課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)(酒精)

課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)(酒精)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)(酒精)

《生物工程設(shè)備課程設(shè)計(jì)》

指導(dǎo)書(shū)

適用專(zhuān)業(yè):生物工程課程代碼:

總學(xué)時(shí):1周總學(xué)分:2編寫(xiě)單位:生物工程學(xué)院編寫(xiě)人:

批準(zhǔn)時(shí)間:201*年5月29日

《生物工程專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)

一、本課程設(shè)計(jì)的目的與任務(wù)

本課程是生物工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)綜合性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是培育學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)學(xué)問(wèn)分析，解決生物工程實(shí)際問(wèn)題力量的一個(gè)重要過(guò)程。在本課程設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)發(fā)酵設(shè)備，如機(jī)械攪拌發(fā)酵罐、氣升式發(fā)酵罐、動(dòng)植物細(xì)胞培育反響器，產(chǎn)品分別設(shè)備等的設(shè)計(jì)實(shí)踐，對(duì)學(xué)生進(jìn)展一次發(fā)酵設(shè)備設(shè)計(jì)的根本訓(xùn)練，使學(xué)生初步把握發(fā)酵設(shè)備設(shè)計(jì)的根本步驟和主要方法，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和實(shí)事求是，嚴(yán)厲負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，為今后從事實(shí)際設(shè)計(jì)工作打下根底．

通過(guò)設(shè)計(jì)要著重培育、熬煉學(xué)生查閱資料、收集數(shù)據(jù)的力量，快速精確地進(jìn)展工程計(jì)算的力量以及用簡(jiǎn)捷的文字，清楚的圖示表格和工程制圖表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果，說(shuō)明設(shè)計(jì)思想的書(shū)面表達(dá)力量和工程制圖力量，以便將來(lái)適應(yīng)現(xiàn)代生物工程技術(shù)工作的需要。

本課程任務(wù)是：撰寫(xiě)簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，內(nèi)容包括前言、物料衡算、設(shè)備衡算及選型等；繪制設(shè)備圖一張。

二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：

機(jī)械攪拌發(fā)酵罐、氣升式發(fā)酵罐、動(dòng)植物細(xì)胞培育反響器，或者產(chǎn)品分別設(shè)備等的設(shè)計(jì)（任選一）。

機(jī)械攪拌發(fā)酵罐：25m,50m,75m,100m,125m,150m

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氣升式發(fā)酵罐:50m,75m,100m,125m,150m,200m氣升式光生物反響器：15升，30升，50升。

該設(shè)備可以用于發(fā)酵生產(chǎn)以下產(chǎn)品：PHA，谷氨酸，檸檬酸，淀粉酶，糖化酶，抗生素，酒精等（任選一）。也可以進(jìn)展相應(yīng)分別設(shè)備的設(shè)計(jì)。

依據(jù)設(shè)備所擔(dān)負(fù)的工藝操作任務(wù)和工作性質(zhì)，確定工作參數(shù)；容積的計(jì)算，主要尺寸確實(shí)定，傳熱方式的選擇及傳熱面積確實(shí)定；動(dòng)力消耗、設(shè)備構(gòu)造的工藝設(shè)計(jì)。

333333三、課程設(shè)計(jì)的要求

課程設(shè)計(jì)的規(guī)模不同，其詳細(xì)的設(shè)計(jì)工程也有所差異，但其根本內(nèi)容是大體一樣，主要根本內(nèi)容及要求如下：1）人員分組及分工

建議以8-9人一小組，每組題目略有不同，每組完成全部設(shè)備工藝設(shè)計(jì)，每人應(yīng)當(dāng)完成一個(gè)主體設(shè)備的工藝及構(gòu)造設(shè)計(jì)，若干典型幫助設(shè)備選型設(shè)計(jì)。2）工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算

依據(jù)選定的方案和規(guī)定的任務(wù)進(jìn)展物料衡算，熱量衡算，主體設(shè)備工藝尺寸計(jì)算和簡(jiǎn)潔的機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算，匯總工藝計(jì)算結(jié)果。3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編制

設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)包括設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，名目、前言、設(shè)計(jì)方案論述，工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算，設(shè)計(jì)結(jié)果匯總、符號(hào)說(shuō)明，設(shè)計(jì)結(jié)果的自我總結(jié)評(píng)價(jià)和參考資料等。

繪制設(shè)備圖一張。設(shè)備圖采納工程制圖或計(jì)算機(jī)AUTOCAD繪制。簡(jiǎn)裝圖應(yīng)標(biāo)明設(shè)備的主要構(gòu)造與尺寸。

四課程設(shè)計(jì)的根本環(huán)節(jié):

設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)、發(fā)題、介紹設(shè)計(jì)題目。

查閱資料，擬定設(shè)計(jì)程序和進(jìn)度規(guī)劃，制作設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。

調(diào)查，收集有關(guān)數(shù)據(jù)，了解設(shè)備制造，安裝和操作的有關(guān)學(xué)問(wèn)，奠定設(shè)計(jì)感性根底。設(shè)計(jì)計(jì)算，繪圖和編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。

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五設(shè)計(jì)根本依據(jù)

1．機(jī)械攪拌生物反響器的型式

通用式機(jī)械攪拌生物反響器，其主要構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)如下：①高徑比：H/D=1.7~4.0；②攪拌器：六彎葉渦輪攪拌器，Di∶di∶l∶B=20∶15∶5∶4；③攪拌器直徑：Di=D/3；④攪拌器間距：S=(0.95~1.05)D=3(0.95~1.05)Di；⑤最下一組攪拌器與罐底的距離：C=(0.8~1.0)Di；⑥擋板寬度：B=0.1D，當(dāng)采納列管冷卻時(shí)，可用列管冷卻代替擋板。2．反響器用途

用于谷氨酸生產(chǎn)的各級(jí)種子罐或生產(chǎn)罐，有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：①裝料系數(shù)：種子罐η=0.50~0.65產(chǎn)酸罐η=0.65~0.75

3②發(fā)酵液物性參數(shù)：密度ρ=1080kg/m

-32

粘度μ=2.0×10Ns/m導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.621W/m℃比熱CP=4.174kJ/kg℃

43③頂峰期發(fā)酵熱：q=3～3.5×10kJ/hm

-6④溶氧系數(shù)(亞硫酸鹽氧化值)：種子罐kd=5~7×10molO2/mlminatm

-6產(chǎn)酸罐kd=6~9×10molO2/mlminatm⑤標(biāo)準(zhǔn)空氣通風(fēng)量：種子罐Q/V=0.6～0.4(v.v.m.)產(chǎn)酸罐Q/V=0.4～0.2(v.v.m.)

3．冷卻水與冷卻裝置

冷卻水：地下水，水溫18~20℃；冷卻水出口溫度：23~26℃；發(fā)酵溫度：32~33℃；

冷卻裝置：小種子罐用夾套冷卻，大種子罐和生產(chǎn)罐用列管冷卻。4．設(shè)計(jì)壓力

罐內(nèi)：0.40MPa；夾套0.25MPa。5．有關(guān)計(jì)算公式①不通氣狀況下的攪拌功率：

P0NPDin3Z（1）式中：P0不通氣狀況下的攪拌功率（W）NP功率準(zhǔn)數(shù)

Di攪拌器直徑（m）n攪拌轉(zhuǎn)速（rps）

ρ液體密度（kg/m3）Z攪拌器組數(shù)

②通氣狀況下的攪拌功率

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02nDi33PPg2.2510Q0.080.39（2）

式中：Pg、P0通氣、不通氣狀況下的攪拌功率（kW）

n攪拌轉(zhuǎn)速（rpm）Di攪拌器直徑（cm）Q通風(fēng)量（ml/min）③溶氧系數(shù)

Pgkd(2.363.30Z)V0.56vsn0.7109（3）

0.7式中：kd溶氧系數(shù)（mol/mlminatm）Z攪拌器組數(shù)

Pg/V單位液體體積攪拌功率（kW/