ta土霉素工藝設(shè)計

1、摘 要 土霉素又稱為地霉素或氧四環(huán)素，英文名稱（Terramycin Oxytetracycline)屬于抗菌素的一種，對多種球菌和桿菌有抗菌作用，對立克次體和阿米巴病原蟲也有抑制作用，用來治療上呼吸道感染胃腸道感染斑疹傷寒等，現(xiàn)今主要用于畜禽藥及飼料添加劑。土霉素對多數(shù)革蘭氏陽性菌(如肺炎球菌，溶血性鏈球菌，草綠色鏈球菌以及部分葡萄糖球菌，炭疽桿菌)和革蘭氏陰性菌(如大腸桿菌，產(chǎn)氣桿菌，破傷風(fēng)，肺炎桿菌，流感桿菌，百日咳桿菌等)均有抗菌作用。臨床上主要用于肺炎、敗血癥、斑疹、傷寒、淋巴肉芽腫、沙眼及其他細(xì)菌性感染等。對傷寒有效，也可用于阿米巴痢疾和陰道滴蟲病患者。此外還能抑制立克次

2、體和沙眼病毒及淋巴肉芽腫病毒 。 土霉素是一種四環(huán)類廣譜抗生素，有一定副作用。目前，中國已成為世界上最大的土霉素生產(chǎn)國，占70%。目前我國畜用土霉素需求量很大。本次設(shè)計為生產(chǎn)規(guī)模500噸/年的土霉素車間。土霉素是微生物發(fā)酵產(chǎn)物，目前國內(nèi)土霉素提取工藝為用草酸(或磷酸)做酸化劑調(diào)節(jié)pH值,利用黃血鹽-硫酸鋅作凈化劑協(xié)同去除蛋白質(zhì)等高分子雜質(zhì),然后用122#樹脂脫色進(jìn)一步凈化土霉素濾液,最后調(diào)pH至4.8左右結(jié)晶得到土霉素堿產(chǎn)品。本次設(shè)計也按照這個工藝流程，分為三級發(fā)酵、酸化、過濾、脫色、結(jié)晶、干燥等。引 言土霉素屬四環(huán)素類抗生素，為廣譜抑菌劑，許多立克次體屬、支原體屬、衣原體屬、螺旋體對本品敏感

3、。腸球菌屬對其耐藥。其他如放線菌屬、炭疽桿菌、單核細(xì)胞增多性李斯特菌、梭狀芽孢桿菌、奴卡菌屬、弧菌、布魯菌屬、彎曲桿菌、耶爾森菌等對本品亦較敏感。多年來由于土霉素和四環(huán)素類的廣泛應(yīng)用,臨床常見病原菌對土霉素素耐藥現(xiàn)象嚴(yán)重，包括葡萄球菌等革蘭陽性菌及多數(shù)革蘭陰性桿菌。本品與四環(huán)素類抗生素的不同品種之間存在交叉耐藥。本品作用機(jī)制為藥物能特異性與細(xì)菌核糖體30S亞基的A位置結(jié)合，抑制肽鏈的增長和影響細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成。 土霉素原料藥在市場競爭中的最大優(yōu)勢是價格低廉，因此，多年來它大量用于畜禽藥及飼料添加劑。在眾多抗生素品種中，價格最低的土霉素今后將會在我國被廣泛運用，現(xiàn)如今主要生產(chǎn)企業(yè)主要是赤峰制藥、

4、石家莊華署制藥、山西星火制藥等，產(chǎn)量約占世界的25%，隨著產(chǎn)量不斷下降，土霉素出口價格也隨之降低。在國內(nèi)市場，土霉素除了作為上產(chǎn)強(qiáng)力霉素的原料外，主要用于禽獸藥物以及飼料添加劑、臨床用藥微乎其微。在發(fā)達(dá)國家，土霉素基本不再使用，發(fā)達(dá)國家畜牧業(yè)中用的也是純度高無菌土霉素。我國生產(chǎn)的土霉素大多為抵擋產(chǎn)品，因此對土霉素工藝的研究與創(chuàng)新凸顯重要。 本設(shè)計為年產(chǎn)500t/a土霉素生產(chǎn)車間提煉工段工藝設(shè)計。通過查閱資料，大量的計算，設(shè)計出一條滿足市場需求，滿足客戶需求，經(jīng)濟(jì)適用的工藝路線。第一章 緒 論1.1 土霉素產(chǎn)品簡介 土霉素Terramycin (Oxytetracycline)是四環(huán)類抗生素，其

5、在結(jié)構(gòu)上含有四并苯的基本母核，隨環(huán)上取代基的不同或位置的不同而構(gòu)成不同種類的四環(huán)素類抗生素?；瘜W(xué)名：6-甲基-4-（二甲氨基）-3,5,6,10,12,12a-六羥基-1,11二氧代-1,4,4a,5,5a,6，11,12a-八氫-2-并四苯甲酰胺。土霉素分子式1.1.1性狀與理化性質(zhì)性狀：灰黃色結(jié)晶狀或無定形粉末,無臭，熔點：181182。在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，在日光下顏色變暗，微溶于乙醇，易溶于鹽酸。在水中極微溶解，在稀酸和稀堿中溶解。 飽和狀態(tài)下溶液pH為6.6。在堿性溶液中易破壞失效。 理化性質(zhì)：土霉素又名氧四環(huán)素或地霉素，為灰白色至黃色的結(jié)晶粉末，無臭,味苦熔點是180。土霉素鹽酸鹽為黃

6、色結(jié)晶，味苦，熔點190194，有吸濕性,但水分和光線不影響其效價，在室溫下長期保存不變質(zhì)，不失效。鹽酸鹽易溶于水,溶于甲醇，微溶于無水乙醇，不溶于三氯甲烷和乙醚，在酸性條件下不穩(wěn)定。添加到飼料中，在室溫下保存四個月，效價下降4%9%，制粒時效價下降5%7%。1.1.2 基本用途土霉素屬四環(huán)素類抗生素，廣譜抑菌劑。許多立克次體屬、支原體屬、衣原體屬、螺旋體對其敏感。其他如放線菌屬、炭疽桿菌、單核細(xì)胞增多性李斯特菌、梭狀芽孢桿菌、奴卡菌屬、弧菌、布魯菌屬、彎曲桿菌、耶爾森菌等亦較敏感。臨床上用于治療上呼吸道感染胃腸道感染斑疹傷寒恙蟲病等?，F(xiàn)今主要用于畜禽藥及飼料添加劑。土霉素對多數(shù)革蘭氏陽性菌(

7、如肺炎球菌，溶血性鏈球菌，草綠色鏈球菌以及部分葡萄糖球菌，炭疽桿菌)和革蘭氏陰性菌(如大腸桿菌，產(chǎn)氣桿菌，破傷風(fēng)，肺炎桿菌，流感桿菌，百日咳桿菌等)均有抗菌作用。常見副作用有：肝臟、腎臟毒性，中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性，斑丘疹和紅斑等過敏反應(yīng)，長期使用可致牙齒產(chǎn)生不同程度的變色黃染、牙釉質(zhì)發(fā)育不良及齲齒（俗稱四環(huán)素牙），B族維生素缺乏等。由于土霉素的廣泛應(yīng)用，臨床常見病原菌對土霉素素耐藥現(xiàn)象嚴(yán)重，并且由于其副作用嚴(yán)重，現(xiàn)在臨床上多用于獸用藥。1.2 菌種概況生產(chǎn)土霉素的微生物主要是一些鏈霉菌如龜裂鏈霉菌、華沙鏈霉菌、生白鏈霉菌、褐黃鏈霉菌、圈環(huán)鏈霉菌、卡普鏈霉菌 、有用鏈霉菌。但工業(yè)上大量廣泛使用的是龜

8、裂鏈霉菌。龜裂霉菌菌種一般用砂土保存法或冷凍于燥保存法保存。 龜裂鏈絲菌屬于放線菌中的鏈霉菌屬，它們具有發(fā)育良好的菌絲體，菌絲體分支，無隔膜，直徑約0.41.0米，長短不一，多核。菌絲體有營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子絲之分，孢子絲再形成分生孢子。而龜裂鏈絲菌的菌落平坦、光滑、邊緣不整齊，灰白色，后期生褶皺，成龜裂狀。菌絲呈樹枝分支狀，介于白色與灰褐色之間，孢子灰白色，螺旋纏繞而成的柱形。土霉素是典型的次級代謝產(chǎn)物，其發(fā)酵的特點之一就是分批過程分為菌體的生長期、產(chǎn)物期和菌體期三個階段。龜裂鏈絲菌的生長和土霉素的生物合成受到許多發(fā)酵條件的影響：溫度、發(fā)酵PH值、溶氧、接種量、泡沫等。同時還受到一些代謝

9、調(diào)控機(jī)制的控制，磷酸鹽的的調(diào)節(jié)作用、ATP的調(diào)節(jié)和產(chǎn)生菌生長速率的調(diào)節(jié)等。1.2.1 菌種滿足的條件 1、菌種細(xì)胞的生長活力強(qiáng)，移種至發(fā)酵罐后能迅速生長，遲緩期短； 2、生理形狀穩(wěn)定； 3、菌體總量及濃度能滿足大容量發(fā)酵罐的要求； 4、無雜菌污染； 5、保持穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。1.2.2 菌種的選擇 一般土霉素所使用的菌種是從土壤中分離的龜裂霉菌,龜裂霉菌菌種一般用砂土保存法或冷凍于燥保存法保存。 龜裂霉菌一般生產(chǎn)前都需要經(jīng)多次移植,往往會發(fā)生變異而退化，故必須經(jīng)常進(jìn)行菌種選育工作，以人工的方法加以純化和育種來提高其生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量。此外，還必須重視龜裂霉菌保存工作，一般以低溫法保存，使用時用白

10、金環(huán)挑取少許，即可涂布在固體培養(yǎng)基上面進(jìn)行培養(yǎng)，十分方便。移植菌種時，要采用嚴(yán)格的無菌操作，以防雜菌污染。第二章 工藝流程2.1 發(fā)酵工段 土霉素的生產(chǎn)目前主要采用龜裂霉菌發(fā)酵產(chǎn)生。沙土管中或冷凍干燥管中保藏的種子首先經(jīng)過實驗室種子制備階段獲得一定數(shù)量和質(zhì)量和孢子,然后經(jīng)過生產(chǎn)車間種子制備階段的一級種子罐和二級種子罐逐級擴(kuò)大培養(yǎng)使孢子發(fā)芽、繁殖以獲得足夠數(shù)量的菌絲，最后將二級種子罐中的菌液接種到三級發(fā)酵罐中進(jìn)行微生物發(fā)酵。種子的制備時需要注意培養(yǎng)基的產(chǎn)地、品種、培養(yǎng)的溫度等條件對種子質(zhì)量的影響。2.1.1實驗室孢子制備目的是活化休眠菌種，擴(kuò)大培養(yǎng)，得到具有一定數(shù)量與濃度的性狀優(yōu)良并可以進(jìn)入發(fā)酵

11、車間繼續(xù)擴(kuò)大培養(yǎng)的菌群。首先要求培養(yǎng)三支斜面孢子, 斜面孢子的培養(yǎng)基是由麩皮和瓊脂組成，用水配制。培養(yǎng)孢子條件：斜面孢子溫度維持在36.536.8培養(yǎng)，不得高于37。若36超過2小時則生產(chǎn)能力明顯下降，不可用于生產(chǎn)。而且在袍子培養(yǎng)過程中還需保持一定相對濕度，濕度55%60%。培養(yǎng)96個小時后，將三支斜面孢子加入無菌水之后制成懸浮液。將懸浮液放置于46的冰箱中備用。如果這樣培養(yǎng)出來的孢子數(shù)量不夠，為了獲得更多數(shù)量的孢子以供生產(chǎn)需要，必要時可進(jìn)一步用扁瓶在固體培養(yǎng)基（如小米、大米、玉米?；螓熎ぃ┥蠑U(kuò)大培養(yǎng)。2.1.2生產(chǎn)前的準(zhǔn)備1)備罐;2)滅菌2.1.3一級種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)目的是使來自實驗室制備的

12、孢子發(fā)芽、繁殖以獲得一定數(shù)量的菌絲。一級種子罐采用夾套式換熱（自動溫度調(diào)節(jié)），無攪拌動力設(shè)備。（1）采用實罐蒸汽滅菌法滅菌。（2）待一級種子罐溫度降到2933時，即可接種。（3）發(fā)酵過程中通過夾套式換熱（利用隔膜閥自動調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)發(fā)酵罐溫度，使之保持在31。（4）土霉素是好氧霉菌，因此需要給罐內(nèi)不斷的通入空氣，并且用攪拌槳不斷的攪拌，以增加氧氣的擴(kuò)散和熱量的交換。（5）每隔8小時從取樣口取一次樣，測量其pH，28小時時測量培養(yǎng)基中糖、氮的含量，發(fā)酵液的pH以及土霉素的效價。（6）一級種子罐不需要加入消泡劑。經(jīng)過約30小時左右的培養(yǎng)，培養(yǎng)基的顏色漸漸的變?yōu)辄S色，趨于成熟。（7）測量培養(yǎng)液的pH，當(dāng)

13、其值在6.06.4時即可作為種子移入二級種子罐。2.1.4二級種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)目的是進(jìn)一步擴(kuò)大培養(yǎng)來自一級種子罐的種子，獲得足夠數(shù)量的菌絲以接種到發(fā)酵罐中。二級種子罐采用夾套式換熱（自動溫度調(diào)節(jié)），有攪拌動力設(shè)備。（1）二級種子罐同樣采用實罐滅菌的方式。（2）待二級種子罐溫度降到2933時，即可利用壓差法將一級種子罐中的種子液打入。（3）土霉素是好氧霉菌，因此需要給罐內(nèi)不斷的通入空氣，并且用攪拌槳不斷的攪拌，以增加氧氣的擴(kuò)散和熱量的交換。（4）土霉素的最適生長溫度為31，在發(fā)酵熱，攪拌熱等熱源的作用下可能使發(fā)酵罐內(nèi)的溫度偏離，因此需要通入冷卻水調(diào)節(jié)發(fā)酵罐的溫度。（5）1719小時時取樣檢測種子液

14、pH，28小時時取樣測量C、N、種子液效價和pH，并作出相關(guān)記錄。（6）二級罐發(fā)酵28個小時后進(jìn)三級罐種子液變?yōu)轸丈?、變稠，測量效價和pH，在培養(yǎng)后期，隨著糖、氮濃度的降低，如果pH大于6.0，效價在800 u/m1左右即可將其打入發(fā)酵罐中，在培養(yǎng)后期，隨著糖、氮濃度的降低。2.1.5三級發(fā)酵罐發(fā)酵土霉素是通過發(fā)酵工藝手段所得，土霉素在發(fā)酵罐中大量分泌。因此發(fā)酵罐工藝操作與目的產(chǎn)品土霉素的產(chǎn)量與質(zhì)量有很大的關(guān)系。 種子移種到發(fā)酵罐以后，在發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵過程可分為三個階段：1、菌體生長階段，2、抗生素產(chǎn)物合成階段，3、菌體自溶階段?？股匕l(fā)酵的目的是獲得抗生素產(chǎn)量。因此需選擇合適的發(fā)酵培養(yǎng)基和培

15、養(yǎng)條件縮短菌體生長階段，使菌體代謝轉(zhuǎn)入抗生素合成代謝。進(jìn)入抗生素合成階段后，需采用加糖、補(bǔ)料等方式延長抗生素合成期，以獲得較高的產(chǎn)量。隨著營養(yǎng)物質(zhì)消耗、代謝產(chǎn)物積累，發(fā)酵將不可避免地進(jìn)入菌體自溶期。此時應(yīng)及時終止發(fā)酵，以避免發(fā)酵產(chǎn)物損失和結(jié)提取帶來困難。 二級發(fā)酵完成后，利用壓差法將種子液打入三級發(fā)酵罐內(nèi)，之前的消毒、實罐滅菌、檢測以及接種前的管道蒸汽滅菌工作都與二級發(fā)酵相似。但是三級發(fā)酵不同與第一級發(fā)酵的地方是在其發(fā)酵的過程中需要定期補(bǔ)料，還需要不定期的流加消炮劑和氨水。氨水用于調(diào)節(jié)PH值。在視鏡旁有沖洗視鏡的裝置，換熱裝置為列管式換熱，只通入冷卻水。2.2 酸化過濾工段土霉素能和鈣、鎂等金

16、屬離子，某些季胺鹽、堿等形成復(fù)合物沉淀。在發(fā)酵過程中，這些復(fù)合物積聚在菌絲中，在液體中的濃度不高。發(fā)酵結(jié)束后，土霉素大部分沉積在菌絲中，發(fā)酵液中很少。因此，應(yīng)對土霉素發(fā)酵液進(jìn)行酸化等處理，酸化將破壞細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，使菌絲中的單位釋放出來，以保證產(chǎn)品收率和質(zhì)量。過濾工藝采用板框過濾機(jī)過濾。濾布可以去除一些雜質(zhì)。正批液經(jīng)過板框過濾機(jī)后直接進(jìn)入正批液儲罐。為了提高過濾機(jī)中土霉素的利用率，采用三級過濾和頂洗的方法。2.2.1 酸化工藝概述土霉素能和發(fā)酵液中的鈣、鎂等金屬離子，某些季胺鹽(一類陽離子表面活性劑，可改變細(xì)菌胞漿膜的通透性，使菌體物質(zhì)外滲，阻礙其代謝而使細(xì)菌死亡)、堿等形成即溶性絡(luò)合物沉淀。

17、在發(fā)酵過程中，這些復(fù)合物積聚在菌絲中使得土霉素在發(fā)酵液中的濃度并不高。發(fā)酵結(jié)束后，土霉素大部分沉積在菌絲中，發(fā)酵液中含量很少。因此，必須對土霉素發(fā)酵液進(jìn)行酸化處理，酸化將破壞細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，使菌絲中的土霉素單位釋放出來，以保證產(chǎn)品收率和質(zhì)量。 酸化劑一般可采用鹽酸、硫酸、草酸、磷酸等，但根據(jù)土霉素濾液質(zhì)量的要求，若濾液中有鈣離子存在，則必須考慮加入酸化劑后形成的不溶性鈣鹽的沉淀程度，因為草酸去鈣較完全，析出的草酸鈣還能促進(jìn)蛋白質(zhì)的凝結(jié)，提高濾液質(zhì)量，草酸屬于弱酸，比鹽酸、硫酸等對設(shè)備腐蝕性較小,因此草酸是合適的酸化劑。然而草酸價格昂貴，因此在有條件的情況下應(yīng)進(jìn)行草酸回收工作，同時采用草酸結(jié)合鹽

18、酸做為酸化劑。在采用草酸作酸化劑時，必須降低溫度，要求15以下，盡量縮短操作時間，避免或減少差向異構(gòu)化。2.2.2 過濾工藝概述酸化結(jié)束后進(jìn)入過濾階段進(jìn)行過濾，主要用的設(shè)備是板框過濾機(jī)。首先進(jìn)行初濾，正批液經(jīng)過一級板框過濾機(jī)后直接進(jìn)入正批液儲罐。初濾完成后，要用單位池中的濾液進(jìn)行頂洗（頂洗是用低濃度的濾液去沖洗板框中的濾渣），頂洗后的濾液如果效價能達(dá)到30003600u/ml則進(jìn)入正批液儲罐。達(dá)不到的則根據(jù)實際情況進(jìn)入其它單位池，以備下一次頂洗之用。待頂洗后的濾液中土酶素的效價低于900u/ml時，停止頂洗。頂洗完之后進(jìn)行復(fù)濾，如果必要時可進(jìn)行精濾。2.3 脫色結(jié)晶工段過濾所得的土霉素液含色素

19、高，結(jié)晶產(chǎn)品質(zhì)量差，因此，需要脫色。脫色設(shè)備主要是樹脂罐，每組有主罐、副罐、再生罐。脫色原理：RCOO-H+色素RCOO-色素再生原理：RCOO-H+色素+NaOHRCOO-Na+色素 RCOO-Na+H+RCOO-H+Na+再生操作：酸泡水洗堿泡水洗酸泡脫色液到達(dá)結(jié)晶罐后，經(jīng)過加堿化劑來調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)腜H，從而進(jìn)行結(jié)晶。通常用的堿化劑是氨水和亞硫酸鈉。結(jié)晶的設(shè)備采用的是結(jié)晶罐串聯(lián)的方式，通過連續(xù)結(jié)晶以提高產(chǎn)率。2.3.1 脫色階段脫色階段主要分為以下幾個步驟： 1.接料:當(dāng)提取崗位通知交送濾液時,打開濾液閥,調(diào)節(jié)閥門,樹脂罐的壓力小于0.2MPa。同時打開脫后總閥,將脫后液儲存在儲液罐中.以下是

20、進(jìn)入結(jié)晶罐液體的參數(shù)：料液和堿化劑體積流量比堿化劑成份料液體積流量氨水亞硫酸鈉1：0.01315-18%2-5%12-13立方米 2.吸附:向用鹽酸浸泡的樹脂罐中加水沖洗,打開罐底閥,排污閥,加水閥,當(dāng)排污閥的出口PH值為1.8-2.0時,關(guān)閉加水閥,開排空閥,待罐內(nèi)水排盡后關(guān)排空閥,打開脫前液閥,脫前液流入樹脂罐,同時調(diào)節(jié)閥使脫前液流量控制在4-6(立方米每小時),30-40分鐘后,以罐底閥出口取吸附液送化驗,待出口液的效價為900-1500ug/ml,關(guān)閉新樹脂罐的脫前液閥,罐底閥,罐串管下閥,打開副罐串管上閥,脫后閥,再打開調(diào)節(jié)濾液閥,其余閥門全部關(guān)閉,將液送入脫后儲罐,吸附結(jié)束。新吸附

21、的樹脂罐為本組副罐。 3. 記錄,每兩小時化驗一次脫色液的效價,PH值。2.3.2 結(jié)晶階段結(jié)晶階段主要分為以下幾個步驟：1.交液（指把脫色后的液體轉(zhuǎn)移到下游的結(jié)晶工段）前先打開結(jié)晶罐的罐底閥,溢流管閥,結(jié)晶罐的罐底閥和溢流管路閥及管路閥。2.啟動脫色液泵,脫色液流經(jīng)列管換熱器和過濾器,通過調(diào)整列管式換熱器的水溫,待脫色液溫度控制在25-32之間,再打開調(diào)節(jié)閥,使脫色液的總流量控制在16-20(立方米每小時),隨即打開加堿閥,通過調(diào)節(jié)加堿閥來控制加堿化劑的量,經(jīng)采樣閥取樣,用PH試紙測試,使PH值控制在4.5-4.8之間,脫色液和堿化劑混合后,流入結(jié)晶罐中。3.脫色液加熱器操作:打開加熱罐加水

22、閥,將加熱罐注水至溢流管排水,關(guān)閉加水閥,啟動加熱泵,開蒸汽閥,調(diào)節(jié)蒸汽閥,以達(dá)到調(diào)節(jié)列管式換熱器中水溫的目的,使脫色液的溫度控制在25-32之間,操作完畢后關(guān)閉蒸汽閥,調(diào)節(jié)另一個蒸汽閥。4.啟動攪拌,結(jié)晶罐滿液后,再依次流入其他結(jié)晶罐中,逐罐啟動攪拌,待五個結(jié)晶罐滿液后,分離結(jié)晶液。5.從采樣閥取出測試樣,用塑料桶收集后廢棄。6.記錄:每小時用PH試紙測試并記錄一次脫色液流量,堿化劑的流量,結(jié)晶PH值,結(jié)晶溫度,每兩小時化驗?zāi)敢盒r,PH值。2.4 離心干燥工段2.4.1 離心工藝離心工藝主要步驟有以下幾點：1. 結(jié)晶時間達(dá)到工藝要求后，及時打料，不能提前或拖后；2. 啟動結(jié)晶罐攪拌，避免沉

23、淀及打料不勻；3. 每臺離心機(jī)內(nèi)鋪兩層袋子，應(yīng)仔細(xì)檢查袋子，無污染，無破損方可使用；4. 離心機(jī)啟車前應(yīng)先盤車，然后分?jǐn)?shù)次啟動，待運轉(zhuǎn)正常后，方可開打料閥進(jìn)行離心分離；5. 打料流量適當(dāng),結(jié)晶液離轉(zhuǎn)鼓口邊沿應(yīng)2cm左右的距離,嚴(yán)禁料液溢出；6. 每臺離心機(jī)大約分離1035kg濕成品，進(jìn)料量達(dá)到工藝規(guī)定后，停止進(jìn)料；7. 待母液摔凈后開水閥門，甩水沖洗離心機(jī)內(nèi)晶體，洗至母液基本清時關(guān)水閥門，甩出離心機(jī)內(nèi)殘存的水，然后再用水洗，洗至水澄清，無泡沫為止，關(guān)水閥門，將分離放料管旋出離心機(jī)。8. 濕產(chǎn)品甩干約4060分鐘以上，控制濕產(chǎn)品水分在25%以下，關(guān)閉離心機(jī)電源，待離心機(jī)減速后緩緩剎車。停車后檢查

24、濕成品是否符合質(zhì)量要求，取出濕成品，稱量后倒入濕料箱，抖凈袋子上附著的濕粒。9. 認(rèn)真作好稱量記錄，每34罐取母液送化驗室測效價、PH值。2.4.2 干燥工藝在干燥過程中，濕品含水約15%，采用正壓干燥設(shè)備干燥。主要分為以下幾個工藝步驟：1. 來自離心機(jī)的濕物料首先要經(jīng)過搖擺機(jī)過40目的篩網(wǎng)制成顆粒;2. 用螺旋加料器將物料與加熱的壓縮空氣充分混合;3. 經(jīng)旋風(fēng)干燥器干燥過濾;4. 用旋風(fēng)分離器分離得到含水78%的成品;5. 最后就能進(jìn)行包裝和銷售。第5節(jié) 生產(chǎn)工藝流程圖沙土孢子斜面孢子一級種子罐發(fā)酵液三級種子罐二級種子罐酸化液濾液脫色液土霉素干品土霉素濕品結(jié)晶液孢子培養(yǎng)孢子培養(yǎng) 發(fā)酵擴(kuò)大培養(yǎng)

25、過濾脫色離心干燥第三章 物料橫算年產(chǎn)500t/a土霉素生產(chǎn)車間脫色、結(jié)晶、干燥工段工藝設(shè)計（年工作日330天）已知：土霉素分子量為4460.58 ，年生產(chǎn)天數(shù)330天，土霉素密度1.71，故每天生產(chǎn)土霉素的量3.1 干燥工段干燥濕品干品損失水已知：干品含水量為6%，濕品含水量為25%，損失率為2%。已知干品的量為，干燥工段物料衡算表干燥前（kg）干燥后（kg）濕品總計19381938干品水分損失總計15153843919383.2結(jié)晶工段結(jié)晶堿化劑脫色液離心母液濕品損失已知：土霉素折干效價 脫色液結(jié)晶分離時損失1% ，離心母液效價假設(shè)為，母液的密度為，堿化劑的密度為 ，脫后液的密度為，。則由質(zhì)

26、量守恒得： （1） （2）將數(shù)據(jù)代入（1）（2）整理得：， 結(jié)晶工段物料衡算表進(jìn)料出料脫后液堿化劑總計母液損失液濕品總計3.3 脫色工段脫色濾液脫色液損失已知：濾液密度為，脫色液的密度，脫色液體積損失為1%，脫后液的效價損失為4%。由質(zhì)量守恒得：代入數(shù)據(jù)得： 由質(zhì)量守恒得： 代入數(shù)據(jù)得：在1100015000之間，符合要求。 脫色工段物料衡算表進(jìn)料（kg）出料（kg）濾液總計拖后液損失液總計3.4過濾工段過濾凈化液高單位濾渣濾液損失已知： 濾渣效價 濾液效價，假設(shè)高單位頂洗液效價。故： （1） （2） （3） （4） （5） 聯(lián)立（1）（2）（3）（4）（5），代入數(shù)據(jù)得：， ， ，, 由效價

27、守恒得：代入數(shù)據(jù)得：, 過濾工段物料衡算表進(jìn)料出料凈化液高單位頂洗液草酸水總計69493.96L52937.9L13883.22L136315.08L濾液濾渣總計13000.90L3970.33L16971.23L 3.5 酸化工段酸化酸化液凈化液發(fā)酵液草酸鹽酸稀釋液損失已知：酸化液效價取U酸=36000g/kg，稀釋液效價，凈化液的體積為，假設(shè)損失率為2%，黃血鹽0.5%（w/v%）,硫酸鋅0.3%（w/v%），鹽酸加入量為0.85%（v/v%），草酸加入量為2%（w/v%）。由質(zhì)量守恒得： （1） （2）聯(lián)立（1）（2）代入數(shù)據(jù)得： ， ， 由質(zhì)量守恒得： （3） （4）聯(lián)立（3）（4）代

28、入數(shù)據(jù)得： 酸化工段物料衡算表進(jìn)料出料發(fā)酵液鹽酸草酸13051.50L110.94L261.03kg黃血鹽硫酸鋅稀釋液65.8kg57749.76L凈化液損失液69493.96L1418.24L第四章 安全生產(chǎn)、“三廢”處理和環(huán)保一個先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，必須同時認(rèn)真考慮和妥善解決溶劑回收和三廢處理等問題。相對而言，化學(xué)制藥工廠使用的溶劑品種多、數(shù)量大，如果不予以回收，不僅使原料的消耗量大，產(chǎn)品成本增高，也會影響到工人的勞動保護(hù)和安全。4.1安全生產(chǎn)在許多化學(xué)合成藥的生產(chǎn)中，大多使用易燃、易爆、有毒的溶劑、原料和中間體。因此在工藝路線評價和選擇的過程中必須考慮安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)問題。（1）安全生產(chǎn)和

29、環(huán)境保護(hù)考慮以下幾個方面：首先，不用或少用易燃、易爆、有毒的溶劑、原料、中間體；其次，對于必須使用的有毒物質(zhì)，必須進(jìn)行安全試驗研究方案的設(shè)計；最后，對副產(chǎn)物和三廢進(jìn)行初步的了解，制定綜合利用和處理方法的初步方案。（2）安全力爭做到萬無一失。具體的相關(guān)措施有：1、成立一支應(yīng)急小分隊，采用軍事化管理，一旦發(fā)生緊急情況，必須在相關(guān)部門趕到以前就能控制整個局面。2、對所有新項目建立安全風(fēng)險評估制度。3、對累積性安全隱患全面整改。4、請專家到企業(yè)對高層管理人員進(jìn)行針對實際問題教育。 車間生產(chǎn)應(yīng)完全按照GMP標(biāo)準(zhǔn)管理程序制訂SOP標(biāo)準(zhǔn)操作程序進(jìn)行，職工在全面了解安全生產(chǎn)的重要性后必須嚴(yán)格按照程序來進(jìn)行操作

30、，一旦發(fā)現(xiàn)職工在操作上有偏差，立即對其進(jìn)行教育與糾正，力爭做到萬無一失。4.2三廢處理4.2.1廢水處理廢水主要來源于生產(chǎn)廢水、實驗室廢水和實驗動物廢水生物制品及制藥行業(yè)在生產(chǎn)、科研、檢驗等過程中，排出的廢水可能含有致病性細(xì)菌、病毒、其它微生物、化學(xué)污染物及放射性同位素等有害污染物。而這些污染物有極大的危害性，故廢水如不進(jìn)行嚴(yán)格消毒處理便直接排放，將污染水資源、惡化生態(tài)環(huán)境，且可能引起傳染病的流行，嚴(yán)重影響人類的健康。4.2.2廢水處理方法廢水處理的實質(zhì)就是利用各種技術(shù)手段，將廢水中的污染物分離出來，或令其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，從而使廢水得到凈化。廢水處理方法很多，按作用原理一般 可分為物理處理法，

31、化學(xué)處理法和生物處理法三大類，現(xiàn)將三大類處理法列簡表如下表。 表7-1 廢水處理方法類型處理辦法1物理處理法（1）稀釋法（2）吸附法（3）固液分離：自然沉降、自然過濾、強(qiáng)制分離（4）蒸發(fā)（5）干燥2化學(xué)處理法（1）中和法（2）凝聚沉淀法（3）離子交換法（4）氧化法：臭氧處理法、氧化劑處理法3生物處理法A（按需氧情況分）B（按微生物馴育情況分）（1）厭氧法沼氣發(fā)酵法（或甲烷發(fā)酵法）普通消化池、厭氧接觸工藝、厭氧過濾器、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（2）好氧法氧化塘法、活性污泥法、生物濾池法、生物轉(zhuǎn)盤法、接觸氧化法、氣浮法(1) 上述生物處理法都是利用自然微生物和生物群落進(jìn)行處理的(2)特殊菌種處理法光

32、合細(xì)菌處理法、酵母處理法、藻類處理法、其它各種細(xì)菌的處理法（1）物理處理方法：通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物(包括油膜和油珠)的廢水處理法。通常采用沉淀、過濾、離心分離、氣浮、蒸發(fā)結(jié)晶、反滲透等方法。將廢水中懸浮物、膠體物和油類等污染物分離出來，從而使廢水得到初步凈化。（2）化學(xué)處理法：通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。通常采用方法有：中和、混凝、氧化還原、萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲透等方法。 （3）生物處理法：通過微生物的代謝作用，使廢水溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)物、有毒物等污染物質(zhì)，

33、轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的廢水處理方法。生物處理法又分為需氧處理和厭氧處理兩種方法。需氧處理法目前常用的有活性污泥法、生物濾池和氧化塘等。厭氧處理法，又名生物還原處理法，主要用于處理高濃度有機(jī)廢水和污泥，使用處理設(shè)備，主要為消化池等。上述每種廢水處理方法都是一種單元操作。由于制藥廢水的特殊性，僅用一種方法一般不能將廢水中的所有污染物除去。在廢水處理中，常常需要將幾種處理方法組合在一起，形成一個處理流程。流程的組織一般遵循先易后難、先簡后繁的規(guī)律，即首先使用物理法進(jìn)行預(yù)處理以除去大塊垃圾、漂浮物和懸浮固體等，然后再使用化學(xué)法和生物法等處理方法。 7.2.3處理技術(shù)現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理程度劃分，

34、可分為一級、二級和三級處理。1、一級處理主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經(jīng)過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。一級處理屬于二級處理的預(yù)處理。 2、二級處理主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)(BOD，COD物質(zhì))，去除率可達(dá)90%以上，使有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 3、三級處理進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。整個過程為通過粗格篩的原污水經(jīng)過污水提升泵提升后，經(jīng)過格篩或者篩濾器，之后進(jìn)入沉砂池

35、，經(jīng)過分離的污水進(jìn)入初次沉淀池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進(jìn)入生物處理設(shè)備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設(shè)備的出水進(jìn)入二次沉淀池，二次沉淀池出水經(jīng)過消毒排放或者進(jìn)入三級處理，一級處理結(jié)束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二次沉淀池污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備，一部分進(jìn)入污泥濃縮池，之后進(jìn)入污泥消化池，經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后，污泥被最后利用。7.3廢氣的處理按所含主要污染物的性質(zhì)不同，化學(xué)制藥廠

36、排除的廢氣可分為三類，即含塵（固體懸浮物）廢氣、含無機(jī)污染物廢氣和含有機(jī)污染物廢氣。含塵廢氣的處理實際上是一個氣、固兩相混合物的分離問題，可利用粉塵質(zhì)量較大的特點，通過外力的作用將其分離出來；而處理含無機(jī)或有機(jī)污染物的廢氣則要根據(jù)所含污染物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，通過冷凝、吸收、吸附、燃燒、催化等方法進(jìn)行無害化處理。7.3.1含塵廢氣的處理 1、機(jī)械除塵機(jī)械除塵是利用機(jī)械力（重力、慣性力、離心力）將懸浮物從氣流中分離出來。這種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)費用低，適于處理含塵濃度高及懸浮物粒度較大（粒徑510微米以上)的氣體。缺點是細(xì)小粒子不易除去。2 、洗滌除塵（又稱濕式凈化）洗滌除塵是用水洗滌含塵廢氣，

37、使塵粒與液體接觸而被捕獲，并隨水流走。此類裝置氣流阻力大，因而運轉(zhuǎn)費用也大；不過它的除塵效率較高，一般為8095，高效率的裝置可達(dá)99。排出的洗滌液必須經(jīng)過廢水處理后才能排放；洗滌除塵裝置種類很多，常見的有噴霧塔、填充塔、泡沫洗滌器等。適用于極細(xì)塵粒（0.1100微米）的去除。3、過濾除塵過濾除塵是使含塵氣體經(jīng)過過濾材料，把塵粒阻留下來。藥廠中最常用的是袋式過濾器。天然纖維中的石棉、羊毛、棉花、蠶絲，化學(xué)纖維中的人造纖維素纖維、合成纖維、玻璃纖維都已經(jīng)被人們用作過濾材料。4、靜電除塵本法利用高壓直流電引起電極附近發(fā)生電暈，使廢氣中的塵粒帶電，帶電粒子在強(qiáng)電場作用下聚集到集塵電極。附著在集塵電極

38、上的塵?？空袷幯b置清除。7.3.2含有機(jī)化合物廢氣的處理1、燃燒法 若廢氣中易燃物質(zhì)濃度較高，可通入高溫爐(如鍋爐、窯爐等)進(jìn)行焚燒，燃燒產(chǎn)生的熱量可予利用。它是一種簡單可行的方法。不過要注意廢氣的腐蝕性問題，某些廢氣不能在爐內(nèi)燃燒，也可在空中自由燃燒。但這樣不僅不能回收熱量，且因燃燒溫度不夠高，某些有機(jī)物可能分解不完全，從而產(chǎn)生二次污染物。2、吸收法 選用適當(dāng)吸收劑和吸收流程除去廢氣中的有機(jī)物質(zhì)的處理方法。適用于濃度較低或沸點較低的廢氣。此法還可回收利用被吸收的有機(jī)物質(zhì)。它的關(guān)鍵問題在于選擇吸收劑，不但要考慮其價格、來源等，還應(yīng)注意它的物理化學(xué)性質(zhì)。若濃度過低，吸收效率就明顯降低而大量吸收劑

39、反復(fù)循環(huán)的動力消耗和吸收劑損失就顯得較大，因此對于極稀薄氣體的處理，一般還是選用吸附法更為適宜。3、吸附法 吸附法是將廢氣與大表面多孔性固體物質(zhì)(吸附劑)接觸，使廢氣中的有害成分吸附到固體表面上，從而達(dá)到凈化氣體的目的。吸附過程是一個可逆過程，當(dāng)氣相中某組分被吸附的同時，部分已被吸附的該組分又可以脫離固體表面而回到氣相中，這種現(xiàn)象稱為脫附。當(dāng)吸附速率與脫附速率相等時，吸附過程達(dá)到動態(tài)平衡，此時的吸附劑已失去繼續(xù)吸附的能力。因此，當(dāng)吸附過程接近或達(dá)到吸附平衡時，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒈晃降慕M分從吸附劑中解脫下來，以恢復(fù)吸附劑的吸附能力，這一過程稱為吸附劑的再生。吸附法處理含有機(jī)污染物的廢氣包括吸附

40、和吸附劑再生的全部過程。4、冷凝法 是應(yīng)用冷凝器冷卻廢氣，使其中的有機(jī)蒸氣凝結(jié)成液滴分離。冷凝法可分為間壁式和混合式兩種，相應(yīng)地，冷凝法分為直接冷凝和間接冷凝兩種工藝流程。間接冷凝的工藝流程，由于使用了間壁式冷凝器，冷卻介質(zhì)和廢氣由間壁隔開，彼此互不接觸，因此可方便地回收被冷凝組分，但冷卻效率較低；直接冷凝的工藝流程，由于使用了直接混合式冷凝器，冷卻介質(zhì)與廢氣直接接觸，冷卻效率較高，但被冷凝組分不易回收，且排水一般需要進(jìn)行無害化處理。 冷凝法的特點是設(shè)備簡單，操作方便，適用于處理有機(jī)污染物含量較高的廢氣。冷凝法常用作燃燒或吸附凈化廢氣的預(yù)處理，當(dāng)有機(jī)污染物的含量較高時，可通過冷凝回收的方法減輕

41、后續(xù)凈化裝置的負(fù)荷。但此法對廢氣的凈化程度受冷凝溫度的限制，當(dāng)要求的凈化程度很高或處理低濃度的有機(jī)廢氣時，需要將廢氣冷卻到很低的溫度，經(jīng)濟(jì)上通常是不合算的?？傊瑥U氣處理的各種方法各有自己的特點，必須結(jié)合廢氣的數(shù)量、成分、性質(zhì)、濃度等進(jìn)行認(rèn)真分析，合理選用。7.4廢渣的處理 藥廠廢渣污染問題與廢氣、廢水相比，一般要小得多，廢渣的種類和數(shù)量也比較少。常見的廢渣包括蒸餾殘渣、失活催化劑、廢活性炭、膠體廢渣、反應(yīng)殘渣（如鐵泥、鋅泥等）、不合格的中間體和產(chǎn)品，以及用沉淀、混凝、生物處理等方法產(chǎn)生的污泥殘渣等。防治廢渣污染應(yīng)遵循“減量化、資源化和無害化”的“三化”原則。首先要采取各種措施，最大限度地從“

42、源頭”上減少廢渣的產(chǎn)生量和排放量。其次對于必須排出的廢渣，要從綜合利用上下功夫，盡可能從廢渣中回收有價值的資源和能量。最后，對無法綜合利用或經(jīng)綜合利用后的廢渣進(jìn)行無害化處理，以減輕或消除廢渣的污染危害。1、填埋法填埋法是將一時無法利用、又無特殊危害的廢渣埋入土中，利用微生物的長期分解作用而使其中的有害物質(zhì)降解。一般情況下，首先要經(jīng)過減量化和資源化處理，然后才對剩余的無利用價值的殘渣進(jìn)行填埋處理。同其它處理方法相比，此法的成本較低，且簡便易行，但常有潛在的危險性。例如，廢渣的滲濾液可能會導(dǎo)致填埋場地附近的地表水和地下水的嚴(yán)重污染；某些含有機(jī)物的廢渣分解時要產(chǎn)生甲烷、氨氣和硫化氫等氣體，造成場地惡

43、臭，嚴(yán)重破壞周圍的環(huán)境衛(wèi)生而且甲烷的積累還可能引起火災(zāi)或爆炸。因此，要認(rèn)真仔細(xì)地選擇填埋場地，并采取妥善措施，防止對地下水源造成污染。2、焚燒法焚燒法是使被處理的廢渣與過量的空氣在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)，從而使廢渣中所含的污染物在高溫下氧化分解而被破壞。焚燒法不僅可以大大減少廢渣的體積，消除其中的許多有害物質(zhì)，而且可以回收一定的熱量，是一種可同時實現(xiàn)減量化、無害化和資源化的處理技術(shù)。因此，對于一些暫時無回收價值的可燃性廢渣，特別是當(dāng)用其它方法不能解決或處理不徹底時，焚燒法常是一個有效的方法。焚燒法可使廢渣中的有機(jī)污染物完全氧化成無害物質(zhì)，適宜處理有機(jī)物含量較高或熱值較高的廢渣。當(dāng)廢渣中的有機(jī)

44、物含量較少時，可加入輔助燃料。此法的缺點是投資較大，運行管理費用較高。3、熱解法熱解法是在無氧或缺氧的高溫條件下，使廢渣中的大分子有機(jī)物裂解為可燃的小分子燃料氣體、油和固態(tài)碳等。熱解法與焚燒法是兩個完全不同的處理過程。焚燒過程放熱，其熱量可以回收利用；而熱解則是吸熱的。焚燒的產(chǎn)物主要是水和二氧化碳、無利用價值；而熱解產(chǎn)物主要為可燃的小分子化合物，如氣態(tài)的氫、甲烷，液態(tài)的甲酵、丙酮、乙酸、乙醛等有機(jī)物以及焦油和溶劑油等，固態(tài)的焦炭或炭黑，這些產(chǎn)品可以回收利用。除以上幾種方法外，廢渣的處理方法還有生物法、濕式氧化法等多種方法。生物法是利用微生物的代謝作用將廢渣中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的化合物，從而達(dá)到無害化的目的。濕式氧化法是在高壓和150-300攝氏度的條件下，利用空氣中的氧對廢渣中的有機(jī)物進(jìn)行氧化，以達(dá)到無害化的目的，整個過程在有水的條件下進(jìn)行。綜上所述，我們要根據(jù)廢渣的物理化學(xué)性質(zhì)，合理的選用一種或幾種方法進(jìn)行處理。 ·制藥廠在抓好安全生產(chǎn)的同時，還積極做好環(huán)保工作。如今，環(huán)境問題已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了生態(tài)學(xué)范圍，眾多的環(huán)保非政