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空气系统：温度自动控制；

后处理系统：温度现场显示、手动调节，流量现场显示、手动调节； (8) 水系统

自来水：常温，0.3（MPa），用于配料、夏天实罐灭菌的前期冷却、清洗设备等 循环水：20～25℃(△t=5℃)，0.3（MPa），用于连续灭菌培养基冷却，空气冷却， 低温水：9～14℃(△t=5℃)，0.3（MPa），用于夏天空气后级冷却及发酵控温冷却

冷盐水：-10～0℃(△t=10℃)，0.3（MPa），用于料液冷却保温 蒸汽： 发酵车间用汽压力 0.3（MPa） (9) 补料情况：

发酵过程中氨水补量按48（L/m3）计算，补料量按320（L/m3）计算，， 补泡敌按20（L/m3）计算，补消沫油按20（L/m3）计算。补前体苯乙酰胺，使发酵液中苯乙酰胺浓度为0.05%～0.08%，在发酵前一次性加入。 (10) 中间取样分析：

一级种子罐罐：培养 4小时后取样分析，测PH、氨氮、效价、菌丝浓度等。 二级种子罐罐：培养 4小时后取样分析，测PH、氨氮、效价、菌丝浓度等。 发酵罐：培养 14小时后开始取样分析，每 4 小时取样测 PH、氨氮，每 8 小时取一次作板样，分析全糖、氨氮、PH、还原糖、效价等。培养20 小时后取样加无菌肉汤，4小时后取无菌斜面，37℃恒温培养，放罐前涂片镜检。 (11) 后处理车间

各步收率为：吸附、解吸收率为85% 解吸液脱色收率为97%

精制收率为90% 蒸发收率为98% 成品脱色收率为98% 干燥收率为99%

(12) 铁离子的影响：

三价铁离子对青霉素生物合成有显著影响，一般若发酵液中铁离子含量超过30～40μg/ml，则发酵单位增长缓慢。因此铁罐在使用前必须进行处理，可在罐壁涂上环氧树脂等保护层，使铁离子含量控制在30μg/ml以下。

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2.5 发酵过程中各参数的相互关系

图2.2 发酵中各参数关系

2.6 设备框图

图2.3 发酵设备框图

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第三章 工艺条件计算

3.1 发酵罐设计技术指标

拟设计发酵罐公称容积[4]：V0=200m3 年产量：G=2300吨

年工作日：m=330天 发酵周期：t=7d

发酵周期=发酵培养时间+辅助时间=136hr+32hr=168hr=7d （辅助时间含清洗、进料、消毒、接种时间，不含设备检修） 发酵平均单位：Um=17100单位/毫升 成品效价：Up=600单位/毫克

发酵液收率：?m=90% 装料系数: ?0=80% 提炼总系数：?P=85%

发酵热：QF=20900 KJ/m3·h（5500kcal/m3·h）

3.2 物料衡算

(1) 发酵罐台数的确定：

由公式：

G?Vo?o?106Um?m?p得：n?1?n?(m/t) 9Up?101000GUptV0m?p?m?0Um

?1000?2300?600?7330?200?0.85?0.9?0.8?1700 ?13.99(台）

故选择14台发酵罐可满足生产。

经计算后得公称容积226.45m3 ，全容积238.30 m3 (2) 种子罐公称容积及台数：

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种子罐台数?n中?发酵罐台数?种子罐周期

发酵罐周期14?(56?25)/24?7(台)

7故选择7台二级种子罐可满足生产。

n小?7?(64?30)/24?4（台）

7故选择4台一级种子罐可满足生产。 （n中即二级发酵罐，n小即一级发酵罐）

取二级发酵罐辅助时间为25 小时，取一级发酵罐辅助时间为30小时

种子罐容积?发酵罐计量体积?接种比?（1?流体损失率）

种子罐装料系数（流体损失率取10%） 二级种子罐体积?200?80%?15%?(1?10%)

70% ?37.71m3

取38m，计算得公称容积38.83m，全容积40.86m 一级种子罐体积?38?70%?15%?(1?10%)

65%3

3

3

?6.75m3

取6.8m3，计算得公称容积6.82m3，全容积7.18m3 (3) 物料计算：

进料=基础培养基（消后）+种子液+补料 出料=发酵液+逃液与蒸发损失 ① 发酵罐

发酵液=226.45×75%=169.84 m3

损失=发酵液体积×15%=169.84×3%=5.096m3 （损失率取=3%） 种子=发酵液体积×接种比=169.84×15%=25.48m3 补氨=169.84×48×1×10-3=8.154 m3 补油=169.84×20×1×10-3=3.4 m3

泡敌=169.84×20×1×10-3=3.4 m3