
- •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.
Упарювання екстракту
З реактора-змішувача екстрактів РЗ-5/1 або РЗ-5/2 екстракт дозувальним насосом Н-7 безперервним потоком 2,45 м3/год подають на упарювання у триступеневий роторний вакуум-випарний апарат ВА типу ИРС-8. Температура упарювання - 30С, залишковий тиск - 26664 Па (200 мм рт. ст.). Концентрат надходить в один з двох приймачів Б-5/1 або Б-5/2, які одночасно виконують функцію ресиверів і по черзі буферів для наступної технологічної стадії (об’єм по 1 м3), а метанольну пара – в міжтрубний простір одноходового конденсатора-холодильника трубчатого типу Т-2. В трубний простір конденсатора подають охолоджений до -12С розсіл від фреонової холодильної машини ХМ типу МКТ350-2-1. Метанольний конденсат, охолоджений до температури +5С, спрямовують в один з двох ресиверів Р-3/1 або Р-3/2 (об”єм кожного по 10 м3). Через 3-4 години після заповнення одного з ресиверів потік конденсату перемикають на другий, а з першого конденсат за допомогою насосу Н-7 відкачують в цех по регенерації органічних розчинників. Вакуум в системі створюють за допомогою вакуум-насосу ВН-4.
Одержання ністатину з концентрату.
Концентрат з буфера Б-5/1 або Б-5/2 масою 542 кг протягом 2 годин фільтрують, використовуючи друк-фільтр ДФ-1 номінальним об’ємом 0,16 м3 з поверхнею фільтрування 0,4 м2. Робочий тиск – 49,9 кПа (0,5 атн). Осад спрямовують у відділення регенерації метанолу, а фільтрат збирають в реактор-змішувач РЗ-6 об’ємом 3,2 м3.
Вмикають перемішуючий пристрій РЗ-6 і протягом 0,6 години додають 2,13 м3 дистильованої води (2131,8 кг) і перемішують вміст реактора. Зупиняють мішалку. Одержану суспензію протягом 3 годин фільтрують, використовуючи фільтр ДФ-1, але робочий тиск піднімають до 0,303 МПа (3 атн). Осад (2,2 кг) збирають в реактор для стабілізації ністатину РЗ-7, а фільтрат спрямовують у відділення по регенерації органічних розчинників.
В реактор-змішувач РЗ-7 (об”єм 0,04 м3) додають 22 кг (25 дм3) розчину гексаметафосфату натрію (гексаметафосфат натрію – 0,11 кг, ізопропанол – 4,38 кг, вода – 17,51 кг). Вмикають перемішуючий пристрій, в сорочку апарата подають пару, а у зворотний холодильник, яким споряджений апарат, воду. Суміш нагрівають і кип’ятять 20 хвилин. Після цього припиняють подачу пари, а в сорочку подають охолоджуючу воду. Протягом 0,7 годин суміш охолоджують до кімнатної температури. Вимикають перемішуючий пристрій.
Одержану суспензію фільтрують на лабораторному друк-фільтрі ДФ-2 (2 години). Осад перевантажують у лабораторну вакуум-сушильну шафу ВСШ. Вологий осад протягом 4 годин сушать у вакуумі при тиску 10-20 мм рт.ст. і температурі 30-350С до залишкової вологості 5%. Одержують 1,07 кг чистого ністатину, який фасують в герметичні упаковки для передачі на завод лікпрепаратів.
5. Опис промислового корпусу виробництва ністатину.
Для розташовування технологічного обладнання виробництва ністатину запроектований корпус каркасного типу прогоном 24 м, який складається з чотирьох будівель різної висоти спряжених впритул. Між осями “7”-“10” (плани будівлі) розміщена одноповерхова будівля висотою 5,4 м і довжиною 18 м, в якій знаходиться інокуляційне відділення, мікробіологічна лабораторія, респіраторна, вентиляційна камера і склад вихідної продукції.
Згідно технології виробництва у інокуляційному відділенні підтримують асептичні умови, тому воно повністю відокремлено від інших приміщень, а вхід у склад і вентиляційну камеру можливий лише зовні будівлі.
З цією будівлею спряжена будівля висотою 10,8 м і довжиною 18 м (осі “11”-“14”), в якій запроектоване ферментаційне відділення і відділення приготування живильного середовища. Причому, відділення ферментації, в якому теж підтримують стерильні умови, відокремлено від приміщення, в якому знаходиться змішувач РЗ-1 і лінія стерилізації живильного середовища УНС.
Ферментаційне відділення двоповерхове з висотою першого поверху 6,6 м, а відділення приготування живильного середовища – одноповерхове, але на висоті другого поверху апарат РЗ-1 має обслуговуючу площадку з двомаршевими сходами, на яку вихідні сипкі продукти подають вантажним ліфтом.
До цієї будівлі впритул розташована двоповерхова будівля довжиною 24 м і висотою 14,4 м (висота першого поверху – 6,6 м); в ній знаходиться обладнання для виділення і очищення ністатину.
На першому поверсі будівлі передбачені склад кізельгуру з механізованою його подачею в апарати РЗ-2 норією Нр. На другому поверсі є вентиляційна камера.
Враховуючи умови проведення процесів в цій будівлі, в міжповерховому перекритті запроектований монтажний проріз розміром 612 м. Він розташований між осями “18”-“19” і “Д”-“К”, тобто зі сторони повздовжньої стіни по осі “К”, в якій передбачені ворота. Для сполучення між поверхами у протилежних кінцях будівлі встановлено двоє сходів.
У склад виробничого корпусу входить також одноповерхова будівля шириною 6 м і висотою 3,6 м (осі “20”-“21”). В цій будівлі знаходиться відділення пакування готового продукту з лабораторним обладнанням, вентиляційна камера, механічна майстерня, приміщення для одержання холодильного розсолу, а також туалети.
Основною несучою конструкцією будівель виробничого корпусу є залізобетонні колони перерізом 400400 мм, які встановлені в стовпчасті фундаменти стаканного типу. Фундаменти зв’язані між собою фундаментними балками трапецієвидного перетину шириною 400 мм, верх яких знаходиться на позначці мінус 0,03 м. Вони опираються на бетонні стовпчики на виступах фундаментів. Під балками зроблено траншею глибиною 0,6 м, яка заповнена крупнозернистим піском.
У конструкції міжповерхового перекриття використані залізобетонні ригелі прямокутного перерізу 300800 мм і ребристі плити перекриття розміром 1,56 м і висотою 0,4 м. Ригелі опираються на консолі колон. В тих місцях перекриття, де встановлені барабанні вакуум-фільтри БФ-1, які мають значну масу, в конструкції перекриття замість плит використані залізобетонні балки таврового перерізу. Для кріплення бункеру Б-1, що “провисає” в міжповерховому перекритті застосовано конструкцію з головних і допоміжних балок.
В конструкції перекриття виробничого корпусу між осями “72-“19” замість кроквяних ферм довжиною 24 м використано плоскі кроквяні балки довжиною 12 м; вони опираються на колони крайніх і середнього рядів (вісь “Д”). На кроквяні білки опираються залізобетонні ребристі плити покриття розміром 36 і висотою 0,3 м.
В будівлі відділення і очищення ністатину (осі “15”-“19”), де у значних кількостях використовують метанол, плити покриття між ребрами мають отвори, які закриті хвилястими азбестовими листами (покриття, що легко скидається у випадку вибуху).
Крім плит покриття у склад огороджувальної частини покриття входить пароізоляція (один шар руберойду на бітумній мастиці), утеплювач (шар пінобетону товщиною 0,15 м), стяжка (шар асфальту товщиною 20 мм), гідроізоляція (4 шари руберойду на бітумній мастиці) і захисний шар (гравій, утоплений в бітумну мастику).
Стіни будівлі цегляні самонесучі товщиною 380 мм; вони опираються на фундаментні балки. Між стінами і балками укладено гідроізоляцію з двох шарів руберойду на бітумній мастиці.
Навколо дахового покриття зроблено парапетну стінку висотою 0,8 м, на яку укладено парапетні плитки.
По периметру будівлі для відведення дощових і талих вод із зовнішньої сторони стін з ухилом 5% від них зроблено вимощення з асфальту шириною 0,9 м.
Відведення атмосферних вод з покриття будівель – внутрішнє, через встановлені на покритті водоприймальні лійки і вертикальні стояки, що знаходяться усередині приміщень.
Підлоги приміщень на першому поверсі зроблені безпосередньо на ґрунті по бетонній підготовці, а на міжповерхових перекриттях – по залізобетонних плитах перекриття. В тих місцях перекриття, де встановлення плит неможливе, підлоги зроблені з монолітного залізобетону. Для покриття підлоги використано різні матеріали – керамічну плитку, лінолеум, асфальтобетон, бетон з мармуровим дрібняком.
Вікна, двері і ворота у запроектованих будівлях – стандартні. Вікна з алюмінієвими або металопластиковими рамами з одинарними або подвійним заскленням, двері – одно- або двостулкові дерев’яні, а розгорнуті ворота – деревометалеві із сталевими рамами і хвіртками для проходу людей.
Для зручності обслуговування обладнання і його встановлення в будівлях запроектовані обслуговуючі і несучі площадки, які виготовлені із сталевого профілю і листової сталі. Площадки мають огородження висотою 1 м із забиванням на 15 см знизу суцільною бортовою обшивкою, а також одно- або двомаршеві сходи з шириною маршу 0,8-1 м.
Для розміщення допоміжних приміщень впритул до виробничого корпусу загальною довжиною 72,1 м запроектовано одноповерхову будівлю каркасного типу розміром 1530 м і висотою 3,6 м. У цій прибудові знаходяться гардеробна, манікюрна, хімічна лабораторія, майстерні по ремонту КВП, щитова, кімната для начальника цеху і ІТР, відпочинку і куріння. Прибудова має коридор шириною 2 м, два входи (виходи) і з’єднана з виробничим корпусом через тамбур-шлюз.
Основним несучим елементом каркасу прибудови прийняті залізобетонні колони перерізом 300300 мм, а для покриття використані звичайні залізобетонні балки довжиною 3 і 6 м перерізом 200300 мм. Плити покриття – плоскі, пустотілі, розміром 1,26 м і висотою 220 мм.
Підлоги туалетів і душових зроблені з керамічної плитки. Керамічною плиткою на висоту 1,8 м від підлоги облицьовані також всі стіни гардеробів, туалетів і душових. Підлоги інших приміщень мають покриття з полівінілхлоридних плиток або лінолеуму.