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摘 要

L-精氨酸是进行肌酸与蛋白质合成的重要材料，是动物和人类身体中的一种半必需氨基酸，在食品工业与医药上有着广泛的用途^[1]。L-精氨酸是复方氨基酸输液的一种主要成分，它是生物体尿素循环中主要的中间代谢产物之一。L-精氨酸和它的盐类产物，普遍地用作肝功能的促进剂氨与中毒性肝昏迷的解毒剂，对病毒性肝炎可以进行有效的治疗，对于神经衰弱、男性无精病、肠道溃疡与血栓疾病等病症疗效显著^[2]。

本文首先对年产200吨L-精氨酸的发酵方法，接种量进行了方案比较，然后对年产200吨L-精氨酸的发酵工艺流程进行了介绍，通过物料和能量的衡算，对该工段所需的主要设备进行了选型及布置，最后对厂址的选择、自然条件以及废物处理进行了概述。在设备选型的基础上，进行厂房布置和设备布置，绘制成设备平面布置图，立面布置图。至此完成年产200吨L-精氨酸的发酵工艺的流程设计，要求设计具有经济，合理以及可操作性。

关键词：L-精氨酸 发酵 工艺流程

Process design of fermenting L-arginine with a capacity of 200 tons per year

Abstract

Arginine is an important material for the synthesis of protein and creatine and semi essential amino acids in human and animal，it is widely used in medicine and food industry.L- arginine is one of the important intermediate metabolites in the urea cycle of organisms，clinically, it is one of the main components of compound amino acid infusion.L- arginine and its salts are widely used as an antidote and liver function promoter of hepatic coma ammonia poisoning,in the treatment of viral hepatitis, the effect was significant in the treatment of intestinal ulcer, thrombosis, neurasthenia and men with no fine disease.

Firstly of an annual output of 200 tons of L - arginine lysine fermentation methods, inoculation amount compared to the program. And then the annual output of 200 tons of L - arginine lysine fermentation process were introduced, and the material and energy balance calculations, required of this section of the main equipment selection and arrangement of, finally the site selection, natural conditions and waste treatment are outlined. In based on the selection of equipment, plant layout and equipment layout, equipment layout and elevation layout is plotted. So far completed an annual output of 200 tons of L - arginine lysine fermentation process flow design, the design requirements is economic, reasonable and operable.

Key Words: L-arginine; Fermentation; Technical process

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 设计概述 1

1.1 项目概述 1

1.1.1 项目名称：年产200吨L-精氨酸发酵工艺流程设计 1

1.1.2 本设计的产品标准、生产方法和生产时间 1

1.2L-精氨酸的技术规格和本设计的主要任务 1

第二章 精氨酸发酵的工艺比较 3

2.1发酵工艺的比较 3

2.1.1半连续发酵 3

2.1.2连续发酵 3

2.1.3间歇发酵 3

2.1.4结论 3

2.2接种量工艺比较 4

2.3小结 4

第三章 精氨酸发酵的工艺流程简述 5

3.1精氨酸发酵的工艺流程简述 5

3.1.1斜面培养 5

3.1.2摇瓶培养 5

3.1.3一级种子罐培养 5

3.1.4二级种子罐的培养 6

3.1.5发酵罐的培养 6

第四章 物料衡算 8

4.1 生产能力计算 8

4.2 葡萄糖转化为精氨酸的化学方程式 8

4.3 物料衡算 8

第五章 能量衡算 12

5.1蒸汽消耗量的计算 12

5.1.1按直接蒸汽混合加热估计升温过程所需的蒸汽量, 12

5.1.2发酵罐实罐灭菌保温时的蒸汽量 12

5.1.3发酵罐实罐灭菌过程的蒸汽量 13

5.1.4二级种子罐灭菌所需要的蒸汽量 13

5.1.5一级种子罐灭菌所需要的蒸汽量 13

5.1.6种子罐实罐灭菌过程的蒸汽量 13

5.1.7发酵过程消耗的总蒸汽量 13

5.2 所需冷却水用量计算 14

5.2.1发酵罐冷却过程需要水量的计算 14

5.2.2 二级种子罐冷却所需水量的计算 14

5.2.3一级种子罐冷却所需水量的计算 15

5.2.4种子罐冷却所需水量的计算 16

5.2.5 发酵过程需要总冷却水量 16

第六章 设备选型 17

6.1 发酵罐的选型 17

6.1.1发酵罐个数的确定 17

6.1.2发酵罐尺寸的设计 17

6.2 种子罐的选型 18

6.2.1 一级种子罐的选型 18

6.2.2二级种子罐的选型 18

6.3空气压缩机的选型 19

6.3.1发酵罐空气压缩机的选型 19

6.3.2一级种子罐空气压缩机选型 20

6.3.3二级种子罐的空气压缩机选型 20

6.4 换热器的选型 21

6.4.1 发酵过程换热器的选型 21

6.4.2 一级种子液发酵过程换热器的选型 21

6.4.3 二级种子液发酵过程换热器的选型 22

第七章 车间布置工艺设计 23

7.1 厂址选择 23

7.2 厂房布置 23

7.3 发酵段的设备布置 23

7.3.1发酵罐的布置 23

7.3.2贮罐的布置 24

7.3.3空气压缩机的布置 24

展 望 25

参考文献 26

致 谢 27

附录 28

设计概述

1.1 项目概述

1.1.1 项目名称：年产200吨L-精氨酸发酵工段车间设计

1.1.2 本设计的产品标准、生产方法和生产时间

建设规模：年产200吨L-精氨酸。

1. 产品标准：

L-精氨酸结构式为^[3]：

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