年產(chǎn)2000噸l-異亮氨酸廠工藝設計-提取車間-資料下載頁

　　

【正文】 817810；視鏡玻璃用鋼化繃硅玻璃，型號為：SJ25。（5）液位計 選用板式液位計IPg118304，JB59764，與樹脂進口等高。（6）出液口 可參照進料口選取。吸附2小時，洗脫2小時，再生1小時每個離交柱的相關計算如下：（二）、 上柱 濕樹脂體積 樹脂的交換量 上柱量 = ———————————————————————— 發(fā)酵液中L異亮氨酸含量 發(fā)酵液中NH4+含量 ——————————— + ————————— L異亮氨酸相對分子質(zhì)量 NH4+相對分子質(zhì)量 其中： 發(fā)酵液中L異亮氨酸含量 發(fā)酵液中NH4+含量= —————————————— L異亮氨酸相對分子質(zhì)量 102 = ———————— =103 則： 85 103 上柱量= ———————————————— 103 103 —————— + ——————— 18 = m3參照太倉天誠防腐化工設備廠的聚丙烯離子交換柱相關參數(shù)，有上柱流速采用20 m3/h，水洗一般為上柱發(fā)酵液體積的1~2倍，這里采用1倍的水洗，即每柱的洗水為： 1 = m3（三）、 洗脫 樹脂體積 樹脂全交換量 17 5%氨水的體積= ———————————————————— 氨水溶液含量 氨水相對密度其中： ———— 17————氨水相對分子質(zhì)量 查相關資料得： 樹脂全交換量=106 247。（ 103 ）247。 =根據(jù)《化工工藝設計手冊》有： 20℃氨水的密度，4%，6% 則： 5%氨水的密度 =（+）/ 2 = 所以： 103 17 5%氨水的體積= —————————————— 5% =所以： ，則： 每柱實際總氨水用量= = m3 總的氨水的用量=26=堿液儲罐： 采用廣東玉隆玻璃鋼有限公司，型號為YS08，材質(zhì)為玻璃鋼，立式的氨水儲罐。 根據(jù)設計要求采用兩個氨水儲罐，則每個儲罐儲存的氨水的量為： 247。2 = 如果這里取每個儲罐的裝填系數(shù)為70%，則理論上每個儲罐的體積應為： 247。70% = m3根據(jù)以上計算這里取D=4m ，H=8m，所以體積為： V=（D/2）2H= m3 符合要求（四）、 再生根據(jù)經(jīng)驗，~，~，可以滿座交換需要。 樹脂體積 樹脂全交換量 6%HCl用量= —————————————————— HCl溶液的含量 HCl的相對密度其中：———— 樹脂全交換量的倍數(shù)————HCl的摩爾質(zhì)量根據(jù)《化工工藝設計手冊》有：20℃，6%則： 6%HCl用量= —————————————— 6% =酸儲罐： 采用無錫新龍科技有限公司，鋼襯塑臥式儲罐。它是以純聚乙烯為原料，與鋼板、鋼網(wǎng)結(jié)合在一起形成的儲罐，具有無焊接縫、無毒性、不滲漏、耐腐蝕、抗老化、抗沖擊、壽命長、符合衛(wèi)生標準等特點。臥式還具有進料揚程低、更耐壓的特點。 因為每個批次共需6個離交柱，現(xiàn)在采用3個HCl儲罐： 6 = m3如果這里取每個儲罐的裝填系數(shù)為70%，則理論上每個儲罐的體積應為： 247。70% = m3 247。3= 取80m3 的儲罐 則： 參照該公司的HCl儲罐的尺寸得：直徑D=，罐總高H=。（五）、 A液量即高流分的量 收集PH=3~8之間的流分，取其量約占氨水體積的40%左右。由以上計算可知： 每柱A液量=40%= m3所以： 總的A液量=26 = m3理論上離交后每個周期得到的L異亮氨酸的量：85%= 料液儲罐：采用無錫新龍儲罐科技有限公司的生物儲罐來儲存高餾分，所以當選用1個儲罐時，按80%的裝填量，則需要的體積約為： 247。80%= ，取V=69m3，D=4m，H=。 廢液儲罐：根據(jù)對比各種廢水儲罐和本設計的需要之后，決定采用江西天安水環(huán)保科技有限公司不銹鋼水罐。其型號為：TASX；材質(zhì)為：SUS304食品級的不銹鋼，耐腐性很強；本設計取額定容量為：結(jié)合前面相關的操作單元產(chǎn)生的廢液，主要是在離交的時候產(chǎn)生的廢液為最多，則有： 每批水洗產(chǎn)生廢液： 6 = 每批洗脫產(chǎn)生廢液： 6= 每批再生產(chǎn)生廢液： 6= + += 247。80%=所以這里取3個280m3的儲水罐，其長為8m，寬均為7m，高為5m。水儲罐： 同樣采用該公司的水儲罐，所以總的洗水為： 6 = 現(xiàn)在采用1個長為6m，寬為8m，即體積為V=68 =408m3。離心泵： 采用型號為：IH8050200，流量為：50m3/h，揚程為：50m，效率為：63%的離心泵，輸送時間為：247。50 = 活性炭脫色 這里采用顆?；钚蕴棵撋娜蝿帐牵哼M一步對料液脫色純化L異亮氨酸，是產(chǎn)物更純凈。采用GH15顆?；钚蕴棵撋?，根據(jù)食品衛(wèi)生要求，不宜采用環(huán)氧樹脂一類材料和不銹鋼材料制作炭柱。因為炭柱再生過程中，酸堿交替，縮短設備使用壽命，故以采用襯膠或襯瓷磚柱為宜。 參照溫州市東頂機械制造有限公司的脫色柱的相關技術(shù)參數(shù)，則有： ，操作溫度大概為50℃ ，脫色時間約為30分鐘，活性炭柱升溫時間為1h。上柱流速取10m3/h ，所以流加時間為：247。10=。脫色柱的直徑D=4m，H=8m，所以其體積約為： V=（D/2）2H= m3 如果這里裝柱量按70%來填充的話，則裝柱體積為： 70%=由于本設計采用的是顆粒狀的活性炭， m3，，符合要求可以達到很好的脫色效果。 料液儲罐：同樣采用無錫新龍儲罐科技有限公司的生物儲罐來儲存脫色液，可以選用1個與離交后一樣的大小的儲罐。 離心泵： 采用型號為：IH8050200，流量為：50m3/h，揚程為：50m，效率為：63%的離心泵，輸送時間為：247。50 = 反滲透 反滲透操作是：使L異亮氨酸得到了大大的濃縮，有利于后序提取。采用有機卷式膜，濃縮至6%，則濃縮后得到的濃縮液為： %6% = ，所以這里采用的膜面積為20m3，外形尺寸為：355（m）。 料液儲罐： 同樣采用無錫新龍儲罐科技有限公司的生物儲罐來儲存濃縮液，只需采用1個D=1m，H=2m，V=（D/2）2H =。廢液儲罐： 同樣采用江西天安水環(huán)?？萍加邢薰静讳P鋼水罐，，所以有： （－）247。80%= 所以 ，這里取1個長為3m，寬為4m，則體積V=66 m3。 濃漿泵： 這里采用型號為：I1B1寸的濃漿泵，理論流量為：，揚程為：50m，所以理論上輸送時間為：247。=。 六、 減壓濃縮等電結(jié)晶取D=3m ，H=2m則： 體積V=（d/2）2 h = m3 理論上此操作后每個周期得到的L異亮氨酸的量：90% =核算：，所以以上這些設計過程是符合生產(chǎn)要求的。（一）、 壁厚 根據(jù)《發(fā)酵工廠工藝設計概論》有： 罐體壁厚： PD內(nèi) S = —————— + C 2 [σ]216。 其中： P————容器壓力，取P= [σ]————設計溫度下的許用壓力，這里取[σ]=1270kg/cm3 216?！缚p系數(shù)，這里取216。= C————壁厚的附加量，這里取C= 所以： 3 103 S = —————— + 2 1270 = 此處取S=7mm （注：這里P=，而1kg/cm3=104Pa；許用應力：A3取[σ]=1270kg/cm3，16Mn取[σ]=1730kg/cm3；焊縫系數(shù)：Dg≦800 mm時，單面對接焊，無墊板，局部探傷，取216。=，Dg≧800 mm時，雙面對接焊，局部探傷，取216。=。）核算： 工作壓力=P/（）=（）=由《發(fā)酵工廠工藝設計概論》附錄一表13可查得：A3材料在工作壓力為4kg/cm3對應罐體壁厚為7mm時的公稱直徑Dg=2300~2600mm左右，這與上面選取的 D=3m還是比較接近的，所以符合要求。（二）、 攪拌器的設計 （1）攪拌器尺寸： 固體攪拌通常取d=~ （其中d為葉輪直徑，D為等電罐內(nèi)徑），本設計取d==3= ； 葉寬B==。 （2）攪拌轉(zhuǎn)速： 公認的n=2030rpm，此處取n=25rpm 。 （3）聯(lián)軸器：本設計轉(zhuǎn)速較低，剛性要求也不大，所以可以采用造價成本低、構(gòu)造簡單而剛性凸緣聯(lián)軸器，參照《機械零件設計原理》，這里選用的型號為GZ4. 這里采用一臺普通的離心機就行。 減壓等電結(jié)晶操作使液態(tài)的L異亮氨酸結(jié)晶稱為固體顆粒，且收率達到90%。 重結(jié)晶參照杭州科豪機械有限公司的結(jié)晶設備尺寸，這里選擇規(guī)格為30L，材料為304不銹鋼，內(nèi)管直徑為400mm，套管直徑為500mm，保溫層為600mm。，如按70%的裝填系數(shù)算，則需要的重結(jié)晶罐的體積為： 247。70%= m3 本設計取D=，H=，則實際采用的重結(jié)晶罐的體積為： V=（D/2）2 H = 這里也采用一臺離心機。八、 干燥采用南京天塔機械設備有限公司的雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥設備。，所以可以選擇一個型號為GSZ100，工作容積為50L，。 整個生產(chǎn)流程統(tǒng)一采用碳鋼材料制成的無縫鋼管來輸送料液。設備一覽表 序號設備名稱數(shù)量規(guī)格與型號材料1微濾1640m2陶瓷膜2廢液儲罐1532（m）不銹鋼3離心泵3Ih10080125不銹鋼4料液儲罐3V=110m3鋼襯塑料5料液儲罐4V=100m3鋼襯塑料6超濾11088（m）有機卷式膜7離交柱6V= SUS304L8堿罐2V=玻璃鋼9酸罐3V=80m3鋼襯塑料10料液儲罐2V=69m3鋼襯塑料11廢液儲罐3875（m）不銹鋼12水罐168（m）不銹鋼13脫色柱1V=14離心泵2Ih8050200不銹鋼15反滲透1355（m）有機卷式膜16儲罐1V=鋼襯塑料17廢液儲罐134（m）不銹鋼18濃漿泵1I1B19減壓等電結(jié)晶1V=20重結(jié)晶1V=21雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥1GSZ10022離心機223管道數(shù)根碳鋼42參考文獻【1】常高峰. L異亮氨酸產(chǎn)生菌的發(fā)酵控制研究[D] .天津：天津科技大學，2004【2】王菲. L異亮氨酸產(chǎn)生菌的融合育種選育及其關鍵酶與發(fā)酵條件的研究[D] .天津：天津科技大學，2004【3】陳君. 年產(chǎn)1000噸L異亮氨酸廠工藝設計——提取車間設計[D] .天津：天津科技大學，2012【4】周紹輝. L纈氨酸和L異亮氨酸的同步輻射光電離解離研究[D] .合肥：中國科學技術(shù)大學，2011【5】張光輝. L異亮氨酸結(jié)晶工藝研究[D] .內(nèi)蒙古：內(nèi)蒙古工業(yè)大學，2011【6】張俊麗. 發(fā)酵法生產(chǎn)L異亮氨酸的優(yōu)化與控制策略研究[D] .無錫：江南大學， 2010【7