年产630吨土霉素车间工艺设计DOC 30页.doc
土霉素生产车间提炼工段工艺设计
科研训练论文(文献综述)（题目：土霉素生产车间提炼工段工艺设计****：***学号：201220515013学院：化工学院班级：制药工程专业（2）班2015年12月土霉素生产车间提炼工段工艺设计宋世骏指导教师：陈秋月内蒙古工业大学化工学院，呼和浩特，010051摘要：土霉素又称为地霉素或氧四环素，英文名称（Oxytetracycline），土霉素属四环素类抗生素，为广谱抑菌剂，许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体对本品敏感。
肠球菌属对其耐药。
其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等对本品亦较敏感。
土霉素是一种广谱类抗生素，有一定副作用，多年来由于土霉素和四环素类的广泛应用,临床常见病原菌对土霉素素耐药现象严重，包括葡萄球菌等革兰阳性菌及多数革兰阴性杆菌。
目前，中国已成为世界上最大的土霉素生产国，尤其对畜用土霉素需求很大。
到目前为止，提纯土霉素的方法有很多，在生产工艺中通过酸化、脱色、结晶、重结晶以及应用超滤-纳滤技术都可得到纯度较高的土霉素产品。
本次设计为1600t/a土霉素提炼工段工艺设计；本文主要讲述土霉素在工厂车间里生产的过程，着重讲述提炼工段的土霉素工艺设计，以及对各类提炼方法的对比及应用。
关键词：抗生素；生产工艺；物料流程；提炼引言：（一）土霉素简介1、中文名称：土霉素[1]2、英文名称：Oxytetracycline3、分子式：C22H24N2O94、分子量：460.435、结构式：6、外观性状土霉素又名氧四环素，为灰白色至黄色的结晶粉末，无臭，味苦，熔点是180℃，在日光下颜色变暗在碱性溶液中易破坏失效。
土霉素盐酸盐为黄色结晶，味苦，熔点190～194℃，有吸湿性，但水分和光线不影响其效价，在室温下长期保存不变质，不失效。
盐酸盐易溶于水，溶于甲醇，微溶于无水乙醇，不溶于三氯甲烷和乙醚，在酸性条件下不稳定。
（二）土霉素生产与提炼土霉素生产由发酵工段、酸化过滤、脱色结晶、离心干燥工段工艺组成，因为在土霉素发酵过程中产生大部分有机副产物，如色素、蛋白质等，所以需要对土霉素发酵液进行处理。
年产800吨土霉素工厂设计 精品
生命科学与技术学院制药工程系题目：年产800吨土霉素工厂设计第一章绪论1.1引言目前，全世界的医药产品生产已有一半以上由生物技术合成，其中，抗生素、维生素、激素这三大类药物主要由微生物发酵生产。
抗生素在世界范围内的应用十分广泛，从而有效地控制了许多传染疾病，同时也促进了发酵工业的发展。
1.1.1土霉素化学式及性状土霉素(Terramycin)又称地霉素、氧四环素(Oxytetracycline)，化学名：(4s,4аR,5S,5аR,6S,12аS)-N-4-二甲胺基-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-八氢,5, 6,10,12,12а-六羟基-6-甲基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺，是四环素类抗生素的一种，因结构上含有四并苯基的母核而得名。
化学式如下：本品为灰白色至黄色的结晶粉末，无臭，味苦，熔点是180℃，在空气中性质稳定，在日光下颜色变暗在碱性溶液中易破坏失效。
土霉素的盐酸盐为黄色结晶，味苦，熔点190～194℃，有吸湿性，但水分和光线不影响其效价，在室温下长期保存不变质，不失效。
盐酸盐易溶于水，溶于甲醇，微溶于无水乙醇，不溶于三氯甲烷和乙醚，在酸性条件下不稳定。
添加到饲料中，在室温下保存四个月，效价下降4%～9%，制粒时效价下降5%～7%。
1.1.2作用机理本品为广谱抑菌剂，能特异性地与细菌核糖体30S亚基的A位置结合，抑制肽链的增长和影响细菌蛋白质的合成，能抑制动物肠道内的有害微生物，激活大肠中有利于营养物质合成的微生物。
可使动物肠壁变薄，更有利于营养物质的吸收和利用，从而提高肠道吸收效率。
许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体、阿米巴原虫和某些疟原虫也对本品敏感。
肠球菌属对其耐药。
其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等对本品敏感。
1.1.3土霉素的应用土霉素为四环类抗生素，生产工艺简单、生产成本较低，可作为生产其它新型抗生素的原料。
600吨土霉素生产课程设计
土霉素能和钙、镁等金属离子，某些季胺盐、碱等形成复合物沉淀。在发酵过程中，这些复合物积聚在菌丝中，在液体中的浓度不高。发酵结束后，土霉素大部分沉积在菌丝中，发酵液中很少。因此，应对土霉素发酵液进行酸化等处理，酸化将破坏细菌细胞壁结构，使菌丝中的单位释放出来，以保证产品收率和质量。此外，pH值是酸化工段中影响土霉素质量的主要因素,黄血盐钠的用量次之。
——土霉素湿品的总质量， ；
——土霉素的折干效价， ；
——土霉素的折湿效价，
根据以上已知数据 =1818.18kg； ；
代入（3-1）式得：
解得：
3.2.2
查阅相关文献可知:5%氨水的密度 =980kg/m3，25%氨水的密度 =910kg/m3，由内差法计算得15%的氨水的密度 =945kg/m3。
2
2.1生产工艺流程图
2.2土霉素车间生产工艺流程详细介绍
土霉素的生产目前主要采用龟裂霉菌发酵产生。沙土管中或冷冻干燥管中保藏的种子首先经过实验室种子制备阶段获得一定数量和质量和孢子,然后经过生产车间种子制备阶段的一级种子罐和二级种子罐逐级扩大培养使孢子发芽、繁殖以获得足够数量的菌丝，最后将二级种子罐中的菌液接种到三级发酵罐中进行微生物发酵。种子的制备时需要注意培养基的产地、品种、培养的温度等条件对种子质量的影响。
1 文献综述
1.1土霉素的
土霉素为淡黄色的结晶性或无定形粉末，无臭，微溶于乙醇，极微溶于水，溶与氢氧化钠试液和稀盐酸中。土霉素的分子式：C22H24N2O9，分子量：460.44。其分子式如图1-1所示。
土霉素具有广谱抗菌性，能抑制多种细菌，是四环类抗生素。它是由龟裂链丝菌产生的，是典型的次级代谢产物。土霉素属于放线菌中的链霉菌属，他们具有发育零号的菌丝体，菌丝体分枝捂隔膜，直径约为0.4~1.0米，长短不一，多核。菌丝体有营养菌丝、气生菌丝和孢子丝之分，孢子丝分化成为分生孢子，而龟裂链丝菌的菌落为灰白色，后期生褶皱，成龟裂状。菌丝成树枝分支，白色，孢子灰白色，柱形[6]。
毕业设计-年产400吨土霉素发酵工段工艺设计
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目:年产400吨土霉素发酵工段工艺设计****:***学号:**********专业:生物工程班级:06-1班指导教师:赵宏宇讲师摘要本设计任务是年产400吨土霉素的发酵工段工艺设计。
土霉素是四环素类抗菌素的一种，是由龟裂链霉菌所产生的抗生素，对多种球菌和杆菌有抗菌作用，对立克次体和阿米巴病原虫也有抑制作用，用来治疗上呼吸道感染、胃肠道感染、斑疹伤寒、恙虫病等。
经查资料选择合理的生产工艺流程、设计方法、思路。
本设计主要内容包括:生产工艺选择，工艺计算（物料衡算，能量衡算，水、蒸汽用量，标准设备、非标准设备的尺寸计算，换热设备，压缩空气耗量等）、设备选型（标准、非标准设备）。
根据发酵罐的尺寸结构，选取合理的车间布局，公用工程、安全卫生与环境保护等为辅助工艺。
设计最后计算得到50m3的发酵罐7台，10 m3的种子罐4台，10 m3的补料罐2台，10 m3的氨水储罐2个，2.5 m3的泡敌罐2个以及1 m3的植物油罐2个。
共绘制了六张图:发酵罐装配图、种子罐装配图、物料流程图、工艺管道及仪表流程图、厂房车间布置图、设备一览表，完成设计说明书。
关键词:土霉素;发酵;生产;工艺设计The process design of the Oxytetracycline fermentation section with the capacity of 400 tons annuallyAbstractThe task was to design an annual output of 400 tons of Oxytetracycline fermentation process.Oxytetracycline is one of the tetracycline-type antibiotics. It was produced by Streptomyces rimosus antibiotics, which have antibacterial activity against Rickettsia pathogenic amoeba and insects, and can treat of upper respiratory tract infection, gastrointestinal tract infections , typhus, scrub typhus and so on. The design of the main included as follows: the selection of producting process , the process of calculation (material balance, energy balance, water, steam consumption, the standard equipment, the size of non-standard equipment, the heat transfer equipment, compressed air consumption), equipment selection(standard, non-standard equipment).According to the size of Fermentation tank, the structure of the plant layout a reasonable, public works and health and safety and environmental protection was selected as supporting technology. The calculation is: seven fermenters of 50 m3,four seeding tanks of 10 m3, two feeding tanks of 10 m3,two ammonia pitchers of 10 m3,two b.gpe tanks of 2.5 m3 and two plant oil tanks of 1 m3.The designed plot as follows: fermentor assembly diagram, assembly drawing of seed filling, material follow diagram, process piping and instrumentation flow diagram, plant layout workshop, equipment list, complete the design specification.Keywords:Oxytetracycline; Fermentation; Production; Process Design目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章引言 (1)第二章总论 (6)2.1指导思想 (6)2.2设计依据 (6)2.3 设计要求 (6)2.4设计步骤 (6)第三章土霉素概述 (8)3.1土霉素生产工艺流程简介 (8)3.2发酵工艺过程 (8)3.2.1种子制备 (8)3.2.2 培养基的配制 (9)3.3土霉素产品的分离纯化 (9)3.3.1土霉素纯化方法 (9)3.3.2土霉素的分离 (10)第四章工艺计算 (11)4.1 物料衡算 (11)4.1.1 培养及配比关系 (11)4.2 发酵车间物料衡算 (11)4.3 发酵罐公称容积 (12)4.3.1发酵罐公称容积 (12)4.3.2 发酵工段所需的发酵罐台数 (14)4.3.3每罐发酵液体积 (14)4.3.4 种子罐容积确定 (14)4.3.5 种子罐的台数 (15)4.4 热量计算 (15)4.4.1发酵过程中的热效应计算 (15)4.4.2 水的用量 (16)4.4.3 蒸汽耗量计算 (18)4.4.4 压缩空气耗量 (19)4.4.5 用电量的计算 (20)第五章典型设备计算 (21)5.1发酵罐 (21)5.1.1通用式发酵罐几何尺寸比例 (21)5.1.2发酵罐的装料容积及几何尺寸 (21)5.1.3搅拌器装置及轴功率 (22)5.1.4 发酵罐的换热设备 (24)5.1.5 发酵罐壁厚计算 (27)5.1.6接管设计 (28)5.2 种子罐 (30)5.2.1种子罐尺寸计算 (30)5.2.2 搅拌装置及轴功率 (31)5.2.3种子罐的换热设备 (33)5.2.4种子罐壁厚计算 (34)5.2.5接管设计 (36)5.2.6 种子罐支座的选择 (37)5.3 空气过滤器 (37)5.3.1空气过滤器的计算及设计 (37)5.3.2发酵罐的空气分过滤器系统设备的计算 (37)5.3.3种子罐的空气分过滤器系统设备的计算 (39)第六章通用设备的设计与选型 (41)6.1 液体输送设备选型 (41)6.1.1泵的分类和特点 (41)6.2 气体输送设备选型 (42)6.2.1空气压缩机选型 (42)第七章非标准设备的设计 (44)7.1 补料罐 (44)7.1.1设备容量的确定 (44)7.1.2基本尺寸的计算 (44)7.1.3 搅拌装置及轴功率计算 (44)7.1.5补料罐壁厚计算 (45)7.1.6支座的选取 (45)7.2 氨水储罐 (45)7.2.1设备容积的确定 (45)7.2.2基本尺寸计算 (45)7.2.3氨水罐壁厚的计算 (46)7.2.4支座的选取 (46)7.3 泡敌储罐 (46)7.3.1设备容积的确定 (46)7.3.2基本尺寸的确定 (46)7.3.3泡敌罐壁厚的计算 (47)7.3.4支座的选取 (47)7.4 植物油储罐 (47)7.4.1设备容积的确定 (47)7.4.2基本尺寸的确定 (47)7.4.3植物油储罐壁厚的计算 (47)7.4.4支座的选取 (48)7.5 配料罐 (51)7.5.1基本尺寸计算 (51)7.5.2泵的选取 (51)第八章车间布置设计与公用工程 (49)8.1 概述 (49)8.1.1 车间布置设计的内容和程序 (49)8.1.2 车间平面布置的内容和要求 (49)8.1.3 车间布置原则 (50)8.2 车间布置说明 (50)8.2.1 建筑 (50)8.2.2生产工艺 (50)8.2.3 安装要求 (51)8.3 供电工程 (51)8.3.1采暖和通风 (51)8.4 给排水 (52)8.4.1生产用水情况概述及要求 (52)8.4.2 排水系统的划分 (52)第九章设备设计选型 (53)9.1 概述 (53)9.2设备设计选型的原则 (53)9.3专业设备的设计选型 (53)9.3.1种子罐和发酵罐换热设备 (53)9.3.2空气净化设备 (54)9.3.3通用设备 (54)9.3.4非标准设备 (55)9.4设备材料选择原则 (55)第十章仪表控制方案 (56)10.1概述 (56)10.2发酵过程参数测量 (56)10.2.1化学参数 (56)10.2.2物理参数 (56)10.3控制系统与分析 (56)10.3.1pH值控制 (56)10.3.2补料控制 (56)10.3.3消泡系统 (57)第十一章能环保护与安全生产 (58)11.1三废处理 (58)11.1.1生产过程中“三废”排放情况 (58)11.1.2处理方案 (58)11.1.3控制噪声的基本方法 (58)11.2能源问题 (58)11.2.1能耗分析 (58)11.2.2节能措施 (58)11.3生产物料的性质 (58)11.3.1主要技术保安措施 (59)11.4车检维修 (59)参考文献 (60)附录 (62)致谢 (65)第一章引言1.1土霉素的研究背景及进展四环素类抗生素是具有非烷结构的一类广谱抗生素，为天然或半合成药物。
(完整word版)年产1300吨的土霉素原料药工厂设计(重点车间：提取)
本科毕业论文(设计）论文(设计）题目：年产1300吨的土霉素原料药工厂设计（重点车间:提取)学院：明德学院专业: 生物工程班级：生物071学号：072003110573学生姓名：张赟指导教师：吴鑫颖2011年6 月2 日贵州大学本科毕业论文(设计)诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文（设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明.论文（设计)作者签名:日期：目录目录 (I)摘要....................................................................................................................... V II Abstract (VIII)总论 (1)1 设计任务 (1)2 设计依据 (1)3 设计原则 (1)4 生产规模 (1)5 工艺选择结论 (1)6 设计主要的技术经济指标 (12)第一章绪论 (14)1。
1 抗生素的定义 (14)1.2 抗生素发展简史 (15)1.3 土霉素综述 (16)1。
3。
1 土霉素简介 (16)1。
3。
2 土霉素的性状及理化性质 (17)1.4 土霉素的发展现状 (17)1.5 土霉素的市场分析 (17)第二章厂址选择 (19)2.1 厂址的重要性 (19)2。
2 厂址选择的原则 (20)2。
3 厂址选择的结果 (20)2。
4 所选定厂址的地理位置及气候环境资源简析 (21)2.4.2 环境资源 (21)第三章工艺论证 (24)3.1 工艺概述 (24)3.2 发酵工艺论证 (24)3.2.1 斜面孢子制备 (24)3.2.2 种子罐发酵 (25)3.2.3 培养基 (25)3.2。
4 发酵 (27)3.2。
5 空气除菌 (32)3.2。
6 发酵工艺总结 (34)3.3 提取工艺论证 (35)3.3.1 酸化过滤工艺流程 (35)3.3.2 脱色结晶工艺流程 (36)3。
年产吨土霉素工厂设计
年产吨土霉素工厂设计 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】年产5000吨土霉素工厂设计摘要土霉素(Terramycin)是四环素类抗生素的一种, 它是一类碱性广谱抗生素,它还有其他的名称，叫做盐酸地霉素、地灵霉素、氧四环素(英文/拉丁名称Oxytetracycline,OTC)等。
它是经过微生物发酵合成产生的,在治疗过程中具备某些副作用,能抵抗多种球菌和杆菌的感染,结晶粉末呈现出金黄色或灰白色。
目前,中国生产土霉素的量已占据世界榜首,占70%。
由于土霉素的临床用药副作用大，作为兽用药副作用不明显，所以如今土霉素在畜用用药方面需求量很大。
土霉素是链霉菌属，归类于放线菌种，它是微生物的次级代谢产物，从选育出来的高产菌株-龟裂链丝菌(streptomyces rimosus)的发酵液中提取得到。
本次生产工厂设计采用的是传统的提取方法，总共触及好几个重要的工程概念和单元操作；即依次进行种子的培育、发酵、酸化、提取、过滤、脱色、结晶、离心、脱水等。
众所周知,土霉素的生产工艺是应用酸化剂（草酸或磷酸)来调整pH值；再利用黄血盐-硫酸锌革除蛋白质等高分子杂质，净化发酵产物；然后用型号为122-2的树脂进行脱色，过滤净化土霉素滤液,最后把pH调到左右,通过结晶获得土霉素碱产品[1]。
本次设计按照以上所述的工艺流程，详细阐述了所需物料的多少，发酵车间和提取车间各个阶段的工艺操作以及设备选型。
自创了实践发酵车间的安排,由计算得出设计2个发酵车间，车间建筑为三层，每个车间安装的设备型号和数量都是经过详细计算的，并合理布置。
关键词:土霉素;物料衡算;设备选型;工艺流程;提炼工段Abstract:Terramycin is a class of tetracycline antibiotics, it is a class of basic broad-spectrum antibiotics, it also has other names, called doxorubicin, terpenycin, oxytetracycline (English / Latin name Oxytetracycline , OTC) and so on. It is produced by microbial fermentation synthesis, in the course of treatment with some side effects, can resist the infection of a variety of cocci and bacilli, crystalline powder showing golden or gray. At present, China's production of oxytetracycline has occupied the top of the world, accounting for 70%. As the clinical side effects of oxytetracycline large, as a veterinary side effects is not obvious, so now oxytetracycline in the use of livestock is a great demand. Oxytetracycline is Streptomyces,classified as actinomycetes, which is the secondary metabolite of microorganisms and is extracted from the fermented broth of the highly proven strain, the strain of streptomyces rimosus. The production plant design is the traditional extraction method, a total of several important engineering concepts and unit operations; that is, followed by seed cultivation, fermentation, acidification, extraction, filtration, decolorization, crystallization, centrifugation, dehydration and so on. It is well known that oxytetracycline production process is the use of acidifier (oxalic acid or phosphoric acid) to adjust the pH value; and then use the yellow blood salt - zinc sulfate to remove protein and other high molecular impurities, purify the fermentation products; and then model 122-2 resin Decolorization, filtration and purification of oxytetracycline filtrate, and finally the pH adjusted to or so, through the crystallization of oxytetracycline alkaline products [1].This design in accordance with the above described process, detailing the number of materials required, fermentation workshop and extraction workshop at all stages of the process operation and equipment selection. Since the creation of the practice of fermentation workshop arrangements, calculated by the design of two fermentation workshop, workshop building for the three, each workshop to install the equipment model and quantity are calculated in detail, and reasonable layout.Key words: oxytetracycline; material balance; equipment selection; process flow.目录第1章绪论现今，用于治疗家畜的药物以及饲料添加剂中都会用到土霉素, 使得畜禽的生长加快,加强畜禽的免疫力。
年产600吨土霉素碱生产车间扩初设计本科设计
年产600吨土霉素碱生产车间扩初设计目录1 总论 (4)2 设计依据 (4)3设计指导思想、原则 (6)3.1指导思想 (6)3.1设计原则 (6)4 土霉素生产工艺流程设计 (6)4.1 产品性质和规格 (7)4.2 产品质量规格：WS1-C2-0001-8 (7)4.3 工艺流程：（三级培养，深层发酵） (7)4.4 工艺流程简述 (8)5 工艺路线选择的论证 (11)6 物料衡算 (12)6．1 发酵阶段 (14)6．2 提取阶段 (15)6．3 物料衡算图 (16)6．4设备一览表 (17)7 设备计算与选型 (18)7．1 发酵阶段 (18)7．2 旋风分离器 (35)7．3 空气过滤器 (36)7．4 提取阶段 (37)8 基础料配方 (42)9 设备一览表 (43)9．1 发酵阶段 (43)9．2 提取阶段 (44)10 公用工程用量 (45)10．1 大罐（包括配料罐） (45)10．2 中罐（包括配料罐） (46)10．3 小罐（包括配料罐） (48)10．4 总汇 (50)10．5 原材料消耗表 (51)11 “三废”处理 (52)11．1 废水处理 (52)11．2 废渣的处理 (52)11．3 废气的处理 (52)12 对非工艺设计的要求 (52)12．1 建筑方面 (53)12．2 采光方面 (53)12．3 室温及洁净度 (53)12．4 安全措施 (53)13 车间编制 (53)13．1 发酵阶段 (53)13．2 提取阶段 (53)13．3 行政人员 (54)13．4 技术人员 (54)14 车间组成 (54)14．1 发酵区 (54)14．2 提取区 (54)结束语 (55)致谢 (56)参考文献 (57)1 总论上市已有半个世纪且价廉物美的广谱抗生素，四环素在今后2O年内不会退出市场。
近年来陆续发现了四环素令人感兴趣的新用途，如：用于治疗淋病、梅毒等性病；痤疮与酒糟鼻；霍乱；养猫引起的“弓形虫病”；治疗立克次氏体、支原体等微生物引起的感染症。
年产660吨土霉素淀粉发酵工段工艺设计生物工厂课程设计470783
年产660吨土霉素淀粉发酵工段工艺设计生物工厂课程设计470783生物工程课程设计说明书题目：660t/a土霉素淀粉发酵工段工艺设计生物工艺课程设计任务书一、课程设计的性质与目的生物工程课程设计是一门以生物工艺学、生物工程设备以及相关科学理论和工程技术为基础的、综合性与实践性很强的应用性工程训练。
课程设计旨在加强学生对本课程及相关课程理论及专业知识的理解和掌握，训练并提高其在理论计算、结构设计、工程绘图、资料文献查阅、运用相关标准与规范及计算机应用等方面的能力；同时，为其它专业课程的学习和毕业设计（论文）奠定良好的基础。
二、课程设计要点1、确定生产工艺流程和工艺条件按照给定的设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数和数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定。
选择、确定的原则主要有：合法性；技术先进性和成熟可靠性；经济合理性；安全性；结合实际情况。
2、就设计题目、确定的生产方法和基础数据进行产品生产过程的总物料衡算，列出物料衡算表。
3、绘制工艺流程图（1）要求以图解的形式表示出：设备形象示意图、大小及相互位置与距离，定性地标出物料去向，连接的管线，泵、阀门、电机的位置。
（2）物料用粗实线，设备、管线用细实线。
（3）列出设备一览表。
三、时间分配与计划进度1、设计期限1.5周2、时间分配指导教师讲解设计原则与程序，布置设计任务 0.5天查阅资料，拟定工艺流程、制定方案、熟悉了解和掌握设计原理 2天物料衡算 1.5天绘制设计图 2天整理编写设计说明书 2天合计 8天（1.5周）目录摘要-------------------------------------------------------------- 1 引言-------------------------------------------------------------- 1 第一章土霉素概述------------------------------------------------- 2 第二章土霉素的发酵工艺流程--------------------------------------- 32.1土霉素发酵工艺流程图（见附图）-------------------------- 32.2土霉素发酵工艺流程介绍---------------------------------- 42.2.1孢子的制备 ------------------------------------- 42.2.2种子制备 --------------------------------------- 42.2.3发酵培养基介绍 --------------------------------- 42.2.4发酵 ------------------------------------------- 5 第三章物料衡算--------------------------------------------------- 53.1总物料衡算---------------------------------------------- 53.1.1原始资料 --------------------------------------- 53.1.2总物料衡算 ------------------------------------- 93.2设备衡算------------------------------------------------ 93.2.1大罐的物料衡算 --------------------------------- 93.2.2中罐的物料衡算 -------------------------------- 133.2.3小罐的物料衡算 -------------------------------- 173.3酸化稀释过滤工序物料衡算------------------------------- 213.5 干燥工序物料衡算--------------------------------------- 24 第四章设备选型-------------------------------------------------- 254.1 工艺计算依据 ------------------------------------------ 254.2土霉素工艺设备计算------------------------------------- 264.2.1发酵罐 ---------------------------------------- 264.2.2补料罐 ---------------------------------------- 274.2.3通氨罐 ---------------------------------------- 284.2.4酸化罐 ---------------------------------------- 284.2.5稀释罐 ---------------------------------------- 294.2.6板框过滤机 ------------------------------------ 294.2.7脱色罐 ---------------------------------------- 304.2.8 液氨储罐-------------------------------------- 304.2.9结晶罐 ---------------------------------------- 304.2.10干燥器 --------------------------------------- 314.3发酵车间设备一览表------------------------------------- 314.4离心泵选型及管径--------------------------------------- 324.5管道设计选型------------------------------------------- 334.5.1通气管 ---------------------------------------- 334.5.2输液管 ---------------------------------------- 34 第五章安全生产及“三废”处理 ------------------------------------ 365.1安全生产----------------------------------------------- 365.2废水处理----------------------------------------------- 365.3废气的处理--------------------------------------------- 375.4废渣的处理--------------------------------------------- 37 参考文献--------------------------------------------------------- 37 致谢------------------------------------------------------------- 39 发酵车间设备一览表----------------------------------------------- 40年产660吨土霉素发酵工段工艺设计摘要土霉素又称为地霉素或氧四环素，英文名称Terramycin (Oxytetracycline)。
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年产630吨土霉素车间工艺设计(DOC 30页)课程设计题目：年产630吨土霉素工厂设计设计内容 30 页图纸 4 张指导老师：王兴广学生姓名：杨北冬学号： 20100412310064所在班级：生物工程2班年产630吨土霉素车间工艺设计摘要：土霉素是一种四环类广谱抗生素，有一定副作用。
目前，中国已成为世界上最大的土霉素生产国，占70%。
目前我国畜用土霉素需求量很大。
本次设计为生产规模800吨/年的土霉素车间。
土霉素是微生物发酵产物，目前国内土霉素提取工艺为用草酸(或磷酸)做酸化剂调节pH值,利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用122#树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调pH至4.8左右结晶得到土霉素碱产品。
本次设计也按照这个工艺流程，分为三级发酵、酸化、过滤、脱色、结晶、干燥等。
设计中借鉴了实际发酵车间的布置，设计为3层车间，共安装5个发酵罐，1个酸化罐，2个二级种子罐，1个一级种子罐，1个通氨罐，2个补料罐，1个板框过滤器，1个结晶罐，脱色罐，喷雾式干燥器等等相关设备。
目录第1章绪论第1.1节引言第1.2节设计目标任务第1.3节本次设计的基本内容第2章工艺流程设计第2.1节土霉素生产工艺流程简介第2.2节土霉素生产总工艺流程图第3章物料衡算第3.1节土霉素总物料衡算第3.2节土霉素发酵工序物料衡算第3.3节土霉素酸化稀释过滤工序物料衡算第3.4节土霉素脱色结晶工序物料衡算第3.5节土霉素干燥工序物料衡算第4章设备选型第4.1节发酵罐第4.2节二级种子罐第4.3节一级种子罐第4.4节氨水储罐第4.5节全料罐第4.6节稀料罐第4.7节储酸罐第4.8节酸化罐第4.9节稀释罐第4.10节板框过滤机第4.11节脱色罐第4.12节结晶罐第4.13节干燥器第5章管道设计5.1发酵罐(三级罐)的接管设计5.2酸化设备的流体输送5.3稀释设备的流体输送5.4板框过滤设备的输送5.5脱色工段的流体输送5.6结晶过程的流体输送5.7管道汇总表第6章车间布置：第7章结论参考文献第一章绪论1.1 引言：土霉素Terramycin (Oxytetracycline)是四环类抗生素，其在结构上含有四并苯的基本母核，随环上取代基的不同或位置的不同而构成不同种类的四环素类抗生素。
分子式如图一所示，化学名：6-甲基-4-（二甲氨基）-3,5,6,10,12,12a-六羟基-1,11二氧代-1,4,4a,5,5a,6，11,12a-八氢-2-并四苯甲酰胺。
OHH CH3O OHOHOHN(CH3)2CONH2图一土霉素土霉素属四环素类抗生素，广谱抑菌剂。
许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体对其敏感。
其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等亦较敏感。
临床上用于治疗上呼吸道感染﹑胃肠道感染﹑斑疹伤寒﹑恙虫病等。
常见副作用有：肝脏、肾脏毒性，中枢神经系统毒性，斑丘疹和红斑等过敏反应，长期使用可致牙齿产生不同程度的变色黄染、牙釉质发育不良及龋齿（俗称四环素牙），B族维生素缺乏等。
由于土霉素的广泛应用，临床常见病原菌对土霉素素耐药现象严重，并且由于其副作用严重，现在临床上多用于兽用药1.2设计目标任务请设计年产630吨（成品含量：99% ）土霉素工厂设计一、基础数据设计年产量M = 630t/a成品效价U d = 1000单位/毫克年平均发酵水平U f = 35000单位/毫升年工作日m =300d/a1、发酵基础工艺参数土霉素的发酵周期T为184小时，辅助时间为10小时，发酵中罐周期为44小时，辅助时间4小时发酵周期为35小时，辅助时间3小时接种比为20%，液体损失率为15%大罐一个发酵周期内所需全料的量为：32m3大罐一个发酵周期内所需稀料的量为：17m3逃液、蒸发、取样、放罐损失总计为总料液的15%大、中、小罐通气量分别为2.0、1.5、0.65（每分钟内单位体积发酵液通入的空气的量）氨氮的利用情况，培养20-40小时，每4小时补一次,每次10-15L，控氨水平在45mg/100ml以上小罐中罐大罐全料稀料组成配比（%）配比（%）配比（%）配比（%）配比（%）黄豆饼粉 3.0 2.5 3.0 3.5 3.0淀粉 2.5 2.5 8.0 6.5 3.0氯化钠0.4 0.36 0.2 0.4碳酸钙0.6 0.4 1.1 0.4 0.4磷酸二氢钾0.005 0.003磷酸氢二钾0.005 0.003植物油 4 2.67 0.4 1名称参数名称参数脱色岗位收率99.24% 发酵液效价35000u/ml结晶干燥岗位收率86% 滤液效价11000u/ml过滤岗位收率116% 母液效价1370u/ml总收率99% 湿晶体含水量30%发酵液密度 1.58kg/L 酸化液中草酸含量 2.3% g/ml滤液密度 1.02kg/L 酸化加黄血盐量0.25% g/ml 20%氨水密度0.92kg/L 酸化加硫酸锌量0.18% g/ml氨水加量12% 成品含水量 1.5%脱色保留时间30-50分钟酸化加水量230%v/v 滤液通过树脂罐的线速度控制在0.001-0.002m /s名称反应时间( τ + τ、)/h 装料系数φ酸化稀释 4 0.70结晶8 0.701.3本设计基本内容1.3.1工艺流程设计根据设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数，进行生产方法的选择比较，工艺流程与工艺条件确定的论证。
简述工艺流程。
1.3.2工艺计算物料衡算：每个工序画工艺流程简图，列出所有工艺参数，计算，列出衡算表，发酵和提取列出物料衡算总表。
热量衡算：不要求设备选型：大、中、小罐、通氨、补料罐的尺寸及数量；大罐的罐壁、封头、搅拌装置及轴功率。
提取工段各工序主要设备尺寸及数量。
管道设计：大罐主要接管设计，提取各种设备的主要连接管道。
1.3.3完成初步设计阶段图纸：设备流程图、车间平面布置图。
第二章工艺流程设计2.1土霉素生产工艺流程简介土霉素是微生物发酵产物，目前国内土霉素生产工艺主要含发酵和提取两大步。
提取工艺为用草酸(或磷酸)做酸化剂调节pH值,利用黄血盐-硫酸锌作净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质,然后用122#树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调pH至4.8左右结晶得到土霉素碱产品。
本次设计也按照这个工艺流程，分为三级发酵、酸化、过滤、脱色、结晶、干燥等。
2.2土霉素生产总工艺流程图土霉素生产总工艺流程图第三章物料衡算3.1总物料衡算纯品土霉素的量：630×99% =623.7t/a日产量：792/300= 2.079t/d效价：623.7×109×1000 =6.237×1014单位/a土霉素的生产过程总收率为99%则发酵时的总效价：6.237×1014/99% =6.3×1014单位/a发酵液的效价：35000单位/ml发酵液的体积：6.3×1014/35000 =1.80×1010 ml =1.80×104 m33.2.1大罐的物料衡算：每天发酵液的体积：1.80×104/300=60.00m3/d每天损失的体积：60.00×15%/（1-15%）=10.59m3/d加入氨水体积：培养20-40小时，每4小时补一次，每天共6次，每次15L，共计90L，既0.09 m3/d大罐一个发酵周期内所需全料的量：32 m3，则一天内所需全料：32/(194/24)=3.96 m3/d大罐一个发酵周期内所需稀料的量:17 m3 ，则一天内所需稀料料：17/(194/24)=2.10 m3/d设发酵开始的培养基体积为V，蒸汽带入的水量按20%计由体积衡算(V×20%+V×20%+V+3.96+2.10+0.09)×(1-15%)= v发酵液=60m3/d 得培养基体积V为46.03m3/d则加入的二级种子液体积：46.03×20%=9.21 m3/d蒸汽带入水量：46.03×20%=9.21m3/d因此，每天所需培养基组成的量如下：黄豆饼粉：46.03×3%+3.96×3.5%+2.10×3%= 1.583m3/d淀粉：46.03×8%+3.96×6.5%+2.10×3%= 4.003m3/d氯化钠：46.03×0.2%+2.10×0.4%= 0.1005m3/d碳酸钙：46.03×1.1%+3.96×0.4%+2.10×0.4%=0.5306m3/d植物油：46.03×0.4%+2.10×1%= 0.2051m3/d配料水：46.03－1.582-4.003-0.1005-0.531-0.2051=39.61m3/d表1 三级发酵物料衡算表进入发酵罐的量离开发酵罐的量项目体积（m3/d) 体积（m3/周期)项目体积（m3/d)体积（m3/周期)二级种子液9.21 74.45 发酵液60 485.0蒸汽带入水量9.21 74.45 损失10.60 85.7 培养基46.03 372.1全料量 3.96 32.01 稀料量 2.10 16.98 氨水 0.09 0.73 总量 70.60570.7总量70.60570.7表2 三级发酵培养基的组成 项目 体积（m 3/d) 体积（m 3/周期） 黄豆饼粉 1.583 12.80 淀粉 4.003 32.36 氯化钠 0.1005 0.8124 碳酸钙 0.5306 4.289 植物油 0.2051 1.658 配水量 39.61 320.2 总 46.03372.1发酵罐 70.60m 3二级子液培养基 46.03m 3/蒸汽带入水量 全料量 3.96稀料量 2.10 m 3/d液氨0.09 60.00m 3/d液体损失率为15%3.2.2中罐的物料衡算：设发酵开始的培养基体积为V ，蒸汽带入的水量按20%计， 由体积衡算：(V×20%+V×20%+V)×(1-15%)= V ‘二级种子液 V ‘二级种子液×(1-15%)= V 二级种子液=9.21m 3/d V ‘二级种子液=9.21/0.85=10.84得培养基体积V 为9.11 m 3 则加入的一级种子液： 9.11×20%=1.822m 3/d 蒸汽带入水量： 9.11×20%=1.822 m 3/d 液体损失15% 10.84×0.15=1.626m 3/d 接种损失15%1.822/(1-15%)-1.822=0.3215m 3/d 总损失量=液体损失+接种损失 1.626+0.3215=1.9475m 3/d因此，每天所需培养基组成的量如下： 黄豆饼粉：培养 基黄豆饼淀粉氯化钠碳酸钙 植物油配料水9.11×2.5%=0.2278m3/d淀粉：9.11×2.5%=0.2278m3/d氯化钠：9.11×0.36%=0.03280m3/d碳酸钙：9.11×0.4%=0.03644m3/d磷酸二氢钾：9.11×0.003%=0.0002733m3/d磷酸氢二钾：9.11×0.003%=0.0002733 m3/d植物油：9.11×2.67%=0.2432 m3/d配料水：9.11-0.2278-0.2278-0.03280-0.03644-0.0002733-0.0002733-0.2432=8.34m3/d表3 二级发酵物料衡算表（周期为48h即2d）进入发酵罐的量离开发酵罐的量项目体积（m3/d)体积（m3/周期)项目体积（m3/d)体积（m3/周期)一级种子液1.822 3.644二级种子液10.84 21.68带入水量 1.822 3.644 损失 1.948 2.896 培养基9.11 18.22总量12.75 25.50 总量12.75 25.50表4 二级发酵培养基的组成项目体积（m3/d) 体积（m3/周期）黄豆饼粉 0.2278 0.4556 淀粉 0.2278 0.4556 氯化钠 0.03280 0.06560 碳酸钙 0.03644 0.07288 植物油 0.2432 0.4864 配水量 8.34 16.68 磷酸二氢钾 0.0002733 0.0005466 磷酸氢二钾 0.0002733 0.0005466 总 9.1118.223.2.3小罐的物料衡算：黄豆饼粉氯化钠碳酸钙植物油配料水磷酸二氢钾磷酸氢二钾培 养 基发酵一级种子液培养基 9.11m 3/d 蒸汽带入水量二级种子液液体损失15%1.626m 3/d设发酵开始的培养基体积为V，蒸汽带入的水量按20%，斜面孢子体积忽略不计，由体积衡算：(V×20%+V)×(1-15%)= V’一级种子液V’一级种子液×(1-15%)= V一级种子液=1.822m3/d得培养基体积V为2.101 m3/d则蒸汽带入水量:2.101×20%=0.4202m3/d液体损失15%2.14×0.15=0.3215m3/d接种损失15%2.101×20%×15%=0.06303m3/d总损失量=液体损失+接种损失0.3215+0.06303=0.3846m3/d因此，每天所需培养基组成的量如下：黄豆饼粉：2.101×3%=0.06303 m3/d淀粉：2.101×2.5%=0.05253 m3/d氯化钠：2.101×0.4%=0.008400m3/d碳酸钙：2.101×0.6%=0.01261 m3/d磷酸二氢钾：2.101×0.005%=0.0001051 m3/d磷酸氢二钾：2.101×0.005%=0.0001051m3/d植物油：2.101×4%=0.0840m3/d配料水：2.101-0.06303-0.05253-0.08400-0.01261-0.0001051-0.0001051-0.0840=1.880m 3/d表5 一级发酵物料衡算表（周期38/24=1.58d ） 进入发酵罐的量 离开发酵罐的量 项目体积（m 3/d) 体积（m 3/周期) 项目 体积（m 3/d)体积（m 3/周期) 培养基 2.101 3.327 一级种子液 2.144 3.395 带入水量 0.4202 0.677 损失 0.3846 0.6090 总量 2.5214.004总量2.5214.004表6 一级培养基的组成（周期38/24=1.58d ） 项目 体积（m 3/d) 体积（m 3/周期） 黄豆饼粉 0.06303 0.0998 淀粉 0.05253 0.0832 氯化钠 0.008400 0.0133 碳酸钙 0.01261 0.01997 植物油 0.0840 0.1330 配水量 1.880 32977 磷酸二氢钾 0.0001051 0.0001664 磷酸氢二钾 0.0001051 0.0001664 总 2.1013.327发酵斜面培养蒸汽带一级3.3酸化稀释过滤工序物料衡算：发酵液效价：35000u/ml 滤液效价：11000u/ml由效价守恒得滤液的体积：60.00×106×35000×1.16/11000×106=221.45 m 3 滤液：221.45×103×1.02=225.88t每天/ t 草酸：60.00×103×2.3%×10-3= 1.38 黄血盐：60.00×103×0.75%×10-3= 0.15 硫酸锌：60.00×103×0.18%×10-3= 0.108 水：60.00×2.3= 138 发酵液：60.00×103×1.58= 94.8 总： 234.44表3-3 酸化稀释过滤工艺物料衡算表酸化过滤前酸化过滤后项目 质量（t/d ） 质量(t/周期) 项目 质量（t/d ） 质量(t/周期)） 草酸 1.38 11.16 滤液 225.88 1825.86 黄血盐0.151.21菌丝8.5669.19黄豆饼淀粉氯化钠碳酸钙植物油配料水磷酸二氢钾磷酸氢二钾培养 基液体损失15%0.3215m 3/d硫酸锌 0.108 0.87 水 138 1115.5 发酵液 94.8 766.30 总量234.441895.06总量234.441895.063.4脱色结晶工序物料衡算：母液效价：1370u/ml 氨水加量：12% 由效价守恒得母液体积：60.00×106×35000×99.24%×116%×（1-86%）/1370×106=247.04 m 3 氨水：225.88×12%=27.11t 湿晶体：2.92t/d母液：225.88+27.11-2.92=250.07t/d表3-2 脱色提取工序物料衡算表脱色提取前脱后色提取项目 质量（t/d ） 质量(t/周期) 项目 质量（t/d ） 质量(t/周期) 滤液 225.88 1825.86 母液 250.07 2021.40 氨水 27.11 219.14 湿晶体 2.92 23.60 总量252.992045.00总量252.992045.00酸化 稀 释过 滤草 酸 1.38t/d黄血盐0.15 t/d硫酸锌0.108t/d 水1381t/d发酵液 94.8t/d菌丝 8.56t/d滤液225.88t3.5 干燥工序物料衡算：干晶体重：630×（1-1.5% ）=620.55 t/a 湿晶含水量：W1=30%/(1-30%) =0.43 干晶含水量：W2=1.5%/(1-1.5%) =0.02应除去的水分：620.55×（0.43-0.02）=254.43 t/a 湿晶体的量：620.55+254.43 =874.98t/a表3-1 干燥工序物料衡算表干燥前干燥后 项目 质量t/a 质量t/d 项目 质量t/a 质量t/d 湿晶体的量 874.982.92干晶体的量 620.552.07除去的水分254.43 0.85总量874.982.92总量874.98 2.92第四章 设备选型4.1三级发酵罐 发酵罐的选型湿晶干 燥干晶水分 t/脱色提取滤 氨母 湿选用机械涡轮搅拌通风发酵罐。