第一篇：发酵工艺小结
一、发酵概念
工业上的发酵：泛指利用微生物在发酵罐或者特定反应容器中在特定的条件下生产某些产品的过程。产品有细胞代谢产物，菌体细胞，酒精，乳酸，抗生素，氨基酸，酶制剂等。发酵过程：
菌种选育：自然界筛选、诱变育种、基因工程、细胞工程 ↓
培养基配制：根据培养基的配制原则制备，实践中需多次试验配方 ↓
灭菌：杀灭杂菌 ↓
扩大培养和接种 ↓
发酵过程（中心阶段）：检测进程，满足碳源、氮源、无机盐等营养需要；严格控制温度、pH、溶氧、转速等 ↓
分离纯化：菌体：过滤、沉淀
代谢产物：蒸馏、萃取、离子交换
二、微生物工业产品的类型
1．微生物菌体的发酵：以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵工业。传统的菌体发酵工业：①面包酵母发酵②微生物菌体蛋白（单细胞蛋白）现代的菌体发酵工业：药用真菌（如冬虫夏草，灵芝与天麻共生的密环菌）农业上——生防治剂：苏云金杆菌（Ｂt）,蜡状芽孢杆菌，细胞中的伴孢晶体可以杀灭。鳞翅目和双翅目害虫；丝状真菌的白僵菌，绿僵菌可以防治松毛虫；木霉菌可以防治生物病害。另外，活性乳酸菌制剂，用以改善人体肠道微环境，也是一种菌体的直接利用。还有人畜防治疾病用的疫苗等。
2.微生物酶发酵
酶普遍存在于动物，植物和微生物中。如在食品工业中，用微生物生产的淀粉酶和糖化酶用于生产葡萄糖，氨基酰化酶用于拆分ＤＬ氨基酸。3.微生物代谢产物发酵：
(1)初级代谢产物(primary metabolite)菌体生长繁殖所必需的，在对数生长期产生的物质，如氨基酸、核苷酸、蛋白质等。
(2)次级代谢产物(secondary metabolite)与菌体生长繁殖无明显关系，是在菌体生长的稳定期（静止期）合成的具有特定功能的产物。如抗生素、生物碱、细菌毒素、植物生长因子、色素维生素，柠檬酸，谷氨酸等。
4.微生物的生物转化
利用微生物细胞的一种或多种酶，把一种化合物转变成结构相关的更有价值的产物。最古老的生物转化：利用菌体将乙醇转化成乙酸的醋酸发酵。另外还有： 异丙醇→丙醇 葡萄糖→葡萄糖酸 山梨醇→Ｌ－山梨糖
5.微生物特殊机能的利用 ①利用微生物消除环境污染
②保持生态平衡等
③湿法冶金（金属的浸沥回收）
④利用基因工程菌株开拓发酵工业新领域
三、微生物发酵的方式
一、分批培养（batch culture or fermentation）又称分批发酵，常用的培养方法。在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后，接入少量的微生物菌种进行培养，在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。
分
二、连续培养（continuous culture）
1.概念： 微生物培养到对数生长期时，在发酵罐中不断添加新鲜的培养基，同时不断放出代谢物，使微生物细胞在近似恒定状态下生长的培养方式。
2.特点：微生物细胞的生长速率，产物的代谢均处于恒定状态，有效地延长对数期到稳定期的阶段，可达到稳定，高速培养微生物细胞或产生大量代谢产物的目的，菌的浓度，产物浓度，限制性基质浓度均处于恒定状态。
3.连续培养的优缺点
优点: 控制稀释速率可以使发酵过程最优化。发酵周期长，产量高。
缺点: 长期连续培养会引起菌种退化，降低产量。染菌机会增加。
与分批培养比较：
优点：①连续运行，生产周期短，提高了设备利用率和生产效率。
②便于自动化控制，产品质量稳定。
缺点：①连续操作，设备复杂，易受杂菌污染。
②收率和产物浓度低，不利于提取。
③营养物质利用率低，增加了生产成本。
④需要复杂的检测，控制系统。
⑤易受菌种退化的影响。
应用：废水处理、葡萄糖酸发酵、酒精发酵等工业中。
因此，连续培养在工业生产上并不多见，只局限于酒精，单细胞蛋白，丙酮，丁
醇等少数几个产品。在生产实践中，完全封闭式的分批培养或者纯粹的连续培养较少见，更多见的是两者的折中形式：补料分批培养。
三、补料分批培养（fed-batch culture）： 介于分批培养和连续培养之间的操作方法。
1.概念：根据菌体生长和初始培养基的特点，在分批培养的某些阶段适当补加培养基，使菌体或其代谢产物的生产时间延长。(克服营养不足，体积有所变化（增大）)。
2.补料分批培养的优缺点
优点：与分批培养相比：
(1)解除底物抑制、产物的反馈抑制和葡萄糖的分解阻遏效应。
(2)延长次级代谢产物的生产时间。
(3)可避免在分批培养过程中因一次性投糖过多造成细胞大量生长，耗氧过多的状况。
(4)达到高浓度细胞培养。
(5)稀释有毒代谢产物。
与连续培养相比：
(1)降低了染菌，避免了遗传不稳定性（退化和变异）。（因为操作时间有限）
(2)最终产物浓度较高，有利于产物的分离。
(3)使用范围广。在生产次级代谢产物和细胞高浓度培养中普遍采用。是发酵技术上的一个划时代的进步。
缺点：
(1)由于没有物料取出，产物的积累最终导致比生产速率的下降。
(2)由于物料的加入增加了染菌机会。
应用：面包酵母、氨基酸、抗生素等工业。
3.几个实例：
一、温度对发酵的影响
1.影响反应速率：发酵过程中的反应速率实际上是酶反应速率。酶反应有一个最适温度。2.影响发酵方向：如利用金色链霉菌发酵生产四环素的同时能生产金霉素。在低于30℃下，合成金霉素的能力较强，而在35℃时只产生四环素。
另外，还影响发酵液的粘度、溶氧和传递速率。
二、最适温度的选择
最适发酵温度是既适合菌体的生长又适合代谢产物合成的温度。但最适生长温度与最适生产浓度往往是不一致的。如谷氨酸产生菌的最适生长温度为30～34℃，产谷氨酸的温度为36～37℃。因此在发酵前期的长菌阶段和种子培养阶段应满足菌体的生长最适温度。在发酵的中后期要适当提高温度。
培养条件：通气条件差，可适当降温，使菌呼吸速率降低，溶氧可提高些。
三、发酵过程引起温度变化的因素——发酵热
Q发酵＝Q生物＋Q搅拌－Q蒸发－Q辐射
四、温度的控制
一般不需加热，因释放了大量的发酵热，需要冷却的情况多。用夹套或蛇形管，通冷却水。南方夏季，冷却水温度高，用冷冻盐水降温（循环式）,需建冷冻站。pH变化及其控制
一、pH变化的原因。
微生物本身具有一定的调节pH的能力。所以pH变化有一定的规律性。
菌体生长阶段，相对于接种后的起始pH来说，有上升或下降的趋势。
生产阶段，pH趋于稳定，维持在最适产物形成pH范围。
菌体自溶阶段，培养液中氨基氮增加，pH上升。
1.基质代谢
（1）糖代谢 糖分解成小分子酸、醇，使pH下降。糖缺乏，pH上升，是补料的标志之一。
（2）氮代谢 氨基酸中的-NH2被利用，pH下降；尿素被分解成NH3，pH上升。
（3）生理酸碱性物质利用后，pH上升或下降。
2.产物形成
3.菌体自溶 ：pH上升
二、pH对发酵的影响
1.影响酶的活性。
2.影响微生物细胞的结构。（影响细胞膜所带电荷的状态，改变细胞膜的通透性。影响营养物质的吸收和代谢产物的排泄，影响新陈代谢的进行）
3.影响微生物对基质的利用速率。（影响培养基中某些组分的解离）
4.影响代谢方向。如黑曲霉pH2～3时产柠檬酸，pH中，产草酸。谷氨酸：中性或微碱产谷氨酸/酸性产谷氨酰胺。
三、pH值的确定和控制
1.pH的确定
微生物发酵的最适pH范围一般在5~8之间，同一菌种，生长最适pH可能与产物合成最适pH不同。最适pH是根据实验来确定的，即配制不同初始pH的培养基，摇瓶考察发酵情况。
生长的最适pH值与发酵的最适pH值可能不同：
举例：Aspergillus niger在pH2~2.5范围时有利于合成柠檬酸，当在pH2.5~6.5范围内时以菌体生长为主，而在pH7.0时，则以合成草酸为主。谷氨酸：中性或微碱产谷氨酸/酸性产谷氨酰胺。
2.pH的控制
(1)首先从基础培养基的配方考虑。
a.调节培养基的原始pH。
若控制消后SO4pH在6.0，消前pH往往要调到6.5~6.8。
若达不到要求，则：
b.加入缓冲溶液（如磷酸盐）或加入维持pH的物质如CaCO3。
c.使盐类和碳源的配比平衡。
(2)通过加酸碱和中间补料来控制。
a.过去直接加酸（H2SO4）或碱（NaOH），现常用：
生理酸性物质：(NH4)2SO4，NH4+被细胞利用后，SO42-引起pH下降。
生理碱性物质：氨水。既补充氨，氮，又调pH。但氨水作用快，pH波动大，要采用少量多次流加的方法。
b.补料既调节了pH值，又补充了营养，还可减少阻遏作用。
如：味精厂普遍采用流加尿素，有两个作用：
调节pH值
补充氮源
第四节 溶解氧及其控制
一、溶解氧（dissolved oxygen,DO）对发酵的影响
要考察每一种发酵产物的临界氧浓度和最适氧浓度，使发酵过程保持在最适浓度。如青霉素发酵的临界氧浓度为5%-10%之间，低于此值就会对青霉素合成造成损失。
溶氧要适量，大小与产物的生物合成途径有关。
如：初级代谢的氨基酸发酵，需氧量的大小与氨基酸的合成途径有关。
①谷氨酸，谷氨酰胺，精氨酸和脯氨酸等谷氨酸系氨基酸，在菌体呼吸充足的条件下，产量最大。若供氧不足，氨基酸合成就会受到强烈抑制。（乙醛酸循环磷酸烯醇式丙酮酸产生的NADH量多）
②异亮氨酸，赖氨酸，苏氨酸，天冬氨酸等天冬氨酸系氨基酸，供氧充足可得最高产量，但供氧受限，产量受影响不明显。(产生的NADH量不多)
③亮氨酸，缬氨酸，苯丙氨酸仅在供氧受限，细胞呼吸受抑制时，才能获得对大量的氨基酸。若供氧充足，产物形成反而受抑制。（不经TCA循环，NADH产量很少，过量供氧，反而抑制）
（1）最适氧浓度（optimal oxygen concentration）：
——菌体生长或产物合成最适浓度范围。
（2）临界氧浓度（critical value of dissolved oxygen concentration）：
——满足微生物呼吸的最低氧浓度。
二、溶氧浓度的控制
溶氧浓度决定因素：供氧和需氧两方面。
（一）供氧方面：
1.调节搅拌转速
2.调节通气速率
（二）需氧方面：
1.菌体浓度和菌龄（呼吸旺盛，耗氧大）
2.基质种类和浓度 ：营养丰富，浓度高，菌体生长快，耗氧量大。以菌浓影响最明显。
3.培养条件：在最适条件下发酵，耗氧量大。
控制方法：通过控制基质浓度。
大型发酵罐搅拌装置（搅拌装置，温度传感器，耐高温pH和溶氧（DO）传感器）
第五节 泡沫的形成与控制
一、泡沫产生的原因
1.通风搅拌程度及菌体新陈代谢产生的CO2。
2.培养基性质：蛋白质含量多（玉米浆，蛋白胨，黄豆粉，酵母粉），糊精含量多易发泡。
二、泡沫的危害
1.降低生产能力（装料系数减少）
2.造成大量逃液 引起原料浪费，产物流失，增加了染菌的机会。
3.严重时，影响通气搅拌，妨碍另外菌体呼吸代谢，导致代谢异常或菌体自溶。
三、泡沫的控制 两种途径：
-调整培养基成分（如少加或缓加易起泡的原材料）
-改变某些物理化学参数（如pH值、温度、通气和搅拌）
-改变发酵工艺（采用分批投料）
上述方法的效果有一定限度。
1.机械消泡：（物理方法，消除已形成的泡沫）
利用机械振动或压力变化使泡沫破裂。
罐内消泡: 靠罐内消泡浆打碎泡沫。优点：不需引进外界物质，避免染菌，不增加下游负担。
罐外消泡：将泡沫引出罐外，靠喷嘴的加速作用或离心力消除泡沫。
2.消泡剂消泡
机理:降低液膜的机械强度，降低液膜的表面粘度，从而达到破裂泡沫的目的。
（1）天然油脂类：豆油、玉米油、棉子油、菜籽油（还可作为碳源），用量大，0.1%-0.2%。
（2）聚醚类：又称泡敌，消泡能力为豆油的10～20倍，用量少，0.02%-0.03%。
第二篇：玉米发酵生产酒精工艺
玉米发酵生产酒精工艺
酒精是一种重要的工业原料,广泛应用于食品,化工、医药等领域,而且可以部分或全部替代汽油,具有安全、清洁、可再生等优点。传统的酒精生产主要以糖蜜、薯类、谷物为原料发酵而成。近年来,随着人口增长和经济的发展以及可利用耕地面积的减少使得酒精生产成本日趋增高,利用丰富、廉价的玉米秸秆为原料生产酒精已成为必然趋势。我国是一个农业大国,各种纤维素原料资源非常丰富,仅玉米秸秆年产量大约2亿吨。目前,玉米秸秆除了少部分被利用外,大部分以堆积、焚烧等形式直接倾入环境,极大地污染了环境,也是一种资源浪费。如果将玉米秸秆经过预处理后水解,其所含的纤维素和半纤维素可分解成糖,经发酵可转化为酒精,转热效率可达30%以上。这样不但缓解人类所面临的食物短缺,环境污染、资源危机等一系列问题,而且还能实现人类的可持续发展,因而近年来玉米秸秆成为生物能源领域的研究热点。
玉米生产酒精的工艺流程如图。
1玉米秸秆简介
玉米秸秆主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。木质素将纤维素和半纤维素层层包围。纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维,半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成,木质素是以苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。其中,木质素是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为六碳糖比较困难。2玉米秸秆预处理
由于玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素具有高度有序晶体结构。因此必须经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度。常见预处理方法有物理法、化学法、物理化学法和微生物法等。2.1挤压膨化法
该方法属于物理处理法,是将原料粉碎后调节至一定水分,加入挤压机内,物料在螺杆的旋转推动下向前运动,同时被剪切、挤压。并且在摩擦热的作用下温度可接近140℃;然后从挤压机中喷出,物料的压力突然降低、体积迅速膨胀,纤维素晶体结构被破坏,从而为纤维素的酶解处理创造条件。这种预处理方法生产过程连续,不需要消耗蒸汽,而且具有灭菌效果。2.2湿氧化法
湿氧化法属于化学处理法,是指在加温加压条件下,水和氧气共同参加的反应。湿氧化法对玉米秸秆处理效果很好,纤维素遇碱,只引起纤维素膨胀,形成了碱化纤维素,但能保持原来骨架,加入Na2CO3后起缓和作用,能防止纤维素被破坏,使木质素和半纤维素溶解于碱液中而与纤维素分离。这样得到的纤维素纯度较高,且副产物很少。匈牙利Eniko等人采用湿氧化法在195℃,15min,1200千帕O2,Na2CO32g/L条件下,对60g/L玉米秸秆进行预处理。其中60%半纤维素、30%木质素被溶解,90%纤维素呈固态分离出来,纤维素酶解转化率(ECC)达85%左右。
2.3酸处理法
酸处理法也是一种化学处理法,这种方法可追溯到1980年,而在德国可能更早。该法是采用硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等对纤维素原料进行预处理,其中以硫酸研究和应用的最多。处理后,半纤维素首先水解得到无碳糖,纤维素的结晶结构被破坏,原料疏松,可发酵性强。但水解前必须将pH值调整到中性,还应该注意反应器的耐酸性。2.4蒸汽爆破法
蒸汽爆破法属于物理处理化学法,是用蒸汽将原料加热至180～200℃,维持5～30min,也可加热到245℃,维持0.5～2.0min。高温高压造成木质素的软化,然后迅速使原料减压,造成纤维素晶体和纤维束的爆裂,使木质素和纤维素分离。该法成本较高,在我国可采用北京林业大学赖文衡教授研究的间歇蒸汽汽爆器对玉米秸秆进行爆破处理,经这种爆破器爆破的玉米秸秆,纤维素水解转化率(ECC)可达70%以上。2.5生物方法
生物处理方法具有节约化工原料、能源和减轻环境污染等方面的优点。有许多微生物能产生木质素分解酶,如白腐菌,其分解木质素的能力较强,但活性较低,而且微生物处理周期长、菌体会破坏部分纤维素和半纤维素,降低纤维素的水解率,因此难以得到利用。瑞典等北欧国家则利用无纤维素酶的担子菌突变株对纤维素材料进行脱木质素处理,取得了一定的效果。3水解工艺
玉米秸秆进行预处理后,纤维素水解只有在催化剂存在的情况下才能显著进行。常用催化剂是无机酸和酶,由此分别形成了酸水解工艺和酶水解工艺,酸水解工艺又分为稀酸水解和浓酸水解。水解主要是破坏纤维素、半纤维素的氢键,使之转化为发酵的单糖。3.1浓酸水解
用70%的硫酸50℃下在反应器中反应2～6h,半纤维素首先被降解,溶解在水里的物质经过几次浓缩沥干后得到糖,半纤维素水解后的固体残渣经过脱水后,在30%～40%的硫酸中浸泡1～4h。溶液再经脱水和干燥后,在70%的硫酸下反应1～4h,回收的糖和酸溶液经过离子交换,分离出的酸在高效蒸发器中重新浓缩,剩余的固体残渣则再循环利用到下一次的水解中。浓酸水解过程的主要优点是糖的回收率高,大约有90%的半纤维素和纤维素转化的糖被回收。但浓硫酸腐蚀性强,而且从经济方面考虑必须回收浓硫酸,增加了工艺的复杂程度。3.2稀酸水解
为了解决浓酸水解法存在的问题,一般采用稀硫酸(0.2%～0.5%),在较温和条件下进行。此时水解一般分2个阶段:第1阶段为低温操作,从半纤维素获得最大糖产量;第2阶段采用高温操作使纤维素水解为六碳糖,糖的转化率一般为50%左右。但稀酸水解容易产生大量副产物。
3.3酶水解
酶水解是利用产纤维素酶的微生物或者纤维素酶制品,直接将半纤维素、纤维素水解成可发酵糖。与酸水解相比,它可在常压下进行,反应条件温和、效率高、能耗低、选择性强、环保效果好,显示出良好的应用价值和前景。水解后可形成单一产物,产率较高(>95%)。匈牙利Eniko等人采用NovoYm188等水解经湿氧化处理的玉米秸秆,酶解纤维素转化率(ECC)高达85%。该法的关键在于纤维素酶的获得和利用,同时要考虑纤维素酶的成本。丹麦诺维信公司曾经宣布其纤维素酶生产成本已比当初降低了12倍,现在该公司又取得了重大进展,纤维素酶生产成本已比最初降低了20倍,生产lL燃料级乙醇所需纤维素酶的成本已低于6.6美分。这极大地推进了燃料乙醇的商业化进程。4发酵工艺
由于农作物秸秆的相当部分由半纤维素构成,其水解产物为以木糖为主的五碳糖,还有相当量的阿拉伯糖生成(可占五碳糖的10%～20%),故五碳糖的发酵效率是决定过程经济性的重要因素。木糖的存在对纤维素酶水解起抑制作用,将木糖及时转化为酒精对玉米秸秆的高效率酒精发酵是非常重要的。目前人们研究最多且最有工业应用前景的木糖发酵产乙醇的微生物有3种酵母菌种,即管囊酵母、树干毕赤酵母和体哈塔假丝酵母,主要的发酵方法有以下几种。
4.1直接发酵法
直接发酵法是基于纤维分解细菌直接发酵纤维素生产乙醇,不需要经过酸水解或酶水解前处理过程。一般利用混合菌直接发酵,例如热纤梭菌(ClostridiumthermoceUum)能分解纤维素,但乙醇产率较低(50%),热硫化氢梭菌(Col-stridiumthermohydz)不能利用纤维素,但乙醇产率相当高,如果进行混合发酵,产率可达70%。吕福英介绍了热纤梭菌的生理生化特性及发酵生产的研究进展,并对热纤梭菌发酵生产乙醇的因素以及乙醇等发酵产物对热纤梭菌的抑制作用作了概述。但热纤梭菌产生乙醇也存在以下问题:发酵不完全、发酵速度慢、终产物乙醇和有机酸对细胞有相当大的毒性,需要进一步改进。4.2间接发酵法
间接发酵是目前研究最多的一种方法。使用纤维素酶水解纤维素,收集酶解后的糖液作为酵母发酵的碳源,先用纤维素酶水解纤维素,酶解后的糖液作为发酵碳源。但是受末端产物抑制,低细胞浓度以及底物基质抑制作用影响乙醇产量。因此可采取的方法有:减压发酵法和阿尔法-拉伐公司的Bi-otile法,还可以通过筛选在高糖浓度下存活并能利用高糖的微生物突变菌株来克服基质抑制。4.3同步糖化发酵法(SSF法)
这种方法的原理和间接发酵法相同,是为了克服反馈抑制作用,由Gauss等提出的在同一反应器中糖化和发酵同步进行。这样纤维素酶对纤维素的酶水解和发酵糖化过程在同一装置内连续进行。水解产物葡萄糖由于菌体的不断发酵而被利用,消除了葡萄糖因基质浓度对纤维素酶的反馈抑制作用。在工艺上采用一步发酵法,简化了设备,节约了总生产时间,提高了生产效率。当然也存在一些抑制因素,如木糖的抑制作用,糖化和发酵温度不协调。张继泉在这方面进行了大量的实验研究,并取得了一定的进展。4.4固定化细胞发酵
固定化细胞发酵能使发酵罐内细胞浓度提高,细胞可连续使用,使最终发酵液酒精浓度得以提高。常用的固定化载体有海藻酸钠、卡拉胶、多孔玻璃等。固定化细胞的新动向是混合固定细胞发酵,如酵母与纤维二糖酶一起固定化。将纤维二糖基质转化成乙醇,被看作是玉米秸秆生产乙醇的重要方法。5结论与展望
今后,玉米秸秆生产酒精的研究方向将主要集中在以下几个方面。5.1预处理方法
单纯的物理法和化学法不足以破坏纤维素晶体结构以及去除半纤维素和木质素,应综合运用物理法与化学法,一步完成预处理和水解2个阶段,有效提高纤维素的水解率。5.2糖化工艺
发酵过程的酒精产率受许多因素影响,其中主要是水解效率和单糖产量。比较而言,酶水解较酸水解有较大的优越性,将成为今后糖化工艺的主要发展方向。
第三篇：工艺小结
轧钢车间工艺小结
按照上月工艺组攻关工作会议计划要求，本月我车间主要从以下几个方面工作进行了挖潜及其攻关，并取得了显著成果。
一、工艺技术方面：
首先中轧机组3-1改孔型在5月19日进行了试用。该孔型共轧制7个班次，单槽平均轧制量达到2400吨，与原先改进前单槽轧制2300吨有所提高。其次，改后孔型对料形控制较为稳定，轧件咬入较为理想，且无明显扭转现象，这对于4V轧机的进口导卫夹板的磨损起到了一定的减轻作用，原来每个班要换用2对滑动导卫，现在达到2个班次用3对导卫夹板，节约了成本消耗。另外对轧制φ25的圆钢规圆孔型以及其它相关孔型进行了完善，并传真给了相关单位，请予修改和审核。
此外，工艺管理方面，车间主要是围绕提高成材率这个中心议题展开工作的。
1、车间开展了换品种后的千支无轧废，一次过钢率竞赛，以板报的形式公布于众，此举主要是可加强各班组尤其是轧钢班在换轧机时的责任心，对轧机及其导卫安装、检测更细心到位，大大提高了换辊质量，同时如果达到一次过钢即可以减少各种废品，也节约了故障时间，增加了产量，提高了成材率。
2、经济、技术指标竞赛台，此活动主要是对于各班组在生产中出现的轧废、检废、90方回炉钢、成材率、产量五个方面进行考核，同时也是以上黑板的形式开展。对个方面做得较好的班组进行嘉奖。通过以上两个竞赛活动使各生产班组产生了竞争意识，起到了较为积极的作用，在一定程度上提高了成材率。
另外对轧机浇水管的阀门进行了改进，从3H到13H轧机均改为快捷阀门开关控制，加强了水量的控制，500轧机进口板梁的固定比由原来的盲孔改为现在的通孔螺栓固定，加强了固定作用。
二、轧机装配方面：
对换下来的轧机预装工在拆装时对轧机轴承以及其它零部件都经过了认真检查，尤其是近期又出现了烧损轧机轴承现象，所以下一步要求预装人员用经验来判断轴承是否可以再次使用，如可以，也需备用轧机来保证生产。
在线使用轧机弹跳严重的恶轧机要进行登记，在拆装时以便检查液压平衡缸是否完好，有问题及时处理。
三、导卫修复：
1、本月车间共修复夹板33付，每付价格为1920元，合计63360元 2、550轧机横梁的修复
车间将已报废的梯形横梁割掉卫板，砂磨后修复2支，每支3960元节约7920元
3、修复55系列导辊302个，原价180元/个，修复价18元/个，节约180X302-18X302=48924元
4、修复55系列导卫付32付，原价360元/付，现用焊条焊接后砂磨，其费用为960元，可节约费用360X32-960=10560元。
以上工作使车间在工艺技术、以及管理等方面都取得一些效果，促进了车间的生产，尤其是大大提高了车间的成材率达到96.05%，超额完成厂部指标95.7%。
6月份还有许多工作要完善，要以本月的攻关会议精神为依据和指南进一步改进措施，完善不足。
轧钢车间 2006-5-27
第四篇：微生物发酵制药-总体工艺过程流程（定稿）
微生物发酵制药-----总体工艺过程流程
工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑，是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域，并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划，可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。
微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的，抗生素一般定义为：是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴，但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来，由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用，报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多，如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等，其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物，其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特点，但把它们通称为抗生素显然是不恰当的，于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性（或称药理活性）的次级代谢产物统称为微生物药物。
微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容：
第一方面 菌种的获得
根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买；从大自然中分离筛选新的微生物菌种。
1.分离思路：新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性，采用各种筛选方法，快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌，也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。2.定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。3.采样：有针对性地采集样品。
4.增殖：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。5.分离：利用分离技术得到纯种。
6.发酵性能测定：进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适pH值、提取工艺等。
第二方面 高产菌株的选育
工业上生产用菌株都是经过选育过的。工业菌种的育种是运用遗传学原理和技术对某个用于特定生物技术目的的菌株进行的多方位的改造。通过改造，可使现存的优良性状强化，或去除不良性质或增加新的性状。
工业菌种育种的方法：诱变、基因转移、基因重组。
育种过程包括下列3个步骤：(1)在不影响菌种活力的前提下，有益基因型的引入。(2)希望基因型的选出。(3)改良菌种的评价(包括实验规模和工业生产规模)。
选择育种方法时需综合考虑的因素(1)待改良性状的本质及与发酵工艺的关系(例如分批或者连续发酵试验)；(2)对这一特定菌种的遗传和生物化学方面认识的明了程度；(3)经济费用。如果对特定菌种的基本性状及其工艺知晓甚少，则多半采用随机诱变、筛选及选育等技术；如果对其遗传及生物化学方面的性状已有较深的认识，则可选择基因重组等手段进行定向育种。
工业菌种具体改良思路：(1)解除或绕过代谢途径中的限速步骤（通过增加特定基因的拷贝数或增加相应基因的表达能力来提高限速酶的含量；在代谢途径中引伸出新的代谢步骤，由此提供一个旁路代谢途径。）(2)增加前体物的浓度。(3)改变代谢途径，减少无用副产品的生成以及提高菌种对高浓度的有潜在毒性的底物、前体或产品的耐受力。(4)抑制或消除产品分解酶。(5)改进菌种外泌产品的能力。(6)消除代谢产品的反馈抑制。如诱导代谢产品的结构类似物抗性。
第三部分 菌种保藏技术 转接培养或斜面传代保藏； 超低温或在液氮中冷冻保藏；
土壤或陶瓷珠等载体干燥保藏。第四部分 发酵工艺条件的确定 微生物的营养来源
能源，自养菌：光；氢，硫胺；亚硝酸盐，亚铁盐。异养菌：碳水化合物等有机物，石油天然气和石油化工产品，如醋酸。
碳源，碳酸气；淀粉水解糖，糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等，石油、正构石蜡，天然气，醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品
氮源，豆饼或蚕蛹水解液，味精废液，玉米浆，酒糟水等有机氮，尿素，硫酸铵，氨水，硝酸盐等无机氮，气态氮
无机盐，磷酸盐，钾盐，镁盐，钙盐等其他矿盐，铁、锰、钴等微量元素等 特殊生长因子，硫胺素、生物素、对氨基苯甲酸、肌醇等
培养基的确定
（1）首先必须做好调查研究工作，了解菌种的来源、生活习惯、生理生化特性和一般的营养要求。工业生产主要应用细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类微生物。它们对营养的要求既有共性，也有各自的特性，应根据不同类型微生物的生理特性考虑培养基的组成。（2）其次，对生产菌种的培养条件，生物合成的代谢途径，代谢产物的化学性质、分子结构、一般提取方法和产品质量要求等也需要有所了解，以便在选择培养基时做到心中有数。（3）最好先选择一种较好的化学合成培养基做基础，开始时先做一些摇瓶实验;然后进一步做小型发酵罐培养，摸索菌种对各种主要碳源和氮源的利用情况和产生代谢产物的能力。注意培养过程中的pH变化，观察适合于菌种生长繁殖和适合于代谢产物形成的两种不同pH，不断调整配比来适应上述各种情况。
（4）注意每次只限一个变动条件。有了初步结果以后，先确定一个培养基配比。其次再确定各种重要的金属和非金属离子对发酵的影响，即对各种无机元素的营养要求，试验其最高、最低和最适用量。在合成培养基上得出一定结果后，再做复合培养基试验。最后试验各种发酵条件和培养基的关系。培养基内pH可由添加碳酸钙来调节，其他如硝酸钠、硫酸铵也可用来调节。
（5）有些发酵产物，如抗生素等，除了配制培养基以外，还要通过中间补料法，一面对碳及氮的代谢予以适当的控制，一面间歇添加各种养料和前体类物质，引导发酵走向合成产物的途径。
(6)根据经济效益选择培并基原料 考虑经济节约，尽量少用或不用主粮，努力节约用粮，或以其他原料代粮。糖类是主要的碳源。碳源的代用品主要是寻找植物淀粉、纤维水解物，以废糖蜜代替淀粉、糊精和葡萄糖，以工业葡萄糖代替食用葡萄糖；石油作为碳源的微生物发酵也可以生产以粮食为碳源的发酵产品。有机氮源的节约和代替主要为减少或代替黄豆饼粉、花生饼粉、食用蛋白胨和酵母粉等含有丰富蛋白质的原料为目标，代用的原料可以是棉籽饼粉、玉米浆、蚕蛹粉、杂鱼粉、黄浆水或麸汁、饲料酵母、石油酵母、骨胶、菌体、酒糟，以及各种食品工业下脚料等。这些代用品大多蛋白质含量丰富，价格低廉，便于就地取材，方便运输。
培养工艺的确定：
培养条件：温度、pH值、氧、种龄、接种量、温度
工业微生物的培养法分为静置培养和通气培养两大类型。
静置培养法即将培养基盛于发酵容器中，在接种后，不通空气进行发酵，又称为厌氧性发酵。通气培养法的生产菌种以需氧菌和兼性需氧菌居多，它们生长的环境必须供给空气，以维持一定的溶解氧水平，使菌体迅速生长和发酵，又称为好气性发酵。
在静置和通气培养两类方法中又可分为液体培养和固体培养两大类型，其中每一类型又有表面培养与深层培养之分。
关于液体深层培养：
用液体深层发酵罐从罐底部通气，送入的空气由搅拌桨叶分散成微小气泡以促进氧的溶解。这种由罐底部通气搅拌的培养方法，相对于由气液界面靠自然扩散使氧溶解的表面培养法来讲，称为深层培养法。特点是容易按照生产菌种对于代谢的营养要求以及不同生理时期的通气、搅拌、温度、与培养基中氢离子浓度等条件，选择最佳培养条件。
深层培养基本操作的3个控制点
①灭菌：发酵工业要求纯培养，因此在发酵开始前必须对培养基进行加热灭菌。所以发酵罐具有蒸汽夹套，以便将培养基和发酵罐进行加热灭菌，或者将培养基由连续加热灭菌器灭菌，并连续地输送于发酵罐内。②温度控制：培养基灭菌后，冷却至培养温度进行发酵，由于随着微生物的增殖和发酵会发热、搅拌产热等，所以为维持温度恒定，须在夹套中以冷却水循环流过。③通气、搅拌：空气进入发酵罐前先经空气过滤器除去杂菌，制成无菌空气，而后由罐底部进人，再通过搅拌将空气分散成微小气泡。为了延长气泡滞留时间，可在罐内装挡板产生涡流。搅拌的目的除了溶解氧之外，可使培养液中微生物均匀地分散在发酵罐内，促进热传递，以及为调节pH而使加入的酸和碱均匀分散等。
第五部分 发酵产物的分离提取 提取方法： 过滤 离心与沉降 细胞破碎 萃取
吸附与离子交换 色谱分离
沉析（盐析、有机溶剂沉析、等电点等）膜分离 结晶 干燥
分离提取过程的几个注意的问题： 水质
热源去除（石棉板吸滤、活性碳吸附、过离子交换柱）溶剂回收 废物处理 生物安全性
第五篇：工艺课程小结
数控加工工艺课程设计总结
我们这次所做的课程设计是由6个可选的大题目中选出的一个，该零件属于轴类零件，由圆柱面、顺逆圆弧面和螺纹等几部分组成，是数控加工可选择的内容。在数控加工工艺课程设计指导书对加工内容的选择做了要求，其中适宜内容为：普通机床无法加工的内容宜作为优选内容；普通机床难加工、质量难以保证的内容作为重点选择内容；普通机床加工效率低、工人劳动强度大，在数控机床还有加工能力充裕时进行选择。我们小组针对适宜内容中所说的一二两条，再根据自身的情况选择了第三个零件图来进行课程设计。
因为我们小组所选择的第四个图形未做特殊的表面粗糙度要求，而一般零件取表面精度为七级精度，所以我们决定使用中等精度数控CJK6140机床即可保证零件的加工要求。毛坏的选择也很重要，零件村料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。零件的结构形状与外形尺寸也是重 要因素。大型且结构简单的零件毛坯多用砂型铸造或自由锻；轴类零件的毛坯，若台阶直径相差不大，可用棒料；若各台阶尺寸相差较大，则宜选择锻件。但是根据我们现在的实际情况是做课程设计及现在的我们自身所具备的条件（因为能否上数控机车实验尚未可知），且为符合加工要求，毛坯Ø35×115mm的热扎45#圆钢是最好的选择。数控加工前先在普床上完成外圆的准备加工：先使之获得Ø35mm的外圆。
接下来就是确定基准与夹具了。因为数控加工对所选用的夹具有两个基本要求：一是保证其主要定位方向与机床的坐标方向相对固定；二是要便于协调零件与坐标系的尺寸对应关系。工件的装卸也要快速、方便、可靠，这几点跟普通车床也是基本一样的，不过数控车床是为了减少停机时间。所以我们加工这个轮盘类外轮廓时，为保证一次安装加工出全部外轮廓，需设一圆锥心轴装置，用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性。
由于数控机床具有孔加工固定循环功能，使得孔加工动作比较容易实现。因此，确定孔加工路线时重点要考虑孔定位的问题。确定进给路线的原则是，应能保证零件的加工精主和表面粗糙度要求，应使走刀路线最短，减少刀具空行程时间，还应充分考虑所确定的工步顺序，安排进给路线。零件加工路线原则是由粗到精,由内到外，基面先行的加工原则。在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面。结合本零件的结构特征，可先加工内孔各表面，然后加工外轮廓。而CAK6140车床具有粗车循环及螺纹循环的自动加工功能，加工时能按程序去自动完成循环。
在编写程序中一些基本的指令代码是不可或缺的。数控程序所用的代码，主要有准备功能G代码、辅助功能代码、进给功能F代码、主轴速度功能S代码和刀具功能T代码。因为本次选来做课程设计的这个零件在数控机床上加工是分两次装夹的，所以程序的编写在两端时也是不一样的，不是用单纯的循环指令。
在本次设计中，个人认为在数控工艺设计的过程中，对工艺措施的选择与加工路线制定还是比较成功的，但还存在的未解决的问题:，如设计进度与质量不能达到较好的水平、设计方法不是很如人意、没有一个学习这门课很系统的人来指导。
这次课程设计让我们对以往学习过的知识进行了再学习和巩固。其中涉及到多门专业课。如《机械制造》、《数控工艺》、《数控编程》等。通过这次课程设计我们真正学会了自主学习，独立完成作业，如何学会与自己的团队做好协调。因为课程设计具有实践性、综合性、探索性、应用性等特点。本次选题的目的是数控专业教学体系中构成数控技术专业知识及专业技能的重要组成部分，是运用数控机床实际操
作的一次综合练习。随着课程设计的逐渐完成，使我对《数控加工工艺》这门课程以及对数控加工技术都有了更深入的理解和掌握。在这段时间里，我们这个小组，就是新建的团队，每个人都是一样，尽着自己最大的努力学习，来学习和创新。为了解决技术上的问题，我也不断地去翻阅所学的专业书籍和各种相关 的资料。这使我真正体会到了很多，也感受到了很多，当然更重要的是学习到了以前书本上没学到的知识。
通过这次课程设计,我觉得自己要对刀具的切削用量等方面的计算多下功夫学习,这些方面的知识对我们以前从事的专业工作都有很大用处。这次课程设计让我们在设计工艺规程和编写加工程序的时候大脑中形成了一种可以快速反应的模式，我想这也是一种收获，是在对我们一周在课设上所花时间的回报。因为这种模式将让我更好地学习以后的课程，将其他专业课程系统的组合在一起。
在这次课设中，对加工程序的编写是最让人感到棘手的，因为对数控加工程序指令不是很熟悉，在编写上也费了不少的功夫，虽然编写程序这一块占用了整个时间的相当一部分，但我依然感到欣喜，因为现在的我已经掌握了基本程序的编写，而且对一些特殊指令也可以应用到实例中了。我想如要加快编程速度，除了对各编程指令的熟练掌握之外，还需要你掌握零件工艺方面的知识。对于夹具的选择、切削参数的设定我们必须十分清楚。在上机操作时，我们只有不断地练习各个功能指令的作用，才能在编程时得心应手。
这次数控加工工艺课程设计的指导书是由我们的工艺老师，刘先梅老师执笔的，无疑指导书在我们这次设计中起了很大的作用，它指导我们按什么的步骤去完成这个设计。其实在对指导书的阅读过程中也是一种学习，一些关于加工工艺上的问题和所要注意的事项，使我们大家在做课程设计时思路更加清晰，不会走太多弯路。
通过这次课程设计，我的第一感受就是团队精神的重要性。当第一天开始课程设计要分组的时候，老师就给我们大家心里埋下了一股高昂的基调。在这让人觉得枯燥又充实的几天中，我们大家都按照自己所分工所要做的事性在埋头苦干，给人的感觉好像回到了高中时代将面临高考时候，以现在的身份看那时，假以那时的身份又想到现在，让人心潮澎湃，激情更加高涨。以往做一件事情的时候，个人可能都会有精神分散的情况，而当一个人真正面对一件难做而又不得不做的事情时，觉得拿下它就是一种胜利，这是对自己的一种最起码的要求，精神集中也是对你在做的一件事情负责，对自己负责。这是我们在以后的工作中，应该具备的一种本质，现在学会或者说是养成是非常有必要的。不管怎么说，这次课设是带给了我们很大的收获的，在将临毕业的时候，我想我会继续以高昴的心态去面对下一次的毕业设计，去面对将要走上的社会中的工作岗位带给我的无限挑战。
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