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庆大霉素生产物料衡算

2017-09-27 10页 doc 61KB 38阅读

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庆大霉素生产物料衡算庆大霉素生产物料衡算 .1 设计指标及主要物性参数 1、设计指标(见?2.1.2 主要技术资料 的主要设计指标) 2、设计经济指标 3、主要物性参数 水:比热1kcal/kg 蒸汽:135?,313.11KPa,热焓651.84kcal/kg,焓(液体)134.90 kcal/kg,汽化热 3516.95kcal/kg,密度1.715kg/m,蒸汽比体积0.5831 m3/kg .2 物料衡算 .2.1公称体积与台数计算 2.1.1大罐 ,、 由年产量决定每天放罐体积 1000,,,U1000*30*600...
庆大霉素生产物料衡算
庆大霉素生产物料衡算 .1 设计指标及主要物性参数 1、设计指标(见?2.1.2 主要技术资料 的主要设计指标) 2、设计经济指标 3、主要物性参数 水:比热1kcal/kg 蒸汽:135?,313.11KPa,热焓651.84kcal/kg,焓(液体)134.90 kcal/kg,汽化热 3516.95kcal/kg,密度1.715kg/m,蒸汽比体积0.5831 m3/kg .2 物料衡算 .2.1公称体积与台数计算 2.1.1大罐 ,、 由年产量决定每天放罐体积 1000,,,U1000*30*600q3V,,,57.38m/ddm,U,,(1,,)330*1400*0.7*(1,0.03)染f ,,,ppmm(G为年产量/吨,为成品单位u/mg,为年工作日,为发酵单位u/ml,为 ,m总收率,为染菌率) 2、公称体积与台数 为使提炼工段生产效率均衡,避免不必要的贮罐,设计为每天放一罐 n,1d所以 V57.383dV,,,76.51m大0n,1*0.75d2 n,dL(—每天放一罐,以平衡提炼工段与发酵工段生产水平,发酵罐装料系数) 取辅助时间32h(辅助时间包括进料时间、灭菌操作时间、移种时间、放罐压料时间、清洗与检修发酵罐时间),这样设备周转更好,也可以处理染菌及其他突发情况,则有: T,T136,32发辅,,7天2424大发酵罐发酵周期为 所以需要7台 2.1.2 二级种子罐 计量体积接种比(损失比)**1,57.38*0.15*(1,0.15)3V,,,14.14m0中种子罐装料系数0.7 其中取损失比为15%(下同) 取辅助时间为40h,得 56,40,4天24其周期为 发酵罐台数*种子周期7*4n,,,4台发酵罐周期7采用单种法 2.1.3 一级种子罐 计量体积*接种比*(1,损失比)57.38*0.15*0.15*(1,0.15)3V,,,2.28m小0种子罐装料系数0.65 取辅助时间32hr 64,32,4天24则其周期为 7*4n,,4台7 .2.2 物料衡算 2.2.1 大罐物料衡算 33V,57.38mV,0.15V,8.607m损放放1、 出料量 3V,接种比*V,0.15*57.38,8.607m种2、 进料量 3、 补料量 进料=基础培养基量(消后)+种子液量+补料量[1] 出料=成品液量(发酵液量)+逃液与蒸发损失量[1] ,338*10*57.38,0.4590m氨水: ,334*10*57.38,0.2295m消沫油: ,332*10*57.38,0.1148mNaOH: ,33370*10*57.38,21.23m全料: ,33200*10*57.38,11.476m稀料: 30.459,0.2295,0.1148,21.23,11.476,33.51m所以,总补料量: 3,V*15%,8.067m放种子流量 3V,V,V,V,V,57.38,33.51,8.067,8.067,23.87m消后补损放接 7.2.2.2中罐物料衡算 3V,接种比*V,0.15*57.38,8.607m放中放大1、 出料量 3V,0.15*V,0.15*8.607,1.291m损放中 3V,接种比*V,0.15*8.607,1.291m接放中2、 进料量 3V,V,V,V,8.067,1.291,1.291,8.607m消后损放中接 7.2.2.3 小罐物料衡算 3V,接种比*V,0.15*8.607,1.291m放放中1.出料量: 3V,0m接2.进料量: 3V,V,V,V,1.291,0.19365,0,1.485m消后损放接 计算结果汇总: 33 大罐每天每罐放罐体积57.38m,公称容积76.51m,发酵时间136hr,共7台; 3二级种子罐共4台,公称容积14.14m; 3一级种子罐共4台,公称容积2.28m; (各罐全容积见?9 设备计算及选型) 进出料与补料情况见以下框图 ?7.3 物料衡算框图(每一罐批) 333 损失1.291 m 损失0.194 m损失8.607m 接种 接种 放罐 3338.607 m 1.291 m 中罐 57.38m 小罐 大罐 3培养基23.87 m 33培养基1.485 m 培养基8.607m 补氢氧化钠补消沫油补全料补稀料 补氨459L 33114.8L 229.5L 21.23m 11.476 m ?7.4 原材料消耗表(每一罐批) 表7-1 小罐培养基配料表(1559.25kg) 一级种子罐 一级种子罐 原料名称 培养基配消耗量(kg) 比% 黄豆饼粉 3.0 44.55 葡萄糖 0.5 7.425 淀粉 2.5 37.125 氯化钠 0.4 5.94 硝酸钠 0.1 1.485 酵母粉 0.1 11 碳酸钙 0.6 8.91 磷酸二氢钾 0.005 0.07425 消沫油 4 59.4 表7-2 中罐培养基配料表(9037.35kg) 二级种子罐 二级种子罐 原料名称 培养基配比% 消耗量(kg) 黄豆饼粉 2.5 215.175 葡萄糖 0.5 43.035 淀粉 2.5 215.175 氯化钠 0.36 30.9852 硝酸钠 0.1 8.607 酵母粉 0.1 8.607 碳酸钙 0.4 34.428 淀粉酶(kg) 0.1%淀粉量 0.215 消沫油 2.67 229.8 表7-3 大罐培养基配料表(25063.5kg) 发酵罐 发酵罐 原料名称 培养基配消耗量(kg) 比% 黄豆饼粉 3.5 835.45 淀粉 6.0 1432.2 氯化钴 0.001 0.2387 碳酸钙 0.4 95.48 蛋白胨 2.0 477.4 硫酸亚铁 0.0075 1.79 0.1%淀粉 淀粉酶(kg) 1.4322 量 消沫油 0.4 85.48 表7-4 全料培养基配料表(22291.5kg) 全料 发酵罐 原料名称 培养基配消耗量(kg) 比% 黄豆饼粉 3.5 743.05 淀粉 6.5 1379.95 氯化钴 0.001 0.2123 碳酸钙 0.4 84.92 蛋白胨 1.5 318.45 表7-5稀料培养基配料表(12049.8kg) 全料 发酵罐 原料名称 培养基配消耗量(kg) 比% 黄豆饼粉 2.5 286.9 葡萄糖 0.5 57.38 淀粉 3.0 344.28 氯化钠 0.4 45.9 表7-6 原材料消耗总表 硝酸钠 0.1 11.476 碳酸钙 0.4 45.9 0.1%淀粉淀粉酶(kg) 0.34428 量 消沫油 1 114.76 ?8 能量衡算 ?8.1 能量衡算 1)发酵热计算 3Q,5500kcal/m,hrF Q,QV,QV,FLF0发酵 5大罐Q,5500,76.51,75%,3.16,10kcal/hr 4中罐Q,5500,14.14,70%,5.44,10kcal/hr 小罐Q,5500,228,65%,8151kcal/hr2)蒸汽冷凝热效应 输料过程中料液已经散热冷却了部分,所以不必明细计算冷凝热。 3)循环冷却水(冬季用)(水温20,23?,?t=3?,0.3MPa) 循环水用量: W大=Q大罐?c?Δt=315000?3=105000 kg/hr W中=54400?3=18133.33 kg/hr W小=8151?3=2716.67 kg/hr 小罐考虑培养基冷却用水 以最大工作状态6个大罐、4个中罐、4个小罐,安全系数1.1, 则循环冷却水总量为: 543,3 W,1.1,(1.05,10,6,1.81,10,4,2.72,10,4),10,724.9t/hr总 4)低温循环水(水温9,14?,?t=5?,0.3MPa,夏季使用) 低温水用量: 5Q3.16,10大罐W,,,63200kg/hr大 c,,t1,5 同理 W,10887.8kg/hr中 W,1630.2kg/hr小 取安全系数1.1,设最大工作了为6台大罐,4中罐,4小罐 W,1.1*[6*63120.7,4*(10887.8,1630.2)]所以 总 3,472.1992m/hr 一级种子罐采用培养基实消,蒸汽量需计入培养基,所以 3 W,820kg/hr即0.82m/hr1 所以 3W,W,W,473m/hr5)自来水 总1高峰 ?洗罐用水 也用于制备软水,无盐水,以设备公称容积80%计 3W,80%(V,V,V),0.8*(76.51,14.14,2.28),74.344m 大中小000 ?配料用水 培养基原料大多为固体,所以培养基用水量约为消后培养基体积量 333所以 V,23.87mV,8.607mV,1.485m发中小 3所以 W,33.962m配 ?总计 因为另有日常用水,种子用水,车间清洗用水等,安全系数以1.1计 以每天各有1个罐清洗和配料的高峰用量计所以 W水总=(W+W配)*1.1=(74.344+33.962)*1.1=119.14 m ? 高峰用量为大罐清洗时。 水计量汇总: 54(1)发酵热:大罐=3.16×10 kcal/hr,中罐=5.44×10 kcal/hr, 小罐=8151 kcal/hr; 54(1) 循环冷却水:大罐=1.05×10 kg/hr,中罐=1.81×10 kg/hr, 3小罐=2.72×10 kg/hr,总水量=724.9t/hr (水温20,23?,?t=3?,0.3MPa) 44(2) 低温循环水:大罐=5.31×10 kg/hr,中罐=1.09×10 kg/hr, 3小罐=1.6×10kg/hr,总水量=541.1t/hr (水温9,14?,?t=5?,0.3MPa,夏季使用) 3(4) 自来水:自来水主要用于洗涤与配料,总量238m 6)配电 P总=7*P发+4*(P中+P小)=7*132+4*(55+4)=1160kw 又用电扇空调等需15kW,照明种子等需150kW 取安全系数1.1 所以 P电=1.1*(1160+15+150)=1457.5kw 用电情况汇总:用电主要包括电机搅拌以及其他用电; 各罐电机搅拌总功率=1160计用电功率=1457.5 7)空气 每天有一大罐待工,其气用来压料,搅拌,维持罐压,为安全起见,中罐小罐均按4台工作计算。 Qg=?(vvm)VL=6*0.8*76.51+4*(1.5*14.14*0.7+2*2.28*0.65)=438.5m?/min 3450m/min?要求配套设计空气系统供给压缩空气量。(标准状况下的空气量) 动力车间供应的压缩空气为0.3MPa(表压)40? Q*0.1273,40328.87*0.1313g,3Q,*,*,94.26m/ming0.1,0.32730.4273 8)蒸汽(计算中各管径见?9.2 设备计算) [3] 查《工艺手册》得饱和蒸汽多项特性指标 蒸汽:135?,313.11KPa,热焓651.84kcal/kg,焓(液体)134.90 kcal/kg,汽化热 3516.95kcal/kg,密度1.715kg/m,蒸汽比体积0.5831 m3/kg 动力车间供应的蒸汽为0.3MPa,此时有 3,,958.24kg/mi,560.08J/kgair 焓 ,1,1,,223.159,Pa,sc,4.373kJ,kg,KP比热 黏度 3,,1.599kg/mg重度 A 一级种子罐采用实罐灭菌 直接加热所需蒸汽量*(30%~50%),以40%计 G(t,t)c21*(1,,)*40%,,tc2即= 1.485*1050*(121,20)S1,*(1,15%),412.47 kg560.08,121*1 S3=412.47*40%=164.99 kg S=164.99+412.47=577.46 kg SV412.47,0.5831直接加热所需时间:t,,,0.53hr1,,F22,0.09,0.09,20,3600,,4 (V为蒸汽比体积,F为进蒸汽管道的截面积,,为蒸汽在管道中的流速) 保温阶段t2=0.5hr 所以实消的总时间=t1+t2=1.03hr B 发酵罐,二级种子罐采用连续灭菌 S,5V,,5*76.51*1.599,611.7kgs发发 S,5V,,5*14.14*1.599,113.05kgs中中 C 总计 考虑到其他因素,取安全系数1.3 S,1.3*(164.99,611.7,113.05),1156.7kg总所以 ?8.2 公用工程负荷表 ?8.2.1 自来水负荷表 设备 用水量 备注 使用时间 序号 (hr/d) 数量 小时最大 小时平均 日用量 位号 名称 333(台) (m/hr) (m/hr) (m/d) 1 R101A-D 小罐 4 1 1.485 0.138 3.309 清洗和配料 2 R102A-D 中罐 4 2 5.656 0.47 11(312 清洗 3 R103A-G 大罐 7 3 20.4 2.55 61.21 清洗 其他 24 0.46 0.46 11 其他用水 合计 20.9 3.62 86.83 附:以每天各有1个罐清洗和配料的高峰用量计 ?8.2.2 循环冷却水负荷表 设备 用水量 备注 使用时间 序号 (hr/d) 数量 小时最大 小时平均 日用量 位号 名称 (台) (t/hr) (t/hr) (t/d) 1 R101A-D 小罐 4 24 10.9 10.9 260.8 水温20,23?, ?t=3?,0.3MPa 2 R102A-D 中罐 4 24 72.5 72.5 1740.8 3 R103A-G 大罐 7 24 735 735 17640 合计 724.9 724.9 17397.6 附:以每天有6个大罐、4个中罐、4个小罐同时工作且各一个罐用作培养基冷却计算总量,高峰用量以大罐计
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