【正文】 晶熱 )=( ? ＋ 810 ＋ 610 )－ ( 710 ＋ 610 ＋ 410 ＋ 610 )=108(KJ) 計(jì)算蒸汽用量 ： 每罐次用蒸汽量 ： 熱損按 5%折算 ， 通蒸汽為 (表壓 ) D=)535271 7( 8?? ?=69950(kg/罐次 ) 式中： 2717— mPa(表壓 )下的蒸汽焓 (KJ/kg) 535— mPa(表壓 )下的凝結(jié)水焓 (KJ/kg) 每罐濃縮結(jié)晶器時(shí)間 ： 2069950 =(kg/ h) 4 臺(tái)罐 (實(shí)際是 臺(tái) )同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，高峰用蒸汽量 ： =(kg/ h) 每日用蒸氣量： =(kg/ d)=(t/d) 每小時(shí)平均用蒸汽量 ： =(t/h) ⑵ 冷卻二次蒸汽所消耗冷卻水量 ： ① 二次蒸汽數(shù)量 ， 即水蒸發(fā)速度 ： 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 基礎(chǔ)恒算 28 20 ???= (m3 水 /h) ② 冷卻水用量 ： 使用循環(huán)水 ， 進(jìn)口溫度 30176。176。C ， 比熱 KJ/(kgC /h，基冷量為 ： 2101032= ? (KJ/h) 式中 ： — 發(fā)酵液比熱容 [KJ/(kgC ，冷卻水用量 (W)： W=)1020( 4?? ??=150718(kg/h)=151(t/h) 日運(yùn)轉(zhuǎn) 3 臺(tái) ， 高峰用水量 ： 1516=1057(t/h) 日用水量 ： 105724=20294(t/d) 平均用水量 ： 2420294 =846(t/h) 式中 ： — 各罐發(fā)熱狀況均衡系數(shù) 谷氨酸提取工序冷量衡算 等電罐 300 m3，裝液量 210m3， 相對(duì)密度 。h)] V— 發(fā)酵液體積 (m3) 以上四種方法，以 (3)(4)比較簡(jiǎn)單使用。h)] 式中 ： G— 發(fā)酵液重量 (kg) C— 發(fā)酵液比熱容 [KJ/(kgC )] 300m3 發(fā)酵罐的表面積為 310 ㎡ ， 耗用蒸汽量 ： D 損 = 2 72 7 1 8 )2070( 1 0 ?? ??? =308(kg) ④ 罐壁附著洗滌水升溫的蒸汽消耗 ： 7 1 8 )2070(1 0 0 ?? ????? =63(kg) 式中 ： — 附壁水平均厚度 (1mm) 1000— 水密度 (kg/m3) ⑤ 滅菌過(guò)程蒸汽滲漏 ， 取總汽消耗量的 5%， 空罐滅菌蒸汽消耗量 。C 。C 升至 45176。C )] 每天用蒸汽量 ： 35=72(t/d) 高峰用蒸汽量： (t/h) 平均用蒸汽量： 72/24=3(t/h) ⑵ 培養(yǎng)液冷卻用水量 ： 由 120176。C 升到 45176。 滅菌加熱過(guò)程中用 (表壓 )I=2743 KJ/kg， 使用板式換熱器將物料由 20176。C ， 平均用水量為 ： W=)2045( )6085( ??? ????=(kg/h)=(t/d) 要求在 2 h內(nèi)把 200 m3 液糖液冷卻到 40176。C ， 需冷卻水量 (W)為： 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 基礎(chǔ)恒算 21 W=)( )651 0 0() 1 9 92 6 5 3 0( ?? ????= (kg/h)即 (t/d) 糖化工序熱量衡算 ⑴ 日產(chǎn) 24%的糖液 噸 即 ： =(m3)， 糖化操作周期 30h 其中糖化時(shí)間 25h， 糖化罐 300 m3，裝料 200m3， 需糖化罐數(shù) ： 3025 =(臺(tái) )取 4 臺(tái) . ⑵ 液化液冷卻用水： 使用板式換熱器 ， 使糖化液 (經(jīng)滅后 )由 85176。C ， 則蒸汽高峰量為 ： 2060 =(kg/h) 以上兩項(xiàng)合計(jì) ， 平均 量 ＋ =(kg/h)=(t/h) 每日用量 24=(t/d) 高峰量 +=(kg/h) ⑶ 液化液冷卻用水： 使用板框換熱器 ， 將物料由 100176。 C 加熱至 100176。176。C 時(shí) λ=， 100176。C ) ⑸ 中和加水量 ： 2229－ － 21－ 246=(kg) ⑹ 產(chǎn) MSG 量： 產(chǎn) 100%MSG 量，精制收率 95%，產(chǎn) 100%MSG 量為： 95%=(kg) ⑺ 產(chǎn)母液量 ： 母液平均含 MSG 量 25%(w/v). %25 % ?? =154(L) 母液的相對(duì)密度為 ， 則其質(zhì)量為 ： 154=170(kg) ⑻ 廢濕活性炭數(shù)量 ： 濕炭含水 75% %751 21? =84(kg) ⑼ MSG 分離調(diào)水洗水量 ： 5 %=36(kg) ⑽ 中和脫色液在結(jié)晶蒸發(fā)過(guò)程中蒸發(fā)出的水量 ： 2229＋ 36－ － 170－ 84=(kg) ⑾ 物料衡算匯總： 年產(chǎn) 4 萬(wàn)噸商品味精日投工業(yè)淀粉 噸 ， 精制工序的物料衡算匯總見(jiàn)表 7： 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 基礎(chǔ)恒算 19 表 7 精制工序物料衡算匯總表 進(jìn)入系統(tǒng) 離開(kāi)系統(tǒng) 項(xiàng)目 1t 工業(yè)淀粉及匹配物料(kg) t/d 項(xiàng)目 1t 工業(yè)淀粉之匹配物料(kg) t/d 90% Glu 100% Glu Na2CO3 246 母液 170 活性炭 21 廢炭 84 中和加水 蒸發(fā)水量 分離洗水量 36 累計(jì) 2265 累計(jì) 2265 熱量衡算 熱量衡算是根據(jù)能量守恒定律建立起來(lái)的熱平衡方程表示如下 ： Q1＋ Q2＋ Q3=Q4＋ Q5＋ Q6[7] 式中 ： Q1— 物料帶入的熱量 (J) Q2— 蒸汽熱量 (J) Q3— 各種熱效應(yīng) ， 如發(fā)酵熱 ， 稀釋熱 ， 溶解熱等 (J) Q4— 物料帶走熱量 (J) Q5— 消耗設(shè)備上熱量 (J) Q6— 設(shè)備向外界散失熱量 (J) 液化工序熱量衡算 ⑴ 液化加熱蒸汽量： 加熱蒸汽消耗量 (D)可按下式計(jì)算 ： D= ???I ttGC )( 12 式中 ： G— 淀粉漿量 (kg/h) C— 淀粉漿比熱容 [KJ/(kg 表 4 制糖工序物料衡算匯總 進(jìn)入系統(tǒng) 離開(kāi)系統(tǒng) 項(xiàng)目 物料比例 (kg) 日投料量 (kg) 項(xiàng)目 物料比例 (kg) 日投料量 (kg) 工業(yè)淀粉 1000 18188 糖液 3898 配料水 2500 454700 濾渣 液化酶 CaCl2 糖化酶 珍珠巖 洗水和蒸汽 累計(jì) 累計(jì) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 基礎(chǔ)恒算 14 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序的物料衡算 ⑴ 發(fā)酵培養(yǎng)基數(shù)量： ① 1000kg 工業(yè)淀粉 ， 得到 24%的糖液 kg， 發(fā)酵初始糖濃度 ， 其數(shù)量為 ： % %243898? =5704(L) g/dl的糖液相對(duì)密度為 ，糖液質(zhì)量為： 5704=6046(kg) ② 配料 按放罐液體積計(jì)算 ： 5704 %% =5847(L) 玉米漿 ： 5847%(w/v)=(kg) 甘蔗糖蜜 ： 5847%(w/v)=(kg) 無(wú)機(jī)鹽 (P、 Mg、 K 等 ) 5847%(w/v)=(kg) 配料用水 ： 配料時(shí)培養(yǎng)基中含糖量不低于 19%， 向 24%的糖液中加水量為 ： %19 %243898? － 33898=1026(kg) ③ 滅菌過(guò)程中加入蒸汽量及補(bǔ)水量 ： 6046－ 3898－ 1026－ 2 － =1081(kg) ④ 發(fā)酵零小時(shí)數(shù)量驗(yàn)算 ： 3898＋ ＋ +＋ 1026+1081=6046(kg) 其體積為 =5704(L)， 與以上計(jì)算一致 . ⑵ 接種量 ： 58471 %(w/v)=(L). =62(kg) ⑶ 發(fā)酵過(guò)程加液氨數(shù)量為發(fā)酵液體積的 %.則液氨的量為 ： 5847%(w/v)=164(kg) 液氨溶重為 ， 則液氨的體積為 ： 164/=265（ L） 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 基礎(chǔ)恒算 15 ⑷ 加消泡劑的量為發(fā)酵液的 %， 消泡劑的量為 ： 5847%(w/v)=(kg) 消泡劑的相對(duì)密度為 ， 其體積為 ： =(L) ⑸ 發(fā)酵過(guò)程從排風(fēng)帶走的水分： 進(jìn)風(fēng) 25176。 ⅱ 發(fā)酵過(guò)程中部分糖消耗于生長(zhǎng)菌體及呼吸代謝，殘?zhí)歉?，滅菌損失，產(chǎn)生其他物質(zhì)。 氯化物 (以 Cl 計(jì) ) ≤ PH ～ 干燥失重 (%) ≤ 砷 (As)(mg/kg) ≤ 重金屬 (以 Pb 計(jì) )(mg/kg) ≤10 鐵 (Fe)(mg/kg) ≤5 鋅 (Zn)(mg/kg) ≤5 硫酸鹽 (以 SO4 計(jì) )(%) ≤ ⑶ 味精衛(wèi)生國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 2720－ 8 ⑷ 產(chǎn)品規(guī)格 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 二 章 全場(chǎng)設(shè)計(jì)概論 8 味精按種類(lèi)可分為 : 含鹽味精和特鮮 (力 )味精。 (2)與上述工序配套的設(shè)備、自控、電氣、土建、給排水管道等 [13]。 根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)， 20xx 年前 8 個(gè)月，我國(guó)味精制造行業(yè)的總資產(chǎn)達(dá)到了 億元，同比增長(zhǎng) %；總銷(xiāo)售收入為 億元，同比增長(zhǎng)了 %[12]。味精生產(chǎn)區(qū)域結(jié)構(gòu)隨著味精行業(yè)的快速發(fā)展也在不斷發(fā)生變化 [11]。吳蘊(yùn)初緊扣主題制作了“百年中國(guó)調(diào)味品也之進(jìn)步”的宣傳手冊(cè)，以及紅木的展示臺(tái)。經(jīng)過(guò)評(píng)審，大會(huì)評(píng)審團(tuán)“以天廚味精廠對(duì)食品改善的貢獻(xiàn)” 授予中國(guó)調(diào)味品制造商以大獎(jiǎng)證書(shū)。 此后，國(guó)內(nèi)各地先后出現(xiàn)了十幾個(gè)味精品牌，國(guó)貨 味精市場(chǎng)極大繁榮，日本的“味の素”除了中在日本關(guān)東軍占領(lǐng)的我國(guó)東北區(qū)外，在中國(guó)的其他地區(qū)在也難見(jiàn)蹤影 [9]。 1930 年， 1933 年，吳蘊(yùn)初的味精繼續(xù)在世界博覽會(huì)上連續(xù)獲得獎(jiǎng)項(xiàng)，佛手牌味精打入了歐洲等海外市場(chǎng)。因此，發(fā)酵法是目前生產(chǎn)味精的主要方法 [7] 我國(guó)味精 發(fā)展現(xiàn)狀 1925 年，吳蘊(yùn)初將自己的生產(chǎn)工藝，以做好向歐美行銷(xiāo)的準(zhǔn)備。半成品消旋谷氨酸還要進(jìn)行分割，年產(chǎn)量少于 5000t 者不經(jīng)濟(jì)。因此，存在于糖蜜中的焦谷氨酸被堿水解后轉(zhuǎn)化為谷氨酸； 合成法 主要包括以糠醛，丙烯晴和環(huán)戊二烯為原料的合成法 等 。軸角 α=β=γ=90o，軸長(zhǎng) a≠b≠c； （ 3） 密度 粒子相對(duì)密度 ，視相對(duì)密度 ～ ； （ 4） 溶解度及其他 不溶于酒精、乙醚及丙酮等有機(jī)溶劑，易溶干水，比重為；熔點(diǎn)為 195℃ ；在 120℃ 以上逐漸失去分子中的結(jié)晶水； pH 為 。 味精和谷氨酸都有旋光性，有 D型及 L型二種光學(xué)異構(gòu)體。 第三階段：隨著科學(xué)的進(jìn)步及生物技術(shù)的發(fā)展，使味精生產(chǎn)發(fā)生了革命性的變化。其 世界發(fā)展 大致有三個(gè)階段： 第一階段： 1866 年德國(guó)人 H● Ritthasen(里德豪森 )博士從面筋中 分離到氨基酸，他們稱(chēng)為谷氨酸，根據(jù)原料定名為麩酸或者谷氨酸（因?yàn)槊娼钍菑男←溙崛〕鰜?lái)的）。池田教授將谷氨酸鈉稱(chēng)為 “ 味之素 ” 。這些晶體，嘗起來(lái)有一種難以描述但很不錯(cuò)的味道。 由于我們的水平有限，加之由于對(duì)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的了解程度有限，本設(shè)計(jì)中有許多 不盡如人意的地方懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)們批評(píng)指正。由于原料利用率低，發(fā)酵廢液干固形物含量達(dá) 10%12%，廢水指標(biāo) CODCr 高達(dá) 3500040000mg/l，從而造成高濃度有機(jī)廢水污染嚴(yán)重、治理難度較大等行業(yè)突出問(wèn)題 。其主要成分為谷氨酸和食鹽。 目 錄 第一章 文獻(xiàn)綜述 ....................................... 1 味精生產(chǎn)常用設(shè)備及常用菌種 ......................... 2 味精的各種制法 .................................... 2 水解提取法 .................................... 2 合成法 ........................................ 3 發(fā)酵法 ........