土霉素车间工艺课程设计.docx

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1、课程设计题目：年产800吨土霉素工厂设计设计内容 26 页图纸 4 张指导老师： 学生姓名： 学 号： 所在班级： 年产800吨土霉素车间工艺设计摘 要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

2、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.5 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8第2.1节 土霉素生产工艺流程简介8第2.2节 土霉素生产总工艺流程图8第3章 物料衡算9第3.1节土霉素总物料衡算9第3.2节 土霉素干燥工序物料衡算9第3.3节 土霉素脱色结晶工序物料衡算9第3.4节 土霉素酸化稀释过滤工序物料衡算10第3.5节 土霉素发酵工序物料衡算11第4章 设备选型13第4.1节 发酵罐13第4.2节 二级种子罐17第4.3节 一级种子罐19第4.4节 氨水储罐

3、22第4.5节 补料罐22第4.6节 酸化罐22第4.7节 结晶罐23第4.8节 干燥器23第4.9节 车间设备一览表24第5章 车间布置设计25第6章 结论25参考文献26第一章 绪论1.1 引言土霉素Terramycin (Oxytetracycline) 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。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、

4、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800吨（成品含量： 99% ）土霉素工厂设计一、基础数据设计年产量M = 800t/a 成品效价Ud = 1000单位/毫克 年平均发酵水平Uf = 35000单位/毫升 年工作日m = 310 d

5、/a 1、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5%，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以上培养基配比：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

6、3.02.53.03.53.0淀粉2.52.58.06.53.0氯化钠0.40.360.20.4碳酸钙0.60.41.10.40.4磷酸二氢钾0.0050.003磷酸氢二钾0.0050.003植物油42.670.412、提取基本工艺参数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/ml20%氨水密度0.92kg/L酸化加硫酸锌量0.18%

7、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土霉素提取操作工艺参数一览表名称反应时间( + 、)/h装料系数酸化稀释40.70结晶80.701.3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；

8、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第三章

9、 物料衡算3.1总物料衡算纯品土霉素的量：80099% =792 t/a效价：7921091000 =7.921014 单位/a土霉素的生产过程总收率为99%则发酵时的总效价：7.921014/99% =81014 单位/a发酵液的效价：35000单位/ml发酵液的体积：81014/35000 =2.291010 ml =2.29104 m33.2干燥工序物料衡算干晶体重：800（1-1.5% ）=788 t/a湿基含水量：W1=30%/(1-30%) =0.43干基含水量：W2=1.5%/(1-1.5%) =0.02应除去的水分：788（0.43-0.02）=323.08 t/a湿晶体的量：

10、788+323.08 =1111.08 t/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1111.083.58干晶体的量7882.54除去的水分323.081.04总量1111.083.58总量1111.083.583.3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：73.731063500099.24%116%（1-86%）/1370106=303.57 m3氨水：277.5712%=33.31t湿晶体：3.58 t/d母液：277.57+33.31-3.58=307.35t/d表3-2 脱色提取

11、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277.572243.69母液307.352484.41氨水33.31269.26湿晶体3.5328.53总量315.882512.95总量315.882512.953.4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：73.73106350001.16/11000106=272.13 m3滤液：272.131031.02=277.57 t 每天/ t 草酸：73.731032.3%10-3= 1.70黄血盐：73.731030

12、.75%10-3= 0.18硫酸锌：73.731030.18%10-3= 0.13水：73.732= 147.46发酵液：73.731031.58= 116.49总： 265.97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1.7013.71滤液277.572243.69黄血盐0.181.49菌丝10.5984.95硫酸锌0.131.07水169.581370.76发酵液116.49941.66总量288.082328.64总量288.082328.643.5发酵工序物料衡算每天发酵液的量:2.29104/3

13、15=73.73 m3逃液，蒸发，取样，放灌损失总计为总料液的 15%每天损失的量：73.7315%/（1-15%）=13.01 m3每天离开发酵罐的总量：73.73+13.01=86.74m3大罐一个发酵周期内所需全料的量： 32 m3 一天内所需：32/19424=3.95 m3大罐一个发酵周期内所需稀料的量： 17 m3 一天内所需：17/19424=2.10 m3发酵前加入的物料量：（73.73+12.66）-3.95-2.10=80.69 m3 每天 每周期（194/24）黄豆饼粉：80.693%+3.953.5%+2.103%= 2.62 m3 21.19 m3淀粉：80.698%

14、+3.956.5%+2.103%= 6.77 m3 54.76 m3氯化钠：80.690.2%+2.100.4%= 0.17 m3 1.37 m3碳酸钙：80.691.1%+3.950.4%+2.100.4%=0.91 m3 7.37 m3植物油：80.690.4%+2.101%= 0.34 m3 2.79 m3接种量：80.6920%/19424= 1.61 m3 13.04 m3碱：80.690.0156= 0.09 m3 0.73 m3配料水： 71.93 m3 581.43 m3表4 发酵工序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

15、)体积（m3/周期)黄豆饼粉2.6221.19发酵液73.73595.98淀粉6.7754.76损失13.01105.16氯化钠0.171.37碳酸钙0.917.37植物油0.342.79接种量1.6113.04氨（碱）0.090.73配料水71.93581.43总量86.74701.15总量86.74701.15第四章 设备选型4.1发酵罐4.1.1发酵罐的选型选用机械涡轮搅拌通风发酵罐。4.1.2生产能力、数量和容积的确定 4.1.2.1发酵罐容积的确定：选用200m3罐，全容积为230m3 4.1.2.2生产能力的计算：选用公称容积为200 m3的发酵罐，装料系数为0.7,那么该罐生产土

16、霉素的能力为: 2000.7=140 (m3)由前面的物料衡算中，已知年产800吨土霉素的工厂,日产73.73 m3的土霉素。发酵的操作时间需要194h(其中发酵时间184h),这样生产需要的发酵罐应为：N=73.73/140194/24=4.26 （罐）取整后需5台每日投（放）罐次为：73.73/140=0.53 (罐)4.1.2.3设备容积的计算：由前面的物料衡算中，已知年产800吨土霉素的工厂,日产73.73 m3的土霉素，每天的发酵液的量：V0=73.73 (m3/d)所需设备总容积：V=73.73194/(240.7)= 851.41(m3)查表公称容积为200 m3的发酵罐，总容积

17、为230m3。则5台发酵罐的总容积为：2305=1150 m3851.41 m3,可满足需要4.1.2.4主要尺寸公称容积VN(m3)罐内径D(mm）圆筒高H0(mm)封头高h0(mm)罐体总高H(mm)不计上封头容积(m3)全容积(m3)搅拌器直径D(mm)搅拌转速n(r/min)电动机功率N(kW)20050001000013001260022323017001502304.1.2.5搅拌轴功率（见上表）4.1.2.6冷却面积的计算：按发酵生成热高峰、一年中最热的半个月的气温、冷却水可能到最高温的条件下，设计冷却面积。取qmax=4.186000 KJ/( m3 h)采用竖式列管式换热器，

18、取经验值K=4.18500 KJ/( m3 h)tm=（t1-t2）/(lnt1/t2)=(12-5)/(ln12/5)=8 ()每天装0.53罐，每罐实际装液量为: 73.73/0.53=139.11 (m3)换热面积:F=4.186000139.11/(4.185008)=208.66 (m3)4.1.2.7设备结构的工艺设计1).空气分布器：单管通风 2).挡板：不设挡板3).密封方式：机械密封4).冷却管布置a) 最高热负荷下的耗水量：W=4.186000139.11/(4.18（27-20）=1.19105 （kg/h）=33.12(kg/s)则冷却水体积流量为W=0.03312m3

19、/s，取冷却水在竖直蛇管中的流速为v=1m/s,冷却管总截面积:S总=0.03312/1=0.03312 (m2)进水总管直径d总2= S总/0.785,解出 d总=0.21 （m）b) 冷却管组数和管径设冷却管径为d0，组数为n则：S总=0.785 nd02，根据本罐情况，取n=8，求出管径： d0=0.073 （m）查表取893.5无缝钢管，d内=82mm，d内d0，可满足要求，d平均=86 mm。取竖蛇管端部U型弯管曲率半径为250 mm，则两直管距离为500 mm，两端弯管总长度：l0=D=3.14500=1570 mmc) 冷却管总长度L计算已知冷却总面积F=208.66m2，无缝钢

20、管893.5每米冷却面积为：F0=3.140.0861=0.27（m2）则冷却管总长度：L=208.66/0.27=772.82 （m）冷却管体积：V=0.7850.0862772.82=4.49(m3)d) 每组管长L0和管组高度每组管长:L0= L/n=772.82/8=96.6 (m)另需连接管8m：L实际=L+8=780.82 （m）可排竖直蛇管的高度，设为静液面高度，下部可伸入封头250mm。设发酵罐内附件占体积为0.5 m3，则：V总=V液+V管+V附件=（780.82/8）+4.49+0.5=102.59 (m3) 筒体部分液深：（V总-V封）/S截=（102.59-17）/(0

21、.78552)=4.36 (m)竖直蛇管总高:H管=4.36+0.5=4.86（m）又两端弯管总长：l0=1570 mm，两端弯管总高为500mm则直管部分高度：h=H管-500=5190 （mm）则一圈管长：l=2h+ l0=25190+1570=11950(mm) e) 每组管子圈数n0n0= L0/l=96.6/11.95=8.08 (圈)管间距为：2.5d外=2.50.089=0.23 (m)竖蛇管与罐壁的最小距离为0.2m，可算出与搅拌器的距离为0.23m0.2m，在允许范围内。作图表明，各组冷却管相互无影响。如发现无法排下这么多冷却管，可考虑增大管径，或增加冷却管组数f) 校核冷却

22、管传热面积F实=d平均L实际=3.140.086780.82=210.85 （m2）F实F，可满足要求。4.1.2.8设备材料的选择优先考虑满足工艺要求，其次是经济性。本设计选A3钢，以降低设备费用。4.1.2.9接管设计a) 接管长度h设计 管直径的大小和有无保温层，一般取100200mm。b) 接管直径的确定按排料管（也是通风管）为例计算其管径。发酵罐装料140m3，2h之内排空，物料体积流量：Q=140/3600/2=0.02 (m3/s)发酵液流速取v=1m/s排料管截面积：S料=Q/v=0.02/1=0.02 (m2)管径d：d2= S料/0.785,解出d=0.16 （m）=160

23、 mm取无缝钢管21925，其内径169mm160mm，适用。按通风管计算，通风比2vvm(0.1MPa，20)通风量：Q=1402=280(m3/min)=4.7（m3/s）折算到工作状态(0.35MPa，30)下的风量：Qf=4.70.1（273+30）/(0.35(273+20)=1.4（m3/s）取风速：v=25 m/s则通风管截面积：Sf= Qf/v=1.4/25=0.056 (m2)则通风管径：df2=Sf/0.785,解出df=0.27 （m）因通风管也是排料管，故取21925无缝钢管。排料时间复核 ：物料流量Q=0.02 m3/s，流速v=1m/s， 管道截面积：S=0.785

24、0.1692=0.022(m2)相应流量比：P=Q/Sv=0.02/(0.0221)=0.9倍排料时间：t=20.9=1.8（h）4.1.2.11支座选择裙式支座4.2二级种子罐4.2.1选型 选择机械搅拌通风发酵罐4.2.2容积和数量的确定V种=230*2%*(1+15%)/0.7=7.56m3n种=5*48/194=1.24，圆整取2个。4.2.3主要尺寸的确定选择10m3的发酵罐具体尺寸如下：公称容积VN (m3)罐内径D（mm）圆筒高H0（mm）封头高h0（mm）罐体总高H（mm）不计上封头容积（m3）全容积（m3）搅拌器直径D(mm)搅拌转速n（r/min）电动机功率N（kW）101

25、800360047545009.9810.8630145137.56/10100%=75.6%选择公称容积是1 0m3 的种子罐2个。罐的内径：1800mm；封头高度：475mm；封头容积：0.826m3。4.2.4冷却面积的计算 取qmax=4.186000 KJ/( m3 h)Q=4.1860001.4=3.5104 KJ/( m3 h)采用夹套式换热器，取经验值K=4.18200 KJ/( m3 h)t1=32-23=9 t2=32-27=5 t1/2F，可满足工艺要求4.2.5 设备材料的选择选择A3不锈钢材质罐4.2.6 设备结构的工艺设计a. 挡板b.搅拌器c.进风管（进出料管）管

26、底距罐30mm向下单管按通风管计算管径 通风比1.5vvm(0.1MPa，20)通风量：Q=7.561.5=11.3 （m3/min）=0.19 (m3/s)折算到工作状态(0.4MPa，32)下的风量:Qf=0.190.1/0.4(273+32)/(273+20) =4.910-3 (m3/s)取风速v=20 m3/s， 则通风管径： d12=4.910-3/(0.78520)d1=0.056m=56 mm按排料管（也是通风管）计算管径。装料0.775m3，20min之内送完，物料体积流量：Q=7.56/(20 60)=0.0063 (m3/s)物料流速取v=0.5m/s，排料管截面积：S料

27、=Q/v=0.0063/0.5=0.013 m2管径：d22= S料/0.785d2=0.13 m =130 mm取d1，d2两者大值，作为进（气）管，取管径D=130mm。查金属材料表取16810无缝钢管。d.冷却水管由前知需冷却热量：Q=3.5104 KJ/( m3 h)冷却水温变化23-27，则耗水量：W=Q/(cw(t2-t1)= 3.5104/(4.18(27-23)=2093 (kg/h)=0.00058 m3/s取水流速v=1 m/s,，则冷却管径：d2=0.00058/0.785d=0.027 m查金属材料表取焊接管Dg=30mm可满足要求，取冷却水接管长度h=100mm。4.

28、2.7支座选型 支撑式支座，将种子罐置于楼板上。4.3一级种子罐4.3.1选型 选择机械搅拌通风发酵罐4.3.2容积和数量的确定V种=10.8*2%*(1+15%)/0.7=0.36m3n种=1*38/48=0.79，圆整取1个。4.3.3主要尺寸的确定选择1m3的发酵罐具体尺寸如下：公称容积VN /m3罐内径D/mm圆筒高H0/mm封头高h0/mm罐体总高H/mm不计上封头容积/m3全容积/m3搅拌器直径D/mm搅拌转速n（r/min）电动机功率N/kW1900180025023001.251.363152201.5选择公称容积是1m3 的种子罐1个。罐的内径：900mm；封头高度：250m

29、m；封头容积：0.112m3。4.3.4冷却面积的计算取qmax=4.186000 KJ/( m3 h)Q=4.1860000.775=1.94104 KJ/( m3 h)采用夹套式换热器，取经验值K=4.18200 KJ/( m3 h)t1=32-23=9 t2=32-27=5 t1/2F，可满足工艺要求4.3.5 设备材料的选择选择不锈钢材质罐4.3.6设备结构的工艺设计a. 挡板b.搅拌器c.进风管（进出料管）管底距罐30mm向下单管按通风管计算管径 通风比0.65vvm(0.1MPa，20)通风量：Q=0.7750.65=0.050 （m3/min）=0.0084 (m3/s)折算到工

30、作状态(0.4MPa，32)下的风量:Qf=0.00840.1/0.4(273+32)/(273+20) =210-4 (m3/s)取风速v=20 m3/s， 则通风管径： d12=210-4/(0.78520)d1=0.037 m=37 mm按排料管（也是通风管）计算管径。装料0.775m3，20min之内送完，物料体积流量：Q=0.775/20 60=0.00065 (m3/s)物料流速取v=0.5m/s，排料管截面积：S料=Q/v=0.00065/0.5=0.0013 m2管径：d22= S料/0.785d2=0.04 m =40 mm取d1，d2两者大值，作为进（气）管，取管径D=40

31、mm。查金属材料表取483无缝钢管。d.冷却水管由前知需冷却热量：Q=1.94104 KJ/( m3 h)冷却水温变化23-27，则耗水量：W=Q/(cw(t2-t1)= 1.94104/(4.18(27-23)=1160 (kg/h)=0.00032 m3/s取水流速v=1 m/s,，则冷却管径：d2=0.00032/0.785d=0.02 m查金属材料表取焊接管Dg=25mm可满足要求，取冷却水接管长度h=100mm。4.3.7支座选型 支撑式支座，将种子罐置于楼板上。4.4氨水储罐由脱色提取工序物料衡算的计算过程可知，氨水每天的通入量为33.31t氨水的密度0.92kg/l,氨水的体积3

32、3.31/0.92=36.21 m3设通氨罐的直径是D，高是H=1.5D，则体积V=0.785D2H,解出D=3.13m则可选用直径为4m，高为6m的通氨罐，该通氨罐的体积为75.36 m34.5补料罐4.5.1全料罐一天内所需要补充的全料是 3.95 m3设全料罐的直径是D，高是H=1.5D，则体积V=0.785D2H，解出D=1.50m则可选用直径为2m，高为3m的全料罐，该全料罐的体积为9.42 m34.5.2稀料罐一天内所需要补充的稀料是2.10 m3设稀料罐的直径是D，高是H=1.5D，则体积V=0.785D2H，解出D=1.21m则可选用直径为1.5m，高为2.25m的稀料罐，该稀

33、料罐的体积为3.97 m34.6酸化罐酸化罐一个周期要装料2149.89t，滤液密度为1.02kg/l，则所需酸化的体积为2107.74 m3因发酵的周期是194小时，酸化稀释反应时间是4小时，每酸化一次所需要的酸化罐的体积43.46 m3设酸化罐的直径是D，高是H=1.5D，则体积V=0.785D2H，解出D=3.33m则可选用直径为4m，高为6m的酸化罐，该酸化罐的体积为75.36 m3 装料系数=43.46/75.36=57.67%70%.符合要求.4.7结晶罐酸化过滤后的滤液全部进入结晶罐,结晶罐的体积要求即是能够容纳全部的滤液,所需酸化的体积为2107.74 m3,结晶罐的体积为21

34、07.74 m3因发酵的周期是194小时，结晶反应时间是8小时，每结晶一次所需要的酸化罐的体积86.92 m3设结晶罐的直径是D，高是H=1.5D，则体积V=0.785D2H，解出D=4.19m则可选用直径为5m，高为7.5m的结晶罐，该结晶罐的体积为147.19 m3 装料系数=86.92/147.19=59.05%70%.符合要求.4.8干燥器设备选型选喷雾干燥器。喷雾干燥技术是使液体物料经过雾化，进入热的干燥介质后转变成粉状或颗粒状固体的干燥工艺过程。优点有：1.干燥速度迅速，因被雾化的液滴一般为10200um，其表面积非常大，在高温气流中瞬间即可完成95%以上的水粉蒸发量，完成全部干燥

35、的时间仅需530s。2.在恒速干燥段，液滴的温度接近于使用的高温空气的湿球温度，物料不会因为高温空气影响其产品质量，故而热敏性物料、生物制品和药物制品、基本上能接近真空下干燥的标准。同时，过程容易实现自动化。4.8.1干燥条件混合气体由45oC加热到150oC，喷雾干燥器进口温度150 oC，喷雾干燥器出口温度110 oC，物料出口温度60 oC，进口温度60 oC，采用压力式雾化器雾化。4.8.2由物料衡算可知.湿基含水量W1=30%，干基含水量W2=1.5%,水分的蒸发量W=1.04t/d，湿物料的量G1=3.58t/d,干物料的量G2=2.54t/d.根据环境温度为20 oC.相对湿度8

36、0%,在I-H图上查得X0=0.018kg水蒸气/kg绝干空气.I0=49.24KJ/kg干空气.当t1=160 oC,t2=80 oC时,在I-H图上查得I1=I2=192KJ/kg干空气X=0.0425kg水蒸气/kg干空气.L=W/（X2-X0）=1.04103/(0.0425-0.018)=42448kg干空气/d.求得空气在20 oC的比容v0=0.862m3/kg干空气,则进风量为V0=Lv0=424480.862=36590 m3/d4.8.3排风量根据计算,80 oC尾气排出时的含湿空气比容v2=1.088m3/kg干空气排风量V2=Lv2=424481.088=46183 m

37、3/d4.8.4总热耗理论热耗Qt=L(I2-I0)= 42448 *(192.59-49.24)= 6084920Kj/d设定设备热量损耗为8%实际总热耗Qp= Qt/nn= 6084920/(1-8%)=6614043 Kj/d4.8.5.空气加热器面积查饱和水蒸气性质表得到,当表压0.8MPa时,饱和蒸汽温度T=174.5 oC 其比热焓为I=2777.5kj/kg,冷凝水比热焓i=739.4kj/kg 对数平均温度为 tm=(T-t0)-(T-t1)/ln(T-t0)/(T-t1)=(174.5-20)-(174.5-160)/ln(174.5-20)/(174.5-160)=59.1

38、7 oC加热器面积F=Qp/Ktm=6614043/83.74/59.17=1334.85m24.8.6蒸汽用量D= Qp/(1-i)= 6614043/(2777.5-739.4)= 3245kg蒸汽/d4.8.7布袋除尘器的面积和袋数一般情况下布袋负荷去q=180m3/( m3h) 则袋滤器面积Fd=V/q=31506/180=175m2 若布袋直径120L2000 则布袋数Z=F/(3.14dL)=232袋4.9 车间设备一览表表4-1 设备一览表设备名称台数规格与型号材料备注三级发酵罐5200m3A3钢专业设备二级发酵罐210 m3A3钢专业设备一级发酵罐11m3A3钢专业设备氨水储罐

39、175.36 m3A3钢专业设备全料罐19.42m3A3钢专业设备稀料罐13.97m3A3钢专业设备酸化罐175.36 m3A3钢专业设备结晶罐1147.19 m3A3钢专业设备第五章 车间布置见附图第六章 结论本工艺流程只是初步对土霉素发酵提取工序进行的设计，还有更多可以优化的地方，如酸化工艺可以用磷酸替代草酸，结晶前对脱色液进行超滤可得到注射用土霉素溶液。参考文献：1:李永丽.酸化提取工艺的研究J.内蒙古石油化工.2009,11:6-72:王树民.硫酸铅法回收土霉素发酵废液中的草酸J.河北大学学报.23(45)-47.3:魏有权,王化军,张强.液膜技术分离回收发酵废液中土霉素的试验研究J.中国抗生素杂志.28(6):335-337.