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摘 要

D-对羟基苯甘氨酸（D-HPG）是合成广谱抗生素（青霉素，头孢菌素等）和抗菌及抗病毒药物的重要中间体^[1]，具有广泛的应用前景。

本文对年产500吨D-HPG工厂的计划，生产方法，选址，产品规格，产品技术和主要原料耗量等进行了介绍。并详细介绍了500吨D-HPG酶反应段的工艺流程。本工段主要包含了一级种子液培养、二级种子液培养、菌种发酵、菌体分离、转化产品五个阶段。通过物料和能量的衡算，经过合理的选择，选择了主要设备。在此基础上，完成酶反应工段的工艺流程设计和车间的平面、立面图纸。最后要求设计出经济、合理、实用的年产500吨D-HPG酶反应工段车间设计。

关键词：D-对羟基苯甘氨酸 酶反应 工艺流程设计

Process design of extracting D-p-hydroxypHenylglycine with a capacity of 500 tons per year

Abstract

D-HPG is an important intermediate for the synthesis of β-lactam semi-synthetic broad-spectrum antibiotics (such as penicillins, cepHalosporins, etc.).It also an important intermediate for synthetic antibacterial and antiviral drugs,artificial sweeteners.

This article chooses the product plan, production method, site selection, technical specifications required by the product, consumption of major raw materials, etc. of the 500-ton D-hydroxyphenylglycine enzyme reaction section. Then introduced the annual production of 500 tons of D-p-hydroxypHenylglycine enzyme reaction section, including the first stage of seed culture, secondary seed culture, strain fermentation, fermentation liquid separation, product transformation. Through calculating the balance between material and energy to select main equipment of this section. On this basis, we will complete the design of the process flow and workshop layout and elevation layout.Finally, we completed the production of 500 tons of D-p-hydroxyphenylglycine enzyme reaction section, which is economically reasonable and practical.

Keywords: D-p-hydroxyphenylglycine;enzyme reaction;process design

目录

第一章 项目概述 1

1.1 概述 1

1.1.1 项目名称：年产500吨 D-对羟基苯甘氨酸酶（D-HPG）反应工段车间设计 1

1.1.2 本设计的生产方法及时间 1

1.2D-HPG的企业标准、本工段任务及厂址选择 1

1.2.1企业标准 1

1.2.2 本工段任务 2

1.2.3 厂址选择 2

1.3 D-HPG的生产原理 3

图1-1 D-HPG的生产原理 3

1.4 D-HPG的生产工艺选择 3

1.4.1生产方式比较 3

1.4.2发酵方案比较 4

1.4.3接种量选择 4

1.4.4菌泥分离选择 5

1.4.5 转化罐类型选择 5

第二章 D-HPG发酵工艺流程 6

2.1工艺流程简述 6

2.1.1菌种培养 6

2.1.2一级种子罐操作 6

2.1.3二级种子罐操作 7

2.1.4发酵罐操作 7

2.1.5离心机操作 8

2.1.6转化罐操作 9

第三章 物料衡算 10

3.1 周期产量计算 10

3.2 物料衡算 10

3.2.1由后提取收率逆推实际发酵液量 10

3.2.1转化罐中各物料量 10

3.2.2发酵罐中各物料量 11

3.2.3二级种子罐各物料量 11

3.2.4一级种子罐各物料用量 12

第四章 能量衡算 16

4.1蒸汽量计算 16

4.1.1 发酵罐升温所需蒸汽量 16

4.1.2发酵罐灭菌所需蒸汽量 17

4.1.3发酵过程保温所需蒸汽量 17

4.1.4发酵罐灭菌过程蒸汽量汇总 17

4.1.5二级种子罐所用蒸汽量 18

4.1.6一级种子罐所用蒸汽量 18

4.1.7种子罐消耗蒸汽量汇总 18

4.1.8转化罐升温所需蒸汽量 18

4.1.9转化罐保温所需蒸汽量 19

4.1.10转化罐所需蒸汽量汇总 19

4.1.11所用总蒸汽量 19

4.2 冷却水用量的计算 20

4.2.1发酵罐冷却水用量 20

4.2.2 二级种子罐冷却水用量计算 20

4.2.3一级种子罐冷却水用量 21

4.2.4种子罐冷却水用量 21

4.2.5 发酵过程冷却水用量 22

第五章 设备选型 23

5.1转化罐选型 23

5.1.1转化罐规格 23

5.1.2转化罐设计 23

5.2 发酵罐选型 24

5.2.1发酵罐规格 24

5.2.2发酵罐设计 25

5.3 种子罐选型 25

5.3.1 一级种子罐规格 25

5.3.2二级种子罐设计 26

5.3 离心设备选型 26

5.4空气压缩机选型 27

5.4.1发酵罐空压机设计 27

5.4.2一级种子罐空压机设计 27

5.4.3二级种子罐的空压机设计 28

5.4.3转化罐的空气压缩机排气量计算 28

5.4.5压缩机选型 28

第六章 车间布置 30

6.1 生产厂区的布置 30

6.1.1 厂区的选择 30

6.1.2 厂房设计 30

6.2 设备的布置 30

6.2.1 各罐体的布置 30

6.2.2 离心机的布置 31

6.2.3 辅助设施的布置 31

第七章 结论与展望 32

7.1 结论 32

7.2 展望 32

参考文献 34

附录表格及图纸 36

致谢 37

第一章 项目概述

1.1 概述

1.1.1 项目名称：年产500吨 D-对羟基苯甘氨酸酶（D-HPG）反应工段车间设计

1.1.2 本设计的生产方法及时间

（1）生产方法：

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