链霉素生产工艺设计 - 图文

发酵工厂工艺课程设计

题目：5000t链霉素生产工艺设计

课程名称： 发酵工厂工艺设计概论 学 院： 药学与生物工程学院 班 级： 112100101 学 号： 20 姓 名： 指导老师：

二零一五年 五月

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目录

1前 言.......................................................................................................................................... 4 2设计任务书 .................................................................................................................................... 5 2.1本课程设计的性质、目的 ......................................................................................................... 5 2.2本课程任务： ............................................................................................................................. 5 2.3基本要求： ................................................................................................................................. 5 2.4 基础数据： ................................................................................................................................ 5 2.5设计内容： ................................................................................................................................. 6 2.6参考数据及公式 ......................................................................................................................... 6 3厂址选择........................................................................................................................................ 7 3.1厂址选择主要考虑的几个因素 ................................................................................................. 7 3.2厂址的最终选择 ......................................................................................................................... 7 3.3厂址卫星图 ................................................................................................................................. 8 4工厂总平面设计 ............................................................................................................................ 8 4.1工厂的平面设计图见附表： ..................................................................................................... 8 5工艺流程简图及说明论证 ............................................................................................................ 8 5.1发酵工艺 ..................................................................................................................................... 8

5.1.1斜面孢子培养 .................................................................................................................. 8 5.1.2 摇瓶种子培养 ................................................................................................................. 9 5.1.3 种子罐扩大培养 ............................................................................................................. 9 5.2 链霉素发酵条件及中间控制 .................................................................................................... 9

5.2.1溶氧的影响及控制 .......................................................................................................... 9 5.2.2 温度 ............................................................................................................................... 10 5.2.3 pH值 .............................................................................................................................. 11 5.3 提取工艺 ................................................................................................................................ 11 5.4工艺流程简图如下： ............................................................................................................... 12 6工艺计算...................................................................................................................................... 13 6.1物料衡算 ................................................................................................................................... 13 6.2热量衡算 ................................................................................................................................... 14

6.2．1.对于生产1000kg链霉素产品，利用直接蒸汽混合加热，蒸汽消耗量为： ....... 14 6.2．2.发酵罐空罐灭菌时的蒸汽消耗量估算： ................................................................. 15 6.2．3.发酵罐实罐灭菌保温时的蒸汽消耗量估算： ......................................................... 15 6.3耗水量的计算 ........................................................................................................................... 16 7发酵车间设备的选型计算 .......................................................................................................... 17 7.1发酵罐的设计 ........................................................................................................................... 17

7.1.1发酵罐的选型及尺寸 .................................................................................................... 17 7.2设备结构的工艺设计 ............................................................................................................... 18

7.2.1 空气分布器 ................................................................................................................... 18 7.2.2 挡板 ............................................................................................................................... 18 7.2.3搅拌器设计 .................................................................................................................... 18 7.2.4电机设计及轴功率的计算 ............................................................................................ 19 7.2.5冷却面积的计算与冷却管的设计 ................................................................................ 20 7.2.6 PH测定 ......................................................................................................................... 22

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7.2.7消泡 ................................................................................................................................ 22 7.2.8观察窗口 ........................................................................................................................ 22 7.2.9液面高度显示管安装 .................................................................................................... 22 7.2.10封头连接方式 .............................................................................................................. 23 7.2.11密封方式 ...................................................................................................................... 23 8对本设计的评述 .......................................................................................................................... 23 9个人心得...................................................................................................................................... 24 10参考文献 .................................................................................................................................... 24

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1前 言

链霉素（Streptomycin）是瓦克斯曼（Waksman S.A.)于 1944 年从灰色

链霉菌（Streptomyces,griseus）培养液中分离出来的一种碱性抗生素。链霉素是一种相当强的有机碱，也是一种多糖类化合物。其分子结构是由链霉肌、链霉糖和N-甲基-L-葡萄糖胺三部分以苷键相联结而成的。链霉素碱稳定性特别差，工业产品主要是其硫酸盐形式，即硫酸链霉素(Streptomycin Sulfate)。 链霉素对结核杆菌有强大抗菌作用，其最低抑菌浓度(MIC)一般0.5 mg/L。它对许多革兰氏阴性菌(G-)如大肠杆菌、肺炎杆菌、肠杆菌属、沙门菌属、布鲁菌属等也具抗菌作用。链霉素对革兰氏阳性菌(G+)抗菌活性较差。链霉素游离碱为白色粉末。大多数盐类也是白色粉末或结晶，无嗅，味微苦。链霉素在中性溶液中能以三价阳离子形式存在，所以可用离子交换法进行提取。其水溶液比较稳定，但其稳定性受PH值和温度的影响较大。其硫酸盐的水溶液在PH=4-7，室温下放置数星期仍很稳定，如在冰箱中保存三个月内活性无变化。目前抗生素的生产主要是利用微生物发酵来进行，少数采用化学合成的方法，当然也有的采用化学法或生化法半合成。对于链霉素可由灰色链霉菌发酵生产。双氢链霉素可由湿链霉菌产生，但通常以半合成方法生产。一般认为链霉素是治疗结核杆菌感染的首选药物，除此以外，还用于治疗革兰氏阴性菌所引起的泌尿道感染、结核性脑膜炎，鼠疫，肠道感染，肺炎，败血症，百日咳等。链毒素的缺点是容易产生耐药性；长期使用对第八对脑神经有毒害除了医用外，也有报道将链霉素用于农牧业的。例我国新疆某生产建设兵团的农场自1985年起应用链霉素治疗菜类瓜类和粮食等作物的病害，取得较好效果；链霉素还可用于猪肺炎，雏鸡白痢疾、 以及鸡，鸭，鹅的巴氏杆菌感染等的治疗。国内有些厂家将生产的链霉素作为农用出口，效益较好。

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2设计任务书

2.1本课程设计的性质、目的

本课程是生物工程专业的一门实用性和技术性很强的专业课程。学习本课程的目的是使学生在学完生物工程专业的有关课程后，尤其是在学完《发酵工艺学》、《生物工程设备》和《发酵工厂工艺设计概论》这三门课程后，综合运用3年所学的全部知识，进行工厂的初步设计。通过专业课程设计使学生掌握应具备的基本设计技能。待学生走上工作岗位后既能担负起工厂技术改造的任务，又能进行车间或全厂的工艺设计。

2.2本课程任务：

1．撰写简要设计说明书，内容包括前言、设计任务书、厂址选择、物料衡算、设备衡算及选型等；

2．绘制工厂总平面布置图一张、产品工艺方案流程图一张、发酵车间发酵罐的设计图（包括俯视图和剖面图）一张、车间设备和管道布置图。

2.3基本要求：

通过课程设计，应训练学生提高以下几方面的能力： 1、搜集实际工业生产工艺数据，熟悉技术文献资料。

2、合理设计工艺路线，准确进行工艺过程计算和设备设计选型计算。 3、以精简的文字、清晰的图表来表达个人设计思想、设计结果。 4、树立科学、经济的设计思想，兼顾安全、劳保、环保等要求。

2.4 基础数据：

生产规模： 5000/年（第2组） 产品规格： 成品效价为800单位/mg 生产天数： 300天/年 倒罐率：1％ 发酵装料系数：70% 接种量：15％ 发酵液收率：95％ 提炼总收率：70％

平均发酵水平：25000单位/ml； 发酵周期：8天； 每天放罐数：6罐。

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