| Код | 299613 | ||
| Дата создания | 2014 | ||
| Страниц | 55 ( 14 шрифт, полуторный интервал ) | ||
| Источников | 18 | ||
|
Файлы
|
|||
|
Без ожидания: файлы доступны для скачивания сразу после оплаты.
Ручная проверка: файлы открываются и полностью соответствуют описанию. Документ оформлен в соответствии с требованиями ГОСТ.
|
|||
В последние годы в Российской Федерации резко сократилась продукция животноводства и, как следствие этого, возрос до недопустимых размеров импорт мясопродуктов.
Одной из причин уменьшения производства мясопродуктов является ухудшение качества кормов и повышение их стоимости, что вызвано практически полной остановкой предприятий производивших кормовой белок в силу их неконкурентоспособности при изменившейся структуре цен. Сегодня кормовой белок почти полностью импортируется.
Однако, есть альтернативное решение проблемы повышения качества кормов. Известно, что дефицит белка может быть компенсирован введением в корма незаменимых аминокислот, причем в первую очередь устраняется дефицит аминокислоты, находящейся в относительном минимуме, затем следующей – и так далее, т.к. привесы определяются не общим содержанием белка, а именно по содержанию наиболее дефицитной незаменимой аминокислоты в нем. Порядок лимитирования определяется применяемыми компонентами кормов и потребностями в аминокислотах у животных и птицы. Аминокислотный состав кормовых ингредиентов и потребности в различных аминокислотах хорошо изучены и давно известны.
Так, для зерна, злаковых, всех сельскохозяйственных животных и птицы, лимитирующими аминокислотами являются метионин, лизин, триптофан и треонин.
В настоящее время в России в сельском хозяйстве птицеводство является ведущей отраслью. При кормлении птицы первой лимитирующей аминокислотой является лизин, второй - метионин, который производится как в России, так и за рубежом методом химического синтеза, и в достаточных количествах поступает на российский рынок.
Цель курсового проекта – освоение проектирования предприятий и оборудования биотехнологической промышленности.
Задачи курсового проекта – поэтапное проектирование предприятия, расчет оборудования и анализ необходимости данного предприятия для биотехнологической промышленности.
1.1 Значение и распространение лизина
Лизин – это незаменимая аминокислота, входящая в состав практически любых белков, необходима для роста, восстановления тканей, производства антител, гормонов, ферментов, альбуминов.
В настоящее время установлено, что лизин в организме является не только структурным элементом белка, но и выполняет ряд важных биохимических функций — является предшественником карнитина и оксилизина, способствует транспорту кальция и стронция в клетки и др.
Эта аминокислота оказывает противовирусное действие, особенно в отношении вирусов, вызывающих герпес и острые респираторные инфекции. Рекомендуется сочетать лизин свитамином С и биофлавоноидами при вирусных заболеваниях.
Лизин поддерживает уровень энергии и сохраняет здоровым сердце, благодаря карнитину, который в организме из него образуется. Как показали исследования, однократный прием 5000 мг лизина увеличивает уровень карнитина в 6 раз. Для этого должны присутствовать в достаточных количествах витамины C, тиамин (B1) и железо.
...
1.2 Влияние вступления России в ВТО на производство лизина
Сельское хозяйство испытает серьезный натиск со стороны иностранных конкурентов, наводняющих российский рынок более дешевой продукцией. В силу не самых благоприятных климатических условий, Россия не является мощным конкурентом на мировом сельскохозяйственном рынке, поэтому от выхода России на глобальный рынок отечественные сельхоз производители практически не получат. Сокращение государственной поддержки сельского хозяйства прервет все положительные начинания, которые имели место в сельском хозяйстве, достижения нацпроекта «Развитие АПК» будут сведены на нет, развитие сельского хозяйства в лучшем случае замедлится, в худшем – прекратится, скептики и вовсе предсказывают полную деградацию российского села.
Участие в ВТО дает стране множество преимуществ. Их получение и является в прагматическом смысле целью присоединения к ВТО. Конкретными целями присоединения для России можно считать следующие:
...
2.1 Оборудование для производства лизина
Производство лизина является сложным многостадийным процессом, для осуществления которого требуется сложное дорогостоящее оборудование.
Основным оборудованием является ферментер–инокулятор, предназначеное для осуществления процесса культивирования. Также необходимо и вспомогательное оборудование.
...
Таблица 1 - Основное оборудование для производства лизина
...
2.2 Рабочая характеристика ферментера – инокулятора
Ферментер – инокулятор объемом 110 м3 немецкой компании «New Brunswick» является наиболее подходящим для промышленного производства лизина.
Данная установка (Приложение Д) работает в периодическом режиме. Культуральный сосуд (4) заполняют приготовленным инокулятом в объеме 110 л, находящемся в инокуляторе (6), включая вакуумный насос и создавая разницу давления между культуральным сосудом (1) и инокулятором.
...
2.3 Расчет оборудования
Для максимального содержания лизина в культуральной жидкости, необходимо произвести точный расчет оборудования.
Так, с учетом плотности культуральной жидкости её необходимо произвести:
...
Материальный баланс процесса инокуляции.
На стадии ферментации вносится культура, в расчете 5% инокулята от рабочего объёма ферментера, таким образом необходимо инокулята:
...
Таблица 2 - Материальный баланс процесса инокуляции
...
Таблица 3 - Материальный баланс стадии упаривания
...
Расчет и выбор инокуляторов.
Необходимое количество инокулята – 11550 м/год. Для процесса инокуляции выбираем стандартный ферментер с барботированием и механическим перемешиванием номинальным объёмом 63 м3.
...
Таблица 4 - Характеристика аппарата
...
Таблица 5 - Основные характеристики используемых насосов
...
3.1 Химическая схема производства
Лизин представляет собой аминокислоту следующей химической формулы: C6H14N2O2
...
Образование молекулы L-лизина происходит по формуле, приведенной на рисунке 1.
...
3.2 Биотехнологическая схема производства лизина
В зависимости от назначения из культуральной жидкости можно получить различные микробиологические препараты (рис. 2): жидкий концентрат лизина (ЖКЛ), сухой кормовой концентрат лизина (ККЛ), кристаллический лизин. Упрощенная схема представлена в Приложении А.
...
3.3 Характеристика сырья и материалов, описание и новизна процесса
В промышленных условиях в качестве источника углерода применяют фуражное зерно, мелассу, гидрол, гидролизаты целлюлозосодержащего сырья, крахмал, а также уксусную кислоту.
Приготовление стерильных питательных сред.
...
Таблица 6 -Влияние источника углерода (концентрация 7,5 %) на биосинтез L-лизина продуцентом Brevibacterium flavum
...
3.4 Приготовление посевного материала
Посевной материал готовится в две стадии: сначала в колбах, а затем в посевных аппаратах при аэрации (11/мин) и интенсивном перемешивании и автоматическом регулировании температуры (300С) и рН=7 в соответствии с регламентом.
Если в качестве источника углерода используют уксусную кислоту (ацетат аммония), то, вследствие угнетающего действия ацетат-ионов на рост клеток при концентрации выше 2 %, осуществляют дробную подачу субстрата по мере его потребления.
...
Таблица 7 - Состав питательных сред при выращивании продуцента лизина (%).
...
4.1 Генеральный план предприятия
Проект генплана отражает перспективы организации промышленного производства лизина в России.
По мнению инженеров – проектировщиков предприятия по биотехологическому производству лизина, необходимо располагать за городом на расстоянии 5 – 6 км от населенного пункта.
...
4.2 Система вентиляции, отопления и водоснабжения предприятия
Для обеспечения безопасных условий труда с целью уменьшения пыли и большого количества тепла, которое выделяется в помещение при работе производственного оборудования, необходимо установить систему вентиляции в соответствии с ВСН 21 – 77 «Инструкция по проектированию отопления и вентиляции на нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятиях».
Для обеспечения допустимых метеорологических условий воздушной среды в помещениях необходимо обеспечить:
...
5 Правила техники безопасности на предприятиях по производству лизина
Данные предприятия относятся к разряду опасных. Поэтому к их эксплуатации применяют ряд требований по технике безопасности:
1. На территории предприятий должны быть засыпаны все замкнутые овраги, котлованы, выемки, которые могут быть местом скопления вредных отходов производства.
...
6 Экономические аспекты производства лизина
Эксперты считают весьма выгодными инвестиции в производство лизина в России.
В ряду основных преимуществ производства лизина в России, является постоянно растущий спрос, отсутствие российского производства и высокую стоимость товаров – заменителей – соевого и подсолнечного шрота, костной и рыбной муки.
...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Всем известно, что белки являются основой всего живого. Они играют важнейшую роль в клетках организма выполняются множество различных функций. Белки преобладают над всеми другими макромолекулами, присутствующими в живой клетке, и составляют более половины сухого веса большинства организмов. Белки служат теми инструментами, посредством которых генетическая информация получает свое реальное воплощение. В соответствии с тем, что в клеточном ядре содержатся тысячи генов, каждый из которых определяет какой-то один характерный признак живого организма, в клетке существуют тысячи белков и каждый из них выполняет специфическую функцию.
...
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Технологическая схема получения лизина
...
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Схема нутч-фильтра
...
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Схема сушилки кипящего слоя
...
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Сравнительная таблица показателей работы сушилок для кристаллических и дисперсных материалов.
...
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
Ферментер – инокулятор.
...
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
Патентный поиск
...