赖氨酸发酵毕业设计

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生物工程设备课程设计--75M3赖氨酸发酵罐设计

生物工程设备课程设计--75M3赖氨酸发酵罐设计

《生物工程设备与原理》课程设计说明书题目: 75M3赖氨酸发酵罐设计院系:生命科学与工程学院专业班级:75M3赖氨酸发酵罐设计任务书一、目的任务识的基础上,培养学生综合运用这些知识分析和解决工程实际问题的能力以及协作攻关的能力,为在学生掌握所学的工程制图、化工原理、生物工艺学、生物工程设备与原理等课程的基础知识和专业知生物工程工厂设计专业课程的学习和毕业论文(设计)打下基础。

二、设计题目与参数75m3的赖氨酸发酵罐设计设计参数和技术特性指标:罐内压力0.15 MPa;夹套或蛇管压力0.25 MPa;工作温度:罐内小于或等于120℃,蛇管或夹套小于等于150℃.工作介质:罐内轻微腐蚀性,蛇管或夹套蒸汽(灭菌);发酵温度32℃传热面积按1.5m2/m3装料量设计。

搅拌器转速为100转/分,搅拌器型式自定。

H/D取1.7-2.5;装料系数η取0.6~0.8;通风管通风比(通气速率/发酵液体积)取0.5~1.0vvm;发酵液密度为1076kg/m3,最大粘度3×10-3N·s/m2;冷却水初始水温25℃.三、设计任务及设计要求:进行发酵罐的所有部件的计算及整体结构设计,完成设计说明书。

(1)进行罐体及夹套(或内部蛇管)设计计算(2)进行搅拌装置设计:搅拌器的选型设计;选择轴承、联轴器,罐内搅拌轴的结构设计,搅拌轴计算和校核;(3)搅拌器功率(不通气功率、通气功率)、电机功率计算、传动系统的设计计算:传动设计采用V带传动;(4)密封装置的选型设计(5)选择支座形式并计算(6)手孔或人孔选型(7)选择(进料管、取样管、冷却水进出口接管、排气管、进气管等)接管、管法兰、设备法兰。

(8)设计机架结构(9)设计凸缘及安装底盖结构(10)空气分布管、视镜的选型设计(11)绘制发酵罐器装配图(A3号图纸)。

(12)每人撰写总结1份。

装料量75 m3的(赖氨酸)发酵罐设计设计说明书目录1设计方案的拟定 (1)2罐体结构设计 (2)2.1罐体几何尺寸的计算 (2)2.2罐体几何尺寸的验算 (3)2.3装料量及装料高度 (3)2.4罐体材料 (3)2.5罐体厚度 (3)2.6封头壁厚的计算 (4)2.7罐体压力计算 (4)3蛇管冷却装置 (5)3.1 冷却方式 (5)3.2冷却面积计算 (5)3.3蛇管设计主要尺寸及固定 (5)3.4蛇管进出口设计 (6)4.搅拌器设计计算......................................................‥ (7)4.1搅拌器选型和主要尺寸 (7)4.2桨叶分布 (7)4.3搅拌器的结构形式与安装 (7)4.4搅拌器轴功率的计算 (8)4.5搅拌轴设计 (9)4.6搅拌轴临界转速的校核 (11)5 通风发酵罐的传动装置设计 (11)5.1电机的选择 (11)5.2减速机选型 (11)5.3 V带设计内容及步骤 (12)5.4联轴器 (16)5.5 机架 (16)5.6凸缘法兰 (17)5.7安装底盖 (18)6 其它部件选型 (19)6.1密封装置 (19)6.2 法兰选择 (20)6.3无菌空气通风管设计 (21)6.4手孔及人孔 (22)6.5支座 (22)6.6视镜 (25)6.7 液面计 (26)6.8仪表接口 (27)6.9消泡器 (27)7.工艺设计计算结果汇总及主要尺寸说明 (28)1设计方案的拟定本文对北京棒杆菌AS1.563为原料合成赖氨酸的主要反应设备作了设计和计算,包括发酵罐的容积及主要部件尺寸的确定,搅拌器的选型及功率计算,冷却设备的计算等。

2020年化工毕业设计开题报告

2020年化工毕业设计开题报告

xx化工毕业设计开题报告题目:年产四万吨赖氨酸工厂初步工艺设计1.文献综述1.1氨基酸介绍氨基酸是组成蛋白质的基本单位,常见的有20多种。

其通用结构是为:NHNH︳︳R―C―COOH或R―C―COOH。

︳︳HH构成蛋白质的α―氨基酸为无色晶体,熔点较高(高于200℃,可达250℃左右);一般能溶于水、稀酸或稀碱中,但不溶于有机溶剂;通常酒精能使氨基酸从其溶液中析出;除甘氨酸外都有旋光性。

1.2赖氨酸的介绍赖氨酸,英文名称写坐lysine,缩写为Lys。

化学名称是2,6-二氨基己酸,结构简式是HNCHCHCHCHCH(NH)COOH,为白色结晶,无臭,熔点224~225℃(分解),有L型和D型两种。

其中L型赖氨酸(以下所说的赖氨酸均指L型)是蛋白质的重要组成部分之一,是人体不能自身合成但又十分需要的八种氨基酸之一。

因食物中缺乏赖氨酸,所以又称之为“第一必须氨基酸”。

1.3国内外赖氨酸生产的主要公司作为世界上需求仅次于谷氨酸的赖氨酸,国际上主要的生产公司有:美国的ADM公司、日本的味之素公司、日本的协和发酵公司、德国的巴斯夫化学公司、台湾地区的味丹国际、韩国CJ公司等。

并且,国际赖氨酸的市场价格也是由这几家生产公司控制。

在国内,主要的生产企业有:吉林省长春大成实业集团股份有限公司、四川川化味之素有限公司、福建泉州大泉赖氨酸有限公司、山东金玉米生化有限公司、安徽丰原生物化学股份有限公司和宁夏伊品生物工程集团股份有限公司等。

1.4我国赖氨酸的发展情况我国赖氨酸工业起步较晚,20世纪80年代初国内有十几家生产厂,但产能均很小,大的也不超过数百t/年。

经过20多年的发展,通过与国外公司的合作及技术、装备的引进,某些企业的生产也初具规模。

就2000年~xx年赖氨酸进出口情况(见表1)来看,整体上进口量由原来的很高在逐年降低,而出口量原来的很低在逐年增加。

尤其是在xx与xx年之间,进口量下降了2倍多,而出口量则增加了一个数量级。

L赖氨酸的发酵方法与设计方案

L赖氨酸的发酵方法与设计方案

本技术涉及发酵领域,具体提供了一种L赖氨酸的发酵方法,在赖氨酸一级种子培养基、赖氨酸二级种子培养基和赖氨酸发酵培养基中添加醋酸盐,并优化了上述各培养基的配方和发酵工艺。

本技术所提供的发酵方法,能够促进产赖氨酸菌体的生长和赖氨酸的合成,显著提高终点赖氨酸含量、总酸量及糖酸转化率,并显著缩短发酵周期。

技术要求1.一种L-赖氨酸的发酵方法,其特征在于,在赖氨酸一级种子培养基、赖氨酸二级种子培养基和赖氨酸发酵培养基中添加醋酸盐。

2.根据权利要求1所述的发酵方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)赖氨酸一级种子培养:赖氨酸摇瓶种子接入赖氨酸一级种子培养基在一级种子罐中培养,一级种子罐中硫酸铵的初始浓度为8-12g/L,当一级种子培养基中总糖浓度下降至8-15g/L时,停止培养,得成熟赖氨酸一级种子液;(2)赖氨酸二级种子培养:将成熟赖氨酸一级种子液接入赖氨酸二级种子培养基在二级种子罐中培养,二级种子罐中硫酸铵的初始浓度为10-15g/L,当二级种子培养基中还原糖浓度下降至5-8g/L时,停止培养,得成熟赖氨酸二级种子液;(3)赖氨酸发酵培养:将成熟赖氨酸二级种子液接入赖氨酸发酵培养基中,在流加葡萄糖溶液和硫酸铵溶液的条件下,在发酵罐中发酵培养,发酵罐中的硫酸铵初始浓度为9-14g/L,培养40-44小时,得到L-赖氨酸。

3.根据权利要求1或2所述的发酵方法,其特征在于,所述赖氨酸一级种子培养基包括:蔗糖20-40g/L,硫酸镁0.5-1.5g/L,磷酸二氢钾0.5-1.5g/L,硫酸铵8-12g/L,酵母浸粉5-10g/L,苏氨酸0.4-0.6g/L,蛋氨酸0.4-0.6g/L,味精7-10g/L,丙酮酸钠0.5-0.8g/L,醋酸盐1-3g/L。

4.根据权利要求1或2所述的发酵方法,其特征在于,所述赖氨酸二级种子培养基包括:葡萄糖60-80g/L,硫酸镁0.5-1.5g/L,磷酸二氢钾0.5-1.5g/L,硫酸铵10-15g/L,玉米浆水解液1-1.5g/L,毛发水解液1-1.5g/L,甜菜糖蜜10-15ml/L,苏氨酸0.4-0.6g/L,蛋氨酸0.4-0.6g/L,醋酸盐1-3g/L。

年产50吨赖氨酸发酵工厂设计

年产50吨赖氨酸发酵工厂设计

目录第1章引言 (3)1。

1研究背景 (3)1.2设计的任务及主要设计内容 (3)1.3设计的规模及产品 (4)1.4工艺技术参数 (4)1。

4。

1 生产基础数据 (4)1。

4.2 种子培养基 (4)1.4.3 发酵培养基 (4)第2章厂址的选择 (6)2.1厂址选择的重要性 (6)2.2厂址选择的原则 (6)第3章工厂总平面设计 (8)3.1总平面设计内容 (8)3。

2总平面设计的原则 (8)3。

3工厂建筑物面积设计 (9)第4章赖氨酸生产工艺 (10)4.1赖氨酸生产工艺 (10)4。

1。

1 赖氨酸生产工艺概述 (10)4.1.2 工艺的选择: (10)4.2原料预处理及淀粉水解糖制备 (13)4.2。

1 原料的预处理 (13)4.2.2 淀粉水解糖制备 (13)4.2。

3 工艺操作规程 (13)4。

3种子扩大培养及赖氨酸发酵 (14)4。

3.1 总体情况 (14)4.3。

2 车间操作规程 (15)第5章物料衡算和能量衡算 (17)5.1发酵车间的物料衡算 (17)5.1。

1发酵液量 (17)5.1。

2 发酵液配制需糖量 (17)5.1。

3 二级种子液量 (17)5。

1.4 二级种子培养液所需糖量 (17)5.1.5生产一周期赖氨酸需总糖量 (18)5.1。

6 耗用淀粉的原料量 (18)5。

1.7 发酵培养基硫酸铵耗用量 (18)5.1.8 二级种子硫酸铵耗用量 (18)5.1.9 玉米浆耗用量 (18)5。

1。

10 磷酸二氢钾耗用量 (18)5。

1.11 硫酸镁耗用量 (18)5。

1。

12 碳酸钙用量 (18)5.1。

13L—苏氨酸钠耗用量 (19)5.1。

14物料衡算总量 (19)5。

2赖氨酸发酵车间的能量衡算 (19)5.2.1蒸汽消耗量计算: (19)5。

2.2冷却水消耗量计算 (20)第6章设备选型 ............................................................................. 错误!未定义书签。

年产2万吨L-赖氨酸的设计

年产2万吨L-赖氨酸的设计

L-赖氨酸(L-Lysine)是一种必需氨基酸,对于动物生长发育具有重要作用。

为了满足市场需求,设计年产2万吨L-赖氨酸的生产工艺是非常具有挑战性的。

1.原料选择:为了生产大量的L-赖氨酸,需要选择合适的原料。

生产L-赖氨酸的常用原料包括葡萄糖、玉米浆、玉米粉、玉米芯等。

这些原料中含有较高的淀粉和葡萄糖,可以用作发酵过程中的碳源。

可以通过经济评估和可持续发展考虑选择合适的原料。

2.发酵过程:L-赖氨酸的生产一般采用发酵过程,其中酵母菌是常用的生产菌株。

设计一个高效的发酵过程是关键的。

首先,选择合适的菌株,优化菌株的培养条件和培养基组成,提高菌株的产酸能力。

其次,控制发酵温度、pH 值、氧气供应等参数,以提高L-赖氨酸的产量和纯度。

还需要控制发酵时间,使菌株能够在最佳时期大量产生L-赖氨酸。

3.分离纯化:生产过程中,需要将发酵液中的L-赖氨酸分离纯化,以获得高纯度的产物。

可以采用离心、滤液、蒸馏等方法进行分离和去除杂质。

还可以使用离子交换树脂、透析等方法对L-赖氨酸进行纯化。

4.废料处理:在生产过程中,产生的废料需要进行合理处理,以减少环境污染。

废料处理方法可以包括生物处理、物理化学处理等,以最大程度地降低对环境的影响。

5.质量控制:生产过程中,需要建立质量控制体系,以确保产品的质量稳定和合格。

包括原料的质量控制、发酵过程中的各项参数控制、分离纯化过程的质量控制等。

还需要建立产品质量检测方法和标准,以及质量记录和追溯体系。

总之,设计年产2万吨L-赖氨酸的生产工艺需要综合考虑原料选择、发酵过程、分离纯化、废料处理和质量控制等多个方面的因素。

同时,要充分发挥科技创新的优势,不断优化和改进工艺,提高产能和产品质量,以满足市场需求。

赖氨酸发酵毕业设计

赖氨酸发酵毕业设计

赖氨酸发酵毕业设计⽬录摘要................................................................ VI Abstract ............................................................... VII 第⼀章绪论. (1) 1.1赖氨酸简介 (1)1.2赖氨酸的性质 (1)1.3赖氨酸的发展现状 (2)1.4赖氨酸的作⽤及缺乏症 (2)1.5赖氨酸的⽣产⽅法 (2)1.4.1⼆步发酵法 (2)1.4.2直接发酵法 (3)1.6赖氨酸的提取与精制 (3)1.7电渗析的原理 (3)1.8⽣物⼯业下游技术的⼀般⼯艺过程 (4)第⼆章赖氨酸的⽣产⼯艺流程 (6)2.1赖氨酸⽣产⼯艺概述 (6)2.2赖氨酸⽣产⼯艺流程图 (6)2.3原料预处理及淀粉⽔解糖的制备 (6)2.3.1赖氨酸的发酵⽣产法 (6)2.3.2原料的预处理 (8)2.3.3淀粉⽔解糖的制备 (8)2.4种⼦扩⼤培养 (8)2.5赖氨酸发酵⼯艺条件控制 (9)2.6赖氨酸的提取 (10)2.7赖氨酸的精制 (10)第三章⼯艺计算 (11)3.1物料衡算 (11)3.1.1⼯艺技术指标 (11)3.1.2赖氨酸发酵车间物料衡算 (12)3.1.3年产4000t赖氨酸⼚发酵车间物料衡算结果汇总 (14)3.1.4年产4000t赖氨酸提取车间物料衡算 (16)3.2热量衡算 (17)3.2.1淀粉液化⼯序的热量衡算 (17)3.2.2液化液糖化过程的热量衡算 (18)3.2.3发酵车间热量衡算 (19)3.2.4赖氨酸溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (21)3.2.5赖氨酸⼲燥过程的热量衡算 (23)3.2.6年产4000t赖氨酸⼚热量衡算结果汇总 (24) 3.3过程⽔的衡算 (25)3.3.1糖化⼯序⽤⽔量 (25)3.3.2连续灭菌⼯序的⽤⽔量 (25)3.3.3发酵⼯序的⽤⽔量 (26)3.3.4提取⼯序的⽤⽔量 (26)3.3.5中和脱⾊⼯序的⽤⽔量 (26)3.3.6精制⼯序的⽤⽔量 (26)3.3.7动⼒⼯序的⽤⽔量 (26)3.3.8年产4000t赖氨酸⽔量衡算结果汇总 (26)3.4⽆菌空⽓消耗量的计算 (27)3.4.1⽆菌空⽓消耗量计算的⽅法和步骤 (27)3.4.2年产4000t赖氨酸⼚⽆菌空⽓计算 (29)3.4.3年产4000t赖氨酸⼚⽆菌空⽓衡算结果汇总 (30)第四章设备设计与选型 (31)4.1设备设计与选型的任务和原则 (31)4.1.1设备设计与选型的任务 (31)4.1.2设备设计与选型的原则 (31)4.1.3 专业设备设计与选型的依据 (31)4.1.4专业设备设计与选型的程序和内容 (32)4.2发酵罐的选型 (32)4.2.1发酵罐的选型及容积的确定 (32)4.2.2发酵罐个数的确定 (32)4.2.3主要尺⼨设计 (33)4.2.4冷却⾯积的确定 (34)4.2.5搅拌器及搅拌轴功率的设计 (35)4.2.6设备结构的设计 (37)4.2.7设备材料的选择 (40)4.2.8发酵罐壁厚的计算 (40)4.2.9接管设计 (41)4.2.10⽀座的选择 (43)4.3 种⼦罐的选型 (43)4.3.1种⼦罐容积和数量的确定 (43)4.3.2冷却⾯积的计算 (43)4.3.3种⼦罐壁厚的计算 (44)4.3.4设备结构的⼯艺设计 (44)4.3.5⽀座的选择 (46)4.4糖化锅的选型 (46)4.4.1设备主要尺⼨设计 (46)4.4.2设备材料的选择 (47)4.4.3糖化锅壁厚的计算 (47)4.4.4发酵车间主要设备参数⼀览表 (47) 4.5消泡剂贮罐的选型 (48)4.6空⽓过滤器的选型 (49)4.6.1发酵罐分过滤器 (49)4.6.2种⼦罐分过滤器 (50)4.7部分辅助设备的选型 (50)4.8电渗析装置的选型 (52)4.9年产4000t赖氨酸⼚主要设备⼀览表 (53)第五章⼚址选择与⼯⼚总平⾯设计 (54)5.1⼚址选择的重要性及原则 (54)5.2⼯⼚总平⾯设计 (54)第六章清洁⽣产与三废处理 (57)6.1概述 (57)6.1.1清洁⽣产的定义 (57)6.1.2赖氨酸⼚污染物的特点 (57)6.1.3赖氨酸⼚的清洁⽣产 (58)6.2末端治理 (58)第七章公⽤⼯程概述 (60)7.1给排⽔⼯程 (60)7.2供热⼯程 (61)7.3供电⼯程 (61)第⼋章车间⽣产管理制度 (62)8.1⽣产管理概述 (62)8.2信息化⽣产管理 (62)8.3赖氨酸⼚车间管理制度 (63)致谢 (64)参考⽂献 (65)附录 (67)摘要赖氨酸(即2,6—⼆氨基⼰酸)于1889年⾸次从酪蛋⽩⽔解物中分离得到,是⼀种⼈体必需的氨基酸,⼈体和⾼等动物体内不能合成。

赖氨酸的发酵生产工艺

赖氨酸的发酵生产工艺

赖氨酸的发酵生产工艺
赖氨酸是一种重要的氨基酸,在医药、食品、饲料等领域具有广泛的应用价值。

赖氨酸的发酵生产工艺是通过微生物菌种在合适的培养基中进行发酵而得到的。

赖氨酸的发酵生产工艺主要包括菌种选择、培养基配方、发酵条件控制等几个方面。

首先是菌种选择,赖氨酸的发酵生产工艺中常用的微生物菌种包括大肠杆菌、乳酸菌、黄曲霉、窄盘菌等。

选择菌种时要考虑菌株的稳定性、产量、生长速度等因素。

其次是培养基配方,培养基是赖氨酸发酵生产工艺中重要的组成部分。

一般情况下,培养基的主要成分包括碳源、氮源、无机盐和生长因子。

常见的碳源有葡萄糖、蔗糖等,常见的氮源有氨基酸、蛋白胨等。

培养基中的无机盐如磷酸盐、硫酸盐等提供微生物生长所需的矿物质元素。

再次是发酵条件控制,发酵条件的控制对于赖氨酸的产量和质量起着至关重要的作用。

在发酵过程中,需要考虑到温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等因素。

一般情况下,赖氨酸的发酵温度在35-37摄氏度之间,pH值在6-7之间。

同时,提供足够的氧气和适当的搅拌速度可以促进微生物的生长和代谢产物的合成。

为了提高赖氨酸的产量和减少副产物的积累,还可以采用一些辅助措施,如添加葡萄糖、氨基酸等增加培养基的营养成分,
或采用液体循环发酵工艺等。

总的来说,赖氨酸的发酵生产工艺需要综合考虑菌种选择、培养基配方和发酵条件控制等因素,以高效地提高赖氨酸的产量和质量。

随着微生物工程的发展,对于赖氨酸的发酵生产工艺的改进和优化将有望进一步提高其产量和应用价值。

年产1000万吨赖氨酸发酵工艺设计

年产1000万吨赖氨酸发酵工艺设计
长 ,其 市 场 潜 力 巨 大 ,前 景 看 好 。 因 而 赖 氨 酸 的 工 艺 设 计 有 着 重要 的 意 义 ,为 工 业 化 生 产 提 供 参 考 。 目前 国 内外 文 献 及 资 料
段 成 茜
( 宁夏 医科 大 学高等卫 生职 业技 术 学 院 ,宁夏 银川 7 5 0 0 0 4 )
摘 要 :赖氨酸作为人体必须氨基酸之一,在食品工业、医药工业和饲料工业上有着广泛的应用。由于发酵法工艺简单 ,
生产 周期 短 ,本 文选择 以发 酵法进行 赖氨酸的工艺设 计。针对该 工艺进行 了物料衡算 和热量衡 算 ,经过该 工艺生产 工艺设计 可 以
酸强化食 品和饮料 … 。 在人 和动物的生长过程 中是无可替代 的 ,而其在人 和动物 体 内 在 医药上 的应用 :赖氨 酸是 构成蛋 白质 的基本单 位 ,是合 又不能 自身合成 ,必须 由体外供给 ,如缺 乏会产 生蛋 白质 代谢 成人体酶 、抗体及激素 的原料 ,是参 与人 体新陈代 谢 和各种生 障碍和机能障碍。 理活动 的必需氨基酸 ,在各种 氨基酸输 液配方 中基本 都有 。近 随着食品工业 、医药工业和饲料 工业的不 断发展 ,国 内市 年来研究发现 ,赖氨酸可作 为利 尿药 的辅助治疗 剂 ,治疗 因血 场 对 赖 氨 酸 的 需 求 不 断 扩 大 ,且 每 年 都 以 1 6 % 的 速 度 迅 速 增 中氯 化 物 减 少 所 致 的 铝 中 毒 ;可 与 亚 铁 化 合 物 一 起 治 疗 贫 血 :
第4 2卷第 2 1期
2 0 1 4年 1 1 月
广



Vo l _ 42 No . 21 NO V . 2 01 4
Gu a n g z h o u Ch e mi c a l I n d u s t r y
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目录摘要 (VI)Abstract (VII)第一章绪论 (1)1.1赖氨酸简介 (1)1.2赖氨酸的性质 (1)1.3赖氨酸的发展现状 (2)1.4赖氨酸的作用及缺乏症 (2)1.5赖氨酸的生产方法 (2)1.4.1二步发酵法 (2)1.4.2直接发酵法 (3)1.6赖氨酸的提取与精制 (3)1.7电渗析的原理 (3)1.8生物工业下游技术的一般工艺过程 (4)第二章赖氨酸的生产工艺流程 (6)2.1赖氨酸生产工艺概述 (6)2.2赖氨酸生产工艺流程图 (6)2.3原料预处理及淀粉水解糖的制备 (6)2.3.1赖氨酸的发酵生产法 (6)2.3.2原料的预处理 (8)2.3.3淀粉水解糖的制备 (8)2.4种子扩大培养 (8)2.5赖氨酸发酵工艺条件控制 (9)2.6赖氨酸的提取 (10)2.7赖氨酸的精制 (10)第三章工艺计算 (11)3.1物料衡算 (11)3.1.1工艺技术指标 (11)3.1.2赖氨酸发酵车间物料衡算 (12)3.1.3年产4000t赖氨酸厂发酵车间物料衡算结果汇总 (14)3.1.4年产4000t赖氨酸提取车间物料衡算 (16)3.2热量衡算 (17)3.2.1淀粉液化工序的热量衡算 (17)3.2.2液化液糖化过程的热量衡算 (18)3.2.3发酵车间热量衡算 (19)3.2.4赖氨酸溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (21)3.2.5赖氨酸干燥过程的热量衡算 (23)3.2.6年产4000t赖氨酸厂热量衡算结果汇总 (24)3.3过程水的衡算 (25)3.3.1糖化工序用水量 (25)3.3.2连续灭菌工序的用水量 (25)3.3.3发酵工序的用水量 (26)3.3.4提取工序的用水量 (26)3.3.5中和脱色工序的用水量 (26)3.3.6精制工序的用水量 (26)3.3.7动力工序的用水量 (26)3.3.8年产4000t赖氨酸水量衡算结果汇总 (26)3.4无菌空气消耗量的计算 (27)3.4.1无菌空气消耗量计算的方法和步骤 (27)3.4.2年产4000t赖氨酸厂无菌空气计算 (29)3.4.3年产4000t赖氨酸厂无菌空气衡算结果汇总 (30)第四章设备设计与选型 (31)4.1设备设计与选型的任务和原则 (31)4.1.1设备设计与选型的任务 (31)4.1.2设备设计与选型的原则 (31)4.1.3 专业设备设计与选型的依据 (31)4.1.4专业设备设计与选型的程序和内容 (32)4.2发酵罐的选型 (32)4.2.1发酵罐的选型及容积的确定 (32)4.2.2发酵罐个数的确定 (32)4.2.3主要尺寸设计 (33)4.2.4冷却面积的确定 (34)4.2.5搅拌器及搅拌轴功率的设计 (35)4.2.6设备结构的设计 (37)4.2.7设备材料的选择 (40)4.2.8发酵罐壁厚的计算 (40)4.2.9接管设计 (41)4.2.10支座的选择 (43)4.3 种子罐的选型 (43)4.3.1种子罐容积和数量的确定 (43)4.3.2冷却面积的计算 (43)4.3.3种子罐壁厚的计算 (44)4.3.4设备结构的工艺设计 (44)4.3.5支座的选择 (46)4.4糖化锅的选型 (46)4.4.1设备主要尺寸设计 (46)4.4.2设备材料的选择 (47)4.4.3糖化锅壁厚的计算 (47)4.4.4发酵车间主要设备参数一览表 (47)4.5消泡剂贮罐的选型 (48)4.6空气过滤器的选型 (49)4.6.1发酵罐分过滤器 (49)4.6.2种子罐分过滤器 (50)4.7部分辅助设备的选型 (50)4.8电渗析装置的选型 (52)4.9年产4000t赖氨酸厂主要设备一览表 (53)第五章厂址选择与工厂总平面设计 (54)5.1厂址选择的重要性及原则 (54)5.2工厂总平面设计 (54)第六章清洁生产与三废处理 (57)6.1概述 (57)6.1.1清洁生产的定义 (57)6.1.2赖氨酸厂污染物的特点 (57)6.1.3赖氨酸厂的清洁生产 (58)6.2末端治理 (58)第七章公用工程概述 (60)7.1给排水工程 (60)7.2供热工程 (61)7.3供电工程 (61)第八章车间生产管理制度 (62)8.1生产管理概述 (62)8.2信息化生产管理 (62)8.3赖氨酸厂车间管理制度 (63)致谢 (64)参考文献 (65)附录 (67)摘要赖氨酸(即2,6—二氨基己酸)于1889年首次从酪蛋白水解物中分离得到,是一种人体必需的氨基酸,人体和高等动物体内不能合成。

赖氨酸又是谷类粮食中最缺乏的一种氨基酸,近年来广泛地应用于营养食品,饲料添加剂等方面。

赖氨酸是人体必需氨基酸之一,能促进人体发育、增强免疫功能,并有提高中枢神经组织功能的作用。

目前,赖氨酸主要靠发酵法进行工业生产。

常用的发酵法有二步发酵法和直接发酵法。

其中,直接发酵法是更加常用的发酵方法。

整个设计内容包括了解赖氨酸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型、整个发酵过程的环境保护问题等。

最后,画出发酵工段的工艺流程图和平面布置图及发酵设备图。

关键词:赖氨酸;工艺计算;设备选型;工艺流程;发酵AbstractLysine ( 2,6 - aminocaproic acid), firstly isolated in 1889 from a casein hydrolyzate, is an essential amino acids which the body and higher animals can’t synthesize. Lysine is an amino acid that is most lacking in cereal grain. What’s more, it is widely used in the nutritional aspects of food and feed additives in recent years. Lysine is one of the essential amino acids, which can promote human development, enhance immune function and improve central nervous system function. The industrial synthesis of lysine is mainly by fermenting now. There are two step fermentation method and direct fermentation. Among them, the direct fermentation method is more commonly used now.The whole design includes the understanding of raw material pretreatment of lysine production, fermentation, the methods of extraction. To choose the appropriate section of fermentation production process according to the actual situation, and the process of raw materials for mass balance, heat Selection accountancy and equipment, the entire fermentation process and other environmental issues. Finally, we should draw a section of the fermentation process flow diagram and layout plan and fermentation equipment diagram.Keywords:lysine; process calculation; equipment selection; process; fermentation第一章 绪论1.1赖氨酸简介L -赖氨酸(L -Lysine ,本设计中所提到的赖氨酸都指L -赖氨酸),化学式为H 2N(CH 2)4CH(NH 2)COOH ,结构简式如图1.1[1]。

赖氨酸是构成蛋白质的基本单位,是组成人体蛋白质的20种氨基酸之一。

L -赖氨酸是人体必需氨基酸之一,能促进人体发育、增强免疫功能,并有提高中枢神经组织功能的作用。

赖氨酸为碱性必需氨基酸,由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低,且在加工过程中易被破坏而缺乏,故称为第一限制性氨基酸。

目前,国内外氨基酸的工业生产中,除谷氨酸外,产量最大的就是L -赖氨酸。

1.2赖氨酸的性质L -赖氨酸是白色或近白色的自由流动结晶型粉末,易溶于水,水溶液为中性偏酸性,难溶于乙醇,在263—264℃熔化并分解。

L -赖氨酸在湿度为60%以下较为稳定,当湿度大于60%时生成二水合物。

在碱性条件或还原糖存在条件下加热分解。

游离的L -赖氨酸极易潮解,由于其具有游离氨基而容易发黄变质,难以长期保存。

L -赖氨酸盐酸盐比较稳定,不易潮解,便于保存,因此,生产上经常将L -赖氨酸转化为L -赖氨酸盐酸盐的形式以利于保存。

OHONH 2H 2N 图 1.1 L -赖氨酸化学结构。

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