青霉素工厂规划设计.doc

1. 概述
1.1 项目名称、主办单位及负责人
项目名称：1500t苄星青霉素工厂建设项目
承办单位：西科青霉生物制药有限公司
公司法人：刘康
项目负责人：王福磊
项目性质：精细化工类新建项目
建设地点：四川省绵阳市经济开发区

1.2.1提出背景
　 20世纪40年代此前，人类始终未能掌握一种能高效治疗细菌性感染且副作用小药物。当时若某人患了肺结核，那么就意味着此人不久就会离开人世。为了变化这种局面，科研人员进行了长期摸索，然而在这方面所获得突破性进展却源自一种意外发现。亚历山大·弗莱明由于一次幸运过错而发现了青霉素。1928年2月13日英国伦敦大学圣玛莉医学院细菌学专家弗莱明在她一间简陋实验室里研究导致人体发热葡萄球菌。由于盖子没有盖好，她发现培养细菌用琼脂上附了一层青霉菌。这是从楼上一位研究青霉菌学者窗口飘落进来。使弗莱明感到惊讶是，在青霉菌近旁，葡萄球菌突然不见了。这个偶尔发现深深吸引了她，她设法培养这种霉菌进行多次实验，证明青霉素可以在几小时内将葡萄球菌所有杀死。弗莱明据此创造了葡萄球菌克星—青霉素。1938年由麻省理工学院钱恩（Earnest Chain，1906-1979）、弗洛里（Howard Florey，1898-1968）及希特利（Norman Heatley，1911-）领导团队提炼出来。
　　距青霉素最远细菌个大、色浓，活力十足；距青霉菌较近细菌个较小、色较浅，活力较差；而最接近青霉菌细菌个最小、色发白，显然已经死亡。由于青霉素发现和大量生产，拯救了千百万肺炎、脑膜炎、脓肿、败血症患者生命，及时急救了许多伤病员。青霉素浮现，当时曾轰动世界。为了表扬这一造福人类贡献，弗莱明、钱恩、弗罗里于1945年共同获得诺贝尔医学和生理学奖。
第二次世界大战促使青霉素大量生产。1943年，已有足够青霉素治疗伤兵；1950年产量可满足全世界需求。青霉素发现与研究成功，成为医学史一项奇迹，青霉素从临床应用开始，已发展为三代。、
而如今青霉素已经俨然成为世界上使用量最多抗生素之一，虽然青霉素等抗生素滥用对人们来说是值得探讨问题，但是青霉素需求量依然非常巨大，是值得投资项目之一。
1.2.2展望
青霉素产业化，是由老式发酵进入当代发酵工业转折点，标志一种新产业部门，当代发酵工业诞生。为了青霉素工业化生产，不断提高生产水平，人们进行了大量微生物生理、生化、代谢研究，找到了提高青霉素发酵水平办法和条件，为保证这些办法和条件在工业上实现，人们又研究开发了大量新工程、设备、技术和工艺并应用于青霉素生产，进一步增进了青霉素工业发展。在青霉素工业发展同步，带动了其她发酵产品研究开发，并将青霉素生产经验，设备、技术、工艺扩展到其她发酵产品上，增进了其她发酵产业发展，逐
渐形成了抗生素、氨基酸、有机酸、酶制剂、有机溶剂、维生素、食品，以及近年发展多糖和核酸等工业系统，形成了完整发酵工业体系。它生产总值，在国内达到整个国民经济生产总值4-6%，而在发达国家达到10%。
　 随着着青霉素产业诞生和发展，解决青霉素和当代发酵产业技术、工艺、工程和设备研究和发展遇到
基本理论和应用基本理论问题，一种新学科，发酵工程学也随之诞生了，它当前已经成为生物技术中发酵工程和生物化学工程重要某些，为生物技术产业发展做出了巨大贡献。
1.3 可行性研究报告编制根据和原则
1.3.1 可行性研究报告编制根据
①项目建议书(或初步可行性研究报告)及审批文献；
②项目所在地区环保部门容许本项目在该预选场址建设初步意见书
③业主与编制单位订立工程(征询)设计合同和委托编制“可行性研究报告”设计委托书；
④关于对外协作条件意向性合同书等；
⑤水土保持方案大纲审批文献；
⑥需要调查和收集设计基本资料。
1.1.3.2 可行性研究报告编制原则
①上级或委托单位对建设项目详细规定；
②可行性研究工作基本原则，涉及对重要工艺及重要设备先进性和可靠性规定，对节能环保规定，业主对项目分期实行规定等。
1.4产品价格拟定
由各种资料调查，咱们理解到120万单位（0.99g）苄星青霉素注射用试剂即单支为7元左右，此外查到苄星青霉素原料为200元/公斤到400元/公斤不等，咱们通过协商拟定为250元/公斤即统算完全售完为3.75亿元销售额。

指标名称
单位
指标数
指标名称
单位
指标数
生产规模
t/a
1500
发酵辅助时间
h
12
生产办法
中糖发酵，等电点-离子互换提取
菌种培养时间
h
40
年生产天数

d/a
300
菌种辅助培养时间
h
10
接种量
%
15
产品日产量
5t
发酵罐装料系数
%
80
产品质量
700u/mg
发酵放罐单位
u/ml
1
倒罐率
%
2.0
提取总收率
%
75
发酵周期
h
120
发酵液收率
%
90

2.市场预测
苄星青霉素为一长效青霉素、抗菌谱与青霉素相似。肌注后缓慢游离出青霉素而呈抗菌作用，具备吸取较慢，维持时间长等特点。但由于在血液中浓度较低，故不能代替青霉素用于急性感染。本品合用于对敏感菌所致轻度或中档度感染如肺炎、扁桃体炎、泌尿道感染及淋病等。还可用于风湿性心脏病及风湿热等病人长期给药等。随着卞星青霉素世界用量越来越高趋势下，并且多为国外进口，咱们有必要在国内建立一种大型发酵厂，来满足国内需求与市场，在一定机遇下也可以打入国际市场，并且作为一种大型公司，国家方面会给与支持，减少诸多不必要耗费。在大环境下也需要一种可以减轻国家压力公司，而这就是咱们这个厂机遇，国内市场空白，国外市场大方面垄断，都促使了咱们这个公司诞生。因此建立一种这样厂是适应经济发展，国家需求。又由于药物需求是无法断绝，因此这个厂还可以转型，多方面发展，有较好机动性。因此投资风险也可以进一步减小。
综上述咱们可以很明确拟定咱们生产产品会有比较大市场，并且会有比较可观利润。

3.产品方案和生产规模
项目方案及生产规模：
本项目为1500吨苄星青霉素工厂建设项目，设定厂址为四川省绵阳市经济开发区，厂区面积27000m³。设计于6月开工，1月建设完毕且正式开始生产，用时2.5年。预算资金为3.5亿元。

4.工艺技术方案
4.1化学名称及构造
别名：二苄乙二胺青霉素，二乙胺青霉素 G，比西林，长效青霉素，长效西林，苄星青，苯乍生，Benzethacil，Benzathine Peni- cillin，Benzat
分子式：（C16H18N2O4S）2.C16H20N2
分子量：909.14
性状：该品为白色结晶性粉末。
该品在二甲基甲酸胺或甲酸腹中易溶，在乙醇中微溶，在水中极微溶解。
化学成分： 该品为（2S，5R，6R）-3，3-二甲基-7-氧代-6-(2-苯乙酰氨基）-4-硫杂-1-氮杂双环[3．2．0]庚烷-2-甲酸N，N'-二苄基乙二胺盐四水合物，或与适量缓冲剂或助悬剂混合制成无菌粉末。

4.2工艺技术指标及基本数据
重要技术指标见表
卞星青霉素发酵工艺艺术指标
（1）种子培养基（g/l）KH2PO4 0.592,黄豆饼粉16.50，葡萄糖4.93，碳酸钙0.15，硝酸钾0.15，玉米油0.236，油酸甘油脂4.02，豆油9.045，硅油0.021.
（2）发酵初始培养基（g/l）KH2PO4 1.63，黄豆饼粉45.30，葡萄糖16.42，碳酸钙0.15，硝酸钾0.15，玉米油0.79，油酸甘油酯3.42，豆油7.53，硅油0.056
（3）发酵培养基补料（g/l）油酸甘油脂16.571，豆油19.333，氨水（26%）12.264
一.生产工艺流程图

4.3物料平衡
拟设计发酵罐公称容积V0=200m3
年产量：G=1500t
年工作日：m=300天
发酵周期：t=5.5天
（发酵周期=发酵时间+发酵辅助时间=120+12=132h=5.5天）
发酵放罐单位：Um=1u/ml
产品质量：Up=700u/ml
发酵液收率：ηm=90%
装料系数：η0=80%
提取总吸取率：ηp=75%
发酵热Qf=20900kj/m3.h(5500kcal/m3.h)
物料衡算
（1）发酵罐台数拟定：
由公式：
G=v0 η0 × 106 Um ηm ηp ／(Up ×109) ×n(m/t)
N=1000GUpt/V0mηpηmη0Vm
=1000×1500×700×5.5／300×200×0.75×0.9×0.8×1=14.85≈15（罐）
故15罐可以满足生产
经计算公称容积为226.45m3，全容积为238.30m3
（2）种子罐公称容积和台数
种子罐台数=发酵罐周期×种子罐周期／发酵罐周期
N中=（15×（20+30）/ 24）/ 5.5 =6（罐）
故选取6台二级种子罐可满足生产
N小=（6×（30+40）/24）/ 6 =3（罐）
取二级种子罐辅助时间为30h，取一级种子罐辅助时间为40h
（N中为二级种子罐，N小为一级种子罐）
种子罐容积=发酵罐计量体积×接种比×（1+流体损失率）／种子装料系数
流体损失率取10%
二级种子罐体积=200×80%×15%×（1+10%）／70% =37.71m3
取38m3，计算公称容积为38.83m3，全容积40.86m3
一级种子罐体积=38×70%×15%×（1+10%）／65% = 6.75m3
取6.8，计算公称容积6.82m3，全容积7.18m3
一方面计算生产1000kg活度为700u/mg卞星青霉素产品需耗用原材料及其她物料量
（1）放罐成熟发酵液
成熟发酵液放罐单位为1u/ml，生产1000kg产品发酵液量
V0=1000×1000×1000000／1×700×1000×75%×98%=161.97m3
式中 75%--抗生素产品总提取率
98%--除去倒灌率2%后发酵成功率
（2）放罐成熟发酵液量v0分为三某些构成
底料 v1=161.97×75%=121.48（m3）
种液量 v2=161.97×15%=24.30（m3）
补料量 v3=161.97×10%=16.20（m3）
底料物料用量：发酵培养基配方×v1
种液物料用量：培养基配方×v2
补料中豆油，油酸甘油脂，氨水各按用量计算，分别流加
（3）配制发酵液底料所需黄豆饼粉量
m1=45.3v1=5503.04（kg）
式中45.3—发酵底料含黄豆饼粉量（kg/m3）
（4）种子培养液所需黄豆饼粉量
m2=16.50v2=400.95（kg）
式中16.50—二级种液含黄豆饼粉量（kg/m3）
（5）生产1000kg卞星青霉素产品需黄豆饼粉总量
m=m1+m1=5903.99（kg）
同理，可计算生产1000kg卞星青霉素其她物料耗用量
（6）耗用葡萄糖总量
m3=16.42v1+4.93v2=2114.50（kg）
式中 16.42—发酵液含葡萄糖量（kg/m3）
4.93—种液含葡萄糖量（kg/m3）
（7）碳酸钙耗用量
m4=0.15v1+0.15v2=0.15×（121.48+24.30）=21.87（kg）
（8）硝酸钾耗用量
m6=0.15v1+0.15v2=0.15×（121.48+24.30）=21.87（kg）
（9）磷酸二氢钾（KH2PO4.7H2O）耗用量
m6=1.63v1+0.592v2=1.63×121.48+0.592×24.30=212.40（kg）
（10）油酸甘油酯耗用量
m7=3.42v1+4.02v2+16.57v3=3.42×121.48+4.02×24.30+16.57×16.20=781.58（kg）
（11）豆油耗用量
m8=7.53v1+9.05v2+19.33v3=7.53×121.48+9.05×24.30+19.33×16.20=1447.81（kg）
（12）玉米油耗用量
m9=0.79v1+0.236v2=0.79×121.48+0.236×24.30=101.70（kg）
（13）硅油耗用量
m10=0.056v1+0.021v2=0.056×121.48+0.021×24.30=7.31（kg）
（14）氨水（26%）耗用量
m11=12.26v1=12.26×121.48=1489.34（kg）

物料名称
生产1t卞星青霉素（活度为700u/mg）物料量
1500t卞星青霉素生产物料量
成品抗生素/kg
1000
1.5×106
发酵液量/m3
161.97
242.96×103
二级种液量/m3
24.30
36.45×103
黄豆饼粉量/kg
5903.99
8855.99×103
葡萄糖量/kg
2114.50
3171.75×103
碳酸钙量/kg
21.87
32.81×103
硝酸钾量/kg
21.87
32.81×103
磷酸二氢钾量/kg
212.40
318.6×103
油酸甘油脂量/kg
781.58
1172.37×103
豆油量/kg
1447.81
2171.72×103
玉米油量/kg
101.70
152.55×103
硅油量/kg
7.31
10.97×103
氨水量/kg
1489.81
2234.72×103
4.4物料计算
进料=基本培养基（消后）+种子液+补料
出料=发酵液+逃液与蒸发损失
1.发酵罐
发酵液=226.45×75%=169.84m3
损失=发酵液体积×3%=169.84×3%=5.096m3 （损失取3%）
种子=发酵液体积×接种比=169.84×15%=25.48m3
消后培养基=出料+损失—种子=169.84+5.096-25.48=149.456m3
2.二级种子罐
出料=发酵罐种子=25.48m3
损失=出料×3%=25.48×3%=0.764m3 （损失取3%）
种子=25.48×15%=3.822m3
消后培养基出料+损失—种子=25.48+0.764—3.822=22.422m3
3.一级种子罐
出料=二级种子罐种子=3.822m3
损失=3.822×3%=0.115m3 （损失取3%）
种子=3.822×15%=0.573m3
消后培养基=出料+损失—种子=3.822+0.764—0.573=4.013m3

4.5能量衡算
（1）发酵热效应
Q=QF×V公
发酵罐Q大=5500×226.45×80%=9.97×105 kcal
二级种子罐Q中=5500×38.83×70%=1.50×105 kcal
一级种子罐 Q小= 5500×6.82×65%=2.44×104 kcal
（2）循环冷却水（水温20～25℃，△t=5℃，0.3MPa）
4.6循环水用量（c=空气比热容1.0kJ/kg2℃）：
W大=Q大／C×△t =9.97×105 ／1×5=199400Kg/hr
W中=Q中／C×△t=1.50×105／1×5=30000kg/hr
W小=Q小／C×△t =2.44×104 ／1×5=4880 kg/hr
以工作状态13个发酵罐，5个二级种子罐，2个一级种子罐，并取安全系数1.2，则循环水用量为：
W总=1.2×（199400×13+30000×5+4880×2）×10-3
=1.2×2751.96
=3302 t/hr

考虑到一级种子罐实消所需冷却水：取夹套传热系数K=200kcal/m2.h. ℃，冷却水进口温度为20 ℃，冷却水出口温度25 ℃，取冷却时间2.5hr计算可得所需冷却水量为W冷=3000kg/hr
则冷却水高峰用量Wmax=3302+3=3305t/hr
（3）低温冷却水（水温9~14℃，△t=5 ℃，0.3MPa夏季使用）
低温用水量（c=空气比热容1.0kJ/kg. ℃）
W大=Q大／C×△t =9.97×105 ／1×5=199400Kg/hr

W中=Q中／C×△t=1.50×105／1×5=30000kg/hr
W小=Q小／C×△t =2.44×104 ／1×5=4880 kg/hr
以工作状态13个发酵罐，5个二级种子罐，2个一级种子罐，并取安全系数1.2，则低温冷却水用量为：
W总=1.2×（199400×13+30000×5+4880×2）×10-3
=1.2×2751.96
=3302 t/hr
（4）自来水
1.洗涤用水：采用浸泡式清洗，用水量取设备公称容积80%
W发酵洗= 226.45×80%=181.6m3
W二级洗=38.83×80%=31.064m3
W一级洗=6.82×80%=5.465m3
也可以用喷淋式淋洗，用水量约为罐体积10%~15%，在此不做计算
配料用水
培养基多为固体
故配料用水≈消后培养基
W发酵配=149.456m3
W二级配=25.48m3
W一级配=3.882m3
自来水用量
取安全系数1.2，则自来水总用量：
W总=1.2×（w发酵洗×2+w二级洗+w一级洗+w发酵配×2+w二级配+w一级配）
=1.2×（181.6×2+31.064+5.465+149.456×2+25.48+3.882）
=873.60m3
蒸汽
（121℃，发酵温度为27℃，ρ=1.729kg/m3，焓i=653.31kcal/kg，汽化热517.51kcal/kg）
（1）发酵罐。二级种子罐空消所用汽：（按5倍罐全容积计算）
S=V全×ρs×5
S大=238.30×1.729×5=2064.104kg
S中=40.86×1.729×5=353.235kg
（2）一级种子罐实消所用蒸汽（以直接加热后保温计算，料液比热CS均取1kcal/kg2℃）
直接蒸汽加热气耗：S1=（G×C（t2—t1）／i—Cs×t2 ）×(1+η)（η取10%）
保温阶段气耗：S2=（30%~50%）×S1 取40%
∴实消气耗S=S1+S2=（G×C（t2—t1）／i—Cs×t2 ）×(1+η) ×(1+40%)
S一级=（3.882×65%×1000×(121—27) ／653.31—121×1）×（1+10%）×（1+40%）=686.02kg
电
搅拌功率：
P发酵=200kw，P二级=36kw，P一级=3kw
总功率=P发酵+P二级+P一级=200×13+36×5+2×3=2786kw
其她用电
涉及照明用电，车间生活用电总计600kw
配电规定
P=1.2×（2786+600）=4063.2kw
空气
通气消耗压缩空气量
QE=å∑（WM）×V公
发酵罐QE=0.09 ×226.45×80%=16.304m3/min
二级种子罐QE=0.15×38.83×70%=4.077 m3/min
一级种子罐QE=0.2×6.82×65%=0.887 m3/min
压料用压缩空气量
经验数据为:15m3/min
总计：
取安全系数为1.05，假设最大工作量为13个发酵罐，5个二级种子罐，2个一级种子罐，两发酵罐，一二级种子罐，一一级种子罐压料，则高峰空气用量为：

∑Qg=1.05×（Qg发酵×13+Qg二级×5+Qg一级×2+Qg发酵压×2+Qg二级压×1+Qg一级压×1）=1.05×（16.304×13+4.077×5+0.887×2+15×4）=294.11m3/min
∴\规定配套设计空气系统供应294.11m3/min压缩空气量

4.7车间布置设计
车间布置设计是制药工程设计中一种重要环节。车间布置与否合理，不但与施工、安装、建设投资密切有关，并且与车间建成后生产、管理、安全和经济效益密切有关。因而，车间布置设计应按照设计程序，进行细致而周密考虑。
车间布置设计是一项复杂而细致工作，它是以工艺专业为主导，在大量非工艺专业如土建、设备、安装、电力照明、采暖通风、自控仪表、环保等密切配合下，由工艺人员完毕。因而，在进行车间布置设计时，工艺设计人员要善于听取和集中各方面意见，对各种方案进行认真分析和比较，找出最佳方案进行设计，以保证车间布置合理性。

4.7.1车间布置设计根据：
生产工艺流程图
物料横算数据及物料性质
设备资料
公用系统耗用量
土建资料和劳动安全、防火、卫生等原则及药物生产质量管理规范。
车间生产对通风、空调、空气净化规定

车间构成及定员资料
厂区总平面布置：
关于车间布置方面规范资料。

4.7.2生物工厂车间构成：
生产车间：原料工段、生产工段、成品工段、回收工段、控制室等。
辅助车间：通风空调室、变配电室、化验室、机修车间、研究所等；
生活行政某些：车间办公室、会议室、更衣室、卫生间、清洁室等。

4.7.3车间布置设计原则：
本车间与其他车间及生活设施在总平面图上位置，力求联系以便、短捷。
满足生产工艺及建筑、安装和检修规定。
合理运用车间建筑面积和土地。
车间内应采用劳动保护、安全卫生及防腐蚀办法。
人流物流通道应分别独立设立，尽量避免交叉来回。
对生物制药车间精制、烘干、包装工序以及制剂车间设计，应符合《药物生产质量管理规范》规定。
要考虑车间发展也许性，留有发展空间。
厂址所在区域气象、水文、地质等状况。

4.7.4车间布置概述：
由于所设计生产车间是整个工厂一种某些，因而有必要阐明拟设计车间在整个厂区位置和环境，该车间与相邻车间联系。本次咱们设计青霉素年产1500t工厂主车间为发酵车间。本车间是总长70m，宽37.5m长方形厂房。车间共有3层，一层4m，二层4m，三层5m。车间接近配电室及提炼室，集合种子制备、生化检测、和某些办公设施。由工艺流程、设备选型、厂址选取等之前设计内容制定车间布置设计，因此还是很感谢之前同窗们辛勤快动。
本主发酵车间工艺过程分为三个工序，种子制备，配料消毒及发酵，故车间由种子制备区、配料区、发酵区、辅助区及更衣区构成。工厂一楼有淋浴室且对外开放可供本部发酵和提炼厂、机修间等员工共同使用。二层为技术层有菌种检测、保存、化验室等。三层为设备操作层并有内部配电室及自控室。
车间详细布置方式可见附录中主发酵车间布置设计图。

4.9设备选型与计算
4.9.1发酵罐选型与计算
当前，国内青霉素发酵罐仍是机械搅拌通风发酵罐，由于大型气升式发酵罐在生产周期、耗能、生产稳定性等考虑，任然选取较为稳妥，技术成熟机械搅拌式发酵罐。机械搅拌通风发酵罐是生产抗生素、酵母菌、酶制剂等发酵产品中应用最多、最广泛液体深层好氧发酵设备，其容积为0.02~500重要特点有：
A:运用机械搅拌作用使无菌空气与发酵液充分混合，提高了发酵液溶氧量，特别适合于发热量大、需要气体含量比较高发酵反映
B:发酵过程容易控制，操作简便，适应广泛。
依照前物料衡算得知设计采用200机械搅拌通风发酵罐
发酵罐台数拟定
由公式：
G=v0 η0 × 106 Um ηm ηp ／(Up ×109) ×n(m/t)
N=1000GUpt/V0mηpηmη0Vm
=1000×1500×700×5.5／300×200×0.75×0.9×0.8×1=14.85≈15（罐）
故需15个发酵罐。
1重要尺寸计算
（1） 按公称容积200发酵罐计算
（2） ==230，则=0.7852D+/24
（3） 得：D=5.009m 取D=5m， H=2D=10m
（4） 由发酵罐系数表，H封=Ha+Hb=1250+50=1300mm
（5） 验算全容积：
（6） ==0.7852D+/24，带入数据得=229.94=230
（7） =
2、发酵罐壁厚计算
（1） 拟定发酵罐壁厚S
（2） S=+C
（3） 其中：P……设计压力，取最高工作压力1.05倍，现取P=0.4Mpa
（4） D……发酵罐内径，5m
（5） ……不锈钢许用应力.
（6） ……焊封系数，由D5m>0.8m,双面对接焊局部探身，取=0.9
（7） C=C1+C2+C3
（8） C……壁厚附加量
（9） C1……钢板负偏量，其范畴为0.13~1.3，取C1=0.5mm
（10） C2……腐蚀余量，取C2=0
（11） C3……加工减薄量，对冷加工C3=0
（12） C=C1+C2+C3=0.5+0+0=0.5
（13） 则S= S=+C=+0.5=8mm
3、封头壁厚计算
双端面轴封，C2取1mm，上下各0.5mm腐蚀余量
S= S=+C=+1.5=9.5mm

依照两个统一选用10mm厚不锈钢
4.9.2种子罐选型同发酵罐，采用机械搅拌通风发酵罐
二级种子罐：种子罐台数=发酵罐周期×种子罐周期／发酵罐周期
N2=（15×（20+30）/ 24）/ 5.5 =6（罐）
故选取6台二级种子罐可满足生产
一级种子罐
N1=（6×（30+40）/24）/ 6 =3（罐）

表格
序号 设备名称 台数 规格与型号 材料 备注
1 发酵罐 15 公称容积200 不朽耐酸钢 专业设备
D=5000mm ICr18Ni9 专业设备
2 一级种子罐 3 公称容积6.82 A3钢 专业设备

3 二级种子罐 6 公称容积38.83 A3钢 专业设备

4.9.3发酵罐搅拌器设计
选用六弯叶涡轮搅拌器。
（1） 重要尺寸：该搅拌器各布尺寸与罐径D有一定比例关系：
（2） 搅拌器叶径 D/3=5/3=1.67m,取d=1.7m
（3） 叶宽 B=0.2d=0.21.7=0.34m
（4） 弧长 L=0.375d=0.3751.7=0.64
（5） 底距 C=D/3=5/3=1.7m
（6） 盘径 di=0.75Di=0.751.7=1.28m
（7） 叶弦长 L=0.25d=0.251.7=0.43m
（8） 叶距 Y=D=5m
（9） 弯叶板厚 =12mm
转速：取四档搅拌，搅拌转速N可依照50罐，搅拌器直径1.05m,转速=110r/min，以等P0/N为原则放大求得：N2=N1110=80(r/min)
搅拌器轴功率：
1、 计算Rem=N
式中：D……搅拌器直径，1.7m
N……搅拌器转速，80r/m=1.33r/s
……醪液密度 =1050kg/
……醪液粘度，
将数代入上式，得：Rem==3.1>,视为湍流，则搅拌功率准数Np=4.7
计算不通气时搅拌轴功率Po:
Po=Np
式中:Np……在湍流状态时为常数4.7
N……搅拌器转速 1.33r/s
D……搅拌器直径 1.7m
……醪液密度，
代入上式得：Po=4.7
四档功率为P4=4Po=659.396kw
计算通风时轴功率Pg:
Pg=2.25)0.39kw
式中：Po……不通气时搅拌轴功率
.
D……搅拌器直径==cm
Q……通风量ml/min,取0.6
.=4.35
Pg=2.25)0.39=452KW
求电机功率P电=Pg/(n1n2n3)x1.01
采用三角带传动n1=0.92滚动轴承n2=0.99，滑动轴承n3=0.98，端面增长功率为1%，
P电=452=511.45kw
4.9.4筛选设备
发酵工厂原料中混入杂质，如沙土、杂草、磁金属等，不除去会减少原料出品率，过度磨损设备，使设备发生故障，严重影响设备工作效能，有些杂质会堵塞管道和阀门，因此出去杂质对生产是很重要。普通工厂采用两种筛选设备： 这里咱们选取了摇动筛，磁力筛成本高，且磁力筛重要除原料中能被磁吸附物质

4.9.5粉碎设备

锤式粉碎机、齿爪式粉碎机、湿式粉碎机、球磨机等、双辊式粉碎机。在发酵厂中碎和细碎大多采用锤式粉碎机
4.9.6 混合设备

对培养基混合，是保证培养基营养成分均匀一项重要工作，有回转型和固定型混合设备
(4)输送设备
生产发酵工厂中，为提高劳动生产率、减轻劳动强度、缩短生产周期，规定生产过程持续进行，构成一定自动生产线，物料在一组设备上完毕工序后，再由持续运送机运送至下一种工序进行加工，重要有：固体物料输送设备和液体输送设备
4.9.7培养基灭菌

分批灭菌和持续灭菌（实消法和连消法），分批灭菌是指将培养基置于发酵罐中用蒸汽加热达到预定灭菌温度后持续一段时间，再冷却到发酵温度，这种灭菌不需要其她设备。持续灭菌是指配好培养基在向发酵罐输送同步加热、保温和冷却三个过程，液体培养基持续灭菌设备普通在由配料罐、泵、连消塔、维持官和喷淋冷却器构成连消设备中进行，由于连消设备加热和冷却时间比较长，发酵罐运用率不高，培养基中营养陈分遭到一定破换，而连消设备会避免这些发生，但在工业生产中，为了提高和减少成本挥霍，从长远角考虑，普通采用连消法

4.9.8空气压缩及除菌设备

空气除菌就是除去或杀灭空气中微生物。惯用除菌办法有介质过滤、辐射、化学药物、加热、静电吸附等。

4.9.9设备管道清洗与灭菌
设备、管道清洗与灭菌室制药工业生产和实验研究基本性工作，也是提高产品质量最核心技术办法。清洗和灭菌目就是要尽量去除生产过程中管道和设备内壁生产污物，当前最常用清洗办法是CIP清洗，其清洗机理可以是机械能，即采用一定冲击强度水流洗刷办法：也可以采用化学能，使用酸性或碱性清洗剂，使污物疏松、崩裂或溶解，从而脱离附着表面。
清洗对象有发酵罐及容器、空气过滤器及管路阀门
序号
设备名称
设备规格
材质
单位
数量
来源
1
机械搅拌式发酵罐
200m3
碳钢
-
15
网上购买
2
机械搅拌式发酵罐
38m3
碳钢
-
6
网上购买
3
机械搅拌式发酵罐
6.68m3
碳钢
-
3
网上购买
4
磁力振动筛
2VBZ520

-
-
8
网上购买
5
槽式混合机
1870×650×1065mm

-
-
5
网上购买
6
空气压缩机
6-30m3/min
-
-
10
网上购买

5. 原料、辅助材料及动力供应
5.1 重要原、辅材料及动力消耗量
本项目所需重要原辅材料及公用工程动力品种、规格、年需用量见下表：
原辅材料消耗
序号
物料名称
年用量
（t）
来源
输送方式
1
氨水
2234.7
招标收购
\
2
硅油
11.0
招标收购
货车
3
玉米油
152.6
招标收购
货车
4
豆油
2171.7
招标收购
火车
5
油酸甘油酯
1172.4
招标收购
火车
6
磷酸二氢钾
318.6
招标收购
火车
7
硝酸钾
32.8
招标收购
货车
8
碳酸钙
32.8
招标收购
货车
9
葡萄糖
3171.8
招标收购
火车
10
黄豆饼粉
8856.0
招标收购
火车
公用工程消耗
名称
单位
使用量
来源
自来水
万吨/年
4.7
自来水厂
循环水
吨/小时
3302
水解决厂
电
万度/年
18
都市电网
5.2 公用工程
本项目位于四川绵阳经开区，由于经开区周旁水源（河流等）不可直接运用，所用水一概选用自来水。

6. 建厂条件和厂址方案
6.1 建厂条件
选址重要性：
工厂地理位置对于公司成败有很大影响。厂址选取好坏对工厂建设进度、投资数量、经济效益以及环保等方面关系密切，因此它是基本建设一种重要环节。
化工厂大多数化学物质具备易燃，易爆，有毒及腐蚀等特性，对环境和广大人民生命财产安全有很大威胁，因而要进行化工厂选址安全设计，以求在源头上减少对人们威胁，同步也让公司能更稳定发展。

基本规定：
依照化工公司安全卫生设计规定（HG20571-95），厂址选取就符合如下基本规定：
1 、化工公司厂址选取应全面考虑建设地区自燃环境和社会环境，认真收集拟建地区地形测量、工程地质、水文、气象、区域规划等基本资料，进行多方案论证、比较，选定技术可靠、经济合理、交通以便、符合环境和安全卫生规定建设方案。
2、选取厂址应充分考虑地震、软地基、湿陷性黄土、膨胀土等地质因素以及飓风、雷暴、沙暴等气象危害，采用可靠技术方案，避开断层、滑波、泥石流、地下溶洞等比较发育地区。
　 3、厂址应不受洪水、潮水和内涝威胁。凡也许受江、河、湖、海或山洪威胁化工公司场地高程设计，应符合国家《防洪原则》关于规定，并采用有效防洪、排涝办法。
　 4、厂址应避开新旧矿产采掘区、水坝（或大堤）溃决后也许淹设地区、地方病严重流行区国家及省市级文物保护区，并与航空站、气象站、体育中心、文化中心保持关于原则或规范所规定安全距离。
5、化工公司之间、化工公司与其他工矿公司、交通线站、港埠之间距离应符合安全卫生、防火规定。
6、化工公司厂址应符合本地城乡规划，按工厂生产类型及安全卫生规定与城乡、村庄和工厂居住区保持足够间距。
7 、工厂居住区、水源地等环境质量规定较高设施与各种有害或危险场合应按关于原则规范设立防护距离，并应位于附近不洁水体、废渣堆场上风、上游位置。
8 、化工公司厂址必要考虑本地风向因素，普通应位于城乡、工厂居住区全年最小频率风向上风方向。
9、厂区详细定位应与本地既有和规划交通线路、车站、港口进行顺捷合理联结。厂前区尽量临靠公路干道；铁路、索道和码头应在厂后、侧部位，避免不同方式交通线路平面交叉。
10、集中建设工厂居住区不适当分散在铁路或公路干道两侧，邻近居住区线路应保持关于规范所规定距离。

厂址选取影响因素：

一、原料和市场：厂址应接近各种原料产地和产品市场，这样可以大大减少原料运送及储存费用以及缩短产品运送所需时间及销售费用。
二、能源：大多数工厂需要大量蒸汽，而动力和蒸汽普通需要由燃料提供，因而，在选取厂址时，动力和燃料是个重要因素。
三、气候：气候条件也会影响建厂经济效益。位于寒冷地带工厂，需要把工艺设备安放在保护性建筑物中，会增长基建投资；如果气温高，则也许需要特殊凉水塔或空调设备，增长寻常操作费用和基建投资。因而，选取厂址时应把气候条件这一因素考虑在内。
1. 考虑高温、高湿、云雾、风砂和雷击地区对生产不良影响
2. 考虑冰冻线对建筑物基本和地下管线敷设影响
四、运送条件：水路、铁路和公路是大多数公司惯用运送途径，应当注意本地运费高低及既有铁路线路。应当尽量接近铁路枢纽以及运用河流、运河、湖泊或海洋进行运送也许性。公路运送可用做铁路运送和水运补充。此外，供职工使用交通设施也是选取厂址需要考虑内容之一。运送路线应最短，以便，工程量小，经济合理
五、供水：化工厂使用大量水，用于生产蒸汽、冷却、洗涤，有时还用做原料。因而，厂