生物催化法生产R-扁桃酸及其年产500吨规模的工厂工艺设计
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第一章 文献综述 | 第11-26页 |
| 1.1 简介 | 第11-12页 |
| 1.2 R-MA的工业合成方法 | 第12-16页 |
| 1.3 生物催化法合成R-MA | 第16-19页 |
| 1.3.1 脂肪酶法生物催化合成R-MA | 第16-17页 |
| 1.3.2 氧化还原酶催化合成R-MA | 第17-18页 |
| 1.3.3 腈水解酶催化合成R-MA | 第18-19页 |
| 1.4 腈水解酶研究概况 | 第19-22页 |
| 1.5 生物制药过程放大研究进展 | 第22-25页 |
| 1.5.1 生物制药工艺设计 | 第22页 |
| 1.5.2 生物工程优化与放大 | 第22-24页 |
| 1.5.3 生物反应器设计 | 第24-25页 |
| 1.6 本论文的研究目的与内容 | 第25-26页 |
| 第二章 生物催化法生产R-MA小试试验工艺研究 | 第26-47页 |
| 2.1 发酵产酶工段工艺 | 第27-35页 |
| 2.1.1 材料和方法 | 第27-29页 |
| 2.1.1.1 菌株 | 第27页 |
| 2.1.1.2 培养基 | 第27-28页 |
| 2.1.1.3 菌种培养条件 | 第28页 |
| 2.1.1.4 生物量测定 | 第28-29页 |
| 2.1.1.5 腈水解酶活力测定 | 第29页 |
| 2.1.2 诱导剂的选择 | 第29-30页 |
| 2.1.3 发酵温度优化 | 第30-31页 |
| 2.1.4 最优条件下5L发酵罐中培养 | 第31-32页 |
| 2.1.5 pH连续调控对产酶的影响 | 第32-33页 |
| 2.1.6 补加甘油对产酶的影响 | 第33-34页 |
| 2.1.7 小结 | 第34-35页 |
| 2.2 不对称水解工段工艺 | 第35-44页 |
| 2.2.1 材料与方法 | 第35-36页 |
| 2.2.1.1 酶催化剂 | 第35页 |
| 2.2.1.2 静息细胞制备 | 第35页 |
| 2.2.1.3 主要试剂 | 第35页 |
| 2.2.1.4 腈水解酶活力测定 | 第35页 |
| 2.2.1.5 HPLC分析方法 | 第35-36页 |
| 2.2.1.6 薄层色谱层析(TLC) | 第36页 |
| 2.2.2 pH对腈水解酶活性的影响 | 第36-37页 |
| 2.2.3 温度对酶活性的影响 | 第37-39页 |
| 2.2.4 不同底物浓度对腈水解酶活性的影响 | 第39页 |
| 2.2.5 金属离子对转化反应的影响 | 第39-41页 |
| 2.2.6 助溶剂对催化反应的影响 | 第41-42页 |
| 2.2.7 分批补料催化生产R-MA | 第42-43页 |
| 2.2.8 小结 | 第43-44页 |
| 2.3 分离纯化工段工艺 | 第44-47页 |
| 第三章 生物催化法生产R-MA工艺放大研究 | 第47-55页 |
| 3.1 产腈水解酶发酵罐放大工艺研究 | 第47-50页 |
| 3.2 3L催化体系与100mL体系反应结果比较 | 第50-51页 |
| 3.3 小试工艺路线修正 | 第51-53页 |
| 3.3.1 发酵液中催化反应的研究 | 第52页 |
| 3.3.2 离子交换层析分离纯化R-MA | 第52-53页 |
| 3.4 本章小节 | 第53-55页 |
| 第四章 年产500t R-MA的工艺设计 | 第55-73页 |
| 4.1 概论 | 第55-56页 |
| 4.1.1 设计任务 | 第55页 |
| 4.1.2 设计的技术依据 | 第55页 |
| 4.1.3 设计原则 | 第55页 |
| 4.1.4 工艺流程 | 第55-56页 |
| 4.2 发酵工段工艺 | 第56-58页 |
| 4.2.1 操作流程 | 第57页 |
| 4.2.2 灭菌操作 | 第57-58页 |
| 4.2.3 操作要点 | 第58页 |
| 4.3 物料衡算 | 第58-67页 |
| 4.3.1 生产规模 | 第58-59页 |
| 4.3.1.1 生产批量 | 第58页 |
| 4.3.1.2 各阶段产量 | 第58-59页 |
| 4.3.1.3 种子罐公称体积 | 第59页 |
| 4.3.1.4 罐参数汇总 | 第59页 |
| 4.3.2 发酵罐进出物料衡算 | 第59-65页 |
| 4.3.2.1 发酵培养基原料计算 | 第59-60页 |
| 4.3.2.2 发酵罐进出物料 | 第60-61页 |
| 4.3.2.3 发酵罐设计 | 第61-63页 |
| 4.3.2.4 发酵罐物料平衡图 | 第63-65页 |
| 4.3.2.5 发酵罐示意图 | 第65页 |
| 4.3.3 不对称水解工段物料平衡 | 第65-66页 |
| 4.3.4 离子交换树脂HZ 202计算 | 第66页 |
| 4.3.5 制备R-MA总物料衡算 | 第66-67页 |
| 4.4 能耗分析 | 第67-69页 |
| 4.4.1 蒸汽耗量分析 | 第67-68页 |
| 4.4.1.1 发酵空消与实消 | 第67页 |
| 4.4.1.2 干燥工段 | 第67-68页 |
| 4.4.1.3 蒸发结晶精提取工段 | 第68页 |
| 4.4.2 冷却水耗量分析 | 第68-69页 |
| 4.4.2.1 发酵工段 | 第68页 |
| 4.4.2.2 双效浓缩器浓缩工段 | 第68-69页 |
| 4.5 经济效益分析 | 第69-70页 |
| 4.5.1 年经营费用计算 | 第69页 |
| 4.5.1.1 折旧费和大修费 | 第69页 |
| 4.5.1.2 原材料、燃料消耗费用 | 第69页 |
| 4.5.2 利润、利润率、投资回收期计算 | 第69-70页 |
| 4.5.2.1 利润 | 第70页 |
| 4.5.2.2 利润率 | 第70页 |
| 4.5.2.3 投资回收期 | 第70页 |
| 4.5.3 生产盈亏平衡点 | 第70页 |
| 4.6 车间布置 | 第70-71页 |
| 4.6.1 车间区域和工艺设备布置原则 | 第70页 |
| 4.6.2 工艺过程工序划分 | 第70-71页 |
| 4.6.3 车间区域布置及其环境设计等级确定 | 第71页 |
| 4.7 “三废”处理 | 第71-73页 |
| 第五章 结语 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-80页 |
| 附录一: 工艺流程图 | 第80-81页 |
| 附录二: 发酵罐示意图 | 第81-82页 |
| 附录三: 车间布置平面图 | 第82-83页 |
| 致谢 | 第83页 |
