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年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计

年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计
年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计

学号: 11439108

C H A N G

Z H

O U U N I V

E

R S

I T Y

课 程 设 计

设计课程名称: 生物工程设备与工艺设计

题 目:年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计 学 生 姓 名: 学 院(系): 制药与生命科学学院 专 业 班 级:生工

指 导 教 师: 王利群 专业技术职务:副教授

设计时间: 2014 年 12 月 8 日 2014 年 12 月 19 日

《生物工程设备与工艺设计》课程设计任务书

制药与生命科学学院生物工程专业班同学:

现下达给你们毕业设计任务如下,要求你们在预定时间内完成此项任务。一、设计题目:

年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计

二、设计主要内容:

1、针对产品的要求进行工艺流程的设计(查阅资料,补充必要数据);

2、工艺计算(物料衡算、能量衡算);

3、设备的计算和选型;

4、绘制带控制点工艺流程图(3号图纸)。

三、生产条件(包括年操作日、生产方式及其它限制性条件)

已知发酵接种量为3%,发酵时间为14 h,发酵罐的搅拌转速为120 rpm,发酵液密度为1050 kg/m3,粘度为0.1 Pa·s。每升发酵液可得到L-丝氨酸产品37 g。发酵工艺规定发酵罐通气量为0.8 VVM(标准状态),种子罐通气量为1 VVM。工厂所在位置空气的平均温度为20℃,平均相对湿度为85%。年操作日300天,生产裕度为20%。培养基配方(g/L):葡萄糖29.5,硫酸铵18.1,玉米浆3.79,KH2PO4 1.0,K2HPO4·3H2O 1.0,MgSO4·7H2O 0.1,MnSO4·4H2O 0.001,FeSO4·7H2O 0.001,pH 7.0~7.2。

水蒸气138℃,冷却水进出口温度根据实际情况确定。

四、设计中主要参考资料(包括参考书、资料、规范、标准等)

1.国家医药管理局上海医药设计院编. 化工工艺设计手册(第二版)(M).北京:化学工业出版社,1996

2.沈自法,唐孝宣编.发酵工厂工艺设计(M).上海:华东理工大学出版社,2004

3.陈国豪主编.生物工程设备(M).北京:化学工业出版社,2007

4.梁世中主编.生物工程设备(M).北京:化学工业出版社,2002

5.陈敏恒等编..化工原理(M).北京:化学工业出版社,2004

目录

1. 概述 (5)

1.1 L-丝氨酸的简介 (5)

1.2 L-丝氨酸的主要功能 (5)

1.3 L-丝氨酸应用 (5)

1.4 国内外生产L-丝氨酸的方法 (5)

2. 设计说明 (6)

2.1设计依据 (6)

2.2设计范围 (7)

3. 发酵车间的工艺设计 (7)

3.1原材料及产品的主要技术规格 (7)

3.2生产流程简述 (8)

3.3物料衡算 (8)

3.3.1发酵罐的物料衡算 (8)

3.3.2种子罐的物料衡算 (9)

3.4能量衡算 (9)

3.4.1发酵罐能量衡算 (9)

3.4.2种子罐的能量衡算 (10)

3.5主要设备计算 (11)

3.5.1发酵罐尺寸的计算 (11)

3.5.2搅拌器轴功率计算 (12)

3.6种子罐的计算 (13)

3.6.1种子罐的尺寸计算 (13)

3.6.2种子罐轴功率计算 (14)

3.7贮罐计算 (14)

3.8配料罐的计算 (14)

3.8.1发酵罐配料罐的计算 (14)

3.8.2种子罐配料罐的计算 (14)

4. 无菌空气的工艺设计 (14)

4.1空气用量 (15)

4.2压缩空气的温度 (15)

4.3空气冷却器的传热量 (16)

4.4空气加热器的传热量 (17)

4.5空气预处理系统计算与设计 (18)

4.5.1吸风塔 (18)

4.5.2前置过滤器 (18)

4.5.3空气压缩机 (19)

4.5.4压缩空气贮罐 (19)

4.5.5空气冷却器 (19)

4.5.6水滴分离设备 (20)

4.5.7空气加热器 (21)

4.6 空气除菌设备计算与设计 (21)

4.6.1空气总过滤器的计算及设计 (21)

4.6.2 10m3发酵罐的空气分过滤系统设备的计算及设计 (21)

4.6.3 0.3m3种子罐的空气分过滤系统设备的计算及设计 (22)

5. 总结 (23)

6.参考文献 (24)

7.致谢 (24)

年产200吨L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺设计1. 概述

1.1 L-丝氨酸的简介

丝氨酸是一种非必需氨基酸,它在脂肪和脂肪酸的新陈代谢及肌肉的生长中发挥着作用,并且它有助于免疫血球素和抗体的产生,所以丝氨酸在维持健康的免疫系统方面扮演者重要的角色。丝氨酸在细胞膜的制造加工、肌肉组织和包围神经细胞的鞘的合成中都发挥着作用。

1.2 L-丝氨酸的主要功能

合成嘌呤、胸腺嘧啶、胆碱的前体;L-丝氨酸羟基经磷酸化作用后能衍生出具重要生理功能的磷丝氨酸,是磷脂的主要成分之一;具有稳定滴眼液pH值的作用,且滴眼后无刺激性;重要的自然保湿因子(NMF)之一,皮肤角质层保持水分的主要角色,高级化妆品中的关键添加剂。

1.3 L-丝氨酸应用

(1)医药原料:L-丝氨酸广泛用于配置第三代复方氨基酸输液和营养增补剂,并用于合成多种丝氨基酸衍生物,如心血管、抗癌、艾滋病新药及基因工程用保护氨基酸等;

(2)食品:L-丝氨酸用于运动饮料、氨基酸减肥饮料等;

(3)饲料:L-丝氨酸用于动物饲料,可促进动物生长发育。

1.4 国内外生产L-丝氨酸的方法

目前,国内外生产L-丝氨酸的方法主要有化学合成法,蚕丝水解法,酶法和前体发酵法等生物法等。

(1)化学合成法:最大缺点是产品为DL-丝氨酸,而人体需要的是L-丝氨酸,因此需要将其分开,这就增加了成本及生产的复杂性。

(2)废蚕丝水解提取法:蚕茧中L-丝氨酸含量最为丰富,因此,可用废蚕丝、蚕蛹、丝胶水解以提取L-丝氨酸。但此法操作复杂,需处理大量的洗脱液,

所得的氨基酸常为混合氨基酸,还需进一步分离、精制,且在提取目标氨基酸时,其余氨基酸则被浪费掉。

(3)酶法:利用酶法生产L-丝氨酸已经有过很多尝试。有学者报道,将丝氨酸羟甲基转移酶固定在DEAE.SephadeA.25上,然后置于50℃,pH7.3的溶液中(该溶液由0.4 mol甘氨酸、0.3 mmol甲醛、四氢叶酸、吡哆醛、磷酸组成),最终可得10 mmol LI丝氨酬51。也有学者报道,先利用L.酒石酸脱羧酶将酒石酸转变成D-甘油酸,然后再利用二羟乙酸还原酶、L.丙氨酸脱氢酶将D-甘油酸盐转化为L-丝氨酸。但此法对固定化酶和固定化细胞技术要求较高,且从酶反应液中分离L-丝氨酸一直是酶法生产中的难题。

(4)前体添加发酵法:研究的较多的是以甘氨酸、甘氨酸三甲内盐或甘氨酸为前体的发酵。但由于前体物质甘氨酸价格昂贵,通过添加前提发酵产丝氨酸是无法满足市场的需求的。正是由于以上L-丝氨酸生产方法难以克服的困难,因此,尝试直接发酵法生产L-丝氨酸成为关注的焦点。但是由于L-丝氨酸处于氨基酸代谢的中间位置,参与许多生物物质(如甘氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、色氨酸等氨基酸、嘌呤、胸腺嘧啶之类的核酸碱基,磷脂酰丝氨酸、嘌呤、胸腺嘧啶之类的核酸碱基,磷脂酰丝氨酸、鞘磷脂等磷脂)的合成,代谢运转速度极快,很难积累。与其它氨基酸相比,L-丝氨酸的直接发酵法生产十分困难。近年来,随着分子生物学的发展,采用基因工程方法克隆丝氨酸合成酶系以提高丝氨酸产量成为研究的热点。

2. 设计说明

2.1设计依据

(1)依据与工厂设计和生产工艺相关的各种资料。如《化工工艺设计手册》(2)GB/T 50103—2001 《总图制图标准》

(3)GB50187—93 《工业企业总平面设计规范》

(4)《化工原理》

(5)《生物工艺原理》

(6)《生物工程设备》

发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵

工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼(包括废水处理)等三个阶段,这三个阶段都有各自的工程学问题,一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。发酵工程的三个阶段均分别有它们各自的工艺原理和设备及过程控制原理,它们一起构成发酵工程原理。

千百年,特别是最近几十年的发酵工业生产的实践证明:微生物是发酵工程的灵魂。近年来,对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化,发酵工程正在走近科学。

从生物科学的角度重新审视发酵工程,发现发酵工程最基本的原理是其生物学原理,而前述的发酵工程原理均必须建立在发酵工程的生物学原理的基础上。因此,发酵工程的生物学原理是发酵工程最基本的原理,并且可以把它简称为“发酵原理”。

2.2设计范围

(1)对L-丝氨酸发酵和无菌空气车间的工艺流程的设计

(2)工艺计算

(3)主要设备的计算和选型

(4)绘制带控制点的工艺流程图

3. 发酵车间的工艺设计

3.1原材料及产品的主要技术规格

培养基配方(g/L):

葡萄糖29.5

硫酸铵18.1

玉米浆37.9

KH2PO4 1.0

K2HPO4·3H2O 1.0

MgSO4·7H2O 0.1

MgSO4·4H2O 0.001

FeSO4·7H2O 0.001

3.2生产流程简述

1.向0.6m 3的种子罐配料罐中加入0.31m 3的培养基,待搅拌均匀后,用泵打入种子罐中,种子罐用138℃水蒸气进行夹套加热灭菌(使培养基从20℃升至121℃),再用冷却水使之冷却到37℃,接入菌种后培养到对数期待用。

2.在10 m 3的发酵罐配料罐中加入 6.79m 3的培养基,开启搅拌待混匀后,用泵打入发酵罐中,进行灭菌,用138℃水蒸气先进行间接加热(使培养基从20℃升至90℃),再用蒸汽直接加热(使培养基从90℃升至121℃),然后用冷却水使之冷却到37℃,待用。

3.将种子罐中的料液放入发酵罐中发酵14h ,再用离心机进行离心分离,收集菌体,废液放入贮罐中。

3.3物料衡算

已知培养基成分:葡萄糖 29.5g ,硫酸铵 18.1g ,玉米浆 37.9g ,KH 2PO 4 1.0g ,K 2HPO 4·3H 2O 1.0g ,MgSO 4·7H 2O 0.1g ,MgSO 4·4H 2O 0.001g ,FeSO 4·7H 2O 0.001g ,水 1000ml

3.3.1发酵罐的物料衡算

发酵液 G=1050kg 5.712979.6=?, 葡萄糖 G 1=7129.53.20010505

.29=?

kg 硫酸铵 G 2=7129.59.12210501

.18=?

kg 玉米浆 G 3=7129.573.25105079

.3=?

kg KH 2PO 4 G 4=7129.579.610500

.1=?

kg K 2HPO 4·3H 2O G 5=7129.579.610500

.1=?

kg MgSO 4·7H 2O G 6=7129.5679.010501

.0=?

kg MgSO 4·4H 2O G 7=7129.50068.01050001

.0=?

kg FeSO 4·7H 2O G 8=7129.50068.01050

001

.0=?

kg

水 G 水=7129.567901050

1000

=?kg 3.3.2种子罐的物料衡算

发酵液 G=0.315.3251050=?kg ,

葡萄糖 G 1=325.514.910505

.29=?

kg 硫酸铵 G 2=325.561.510501

.18=?

kg 玉米浆 G 3=325.517.1105079

.3=?

kg KH 2PO 4 G 4=325.531.010500

.1=?

kg K 2HPO 4·3H 2O G 5=325.531.010500

.1=?

kg MgSO 4·7H 2O G 65.325=031.010501

.0=?

kg=31g MgSO 4·4H 2O G 7=325.500031.01050001

.0=?

kg=0.31g FeSO 4·7H 2O G 8=325.500031.01050001

.0=?

kg=0.31g 水 G 水=325.53101050

1000

=?

kg 3.4能量衡算

3.4.1发酵罐能量衡算

发酵罐(不锈钢蛇形管传热)

1.间接加热过程的蒸汽量(培养5.712979.6=?基温度从20℃升到90℃) 已知G=1050kg , t 1=20℃ ,t 2=90℃

c=4.18kJ/(kg ·℃) t s =138℃ 查表得r=2155.6 kJ/kg K=1250~1900 kJ/(m 2·h ·℃) 取K=1674 kJ/(m 2·h ·℃)

η=5%~10%,取10%

)1()(12η+?-=

r t t Gc S =%)101(6

.2155)

2090(18.45.7129+?-??=1064.53kg 已知τ=1~1.5h 取τ=1h

KF Gc

=

τ㏑F t t t t s s ??=--167418.45.712921㏑90

13820138--=1 F=16.0m 2

2. 直接加热过程的蒸汽量(培养基温度从90℃升到121℃) t 1=90℃ ,t 2=121℃

查表得138℃下i =2735.2 kJ/kg , s c =4.18kJ/(kg ·℃)

η=5%~10%,取10%

83.455%)101(121

18.42.2735)

90121(18.45.7129)1()(212=+??--??=+?--=

ηt c i t t Gc S s kg

3.冷却阶段的冷却水用量

1211=s t ℃ s t 2=10℃ 371=f t ℃ (实测当培养基温度t 1为80℃时,此时冷却水出口温度t 2为30℃)

K=1674 kJ/(m 2·h ·℃)

18.421==c c kJ/(kg ·℃)

4.130

8010

802121/2=--=-=

=-t t t t e A s Wc KF /KF W =(㏑Ac 2)=1674/0.16?(㏑1.4)8.14?=19043.6kg/h=19.0t/h

3.4.2种子罐的能量衡算

种子罐体积小于5 m 3采用夹套加热 1. 间接加热过程的蒸汽量 已知V 种=31.0%3236

.20=?m 3

325.5105031.0=?=种G kg

t 1=20℃ ,t 2=121℃ ,r=2155.6kJ/kg

η=5%~10%,取10%

)1()(12η+?-=

r t t Gc S =%)101(6

.2155)

20121(18.45.325+?-??=70.13kg 取τ=0.5h

K=830~1250kJ/(m 2·h ·℃) 取K=1000kJ/(m 2·h ·℃)

KF Gc

=

τ㏑F t t t t s s ??=--100018.45.32521㏑121

13820138--=0.5 F=5.27 m 2

2. 冷却阶段的冷却水用量

1211=s t ℃ s t 2=10℃ 371=f t ℃ (实测当培养基温度t 1为80℃时,此时冷却水出口温度t 2为30℃)

K=1000 kJ/(m 2·h ·℃)

18.421==c c kJ/(kg ·℃)

4.130

8010

802121/2=--=-=

=-t t t t e A s Wc KF /KF W =(㏑Ac 2)=1000/27.5?(㏑1.4)8.14?=3747.0kg/h=3.747t/h

3.5主要设备计算

3.5.1发酵罐尺寸的计算

已知发酵培养接种量为3%,发酵时间为14h ,发酵罐的搅拌转速为120rpm ,通气量为0.8VVM ,发酵液密度为1050kg/m 3,粘度为0.1Pa ·s 。每升发酵液可以纯化得到L-丝氨酸产品36g 。年操作日300天,生产裕度为10%,生产方式:间歇生产。水蒸气138℃,冷却水进出口温度根据实际情况确定。

因为发酵时间为14h ,再考虑发酵罐灭菌,降温,出料,清洗等辅助时间。确定发酵周期为24h 。

发酵液中产物的浓度:

%43.310105010363

3

=??--错误!未找到引用源。 全年生产周期数:错误!未找到引用源。

单个周期发酵液体积计算:

36.20105010%43.3300%)101(2003=÷?÷÷+?m 3 装料系数75.0~6.0/00==V V η 取0η=0.7

6.0/0V V ==20.36/0.7=29.09m 3

所以我们选用3个10 m 3的发酵罐,另选一个作为备用罐。 实际装料系数:%87.6710336.20=÷÷ 发酵罐装液量:379.6336.20m =÷ H/D=1.7~3,取H/D=2.0

32013.04

D H D V +=π

33013.02

D D V +=

π

=10

D=1.8m, H=2D=3.6m 已知

3

1

~21=D d 取d=0.4D=0.7m 已知12

1

~81=D W ,取W=101D=0.18m 圆整W=0.2m

已知0.1~8.0=d B

,取B=0.8d=0.56m 圆整B=0.6m

已知5.2~5.1=d S

, 取S=1.5d=1.05m 圆整S=1.1m

m H D H D 37.213.04

79.61312=?+=π

m D H H L 82.24

8

.137.241=+=+=

假设用两层搅拌器,所以S L =H L -B -S=2.82-0.6-1.1=1.12m 检验:S L /d=1.12/0.7=1.6在1~2范围内 3.5.2搅拌器轴功率计算

已知d=0.7m D=1.8m

n=120rpm=2 r/s ρ=1050kg/ m 3 μ=0.1Pa ?s ReM=

4221003.11

.010507.02?=??=μ

ρ

nd >104 (属湍流状态)

采用六弯叶涡轮搅拌器,读图可知K=4.8 P=kn 3d 5ρ=78.61010507.028.4353=????-KW

校正系数f=

)/)(/(3

1

d H d D L =

()()07.17.0/82.27.0/8.131=?

实际P*=f P=25.778.607.1=?kw

因为有两层搅拌器,()6.116.125.726.04.0*2=?=?+=p p kw 标准状况下的通气量Q 0=VL ?VVM=6.58.07.010=??min /3m

g Q = 0Q (

273273t

+)L t H g P ??++?-6102

1)1013.0(1013.0ρ

= 5.6?(

27320

273+)?()82.21081.910502

105.01013.01013.06????++-

=3.67m 3/min Na=

089.07

.012067

.33

3

=?=

nd Q g 035.0> ∴a g N P P 85.162.0/-==0.62-1.85?0.089=0.46

Pg==?46.02p kw 28.546.06.11=?

3.6种子罐的计算

3.6.1种子罐的尺寸计算

因为接种量为3%,故V 种=31.0%3236

.20=?m 3

装料系数75.0~6.0/00==V V η 取0η=0.6

6.0/0V V ==0.31/0.6=0.52m 3 应去2个0.6 m 3的种子罐 H/D=1.7~3,取H/D=2.0

32013.04

D H D V +=π

33013.02

D D V +=

π

=0.6,D=0.7m, H=2D=1.4m

已知3

1

~21=D d 取d=21D=0.35m ,圆整d=0.4m

已知12

1

~81=D W ,取W=101D=0.07m 圆整W=0.1m

已知0.1~8.0=d B

,取B=1.0d=0.4m

已知5.2~5.1=d S

, 取S=1.5d=0.6m

m H D H D 69.013.04

31.01312=?+=π

m D

H H L 87.041=+=

假设用1层搅拌器,所以S L =1H =0.69m 检验:S L /d=0.69/0.4=1.7在1~2范围内

3.6.2种子罐轴功率计算

种子罐单位体积轴功率P ’=7~8kw/ m 3 取P ’=8kw/ m 3 ∴P 种子=0.31kw 48.28=?

3.7贮罐计算

V=20.36/3=6.79m 3 取0η=0.7

75.0/0V V ==6.8/0.75=8.24m 3

故取3个10 m 3的贮罐,选取JB1422-74

查化工手册取罐为:公称直径DN= 2000mm ,高度H=3000mm

3.8配料罐的计算

3.8.1发酵罐配料罐的计算

V=20.36/3=6.79 m 3 取0η=0.7

7.0/0V V ==6.79/0.7=9.7m 3

查表取3个10m 3的配料罐,选取JB1422-74

查化工手册取罐为:公称直径DN= 2000mm ,高度H=3000mm 3.8.2种子罐配料罐的计算

V 种=204.0%3336

.20=?m 3

取0η=0.7

7.0/0种V V ==0.204/0.7=0.29 m 3

查表取3个0.3m 3的配料罐,型号为JB1425-74 公称直径DN=600mm ,高度H=800mm

4. 无菌空气的工艺设计

4.1空气用量

发酵车间需要最大压缩空气用量为

V=(10×0.7×0.8×3+0.6×0.6×1×2)×1.2=21.02m 3/min

4.2压缩空气的温度

1.以实际生产中空压机空气中的压强为表压0.2MPa 0.3M

P 0.101M P a 293K 20273211===+=p p T ,, K 5.3771.03.02933.13

.11

-3.111212=?

?

? ???=?

??? ???==-k

k p p T T k ,取

t 2=377.5-273=104.5℃

∴压缩空气的温度为104.5℃

因此压缩机输出的高温压缩空气必须进行适当冷却,再进入总过滤器进行除菌处理。

2.压缩空气的除水

由任务书可知,空气的平均温度为20℃ 查表得,空气温度为20℃时,ps1=2340Pa

3.当压缩到0.2MPa 时,实际生产过程中的温度为120℃ 查表得,空气温度为120℃时,p s2=198653Pa ,φ1=80% 此时的压缩空气相对湿度为

%8.2028.03.1013.30119865323408.012

2112=≈???

?????? ???=???

? ?????? ??=p p p p s s ?? 假设冷却至40℃,无水析出

a 3.03MP P =,K T 3133=

%60%4.753.3013.3017381198653028.0233223≥=??? ?????? ???=???

? ??????

??=p p p p s s ??需除水 45555x x 6.0313

a 3.0====,,,?K T MP P

查表得a k 381.7a 73815P P P S ==

kg /kg 0093.0381

.76.03.301381

.76.0622.0622.0555555=?-??=-?

=s s p p p x ??

%100g 0.0093kg/k x x a 3.04544====?,,MP P

1x 622.0x 4

4444=+?=

S P P ? a 1044.40093

.0622.00093

.013.301x 622.0x 3444

4

4P P P S ?=+?=+?

=

?

查表得:露点温度℃8.30t 4= 即冷却到30.8℃时,开始有水生成。 计算除水量:

kg /kg 0117.0340

.28.03.101340

.28.0622.01622.011111=?-??=-?

=s s p p p x ??

∴每千克空气析出水量为 0.00242kg 0.0093-0.0117x 51===?-x x

4.3空气冷却器的传热量

冷却时(逆流冷却),空气温度由120℃→30.8℃,冷却水温度由20℃→25℃ 空气在状态1时:

%,,℃,8.2kPa 653.198MPa 3.01202222====?s P P T

kg/kg 0117.0653

.1988.23.301653

.1988.2622.0622.0222222=?-??=-?

=%%s s P P P H ??

kJ/kg 09.1530117.02500120)0117.088.101.1(2500)88.101.1(2222=?+??+=++=H T H I %,,℃,100kPa 44.4MPa

3.08.303333====?s P P T kg/kg 0093.044

.41003.30144

.4100622.0622.0333333=?-??=-?

=%%s s P P P H ??

kJ/kg

90.540093.025008.30)0093.088.101.1(2500)88.101.1(3333=?+??+=++=H T H I

2

2

2111T V P T V P = 120

273301.02027302.21101.02

+?=+?V

/min m 46.932=V

)120MPa 3.00,MPa 1013.0%8.2(/kg m 3927.03

.01013

.027*******)8.2244.1773.0()

244.1773.0(121132112℃,℃,,其中%======?+??+=??+=T P T P x P P T T x V x k g /h

4.14453927

.046

.96060=?=

=

x

g V V L J/s 83.141923kJ/h 9.123456)90.5409.153(4.1445)(32==-?=-=I I L Q

4.4空气加热器的传热量

加热时,空气温度由30.8℃→40℃,加热蒸汽温度由保持138℃不变,压强不变。

对于30.8℃的空气,由之前计算可知:

kJ/kg 90.54=I %1001=?

2

2

2111T V P T V P = 40

273301.08.3027302.21101.02

+?=+?V

/min m 27.73=g V

MPa 3.0=P

%

15.6011

381.744.4%100401

22112=??==P P P P s s ??℃时的空气,

对于加热后 kg/kg 0093.0381

.7%15.603.301381

.7%15.60622.0622.02222=?-??=-?

=s s P P P H ??

kJ/kg

35.640093.0250040)0093.088.101.1(2500)88.101.1(=?+??+=++=H T H I

/k g

m 755.03013

.01013

.02738.30273%)100244.1773.0()244.1773.0(32

112=?

+?+=+=P P T T x V x kg/h 75.577755

.027

.76060=?=

=

x

g V V L

J/s 59.1516kJ/h 72.5459)90.5435.64(75.577)(21==-?=-=I I L Q

取53.102))

40138/()8.30138ln(()

40138()8.30138()/ln()

℃W/(m 7521212=-----=???-?=??=t t t t tm K 2m 227.053

.1027559

.151615.115

.1=??=?=tm K Q F 4.5空气预处理系统计算与设计

4.5.1吸风塔

空气压缩机车间要建在厂区的上风向外,还要求吸风塔的高度大于10m 。为了防止雨水灌入,顶部设计有防雨罩。吸风塔内的空气流速不能太快,不然噪声过大,一般空气在吸风塔的界面流速设计<8m/s 。

本设计选用:

1.吸风塔高度H=15m 。

2.空气在吸风塔的界面流速v=6m/s 。

s /m 35.0min /m 02.2133==V 已知

m

48.0,35.06)2()222==?=?=D D

v D V 得直径( 所以吸风塔规格为D0.48m ×H15m 4.5.2前置过滤器

通常采用无纺布作为过滤介质。空气在前置预过滤中流速不能过快,否则噪声很大。粗过滤空气流速控制在小于等于0.5m/s ,亚高效过滤层控制在0.2~0.5m/s 。

本设计选取管径流速v=0.4m/s

2

53

333mm 1076.84.0106.38

.1075(106.3h

/m 28.1261min /m 02.21?=??=???===--F v F Q v F Q Q 代入数据得:为管径流速)

为管径面积,为额定空气流量,其中, 空气过滤的进气口直径一般情况下与出去口直径相等,也可大于出气口直径,本设计选用m 48.0==出进D D 4.5.3空气压缩机

根据全场发酵工艺所需的空气流量、克服压缩空气输送过程的阻力和克服发酵罐的液柱高度所需的压强过来选用空气压缩机型号。

本设计选用4L-20/8型空气压缩机1台。排气量为21.55m 3/min ,最终排气压力为0.3MPa 。 4.5.4压缩空气贮罐

根据经验公式估算,贮罐容积可取V=10%~15%的空压机每分钟的吸气量(m 3),本设计中取V=10%的空压机每分钟的吸气量(m 3)。

3m 1.2%1002.21=?=V ,贮罐的设计H/D=2.2-2.5,取H/D=2.5

???==???

?

??=?==m 75.3m 5.11.2)2( 2.5

H/D 2

H D H D V 所以压缩空气贮罐规格为D1.5m ×H3.75m 4.5.5空气冷却器

根据步骤4.3 空气冷却器计算的传热量

J/s 83.141923kJ/h 9.123456)90.5409.153(4.1445)(32==-?=-=I I L Q 冷却时(逆流冷却),当空气温度由120℃→30.8℃,冷却水由20℃→25℃时,

℃72.38))

208.30/()25120ln(()

208.30()25120()/ln(2121=-----=???-?=

?t t t t tm

2

2m

15.4272

.3810083.14192315.115.1)

℃W/(m 100=??=??=?=tm K Q F K 传热面积为:取传热系数

因此,本设计选用固定管板式换热器,换热面积为43.1m 3,换热管长度为4500mm ,公称直径DN=400mm ,管程数2,管根数164,中心排管数15。 4.5.6水滴分离设备 4.5.6.1旋风分离器

0.3MPa P 30.5T m 10d p ==μ=℃,,取

2

2

2111T V P T V P = 5

.302733.02027302.211.0+=

+?V

/s m 121.0/min m 26.733==V

m/s 43.1210

121.05.5415.5413

43

13

431

=?

=?

=∴dp

V

Wg

????

??

?????==??=??=

??=??=?????

???

???=======mm

310m 31.043.125.02.0121.05.02.05.02.025.05.2~0.25.15.05.05.02.022110Wg V D Wg D D V Wg b a V D d D L D L D d D

L D

b D

a 4.5.6.2丝网除沫器

331kg/m 10=ρ,℃℃,8.30021==T T MPa 1013.01=P ,MPa 3.02=P ,0093.0=x

/kg m 293.03013.01013

.027302738.30)0093.0224.1773.0()224.1773.0(31

212=?++??+=??

+=P P T T x v x 3kg/m 445.3293

.00093

.011=+=+=

x g v x ρ m/s 820.1445

.33.445-10107.0-107.03g 1=?==g ρρρω计

毕设任务书_车间设计

2014届应用化学制药方向《毕业设计任务书》 设计人: 设计题目: 设计目的:设计的目的是把选定的实验室的的小试工艺放大到规模化大生产的相应条件,在选择中设计出最合理、最经济的生产工艺流程,做出物料和能量衡算;根据产品的档次,筛选出合适的设备;按GMP规范要求设计车间工艺平面图;估算生产成本,最终使该制药企业得以按预定的设计期望顺利投入生产。 设计规范:《中华人民共和国药典(2010版)》、《药品注册管理办法(局令第28号)》、《医药工业洁净厂房设计规范(GB50457--2008)》、《药品生产质量管理规范(2010年版)》等。 设计内容: 1.处方设计 (1)查阅文献,详细列出药物的临床用途、理化性质、稳定性和生物学特性(天然药物罗列指标性成分的生物学特性)等信息(天然药物提取物还需列药物浸膏的性状信息)。说明这些信息对选择剂型的指导意义。 药物的理化性质信息至少包括:溶解度和pKa、粒径(天然药物浸膏的过筛目数)、晶型、吸湿性、脂水分配系数(天然药物浸膏列指标性成分的脂水分配系数)、pH-稳定性关系。 稳定性包括:药物(或天然药物的指标性成分)对光、湿、热的稳定性。 生物学特性包括:药物(或天然药物的指标性成分)在人体内的吸收、分布、代谢、排泄等。 (2)处方的筛选与优化 列出选定处方的处方全部组成及各原辅料的用量。处方组成应包括:原料药、全部辅料、包装材料或容器。 原料药、全部辅料、包装材料或容器应通过对比分析,选择固定的供应商。 说明处方筛选过程,并结合药物的临床用途、理化性质、稳定性和生物学特性及辅料的理化性质、稳定性和生物学特性等信息,说明所选定处方的合理性及存在的问题。 说明处方优化的过程及理由。 处方的筛选与优化的原则:根据临床用途及给药途径慎重选择,尽量优化处方,做到处方与生产工艺为最佳匹配、有利于设备选型与生产工艺验证。

片剂车间工艺设计

《课程设计》 设计成绩: 批阅人: 批阅日期: 设计题目:年产2.8亿芍甘片生产车间工艺设计 设计者: 班级: 学号: 指导教师: 设计日期: 南京中医药大学药学院

设计任务书 一、设计题目 年产2.8亿芍甘片生产车间工艺设计 二、设计条件 (1)生产制度 年工作日:250天;1天2班,每班8 h,一天2班。 (2)药剂规格及原辅材料的消耗 依照各“中药制药分离技术课程设计”而定 ①规格:0.35 g/片 ②主要工序及原辅材料可参照 a. 药材干浸膏提取率:7.5%,干浸膏粉碎过筛收率:98% b.干法制粒:干浸膏粉末和辅料比为30:70,收率为98% c. 整粒、总混:收率为99% d. 压片、包衣:收率为98% e. 包装:内包收率为99%;外包无损耗 三、设计内容与要求 (1)确定工艺流程及净化区域划分; (2)物料衡算; (3)设备选型; (4)按GMP规范要求设计生产工艺流程图和车间工艺平面图; (5)编写设计说明书; 四、设计成果 (1)设计说明书一份 包括工艺概述、工艺流程及净化区域划分说明、物料衡算、设备选型及主要设备一览表、车间工艺平面布置原则、技术要求和说明。 (2)工艺流程图; (3)提取车间、制剂车间平面布置图(1∶100) 五、设计时间

设计时间为2周,从2015年6月12日至2016年6月24日。 目录 1 片剂生产工艺概述 (05) 1.1项目概述 (05) 1.2设计目的和意义……………………………………… 07 1.3设计内容 (07) 1.4 设计指导思想和设计原则 (08) 2 生产工艺流程简述 (08) 2.1生产方案、产品类型与包装方式 (08) 2.2生产规模、制度与方式 (09) 2.3工艺流程 (09) 2.3.1工艺流程制定的原则 (09) 2.3.2制粒压片工艺 (09) 2.3.3片剂的生产工艺 (11) 2.3.4工艺简介 (12) 3 物料衡算 (14)

年产40000吨苯酐的车间工艺设计_毕业设计

第一章文献综述 1.1苯酐简述 苯酐,全称为邻苯二甲酸酐(Phthalic Anhydride),常温下为一种白色针状结晶(工业苯酐为白色片状晶体),易燃,在沸点以下易升华,有特殊轻微的刺激性气味。苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状,苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用,特别对潮湿的组织刺激更大。苯酐主要用于生产PVC 增塑剂、不饱和聚酯、醇酸树脂以及染料、涂料、农药、医药和仪器添加剂、食用糖精等,是一种重要的有机化工原料。在PVC 生产中,增塑剂最大用量已超过50%,随着塑料工业的快速发展,使苯酐的需求随之增长,推动了国内外苯酐生产的快速发展。 最早的苯酐生产始于1872 年,当时德国BASF 公司以萘为原料,铬酸氧化生产苯酐,后又改用发烟硫酸氧化生产苯酐,但收率极低,仅有15%。自1917 年世界开始以氧化钒为催化剂,用萘生产苯酐后,苯酐的生产逐步走向工业化、规模化,并先后形成了萘法、邻法两种比较成熟的工艺[1]。 1.2苯酐的性质[2] 苯酐,常温下为一种白色针状结晶(工业苯酐为白色片状晶体),易燃,在沸点以下易升华,有特殊轻微的刺激性气味。 分子式C8H4O3,相对密度1.527(4.0℃),熔点131.6℃,沸点295℃(升华),闪点(开杯)151.7℃,燃点584℃。 微溶于热水和乙醚,溶于乙醇、苯和吡啶。 1.3苯酐的合成方法比较及选取 1.3.1合成苯酐的主要工艺路线 1.3.1.1 萘法[1] 1.3.1.1.1反应原理 萘与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。

+O O O 2 V 2O 5 CO 2O H 29/2++2 2 1.3.1.1.2 工艺流程 空气经净化、压缩预热后进入流化床反应器底部,喷入液体萘,萘汽化后与空气混合,通过流化状态的催化剂层,发生放热反应生成苯酐。反应器内装有列管冷却器,用水为热载体移出反应热。反应气体经三级旋风分离器,把气体携带的催化剂分离下来后,进入液体冷凝器,有40%-60%的粗苯酐以液态冷凝下来,气体再进入切换冷凝器( 又称热融箱)进一步分离粗苯酐,粗苯酐经预分解后进行精馏得到苯酐成品。尾气经洗涤后排放,洗涤液用水稀释后排放或送去进行催化焚烧。 1.3.1.2邻法 1.3.1.2.1 反应原理[1] 邻二甲苯与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。 CH 3 CH 3 +3O 2 3O O O H 225 + 1.3.1. 2.2 工艺流程 过滤、净化后的空气经过压缩,预热后与汽化的邻二甲苯混合进入固定床反应器进行放热反应,反应管外用循环的熔盐移出反应热并维持反应温度,熔盐所

啤酒发酵车间设计

年产10万吨啤酒的发酵车间设计

目录 一、绪论 (3) (一)设计题目 (3) (二)参数 (3) (三)内容简介 (3) 二、生产工艺简介 (4) (一)全厂工艺流程图 (4) (二)原料 (5) (三)麦芽汁制备工艺 (7) (四)啤酒发酵 (11) 三、车间物料衡算 (15) (一)工艺计算 (15) (二)车间物料衡算表 (17) 四、车间热量衡算 (18) (一)工艺流程示意图 (18) (二)工艺计算 (19) (三)热量衡算表 (20) 五、车间用水量衡算 (20) 六、设备计算与选型 (22) 七、设备装配图 (25) 八、车间设备布置 (27) 九、设计总结 (29) 十、参考文献 (30)

一、绪论 (一)设计题目 年产10万吨啤酒的发酵车间设计 (二)参数 1、每年生产300天,产品啤酒10o 2、定额指标: 原料利用率 % 麦芽水分 5 % 大米水分 12 % 无水麦芽出芽率 75% 无水大米浸出率 95 % 3、各生产阶段损失率: 麦芽汁冷却澄清损失:热麦芽汁量的5 % 主发酵损失:冷麦汁量的% 过滤和灌装损失:啤酒量的2 % (三)内容简介 随着中国经济的快速发展,人们生活水平的提高,啤酒作为含酒精量最低的饮料酒,由于其营养丰富且价廉物美已受到越来越多消费者的喜爱,已经逐步成为人们大众最喜爱的饮料之一。从1903年啤酒进入中国市场到今天,我国啤酒产量逐年增加,已成为世界啤酒产量最大的国家,由此可见啤酒在我国的发展速度之迅猛。然而,我国啤酒产量却仅以每年10%的速度增加,这说明啤酒在我国还无法完全满足人们日益增长的物质文化需求,中国啤酒市场拥有非常广阔的前

(完整版)年产5000吨糖化酶发酵车间设计

南阳理工学院 本科生毕业设计 学院(系):生物与化学工程学院 专业:生物工程 学生: ******* 指导教师:李慧星 完成日期 2010 年 5 月

南阳理工学院本科生毕业设计 年产5000吨糖化酶发酵车间设计 The design of annual output of 5000 tons of glucoamylase fermentation factory workshop 总计:毕业设计(论文)28页 表格: 5 个 插图: 1 幅

南阳理工学院本科毕业设计 年产5000吨糖化酶发酵车间设计 The design of annual output of 5000 tons of glucoamylase fermentation factory workshop 学院(系):生物与化学工程学院 专业:生物工程 学生姓名:郭留洋 学号:***** 指导教师:****** 评阅教师: 完成日期:2010年5月 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology

年产5000吨糖化酶发酵车间的工艺设计 生物工程专业郭留洋 【摘要】糖化酶是工业生产的主要酶制剂之一,广泛用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面。本设计以玉米淀粉为主要原料,利用黑曲霉,采用机械搅拌通风罐进行发酵生产,完成生产5000吨糖化酶发酵车间工艺设计,通过工艺流程设计、工艺衡算、设备选型和车间布置设计,设计出生产5000吨糖化酶发酵车间采用3个75m3发酵罐和3个6m3种子罐等,并依据生物工程工厂车间布置原则,对发酵罐车间进行合理布置,绘制了工艺流程图和车间布置图,工艺设计的结果为糖化酶的生产提供一定参考。 【关键字】糖化酶工厂设计深层发酵黑曲霉

年产2000吨环氧树脂车间工艺设计毕业设计(论文)

目录 第1章绪论 (8) 1.1产品介绍 (8) 1.2、生产工艺 (8) 1.2.1一步法工艺 (11) 1.2.2二步法工艺 (11) 1.3、主要原材料 (12) 第2章初步工艺流程设计 (12) 2.1 工艺流程框图: (13) 2.2工艺流程: (14) 第3章物料衡算 (14) 3.1 计算条件与数据理: (15) 3.2 原料用量计算: (15) 3.3 缩合工段物料衡算: (16) 3.3.1 一次反应: (16) 3.3.3回收过量环氧氯丙烷: (18) 4.3.4 环氧树脂收集: (19) 第4章热量衡算 (19) 4.1对溶解釜进行热量衡算:............................ 错误!未定义书签。 4.2对反应釜进行热量衡算:............................ 错误!未定义书签。 4.2.1冷却阶段:.................................. 错误!未定义书签。 4.2.2反应阶段:.................................. 错误!未定义书签。 4.2.3.回流脱水阶段:.............................. 错误!未定义书签。 4.3对蒸发器进行热量衡算:........................ 错误!未定义书签。 4.3.1脱苯所需热量衡算:.......................... 错误!未定义书签。 4.3.2脱苯用冷凝器冷却水用量计算:................ 错误!未定义书签。 5.3 其它设备的选型................................... 错误!未定义书签。第5章设备选型....................................... 错误!未定义书签。 5.1溶解釜的设计...................................... 错误!未定义书签。 5.1.1选材:...................................... 错误!未定义书签。 5.1.2 确定参数:.................................. 错误!未定义书签。 5.1.3计算筒体厚度:.............................. 错误!未定义书签。 5.1.4计算封头厚度:.............................. 错误!未定义书签。 5.1.5校核筒体和封头的水压试验强度:.............. 错误!未定义书签。 5.1.6夹套的设计:................................ 错误!未定义书签。 5.1.7搅拌器的设计:.............................. 错误!未定义书签。 5.2反应釜的设计:................................ 错误!未定义书签。 5.2.1选材:...................................... 错误!未定义书签。 5.2.2确定参数:.................................. 错误!未定义书签。 5.2.3计算筒体厚度:.............................. 错误!未定义书签。

固体制剂车间工艺设计毕业论文

固体制剂车间工艺设计毕业论文 1设计依据及设计围 1.1设计依据 1.1.1设计任务 课题名称:布洛芬剂车间工艺设计 生产规模:年产片剂(奥美沙坦酯)6.5亿片 1.1.2设计规和标准 1.药品生产质量管理规(2010年修订,国家食品药品监督管理局颁发) 2.药品生产质量管理规实施指南(2010年版,中国化学制药工业协会) 3.医药工业厂房洁净设计规,GB50457-2008 4.洁净厂房设计规,GB 50073-2001 5.建筑设计防火规,GB/T50016-2006(2006年版) 6.设计规和标准建筑设计防火规,GB/T50016-2006(2006年版) 7.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规,GB50058-1992 8.工业企业设计卫生标准,GBZ 1-2010 1.2设计围 本设计参照《医药建筑项目初步设计容及深度的规定》、《车间装置设计》;及校本科生毕业小设计总体要求。 此次设计的围限于片剂车间围的工艺设计及对辅助设施、公用工程等提出设计条件,包括相关的生产设备、车间布置设计、带控制点的工艺流程设计,同时对空调通风、

照明、洁净设施、生产制度、生产方式、土建、环保等在的一些非工艺工程提出要求。

2设计原则及指导思想 2.1设计原则 2.1.1医药工业洁净厂房设计规 1.工艺布局应按生产流程的要求,做到布置合理,紧凑,有利生产操作,并能保证对生产过程进行有效的管理。 2.工艺布局要防止人流、物流之间的混杂和交叉污染,并符合下列基本要求: a分别设置人员和物料进出生产区的通道,极易造成污染的物料(如部分原辅料,生产中废弃物等),必要时可设置专用入口,洁净厂房的物料传递路线尽量要短。 b人员和物料进入洁净生产区应有各自的净化用室和设施。净化用室的设置要求与生产区的空气洁净度级别相适应。 c生产操作区应只设置必要的工艺设备和设施。用于生产、贮存的区域不得用作非本区域工作人员的通道。 3.在满足工艺条件的前提下,为了提高净化效果,节约能源,有空气洁净度要求按下列要求布置: a空气洁净度高的房间或区域宜布置在人员最少达到的地方,并宜靠近空调机房。 b不同空气洁净度级别的房间或区域宜按空气洁净度级别高低有及外布置。 c空气洁净度相同的房间或区域宜相对集中。 d不同空气洁净度房间之间相互联系应有防止污染措施,如气闸室或传递窗(柜)等。 4.洁净厂房应设置与生产规模相适应的原辅材料、半成品、成品存放区域,且尽可能靠近与其相联系的生产区域,减少运输过程中的混杂与污染。存放区域应安排试验区,

生物工程发酵工厂设计概论

生物工程工厂设计概论(考试题) 一、名字解释 柱网:柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交,在平面上排列所构成的网格线,称为柱网 柱距:柱距是由横向定位轴线间的尺寸表示的 跨度:跨度是由纵向定位轴线间的尺寸表示的,跨度在18m和18m以下时,应采用3m的倍数,跨度在18m以上时,应采用6m的倍数。设备布置图:设备布置图是用来表示设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置,并能直接指导设备的安装的重要技术文件。 相对标高:相对标高是把室内首层地面高度为相对标高的零点,用于建筑物施工图的标高标注。 GMP:药品生产管理规范,是药品生产质量管理的基本准则,适用于药品制剂生产的全过程和原料药生产中影响成品质量的关键工序。公称直径:管子的公称直径是指管子的名义直径,即不是管子内径,也不是它的外径,而是与管子的外径相近又小于外径的一个数值。公称压力:通称压力,一般应大于或等于实际工作的最大压力。 清洁生产:是实现可持续发展战略的需要,它彻底改变了过去被动的、滞后的污染控制手段,从根本上扬弃了末端治理的弊端,强调在污染产生之前就予以削减,即在产品及其生产过程并在服务中减少污染物的产生和对环境的不利影响。 二、填空题 1、生物工程工厂生产车间一般由、、等部分组成。 2、厂房的框架结构是由和组成。 3、生物制药的车间布置设计必须达到对洁净厂房的要求。

4、空气洁净的含义,其一是指,其二是指。 5、生物工程工厂建筑物按厂房的层数分类,可分为,和厂房三类,主要由生产工艺特点和工艺设备布置要求所决定。 6、生物工程工厂厂房外形一般有、、、和型等数种。 7、生物工程工厂常用的管材有、、、。 8、管道布置设计的主要依据是带控制点的、、、等。 9、按锅炉燃用的燃料可分为:、和。 三、简答题 1、车间布置设计的任务 (1)确定车间火灾危险类别、爆炸和火灾危险性场所等级、GMP洁净度等级、卫生等级等 (2)确定车间的结型式及主要尺寸,并对生产区、辅助区、行政生活区位置进行布局; (3)确定车间所有设备在车间建筑平面和空间的相对位置。 2、车间布置设计的内容 (1)厂房整体布置和轮廓设计 厂房边墙的轮廓、车间建筑的轮廓、跨度、柱距等;门窗楼梯的位置;吊装孔、预留孔、地坑等位置尺寸;标高 (2)设备的排列和布置 设备外形的几何轮廓;设备的定位尺寸;操作台位置及标高

日产2500吨白水泥熟料生产线原料粉磨车间工艺设计毕业设计说明书(可编辑)

日产2500吨白水泥熟料生产线原料粉磨车间工艺设计 毕业设计说明书 2500t/d特种水泥熟料生产线原料粉磨车间工艺设计 摘要:拟设计一条日产2500t干法白水泥生产线,设计部分重点是生料粉磨配套系统工艺设计。在设计中参考了很多国内外比较先进的大型水泥厂,用了很多理论上的经验数据。其中主要设计内容有:1.配料计算、物料平衡计算、储库计算;2.全厂主机及辅机的选型;3.全厂工艺布置;4.窑磨配套系统工艺布置;5.计算机CAD绘图;6.撰写设计说明书。 白水泥与普通硅酸盐水泥在成分上的主要区别是白水泥中铁含量只有普通水泥的十分之一左右。设计采用石灰石与叶腊石两种原料。物料平衡计算时考虑到需控制铁含量,按照经验公式(石灰石饱和系数、硅酸率、铝氧率)计算并参考其他白水泥厂,得出恰当的率值为:KH0.9、IM3.85、SM18。全厂布局由水泥生产的流程决定。设计中采用立磨粉磨系统。立磨设备工艺性能优越,单机产量大,操作简便,能粉磨料粒度大、水分高的原料,对成品质量控制快捷,可实行智能化、自动化控制等优点。设计采用窑尾废气烘干物料,节约能源。总之原则上最大限度地提高产量和质量,降低热耗,符合环保要求,做到技术经济指标先进合理。 关键词:白水泥;干法生产线;回转窑;立磨 2500t / d special cement clinker production line and supporting system for kiln grinding process design

Abstract: Designing a 2500 t/d white cement production line, which was focused on the design part of the raw material grinding design supporting system. In the design, many more advanced large-scale cement home and abroad are referenced. Main content of the design were: 1. burden calculation, the material balance calculation, calculation of reservoir; 2. The whole plant selection of main and auxiliary machinery; 3. the entire plant process layout; 4. the system grinding process kiln Arrangement; 5. computer CAD drawing; 6.writing design specifications. The main difference in composition of white cement and ordinary Portland cement is the content of white cement in the iron was only one-tenth of the ordinary cement. Controlling the iron content was considered when calculated material balance. According to the experience formula KH, IM, SM and refer to other white cement plant, drawn the appropriate ratio value: KH 0.9, IM 3.85, SM 18. The layout of the entire plant was up to the cement production process.Vertical roller mill grinding system was used in key plant design. Vertical grinding process equipment performance was superiority, single output, easy to operate, grinding people particle size, moisture and high raw materials, finished product quality control fast and it can take advantages of intelligent and automated control.In principle, the aim of the design is increase production and quality, reduce heat consumption, be accord with environmental requirements. so, technical and economic indicators should

年产150万吨中厚板车间工艺设计.docx

.................大学 本科生毕业设计开题报告 题目:年产150万吨中厚板车间工艺设计 学院:冶金与能源学院 专业:材料成型及控制工程 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 2015年11 月15 日 一.选题背景 1.1题目来源 冶金行业经过了近8年的高速发展,行业的钢材产能已经达到近6亿吨/年。已有和在建的中厚板生产线近70条,中厚板生产能力达到接近7000万吨/年。但是国际金融危机的影响和国内经济周期的调整,钢铁产品市场成了典型的买方市场。冶金企业如何在这一轮经济调整中,实现技术和产品的转型成了决定企业生存的关键。各中厚板生产厂纷纷根据自身的技术装备特点、技术研发能力、市场客户需求确定自己的产品战略定位。综合实力强的企业,全力体现出产品的差异化战略,坚持不懈地开发生产其他企业无法生产或难于生产的市场短线、高档产品。高档次产品开发离不开性能控制技术,性能控制的新技术不仅提高钢板的性能,还可以带来生产成本的降低。 1.2项目概述: 经过对国内外中厚板市场现状的分析以及前景预测,综合对当地各种物料供应、能源等其它资源的分析,我们选择区域与资源优势居一体的唐山曹妃甸地区作为建厂厂址,设计一座年产量150万吨4300热轧中厚板车间,并且能够生产规格齐全、性能优良,能满足市场需求的产品。 1.3中厚板简介 中厚钢板:厚度大于4mm的钢板属于中厚钢板。其中,厚度4.0-20.0mm的钢板称为中厚板,厚度20.0-60.0mm的称为厚板,厚度超过60.0mm的为特厚板。 中厚板的用途: 中厚板主要用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁等行业,并且随着国民经济建设其需求量非常之大,范围也十分广。 (1)造船钢板:用于制造海洋及内河船舶船体。要求强度高、塑性、韧性、冷弯性能、焊接性能、耐蚀性能都好。 (2)桥梁用钢板用于大型铁路桥梁。要求承受动载荷、冲击、震动、耐蚀等。 (3)锅炉钢板:用于制造各种锅炉及重要附件,由于锅炉钢板处于中温(350℃以下)高压状态下工作,除承受较高压力外,还受到冲击,疲劳载荷及水和气腐蚀,要求保证一定强度,还要有良好的焊接及冷弯性能。 (4)压力容器用钢板:主要用于制造石油、化工气体分离和气体储运的压力容器或其

发酵工厂设计终极版

目录第一章前言 1.1设计目的 1.2设计意义 第二章选址 2.1厂址选择原则 2.2厂址选择具体条件 2.3选择厂址 第三章厂区规划 3.1全厂总平面设计 3.2车间内发酵设备的布置 3.3车间内蒸馏设备布置 第四章工艺计算 第五章设备选型 第六章环保工程 6.1 废物总类 6.2 废物利用 6.3废气处理 6.4废水和废渣处理

第七章技术经济分析7.1 项目概算 7.2总投资估算

正文 第一章前言 1.2设计意义: 随着经济的发展,究竟这种重要的工业原料被广泛用于化工、塑料、橡胶、农药、化妆品及军工等工业部门。且石油资源趋于缺乏、全球环境污染的日益加剧,各国纷纷开始开发新型能源。燃料乙醇是目前为止最理想的石油替代能源,它的生产方法以发酵为主。菌种的优劣对发酵效果的影响非常大,能够筛选出具有优良性状的菌株及对菌株进行改良,对于降低生产成本,乃至实现酒精的大规模工业化生产,解决能源危机都有着重大意义。 在我国石油年消费以13%的速度增长,2004年进口原油量超过1亿吨,是世界第二大的石油进口国。我国燃料乙醇起步虽然较晚,但发展迅速,以成为继巴西美国之后世界第三大燃料乙醇生产国。2001年4月,原国家计委发布了中国实施车用汽油添加燃料乙醇的相关办法,同时国家质量技术监督局颁布了“变性燃料乙醇”和“车用燃料乙醇汽油”2个国家标准。作为试点,国家耗资50余亿元建立4个以消化“陈化粮”为主要目标的燃料乙醇生产企业。2006年,我国燃料乙醇生产能力达到102万t,已实现年混配1020万t燃料乙醇汽油的能力。2002年车用汽油消耗量占汽油产量的87.9%,如果按10%比例添加生产燃料酒精换算,需要燃料酒精381万吨,而全年酒精总产量仅为20.7万吨,如果在不久将来,能用燃料酒精替代500万吨等量的汽油,就可以为我国节省外汇15亿美元。在目前中国人均石油开采储量仅为2.6吨的低水平条件下,开发新能源成为社会发展,推动经济增长的动力,燃料酒精作为国家战略部署的新型能源之一,在我国具有广阔的市场前景。 第二章选址

味精工厂发酵车间设计

味精工厂发酵车间设计 目录 前言 (3) 第一章全厂工艺论证 (7) 1.1 味精生产工艺 (7) 1.1.1味精生产工艺概述 (7) 1.1.2味精生产全厂工艺流程图 (8) 1.2原料预处理 (9) 1.3淀粉水解糖制备 (9) 1.4淀粉的液化 (9) 1.5淀粉的糖化 (10) 1.6种子扩大培养 (10) 1.7谷氨酸的发酵 (11) 1.8谷氨酸的提取 (12) 1.9谷氨酸制取味精 (12) 第二章物料衡算及热量衡算 (13) 2.1味精工厂发酵车间的物料衡算 (14) 2.1.1工艺技术指标及基础数据 (14) 2.1.2谷氨酸发酵车间的物料衡算 (15) 2.1.3 8000t/a味精厂发酵车间的物料衡算结果 (16) 2.1.4谷氨酸提取车间的物料衡算 (16) 2.1.5 8000t/a味精厂提取车间物料衡算表 (17) 2.2 谷氨酸提取车间热量衡算 (18) 2.2.1提取车间热量衡算的意义和具体计算 (18) 2.2.2 提取车间热量衡算表 (19) 第三章设备的设计与选型 (20) 3.1 发酵罐 (20) 3.1.1发酵罐的选型 (20) 3.1.2生产能力、数量和容积的确定 (20) 3.1.3主要尺寸的计算 (21) 3.1.4冷却面积的计算 (21) 3.1.5搅拌器计算 (22) 3.1.6搅拌轴功率的计算 (23) 3.1.7设备结构的工艺计算 (24) 3.1.8设备材料的选择 (26) 3.1.9发酵罐壁厚的计算 (26) 3.1.10接管设计 (27) 3.1.11支座选择 (28) 3.2 种子罐 (28) 3.2.1二级种子罐容积和数量的确定 (28) 3.2.2一级种子罐 (34) 3.3 空气分过滤器 (34)

年产50吨氢化可的松车间工艺设计

北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY (2013届)本科生毕业设计 题目:年产50吨氢化可的松车间工艺设计 △4孕甾烯-17α,21-二醇-3,20-二酮专业:应用化学 姓名:傅宇德 班级:0905 学生学院:理工院 日期:2013年5月 指导教师:林贝

诚信申明 本人申明: 本人所递交的本科毕业设计(论文)是本人在导师指导下对四年专业知识和实验工作的全面总结。用所学过的课程,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。与我一同完成毕业设计(论文)的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处,本人承担一切相关责任。 本人签名: 年月日

年产50吨氢化可的松车间工艺设计 —Δ4孕甾烯-17α,21-二醇-3,20-二酮的制备 傅宇德 应用化学专业应化0905班学号090105126 指导教师林贝 摘要 本工段设计所采用的工艺路线为:在反应罐内投入氯仿及氯化钙-甲醇溶液1/3量搅拌下投入17α-羟基黄体酮(8-13),待全溶后加入氧化钙,搅拌冷至0℃。将碘溶于其余2/3量氯化钙-甲醇液中,慢慢滴入反应罐,保待T=0±2℃,滴毕,继续保温搅拌1.5h。加入预冷至-10℃的氯化铵溶液,静置,分出氯仿层,减压回收氯仿到结晶析出,加入甲醇,搅拌均匀,减压浓缩至干,即为17α-羟基-21-碘代黄体酮。加入DMF总量的3/4,使其溶解降温到10℃左右加入新配制好的乙酸钾溶液(将碳酸钾溶于余下的 1/4DMF中,搅拌下加入乙酸和乙酸酐,升温到90℃反应0.5h,再冷却备用)。逐步升温反应到90℃ ,再保温反应0.5h,冷却到-10℃,过滤,用水洗涤,干燥得化合物S,熔点226℃,收率95%。 以17ɑ—羟基黄体酮为原料,经过加成反应得到中间产物,再经过碘化反应和置换反应,通过静置分层、减压浓缩、过滤洗涤、干燥等工序,得到成品。设计要求通过物料衡算,能量衡算,选择合适的设备、车间布置及管道设计。查阅英文并翻译、绘制相应的工艺图。 关键词:氢化可的松车间工艺设计加成

毕业论文--年产1.5万吨味精工厂发酵车间设计说明书(DOC 32页)

年产1.5万吨味精工厂发酵车间设计说明书 引言 味精是人们熟悉的鲜味剂,是L—谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)的一水化合物(HOOC-CH2CH(NH2)-COONa·H20),具有旋光性,有D—型和L—型两种光学异构体。味精具有很强的鲜味(阈值为0. 03%),现已成为人们普遍采用的鲜味剂,其消费量在国内外均呈上升趋势。1987年3月,联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家联合委员会第十九次会议,宣布取消对味精的食用限量,再次确认为一种安全可靠的食品添加剂[1]。早期味精是由酸法水解蛋白质进行制造的,自从1956年日本协和发酵公司用发酵法生产以后,发酵法生产迅速发展,目前世界各国均以此法进行生产。 谷氨酸发酵是通气发酵,也是我国目前通气发酵产业中,生产厂家最多、产品产量最大的产业[2]。该生产工艺和设备具有很强的典型性,本文对味精发酵生产工艺及主要设备作简要介绍,以期有助于了解通气发酵工艺和主要设备的有关知识。 设计内容为,了解味精生产中的原料预处理、发酵、提取部分的生产方法和生产流程,根据实际情况来选择发酵工段合适的生产流程,并对流程中的原料进行物料衡算、热量衡算及设备的选择。最后,画出发酵工段的工艺流程图和平面布置图。 整个设计内容大体分成三部分,第一部分主要是味精生产的工艺和设备选择;第二部分包括发酵罐、种子罐及空气分过滤器的设计与选型;第三部分是工艺流程和平面布置图。 由于我的水平有限,加之对先进设计的了解甚少,设计中有好多不足的地方敬请各位老师和同学批评指正。 1 味精生产工艺 1.1 味精生产工艺概述 味精生产全过程可划分为四个工艺阶段:(1)原料的预处理及淀粉水解

车间工艺课程设计说明书,胶囊剂工厂设计,制药工程课程设计说明书

中南大学 CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 制药工程设计 题目年产2.5亿粒胶囊生产车间工艺设计学生姓名 学号 指导教师 学院 专业班级 2010年12月

制药工程设计任务书 专业班级学号姓名 设计题目:年产2.5亿粒胶囊(硬胶囊)生产车间工艺设计 设计时间:2010.11.22-2010.12.10 指导老师: 设计内容和要求: 1.确定工艺流程及净化区域划分; 2.物料衡算、设备选型(按单班考虑、片重按0.5g计;要求有湿法制粒 铝塑包装)。 3.按GMP规范要求设计车间工艺平面图; 4.编写设计说明书。 设计成果: 1.设计说明书一份。包括工艺概述、工艺流程及净化区域划分说明、物料衡算、工艺设备选型说明、工艺主要设备一览表、车间工艺平面布置说明、车间技术要求; 2.工艺平面布置图一套(1#图纸); 3.工艺管道流程图

目录 第1章硬胶囊剂生产工艺概述..................................................................... 错误!未定义书签。 1.1 项目概述............................................................................................ 错误!未定义书签。 1.2 设计依据............................................................................................ 错误!未定义书签。 1.3 设计内容............................................................................................ 错误!未定义书签。 1.4 设计指导思想和设计原则................................................................ 错误!未定义书签。第2章生产方法及工艺流程......................................................................... 错误!未定义书签。 2.1生产制度、规模及包装方式............................................................. 错误!未定义书签。 2.1.1 生产制度、规模................................................................... 错误!未定义书签。 2.1.2 包装形式............................................................................... 错误!未定义书签。 2.1.3工艺流程制定的原则............................................................ 错误!未定义书签。 2.2 生产工序............................................................................................ 错误!未定义书签。 2.3 工艺流程............................................................................................ 错误!未定义书签。第3章物料衡算............................................................................................. 错误!未定义书签。第4章生产设备选型..................................................................................... 错误!未定义书签。 4.1 生产设备选型的步骤........................................................................ 错误!未定义书签。 4.1.1 生产设备选型依据............................................................... 错误!未定义书签。 4.1.2 制药设备GMP设计通则的具体内容................................... 错误!未定义书签。 4.1.3生产设备选型说明................................................................ 错误!未定义书签。 4.2 主要生产设备选型............................................................................ 错误!未定义书签。第5章车间(设备)布置............................................................................. 错误!未定义书签。 5.1 车间设计原则.................................................................................... 错误!未定义书签。 5.2车间平面布置.................................................................................... 错误!未定义书签。 5.2.1车间布置平面图.................................................................... 错误!未定义书签。 5.2.2车间产尘的处理.................................................................... 错误!未定义书签。 5.2.3车间排热、排湿及臭味的处理............................................ 错误!未定义书签。 5.2.4参观走廊的设置.................................................................... 错误!未定义书签。 5.2.5 安全门的设置....................................................................... 错误!未定义书签。 5.3设备的安装........................................................................................ 错误!未定义书签。第6章采暖通风与空调公用工程................................................................. 错误!未定义书签。 6.1 设计要求........................................................................................... 错误!未定义书签。 6.2 设计参数........................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3洁净室换气次数................................................................................ 错误!未定义书签。 6.4 洁净室压力........................................................................................ 错误!未定义书签。 6.5正压风量的计算................................................................................ 错误!未定义书签。 6.6 噪声................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.7 通风量............................................................................................... 错误!未定义书签。第7章结束语................................................................................................. 错误!未定义书签。第8章参考文献............................................................................................. 错误!未定义书签。

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