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课程设计指导书(酒精)
课程设计指导书(酒精)

《生物工程设备课程设计》
指导书
适用专业:生物工程课程代码:
总学时:1周总学分:2编写单位:生物工程学院编写人:
批准时间:201*年5月29日
《生物工程专业工厂设计》课程设计指导书
一、本课程设计的目的与任务
本课程是生物工程专业的一门综合性的实践教学环节，是培育学生综合运用所学学问分析，解决生物工程实际问题力量的一个重要过程。在本课程设计中，通过对发酵设备，如机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、动植物细胞培育反响器，产品分别设备等的设计实践，对学生进展一次发酵设备设计的根本训练，使学生初步把握发酵设备设计的根本步骤和主要方法，树立正确的设计思想和实事求是，严厉负责的工作作风，为今后从事实际设计工作打下根底．
通过设计要着重培育、熬炼学生查阅资料、收集数据的力量，快速精确地进展工程计算的力量以及用简捷的文字，清楚的图示表格和工程制图表达设计结果，说明设计思想的书面表达力量和工程制图力量，以便将来适应现代生物工程技术工作的需要。
本课程任务是：撰写简要设计说明书内容包括前言、物料衡算、设备衡算及选型等；绘制设备图一张。
二、课程设计内容：
机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、动植物细胞培育反响器，或者产品分别设备等的设计（任选一）。
机械搅拌发酵罐：25m,50m,75m,100m,125m,150m
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气升式发酵罐:50m,75m,100m,125m,150m,200m气升式光生物反响器：15升，30升，50升。
该设备可以用于发酵生产以下产品：PHA，谷氨酸，柠檬酸，淀粉酶，糖化酶，抗生素，酒精等（任选一）。也可以进展相应分别设备的设计。
依据设备所担负的工艺操作任务和工作性质，确定工作参数；容积的计算，主要尺寸确实定，传热方式的选择及传热面积确实定；动力消耗、设备构造的工艺设计。
333333 三、课程设计的要求
课程设计的规模不同，其详细的设计工程也有所差异，但其根本内容是大体一样，主要根本内容及要求如下：1）人员分组及分工
建议以8-9人一小组，每组题目略有不同，每组完成全部设备工艺设计，每人应当完成一个主体设备的工艺及构造设计，若干典型帮助设备选型设计。2）工艺设计和计算
依据选定的方案和规定的任务进展物料衡算，热量衡算，主体设备工艺尺寸计算和简洁的机械设计计算，汇总工艺计算结果。3）设计说明书的编制
设计说明书应包括设计任务书，名目、前言、设计方案论述，工艺设计和计算，设计结果汇总、符号说明，设计结果的自我总结评价和参考资料等。
绘制设备图一张。设备图采纳工程制图或计算机AUTOCAD绘制。简装图应标明设备的主要构造与尺寸。
四课程设计的根本环节:
设计发动、发题、介绍设计题目。
查阅资料，拟定设计程序和进度规划，制作设计任务书。
调查，收集有关数据，了解设备制造，安装和操作的有关学问，奠定设计感性根底。设计计算，绘图和编制设计说明书。
《生物工程专业工厂设计》课程设计指导书
五设计根本依据
1．机械搅拌生物反响器的型式
通用式机械搅拌生物反响器，其主要构造标准如下：①高径比：H/D=1.7~4.0；②搅拌器：六弯叶涡轮搅拌器，Di∶di∶l∶B=20∶15∶5∶4；③搅拌器直径：Di=D/3；④搅拌器间距：S=(0.95~1.05)D=3(0.95~1.05)Di；⑤最下一组搅拌器与罐底的距离：C=(0.8~1.0)Di；⑥挡板宽度：B=0.1D，当采纳列管冷却时，可用列管冷却代替挡板。2．反响器用途
用于谷氨酸生产的各级种子罐或生产罐，有关设计参数如下：①装料系数：种子罐η=0.50~0.65产酸罐η=0.65~0.75
3 ②发酵液物性参数：密度ρ=1080kg/m
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粘度μ=2.0×10Ns/m导热系数λ=0.621W/m℃比热CP=4.174kJ/kg℃
43 ③顶峰期发酵热：q=3～3.5×10kJ/hm
-6 ④溶氧系数(亚硫酸盐氧化值)：种子罐kd=5~7×10molO2/mlminatm
-6 产酸罐kd=6~9×10molO2/mlminatm⑤标准空气通风量：种子罐Q/V=0.6～0.4(v.v.m.)产酸罐Q/V=0.4～0.2(v.v.m.)
3．冷却水与冷却装置
冷却水：地下水，水温18~20℃；冷却水出口温度：23~26℃；发酵温度：32~33℃；
冷却装置：小种子罐用夹套冷却，大种子罐和生产罐用列管冷却。4．设计压力
罐内：0.40MPa；夹套0.25MPa。5．有关计算公式①不通气状况下的搅拌功率：
P0NPDin3Z（1）式中：P0不通气状况下的搅拌功率（W）NP功率准数
Di搅拌器直径（m）n搅拌转速（rps）
ρ液体密度（kg/m3）Z搅拌器组数
②通气状况下的搅拌功率
5《生物工程专业工厂设计》课程设计指导书
02nDi33PPg2.2510Q0.080.39（2）
式中：Pg、P0通气、不通气状况下的搅拌功率（kW）
n搅拌转速（rpm）Di搅拌器直径（cm）Q通风量（ml/min）③溶氧系数
Pgkd(2.363.30Z)V0.56vsn0.7109（3）
0.7式中：kd溶氧系数（mol/mlminatm）Z搅拌器组数
Pg/V单位液体体积搅拌功率（kW/m3）vs空气线速度（cm/min）n搅拌转速（rpm）
五、设计任务书
一)封面：包括题目，班级，姓名，学号二）课程设计的内容
三）课程设计的要求与数据四）课程设计应完成的工作五）课程设计进程安排
六）应收集的资料及主要