年产1200吨青霉素钠盐发酵车间工艺初步设计

四川理工学院毕业设计

根据经验,总过滤器阻力为0.036MPa,分过滤器阻力为2.0×10-4MPa,液深阻力0.064MPa,其它阻力为0.035MPa,则总阻力为: △P=0.036+2.0×10-4+0.064+0.035=0.135MPa

考虑到压头余量增加1.1倍。则△H=1.1×0.135=0.1485MPa。查设备手册选取SHC150-1.21型鼓风机。其参数为:排气量150m3/min,排气压力98.07MPa,轴功率67KW,重量3400Kg。电动机型号:Y280M-2,功率90KW,电压380V。

4.2.5 发酵罐物料管道选型

(1) 进料管

进料流速 0.5~2.0m/s,取1.5 m/s ① 进培养基管

V=168.07 m3,W=50 m3/h 操作时间t=168.07/50=3.4hr

d?v168.07?3600??0.109m

t?v?0.7853.4?1.5?0.785查表GB8163-2008选用?121?6 ② 补料管(间歇补料)

由经验,补料流速 5L/hr,选管?15×2.5 (2) 蒸汽管

空消量2052.496kg, 蒸汽密度?=1.729kg/m3 ,流速取 18m/s,操作时间为 1 小时,则蒸汽管径为

d?2052.496?1.729?0.153m

3600?18?0.785查流体管GB8163-2008

选用?168?7

(3) 过滤器

进空气Qg?16.304m3/min,流速2~3m/s

预过滤器选用SAM—BWF1200全自动反冲洗过滤器,其规格为:(D×H=1200mm×2620mm),滤芯数量36,进出口径DN500mm,排污口径DN100mm,过滤能力26.6m3/min,14台。

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第四章 设备设计及选型

蒸汽过滤器选用SAM—M24多袋式过滤器,其规格为:(D×H=800mm×1800mm),袋数24,过滤面积12.0,进出口径DN450mm,材质(SS)304/316,过滤能力18m3/min,14台。

精过滤器选用SAM—BWF1000全自动反冲洗过滤器,其规格为:(D×H=1000mm×2500mm),滤芯数量30,进出口径DN450mm,排污口径DN100mm,过滤能力20m3/min,14台。 (4) 排气管

由经验,排气压力小,管径应略大于进气管,取?168?5.5 (5) 出料管

V=168.07 m3,取流速1.2m/s,操作时间1.5hr

d?168.07?3600?0.182m

1.5?1.2?0.785查流体管GB8163-2008 选用?219?18 (6) 冷却水管

冷却水总管d总?85mm ?95?5 内蛇管取 d0?25mm ?32?3.5 外盘管 d总?132mm ?146?7 (7) 自来水管

W发酵洗?149.392m3,自来水流速取1.5 m/s,设操作时间为2hr,则管径为:

d?149.392?3600?0.183m

2?1?0.785查流体管GB8163-2008

选用?219?18 (8) 空气分布器

本设计采用环形管空气分布器,环形管口向下。对正罐底中心距罐底0.5~0.7d0.

Q?d(单孔管径)?01273?t?P273 ??W?604式中: Q——通气量 117.754m3/min P——通气压力

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Z——液面高度 11.75m t——发酵温度 27℃ W——空气流速 18m/s P=罐压+Z/10=0.33+1.175=1.505Mpa

Q?d0?1273?t1273?27?117.754??P273=1.505273?0.318 ???W?60?18?6044d环?(0.75~1.0)d0 取d环?0.8d0=254mm

开孔面积为环管面积的1.25-1.5倍,取1.3 环管截面积S环??4?d环2?0.785?0.2542?5.06?10?2㎡

小孔直径取5mm,则S孔?0.785?0.052?1.96?10?3㎡

S环5.06?10?2开孔数n=??=26(个) ?3S孔1.96?10选用环形管式分布器,要求环管上的空气喷孔应在搅拌叶轮边之内,所以知环形管长度L=3.14×1.688=5.3m 则小孔与小孔的间距为L间?5.3?26?0.05?154mm

264.2.6 二级种子罐物料管道选型

(1) 进料管

进料流速 0.5~2.0m/s,取1.5 m/s V=25.21m3,W=50 m3/h 操作时间t=25.21/50=0.51hr

d?V25.21?3600??0.109m

t?v?0.7850.51?1.5?0.785查流体管GB8163-2008

选用?121?6 (2) 蒸汽管

空消量353.235kg, 蒸汽密度?=1.729kg/m3 ,流速取 18m/s,操作时间为 1 小时,则蒸汽管径为

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第四章 设备设计及选型

d?353.235?1.729?0.063m

3600?18?0.785查流体管GB8163-2008 选用Φ73×5 (3) 过滤器

进空气Qg?4.077m3/min,流速 2~3m/s

预过滤器选用SAM—BWF600全自动反冲洗过滤器,其规格为:(D×H=600mm×2180mm),滤芯数量18,进出口径DN250mm,排污口径DN80mm,过滤能力5m3/min,7台。 蒸汽过滤器选用SAM—M6多袋式过滤器,其规格为:(D×H=800mm×1800mm),袋数6,过滤面积3.0,进出口径DN200mm,材质(SS)304/316,过滤能力4.5m3/min,7台。 精过滤器选用SAM—SCF550全自动自清洗过滤器,其规格为:(D×H=550mm×1850mm),进出口径DN200mm,排污口径DN50mm,过滤能力4.17m3/min,7台。 (4) 排气管

由经验,排气压力小,管径应略大于进气管,取?73?3.5 (5) 出料管

V=25.21 m3,取流速1.2m/s,操作时间1hr

d?25.21?3600?0.087m

1?1.2?0.785查流体管GB8163-2008 选用Φ95×4 (6) 冷却水管

冷却水总管d总?73mm,?89?8 内蛇管取d0?30mm,?35?2.5 (7) 自来水管

W二级洗=31.064m3,自来水流速取1.5 m/s,设操作时间为2hr,则管径为:

d?31.064?3600?0.061m

2?1.5?0.785查流体管GB8163-2008

选用?68?3.5 (8) 空气分布器

本设计采用环形管空气分布器,环形管口向下。对正罐底中心距罐底0.5~0.7d0.

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Q?d(单孔管径)?01273?t?P273 ??W?604式中 Q——通气量 40.772m3/min P——通气压力 Z——液面高度 5.75m t——发酵温度 27℃ W——空气流速 18m/s P=罐压+Z/10=0.33+0.575=0.905Mpa

Q?d0?1273?t?P273?W?6040.772?1273?27?0.905273?0.242 ??18?604?4=d环?(0.75~1.0)d0 取d环?0.8d0=194mm

开孔面积为环管面积的1.25-1.5倍,取1.3 环管截面积S环??4?d环2?0.785?0.1942?3.0?10?2m

2

小孔直径取4mm,则S孔?0.785?0.042?1.26?10?3㎡

S环3.0?10?2?开孔数n==24(个) ?3S孔1.26?10选用环形管式分布器,要求环管上的空气喷孔应在搅拌叶轮边之内,所以知环形管长度L=3.14×0.938=2.94m 则小孔与小孔的间距为L间?2.94?24?0.04?82mm

244.2.7 一级种子罐物料管道选型

(1) 进料管

进料流速 0.5~2.0m/s,取1.5 m/s V=3.78m3,W=10 m3/h 操作时间t=3.78/10=0.3822hr

d?V3.78?3600??0.049m

t?v?0.7850.3822?1.5?0.785查流体管GB8163-2008

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