年产1万吨L-赖氨酸干粉工厂的设计-发酵工段及车间的设计（lunwen+CAD图纸）

目 录
第1章 引 言 2
1.1 研究背景 2
1.2 设计的任务及主要设计内容 3
1.3 设计的规模及产品 3
1.4 工艺技术参数 3
1.4.1 生产基础数据 3
1.4.2 种子培养基 3
1.4.3 发酵培养基 4
第2章 厂址的选择 4
2.1 厂址选择的重要性 5
2.2 厂址选择的原则 5
第3章 工厂总平面设计 5
3.1总平面设计内容 5
3.2 总平面设计的原则 6
3.3 工厂建筑物面积设计 6
第4章 赖氨酸生产工艺 7
4.1 赖氨酸生产工艺 7
4.1.1 赖氨酸生产工艺概述 7
4.1.2 工艺的选择： 8
4.2 原料预处理及淀粉水解糖制备 10
4.2.1 原料的预处理 10
4.2.2 淀粉水解糖制备 11
4.2.3 工艺操作规程 11
4.3 种子扩大培养及赖氨酸发酵 12
4.3.1 总体情况 12
4.3.2 车间操作规程 12
第5章 物料衡算和能量衡算 14
5.1发酵车间的物料衡算 14
5.1.1发酵液量 14
5.1.2 发酵液配制需糖量 15
5.1.3 二级种子液量 15
5.1.4 二级种子培养液所需糖量 15
5.1.5生产一周期赖氨酸需总糖量 15
5.1.6 耗用淀粉的原料量 15
5.1.7 发酵培养基硫酸铵耗用量 15
5.1.8 二级种子硫酸铵耗用量 15
5.1.9 玉米浆耗用量 15
5.1.10 磷酸二氢钾耗用量 16
5.1.11 硫酸镁耗用量 16
5.1.12 碳酸钙用量 16
5.1.13L-苏氨酸钠耗用量 16
5.1.14物料衡算总量 16
5.2 赖氨酸发酵车间的能量衡算 17
5.2.1蒸汽消耗量计算: 17
5.2.2冷却水消耗量计算 18
第6章 设备选型 18
6.1 发酵罐的选择 18
6.2种子罐的选择 19
6.3搅拌器轴功率的计算 20
6.3.1发酵罐搅拌器 20
6.3.2种子罐搅拌器 21
6.4贮罐计算 21
6.5配料罐的计算 21
6.5.1发酵罐配料罐 21
6.5.2种子罐配料罐 21
6.6离心机计算 21
6.7主要设备一览表 22
第7章 环境保护与安全生产 22
7.1 概述 22
7.1.1治理标准如下： 22
7.1.2环保设计 22
7.2 三废处理 23
7.2.1废气的处理 23
7.2.2废水的处理 23
7.2.3废渣的处理 24
1.2 设计的任务及主要设计内容
赖氨酸生产全过程可划分为四个阶段：(1)培养基的配置；（2）菌种的扩大培养及赖氨酸发酵；（3）赖氨酸的提取与纯化；
本设计的任务是对一个年产一万吨赖氨酸厂的工艺设计，主要是赖氨酸的发酵阶段设计。设计的内容包括工艺流程：物料能量衡算；设备计算机选型；工艺设置及车间设计；主要设备工艺设计；等等。
1.3 设计的规模及产品
设计生产规模为年产一万吨赖氨酸厂的发酵提取工段，成品为赖氨酸。
1.4 工艺技术参数[1]
1.4.1 生产基础数据
生产规模： 一万吨/年
生产方法： 使用大肠杆菌的赖氨酸缺陷型菌株、直接发酵法、
生产天数： 300天/年
倒灌率： 1%
生产周期： 72小时
赖氨酸提取率： 80%
1.4.2 种子培养基
一级种子培养培养基：葡萄糖2.0％；(NH4)2S 040.4％； K2HP04 0．1％；
玉米浆l-2％；豆饼水解液l-2％；MgSO4·7H20 0.04-0．05％； 尿素0.1％；
pH7.0-7.2在0.lMPa 压力下灭菌15min。
培养条件：以1000ml三角瓶装200ral，摇床为冲程76ml，频率100-120r/ min。 30-32℃培养]5—16h。
二级种子培养培养基：除以淀粉水解糖代替葡萄糖外，其余同一级种子培养基。
培养条件：温度30—320C，通风量1：0.2(m3/m3，min)，搅拌转速约200r/min， 培养时间：8—11h。
根据发酵罐规模，必要时采用三级种子培养，其培养基和培养条件基本上与二级种子相同。
1.4.3 发酵培养基[2]
培养基是供给赖氨酸产生菌生长、繁殖和合成赖氨酸的营养物质。培养基成分和配比的合适与否对菌的生长繁殖、赖氨酸合成、副产物生成，赖氨酸提取、精制，乃至产品质量都有很大的影响。赖氨酸发酵是由赖氨酸产生菌、发酵培养基、工艺条件及发酵罐等几方面相互密切配合的结果。单就培养基来说，良好的培养基配比可以使生产菌充分发挥生物合成能力，达到最大的生产效果。倘若培养基组成、配比或原料不合适，发酵效果就很差。所以必须重视培养基组成。
发酵培养基成分大致分为碳源、氮源、生长因子、无机盐和微量元素等。作为这些成分来源的原料的选择，本文转载自既要考虑到菌体的生长繁殖的营养要求，更重要的要考虑到有利于大量积累赖氨酸，还要注意原料来源丰富，价格便宜，发酵周期短，对产物提炼无妨碍等。
黄色短杆菌AIII发酵培养基的组成
葡萄糖 15%
玉米浆 1%
豆饼水解液 2%
硫酸铵 2%
磷酸氢二钾 0.1%
硫酸镁 0.05%
PH 7.0