工艺流程设解读.ppt

第三章 工艺流程设计 工艺流程设计是指确定采用哪些设备，使原料转化为产品的各个生产过程和顺序，并说明生产过程中物料和能量发生的变化和流向。工艺流程设计的过程是这样的： 1）先做出生产工艺流程示意图（一般用方框图表示），然后进行物料衡算、能量衡算，之后根据工艺计算情况进行设备选型和计算； 2）根据设备选型情况，再回过头来充实和修改工艺流程示意图，形成工艺流程草图； 3）再根据设备设计选型和工艺流程草图，进行车间设备布置设计； 4）根据设备布置情况，再完善工艺流程草图，形成生产工艺流程图。 学习内容： 第一节：生产方法的选择 第二节：工艺流程的设计原则 第三节：工艺流程示意图 第四节：工艺流程图 第一节 生产方法的选择 生产方法即工艺路线的选择，是工厂设计的关键步骤。 一般要对可选择的各种生产方法进行全面的比较分析，从中选出技术先进、经济合理的工艺路线以保证项目投产后能达到高产、低耗、优质和安全运转。 举 例 一、固-液分离（如从发酵液中分离细胞） 1）过滤 依靠压力（或真空）使处理对象中的上清液透过一定粒度的滤布，间歇操作，劳动强度大。 如：生产透明质酸（粘度较高）时，对于发酵液的澄清处理就是采用板框过滤法，重复处理六次，可以得到较好的分离效果； 2）杯式离心机： 在实验室使用的非常普遍，离心效果好，但是处理量小，间歇操作，需大量操作时劳动强度大； 3）管式离心机： 离心效果好，间歇操作，在处理对象的固含量较低时非常具有优势，而当固含量较高时劳动强度大； 4）三足离心机： 离心效果一般，但处理量大，间歇操作，在对分离效果要求高是难以单独胜任； 5）连续流离心机： 最大的优点为连续操作，人工劳动强度小，上清液的分离效果很好，但沉淀相中液体含量相对较高（因为要实现连续操作，其必需具有一定流动性）； 6）超滤（微滤）浓缩 这是近十几年才出现的一种新技术。连续操作，劳动强度低，可以同时实现细胞洗涤和细胞收集，但造价和维护费用都较高。 二、灭菌 1）巴氏灭菌 温度较低，60-95度，时间为30-60min，主要针对一些不耐热的原料或产品，像啤酒、乳品、香肠等都采用这种方法灭菌，当然不同的产品消毒温度和时间是不一样的； 2）高温（高压）灭菌 对于可耐高温的原料，首选该方法，因为这种方法简单易行，灭菌效果好； 3）超高温瞬时灭菌（UHT） 这几年逐渐被广泛的应用于乳品生产企业，135℃保持4-6S，效果好，而且对有效成分的破坏很少； 4）过滤除菌 但是有更多的生物制品是不耐高温的，如果是液体而且分子量不是很大就采用过滤除菌法，比如干扰素、免疫球蛋白等，过滤除菌的啤酒就是生啤； 空气的除菌也是采用该方法； 5）钴60照射 如果是固体，一般采用该方法，目前大多数中药中间体（植物提取物）均采用钴60照射除菌； 6）环氧乙烷熏蒸法 该方法在医院有较多的使用； 7）甲醛熏蒸法 对房间进行灭菌消毒，过去一直采用该方法，效果较好，但就是残留很难消除，需要较长时间； 8）臭氧消毒法 这几年逐渐有采用的，即将臭氧发生器置于空调机组送风段，通过空调送风，将臭氧送进各房间，此方法卫生、简便，但消毒效果不如甲醛熏蒸法好，所以在一些高致病性微生物（疫苗生产等）生产企业仍采用甲醛熏蒸法； 9）紫外线照射消毒 对于一些要求不高的房间可以采用该法，即在房间安装紫外灯，比如一些实验室、化妆品、饮料等生产企业（紫外线的有效消毒范围为3米左右，太远的话不起作用，另外紫外线不能穿过玻璃，所以切忌隔着玻璃或者对玻璃瓶内的东西消毒）。 三、干燥 1）喷雾干燥法 大家都知道,化工、食品中常用对物料进行干燥的方法是喷雾干燥法； 2）冷冻干燥法 第一种方法对生物制剂而言，就可能造成活性丧失，所以一般常用冷冻干燥法。 四、产品脱色 1）活性炭吸附 过去脱色常用活性炭吸附法，脱除不彻底，而且容易损失有效成分； 2）超滤 现在常用超滤，颜色脱除干净，而且可以同时达到去除小分子有害物质（如无机盐、小分子多肽等）的目的。 选择生产方法的主要依据如下： 1）原料来源、种类和性质 尤其要注意所加工的原料的物理化学性质，比如分子量、粘度、耐热程度等。 2）产品的质量和规格 3）生产规模 4）技术水平 5）建厂地区的自然环境 6）经济合理性 第二节 工艺流程的设计原则 1）首先一点，也是最重要的一点，采用所选的生产工艺和流程所得到的产品质量必须要符合相关的国家标准或者行业标准，如果出口国外，还要满足所销售地区的