毕业论文-生物催化法生产r-扁桃酸及其年产500吨规模的工厂工艺设计

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1、浙江工业大学硕士学位论文硕士学位论文论文题目：生物催化法生产R-扁桃酸及其年产500吨规模的工厂工艺设计作者姓名沈祝飞指导教师郑裕国教授薛亚平副教授学科专业生物工程所在学院生环学院提交日期2013年5月浙江工业大学硕士学位论文BiocatalyticsynthesisofR-mandelicacidandprocessdesignof500t/ascaleSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyforMasterDegreeWrittenbyShenzhufeiMajoringinBiologica

2、lEngineeringSupervisedbyProfessorZhengYuguoCollegeofBiologicalandEnvironmentalEngineeringofZhejiangUniversityofTechnologyMay,2013浙江工业大学硕士学位论文目录摘要IABSTRACTIII第一章文献综述11.1简介11.2R-MA的工业合成方法21.3生物催化法合成R-MA61.3.1脂肪酶法生物催化合成R-MA61.3.2氧化还原酶催化合成R-MA71.3.3腈水解酶催化合成R-MA81.4腈水解酶研究概况91.5

3、生物制药过程放大研究进展121.5.1生物制药工艺设计121.5.2生物工程优化与放大121.5.3生物反应器设计141.6本论文的研究目的与内容15第二章生物催化法生产R-MA小试试验工艺研究162.1发酵产酶工段工艺172.1.1材料和方法172.1.1.1菌株172.1.1.2培养基172.1.1.3菌种培养条件182.1.1.4生物量测定182.1.1.5腈水解酶活力测定192.1.2诱导剂的选择192.1.3发酵温度优化202.1.4最优条件下5L发酵罐中培养212.1.5pH连续调控对产酶的影响222.1.6补加甘油对产酶的影响

4、232.1.7小结242.2不对称水解工段工艺252.2.1材料与方法252.2.1.1酶催化剂252.2.1.2静息细胞制备252.2.1.3主要试剂252.2.1.4腈水解酶活力测定252.2.1.5HPLC分析方法262.2.1.6薄层色谱层析(TLC)262.2.2pH对腈水解酶活性的影响262.2.3温度对酶活性的影响272.2.4不同底物浓度对腈水解酶活性的影响292.2.5金属离子对转化反应的影响302.2.6助溶剂对催化反应的影响32浙江工业大学硕士学位论文2.2.7分批补料催化生产R-MA332.2.8小结342.3分离纯

5、化工段工艺35第三章生物催化法生产R-MA工艺放大研究383.1产腈水解酶发酵罐放大工艺研究383.23L催化体系与100mL体系反应结果比较413.3小试工艺路线修正423.3.1发酵液中催化反应的研究433.3.2离子交换层析分离纯化R-MA433.4本章小节44第四章年产500tR-MA的工艺设计464.1概论464.1.1设计任务464.1.2设计的技术依据464.1.3设计原则464.1.4工艺流程464.2发酵工段工艺474.2.1操作流程484.2.2灭菌操作484.2.3操作要点494.3物料衡算494.3.1生产规模494

6、.3.1.1生产批量494.3.1.2各阶段产量494.3.1.3种子罐公称体积504.3.1.4罐参数汇总504.3.2发酵罐进出物料衡算504.3.2.1发酵培养基原料计算504.3.2.2发酵罐进出物料514.3.2.3发酵罐设计524.3.2.4发酵罐物料平衡图544.3.2.5发酵罐示意图564.3.3不对称水解工段物料平衡564.3.4离子交换树脂HZ202计算574.3.5制备R-MA总物料衡算574.4能耗分析584.4.1蒸汽耗量分析584.4.1.1发酵空消与实消584.4.1.2干燥工段584.4.1.3蒸发结晶精提取

7、工段594.4.2冷却水耗量分析594.4.2.1发酵工段594.4.2.2双效浓缩器浓缩工段594.5经济效益分析60浙江工业大学硕士学位论文4.5.1年经营费用计算604.5.1.1折旧费和大修费604.5.1.2原材料、燃料消耗费用604.5.2利润、利润率、投资回收期计算614.5.2.1利润614.5.2.2利润率614.5.2.3投资回收期614.5.3生产盈亏平衡点614.6车间布置614.6.1车间区域和工艺设备布置原则614.6.2工艺过程工序划分624.6.3车间区域布置及其环境设计等级确定624.7“三废”处理62第五

8、章结语64参考文献65附录一：工艺流程图69附录二：发酵罐示意图70附录三：车间布置平面图71致谢73浙江工业大学硕士学位论文浙江工业大学硕士学位论文生物催化法生产R-扁桃酸及其