年產15萬噸檸檬酸提取車間設計

1、檸檬酸是一種重要的醫(yī)藥化工產品，世界年消耗量已達130萬噸。最近幾年由于中國檸檬酸生產工藝不斷改進， 產品質量持續(xù)提高，在國際上有很強的競 爭力，已經成為全球最大的檸檬酸生產國和出口國，目前中國檸檬酸產能已達 120多萬噸，約占全球的60%。隨著檸檬酸產業(yè)競爭壓力增大，檸檬酸生產工 藝的不斷改進，生產檸檬酸的企業(yè)數(shù)量開始減少，企業(yè)的生產能力迅速擴大。小 型的企業(yè)由于沒有技術支撐，無法同大型企業(yè)相抗衡，在競爭中處于劣勢。因此， 對于較小的企業(yè)來說，改進生產工藝已經迫在眉睫。本設計采用玉米原料通過液體深層好氧發(fā)酵， 得到檸檬酸發(fā)酵液，再通過鈣 鹽離子提取法提取檸檬酸，再經過精制工序得到無水檸檬酸。

2、其中玉米的淀粉含 量為65%，含水量在15%，蛋白質含量在8%左右，選用的菌種為黑曲霉Co827， 國內比較流行用此種生產方法。本設計為年產量15萬噸的檸檬酸提取車間設計，在設計過程中，重點論證 液化、發(fā)酵、提取、精制等工段的設計理論及技術要求，著重于各個車間的工藝 計算及設備的選型。通過物料衡算、熱量衡算，確定糖化車間、發(fā)酵車間、提取 車間的主要的糖化罐、發(fā)酵罐、種子罐、中和罐、脫色柱、離交柱、蒸發(fā)器、結 晶罐、離心機的型號，以及提取車間的車間布局。關鍵詞：檸檬酸提取車間布局ABSTRACTCitric acid is a kind of important pharmaceutical c

3、hemical products, the world has reached 1.3 million tons in consumption.ln recent years as China citric acid product ion processimproveme nt, to con ti nue to improve product quality, have in the world of strong competiti on force, has become the worlds largest citric acid producer and exporter, Chi

4、n as curre nt citric acid capacity has amoun ted to more tha n 120 tons, accounts for about 60% of the world.With citric acid industry competitive pressure, citric acid producti on process improveme nt, citric acid product ion en terprise nu mber start to reduce, en terprises producti on capacity ra

5、pidly expa ndin g.Small en terprise with no technical support, cant compete with large enterprise, at a competitive disadva ntage.So, for small en terprise that, impro ving producti on tech no logy is immi nent.This desig n USES the corn raw materials through the liquid oxyge n deep good fermentatio

6、n, get citric acid fermented liquid, again through the calcium salt ion extract ion citric acid, and the n after refi ning process get no water citric acid. One of the corn starch content is 65%, the water content at 15%, protein content of 8% or so, choose for Co827 aspergillus species, compared wi

7、th the popular domestic producti on methods.This design for an annual production capacity of 150000 tons of citric acid extract ion workshop desig n, in the desig n process, the n the author liquefactio n, ferme ntatio n, extracti on, refi ned, the desig n of the sect ion in theoretical and tech ni

8、cal requirements, with a focus on each of the workshop process calculation and the equipme nt select ion. Through the material bala nee calculati ons, heat bala nee calculations, determine the saccharification and fermentation workshop, extraction workshops mai nly of the workshop saccharify ing can

9、s, ferme ntatio n tank, seed cans, and cans, decoloring column, columns, evaporator, from/crystallization cans, cen trifuge model, and the extract ion of the pla nt of the workshop layout.Keywords: citric acid; extract ; work shop lay out第一章緒論1.1檸檬酸的理化性質檸檬酸是一種重要的有機酸，又名 枸櫞酸，學名2羥基丙烷三羧酸或2 羥基丙烷一1, 2，3三羧

10、酸。無色晶體，商品檸檬酸主要是無水檸檬酸（C6HO）和異檸檬酸（C6H8O H2O）。異檸檬酸為無色透明，有光澤的含有一個結晶水的晶 體，而無水檸檬酸則是無色半透明全對稱晶體。異檸檬酸由低溫（低于36.6 C）的水溶液中結晶析出，經分離干燥后的產品，分子量 210.14，熔點7075C, 密度1.542。放置在干燥的空氣中，異檸檬酸中的結晶水會逸出風化。無水檸檬 酸是在高于36.6 C的水溶液中結晶析出的，分子量 192.12，密度1.665。異檸 檬酸轉變?yōu)闊o水檸檬酸的臨界溫度為36.6 士 0.15 C。檸檬酸因為無毒、水溶性好、酸味適度、易被吸收和價格低廉等優(yōu)點，被廣泛應用于食品、醫(yī)藥、

11、化工、 化妝品、清洗、建筑等工業(yè)部門。檸檬酸的分子式為：CHZCOOHIHOCCOOHI CHj-COOH檸樣釀分子式q1.2檸檬酸的發(fā)展史：1893年前，人們主要從 柑桔、菠蘿和檸檬等果實中制取檸檬酸。1893年后 發(fā)現(xiàn)微生物可以產生檸檬酸，1951年美國Miles公司首先采用深層發(fā)酵法生產 檸檬酸。我國在上世紀40年代初期開始淺盤發(fā)酵生產檸檬酸，60年代采用薯干 粉直接深層發(fā)酵法生產檸檬酸。能夠生產檸檬酸的微生物很多，青霉、毛霉、木霉、曲霉、葡萄泡菌及酵母中的 一些菌株都能夠利用淀粉質原料或者烴類來大量積累檸檬酸。至今世界上消費的檸檬酸主要采用發(fā)酵法，而最具有商業(yè)競爭優(yōu)勢的是采用黑曲霉、

12、文氏曲霉和解 脂假絲酵母等菌種的深層液體發(fā)酵。目前國內外普遍采用黑曲霉利用糖質原料發(fā) 酵生產檸檬酸。1.3檸檬酸國內的現(xiàn)狀：目前，世界上檸檬酸行業(yè)的集約化程度非常高， 生產重心已經轉移到了中國，我 國檸檬酸產量和出口量已經連續(xù)多年居世界第一。目前，全球的年產檸檬酸量大約為150萬噸，中國的檸檬酸產量大約100萬噸，占世界的65%目前，國內的 檸檬酸生產企業(yè)主要集中在山東、 安徽、江蘇。其中，生產規(guī)模最大的是濰坊英 軒實業(yè)有限公司，其年產量已達50萬噸，出口多個國家。經過多年的技術革新， 國內生產的檸檬酸品質大為改變，生產技術水準、原料、能耗和水耗指標都取得 了巨大的進步，但是與發(fā)達國家相比，我

13、國的檸檬酸生產企業(yè)自動化程度還不是 很高，勞動生產率不高，廢棄物排放高、資源綜合利用和清潔生產水品不夠， 這 些問題也都制約著檸檬酸行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1.4設計的原則設計工作必須經過認真的調查研究，通過查找相關文獻，手機設計所必須 的基礎數(shù)據信息，加強技術經濟的分析工作。設計的技術經濟指標以達到或者超 過國內同類型功成生產實際平均先進水平為宜。要積極引進新技術，力求設計在技術上具有現(xiàn)實性、先進性，節(jié)約成本， 提高資源的利用率，堅固社會和環(huán)境效益。根據生產工藝的流程，設計好各個車間的分布位置，使車間的管道布置以 及占地面積等達到最佳效果，充分節(jié)約成本。根據工藝計算，安裝各個車間的設備，做到設備排

14、列簡潔、緊湊、整齊、 安全。發(fā)酵工廠的設計還應該采用微生物發(fā)酵的獨特要求，注意環(huán)境衛(wèi)生和工廠 車間對衛(wèi)生、無菌、防火的要求。另外，還應該貫徹國家衛(wèi)生法的有關規(guī)定。設計工作要體現(xiàn)國家的有關方針、 政策，切合實際，安全使用，技術先進， 做到精心設計，千方百計把工廠設計的合理，使得技術先進、生產產品質量好、 企業(yè)收益快，使得設計工作符合社會市場經濟建設的總原則。1.5設計的依據利用山東英軒實業(yè)有限公司的實習報告。依據我國現(xiàn)行的有關設計和安裝的技術規(guī)范和標準。結合原材料的特性與產品的質量要求以及廠址的選擇，結合國內外的先進工藝條件設備的制造、供應水平，采用先進的工藝與設備。參考的資料：依據設計任務書的

15、要求設計。禾I用實習期間收集到的原始數(shù)據資料參考文獻資料第二章工藝條件的選擇和論證2.1檸檬酸生產方法的選擇2.1.1檸檬酸的生產方法我們國內主要是采用生物發(fā)酵法。檸檬目前生產檸檬酸的主要方法有水果提 取法、化學合成法以及生物發(fā)酵法三酸的生物發(fā)酵法有多種發(fā)酵工藝，有固體表面發(fā)酵法，表面發(fā)酵法，深層發(fā)酵法，石油烴（正構烷烴）發(fā)酵法等等，目前生物 發(fā)酵法主要采用前三種方法為主。使用的主要原料有薯干，木薯，馬鈴薯，蜜糖、 玉米的淀粉水解液以及小麥淀粉的水解液可生產檸檬酸。我國的大型企業(yè)采用的為深層發(fā)酵法。 深層發(fā)酵的發(fā)酵過程是發(fā)生在密閉的 大型發(fā)酵罐內，菌體的生長分散在整個液體介質內。 深層發(fā)酵的關

16、鍵設備是發(fā)酵 罐。發(fā)酵罐通常由罐體、攪拌、冷卻裝置和空氣分布器等組成。 配制好的發(fā)酵原 料經滅菌、冷卻后，將培養(yǎng)的優(yōu)育菌種先接種于種子罐，再轉移至發(fā)酵罐。發(fā)酵期間罐內始終通入無菌空氣，以增加培養(yǎng)基內的溶解氧，注意控制發(fā)酵溫度、pH 通氣量及攪拌速度，維持菌體的生長。2.1.2檸檬酸發(fā)酵液的提取檸檬酸發(fā)酵液中粗了含有大量的檸檬酸外，還含有大量的菌體以及少量沒 有被黑曲霉利用的殘?zhí)?、蛋白質、脂肪、膠體化合物以及無機鹽等。檸檬酸提取 就是從成分復雜的發(fā)酵液中分離提純并獲得符合英國藥典標準的檸檬酸。從檸檬酸發(fā)酵液中提取檸檬酸的方法主要是： 鈣鹽一離子交換法、溶劑萃取法，“吸交” 法、離子色譜法等。目前

17、國外生產主要采用溶劑萃取法和鈣鹽一離子交換法，而國內主要采用鈣鹽一離子交換法2.2檸檬酸生產的原理2.2.1檸檬酸發(fā)酵的原理用黑曲霉發(fā)酵法生產檸檬酸的代謝途徑為：黑曲霉生長繁殖時產生的淀粉酶、糖化酶首先將玉米粉中的淀粉轉變?yōu)槠咸烟牵咸烟墙涍^酵解途徑（EMP）和HMP途徑轉變?yōu)楸?，丙酮酸由丙酮酸氧化酶氧化生成乙酸和二氧化碳，繼而經乙酰磷酸形成乙酰輔酶 A,然后在檸檬酸合成酶的作用下產生檸檬酸。黑曲 霉在限制氮源和錳等金屬離子的條件下，同時在高濃度的葡萄糖和充分供氧的條 件下，TCA循環(huán)中的a酮戊二酸脫氫酶受到阻遏，TCA循環(huán)變成“馬蹄形”，代 謝流匯集于檸檬酸處，使檸檬酸大量積累并且排出菌

18、體外。反應方程式為：QH2Q+I.5O2 - CHO+2H20涙粉二EMP 11 HMP生挽時 EMP/HMF-Z： I 產 1ft時 EMP/HMF - 4 : 1碑禪祥式頁2.2.2鈣鹽一離子交換法提取檸檬酸的原理鈣鹽一離子交換法首先采用過濾或者超濾出去菌體等不溶殘渣，然后在澄清過濾液中加入碳酸鈣中和，生成難溶性的檸檬酸鈣沉淀，利用在80 90 C下檸檬酸鈣的溶解度最低的特性， 通過過濾將它與可溶性的糖、蛋白、氨基酸、其 他有機酸、無機離子等雜質分離開。為了獲得較凈的檸檬酸鈣，需要用8090r 熱水反復洗滌檸檬酸鈣，以除去殘?zhí)呛推渌扇苄噪s質。經過濾獲得純凈的檸檬 酸鈣，然后在洗凈的檸檬酸

19、鈣中加入濃硫酸進行酸解， 生成檸檬酸和硫酸鈣沉淀， 經過過濾(或者離心)出去硫酸鈣沉淀，獲得粗制的檸檬酸。 其反應方程式為：2C6HO+CaCO+2HC& (GHO) 4H2OJ +3CO+HOCa (C6HO) 4HO+3HSO+4HOH2GHO H2O+ 3CaSO4 2HOJ2.3檸檬酸生產的原料、輔料2.3.1檸檬酸生產原料的選擇1、 原料中可利用成分高，無抑制檸檬酸生產菌生長和產酸的物質極少?；蛉菀?除去，能滿足工藝要求。2、能就近取材，原料來源豐富，便于采購、運輸、適于大量儲存，保證生產上 的供應。3、原料成分對產品的提取、精制無影響。4、價格便宜。所以我們按實際需要，本次設計主要

20、以優(yōu)質玉米為原料，其質量 要求為：淀粉含量：65%，含水量：15%蛋白質含量：8%外觀：色澤鮮艷、顆粒飽滿完整，均勻一致、質地緊密、無雜質、無異味2.3.2檸檬酸生產的輔料1、耐高溫液體細菌a 淀粉酶耐高溫a -淀粉酶采用地衣芽抱桿菌經過深層培養(yǎng)、提取等工序精制而成，能隨機水解淀粉、糖原及降解物質內部的a 1，4糖苷鍵，使得膠狀淀粉溶液的粘 度迅速下降，產生可溶性糊精和寡聚糖，過度的水解可產生葡萄糖和麥芽糖。 該 酶具有極高的耐熱性能，廣泛用于酒精、味精、淀粉糖、啤酒釀造等行業(yè)。外觀： 棕褐色液體 溶解性：易溶于水酶活力單位：40000U/mlPH范圍：5.5-8.0 最適 PH 5.8 6.

21、5 容重：1.25g/ml溫度范圍：90-95T，在噴射液化工藝中瞬間溫度達105-110C,仍能有效水解淀 粉。用量：該酶的添加量一般取決于生產工藝條件，一般是每噸原料中0.25L的淀粉酶。貯藏：在密閉容器內，置于陰涼、干燥的環(huán)境下保存一年，其活性減少低于10%, 如冷藏在5C的條件下，保存期可以更長。2、98%的濃硫酸,密度為1820kg/m33、輕質CaCO 98.4相對分子質量：100.094、采用Co827發(fā)酵菌種5、鹽酸：以電解質最好 HCI 31% SO2-W 0.007%6 732#陽離子樹脂外觀：淡黃色或褐色，球狀顆粒交換當量：紹.5粒度：1650目占95%以上真空比：0.7

22、5 0.85g/kg水分：4052%7、GH15(GH-11)顆?；钚蕴棵撋τ?;pH=5 7;總鐵量0.1%;顆粒度200目;強度為0%; 填充比重 0.30.45g/cm 2;灰分2.0%;鐵鹽 0.02%8、Do1大孔弱堿陰外觀：乳白色不透明球狀顆粒含水量：4050%全交換量：紹.8mmol/g (干)粒度：(0.3151.25mm)為5%,( 0.451.25mm)為5%,(0.3150.63)為5%滲磨圓球率：大于等于90%9、(NHO2SQ 99.0%10、消泡劑：玉米油2.4產品質量要求2.4.1中國檸檬酸標準表1-1中國食品添加劑標準檸檬酸含量99%砷含量w0.0001%硫酸

23、鹽含量w0.05鐵含量w0.001%草酸鹽合格灼燒殘渣w0.1%重金屬含量w0.001%鈣鹽合格表1-2中國化學試劑標準(檸檬酸)指標(%)優(yōu)級純分析純化學純檸檬酸含量99.899.899溶解度試驗合格合格合格水不容物w0.0020.0050.01灼燒殘渣w0.010.020.07SO42- w0.0020.0050.022-PO4 w0.0010.0010.005Ca w0.0020.0050.02Fe w0.00010.00050.001重金屬含量0.00050.0050.001242檸檬酸國際標準(2005)(1) 檸檬酸含量99.5%(2) 性狀：無色晶體或白色晶體粉狀(3) 溶解度：

24、溶于一份水或一點五份乙醇中(4) 微溶于醚(5) 鑒別試驗：符合檸檬酸鹽特性反應(6) 溶液透明度：色澤澄清(7) 色澤不透明(8) 深于參比液丫6 BY6 GY6勺等體積19g/L鹽酸稀釋液(9) 鋇：符合實驗(10) 鈣：00mg/L(11) 重金屬 5mg/L(12) 鐵 W0mg/L(10) 氯化物 99%/1.0914/98%/86.6%/X/ (1-1 % 解得X=1.157X 106 所需發(fā)酵罐的個數(shù)為：1.157X 106/ (500X0%X103) =28.08取整為29個發(fā)酵 罐。3.1液化工序由相對密度和干物質濃度對照表驗算發(fā)酵醪加水比為1:3.60。由于液化和滅菌會帶進

25、部分冷凝水，物料的加水比推算為 1:3.10。液化滅菌后玉米粉濃度：140/65%/95%/96%=219.30 kg /m3設全年玉米原料需求量為w,則w=150000X99%/1.0914/98%/86.6%/95%/96%/65%/ (1-1% =273183.929( t) 單罐批料量：273183.929/(29X 103)=91.46t根據發(fā)酵液的接種量為1/10,所以投料量為：發(fā)酵罐83.14t,種子罐8.314t。 耐高溫a淀粉酶(10單位/g淀粉，規(guī)格40000u/g淀粉)的量為：273183.929 65%X10/40000=44.39t一、液化熱量衡算玉米粉比熱：Cs =

26、 4.18 X( 1-0.7B0)=4.18 X1-0.7 85%)=1.6929KJ/(kg. C) 玉米粉加水比1： 3.10，則粉漿干物質濃度B%=(1-15%)/(1+3.10)=20.73% 液化醪比熱：Cw = CsXB/100+ Cw (100- B) /100=1.6929 X0.73/100+ 4.18 X( 100-20.73) /100=3.664 KJ/(kg. C)玉米粉初溫為20C，加60C水混合調料后的漿溫為to貝U: CsX (t-20)= 3.10 XCwX (60-1)1.6929 (t-20)= 3.10 4.18 ( 60-1)t= 55.38 C液化罐

27、單罐批次升溫段需熱：（105 C為液化溫度）Qi = 91.46X （3.10+1） W3X3.664 總05-55.38）= 6.812X 10 7 KJ/罐單罐批次恒溫段需熱Q2 （取升溫段的1/10）:Q2=6.812X 106 KJ/罐總需熱量 Q= Q1+ Q2 = 7.499X 10 7 KJ/罐二、蒸汽衡算蒸汽性質：0.2MPa,汽化熱：2203.51KJ/kg液化蒸汽耗量：G=Q/2203.51= 7.499X 10 7 /2203.51=34.033 t罐三、冷凝水衡算飽和水蒸氣的性質：0.2MPa,液化熱2203.51KJ/kg則液化滅菌后的冷凝水量為：W=Q/2203.5

28、1=7.13X 107/2203.51=34.033 t/罐3.2菌種培育工序3.2.1 一級培養(yǎng)一、物料衡算一級斜面培養(yǎng)所用試管為18 X 180mm,裝液量為1/4管長。n /4 X dX1/4）=3.14/4 18Xxi80X1/4）=15700mm3=11.45L二、熱量衡算一級培養(yǎng)采用隔水式電熱恒溫培養(yǎng)，直接按額定功率計算，p=660w;滅菌采用電熱鼓風干燥箱滅菌30min, p=2.5KW。培養(yǎng)耗熱（按 5d計）：660X5dX24h/d X3600s/h=2.85 105KJ滅菌耗熱：2.5KWX 30min X60s/mi n=4500KJ3.2.2二級培養(yǎng)一、物料衡算500m

29、l茄子瓶，裝液量50ml。二、熱量衡算二級培養(yǎng)采用隔水式電熱恒溫培養(yǎng)，直接按額定功率計算，p=660w;滅菌采用電熱鼓風干燥箱滅菌30min, p=2.5KW。培養(yǎng)耗熱（按 7天計）：660X7d24h/d X600s/h=3.99 X05KJ滅菌耗熱：2.5KWX 30min X60s/mi n=4500KJ323三級培養(yǎng)一、物料衡算1000mL三角瓶，裝麩皮50g。二、熱量衡算采用6m2培養(yǎng)室，溫調電耗p=20,按5天計算，滅菌30min。培養(yǎng)耗熱(按 5d計)：20KWiA 5dX24h/d 8600s/h=8.64 TO6KJ 滅菌耗熱：20KW 30minW0s/min=3.6 10

30、4KJ3.3發(fā)酵工序3.3.1滅菌階段一、滅菌熱量衡算液化后的實際配水比：91.46/(91.46 3.10+ 34.033)=1:3.472則粉漿干物質濃度 B%=(1-15%”(1+3.472)=19.01%液化后液化醪的比熱容：Cw = CSXB/100+ Cw (100- B) /100=1.6929 19.01/100+ 4.18 ( 100- 19.01) /100=3.707KJ/(kgC)單罐批次升溫段需熱：(121C為滅菌溫度)Q1 = 91.46 (1 + 3.472) X03 3.707 (121-105)= 2.426 107KJ/罐單罐批次恒溫段需熱Q2 (取升溫段的

31、2%。)： Q2=4.852 104 KJ/罐總需熱量 Q= Q1 + Q2= 2.431 107KJ/罐二、蒸汽衡算蒸汽性質：0.2MPa,汽化熱：2203.51KJ/kg液化蒸汽耗量：G=Q/2203.51 = 2.431 107/2203.51=11.032t罐三、冷凝水衡算飽和水蒸氣的性質：0.2MPa,液化熱2203.51KJ/kg則液化滅菌后的冷凝水量為：W=Q/2203.51=2.313 107/2203.51=10.032t罐驗算滅菌后的實際配水比：91.46/(91.46 3.472+ 11.032)=1:3.593滅菌后液化醪的性質：1、 干物質含量：B%= (1- 15%

32、) /(1+3.593)=18.51% 查表知液化醪的密度為：p=075Kg/m32、 液化滅菌后醪液的比熱： C=1.6929 18.52/100+4.18 (100-18.48)/100=3.72KJ/(Kg. Q332發(fā)酵工序物料衡算1、(NH4)2SO4 需量玉米粉與(NH4)2SO4的質量比為401,即加入1kg玉米粉需(NH4)2SO4的質量為0.025kg,則單個種子罐需(NH4)2SO4的質量為：8.314X io3/40=207.85kg2、消泡劑需量(發(fā)酵醪的密度按1075kg/m3計算,每升發(fā)發(fā)酵醪中加入0.0115L 的消泡劑)單罐批次需量：91.46 X03/1075

33、 .0115%=9.31L年需消泡劑的量為：9.31L 29X103=27.809m33、無菌風需量(根據工藝參數(shù)計算)(1) 種子罐取種齡24h, 06h, 3640m3/h; 711h,漸增至72m3/h; 1215h,漸增至 144m?/h; 1619h, 180m3/h; 2024h, 280288m3/h,單罐批次需量:38 E+56X5+108X4+180X 4+284X5=30800?(2) 發(fā)酵罐(發(fā)酵時間60h計算)單罐批次需量(14 0.08+9 0.1+37 0.12) 60X500X0.80=155040m3年需無菌風量(3080+155040) 29X103=4.72

34、3 108m33.3.3換熱面積基礎數(shù)據：發(fā)酵高峰發(fā)熱量4.186 6000 KJ/(m3 h)1、種子罐：采用立式蛇管換熱器，換熱系數(shù)為 K = 4.186 400KJ/(m3 h C) 冷卻水的入口溫度為20C,出口溫度為24C,種子罐溫度控制在35Co平均溫度差：tm=(35-24)-(35-20)/ln(35-24)/(35-20)=12.9 C 換熱面積：F=Q/ ( K 厶t=4.186 6000 .314 +3.593) 13/1075/( 4.186 400X2.9)=41.30 5 m22、發(fā)酵罐:采用立式蛇管換熱器，換熱系數(shù)為 K = 4.186 X00KJ/(m3 h C

35、)冷卻水的入口 溫度為20 C,出口溫度為24 C，種子罐溫度控制在35 Co平均溫度差：Atm=(35-24)-(35-20)/ln(35-24)/(35-20)=12.9 C 換熱面積：F=Q/ ( K厶=4.186 6000 3.141+3.593) 1X3/1075/( 4.186 400X2.9) =413.047m2334水耗1、洗水用量(取罐容積的5%)每個生產周期共需：(500X29+ 50X15+ 250X58) 5%=1087.5m3全年共需：1087.5 X03=153212.5n?2、冷卻水用量(1) 種子罐：培養(yǎng)時間按24h計 。水=4.18 KJ/(kg C)單罐需

36、水量4.186 X000X8.314 X1+3.593) X03/1075 30/4.18 X24-20) =1600.787t全年需冷卻水量 1600.787 X9X103= 4.782 X06t(2) 發(fā)酵罐：發(fā)酵周期按60h計單罐需水量4.186 X000X83.14X (1+3.593) X03/1075 60/4.18 X24-20)4 =3.202X 10t全年需冷卻水量 3.202X 104X29X03= 9.563X 107t3.4提取工序發(fā)酵液過濾采用板框式壓濾機進行過濾，損失較大為 8%,中和時有少量損 失1%,洗滌時鈣鹽溶解損失1%,酸解過濾損失1%,凈化操作時，先吸附脫

37、色再 離交處理，造成損失 3%, 1- (1-8%) (1-1%)(1-1%)(1-1%)(1-3%)=13.41%3.4.1預處理1、熱量核算發(fā)酵醪的比熱C=3.72KJ/kgC發(fā)酵醪的溫度設為25C，需將發(fā)酵醪溫度提升 至 85C。單罐批次需熱：91.46 X( 1+3.593) X103X3.72 X(85-25) =9.376 X07KJ/罐 全年需熱：9.376 為0 X29X103=2.801 10 KJ2、蒸汽耗量采用0.1MPa的飽和蒸汽，其汽化熱為2258.77KJ/kg全年蒸汽需量：2.801 1011/2258.77=1.240 1戲 KJ3.4.2過濾醪液固形物含量16

38、7kg/m3，查表知醪液密度p =105 kg/m3每罐濾液量：91.46X( 1+3.593) -91.46 (1+3.593)/1075 167=354.812 t全年濾液量：354.812 )29X103=10598399由于過濾損失8%,則實際全年濾液量為：1059839.9X( 1-8%) =975052.7t343中和一、物料衡算1、2 C6H863 CaCO 3384300年需 CaCO3的量：975052.7 X4% 300/384=106646.4t2、檸檬酸鈣產量(1) 中和3 CaCOCa 3(C6H5O7)2?4H2O300570年產檸檬酸鈣的量為：106646.4X

39、570/300=202628.1t 由于中和損失1%,實際年產檸檬酸量為：202628.1X( 1-1%) =200601.9 t 洗滌洗滌損失1%,實際年產檸檬酸鈣的量為：200601.9 X( 1-1%) =198595.8 t二、熱量衡算比熱：C=(0.99-0.66x+0.001t) 4.X9 KJ/kg CX:重量百分比濃度，t:溫度C1、濾液的初溫為20C,中和結束時溫度為70CC20C=(0.99-0.66 13%+0.00120) 4.19=3.872 KJ/kgCC70C=(0.99-0.66 13%+0.00170) 4.19=4.054 KJ/kgCC 平均=3.963 KJ/kgC中和結束時需熱：3.963 (70-20)=198.15 KJ/kg,考慮到熱損失10%, 則需：19