运,如山东等地,但上海相通运输对交方便,解决了一部分困难。 1.1.5 动力供应条件发酵工厂是耗能大户,并要
13、求是二类负荷用电户。该厂选址时注意到厂区用电能得到充分保证,并有充足水源。上海用水主要来自于黄浦江,可将厂建于黄浦江中上游处,便于生产用水的供应。1.1.6 交通运输条件现代化的发酵工厂,以其产品商品化、社会化为特征,没有方便的交通运输是难以取得高效益的,发酵工厂的运输量较大,要求交通运输方便、可靠,铁路、公路、水路优势明显,且有发展前景。1.1.7 资金来源主要来自于国家财政拨款和银行贷款,同时也可以寻求私营合资或外商投资。工厂发展运营后,争取上市,以发展民族工业为本。2 设计依据及设计范围2.1 设计依据2.1.1 主要文件设计任务书及生产批报。 2.1.2 主要技术资料 1、设计技术指标
14、本设计主要参考上海第四制药厂硫酸双氢链霉素生产技术工艺,培养基配方,工艺流程等等过程为基础,来进行对年产30吨硫酸庆大霉素工程发酵车间的初步设计。主要设计参数如下: (1)发酵系统(产量30吨/年) 发酵单位:(1400u/ml) 成品单位:600(u/mg) 发酵周期:136(hr) 发酵热:5500 kcal/m3hr 装料系数:75%(发酵罐) 65%(一级种子罐) 70%(二级种子罐) 总收率:70% 染菌率:3% 年工作日:330(天) 发酵液粘度:50(CP) 发酵液重度:1050(kg/m3) (2)无菌空气处理系统 空气处理量:550 m3 / min 空压机出口压力:0.25
15、0.3(Mpa) 进罐空气温度:4045 进总过滤器的相对湿度:60% 空气洁净度:100级 (3)连续灭菌系统 培养基灭菌处理量:20 m3/hr; 连消灭菌温度:135 (4)后处理车间 提取总收率:70%计算 (5)厂址:上海郊区2、培养基配比主要原料:黄豆饼粉,淀粉,葡萄糖, 主要辅料:氯化钠,硝酸钠,酵母粉,碳酸钙,蛋白胨,淀粉酶,消沫油等表2-1 培养基配比原料名称一级种子罐培养基配比%二级种子罐培养基配比%发酵罐培养基配比%全料培养基配比%稀料培养基配比%黄豆饼粉3.02.53.53.52.5葡萄糖0.50.50.5淀粉2.52.56.06.53.0氯化钠0.40.360.4氯化
16、钴0.0010.001硝酸钠0.10.10.1酵母粉0.10.1碳酸钙0.60.40.40.40.4蛋白胨2.01.5硫酸亚铁0.0075磷酸二氢钾0.005淀粉酶(kg)0.1%淀粉量0.1%淀粉量0.1%淀粉量玉米浆(L/ m3)消沫油42.670.413、 补料量补氨水量:8 L/m3发酵液体积;补氢氧化钠量:1.52.0 L/m3发酵液体积;加消沫油量:4 L/ m3发酵液体积;补全料量:370 L/ m3发酵液体积;补稀料量:200 L/ m3发酵液体积。4、 接种量(1) 一级种子罐至二级种子罐按15%计算;(2) 二级种子罐至发酵罐按15%计算。5、 培养基灭菌(1) 一级种子罐
17、及二级种子罐培养基采用实罐灭菌;(2) 发酵、全料、稀料采用连续灭菌;(3) 氢氧化钠、消沫油采用实灌灭菌;(4) 氨水采用过滤除菌。6、 移种及补料方式(1) 一级种子罐至二级种子罐移种设置一分配站 (2) 二级种子罐至发酵罐设置一分配站(3) 灭菌的发酵培养基、全料、稀料至发酵罐设置一分配站(4) 氢氧化钠至各发酵罐设置一分配站(5) 消沫油至各发酵罐设置一分配站(6) 氨水贮罐为每一发酵罐各设一台7、装料系数一级种子罐:65%,二级种子罐:70%,发酵罐:75%8、通气量一级种子罐:2(VVM),二级种子罐:1.5 (VVM),发酵罐:0.8(VVM) ; 9、转速范围一级种子罐:603
18、00(RPM),二级种子罐:60240(RPM)发酵罐:60130(RPM)10、培养时间:一级种子罐:64小时,二级种子罐:56小时,发酵罐:136小时 11、工艺参数控制要求:发酵系统:各罐通气量,罐温,溶氧,搅拌转速现场集中显示/控制,上位机设置在控制室。要求如下: 灌压现场指示; 液位报警指示,手动加消泡剂; 罐温控制:5 m3 罐及以下采用自动控制,5 m3 罐以上采用加热、冷却手动切换,冷却自动控制,加热手动控制; 空气流量:种子罐用转子流量计检测,发酵罐用涡轮流量计检测记录; 溶氧:监测记录,通过手动调节搅拌转速、调节空气流量调节溶氧; 自动补料:补料采用气动隔膜阀计算机控制;
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