發(fā)酵設(shè)備與工藝設(shè)計期末要點(diǎn)

1、 期末溫習(xí)要點(diǎn)一、發(fā)酵設(shè)備一、實(shí)罐滅菌P4P5P7概念操作進(jìn)程判斷標(biāo)準(zhǔn)滅菌進(jìn)程熱量計算例1-3實(shí)罐滅菌：將培育基置于發(fā)酵罐頂用蒸汽加熱，達(dá)到預(yù)定滅菌溫度后，維持必然時刻，再冷卻到發(fā)酵溫度，然后接種發(fā)酵，又稱分批滅菌。操作進(jìn)程：1間接加熱階段,培育基由室溫加熱至80-90C；U直接蒸汽加熱階段，培育基由80-90121C；III保溫階段，121C；W冷卻階段，121C培育溫度把配制好的培育基泵入發(fā)酵罐內(nèi)，密閉發(fā)酵罐后，開動攪拌。稍開閥門15和9,引入蒸汽進(jìn)夾套預(yù)熱培育基至7590C，維持夾套壓強(qiáng)表的表壓50100kPa.培育基預(yù)熱到7590C后，開閥門1和4,排盡蒸汽管道中的冷凝水后，再開閥門2

2、，從空氣管道引入蒸汽進(jìn)發(fā)酵罐。關(guān)閥門15，并停止攪拌。開閥門5,稍開閥門7,排盡蒸汽管道里的冷凝水后，開閥門6,從取樣管道引入蒸汽進(jìn)發(fā)酵罐。開閥門13，稍開閥門11,排盡蒸汽管道里的冷凝水后，開閥門10,由出料管引入蒸汽進(jìn)發(fā)酵罐。別離稍開閥門1六、17、18,排出活蒸汽，調(diào)節(jié)進(jìn)汽閥門和排汽閥門的開度使灌壓維持在表壓105kPa，溫度恒定在121C，維持2025min。完成保溫時刻后，關(guān)一路排汽，再關(guān)一路進(jìn)汽，最后三路排汽與三路進(jìn)汽全數(shù)關(guān)閉。開閥門3和2引入無菌空氣。開閥門8,關(guān)閥門9,開閥門14,夾套引入冷卻水，開攪拌，冷卻降溫到發(fā)酵工藝要求的溫度。質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)：培育基無菌；營養(yǎng)成份破壞少；培

3、育基滅菌后體積與進(jìn)料體積相符；泡沫少。*實(shí)罐滅菌傳熱及操作時刻的計算：升溫階段傳熱及操作時刻的計算（1）間接加熱傳熱及操作時刻的計算加熱蒸汽用量S=GC（t21）（1+Q）（Q熱損失為加熱蒸汽用量的5%-15%）rG：培育基重量（kg）C：培育基比熱（kj/kgCorkcal/kgC）S：蒸汽耗量（kg）i：蒸汽的熱熱焓量（kj/kgorkcal/kg）r：蒸汽的汽化潛熱（kj/kgorkcal/kg）tj開始加熱時培育基的溫度（C）t；：加熱結(jié)束時培育基的溫度（C）2G-Ct-1加熱時刻的計算=lnr1K-Ft-1S2t：加熱所需的時刻（h）K：加熱進(jìn)程中的平均傳熱系數(shù)（kJ/m2hCork

4、cal/m2hC）F：夾套或盤管的傳熱面積（m2）t：加熱蒸汽溫度（C）（2）直接蒸汽加熱傳熱及操作時刻的計算加熱蒸汽用量S=GC（t2-）（1+Q）（Q熱損失為5%-15%）i-1-C2SS-v加熱時刻的計算p-o.785（d2+d2+d2）3600123Sd、d二、d3：別離為各進(jìn)氣管直徑（m）v：加熱蒸汽比容（m3/kg）3$:蒸汽在管內(nèi)的流速（m/s）保溫階段傳熱及操作時刻的計算P加熱蒸汽用量S=1.19F!vP：罐內(nèi)蒸汽的絕對壓力F：蒸汽排出口的總面積（cm2）t：蒸汽排出的時刻（min）（kg/mS2）v：加熱蒸汽比容（m3/kg）加熱蒸汽用量（按照經(jīng)驗(yàn)估算）S=（30%50%）S

5、（直接加熱蒸汽用量）小于5m3發(fā)酵罐取50%，大于5m3發(fā)酵罐可取30%左右2.303N保溫時刻的計算e=（k）lgnS冷卻階段傳熱及操作時刻的計算冷卻時刻的計算t：冷卻所需時刻（h）orkcal/kgC）GC/At-1e=()In2SWCA-1t-121f2SW：冷卻水的流量(kg/h)人皿t-tA=ewq二2St-t12q：培育基比熱(kj/kgCq：冷卻水比熱（kcal/kgCorkJ/kgC）t*:培育基開始冷卻時的溫度（C）tf:培育基冷卻結(jié)束時的溫度（C）t；：冷卻水入口溫度（C）t:培育基冷去卻進(jìn)程中的任一溫度（C）t2：培育基在tl溫度時冷卻水的出口溫度（C）2、持續(xù)滅菌P10

6、P16長處流程設(shè)備噴射加熱器工作原理維持管操作特點(diǎn)冷卻設(shè)備類型培育基的持續(xù)滅菌有以下長處：（l）提高產(chǎn)量，設(shè)備利用率高。（2）與分批滅菌比較，培育液受熱時刻短，培育基中營養(yǎng)成份破壞較少，質(zhì)量好，發(fā)酵單位高。（3）產(chǎn)品質(zhì)量較容易控制；蒸汽負(fù)荷均衡，操作方便。（4）降低了勞動強(qiáng)度，適用于自動控制。流程設(shè)備培育基持續(xù)滅菌系統(tǒng)設(shè)備由配料罐（池）、送料泵、預(yù)熱罐、連消泵、加熱器、維持罐和冷卻器7個關(guān)鍵設(shè)備組成流程：原材料在配料罐內(nèi)配制成液體培育基，經(jīng)送料泵至預(yù)熱罐。在預(yù)熱罐內(nèi)蛇管把培育基加熱至7590C后，由連消泵持續(xù)打入加熱器內(nèi)，要求在2030s或更短的時刻內(nèi)將培育基加熱至130140C。噴射加熱器工

7、作原理當(dāng)被加熱物料通過噴射式混合加熱器的噴嘴時，壓力降低，流速增加，在噴嘴的出口處形成低壓區(qū)，蒸汽在此區(qū)域進(jìn)入加熱器內(nèi)，與被加熱物料進(jìn)行混合，蒸汽在物料中凝結(jié)放熱，汽、水之間進(jìn)行能量、動量和質(zhì)量的互換，然后進(jìn)入混合室進(jìn)一步均勻混合，最后進(jìn)入擴(kuò)壓室使物料的流速降低，壓力升高，完成加熱物料的進(jìn)程。維持管操作特點(diǎn)在培育基持續(xù)滅菌工藝中維持設(shè)備起保溫滅菌作用，使加熱后的培育基在維持設(shè)備中保溫停留一段時刻，以達(dá)到滅菌目的。為使高溫的培育基在該設(shè)備中保溫停留一段時刻，要求該設(shè)備內(nèi)物料返混要小，外壁要用保溫材料進(jìn)行保溫。冷卻設(shè)備類型：真空冷卻器（在真空下，水分當(dāng)即汽化，使溫度下降普遍應(yīng)用于大型酒精發(fā)酵企業(yè)）

8、、噴淋冷卻器（底端進(jìn)，上端出，放在通風(fēng)場所）、螺旋板換熱器（是大型工業(yè)化發(fā)酵企業(yè)節(jié)能，節(jié)水有效方式）。3、緊縮空氣預(yù)處置P20P22P27目地除水進(jìn)程計算例2-二、3、4設(shè)備流程總過濾器濾芯分過濾器濾芯緊縮空氣預(yù)處置目的:保證通氣發(fā)酵用無菌空氣的質(zhì)量指標(biāo)，維持發(fā)酵正常生產(chǎn)。降溫：特定的溫度除水:、除油:丁避免過濾介質(zhì)受潮失效，降低效率除水進(jìn)程計算相對濕度：pS%）；px申二xp0.622+xS%）；9P空氣中濕含量：x=0.622x匚-P-9PSkg/kg（水氣/干空氣）；空氣中的水汽分壓：PxPw-0.622+xPa）；P：與空氣同溫度的水的飽和蒸汽壓，Pa；P：為空氣的總壓強(qiáng)，Pa。若空氣

9、的濕含量x和溫度t不變，空氣的壓強(qiáng)愈大相對濕度9也愈大，因此緊縮空氣在預(yù)PP處置進(jìn)程中無相變，即X=X，下式成立：92矩）（）1221PPS22式中9和9別離是緊縮前后空氣的相對濕度，%；p和p別離是對應(yīng)緊縮前后空12S1S2氣溫度的飽和蒸汽壓，Pa；P、P別離是緊縮前后空氣的絕對壓強(qiáng)，Pa。12空氣通過緊縮其濕含量不變，溫度大大提高，因此相對濕度就變小，當(dāng)其冷卻時，相對濕度會慢慢增大，直到冷卻到露點(diǎn)，9=100%，當(dāng)9100%即有水析出。設(shè)備流程吸風(fēng)塔-前置過濾器-空氣緊縮機(jī)-空氣貯罐-第一冷卻器-旋風(fēng)分離器-第二冷卻器-旋風(fēng)分離器-絲網(wǎng)除沫器-空氣加熱器-總過濾器一進(jìn)入車間發(fā)酵罐上空氣過濾

10、器總過濾器濾芯：過濾介質(zhì)采用涂層式過濾材料組裝的濾芯，常常利用的濾芯是DMF（聚四氟乙烯聚合膜）或DGF（玻璃纖維復(fù)合氈）。分過濾器濾芯：（1）耐高溫高分子膜材（聚偏氟乙烯微孔膜、硼硅酸涂氟微孔膜、聚四氟乙烯微孔膜等）；（2）金屬燒結(jié)膜材（鎳制微孔膜、不銹鋼微孔膜等）。均為絕對過濾膜材。4、發(fā)酵罐P36P39P40P41P44公稱容積/整體積標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)全擋板條件攪拌軸功率機(jī)械密封發(fā)酵熱計算（平均溫差計算）自吸發(fā)酵罐工作原理公稱容積/整體積公稱容積：v0=筒體容積+底封頭容積=vc+vbn-D2n-D2n-D2DV=-H+-h+044b64nD2nD2.V+h+0.13D3o44bHBd11

11、S1.730.8-1.0；1.52.5DdD23dH：發(fā)酵罐筒身高，m;D：發(fā)酵罐內(nèi)徑，m;d：攪拌器直徑，m;W_1丄D=812d=x2W：擋板寬度，mH：液位高度，m;S：兩攪拌器間距，m;S：上層攪拌器與液面間距，m;B：下攪拌器距底間距，m1兀1兀整體積：V二D2H+2（h+D）uD2H+0.15D24b64V裝料系數(shù)：耳=0.60.75（V罐中實(shí)際裝料量）VL0標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)：通用式發(fā)酵罐是密閉受壓設(shè)備，主要部件有罐體、攪拌裝置、消泡器、軸封、傳動裝置、傳熱裝置、擋板、人孔、視鏡、通氣裝置、進(jìn)出料管、取樣管等（。罐體、攪拌裝置、擋板、通氣裝置）全擋板條件：指罐內(nèi)加了擋板使漩渦大體消失

12、，或說是指達(dá)到消除液面漩渦的最低擋板條件。攪拌軸功率攪拌器的軸功率P等于攪拌器施加于液體的力F及由此而引發(fā)的液體平均流速3之積，即P=Fw。F若攪拌器的葉片面積為A,貝I：P=F=（-p（OA）AF/A值為施加于液體內(nèi)的剪切應(yīng)力，N/m2，它相當(dāng)于單位體積液體中的動能32r/2g或動壓頭H（32r）及液體密度p之積，N/m2,3A則可視為攪拌器對液體的翻動量Q。若攪拌器的功率不變，增大攪拌槳直徑d,必將降低攪拌轉(zhuǎn)速n,由此引發(fā)翻動量Q的增加和動壓頭H的下降；相反，減小攪拌器直徑d,能夠增加攪拌轉(zhuǎn)速n,弓|發(fā)的結(jié)果是Q值下降，H值增大。增加Q值有利于相間的混合，增加H值則有利于氣泡的粉碎。欲同時

13、增大Q值和H值，必需相應(yīng)增大P值。因此，攪拌轉(zhuǎn)速n及攪拌器直徑d的轉(zhuǎn)變將直接影響到發(fā)酵罐內(nèi)的氧傳遞效果、相間混合的效果和功率消耗的大小。機(jī)械密封作用：使罐頂或罐底與軸之間的裂縫加以密封，避免泄露和污染雜菌。常常利用的軸封有填料函軸封和端面軸封兩種。填料函軸封：由填料箱體，填料底襯套，填料壓蓋和壓緊螺栓待零件組成，使旋轉(zhuǎn)軸達(dá)到密封的效果。端面式軸封又稱機(jī)械軸封：密封作用是靠彈性元件（彈簧、波紋等）的壓力使垂直軸線的動環(huán)和靜環(huán)滑膩表面緊密地彼此貼合，并作相對轉(zhuǎn)動而達(dá)到密封。發(fā)酵熱計算（平均溫差計算）通常稱發(fā)酵進(jìn)程中產(chǎn)生的凈熱量為“發(fā)酵熱”。Q=Q+Q-Q-Q發(fā)酵生物攪拌空氣輻射式中，Q生物為生物體

14、生命活動中產(chǎn)生的熱量；Q攪拌為當(dāng)攪拌器攪動液體機(jī)會械能轉(zhuǎn)化為熱能時的熱量；Q空氣為通入發(fā)酵罐內(nèi)的空氣由于發(fā)酵液中水分蒸發(fā)及空氣溫度上升所帶走的熱量；Q輻射為發(fā)酵罐外壁和大氣間的溫度差引發(fā)的熱量傳遞,Q輻射=0.08F外壁（t壁-t空）。輻射輻射外壁壁空Wc（tt）TOC o 1-5 h z在實(shí)驗(yàn)測量中，維持培育液溫度恒定不變的情形下，Q皓祇=24發(fā)酵V式中，Q發(fā)酵為發(fā)酵熱，kj/（m3h）；W為冷卻水流量，kg/h；c為冷卻水比熱容，kj/（kgC）；t、t為冷卻水進(jìn)出口溫度，C；V為發(fā)酵液體積，m3。12QV也可測動身酵罐傳熱系數(shù)K值：K=發(fā)酵一式中，F(xiàn)為發(fā)酵罐的傳熱面積，m2八tm為發(fā)酵液

15、與冷卻水間的平均溫度差，K。自吸發(fā)酵罐工作原理目前國內(nèi)采用的自吸式發(fā)酵罐中的攪拌器是帶有固定導(dǎo)輪的三棱空心葉輪。當(dāng)葉輪向前旋轉(zhuǎn)時，葉片與三棱形平板內(nèi)空間的液體被甩出而形成局部真空，于是將罐外空氣通過攪拌器中心的吸入管吸入罐內(nèi)，并與高速流動的液體緊密接觸，形成細(xì)小的氣泡后分散在液體當(dāng)中，氣-液混合流體通過導(dǎo)輪進(jìn)入發(fā)酵液主體。五、攪拌功率計算P55P59攪拌雷諾數(shù)牛頓條件通氣攪拌功率計算例3-、2VVM表觀粘度P73生物反映器檢測參數(shù)與傳感器A.攪拌雷諾數(shù)：攪拌情形下的雷諾準(zhǔn)數(shù)：ReMeMn:攪拌器轉(zhuǎn)速，r/min；d：攪拌器直徑，m；P：液體密度，kg/m3;M：液體黏度，Pas牛頓條件通氣攪拌

16、功率計算表觀黏度：非牛頓流體沒有肯定的黏度值，通常把某時刻必然切變率下剪切應(yīng)力與剪切率之比稱為表觀黏度。=LYD.生物反映器檢測參數(shù)與傳感器(1)檢測參數(shù)需要檢測的參數(shù)及操作特性，按其性質(zhì)特點(diǎn)，可分為三大類：物理量、化學(xué)量和生物量。(如表所示)物理參數(shù)：在生化反映進(jìn)程中需隨時檢測和控制的參數(shù)有溫度、壓力、通氣量、攪拌轉(zhuǎn)速、補(bǔ)料用量和泡沫高度。化學(xué)參數(shù)：常常利用的在線檢測和控制的參數(shù)是pH值、溶氧濃度和尾氣CO2濃度。生物量：一般難于在線檢測。需檢測的參變量：前體濃度、細(xì)胞活度、酶活性和細(xì)胞生長速度。較多的參數(shù)采用取樣或離線檢測等方式取得，有些參數(shù)還需通過間接計算取得。(2)傳感器生物反映器的傳

17、感器可將生理效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電信號，從而提供了生化反映進(jìn)程的轉(zhuǎn)臺信息。用于生化反映進(jìn)程參數(shù)檢測的傳感器分為在線檢測和離線檢測。一般用于生物反映器的傳感器有以下要求：(1)用于罐內(nèi)的傳感器必需能耐熱，經(jīng)受高溫滅菌。(2)利用的傳感器能抵抗菌體對其性能的影響?？构迌?nèi)氣泡干擾。(4)傳感器的結(jié)構(gòu)必需周密、無泄露，并要求避免滅菌死角。6、固液分離原理P86P89過濾原理、沉降原理及二者區(qū)別離心分離因素及離心機(jī)分類過濾原理：在推動力(重力、壓強(qiáng)、離心力)作用下，利用液-固微粒的重度或顆粒尺度的不同使懸浮液通過某種多孔性過濾介質(zhì)，固體顆粒被截留，濾液則穿過過濾介質(zhì)流出，從而實(shí)現(xiàn)液-固兩相的分離進(jìn)程。沉

18、降原理：利用液-固間的密度不同，在重力場或離心力場中的速度差而實(shí)現(xiàn)液-固分離的進(jìn)程。二者區(qū)別：有無過濾介質(zhì)。離心分離因素：對象所受離心力與重力的比值或在離心力場中的離心加速度與重力加速度的比值以f表示。離心機(jī)分類：被處置料液的進(jìn)入方式分為：持續(xù)流離心機(jī)和分批流離心機(jī)按分離因素大小分為：常速離心機(jī)、高速離心機(jī)、超速離心機(jī)處置目的不同分為：液-固分離和液-液分離被分離對象：（動物）細(xì)胞離心機(jī)和菌體（微生物）離心機(jī)7、板框壓濾機(jī)P91P100結(jié)構(gòu)及各部件功能管式離心機(jī)、碟片式離心機(jī)應(yīng)用特點(diǎn)板框壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)：由機(jī)架、壓緊機(jī)構(gòu)和過濾機(jī)構(gòu)組成。（1）機(jī)架：是壓濾機(jī)的基礎(chǔ)部件，兩頭是止推板和壓緊頭，雙側(cè)的大梁

19、將二者鏈接起來，大梁用以支撐濾板、濾框和壓緊板。（2）壓緊機(jī)構(gòu)：板框的壓緊方式有手動壓緊、機(jī)械壓緊和液壓壓緊。均是將濾板壓緊。（3）過濾機(jī)構(gòu)：由濾板、濾框、濾布、壓榨隔膜組成。管式離心機(jī)管式離心機(jī)：分離因數(shù)最高，分離效果最好，適用于處置固體顆粒直徑較小，固液兩相密度差較大，固相濃度較小的難分離的懸浮液和液液密度差很小的乳濁液。特點(diǎn)：轉(zhuǎn)速高、離心分離因素大，能分離液固；密度差小的物料；可用于液液、液固分離；處置含固量?。?%）的液體；分批式出渣，不適合于密閉要求的場合。碟片式離心機(jī)碟片式離心機(jī)，分離因素高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價錢昂貴，能夠用間歇或持續(xù)的方式運(yùn)行。常常利用于高度分散（非均相）的液-固、液-

20、液或液-液-固分離，密度相近的液體組成溶液的分離或含有細(xì)小固體顆粒的懸浮液分離。8膜分離P108概念表征膜性能參數(shù)膜分離的特點(diǎn)P112超濾流程膜分離：借助于膜的孔徑，在推動力作用下，把大于標(biāo)示膜孔徑的物質(zhì)分子加以截留，以實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)的分離、分級和濃縮的進(jìn)程。常見的膜分離進(jìn)程有反滲透、微濾、超濾等。長處：干凈、效率高、投資小、易驗(yàn)證、持續(xù)操作、易于放大。表征膜性能參數(shù)表征膜性能參數(shù)有通量單位時刻通過單位面積膜的料液體積流量，L/（m2h）和截留率（必然截留孔徑下透過膜的溶質(zhì)占原液中的溶質(zhì)百分?jǐn)?shù)，%）。膜分離的特點(diǎn)D.超濾流程干凈（比萃?。?、效率高（比薄膜蒸發(fā)濃縮）、投資?。ū却笮碗x心機(jī)）、易驗(yàn)證（比

21、有機(jī)溶劑沉淀）、持續(xù)操作、易于放大等長處。膜分離進(jìn)程一般是在常溫下操作，整個進(jìn)程完盡是物理進(jìn)程、無相轉(zhuǎn)變。料液從料液罐中由泵打至超濾膜上面,分子量比膜孔大的循環(huán)回料液罐中，比膜孔小的分子就透過膜至下游,從而達(dá)到濃縮的目的。9、萃取設(shè)備P113萃取設(shè)備組成（1）混合設(shè)備（包括混合罐、混合管、噴射萃取器、泵：）要求將溶媒及料液進(jìn)行充分的混合，使之能在較短時刻內(nèi)接近于相平衡。（2）分離設(shè)備（管式離心機(jī)、碟片式離心分離機(jī)）：將通過萃取后的萃取相（溶媒相）和萃余相（水相）進(jìn)行分離。10、離子互換P137P143互換罐結(jié)構(gòu)P143離交罐放大離子互換罐結(jié)構(gòu)具有多孔支持版的離子互換罐：視鏡、進(jìn)料口、手孔、液體

22、散布器、樹脂層、多孔板、尼龍布、出液口。具有塊石支持層的離子互換罐：進(jìn)料口、視鏡、液位計、樹脂層、卵石層、出液口。離交罐放大11、蒸發(fā)設(shè)備P144P145P152蒸發(fā)設(shè)備組成升膜式蒸發(fā)器概念及工作進(jìn)程傳熱計算公式例題7-1蒸發(fā)設(shè)備組成：主如果由蒸發(fā)器、冷凝設(shè)備、氣液分離器（又稱除沫器）、真空系統(tǒng)等組成。升膜式蒸發(fā)器：概念：工作原理：物料從加熱器下部進(jìn)入，在加熱管內(nèi)被加熱蒸發(fā)拉成液膜，濃度液在二次蒸汽帶動下一路上升，從加熱器上端沿汽液分離器筒體的切線方向進(jìn)入分離器，濃縮液從分離器底部排出，二次蒸汽進(jìn)入冷凝器。特點(diǎn)：加熱管長，混合油經(jīng)預(yù)熱后由下部進(jìn)入加熱管內(nèi)，迅速沸騰，產(chǎn)生大量蒸氣泡并迅速上升。傳

23、熱計算公式換熱面積：F=2為蒸發(fā)器熱負(fù)荷，kJ/h：t為傳熱溫度差，At=t-1，如sfK為總傳熱系數(shù)，是傳熱熱阻的倒數(shù)，kW/（m2C）1+p+R+KAtF:換熱面積，m2;Q：近沸點(diǎn)進(jìn)料，At沁t-1；Sb111Ka九fafS12、結(jié)晶設(shè)備P155結(jié)晶進(jìn)程常常利用結(jié)晶設(shè)備結(jié)構(gòu)結(jié)晶進(jìn)程結(jié)晶是從均一的溶液相中析出固相晶體的一個重要化工單元操作。結(jié)晶進(jìn)程包括三個進(jìn)程：（1）形成飽和溶液；（2）晶核形成；（3）晶體成長。溶液達(dá)到過飽和是結(jié)晶的前提，過飽和度則是結(jié)晶的推動力。常常利用結(jié)晶設(shè)備結(jié)構(gòu)帶攪拌的結(jié)晶罐，罐體上附有夾套，以便按照工藝需要改變罐內(nèi)溫度。立式攪拌結(jié)晶罐、持續(xù)式冷卻結(jié)晶器、攪拌蒸發(fā)結(jié)

24、晶器、攪拌真空結(jié)晶器13、干燥設(shè)備P158P162P177干燥設(shè)備分類影響干燥速度的因素沸騰干燥概念P187噴霧干燥流程氣流干燥/真空干燥/冷凍干燥特點(diǎn)干燥設(shè)備分類氣流干燥設(shè)備、沸騰干燥設(shè)備、噴霧干燥設(shè)備、沸騰造粒干燥器、真空干燥設(shè)備、冷凍干燥設(shè)備影響干燥速度的因素干燥條件（熱空氣溫度）、濕含量、流量、流速、物料本身含水量及所含水分的性質(zhì)。沸騰干燥概念利用熱空氣流使置于篩板上的顆粒狀濕物料或粉狀濕物料呈沸騰狀態(tài)的干燥進(jìn)程。特點(diǎn):1.傳熱傳質(zhì)速度高；2.干燥溫度均勻，控制容易；3.結(jié)構(gòu)簡單，可持續(xù)化、自動化生產(chǎn)。噴霧干燥流程噴霧干燥是借熱空氣將高度分散的溶液或懸浮液進(jìn)行干燥的進(jìn)程。風(fēng)機(jī)-初濾器-

25、電除塵-蒸汽加熱器-電加熱-高效過濾器-噴霧干燥塔-旋風(fēng)分離器-袋濾器-風(fēng)機(jī)-廢氣處置器*-卸料器出料氣流干燥利用高速熱氣流將物料在流態(tài)化輸送進(jìn)程進(jìn)行干燥的操作。特點(diǎn)：1.干燥強(qiáng)度大；2.干燥時刻短，對熱敏性物料可選較高溫介質(zhì)；3.可把干燥、粉碎、輸送、包裝等組成一道工序;4.設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，生產(chǎn)能力小，能持續(xù)操作可實(shí)現(xiàn)自動化控制；5.適用性廣，可利用于各類粉粒狀、碎塊狀物料；6.對晶形磨損厲害；7.熱能利用率低。真空干燥真空干燥使物料中所含水分由液態(tài)變成氣態(tài)而除去。凡不能經(jīng)受高溫，在空氣中易氧化、易燃、易爆等危險性物料的干燥操作或在干燥進(jìn)程中會揮發(fā)有毒有害氣體和在除去的濕分蒸汽（如

26、溶劑）需要回收等場合，都可采用真空干燥。冷凍干燥冷凍干燥則是先將濕物料冷到冰點(diǎn)以下，使其中水分先變成固態(tài)，再置于高度真空下，將冰直接升華除去，故也叫做升華干燥。14、噴霧干燥P188霧化器形式P200真空干燥真空裝置霧化器形式：氣流式噴霧器、機(jī)械式噴霧器/、離心式霧化器。真空干燥真空裝置：箱式真空干燥器、攪拌真空干燥器、雙錐回轉(zhuǎn)式真空干燥器。15、沸騰造粒器P200停留時刻影響因素顆粒大小影響因素停留時刻影響因素物料性質(zhì)、造粒核粒度和加入量、成品顆粒的大小和所需干燥時刻等。顆粒大小影響因素一般當(dāng)做品顆粒直徑為0.5-2mm,造粒核直徑應(yīng)為成品粒徑的20%-30%，平均停留時刻為0.25-0.5

27、h,也有一些有機(jī)物料（如葡萄糖）需lh之久。1六、CIP清洗P222概念工藝進(jìn)程P212GMP對發(fā)酵原料藥生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計制造及管理的要求概念：GIP清洗系統(tǒng)有多種形式，傳統(tǒng)上是一種一次性清洗系統(tǒng)，即消毒劑只供利用一次即舍去。隨著先進(jìn)設(shè)備的出現(xiàn)，在保證不發(fā)生交叉污染的前提下，重復(fù)利用消毒清洗劑是可取的。工藝進(jìn)程：GMP對發(fā)酵原料藥生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計制造及管理的要求包括了：1.對發(fā)酵設(shè)備的一般要求；2.設(shè)備和管道用材應(yīng)保證不使藥物受到污染；3機(jī)械設(shè)備設(shè)計和制造要求；4.避免機(jī)械設(shè)備在運(yùn)動進(jìn)程產(chǎn)生異物的污染；無菌原料藥設(shè)備的特殊要求；6.方便清洗消毒的設(shè)備及管路管件的設(shè)計；7.裝卸、運(yùn)輸應(yīng)避免造成污染；8.

28、設(shè)備管理和驗(yàn)證二、發(fā)酵工廠設(shè)計一、大體建設(shè)程序P5概念大體建設(shè)程序：大體建設(shè)項(xiàng)目在整個建設(shè)進(jìn)程中各項(xiàng)工作必需遵循的前后順序。是大體建設(shè)的客觀規(guī)律2、設(shè)計階段P10劃分按工程規(guī)模的大小、工程的重要性、技術(shù)的復(fù)雜性、設(shè)計條件的成熟程度和設(shè)計水平的高低，總的分為三階段設(shè)計（初步設(shè)計，技術(shù)設(shè)計，施工圖設(shè)計）、兩階段設(shè)計（擴(kuò)大初步設(shè)計，施工程設(shè)計）和一階段設(shè)計（施工圖設(shè)計）三種情形。3、工藝流程設(shè)計P41，44設(shè)計步驟*工藝流程的設(shè)計步驟：生產(chǎn)工藝流程示用意，生產(chǎn)工藝流程草圖，生產(chǎn)工藝流程圖。生產(chǎn)工藝流程示用意：在物料衡算前進(jìn)行，其主要作用是定性的表明原料變成產(chǎn)品的線路和順序，和應(yīng)用的進(jìn)程及設(shè)備。在設(shè)計

29、時第一要弄清楚原料變成產(chǎn)品要通過那些單元操作，第二要肯定采用何種操作方式持續(xù)或間歇生產(chǎn)工藝流程草圖：兩個階段：第一階段，計算、肯定計量和貯存設(shè)備的容積和決定這些容積型設(shè)備的尺寸和臺數(shù)等；第二階段：解決生物反映進(jìn)程和化工單元操作的技術(shù)問題如過濾面積、傳熱面積等，對專業(yè)設(shè)備和通用設(shè)備進(jìn)行設(shè)計或選型制圖要求：工藝流程草圖是由物料流程、圖例、設(shè)備一覽表和必要的文字說明組成，一般是初步設(shè)計階段的草圖。（1）應(yīng)表示出廠房各層樓面的標(biāo)高（2）畫出設(shè)備示用意，設(shè)備的尺寸大小應(yīng)適當(dāng)相稱且大致形似，并標(biāo)明其流程號（3）畫出設(shè)備的物料及水、汽、真空、緊縮空氣、冷凍劑等管線和流動方向，和管線上的主要閥門及管路附件如過

30、濾器、疏水器等、（4）畫出必要的計量器具和控制儀表（5）必要的文字注釋（6）附注圖例，并按國家規(guī)定畫出圖鑒、圖框。生產(chǎn)工藝流程圖。4、工藝計算P57P90工藝計算的范圍總傳熱系數(shù)P118平均溫度差工藝結(jié)算的范圍物料平衡計算，熱量平衡計算，水平衡計算，耗冷量計算，無菌緊縮空氣消耗量計算，抽真空量計算、總傳熱系數(shù)總傳熱系數(shù)：K=-一一秸W/（m2-K）+y1+2+a人人a1122空氣對壁面給熱系數(shù)，取11.6W/（m2K）；a?由內(nèi)壁面對物料的給熱系數(shù)；55和入、入等一各層材料厚度（m）和導(dǎo)熱系數(shù)平均溫度差5、通用設(shè)備P119P126泵的分類及利用固體輸送設(shè)備帶式輸送機(jī)A.泵的分類：往復(fù)式真空泵，

31、水環(huán)式真空更，蒸汽噴射泵，水噴射泵，水噴射真空泵。泵時為了取得低于大氣壓力而設(shè)計的。泵的分類：葉片式：離心式、軸流式、旋渦式。容積式：活塞式、日轉(zhuǎn)式。離心式清水泵：吸送清水和物化性質(zhì)類似水的液體離心式單級、多級油泵：輸送不含固體顆粒的石油及其產(chǎn)品，介質(zhì)溫度-45400離心式管道油泵：輸送汽油、煤油、柴油等石油產(chǎn)品，也能夠輸送清水或其他無侵蝕性液體理性是耐侵蝕泵：輸送具有侵蝕性的不含固體顆粒的液體旋渦泵：輸送清水及其他不含固體顆粒的侵蝕性液體（粘度6E）。介質(zhì)溫度-2080度雙缸雙作用蒸汽直接作用往復(fù)泵:鍋爐給水或輸送105度一下無侵蝕性無固體顆粒的石油及石油產(chǎn)品單缸雙作用蒸汽活塞油泵：1QY型

32、用于輸送-4646度的丙烷、丁烷或丙丁烷混合物。1QYR適用于輸送320-400度非侵蝕性、無顆粒的易揮發(fā)石油或其他液體雙缸雙作用電動往復(fù)泵：適用于是送無侵蝕性、無固體顆粒的液體，介質(zhì)溫度不超過60度比例泵：供定量輸送無侵蝕性石油石油產(chǎn)品及化學(xué)藥劑等，介質(zhì)溫度不超過80度手搖泵：供人工抽吸清水及其他不含固體顆粒的無侵蝕性介質(zhì)之用（11）齒輪油泵：輸送60度以下、粘度在100E以下（50度）的石油、重油或其他類似液體（12）螺桿油泵：輸送不含固體顆粒、粘度1.580oE溫度低于80度、無侵蝕性的潤滑油或燃料用油固體輸送設(shè)備：帶式傳送機(jī)，水平或有必然角度移送物料。帶式輸送機(jī)：6、車間設(shè)計P145發(fā)

33、酵車間組成發(fā)酵車間組成：生產(chǎn)部份，包括原料工段，生產(chǎn)工段，成品工段，回下班段，控制室等。輔助部份：通風(fēng)空調(diào)時，變配電室，化驗(yàn)室。生活行政部份：車間辦公室，會議室，更衣室等。7、管道布置設(shè)計P175P177公稱直徑塑料管材常常利用閥門類型公稱直徑：將管子和管道用的零部件的直徑加以標(biāo)準(zhǔn)化以后的標(biāo)準(zhǔn)直徑公稱壓力：就是通稱壓力，一般應(yīng)大于或等于實(shí)際工作的最大壓力。塑料管材：60度以下，輸送輸送侵蝕性介質(zhì)?？捎糜簿勐纫蚁┕芑蚓勐纫蚁┕?。種類有：硬聚乙烯管、軟聚乙烯塑料、酚醛塑料、聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）、增強(qiáng)塑料（玻璃鋼）和聚乙烯、尼龍1010管、聚四氟乙烯管等制成的管材。常常利用閥門類型:旋塞、截止閥、閘閥、隔膜閥、球閥、針形閥、止回閥、安全閥、減壓閥、疏水器、蝶閥旋塞：旋塞具有結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，啟動迅速，操作方便，管道阻力損失小的特點(diǎn)。但不適于控制流量，不宜在壓力較高、溫度較高的流體管道和蒸汽管道中。選在可有效壓力和溫度較低的流體管道中，也適用于介質(zhì)中含有晶