【正文】 洗麩皮表面，擠去水分，至手抓 有水而不下滴為宜，按適當量裝瓶。搖瓶時必須充分搖勻，使結塊的培養(yǎng)基疏散，鋪平 后，繼續(xù)培養(yǎng)。 ②每批麩曲任取 1~2 瓶，進行發(fā)酵產(chǎn)酸實驗，將麩曲孢子接種于含 14%深度薯干粉的 500ml 三角瓶中，裝液量為 40ml，于轉(zhuǎn)速為 200r/min 的旋轉(zhuǎn)搖床上，35℃下培養(yǎng) 24h。據(jù)報道，黑曲霉發(fā)酵中利用糖的有關酶系與糖濃度有關，糖深度低時，細胞內(nèi)這些酶就少，它們處于飽和狀態(tài)。經(jīng)試驗證明，黑霉菌偏好于無機氮，當有機氮和無機氮同時存在時，它首先利用無機氮。這種效應可能是銨離子對檸檬酸積累調(diào)節(jié)作用有關。我國采用誘變方法改良的菌種能耐很高的金屬離子，因此原料和水不經(jīng)過任何處理就可用于發(fā)酵。 1）℃的條件下發(fā)酵，但超過 42℃的時間過長，則影響發(fā)酵，且雜酸生成較多。當接入菌種后，菌種生長繁殖，消耗氮源和銨離子，使培養(yǎng)基的 pH 下降，前期（ 12h） pH 下降較快，省略強的菌種培養(yǎng) 12h， pH可以降至 ~,24h 可以降至 ~。隨著培養(yǎng)液生物量的增加、溶氧也逐步降低，生物量的過度生長，則檸檬酸的生成速率迅速下降。 d 嚴防缺氧： 檸檬酸發(fā)酵是典型的好氧發(fā)酵，對氧十分敏感。迅速啟動備用電源恢復供氣；防止發(fā)酵罐中料液逆流到空氣過濾器中；用滅菌后的 CaCO3 或石灰乳中和發(fā)酵液 pH 至 ~，然后恢復正常操作。一般規(guī)律是發(fā)酵罐容積越大、培養(yǎng)液層越厚、攪拌轉(zhuǎn)速越快則通風量越小。 污染菌的檢查：大部分被污染的發(fā)酵液可以從發(fā)酵液的異常情況來檢出，如色度、異味，變稠或稀、生產(chǎn)菌球散開、菌絲變形、產(chǎn)酸不正常甚至不產(chǎn)酸或“倒酸”、而糖卻大量消耗等。 （ 1）防止染菌措 施： ①嚴格無菌操作制度； ②加強環(huán)境衛(wèi)生管理； ③重視設備管理，保持高的設備完好率； ④保證無菌空氣質(zhì)量； ⑤嚴格保證菌種質(zhì)量。再一級接種，或與正常發(fā)酵罐（產(chǎn)酸＞ 6%）相互混合繼續(xù)發(fā)酵，但必須謹慎使用，防止“兩敗俱傷 ’ . ②酵母污染醪的處理：這是檸檬酸發(fā)酵最難處理的染菌事故，野生酵母即使在pH＜ 時，照樣生長。如產(chǎn)酸不高但還原糖 尚有可繼續(xù)發(fā) 酵 的 量 時 ， 可 采 取 提 高 培 養(yǎng) 溫 度 至 39~40 ℃ ， 加 大 風 量 并 添 加~,即 50m3 發(fā)酵罐加 1~ 的硫酸銅抑止酵母生長，加快產(chǎn)酸速度，減少損失。 四、物料衡算： 缺失 設備選型 V— 發(fā)酵液體積 m3 G1— 設備身體的重量 kg C1— 設備身體的比熱容【 kj(m3*h)】 Q 最大 ={247。4=13πD3247。(2[a]) =1000247。（ 108π247。2)2+=239 m3 耗用蒸汽量： Dm=239(7020) 247。 5684247。24= 式中 — 各罐發(fā)熱狀況均衡系數(shù) 發(fā)酵過程產(chǎn)生的熱量及冷卻水用量 通過燃燒熱進行計算： Q=∑Q 作用物燃燒 ∑Q 產(chǎn)物燃燒 有關物料燃燒熱： 葡萄糖： 15633kj/kg 檸檬酸： 玉米漿： 12289kj/kg 菌體： 20900kj/kg 葡萄糖燃燒熱 。2] 12289=1269669kj 檸檬酸燃燒熱： Q=[(13%)247。1520247。它是在離子交換樹脂基礎上發(fā)展起來的新技術，可用于化工產(chǎn)品的分離 、提純、濃縮、和物資的回收。 1. 該變量生產(chǎn)環(huán)境，減少了環(huán)境污染 使用原‘鈣鹽法’工藝生產(chǎn)檸檬酸，由于使用原料碳酸鈣和粉末活性炭，同時副產(chǎn)微帶酸性的膏狀硫酸鈣?，F(xiàn)新工藝徹底消除了硫酸鈣渣，極大地減少了檸檬酸生產(chǎn)隊環(huán)境的污染，整個過程處于液體狀態(tài)下，實行管路、閥門操作，不但大幅度降低了工人的勞動強度，而且使車間、廠區(qū)的面貌大為改觀。 原“鈣鹽法”工藝 ,副產(chǎn)品是硫酸銨，不但無經(jīng)濟價值，污染環(huán)境，需花大力氣去處理，而且浪費自然資源。新“吸交法”工藝 98%以上能夠一次性達到英國要點質(zhì)量標準。 電滲析工作原理與設備裝置： （ 1）電滲析工作原理： 在外加直流電場的作用下，溶液中的離子會產(chǎn)生遷移運動，在這種情況下，利用帶有固定可交換基團的陰陽離子交換膜對溶液中離子有選擇性透過的功能，使帶有不同電荷的離子從淡化室分別遷移到各自相應的濃縮室中，從而達到溶液純化的目的。 ② 酸性陰離子交換樹脂能吸交檸檬酸、乳酸等有機酸根離子。發(fā)酵液中的殘?zhí)羌捌浼衔?、蛋白質(zhì)、色素等非離子雜質(zhì)，以及原料帶入而殘留的 Ca2+、 Mg2+、 Fe3+、 K+、 Na+等金屬離子不被樹脂吸交，絕大部分隨殘液被分離除去，經(jīng)水洗，除去污染于樹脂上的殘?zhí)堑入s質(zhì)。離子交換反應一般是在動態(tài)下進行的。第 1 步中的檸檬酸根離子在溶液中擴散受到相反離子（例如： K+、 H+、 Na+、 Fe2+等）的吸引和相同離子的排斥。離子交換速度主要取決于膜擴散和柱內(nèi)擴散的速度。 ④ 樹脂交聯(lián)度：樹脂的交聯(lián)度對粒內(nèi)擴散的影響比對膜拜擴散的影響更顯著。 ② 在實際操作上：要嚴格控制上柱液流速與檸檬酸根在樹脂粒內(nèi)擴散速度相一致，避免由于流速過快，部分檸檬酸根還沒有擴散到交換點上和 OH吸交就隨發(fā)酵液流出，從而降低樹脂交換容量；要有一定的樹脂層高度，使沒有充分吸交的檸檬酸根向新樹脂內(nèi)擴散和吸交，避免因流速過快引起流出液的 pH 迅速下降，造成檸檬酸的損失。以留出中檢查不出檸檬為準。 從吸交反應可知，發(fā)酵液中不帶電荷的殘?zhí)恰⒉糠稚?、可溶性?白質(zhì)等膠體物質(zhì)和帶正電荷的金屬離子等都可以除去。 用強酸洗脫的，可直接獲得較高濃度的檸檬酸液，但純度有待提高。而淡化室的發(fā)酵液中除去電解質(zhì)后的非電解質(zhì)、糖及大分子物質(zhì)，在電場中不遷移或不能透過膜，仍停留在淡化室最后被排除，因而與檸檬酸離。 檢查各水流系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、正常時開機。先調(diào)電壓至 3~5V，轉(zhuǎn)動波段開關， 檢查各組確認已通 電及電流表轉(zhuǎn)動正常后，再緩慢升高電壓，但不得超過 100V。 由于檸檬酸發(fā)酵液是經(jīng)過熱處理、過濾與復濾，或現(xiàn)脫色過濾，除去菌絲體蛋白質(zhì)、膠體物質(zhì)、有機色素等雜質(zhì)后進柱的，所以順流和逆流吸交都可以。 （ 2）離子交換法提取檸檬酸的操作規(guī)程 ①復濾 檸檬酸發(fā)酵液經(jīng)壓濾或帶式過濾機過濾后的濾液，含有少量的菌體和雜質(zhì)。再用 2~3 倍樹脂體質(zhì)的 7%~8%NaOH 浸泡 4h以上，用無離子水順流洗滌，中間可用無離子水反沖松動樹脂數(shù)次。開始流出 OH的廢液 pH 較高，當 pH 逐步降至 左右時，停止吸交以免檸檬酸流失。洗至目測無色素時，用無離子水沖洗數(shù)次即可。手機洗脫液。酸洗脫流速為 ~ m3/（ m3*h），液位人要保持恒定。用水 頂出多 余鹽酸，水洗至 所有，再用 2~3 倍樹脂體積的 10%NaOH 或氨水進行再生，使樹脂恢復為 OH。然后酸液逐漸變濃， pH 第七章 設備選型一覽表 工序 設備名稱 規(guī)格 /容積 數(shù)量 備注 糖化工序 調(diào)漿罐 2 噴射液化器 1 維持罐 2 板式換熱器 2 糖化罐 2 貯糖罐 1 板框壓濾機 2 發(fā)酵車間 發(fā)酵罐 3 種子罐 2 流加糖罐 1 消泡劑罐 1 消泡劑計量罐 1 劉家湯連消器 1 維持罐 2 四效濃縮器 1 提取車間 貯罐 2 脫色罐 3 電滲析器 2 離交柱 4 上柱罐 2 高流份池 1 臥式結晶箱 3 板框過濾器 2 精制車間 助晶槽 2 離心機 2 水力真空泵 1 板式換熱器 3 分配器 2 熱風機 1 旋風分離器 1 動力車間 蒸汽 電力 冷凍機 5 空氣壓縮機 6 冷水塔 2 貯罐 液氮貯罐 2 濃硫酸貯罐 2 第八章 鍋爐站 /空氣站 /冷凍站核算 一、鍋爐容量的確定 Q=(+QZ+Qg)t/h 式中 :Q… 鍋爐的額定容量 Qc… 生產(chǎn)用的最大蒸汽耗量 Qz… 鍋爐房自用氣量，一般取 Q 的 5— 8% Qg… 管網(wǎng)熱損失，一般取 Q 的 5— 10%. Q=179。 4200=179。 3）179。 293/(308179。 71179。/a) 查設備手冊，選用 6臺 。 并東站應靠近提取車間，同時應避免日曬，氨壓縮機主要通道不宜過長，本冷凍。 冷媒的選擇 :冷媒必須具備以下幾個條件： a 冰點低 b 熱容量大 c 對設備的腐蝕性小 d 價格低廉。 24/80)=179。/min 故發(fā)酵車間全年所消耗的無菌蒸汽量為： V=179。/min 若換成 20 度， 時，體積為： Vmax=179。有 3 臺種子罐，每臺裝液量為，設 5 臺設備同時需要通風，平均通風比 ,則工作狀況最大通風量 ruo 為、 Vmax=（ 150179。 179。但檸檬酸溶解度低，因此，在濃度高時，流速過慢會發(fā)生“結柱”，此時應迅速加快流速，使結晶溶化。 ~ 時為檸檬酸高流分，隨后不斷取樣檢測流出液的 Cl，并逐漸降低洗脫的流速。用水反沖，松動樹脂后備用。 ⑤洗脫 堿洗脫 當柱內(nèi)洗水液面降至樹脂表面，通入 10%氨水進行洗脫。逆上柱一般 SV=2~3 m3/（ m3*h），順上柱 SV=~2 m3/（ m3*h） ④水洗 停止進料，當液面降至樹脂表面，進水洗滌。這是樹脂為 R— N(CH3)2+OH。 ②新樹脂的處理 待交換樹脂應處理成 OH型即 R— N（ CH3） 2+OH，若是新樹脂應進行預處理。 在洗脫過程中，由于離子交換過程中產(chǎn)生大量熱，樹脂容易破碎。當?shù)业碾娏飨陆档揭欢ǔ潭龋S即取樣分析確定，一般下降到 4~6A），即達到離子分離完全的要求。在正式過程中要保持淡水、濃水、極水三者的壓力平衡。由此可見，用電滲析工藝提取的檸檬酸液必須進一步進行凈化處理。 用堿洗脫，需轉(zhuǎn)型，若采 用新工藝，方能獲得高純度且濃度較高的檸檬酸。最近的研究采用： ① 吸交前先經(jīng) HG15 顆?；钚蕴恐撋?，去除膠體物，再經(jīng)強堿性陰離子樹脂去除 Cl、 SO4草酸等雜根離子； ② 多柱串聯(lián)吸交，利用發(fā)酵液中的鈉離子組分的吸交勢差別將它們分離開，在檸檬酸根吸交區(qū)帶洗脫。 （ 2）若用強酸洗脫后，樹脂為 CL、 SO42型，用 NaOH 再生后，方可再次吸交。當 pH 陡然下降至 以下，即為樹脂吸交檸檬酸根趨于飽和，應停止吸交。 對于弱堿性的陰離子交換過 程，由于粒內(nèi)擴散速度比膜擴散速度慢得多，所經(jīng)其吸交速度主要由柱內(nèi)擴散來控制。 ② 樹脂顆粒：離子的膜擴散速度與樹脂顆粒大小成反比，而粒子內(nèi)擴散速度與粒徑倒數(shù)的次方成正比。在交換柱中，液體流過柱越快，膜的厚度越小。 實際上吸交過程的速度是由上述 5 布的相對速度組成的?；蛴脧娝幔?HCL、 H2SO4）或熱水洗脫（解析）獲得檸檬酸液。 ③ 大孔吸附性樹脂的有的能吸附有機酸根，但吸附量小，選擇性差，易被水洗掉。 整流器是提供直流電的主要裝置，輸入三相交流電，電壓為 380V,輸入直流電，電壓為 0110V,電流為 0100A 2. 離子交換樹脂吸交性能的工作原理與工藝： （一） 離子交換樹脂對有機酸的吸交性能 檸檬酸在水中電離成 H+和酸根離子。新工藝減少了 50%的操作工作，并減少了硫酸鈣廢渣的車輛運送及人員費用。用于復合肥的制造或其他化工產(chǎn)品，可增加經(jīng)濟效益。采用‘電滲析 —— 吸交法’新工藝后大為改觀，取代了“中和”、“酸解”工段，‘電滲析 —— 吸交法’平均收率可達 %以上。車間內(nèi)常處于‘白粉’‘黑粉’飄飛，使 廠區(qū)車間地面常有‘白泥’‘黑泥’散落，造成不良的工作環(huán)境。電滲析與吸交柱結合使用能使質(zhì)量符合英國藥典質(zhì)量標準。采用‘電滲析 —— 吸交法’提取檸檬酸，平均收率可達 %以上，不存在硫酸鈣處理問題，操作簡單，人員可減少 1/2。220900=62724004kj 總熱量： Q 總=122714392+13696696892461862724004=1096735439kj 200m3發(fā)酵罐，裝料量為 150 m3，發(fā)酵周期為 17h,使用新鮮水冷卻水，進口溫度20℃ ，出口溫度 34℃ ， 冷 卻 水 用 量W=1096735439247。2)+(50%247。[(5020)]=29048(kg/h)=(t/h) 式中： 20390 為每罐裝料量： 4018 為水的比熱容； 為糖的比熱容 全天用水量： 32=2 種子罐冷卻用水量 14 m3種子罐，裝料量 ，發(fā)酵周期 16h,使用新鮮水，冷卻水，進口溫度 20℃ ，出