文档介绍：生物工艺设计大型作业
一、大型作业题目
黑曲霉菌株合成糖化酶的20 M3发酵罐设计和计算
二、大型作业内容(含技术指标)
1、,南方某地,蛇管冷却,初始水温18℃,出水温度25℃
2、黑曲霉菌株发酵生产糖化酶,此产物是初级代谢产物。非牛顿型流体,三级发酵。
3、包括容积及主要部件尺寸的确定,搅拌器的选型及功率计算,冷却设备的计算等。
三、进度安排
1、通过查阅机械搅拌通风发酵罐的有关资料,熟悉基本工作原理和特点。
2、进行工艺计算
3、主要设备工作部件尺寸的设计
四、基本要求
;
;
、准确的完成设备设计的计算内容;
(用Auto CAD软件绘图);
,作业过程中不得互相抄袭。
目录
1
2
2
几何尺寸的确定 2
5
罐体 5
罐体壁厚 5
6
6
管道接口(采用法兰接口) 6
仪表接口 6
8
冷却方式 8
装液量 8
冷却水耗量 9
冷却面积 9
11
11
11
12
14
参考文献 15
摘要
本文对黑曲霉菌株为原料合成糖化酶的主要反应设备作了设计和计算,包括发酵罐的容积及主要部件尺寸的确定,搅拌器的选型及功率计算,冷却设备的计算等。
关键词:黑曲霉糖化酶发酵罐
我设计的是一台20M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产糖化酶。
糖化酶,也称葡萄糖淀粉酶(),主要用途是作为淀粉糖化剂。它与a-淀粉酶结合可将淀粉酶转化为葡萄糖,可供葡萄糖工业,酿酒工业和氨基酸工业等应用,是工业生产中最重要的酶类之一,也是我国产量最大的酶制剂产品。。
糖化酶生产菌重要的有:雪白根霉,德氏根霉,河内根霉,爪哇根霉,台湾根霉,臭曲霉,黑曲霉,河枣曲霉,宇佐美曲霉,红曲霉,扣囊拟内孢霉,泡盛曲霉,头孢霉,甘薯曲霉,罗耳伏革菌。
综合温度、,该菌种最适发酵温度为32-34℃,,%,玉米浆2%,豆饼粉2%组成。
主要生产工艺过程为如下:菌种用蔡式蔗糖斜面于32℃培养6天后,%,玉米浆2%.组成的一级种子培养基中,与32℃摇瓶培养24-36h,再接入(接种量1%)种子罐(培养基成分与摇瓶发酵相同),并与32℃通气培养搅拌24-36h,然后再接入(接种量5%-7%)发酵罐。%,玉米浆2%,豆饼粉2%组成(先用a-淀粉酶液化),发酵温度为32℃,在合适的通气搅拌条件下发酵96小时酶活性可达6000u·ml-1 。
发酵液滤去菌体,如有影响糖化效率的葡萄糖甘转移酶存在, 则通过调节滤液PH等方法使其除去,再通过浓缩将酶调整到一定单位,并加入防腐剂(如苯甲酸)。如制备粉状糖化酶,则可通过盐析或加酒精使酶沉淀,沉淀经过压滤,滤泥再通过压条烘干,粉碎,即可制成商品酶粉。
发酵罐主要由罐体和冷却蛇管,以及搅拌装置,传动装置,轴封装置,人孔和其它的一些附件组成。这次设计就是要对20M3通风发酵罐的几何尺寸进行计算;考虑压力,温度,腐蚀因素,选择罐体材料,确定罐体外形、罐体和封头的壁厚;根据发酵微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算;根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置,传动装置,和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图,完成这次设计。
这次设计包括一套图样,主要是装配图,还有一份说明书。而绘制装配图是生物工程设备的机械设计核心内容,绘制装配图要有合理的选择基本視图,和各种表达方式,有合理的选择比例,大小,和合理的安排幅面。说明书就是要写清楚设计的思路和步骤
表1-1  发酵罐主要设计条件
项目及代号
参数及结果
备注
发酵菌种
根据参考文献[1]选取
工作压力
由工艺条件确定
设计压力
由工艺条件确定
发酵温度(工作温度)
33℃
根据参考文献[1]选取
冷却方式
蛇管冷却
由工艺