泰妙菌素生部分参数的计算.doc

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1、400m3泰妙菌素生产部分参数的计算一、能量衡算1、发酵的热效应计算Q=QF.VL（单位；Kcal）抗生素发酵的比热为QF=4800Kcal/m3.hVL——为发酵液的体积，（发酵液的体积为发酵大罐的公称容积的75%；发酵液的体积为发酵中罐的公称容积的70%；发酵液的体积为发酵小罐的公称容积的65%。）发酵大罐（50m3）的发酵热单台：Q=QF.VL=4800×50×75%=1.8×105（Kcal）8台：Q=QF.VL=4800×50×75%×8=1.44×106（Kcal）一级种子罐（1.25m3）的发酵热单台：Q=QF.VL=4800×1.25×65%=3.9×103（Kcal）5台

2、：Q=QF.VL=4800×1.25×65%×5=1.95×104（Kcal）二级种子罐（10m3）的发酵热5台：Q=QF.VL=4800×10×65%×5=1.56×105（Kcal）各发酵罐的发酵热Q=1.44×106＋1.56×105＋1.95×104=1.6155×106（Kcal）综上所述：各发酵罐的发酵热为1.6155×106（Kcal），选择的冷冻机的冷冻量为162万大卡，就合适了。2、水的计算（1）、循环冷却水（冷却水温度：20~25℃，温差△t=5℃，压力P=0.3Mpa）（a）循环冷却水的用量（抗生素发酵的比热为QF=4800Kcal/m3.h）W=发酵罐（50m3）循

3、环冷却水单台W50=　　　　　==36000（Kg/h）8台W50=　　　　　==288000（Kg/h）二级种子罐（10m3）循环冷却水5台W10=　　　　　=5×=31200（Kg/h）一级种子罐（1.25m3）循环冷却水5台W1.25=　　　　　=5×=3900（Kg/h）若以上各罐均工作，并取安全系数：1.2，循环冷却水的用量为：W=1.2（288000＋31200+3900）　=323100（Kg/h）=323.1（t/h）（b）考虑到一、二级种子罐实消所用冷却水，取传热系数K=200Kcal/m3.h.℃，设冷却水进口温度为20℃，出口温度为25℃，取冷却时间为2小时。小罐实消

4、时冷却水用量W==二级种子罐（10m3）实消时冷却水用量W10=　　　　　==420（Kg/h）一级种子罐（1.25m3）实消时冷却水用量W1.25=　　　　　==56（Kg/h）各小罐实消用冷却水W总=420＋56=476（Kg/h）综上（a）（b）两项，在高峰时段，冷却水用量为各罐用冷却水量W总=323100＋476=323576（Kg/h）=323.6（t/h）（2）、低温冷却水（水温度：9~14℃，温差△t=5℃，压力P=0.3Mpa，夏季使用）低温冷却水的用量W=发酵罐（50m3）低温冷却水单台W50=　　　　　==36000（Kg/h）8台W50=　　　　　==288000（K

5、g/h）二级种子罐（10m3）循环低温冷却水5台W10=　　　　　=5×=31200（Kg/h）一级种子罐（1.25m3）循环低温冷却水5台W1.25=　　　　　=5×=3900（Kg/h）若以上各罐均工作，并取安全系数：1.2，循环低温冷却水的用量为：W=1.2（288000＋31200+3900）　=323100（Kg/h）=323.1（t/h）（3）、自来水用量a、洗涤用水中、小罐采用浸泡的方式清洗，用水量取设备公称容积的80%。则发酵罐（20~50m3）的用水量W=80%V单台W50=80%×50=40m3二级种子罐（10m3）的用水量W=80%V单台W10=80%×10=8m3一

6、级种子罐（1.25m3）的用水量W=80%V单台W1.25=80%×1.25=1m3b、配料用水因为培养基原料大都是固体所以配料用水量一般约等于培养基体积配料用水WW50=50m3W10=10m3W1.25=1.25m3各种罐的配料用水量W=1.25+10+50=61.25m3自来水总量，并取安全系数1.2，则自来水总量W=1.2×（49+61.25）=132.3m33、蒸汽（蒸汽参数：135℃，密度ρ=1.729kg/m3焓653.31Kcal/kg汽化热517.51Kcal/kg）1）、大罐、中罐（公称容积≥10m3）采用空消，所用蒸汽量S，一般按罐体全容积的5倍计算。S=5V.ρ发酵

7、罐S50=5V.ρ=5×（50+4.6）×1.729=472kg二级种子罐S10=5V.ρ=5×（10+1.6）×1.729=100kg2）、小罐、补料罐采用实消，所用蒸汽量S以直接加热后保温计算，料液比热均为1Kcal/kg.℃直接蒸汽加热汽耗S1，S1=×（1+η）　　　　　（η取10%）保温阶段汽耗S2S2=（30%~50%）S1（取40%）则实消汽耗SS=S1+S2=×（1+η）×（1+40%）一级种子罐S1.2