10吨发酵罐物料衡算(共4页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上10吨发酵罐产山东链霉素物料衡算一、发酵罐底料的物料用量：淀 粉： m01=2%×10000=200kg (7400/吨)豆 粉： m02=0.4%×10000=40kg (3100/吨)硫酸镁: m03=0.05%×10000=5kg (3100/吨)氯化钠： m04=0.05%×10000=5kg (10000/吨)磷酸氢二钾： m05=0.128%×10000=12.8kg (18000/吨)硫酸亚铁： m06=0.001%×10000=0.1kg (15000/吨)物料总价格= 200×7.4+40×3.1+5×3.1+5×10+12.8×18+0.1×15=1901.4元二、培养液连续灭菌用蒸汽量：灭菌加热过程中用0.4MPa，I=2748.5KJ/kg，加热至120°C，冷却水由20°C升到45°C。消毒灭菌用蒸汽量（D）：D=10×2.01×（120-20）×1.07/(2748.5-120×4.18)=0.95t考虑到1吨种子罐用量约为0.1t因此总蒸汽用量为1.05吨2.01是糖液的比热容kJ/(kgK)因此总的耗煤量=（1050 × 2748.5 ）/29307.6100kg1公斤标煤29307.6kJ/k三、发酵罐空罐灭菌蒸汽量：1、发酵罐体加热用蒸汽量发酵罐公称容积10m3，材料为碳钢，发酵罐罐体重2.36t，比热容0.5kJ/(kg·)，使用0.4MPa蒸汽(表压)灭菌，发酵罐罐压保持在0.15MPa(表压)下，由20升至127，维持1h。其蒸气用量为：D=2.36×1000×0.5×(127-20)/(2748.5-535.4)=57.02kg 式中 2748.5 0.4MPa(表压)蒸汽热焓，kJ/kg 535.40.15MPa，127时蒸汽凝结水热焓，kJ/kg 2、填充发酵罐空间所需蒸汽量 公称容积10m3发酵罐的全容积为12m3，其蒸气用量为：D=12×1.39=16.68kg 式中 加热蒸汽的密度，=1.39kg/m3 发酵罐灭菌 (0.15MPa，表压) 1h。 3、灭菌过程的热损失 辐射与对流联合给热系数，罐外壁温度60。 10m3发酵罐的表面积为14.6m2，消耗蒸汽量为：D=14.6×41.5×(60-20)/(2748.5-535.5)=10.9kg4、罐壁附着洗涤水升温所需蒸汽量D=14.6×0.001×1000×(127-20) ×4.18/(2748.5-535.4)=2.97kg000水密度 （kg/m3）式中 0.001附壁水平均厚度总蒸汽消耗量灭菌过程蒸汽渗漏，取总汽消耗量的30%，空罐灭菌蒸汽消耗量=(57+16.68+10.9+2.97)/(1-0.3)=125.1kg/h每空罐灭菌1.5 h，用蒸汽量：125.1×1.5=187.7（kg/罐）1吨种子罐蒸汽用量约为发酵罐的0.12倍因此总蒸汽用量=187.7×1.12=210.224因此总的耗煤量=（210.224 × 2748.5 ）/29307.620kg1公斤标煤29307.6kJ/k四、水用量1、发酵液水用量10t2、培养基冷却用水量：由120°C热料通过与生料热交换，降至80°C，再用水冷却至32°C，冷却水由20°C升至45°C，计算冷却水量（W）：W=10000×2.01×（80-32）/(45-20) ×4.18=9.2t3、发酵过程产生的热量及冷却用水量。发酵过程的热量通过发酵液温度升高进行计算：关闭冷却水观察罐内发酵液温度升高，计算Q最大：根据经验山东链霉菌素的发酵热高峰值约18810 KJ/（m3·h）10 m3发酵罐，冷却水进口温度10°C，出口温度20°C，冷却水用量（W）：W=（10×18.81）/4.18×(20-10)=4.5t/h共发酵6天总用水量=4.5×24×6=648t4、清洗用水根据经验约为1吨总用水量=9.2+1+10+648=668.2t五、发酵液浓缩10吨发酵液浓缩为500kg，此时抗生素含量为2.6%，符合生产需要。因此除去9.5吨水所需成本 （9.5 × 2602.7）/(70%×80% ×29307.6) ×0.8=1506.6元2602.7为水从20°C到100°C蒸汽的热焓煤价0.8元/kg干燥机出热效率80%锅炉效率70%干燥机耗电成本 = 4.75 × (9500/678) ×0.6 = 40元六、总成本灭菌理论上共需价格=（100+20）÷0.7×0.8=137.2元蒸汽锅炉按照70%效率，原煤折合为标准煤价格 800元/吨发酵罐搅拌耗电价格=24×6×22×0.6=1900元发酵罐搅拌功率22kw用水价格=668.2×3.6=2405.5元培养基价格=1901.4元干燥价格 = 40 + 1506.6 = 1546.6因此总成本=1901.4 + 137.2 + 1900 + 2405.5 +1546.6 = 7890.7元10吨发酵液共产生10 × 1.3 = 13 kg 抗生素因此每kg抗生素成本 = 7890.7/13 = 607 元 。专心-专注-专业