- •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.
Культивування продуценту.
До завантаженого ЖС додають 10% ПМ. Подають аераційне повітря і починають процес ферментації при температурі 27-290С. Питома швидкість росту в рамках моделі РЛК 0,07 год-1. Час і ступінь конверсії – оптимальні. Емпірична формула АСБ C3,89H6,9N0,801,88. На 100 кг АСБ синтезується 0,2 кг ністатину, який міститься в міцелії. Вміст води в клітинній масі 75%.
По завершенні культивування КР спрямовують в буферну ємність.
Фільтрування кр.
В реактор-змішувач, в якому знаходиться КР, додають 5 мас.% кізельгуру. Після перемішування протягом 0,5 годин суміш фільтрують, використовуючи барабанні вакуум-фільтри. Середня швидкість фільтрації – 200 л/(год..м2). Можна застосувати рамні фільтр-преси. Сепарація себе не виправдовує, оскільки міцелій містить багато води і обов’язково потрібна друга сепарація. Відфільтрований міцелій уявляє собою неоднорідну пасту або густу в’язку рідину сіро-жовтого кольору з вмістом нативного розчину у вологому осаді, не враховуючи внутрішньоклітинної води, 20%. Втрати ністатину з фільтратом 5%. Осад не промивають.
Обезводнювання біомаси.
Вологий осад змішують з метанолом в такому співвідношенні, що утворився 30%-й розчин метанолу. При цій концентрацій ністатин в розчин майже не переходить. Але в промивній рідині розчиняються жироподібні та інші органічні забруднення. Суспензію фільтрують і одержують осад з вмістом промивної рідини 40%. Питомий опір фільтруванню 1012 м/кг. Фільтрат спрямовують на регенерацію метанолу.
Екстракція біомаси.
Одну частину вологого осаду змішують з трьома частинами метанолу. Протягом 1 години сіміш перемішують, а потім фільтрують. Процес повторюють, збираючи і об’єднуючи фільтрати. Питомий опір фільтруванню 1012 м/кг, вологість осаду 50%. Втрати ністатину з вологим осадом на стадії – 14,5% від усього ністатину.
Упарювання екстракту.
Одержаний екстракт упарюють до 1/50 по масі. Вакуум – 200 мм рт. ст. Температура кипіння метанолу при цьому +300С. Пара метанолу надходить в уловлювач, в якому конденсується , а конденсат охолоджується до мінус 50С (передбачити холодильну машину). Вакуум створюють за допомогою вакуум-насосу. Сконденсований метанол спрямовують на регенерацію. В процесі упарювання з концентрату випадають білки, вуглеводи, а також частково ністатин. Втрати ністатину на стадії – 8,8% від усього ністатину. Охолоджений до кімнатної температури концентрат фільтрують. Вологість осаду на фільтрі по метанолу.50%, питомий опір фільтруванню 1011 м/кг.
Осадження ністатину з концентрату.
До охолодженого до 100С відфільтрованого концентрату додають дистильовану воду в такій кількості, щоб утворився 20%-й розчин метанолу. Ністатин випадає в осад. Суспензію фільтрують (r0 = 1011 м/кг, вміст промивної рідини в осаді 50%). Фільтрат спрямовують на регенерацію метанолу. Осад на фільтрі промивають холодною водою (в балансі не враховувати).
Стабілізація і сушіння.
Одну мас. частину вологого осаду змішують з 10 мас. частинами 0,5%-го розчину гексаметафосфату натрію (NaPO3)6 у 20%-му розчині ізопропанолу, кип’ятять 20 хвилин, охолоджують, фільтрують (r0 = 1010 м/кг, вологість осаду 50%). Вологий осад сушать у вакуумі при тиску 10-20 мм рт. ст. і температурі 30-350С до залишкової вологості 5%. Втрати сухого продукту 3%.