工艺计算.doc
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课程设计
课程名称生化工厂设计课程设计
题目名称酶制剂工厂设计
学生学院轻工化工学院
专业班级生物工程0601班
学号__3106002328_
学生姓名徐健
指导教师刘晓丽
2010年1月1日
广东工业大学课程设计任务书
题目名称
年产食品级液体糖化酶50000U/mL
学生学院
轻工化工学院
专业班级
生物工程0601班
姓名
徐健
学号
3106002328
一、课程设计的内容
1．根据设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证。
2．工艺计算：
全厂的物料衡算；无菌空气耗量计算，最后列车物料及能量消耗一览表。
3．发酵车间设备的选型计算：
包括设备的容量，数量，主要的外形尺寸，最后给出设备一览表。
4．选择其中某一重点设备进行单体设备的详细化工计算与设计。
设计分工：
第七组：
梁恒江负责生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证；
曾智川负责绘制全厂工艺流程图；
徐健负责工艺计算；
马宝卿负责发酵车间设备的选型计算；
周伟涛负责发酵车间设备布置并绘制车间设备布置图；
戚子明负责全厂总平面布置并绘制全厂总平面布置图。
二、课程设计的要求与数据
设计生产规模：
／年；产品规格：
食品级液体糖化酶（50000U/mL）
生产方法：
分批发酵，真空过滤浓缩、干燥
生产天数：
184天（其他时间生产其他酶）；倒罐率：
2.0%
发酵周期：
8天
种子培养周期：
4天
放罐发酵单位：
25000U/mL
提取总收率：
82%
发酵罐接种量：
5%
发酵罐填充系数：
76%
发酵培养基：
玉米淀粉22%；豆饼粉4%；玉米浆1%；0.4%；0.1%;
种子培养基：
麦芽糊精4%；玉米浆1%；0.2%；0.2%。
三、课程设计应完成的工作
1．根据以上设计内容，书写设计说明书。
2．完成图纸：
全厂（或车间）工艺流程图（初步设计阶段），车间设备布置图（平面图和立面图），全厂总平面布置图。
四、课程设计进程安排
序号
设计各阶段内容
地点
起止日期
1
上午布置及讲解设计任务；下午查阅资料及有关文献
教1-307
第一周周一
2
生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证
第一周周二
3
全厂工艺流程图绘制
第一周周三
4
工艺计算
第一周周四
5
发酵车间设备的选型计算
第一周周五
6
发酵车间设备布置并绘制车间设备布置图
第二周周一、二
7
全厂总平面布置并绘制全厂总平面布置图
第二周周三、四
8
撰写课程设计说明书
第二周周五
五、应收集的资料及主要参考文献
[1]陈英南,刘玉兰.常用化工单元设备的设计[M].杭州：
华东理工大学出版社，2005
[2]吴思方.发酵工厂工艺设计概论[M].北京：
中国轻工业出版社，2006
[3]夏清，陈常贵.化工原理（上、下）[M].天津：
天津大学出版社，2005
[4]贾新成，陈红歌.酶制剂工艺学[M].北京：
化学工业出版社，2008
[5]国家医药管理局上海医药设计院.化工工艺设计手册[M].北京：
化学工业出版社，1986
[6]《化工设备设计手册》编写组.材料与零部件（上、中、下）[M].上海：
上海人民出版社，1975
发出任务书日期：
2009年12月21日指导教师签名：
计划完成日期：
2010年1月1日基层教学单位责任人签章：
主管院长签章：
课程设计考核表
设计题目
年产食品级液体糖化酶（50000U/mL）
姓名
徐健
班级
轻工化工学院生物工程0601班
设计分组
第7组
设计（论文）起始时间
2009年12月21日至2010年1月1日
设计完成情况：
独立完成，达到要求
能够完成，达到要求
能够完成，基本达到要求
不能按时完成，达不到基本要求
说明书（论文）叙述
清楚
比较清楚
基本清楚
不清楚
工作态度情况（学生对设计的认真程度、纪律及出勤情况）：
认真
较认真
一般
不认真
图面是否清晰
清晰
比较清晰
基本清晰
不清晰
计算是否正确
正确基本正确不正确
设计（论文）是否符合规范要求
是基本规范否
成绩评定:
优秀
良好
中等
及格
不及格
指导教师签字：
年月日
摘要
本设计内容主要包括年产食品级液体糖化酶（50000U/mL）生化工厂生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证，全厂物料衡算，无菌空气耗量计算，发酵车间设备的选型计算，发酵车间设备布置，全厂总平面布置等。
本设计生产菌采用黑曲霉变异株A.S.3.4309，利用糖化酶深层发酵工艺分批发酵生产糖化酶，经过真空过滤浓缩、干燥，最后得到食品级液体糖化酶。
产品概述包括了产品名称、化学结构、理化性质，产品规格、产品用途与特性、使用方法和用量及其优点，工艺论证与技术依据，设计依据和范围以及设计原则。
带控制点的全厂工艺流程图的简述及其绘制。
糖化酶发酵工艺计算包括了糖化酶发酵车间的物料衡算，无菌空气消耗量计算。
发酵车间的设备选型包括发酵罐的选型，种子罐的选型，泵的选型以及设备一览表。
发酵车间设备布置包括了车间厂房布置，车间设备布置以及车间设备布置图的绘制。
关键词：
糖化酶，工艺设计，设备选型，车间布置，总平面布置
目录
1产品概述与工艺方法论证
1.1产品名称、化学结构、理化性质…………………………………………………………1
1.2产品规格、产品用途与特性、使用方法和用量及其优点………………………………1
1.2.1产品规格……………………………………………………………………………1
1.2.2产品用途……………………………………………………………………………1
1.2.3产品特性……………………………………………………………………………1
1.2.4使用方法和参考用量………………………………………………………………2
1.2.5优点…………………………………………………………………………………2
1.3工艺论证与技术依据………………………………………………………………………2
1.3.1生产菌种的特性……………………………………………………………………3
1.3.1.1菌种的形态特征……………………………………………………………3
1.3.1.2糖化条件与糖化液葡萄糖值（DE）的关系.……………………………3
1.3.1.3培养条件……………………………………………………………………3
1.3.2影响酶产量的因素…………………………………………………………………4
1.3.2.1营养成分……………………………………………………………………4
1.3.2.2生长时间……………………………………………………………………4
1.3.2.3通气与搅拌…………………………………………………………………4
1.3.2.4温度和PH值………………………………………………………………5
1.3.2.5菌种性能……………………………………………………………………5
1.3.3糖化酶深层发酵工艺和发酵条件…………………………………………………5
1.3.3.1工艺流程……………………………………………………………………5
1.3.3.2黑曲霉变异株A.S.3.4309的发酵条件…………………………………6
1.3.4糖化酶的提取………………………………………………………………………6
1.3.4.1酶提取的前处理……………………………………………………………7
1.3.4.2酶提取的方法………………………………………………………………7
1.4设计依据和范围……………………………………………………………………………7
1.5设计原则……………………………………………………………………………………7
2带控制点的全厂工艺流程图
2.1概述…………………………………………………………………………………………8
2.2工艺流程图…………………………………………………………………………………8
2.3工艺流程的简述……………………………………………………………………………8
2.4工艺流程图的绘制…………………………………………………………………………8
3糖化酶发酵工艺计算…………………………………………………………………………10
3.1糖化酶发酵车间的物料衡算………………………………………………………………10
3.1.1发酵液量……………………………………………………………………………10
3.1.2发酵液量分为两部分组成………………………………………………………10
3.1.3玉米浆耗用量………………………………………………………………………10
3.1.4玉米淀粉耗用量……………………………………………………………………10
3.1.5豆饼粉耗用量………………………………………………………………………10
3.1.6麦芽糊精耗用量……………………………………………………………………11
3.1.7耗用量…………………………………………………………………11
3.1.8耗用量……………………………………………………………………11
3.1.9耗用量………………………………………………………………………11
3.2无菌空气消耗量计算………………………………………………………………………12
3.2.1单罐年发酵无菌空气耗用量………………………………………………………12
3.2.2种子培养年无菌空气耗用量………………………………………………………13
3.2.3无菌空气年消耗量…………………………………………………………………13
4发酵车间的设备选型……………………………………………………………………………15
4.1发酵罐的选型………………………………………………………………………………15
4.1.1发酵罐容积的确定…………………………………………………………………15
4.1.2发酵罐主要数据的计算……………………………………………………………15
4.1.3发酵罐个数
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