年產(chǎn)一萬(wàn)噸味精發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)

1、年產(chǎn)一萬(wàn)噸味精發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)摘要：味精是一種家常調(diào)味品，它采用面筋或淀粉用微生物發(fā)酵的方法制 成。別名乂叫：味素、味粉、谷氨酸鈉。味精乂稱味素，是調(diào)味料的一種，主要 成分為谷氨酸鈉。設(shè)計(jì)的任務(wù)及主要設(shè)計(jì)內(nèi):l生產(chǎn)工藝階段味精牛產(chǎn)全過(guò)程可劃分為四個(gè)工藝階段：（1）.原料的預(yù)處理及淀粉水解糖 的制備（2）.種子擴(kuò)大培養(yǎng)及谷氨酸發(fā)酵（3） 谷氨酸的提?。?） 谷氨酸制取 味精及味精成品加工2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括（1） 工藝流程設(shè)計(jì)（2）.物料衡算（3）.設(shè)備的設(shè)計(jì)與 選型（4） 車間布置設(shè)計(jì)及物料管道設(shè)計(jì)二.工藝流程設(shè)計(jì)三.物料衡算1 計(jì)算指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表生產(chǎn)規(guī)模10000t/a發(fā)酵初糖

2、150kg/m3生產(chǎn)方法中糖發(fā)酵，等電點(diǎn)提取淀粉糖化轉(zhuǎn)化率108%年牛產(chǎn)天數(shù)300d/a糖酸轉(zhuǎn)化率60%產(chǎn)品日產(chǎn)量33. 4t/d鉄酸谷氨酸含量95%產(chǎn)品質(zhì)量純度99%谷氨酸提取率95%年生產(chǎn)批數(shù)150p/a味精對(duì)谷氨酸產(chǎn)率122%發(fā)酵周期48h倒灌率0. 2%(1)主要原材料質(zhì)量指標(biāo)淀粉原料的淀粉含量為80%。含水14%(2) 二級(jí)種子培養(yǎng)基(g/l)：水解糖50m,糖蜜20,磷酸二錢鉀1.0,硫 酸鎂0.6,玉米漿8,泡敵0.6,生物素0. 02mg,硫酸2mg/l,硫酸亞鐵2mg/lo(3) 發(fā)酵初始培養(yǎng)基(g/l)：水解糖150,糖蜜4,硫酸鎂0.6,氯化鉀 0.8,磷酸0. 2,生物

3、素2ug,泡敵1.0,接種量為8%。2 物料衡算首先計(jì)算生產(chǎn)loookg純度為100%的味精需耗用的原材料及其他物料量。(1) 設(shè)發(fā)酵初糖和流加高濃糖最終發(fā)酵液總糖濃度為220kg/m3,則發(fā)酵液 量為：=6.55m 3,=1000 220 x60% x95% x 99.8% xl22%(2) 發(fā)酵液配置需水解糖量以純糖計(jì)算：220% = 1441伙g)(3) 二級(jí)種液量v2=8%vj = 0.524(m3)(4) 二級(jí)種子培養(yǎng)液所需水解糖總量m? = 50v2 = 26.2(kg)(5) 生產(chǎn)1000kg味精需水解糖總量m = m,+m2 = 1467.2(kg)(6) 耗用淀粉原料量理論上

4、，100kg淀粉轉(zhuǎn)化生成葡萄糖量為111kg,故耗用淀粉量為:m淀粉1467.280%xl08%xlll%= 1529.9( kg)(7) 液氨耗用量 發(fā)酵過(guò)程用液氨調(diào)ph和補(bǔ)充氮源，耗用260-280kg；此 外，提取過(guò)程耗用160-170kg,合計(jì)每噸味精消耗420-450kgo(8) 甘蔗糖蜜耗用量二級(jí)種液耗用糖蜜量為：20v2 = 10.48(kg)發(fā)酵培養(yǎng)基耗糖蜜量為：4* =26.2(畑)合計(jì)耗糖蜜36. 68kg(9) 氯化£甲耗量mkd=0.8兒=5.24伙g)(10) 磷酸鎂用量叫=1.0v2 = 0.524(kg)(11) 硫酸鎂用量0.6(v1 + v2) =

5、4.24(kg)(12) 消泡劑(泡敵)耗用量1.0= 6.55(kg)(13) 玉米漿耗用量(8g/l) m4=8v2=4.19(kg)(14) 生物素耗用量m5 = 0.02v2 +0.002v, = 0.0236(g)(15) 硫酸鎰耗用量m6 =0.002v2 = 1.048(g)(16) 硫酸亞鐵耗用量m7 = 0.002v2 = 1.048(g)(17) 磷酸耗用量叫=0.2v, =1.31(kg)(18) 谷氨酸(鉄酸)量發(fā)酵液谷氨酸含量為：m|x60%(l0.2%) = 862.9實(shí)際牛產(chǎn)的谷氨酸(提取率95%)為：862.9x95% = 819.8(kg)3.10000t/a

6、味精發(fā)酵車間物料衡算表物料名稱生產(chǎn):lt味精的物料量10000t/a味精生產(chǎn)的物料量每h物料量發(fā)酵液量/rr?6.556.55 x1042.18 x102二級(jí)種液ft/m30.5240.524 x1040.175 x102發(fā)酵水解用糖量/kg14411441x104480.3 x102二級(jí)種培養(yǎng)用糖量/kg26.226.2 x1048.73 x102水解糖總量/kg1467.21467.2 x104489.1 x102淀粉用量/kg1529.91529.9 x104509.7 x102液氨用量/kg420420 x104140x102糖蜜用量/kg36.6836.68 x10412.23 x1

7、02氯化鉀用量/kg5.245.24x1041.75 x102磷酸二氫鉀用量/kg0.5240.524 x1040.175 x102硫酸鎂用量/kg4.244.24 x1041.41 x102泡敵用量/kg6.556.55 x1042.18 x102玉米漿用量/kg4.194.19 x1041.4 x102生物素用量/g0.02360.0236 x1040.0079 x102硫酸鐳用量/g1.0481.048 x104v0.35 x102硫酸亞鐵用量/g1.0481.048 x1040.35 x102硫酸用量/kg1.311.31 x1040.44 x102谷氨酸用量/kg819.8819.8

8、 x104273.27 x1021. 發(fā)酵罐選型本次設(shè)計(jì)選用渦輪攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐。這種發(fā)酵罐歷史悠久，資料齊全，在比 擬放大方面積累了較豐富的成功經(jīng)驗(yàn)，成功率高。性能優(yōu)良的機(jī)械通風(fēng)攪拌罐需 滿足以下要求：(1) 發(fā)酵罐具有適宜的徑高比，高度與直徑比一般為2. 5-4倍，罐身越長(zhǎng), 氧利用率越高。(2) 發(fā)酵罐能承受一定壓力，攪拌器的軸封嚴(yán)密，盡量減少泄漏。(3) 發(fā)酵罐的攪拌通風(fēng)裝置能使汽液充分混合，提高溶解氧。(4) 發(fā)酵罐具有足夠的冷卻面積，盡量減少死角，使得滅菌徹底。2. 生產(chǎn)能力數(shù)量和容積的確定(1) 發(fā)酵罐容積的確定：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)發(fā)酵罐的專業(yè)廠家越 來(lái)越多?，F(xiàn)在有的發(fā)酵罐容

9、量系列如5, 10, 20, 50, 60, 75, 100, 120, 150, 200, 250, 500, 550, 600, 780m3等。生產(chǎn)能力的計(jì)算：每噸 99%的味精需要 v =鯉=6.55(m3) 生 產(chǎn) 10000t/a 味精為220x60% x 95% x 99.8% x 122%6.55xl04(m3)每年工作300天，每天需糖液體積：v紳=空冬=218(n?)耙300若取發(fā)酵罐的填充系數(shù)©二70%,則每天需要發(fā)酵罐總?cè)萘繛椋?予畀彳心根據(jù)生產(chǎn)的規(guī)模和實(shí)用性選擇120m3的六萬(wàn)葉機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐。(3)現(xiàn)選擇120m3的六萬(wàn)葉機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐，每天需要12

10、0w發(fā)酵罐個(gè)數(shù)為w普"個(gè))。共需發(fā)酵罐數(shù)n嚴(yán)毒=智詈"個(gè))每天應(yīng)有3個(gè)發(fā)酵罐出料，每年工作300天，實(shí)際產(chǎn)量驗(yàn)算:120x70%x3x3006j5= 11541()設(shè)備富裕量為(11541-10000)-10000 = 15%,能滿足生產(chǎn)要求。3. 接管設(shè)計(jì)(1) 接管的長(zhǎng)度h設(shè)計(jì)：各接管長(zhǎng)度h根據(jù)直徑大小和有無(wú)保溫層， 一般取 100-200mmo(2) 接管直徑的確定按排料管計(jì)算：該罐的實(shí)際裝醪量96m3,設(shè)4小時(shí)z內(nèi)排空，則物料體積96流量：q v = 0.0067( m3/s )v 3600x4發(fā)酵醪流速區(qū)v二0.5m/s,則排料管截面積a物= o.o134m2 ,物 v 0.5a"0.785幾管徑"聽(tīng)5307(心取無(wú)縫管159x4.5,管內(nèi)徑(1內(nèi)=159-4.5x2 = 150mm)l30.7mm，認(rèn)為合適排料時(shí)間復(fù)核：物流量q