制藥設(shè)備與車間設(shè)計(jì)總結(jié)材料

1、二、通風(fēng)發(fā)酵罐的類型：機(jī)械通風(fēng)攪拌發(fā)酵罐、氣升式發(fā)酵罐、自吸式發(fā)酵罐、伍式發(fā)酵罐、文氏管發(fā)酵罐1機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的 基本要求：（大題）（1 ）發(fā)酵罐應(yīng)具有適宜的徑高比；發(fā)酵罐的高度與直徑之比一般為1.74倍左右，罐身越長(zhǎng)，氧的利用率較高。（2）發(fā)酵罐能承受一定壓力；（3）發(fā)酵罐的攪拌通風(fēng)裝置能使氣液充 分混合，保證發(fā)酵液必須的溶解氧；（4）發(fā)酵罐應(yīng)具有足夠的冷卻面積；（5）發(fā)酵罐應(yīng)盡量減少死角，避免藏垢積污，滅菌能徹底，避免染菌；（6）攪拌器的軸封應(yīng)嚴(yán)密，盡量減少泄漏。罐體：在發(fā)酵罐的灌頂上的接管有：進(jìn)料管、補(bǔ)料管、排氣管、接種管和壓力表接管。在罐身上的接管有冷卻水進(jìn)出管、進(jìn)空氣管、取樣管、

2、溫度計(jì)管和測(cè)控儀表接口。2、機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐是一種密封式受壓設(shè)備，其主要部件包括：罐身、軸封泡器、 攪拌器、聯(lián)軸器、中間軸承、擋板、空氣分布管、換熱裝置和人孔以及管路等（1 ）攪拌器：攪拌器的作用是打碎氣泡， 使空氣與溶液均勻接觸， 使氧溶解于發(fā)酵液中。 攪 拌器有軸向式（槳葉式、螺旋槳式）和徑向式（渦輪式）兩種。（2）擋板：（簡(jiǎn)答題）擋板的作用 是改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體劇烈翻動(dòng)，增加溶解氧。通常，擋板寬度取（0.10.2）D，裝設(shè)64塊即可滿足全擋板條件。全擋板條件：是指在一定轉(zhuǎn)數(shù)下再增加罐附件而軸功率仍保持不變。要達(dá)到全擋板條件必須滿足下式要求：（仔）N -AZp二

3、聰戸氐屮Q *的盤輕曲檔板歡za-怦板盤 at *（3）消泡器常用的形式有鋸齒形、梳狀式及孔板式。消泡器的長(zhǎng)度約為灌徑的0.65倍。（3）軸封：軸封的作用是使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄漏和污染雜菌。常用的軸封有填料函和端面軸封兩種。 填料函式軸封（簡(jiǎn)答題）是由填料箱體，填料底襯套，填料壓蓋和壓緊螺栓等零件構(gòu)成，使旋轉(zhuǎn)軸達(dá)到密封的效果。填料函式軸封的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。主要缺點(diǎn)是：死角多，很難徹底滅菌，容易滲漏及染菌；軸的磨損情況較嚴(yán)重；填料壓緊后摩擦功率消耗大；壽命短，經(jīng) 常維修，耗工時(shí)多。 端面式軸封又稱機(jī)械軸封。密封作用是靠彈性元件（彈簧、波紋管等）的壓力使垂直于軸線的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)

4、光滑表面緊密地相互貼合，并作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到密封。端面式軸封的 優(yōu)點(diǎn)：清潔；密封可靠；無死角，可以防止雜菌污染；使用壽命長(zhǎng)；摩擦功率耗損??；軸或軸套不受磨損； 它對(duì)軸的精度和光潔度沒有填料密封要求那么嚴(yán)格，對(duì)軸的震動(dòng)敏感性小。端面式軸圭寸的 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比填料密圭寸復(fù)雜， 裝拆不便； 對(duì)動(dòng)環(huán)及靜環(huán)的表面 光潔度及平直度要求高。三、固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器類型： 淺盤式固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器； 轉(zhuǎn)鼓式固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器；旋轉(zhuǎn)圓盤式固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器；柱式固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器；通風(fēng)曲池。四、結(jié)構(gòu)尺寸1.發(fā)酵罐圓柱體的直徑 V1=1/4 n H 問：怎樣提高發(fā)酵罐溶氧量？（在供需兩方向）調(diào)節(jié)發(fā)酵液中溶氧含答案：溶氧的控制：培養(yǎng)液中氧濃

5、度的任何變化都是供需平衡的結(jié)果。量不外從供、需兩個(gè)方面去考慮。供氧：OTR些dt? 提高KLaJa（C * C l）（OTR-氧傳遞速率）? （c*-cL）在供氧方面，主要是設(shè)法提高氧的傳遞推動(dòng)力和氧傳遞速率常數(shù)，因此影響供氧效果的主要因素有：空氣流量（通風(fēng)量）；攪拌轉(zhuǎn)速；氣體組分中的氧分壓； 罐壓；溫度； 培養(yǎng)基的物理性質(zhì)等需氧：r= Qo2C影響需氧的則是菌體的生理特性、培養(yǎng)基的豐富程度、溫度等。發(fā)酵罐的換熱裝置（知道 2種方式即可）夾套式換熱裝置：這種裝置多應(yīng)用于容積較小的發(fā)酵罐、種子罐；夾套的高度比靜止液面 高度稍高即可，無須進(jìn)行冷卻面積的設(shè)計(jì)。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：加工容易，罐

6、無冷卻設(shè)備，死角少，容易進(jìn)行清潔滅菌工作，有利于發(fā)酵。其缺點(diǎn) 是：傳熱壁較厚，冷卻水流速低，發(fā)酵時(shí)降溫效果差。 豎式蛇管換熱裝置:這種裝置是豎式的蛇管分組安裝于發(fā)酵罐，有四組、六組或八組不等，根據(jù)管的直徑大小而定， 容積5米3以上的發(fā)酵罐多用這種換熱裝置。這種裝置的 優(yōu)點(diǎn)是:冷卻水在管的流速大；傳熱系數(shù)高。這種冷卻裝置適用于冷卻用水溫度較低的地區(qū)，水的用量較少。但是氣溫高的地區(qū)，冷卻用水溫度較高，則發(fā)酵時(shí)降溫困難，發(fā)酵溫度經(jīng)常超過40 C a C,影響發(fā)酵產(chǎn)率，因此應(yīng)采用冷凍鹽水或冷凍水冷卻，這樣就增加了設(shè)備投資及生產(chǎn)成本。此外，彎曲位置比較容易蝕穿。 豎式列管（排管）換熱裝置:這種裝置是以列

7、管形式分組對(duì)稱裝于發(fā)酵罐。其優(yōu)點(diǎn)是:加工方便，適用于氣溫較高，水源充足的地區(qū)。這種裝置的缺點(diǎn)是：傳熱系數(shù)較蛇管低，用水量較大2、反應(yīng)器（1）制藥工業(yè)的生產(chǎn)過程是由一系列化學(xué)反應(yīng)過程與物理處理過程有機(jī)的組合而成的。（2 ）反應(yīng)器的放大方法主要有：經(jīng)9 經(jīng)驗(yàn)放大法的依據(jù)是空時(shí)得率相等的原則，即假定單位時(shí)間、單位體積反應(yīng)器所生產(chǎn)的質(zhì)量（或處理的原料量是相同的）。相似放大法：生產(chǎn)設(shè)備以模型設(shè)備的某些參數(shù)按比例放大，即按相似準(zhǔn) 數(shù)相等的原則進(jìn)行放大的方法稱為相似放大法。數(shù)學(xué)模擬放大法：數(shù)學(xué)基礎(chǔ)模擬放大法的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)模型。所謂數(shù)學(xué)模型就是描述工業(yè)反應(yīng)器中各參數(shù)之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式。（3）反應(yīng)器按照設(shè)備的結(jié)構(gòu)形

8、勢(shì)可分為：管式（一）基本的反應(yīng)器型式：連問：何為返混？簡(jiǎn)要說明產(chǎn)生返混的原因及返混對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響。答案：返混：反應(yīng)器不同年齡的物料混合在一起，形成一定的分布，稱為年齡分布。不同年齡的物料粒子混在一起的現(xiàn)象，稱為返混。產(chǎn)生返混的原因大概有五種：渦流與擾動(dòng)：管式反應(yīng)器進(jìn)出口的渦流與擾動(dòng)，引起物料粒子間的軸向混合， 造成返混。速度分布：管式反應(yīng)器中延徑向各點(diǎn)的流速不同，因而停留的時(shí)間長(zhǎng)短不同而引起返混。 溝流：填充床中由于溝流等造成物料粒子以不同的流速通過反應(yīng)器，引起返混。 倒流：連續(xù)攪拌釜中由于攪拌作用引起物流倒流，造成返混。短路與死角：連續(xù)反應(yīng)器中由于短路與死角使物料粒子在反應(yīng)器的停留時(shí)間不同

9、造成返混。返混對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響：（1）由于返混，物料粒子的停留時(shí)間長(zhǎng)短不一，停留時(shí)間短的粒子還未反應(yīng)完全就離開了反應(yīng)器，而停留時(shí)間長(zhǎng)的粒子可能進(jìn)一步反應(yīng)成為副產(chǎn)物。所以，總的來說，返混會(huì)使產(chǎn)品的收率、質(zhì)量降低。（2）此外，返混還使反應(yīng)物的濃度降低。以間歇反應(yīng)釜與連續(xù)反應(yīng)釜作比較，若兩者進(jìn)行同一反應(yīng)，且轉(zhuǎn)化率相同，則因前者不存在返混,反應(yīng)物的濃度隨時(shí)間而變化，從開始時(shí)的CAO降為反應(yīng)結(jié)束時(shí)的 CA,而后者由于返混程度很大，反應(yīng)物一加入釜，就立即與釜物料混和，濃度降為 CA反應(yīng)始終在最低的濃度 CA下進(jìn)行，所以反應(yīng)速度小，需要的反應(yīng)器容積大?？梢姡B續(xù)操作本身并不意味著強(qiáng)化生產(chǎn)。（3）在某些情況下

10、返混可能是有利的如前述對(duì)目催化反應(yīng)，采用連續(xù)攪拌釜，可以使釜反應(yīng)物濃度保持在最佳濃度下反應(yīng)，需要的反應(yīng)器容積將最小。（四）一般情況下理想反應(yīng)器有：平推流、全混流、中間流。四、廢水處理的基本方法有：物理法、化學(xué)法、生物法和物理化學(xué)法。1、活性污泥：是一種絨絮狀小顆粒，它是由需氧菌為主體的微生物群，有機(jī)性和無機(jī)性膠體，懸浮物等所組成的一種肉眼可見的細(xì)粒?；钚晕勰嗑哂泻軓?qiáng)的吸附與分解有機(jī)物的能力。2、活性污泥法：又稱 曝氣法，是利用含有大量需要微生物的活性污泥，在強(qiáng)力通風(fēng)條件下 使污水凈化的生物化學(xué)法。3、 生化需氧量（BOD：是指在一定條件下微生物分解水中有機(jī)物時(shí)所需的氧量。常用BQ 即5日生化需

11、氧量，表示在 20 C下培養(yǎng)5日，1L水中溶解氧的減少量，單位： mg/l?；瘜W(xué) 需氧量（CQD :是指在一定條件下用強(qiáng)氧化劑（重鉻酸鉀，高錳酸鉀）使污染物氧化所消耗 的氧量。CQD與 BQD之差表示未能被微生物降解的污染物含量。2、反應(yīng)時(shí)間：是指反應(yīng)物料進(jìn)入反應(yīng)器后，從實(shí)際發(fā)生反應(yīng)的時(shí)刻起，到反應(yīng)達(dá)某個(gè)轉(zhuǎn)化率時(shí)所需的時(shí)間。（主要用于間歇反應(yīng)器）3、停留時(shí)間：是指反應(yīng)物料從進(jìn)入反應(yīng)器的時(shí)刻算起到它們離開反應(yīng)器的時(shí)刻為止，所用的時(shí)間。（主要用于連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器 ）4、平均停留時(shí)間：流體微元平均經(jīng)歷的時(shí)間稱為平均停留時(shí)間5、空時(shí)：是反應(yīng)器的有效體積 V與進(jìn)料的體積流量 Q0之比。物理意義是處理一個(gè)反

12、應(yīng)器 體積的物料所需要的時(shí)間。SV6、空速：空時(shí)的倒數(shù)。物理意義是單位時(shí)間可以處理多少個(gè)反應(yīng)器體積的物料 7、攪拌釜（填圖題）nd 2 i 罐擰毎反宓巖怡沖欄jffi1 殲 n*.立一用葉，a *4 城硬樋.k 一 FRHi W 書_寶斥,丁一入化* 9 丫 珥肋瞪8、如何消除打旋消除打旋現(xiàn)象的措施有三：(1)加設(shè)擋板 (2 )偏心安裝發(fā)生打旋的原因：總流和湍動(dòng)之間的平衡。9、物料衡算的概念(計(jì)算) 物料衡算一是研究某一個(gè)體系進(jìn)、出物料及組成的變化，即物料平衡。 物料衡算計(jì)算題(1)轉(zhuǎn)化率：對(duì)某一組分來說，反應(yīng)物所消耗的物料量與投入反應(yīng)物料量之比簡(jiǎn)稱該組分的轉(zhuǎn)化率。一般以百分率表示。X A反應(yīng)

13、消耗 A組分的量 投入反應(yīng) A組分的量100 %(2)收率(產(chǎn)率)：某重要產(chǎn)物實(shí)際收的量與投入原料計(jì)算的理論產(chǎn)量之比值，也以百分率表示。產(chǎn)物收得量折算成原料原料投入量量 100%產(chǎn)物實(shí)際得量按某一主要原料計(jì)算的理論產(chǎn)量100%(3 )選擇性：各種主、副產(chǎn)物中，主產(chǎn)物所占分率。主產(chǎn)物生成量折算成原 料量反應(yīng)掉原料量100%例題：甲氧芐氨嘧啶生產(chǎn)中由沒食子酸經(jīng)甲基化反應(yīng)制備三甲氧苯甲酸工序，測(cè)得投料沒食子酸(1)25.0kg，未反應(yīng)的沒食子酸2.0kg，生成三甲氧苯甲酸(2)24.0kg，求選擇性和收率1883(CH 3)2SO 4NaOH22123CH 3OSO2OH六、工程經(jīng)濟(jì)的總成本車囘國(guó)年

14、廠凍材料、輔謝材料費(fèi) TS料和動(dòng)力酸生嚴(yán)工人工賁及齡加務(wù)車問折舊費(fèi)車間維議箕車間借脛費(fèi)企業(yè)曾理費(fèi)產(chǎn)品的成本是指在生產(chǎn)過程中所消耗各項(xiàng)費(fèi)用的總和?？偝杀居绍囬g成本（原材料、輔助材料費(fèi)，燃料和動(dòng)力費(fèi)，身纏工人工資及附加費(fèi)，車間費(fèi)用），企業(yè)管理費(fèi)和銷售費(fèi)組成。九、蒸發(fā)的定義：將溶液加熱到沸騰，使其中部分溶劑氣化并除去。從而提高溶液的濃度或 使溶液濃縮到飽和兒析出，溶質(zhì)的操作，它是分離揮發(fā)性溶劑和不揮發(fā)性溶質(zhì)的一種單元操作。目的是使溶液濃縮或回收溶劑。蒸發(fā)的設(shè)備：（1）管式薄膜蒸發(fā)皿（2）刮板式蒸發(fā)器（3）離心式薄膜蒸發(fā)器十、結(jié)晶的定義：是物質(zhì)以固體的晶體形態(tài)，從蒸汽、溶液或熔融物中析出過程結(jié)晶操作是

15、獲得純凈固體物質(zhì)的重要物質(zhì)。用于結(jié)晶的方法：（1）蒸發(fā)結(jié)晶法（2）冷卻結(jié)晶法（3）加入第三物質(zhì)改變?nèi)苜|(zhì)溶解度結(jié)晶法。結(jié)晶的設(shè)備：（1）冷卻攪拌結(jié)晶器（2）真空煮晶鍋（3）真空式結(jié)晶器十一、蒸發(fā)與結(jié)晶的區(qū)別：（1）相變的區(qū)別：蒸發(fā)的相：無相變 ；結(jié)晶的相：有相變（2）蒸發(fā)與結(jié)晶的過程置于蒸發(fā)器中連續(xù)進(jìn)行十二、過濾設(shè)備： （1）板框過濾機(jī)（2）三足離心過濾機(jī) 無菌空氣的流程圖（給圖寫名）5索IK團(tuán)科冷即*加蜻嫁曲詢用A圧HTfl 3-rr f 冷肚矗 3-WKA* 7-ttMAB 加熟 9-過泊*流程的特點(diǎn)：兩次冷卻，兩次分離，適當(dāng)加熱十四、發(fā)酵罐管錢過濾系統(tǒng)的組成：（1）蒸汽過濾器（2）預(yù)過濾器

16、（粗）（3）除菌過濾器（精）（4）設(shè)計(jì)流程圖的管道的表示初步設(shè)計(jì)流程圖管線表示法罐的體積的計(jì)算?例如，一年產(chǎn)14% ，提取總收率 96小時(shí)。5萬檸檬酸的發(fā)酵廠，發(fā)酵產(chǎn)酸水平平均為90% ，年生產(chǎn)日期為300天，發(fā)酵周期為?則，每日的產(chǎn)量=50000/300=166.7噸?每日所需發(fā)酵液的量=166.7/( 0.14X 0.9)=1322.8米 3?假定發(fā)酵罐的裝液系數(shù)為85%?則每日所需發(fā)酵罐容積= 1322.8/0.85=1556米3?取發(fā)酵罐的公稱容積為250 米 3? 則每日需要6個(gè)發(fā)酵罐發(fā)酵周期為4天，考慮放罐洗罐等輔助時(shí)間，整個(gè)周期為5天。則所需發(fā)酵罐的總數(shù)=5 X 6+1=31個(gè)灑

17、春青及西孝缶雀re-炭丹釧納構(gòu)尺寸的砒止比帶甜亍常積的計(jì)兌=V =紅常丄弋中壬覆酵晞的。悴積 子發(fā)酪舞中的裝液址巾裝液系數(shù) *屮卅ftfi丿孚丿氐、lAn.rrj imi f utJ鑒卅杭arfp r：打”性H C + 勺+ 與Oj. P otr*i：4X）ii 妙砂州 + i：rnsio*麼（列 I r 1 - L .sn. h,-or I -0.40 hz=O.O-O. i i2.無瞬4SME數(shù)的確電I対丁何 皈監(jiān)內(nèi)筑 監(jiān)酵譜械敵IJ J按下式計(jì)鶴、Z =芻+ 1屮 N： 段館腿個(gè)數(shù)（個(gè)）m毎24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行加抖的卷附琲數(shù)tl發(fā)酚周期（小時(shí)b發(fā)酵罐的個(gè)數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸的確定務(wù)十丄軸a臉，幵=即4

18、雲(yún)m |工*RT. 督乂章耳 *|3 4*褲出件釈尸+壬尹喪工1息？屯1 口亠1UO C畑上工Sfltftf爭(zhēng)剛柱冊(cè)睹1K 比miw汕憶愜垃冼】M站的尺的比恍尤4（如下. ff 1 3 O 屜O*0.785 /jfc Cfi +-i-A，+ 4-*11O0 =-0 7BSlrz o HW/ 1,2 Jt fi.a = 0 s曲腳為IAi -兀 Lf t g 鼻扌 * 4 -? x 庁.&二*為= A、=m” K，-j- tt “-. = 3 . H k H . Sfi-i*Mtfj練旳也樓.廣以空Mfi襄曲創(chuàng)J /- 4-嚴(yán)站卜F.=叮職*巧令 XUTO 11 竺 幻丿C 才門勺倔玉遼冬曲益甘

19、轉(zhuǎn)3k， “55亠5，Q G2Q尺 *+VMIX w n 盎斤、0WtF-iifcef fl*K f* iiJTMfAWJtt fLmfft & CflH 1-Jf 6: fli*tlHt*JF 辭卜 M 的悄呻贈(zèng)丄哦 Af 狀 二 Vi -?4 x 4 x lOOOx41tt.fi忖二! X iff* f千第7小時(shí)、沖0=喀巴二#九X 10- 0,z*JO* 手撇/小時(shí)片叫“ 亠pj啟定縮M不色畀慄妒自，坐皿恥網(wǎng)nJ越55*0 生廣廠騎卒嫌區(qū)賄草馨爭(zhēng)均ill質(zhì)呵査 闞掃關(guān)資弭、現(xiàn)毀逹刃辭P。m-(爲(wèi)刃 1.7V 叫皿心站+叫H73 -f 32 *1M /#( 卡*=33*5( TJUS/X小

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