本次对年产800吨庆大霉素发酵车间工艺流程进行设计。庆大霉素，是由棘状小单孢菌及绛红色小单孢菌产生的氨基糖苷类抗生素，是一种广谱抗生素。发酵期间严格控制发酵温度在33℃左右；同时还要严格控制pH在6.9～7.5之间。通过物料衡算，计算出主要原料的用量。能量衡算包括连续灭菌和发酵工序热量衡算，无菌空气耗量计算等。本设计采用列管式换热器，选用体积为200m3填充系数为70%的发酵罐进行发酵，其通风比为l1。根据年产量、发酵周期、发酵效价以及发酵罐的最大利用度，决定200m3填充系数为70%的发酵罐取30个，体积为50m3填充系数为70%的二级种子罐取6个，体积为10m3填充系数为70%的一级种子罐取4个。且发酵罐贯穿一二三四楼，二级种子罐贯穿于一二三楼，一级种子罐贯穿于一二楼。关键词 庆大霉素，发酵工段，物料衡算，能量衡算，车间设计
目 录
1 引言 1
1.1 庆大霉素的药理作用 1
1.2 庆大霉素生产现状 2
1.3 本课题设计任务 2
2 庆大霉素生产工艺 2
2.1 发酵工段工艺流程 2
2.2 庆大霉素生产工艺要求 2
2.2.1菌种的选育 3
2.2.2培养基优化 3
2.2.3发酵条件控制 3
3 专题设计部分（发酵工段） 4
3.1 本次设计的任务和依据 4
3.1.1 编制设计说明书 4
3.1.2 绘制图表 4
3.1.3 本次设计的依据 4
3.2 发酵工艺设计 4
3.2.1传统工艺 5
3.2.2 拟改进工艺 5
3.2.3 论证 5
3.3 物料衡算与能量衡算 5
3.3.1 基础数据的确定 5
3.3.2 基础数据 7
3.3.3 培养基配方 7
3.3.2.1 种子培养基 7
3.3.2.2 发酵罐培养基 7
3.3.4 物料衡算 7
3.3.4.1 耗料计算 7
3.3.4.2 接种量计算 8
3.3.4.3 物料衡算汇 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
总表 9
3.3.4.4 发酵罐无菌空气耗用量 10
3.3.5 热量衡算 10
3.3.5.1 培养液连续灭菌蒸汽用量 11
3.3.5.2 培养基冷却水用量W 11
3.3.5.3 发酵罐灭菌蒸汽用量 11
3.4 设备计算与选型 13
3.4.1 设备计算 13
3.4.1.1 发酵罐 13
3.4.1.2 种子罐 18
3.4.2 车间设备一览表(表3) 19
3.5 车间设计 20
3.5.1 车间设计原则 20
3.5.2 车间设计 20
3.6 三废处理 20
3.6.1 废气污染防治措施 20
3.6.2 废水污染防治措施 21
3.6.3 废渣污染防治措施 21
3.7 经济效益估算 21
结 论 23
致 谢 24
参 考 文 献 25
1 引言
庆大霉素Gentamiein，又称艮他霉素，是由绛红色小单孢菌属和棘孢小单孢菌属等通过好氧发酵产生的一组结构相近的多组分的氨基糖苷类抗生素。根据庆大霉素分子结构的差异可分为庆大霉素C族与庆大霉素 A/B族，并以C族复合物为主（图1）。庆大霉素C族包括C1、C1a、C2、C2a和C2b，A/B族包括A、A1 ～ A4 、B、B1和X2 等 [1]。在庆大霉素各组分中，A/B族的抗菌活性次于庆大霉素C族。


图1庆大霉素C族分的化学结构
庆大霉素不仅对常见的革兰氏阳性杆菌有很强的抗菌作用，而且对大多数的革兰氏阴性菌也有很强的抗菌作用，是一种广谱抗生素。目前对庆大霉素应用主要包括：一、由革兰氏阴性杆菌引起的严重感染；二、由革兰氏阳性杆菌引起的感染；三、与其他抗生素联用；四、口服用于肠道疾病的治疗；五、畜牧业动物疾病的预防和治疗。六、注射用于全身感染。
1.1 庆大霉素的药理作用
庆大霉素药理作用的发挥依赖于对细菌蛋白质合成的抑制，它能通过以下环节影响蛋白质合成：（1）初始阶段：抑制mRNA与核糖体的结合；（2）肽链延伸阶段：庆大霉素与核糖体上的靶蛋白结合使结合位点变形，从而导致mRNA上的密码错译；（3）终止阶段：抑制多肽链的释放，阻止核糖体与多肽链的解离。庆大霉素抑制细胞膜的蛋白质合成，结果造成细胞膜破损，通透性增加，使得胞内酶、离子、核苷酸等重要物质外漏，从而导致细菌缺失必需物而死亡[2]。
庆大霉素杀菌作用的特点：(1)杀菌时间越长庆大霉素浓度越高杀菌速率越快；(2) 必须进入细胞质内才能发生作用，进入细胞的过程需氧耗能，因此无法进入厌氧菌体内，所以仅对好氧菌有效； (3)初次接触杀菌效果较好，多次接触之后效果下降甚至产生耐药性；(4)碱性环境能增强其抗菌活性[3] 。
1.2 庆大霉素生产现状
庆大霉素是一类广谱抗生素，因具有较强的杀菌作用而被广泛应用，生产水平虽逐步提高但进展缓慢。我国庆大霉素生产水平一般维持在1200～1500 U/mL左右，产量低；国外生产水平在1600～1800 U/mL，但发酵周期较长、成本较高，限制了生产[4]。分析庆大霉素生产水平低的主要原因，通常可能有：(1)菌株合成能力有限；(2)孢子发芽率低；(3)合成代谢过程中溶氧不够；(4)葡萄糖效应；(5)细胞壁吸附庆大霉素；(6)分离困难。
1.3 本课题设计任务
本课题设计任务是对庆大霉素的发酵工艺流程及发酵车间进行设计。通过运用大学所学知识，查阅相关的书籍和网站，对800t/a庆大霉素生产工艺发酵工段车间进行设计，其中包括物料及能量衡算、设备选型、设备布置形式、车间布置设计等，同时加深关于庆大霉素的合成及发酵提取等知识的了解。
2 庆大霉素生产工艺
2.1 发酵工段工艺流程
沙土管的孢子接入母斜面培养基，34℃下培养6h，母斜面孢子长好后接入子斜面培养基，34℃下培养6h，得到摇瓶种子。将摇瓶种子置于34℃下培养3h后，接入一级种子罐中并在35℃±0.5℃下培养18 h。之后接入二级种子罐活化34℃±0.5℃培养20h，种子完全活化后，接入发酵罐，在33℃培养84h。
2.2 庆大霉素生产工艺要求

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