
- •Приклад 1.
- •Завдання на проектування.
- •Концепція проектування.
- •Коротка технологія.
- •Приготування посівного матеріалу.
- •Приготування жс для робочої ферментації.
- •Соєве борошно…………………………2
- •Цукри c12h22o11………………………………15,0
- •Амінокислоти та білки c4,25h9,86n1,18o2,86………………………..22,0
- •Культивування продуценту.
- •Фільтрування кр.
- •Обезводнювання біомаси.
- •Екстракція біомаси.
- •Упарювання екстракту.
- •Осадження ністатину з концентрату.
- •Стабілізація і сушіння.
- •Подрібнення і фасування.
- •Література
- •1. Матеріальні розрахунки.
- •1). Складання інтегрального стехіометричного рівняння біосинтезу ністатину.
- •2). Визначення початкової та кінцевої концентрації асб.
- •3). Визначення оптимального часу ферментації.
- •4). Визначення оптимального ступеню конверсії.
- •5). Перетворення ідеального балансу з врахуванням ступеню конверсії.
- •7). Матеріальний баланс фільтрування.
- •8). Обезводнювання біомаси.
- •9). Баланс фільтрування суспензії.
- •10). Баланс екстракції та фільтрування.
- •11). Баланс упарювання.
- •12). Баланс фільтрування концентрату.
- •13). Баланс висаджування ністатину і фільтрування одержаної суспензії.
- •14). Баланс стабілізації, фільтрування та сушіння.
- •17). Таблиці завантажень:
- •Приготування жс
- •2. Розбивка процесу синтезу виробництва ністатину на технологічні стадії та операції
- •Технологічні стадії виробництва ністатину
- •Час проведення стадій та операцій виробництва ністатину
- •3. Технологічний розрахунок апаратури для виробництва ністатину.
- •Інокулятор
- •При максимальній швидкості обертання барабану потрібна площа фільтрування
- •При мінімальній швидкості обертання барабану потрібна площа фільтрування
- •Продовження таблиці 18.6
- •Результати технологічних розрахунків зводимо в таблицю: Специфікаційна таблиця основного обладнання виробництва ністатину
- •4. Технологічна схема виробництва ністатину та її опис.
- •1. Вирощування посівного матеріалу.
- •Приготування живильного середовища
- •Ферметація
- •Фільтрування кр
- •Зневоднення біомаси та фільтрування.
- •Екстракція біомаси та фільтрування
- •Упарювання екстракту
- •Одержання ністатину з концентрату.
- •5. Опис промислового корпусу виробництва ністатину.
3. Технологічний розрахунок апаратури для виробництва ністатину.
4
Згідно обраного варіанту складаємо апаратурну блок-схему процесу
1 – реактор-змішувач для приготування ЖС; 2 – лінія УНС; 3 – ферментер; 4 – блок інокуляторів для приготування ПМ; 5 – блок стерилізації аераційного повітря; 6 – реактор для змішування КР з кізельгуром; 7 – фільтр для відділення біомаси від нативного розчину; 8 – буферний бункер для біомаси; 9 – реактор-змішувач для зневоднення біомаси; 10 – фільтр для відділення зневодненої біомаси ; 11 – буфер для зневодненої біомаси; 12 – екстрактор; 13 – фільтр; 14 – бункер для осаду; 15 – змішувач екстрактів; 16 – буфер для екстракту; 17 – вакуум-випарний апарат; 18 – буфер; 19 – фільтр; ; 20 – буфер; 21 – реактор для осадження ністатину; 22 – фільтр для виділення ністатину; 23 – реактор для стабілізації ністатину; 24 – фільтрування чистого ністатину; 25 – вакуум-сушильна шафа; 26 – фасувальна апаратура.
Стадія 1 Стадія 2 Стадія 3 Стадія 4
1
2
3
6
7
9
10
11
8
4
5
Стадія 5 Стадія 6 Стадія 7
12
13
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
14
25
26
Реактор-змішувач для приготування ЖС (поз.1).
Приймемо густину ЖС 1020 кг/м3. Об’єм ЖС – 34867/1020 = 34,18 м3. Враховуючи коефіцієнт заповнення 0,8-0,95 об’єм апарата повинен бути 36-42,7 м4. Обираємо реактор-змішувач зі стандартною ємністю 40 м3.
Лінія УНС (поз.2).
В матеріальних розрахунках (главі 18, прикл.1) визначено, що застосовуватись буде лінія УНС-20.
Ферментер (поз.3).
В матеріальних розрахунках (главі 18, прикл.1) визначено, що застосовуватись будуть стандартні ферментери в кількості 6 штук по 63 м3, з’єднані по схемі “почергового завантаження”.
Блок інокуляторів (поз.4).
Стадія приготування ПМ складається з 4 незалежних стадій, які відбуваються паралельно:
лабораторна,
одержання інокуляту першого ступеню,
одержання інокуляту другого ступеню,
одержання інокуляту третього ступеню.
Кожна стадія триває 14 годин. Інокулятори в кожній стадії з’єднані за схемою “почергового завантаження”. Організація стадій в даному прикладі не розглядається.
Маса ПМ для завантаження у ферментер – 3625 кг. Приймемо густину ПМ 1050 кг/м3. Робочий об’єм посівного апарата – 3625/1050 = 3,45 м3. Повний об’єм інокулятора повинен бути 3,45/(0,50,7) = 4,96,9 м3. Обираємо апарат зі стандартною ємністю 5 м3 або 6,3 м3. Всього потрібно 6 інокуляторів, які з’єднують також в схему “почергового завантаження”.
Для приготування ПМ для останнього ступеню інокуляції тільки для одного інокулятора потрібно 3625*0,1 = 365 кг ПМ попереднього ступеню. Лабораторні умови неспроможні приготувати таку кількість ПМ. Отже, дійсно потрібен ще один промисловий, попередній ступень інокуляції. Об’єм цього інокулятора повинен бути 365/[1050(0,50,7)] = 0,50,7 м3. Обираємо стандартний апарат на 0,63 м3. Всього таких апаратів – 6 штук в схемі почергового завантаження.
Для забезпечення ПМ для розглянутого ступеню інокуляції потрібно 365*0,1 = 36,5 кг ПМ на інокулятор. Це також велика кількість для лабораторного виробництва. Отже, потрібний ще один попередній ступінь інокуляції. На цьому ступеню повинні бути встановлено 6 інокуляторів по 36,5/[1050(0,50,7)] = 0,050,07 м3. 0бираємо апарати зі стандартною ємністю 0,063 м3. Для забезпечення їх роботи потрібно по 3,5 дм3 посівного матеріалу (карсбергська колба), який повинен надходити з лабораторії кожні 14 годин.
Таким чином, апаратна схема інокуляції має вигляд: