年产1000吨饲用酸性蛋白酶的生产工艺设计课程设计(编辑修改稿)

年产1000吨饲用酸性蛋白酶的生产工艺设计课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

图 61 传动部卧式电动机联轴图 四台发酵罐采用二种减速箱 , 前二台罐为迸口减速箱 , 减速箱内装有一对直齿轮和一对弧形伞齿轮 , 结构简单 , 维修方便 , 一般只有伞齿轮及进轴、轴承损中北大学 2020 年发酵工程课程设计说明书 第 11页 坏要维修更新。 后二台罐采用国产福州发电设备厂生产的行星齿轮箱 , 箱内加设一对弧形伞齿轮使进轴作 90176。 变向 , 由联轴节与卧式电动机相联。 与进口减速箱比 , 结构复杂、行星轮坏很难修理。 部轴承座 , 内装中型普通轴承一粒 , 轻型平面受力轴承一粒 ， 轴承上端轴头由夹壳联轴节与减速箱出轴 联接。 设计少放一部轴承降低传动架约米的高度 , 增强了减速箱及电机在罐顶上的稳定性。 罐内设计放二部轴瓦来定位罐内轴与上主轴的同心度 , 上部轴瓦在盘管上方 , 下部轴瓦安装在轴端。 轴瓦、轴套材质均为铸铁。 只要上下轴垂直同心度装得好 , 轴瓦、轴套半年到一年更换一次。 , 冷却面积及冷却管的设计非常重要 , 既要考虑排作形式 , 又要起到最好冷却效果 , 还要便于安装维修。 设计中采取盘管式 , 列管式同时采用的做法 , 加设盘管组相对来讲好布置 , 可利用盘管间之间隙当楼梯用 , 给安装及今后维修带来很大方便。 加设 列管组可弥补全用盘管时需用冷却面积的管量放不下和盘管无档板作用的缺点。 考虑罐径大 , 放热量集中冷却效果一定要好 ,所以又在冷却管的合理进出水上做文章 , 采用快进快出的接管法 , 就是把盘管列管分成多组 , 使冷却水分成多路进多路出 , 以水在冷却管内 米 /秒停留 1 分钟来分组。 与发酵液热交换后的热水汇集总管进热水池、再用泵送冷却塔 , 冷却后的水进冷水池 ,由泵供送发酵罐进水用。 原则冷却塔循环水量要大于发酵用水量约倍 , 保证热水通过冷却塔及时降温到气温夏天满足发酵冷却用水的需要 ,如图 图 62 发酵罐冷却管设计 中北大学 2020 年发酵工程课程设计说明书 第 12页 次直接影响到产酸及搅拌功率 , 由于罐体矮胖形 , 罐径大 ,， 设计采用大桨叶 , 低转速。 底道桨 Φ1900， 八弯叶 , 中道桨小 , 六弯叶 , 转速。 所以 , 采用高通风 , 大桨叶 , 低转速搅抖 ,可降低搅拌功率 , 同样达到高产酸的效果。 桨叶叶片做成可装拆 式 , 部件拿进罐内后组装 , 用不 锈 螺栓把 叶片锁紧在园盘上 , 给运输安装带来方便 , 司时罐顶人孔可缩小 , 开 Φ600 即可。 八万叶轮尺寸如下： 叶径 d==5200=1900mm， 盘径 d==1900=1175mm， 叶片高 h==1900=280mm， 叶片弧长 L==1900=760mm， 风管： 罐压 ： ，罐温 ： 35℃ ， 培养基量： 最大通风比 1： 时 120 m3。 液柱高度 ： H= 米，风管出口压 P=。 贮气筒压头 P（供气最低压力）：空气输送管道阻力 ，二级空气过滤器阻力。 故 P=++=（绝对压力） （ 管径根据通风量计算 , 在盘管上放二付不锈法兰 , 便于安装 及今后清洗，盘管径等于低道桨径。 盘管放在底道桨叶片下面 , 盘管下方开三排小孔 ,， 二排成 45176。 角， 小孔径 Φ4~6， 交叉排列、这样有利于罐底部液体中北大学 2020 年发酵工程课程设计说明书 第 13页 的搅拌和通风 , 且不易被固体物堵塞 , 孔数根据盘管内截面积计算 , 小孔总面积镇盘管内截面积 , 使 风通过各个小孔时有产生喷力。 , 放料管从罐底中接出斜穿过水泥墩壁排水孔引接到打料泵送等电点提取。 避免了裙座造成罐底难清洗 , 死角多 , 长杂菌、难消毒的缺点。 整台罐底下通风好 , 阳光照 , 清洗消毒非 常方便。 2 目不锈钢网来捕集罐内螺褚全、螺母等另部件的脱落回收 , 给查罐时及时提供维修信息 ,保证了放料阀、打料泵不易损 坏 , 使用安全可靠性。 发酵罐壁厚 罐体壁厚 中北大学 2020 年发酵工程课程设计说明书 第 14页 δ1=pD/(2σψp)+C （ 62） 式（ 62）中： p— 耐受压强（取 ） ψ— 焊缝系数，双面焊取 ，无缝焊取 σ— 设计温度下的许用应力（不锈钢焊接压力容器许用应力为150℃ ,137 MPa） C— 腐蚀裕度，当 δ C10mm时， C=3mm 解得罐体壁厚 δ1=pD/(2σψp)+C=1500/（ 2137） +3=4. 7 mm 取整为 δ1=5 mm 封头壁厚 δ2=pDy/(2σψ) +C （ 63） 式（ 63）中： p— 耐受压强（取 ） y— 开孔系数，取 ψ— 焊缝系数，双面焊取 ，无缝焊取 σ— 设计温度下的许用应力（不锈钢焊接压力容器许用应力为150℃ ,137 MPa） C— 腐蚀裕度，当 δ C10mm时， C=3mm 解得封头壁厚 δ2=pDy/(2σψ)+C=1500（ 2137） +3= mm 取整为 δ2=7 mm 发酵罐个数的确定 已知年产量为 1000 吨，一年有 300 个工作日， 黑曲霉 发酵周期 T=48h=2d，其中清理发酵罐 1 天，产量为 50 g/L，罐压 ㎏ /㎝ 2。 查相关资料有：酸性蛋白酶发酵周期 48h，清理及维修发酵罐时间为 1 天，则发酵总时间为 3 天，产量为 50g/L,灭菌时间为 5h，发酵液预处理收率约为 90 %，提取时的收率约为 95%，浓缩干燥收率为 90%，装料系数为 60% 一年需放罐的次数： 300247。 3=100 次 每批次产酸性蛋白酶 1000/100=10 吨 总提取率为： 90 %95%90 %=% 中北大学 2020 年发酵工程课程设计说明书 第 15页 假设用一台发酵罐，则发酵罐的体积 V=101000/%/60%/50= m3 选 发酵罐的公称体积为 200 m3，则 需要发酵罐 3 个，则购置 4 台发酵罐，一台备用。 发酵罐附属结构的计算 搅拌器 搅拌桨叶形式及档 次直接影响到产酸及搅拌功率 , 由于罐体矮胖形 , 罐径大 ,， 设计采用大桨叶 , 低转速。 底道桨 Φ1900， 八弯叶 , 中道桨小 , 六弯叶 , 转速。 所以 , 采用高通风 , 大桨叶 , 低转速搅抖 ,可降低搅拌功率 , 同样达到高产酸的效果。 桨叶叶片做成可装拆 式 , 部件拿进罐内后组装 , 用不 锈 螺栓把 叶片锁紧在园盘上 , 给运输安装带来方便 , 司时罐顶人孔可缩小 , 开 Φ600 即可。 八万叶轮尺寸如下： 叶 径 d==5200=1900mm， 盘径 d==1900=1175mm，。