年產(chǎn)200噸鹽酸林克霉素車間的工藝設(shè)計

題目：年產(chǎn)200噸鹽酸林克霉素車間的工藝設(shè)計專業(yè)：制藥工程班級：姓名：學號：指導老師：目錄一、概述………………31.1設(shè)計任務(wù)…………31.2生產(chǎn)工藝選擇和工藝流程設(shè)計……31.3設(shè)計意義…………61.4設(shè)計可行性………6二、總的平面設(shè)計……………………7三、工藝流程…………8四、物料衡算…………94.1物料衡算說明………………94.2物料衡算………9五、熱量衡算………115.1熱量衡算說明………115.2熱量衡算…………11六、反響設(shè)備…………13七、車間布置圖………14年產(chǎn)200噸林可霉素的車間工藝設(shè)計概述設(shè)計任務(wù)1.1.1產(chǎn)品名稱及產(chǎn)量鹽酸林可霉素：200噸/年1.1.2年工作日及生產(chǎn)班制年工作日：300天/年生產(chǎn)班制：三班/天1.2生產(chǎn)工藝選擇和工藝流程設(shè)計1.2.1生產(chǎn)工藝選擇本工程設(shè)計產(chǎn)品生產(chǎn)工藝資料由建設(shè)單位提供。工藝資料包括各步反響化學方程式、原輔料配比、操作條件、操作周期、各步收率及原輔料、中間體、成品等物化性質(zhì)等等。生產(chǎn)工藝介紹：〔一〕生產(chǎn)方法鹽酸林可霉素生產(chǎn)采用發(fā)酵法，經(jīng)過發(fā)酵、提取等生物、物理過程生產(chǎn)鹽酸林可霉素產(chǎn)品?！仓贿M行發(fā)酵車間的車間，提取車間不做要求〕〔二〕工藝過程及工序劃分發(fā)酵車間分三個工段，即三級發(fā)酵崗位。1.2.1工藝流程設(shè)計工藝流程概述崗位及操作酶化崗位1．液化罐加水3.25t，開攪拌，空氣攪拌，投淀粉6.5t；2．用30%NaOH調(diào)pH至6.0~6.5，投入淀粉酶8㎏；3．升溫，開直接進氣閥，當溫度升至70℃時，保溫4．升溫至90℃，保溫5．打料，經(jīng)噴淋器降溫至60℃6．用36%HCL調(diào)pH至。加糖化酶8㎏，保溫60℃7．用NaOH調(diào)pH至5.0，準備開泵打料；8．先關(guān)糖消毒罐空氣保壓閥，再開主排氣閥，使罐壓降至0；9．開消毒罐打料閥，打完后立即關(guān)泵；10．開罐底蒸汽閥，開取樣口蒸汽閥，再開直接蒸汽閥，開物料管蒸汽閥；11．溫度升至120℃〔1㎏/㎝2〕維持30分鐘，降溫至30含糖量39%~40%為合格，然后至糖計量罐。消毒崗位A、氨水消毒1．翻開真空泵。對氨消毒罐進行排空，通入適當?shù)乃?/3〕；2．開蒸汽閥，升溫至120℃，保持303．開噴淋降溫至30℃4．通入液氨，氨與水的體積比為1：2；5．開出料閥，將罐中氨水壓至計量罐。B、硫酸銨消毒罐將約1T硫酸銨，4.5T水參加到硫酸銨消毒罐中，其中硫酸銨含量約為20~25%，通蒸汽升溫至120℃，壓力為0.2MPa左右，消毒約0.5小時后，關(guān)蒸汽閥，開空氣閥，使壓力保持為0.2MPa,防止與其它物質(zhì)滋生，同時往夾套中通冷水，冷卻至30C、黃豆油消毒1．翻開真空泵，對油消毒罐進行排空；2．翻開進料閥，利用真空抽出油桶中的油至消毒罐中，約1~2h;3．通入水蒸汽加熱至130℃，保溫1h，并翻開保壓閥，保持壓力在4．開噴淋水，對罐降溫，并停止通蒸汽，約1h后，溫度降至30℃5．開出料閥門，將油壓至計量罐中。1.2.2.3發(fā)酵崗位A、一級發(fā)酵〔小罐發(fā)酵〕1．向小罐里投入按比例配好的混合原料〔淀粉、豆粉、葡萄糖、KH2PO4、堿液〕1~1.2T；2．通入120~130℃的蒸汽對管道小罐，原料消毒3．通水冷卻降溫至30℃，通入空氣控制壓力在0.02MPa,，菌種培養(yǎng)4．培養(yǎng)好的菌種壓至中罐，清洗管道，排污，排夾套中的冷卻水。B、二級發(fā)酵先加營養(yǎng)液3~3.5T，開攪拌，加水2~3min(約1T)，通蒸汽加熱至120℃，保溫，保持壓力為1.2~1.4MPa,消毒30min，通入冷卻水降溫至30℃，加菌種1.5~2T，采用機械攪拌與空氣攪拌的混合攪拌，保持罐內(nèi)壓力為0.02MPa,溫度為30℃C、三級發(fā)酵1．翻開人孔，參加培養(yǎng)基〔根底料〕[Ph7.5~8.0],加CaCO3緩沖劑穩(wěn)定pH值。2．補糖〔碳源〕[30%，已消毒]，使到達2.5T；3．開蒸汽閥，消毒30min〔P=0.1~0.11MPa，T=120℃〕，降溫至30種，將二級發(fā)酵后的培養(yǎng)基打料進三級發(fā)酵罐，使體積到達7T左右；4．通常一批料加黃豆油〔含量40%〕5㎏，加硫銨〔N源〕1T左右，氨水〔35%〕約100㎏，pH控制在6.5~7.0，氨水還有抑菌作用，防止染菌。氨水的進料管應(yīng)單獨使用；5．物料發(fā)酵時，生化反響和機械攪拌均產(chǎn)生一定熱量，需通過蛇管冷卻降溫，使罐內(nèi)溫度維持在30℃水，當氣溫較高時，使用10℃6．三級發(fā)酵周期通常為180~210h,0~45h，P=0.04MPa；45~140h，P=0.02MPa；140~210h,P=0.04MPa；7．本崗位為半連續(xù)性操作，在發(fā)酵過程中放料稱為帶放。通常第4天開始帶放，第一次5~6t，之后每10天一次帶放，帶放量逐次減少。通常第一批待放15t，待放物料需取樣送檢。1.2.3、鹽酸林可霉素設(shè)計條件給定任務(wù)：年產(chǎn)量200噸鹽酸林可霉素的車間工藝設(shè)計工作日：300天/年收率：總收率0.6%鹽酸林可霉素中含有游離林可霉素的百分含量為：82.5%每千克鹽酸林可霉素中含有0.842十億個單位的林可霉素以天計算、物料單位為kg1.3設(shè)計意義1.3.1林可霉素的生產(chǎn)現(xiàn)狀和工藝目前我國各生產(chǎn)廠家所采用的林可霉素提煉生產(chǎn)工藝主要是丁醇萃取法，此工藝是由美國人于1963年提出的，并取得專利。其核心內(nèi)容是丁醇從發(fā)醇液中萃取林可霉素，經(jīng)屢次濃縮、脫色，最后結(jié)晶得到粗晶體。也有的工藝在萃取后利用鹽酸進生反萃取，再進行脫色，最后用丙酮直接結(jié)晶得到精品。1.3.2本工藝流程設(shè)計的優(yōu)點本工藝至今仍是使用最廣泛的生產(chǎn)林可霉素的方法，此法存在著以下優(yōu)點：﹙1﹚本工藝采用生物發(fā)酵制備方法，比化學制備法的設(shè)備簡單，耗能小，﹙2﹚丁醇對環(huán)境污染小，且易回收；﹙3﹚結(jié)晶過程中所使用的丙酮易揮發(fā)，容易除去，使產(chǎn)品易于除雜。1.4設(shè)計可行性本工藝生產(chǎn)鹽酸林可霉素采用發(fā)酵法，經(jīng)過發(fā)酵、提取等生物、物理過程生產(chǎn)鹽酸林可霉素產(chǎn)品。此方法簡單，原料價廉易得，溫度要求不高，容易控制，廢棄物少，容易處理，經(jīng)濟效益較高?？偟钠矫嬖O(shè)計見附圖工藝流程見附圖四、物料衡算4.1物料衡算說明4.1.1物料衡算表達式物料衡算的根底是物質(zhì)的質(zhì)量守恒定律，即輸入一個系統(tǒng)的全部物料量必等于輸出的全部物料量，再加上過程中的損失量和在系統(tǒng)中的積累量。式中—輸入物料量總和；—輸出物料量總和；—物料損失量總和；—物料積累量總和。4.2物料衡算空氣濕度：式中—空氣相對濕度；—水的飽和蒸汽壓。通入壓縮空氣流：式中—裝料系數(shù)；—發(fā)酵液平均體積；—發(fā)酵時間；—發(fā)酵液密度。排氣所損失的量：4.2.1一級發(fā)酵根據(jù)以上公式，可得通氣損失量根底料〔kg〕：葡萄糖139.1，玉米漿195.85，淀粉59.35，黃豆餅粉111.86，硝酸鈉13.92，硫酸銨7.85，碳酸鈣27.70，豆油11.78，磷酸二氫鉀0.73，消泡劑3.93，硅油3.14，水4133.19。4.2.2二級發(fā)酵根據(jù)以上公式，可得通氣損失量根底料〔kg〕：：葡萄糖632.345，玉米漿783.43，淀粉247.275，黃豆餅粉266.9，硝酸鈉11.589，硫酸銨27.475，碳酸鈣92.316，豆油35.325，硝酸銨27.338，消泡劑11.775，水17934.0。4.2.3三級發(fā)酵根據(jù)以上公式，可得通氣損失量根底料〔kg〕：液化糖10465.03，玉米漿1491.5，淀粉1177.5，黃豆餅粉3061.5，硝酸鈉906.68，硫酸銨368.95，碳酸鈣863.5，豆油302.23，磷酸二氫鉀25.51,硝酸銨302.23，消泡劑35.325，硅油58.875,氯化鈉690.8，水70526.36。硝酸補料〔kg〕：液化糖73459.34，硫酸銨23550，氨水1059.75。熱量衡算5.1熱量衡算說明熱量衡算的主要依據(jù)是能量守恒定律。在無軸功的條件下，進入系統(tǒng)的熱量與離開系統(tǒng)的熱量相互平衡。其熱量衡算表達式為：式中—物料進入設(shè)備帶到設(shè)備中的熱量；—由加熱到(冷卻劑)傳給設(shè)備和物料的熱量〔加熱時取正值，冷卻時取負值〕；—過程的熱效應(yīng)