年產(chǎn)200噸鹽酸林克霉素車間的工藝設(shè)計

1、題 目： 年產(chǎn)200噸鹽酸林克霉素車間的工藝設(shè)計 專 業(yè)： 制藥工程 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 目錄一、概述3 1.1 設(shè)計任務(wù)3 1.2 生產(chǎn)工藝選擇和工藝流程設(shè)計 3 1.3 設(shè)計意義6 1.4 設(shè)計可行性6二、總的平面設(shè)計7三、工藝流程8四、物料衡算94.1 物料衡算說明 94.2 物料衡算9五、熱量衡算 115.1 熱量衡算說明115.2 熱量衡算11六、反應(yīng)設(shè)備13七、車間布置圖14年產(chǎn)200噸林可霉素的車間工藝設(shè)計一、 概述1.1 設(shè)計任務(wù)1.1.1 產(chǎn)品名稱及產(chǎn)量鹽酸林可霉素：200噸/年1.1.2 年工作日及生產(chǎn)班制年工作日：300天/年生產(chǎn)班制：三班/天1.2

2、 生產(chǎn)工藝選擇和工藝流程設(shè)計1.2.1 生產(chǎn)工藝選擇本項目設(shè)計產(chǎn)品生產(chǎn)工藝資料由建設(shè)單位提供。工藝資料包括各步反應(yīng)化學(xué)方程式、原輔料配比、操作條件、操作周期、各步收率及原輔料、中間體、成品等物化性質(zhì)等等。生產(chǎn)工藝介紹：（一）生產(chǎn)方法鹽酸林可霉素生產(chǎn)采用發(fā)酵法，經(jīng)過發(fā)酵、提取等生物、物理過程生產(chǎn)鹽酸林可霉素產(chǎn)品。（只進行發(fā)酵車間的車間，提取車間不做要求）（二）工藝過程及工序劃分發(fā)酵車間分三個工段，即三級發(fā)酵崗位。1.2.1 工藝流程設(shè)計 工藝流程概述 崗位及操作 酶化崗位1液化罐加水3.25t，開攪拌，空氣攪拌，投淀粉6.5t；2用30%NaOH調(diào)pH至6.06.5，投入淀粉酶8；3升溫，開直接

3、進氣閥，當溫度升至70時，保溫1h;4升溫至90 ，保溫2h5打料，經(jīng)噴淋器降溫至60 ，打料入糖化罐；6 用36%HCL調(diào)pH至。加糖化酶8 ，保溫6016-20h;7用NaOH調(diào)pH至5.0，準備開泵打料；8先關(guān)糖消毒罐空氣保壓閥，再開主排氣閥，使罐壓降至0；9開消毒罐打料閥，打完后立即關(guān)泵；10開罐底蒸汽閥，開取樣口蒸汽閥，再開直接蒸汽閥，開物料管蒸汽閥；11溫度升至120（1 / 2）維持30 分鐘，降溫至30，取樣送檢，含糖量39%40%為合格，然后至糖計量罐。 消毒崗位A、 氨水消毒1打開真空泵。對氨消毒罐進行排空，通入適當?shù)乃?/3）；2開蒸汽閥，升溫至120，保持30分鐘；3

4、開噴淋降溫至30；4通入液氨，氨與水的體積比為1：2；5開出料閥，將罐中氨水壓至計量罐。B、硫酸銨消毒罐將約1T 硫酸銨，4.5T 水加入到硫酸銨消毒罐中，其中硫酸銨含量約為2025%，通蒸汽升溫至120，壓力為0.2MPa 左右，消毒約0.5 小時后，關(guān)蒸汽閥，開空氣閥，使壓力保持為0.2MPa,避免與其它物質(zhì)滋生，同時往夾套中通冷水，冷卻至30后送入硫銨計量罐中。C、黃豆油消毒1打開真空泵，對油消毒罐進行排空；2打開進料閥，利用真空抽出油桶中的油至消毒罐中，約12h;3通入水蒸汽加熱至130，保溫1h，并打開保壓閥，保持壓力在0.2MPa;4開噴淋水，對罐降溫，并停止通蒸汽，約1h后，溫度

5、降至30；5開出料閥門，將油壓至計量罐中。1.2.2.3 發(fā)酵崗位A、一級發(fā)酵（小罐發(fā)酵）1向小罐里投入按比例配好的混合原料（淀粉、豆粉、葡萄糖、KH2PO4、堿液）11.2T；2通入120130的蒸汽對管道小罐，原料消毒30min;3通水冷卻降溫至30，通入空氣控制壓力在0.02MPa,，菌種培養(yǎng)48h;4培養(yǎng)好的菌種壓至中罐，清洗管道，排污，排夾套中的冷卻水。B、二級發(fā)酵先加營養(yǎng)液33.5T，開攪拌，加水23min(約1T)，通蒸汽加熱至120，保溫，保持壓力為1.21.4MPa,消毒30min，通入冷卻水降溫至30，加菌種1.52T，采用機械攪拌與空氣攪拌的混合攪拌，保持罐內(nèi)壓力為0.0

6、2MPa,溫度為30，培養(yǎng)24h，送入大罐。C、三級發(fā)酵1打開人孔，加入培養(yǎng)基（基礎(chǔ)料） Ph7.58.0,加CaCO3緩沖劑穩(wěn)定pH值。2補糖（碳源）30%，已消毒，使達到2.5T；3開蒸汽閥，消毒30min（P=0.10.11MPa，T=120），降溫至30以下移種，將二級發(fā)酵后的培養(yǎng)基打料進三級發(fā)酵罐，使體積達到7T左右；4通常一批料加黃豆油（含量40%）5，加硫銨（N源）1T左右，氨水（35%）約100，pH控制在6.57.0，氨水還有抑菌作用，防止染菌。氨水的進料管應(yīng)單獨使用；5物料發(fā)酵時，生化反應(yīng)和機械攪拌均產(chǎn)生一定熱量，需通過蛇管冷卻降溫，使罐內(nèi)溫度維持在30，降溫水分兩種：當外

7、界氣溫較低時，直接用常溫水，當氣溫較高時，使用10的冷卻水；6三級發(fā)酵周期通常為180210h,045h，P=0.04MPa；45140h，P=0.02MPa；140210h,P=0.04MPa；7本崗位為半連續(xù)性操作，在發(fā)酵過程中放料稱為帶放。通常第4 天開始帶放，第一次56t，之后每10天一次帶放，帶放量逐次減少。通常第一批待放15t，待放物料需取樣送檢。1.2.3、鹽酸林可霉素設(shè)計條件給定任務(wù)：年產(chǎn)量200噸鹽酸林可霉素的車間工藝設(shè)計工作日：300天/年收率：總收率0.6%鹽酸林可霉素中含有游離林可霉素的百分含量為：82.5%每千克鹽酸林可霉素中含有0.842十億個單位的林可霉素以天計算

8、、物料單位為kg1.3 設(shè)計意義1.3.1 林可霉素的生產(chǎn)現(xiàn)狀和工藝目前我國各生產(chǎn)廠家所采用的林可霉素提煉生產(chǎn)工藝主要是丁醇萃取法，此工藝是由美國人于1963年提出的，并取得專利。其核心內(nèi)容是丁醇從發(fā)醇液中萃取林可霉素，經(jīng)多次濃縮、脫色，最后結(jié)晶得到粗晶體。也有的工藝在萃取后利用鹽酸進生反萃取，再進行脫色，最后用丙酮直接結(jié)晶得到精品。1.3.2 本工藝流程設(shè)計的優(yōu)點本工藝至今仍是使用最廣泛的生產(chǎn)林可霉素的方法，此法存在著以下優(yōu)點：1本工藝采用生物發(fā)酵制備方法，比化學(xué)制備法的設(shè)備簡單，耗能小，2丁醇對環(huán)境污染小，且易回收；3結(jié)晶過程中所使用的丙酮易揮發(fā)，容易除去，使產(chǎn)品易于除雜。1.4 設(shè)計可行

9、性本工藝生產(chǎn)鹽酸林可霉素采用發(fā)酵法，經(jīng)過發(fā)酵、提取等生物、物理過程生產(chǎn)鹽酸林可霉素產(chǎn)品。此方法簡單，原料價廉易得，溫度要求不高，容易控制，廢棄物少，容易處理，經(jīng)濟效益較高。二、 總的平面設(shè)計見附圖三、 工藝流程見附圖四、 物料衡算4.1 物料衡算說明4.1.1 物料衡算表達式物料衡算的基礎(chǔ)是物質(zhì)的質(zhì)量守恒定律，即輸入一個系統(tǒng)的全部物料量必等于輸出的全部物料量，再加上過程中的損失量和在系統(tǒng)中的積累量。式中 輸入物料量總和； 輸出物料量總和； 物料損失量總和；物料積累量總和。4.2 物料衡算空氣濕度：式中 空氣相對濕度；水的飽和蒸汽壓。通入壓縮空氣流：式中 裝料系數(shù)；發(fā)酵液平均體積；發(fā)酵時間；發(fā)酵

10、液密度。排氣所損失的量：4.2.1 一級發(fā)酵根據(jù)以上公式，可得通氣損失量基礎(chǔ)料（kg）：葡萄糖139.1，玉米漿195.85，淀粉59.35，黃豆餅粉111.86，硝酸鈉13.92，硫酸銨7.85，碳酸鈣27.70，豆油11.78，磷酸二氫鉀0.73，消泡劑3.93，硅油3.14，水4133.19。4.2.2 二級發(fā)酵根據(jù)以上公式，可得通氣損失量基礎(chǔ)料（kg）：葡萄糖632.345，玉米漿783.43，淀粉247.275，黃豆餅粉266.9，硝酸鈉11.589，硫酸銨27.475，碳酸鈣92.316，豆油35.325，硝酸銨27.338，消泡劑11.775，水17934.0。4.2.3 三級發(fā)

11、酵根據(jù)以上公式，可得通氣損失量基礎(chǔ)料（kg）：液化糖10465.03，玉米漿1491.5，淀粉1177.5，黃豆餅粉3061.5，硝酸鈉906.68，硫酸銨368.95，碳酸鈣863.5，豆油302.23，磷酸二氫鉀25.51,硝酸銨302.23，消泡劑35.325，硅油58.875,氯化鈉690.8，水70526.36。硝酸補料（kg）：液化糖73459.34，硫酸銨23550，氨水1059.75。五、 熱量衡算5.1 熱量衡算說明熱量衡算的主要依據(jù)是能量守恒定律。在無軸功的條件下，進入系統(tǒng)的熱量與離開系統(tǒng)的熱量相互平衡。其熱量衡算表達式為：式中 物料進入設(shè)備帶到設(shè)備中的熱量；由加熱到(冷卻劑)傳給設(shè)備和物料的熱量（加熱時取正值，冷卻時取負值）；過程的熱效應(yīng)，它分為兩類，即化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)和狀