年產(chǎn)3萬(wàn)噸一水檸檬酸生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 的消耗量：應(yīng)用酶 活力為 3000u/g 的α 淀粉酶使淀粉液化。 原料消耗計(jì)算（基準(zhǔn)：一噸成品檸檬酸） 年產(chǎn) 3 萬(wàn)噸一水檸檬酸，折合無(wú)水檸檬酸，按 1995 年 5 月，中國(guó)發(fā)酵工業(yè)協(xié)會(huì)檸檬酸分會(huì)制定的“檸檬酸行業(yè)統(tǒng)計(jì)辦法” [9] 無(wú)水檸檬酸需要量為： 30000247。 300=，取整數(shù)為 92t/d； （ 5）食用 %無(wú)水檸檬酸年產(chǎn)量： 92 300=27600t/a； （ 6）產(chǎn)品質(zhì)量：國(guó)際食用檸檬酸 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），實(shí)際產(chǎn)率 98%，副產(chǎn)品約占 2%； （ 7）薯干粉成分：含淀粉量 75%，水分 13%； （ 8）α 淀粉酶用量： 5U/g 原料；酶活力為 3000u/g。（ 2）檸檬酸生產(chǎn)廢水可生化性較好，易于生物降解。經(jīng)二沉后的廢水達(dá)標(biāo)排放。在設(shè)計(jì)中利用了水力自流作用，使廢水進(jìn)出反應(yīng)器時(shí)，無(wú)需外加動(dòng)力。水解酸化階段作為不完全厭氧過(guò)程 ,并沒有直接降低廢水中 CODCr及 BOD5,而是使廢水中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子有機(jī)物降解轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小分子有機(jī)物 ,使它們易于生物降解。整個(gè)工藝具體分為如下三個(gè)階 段： （ 1）廢水物理處理階段。進(jìn)入二相厭氧反應(yīng)器之前用清水將污水 進(jìn)行 1:1 的稀釋降低進(jìn)入反應(yīng)器的污水負(fù)荷，然后經(jīng)泵定量提升進(jìn)入二相厭氧反應(yīng)器，在厭氧微生物的作用下，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成小分子有機(jī)物 ,甲烷和二氧化碳等物質(zhì)，剩余污泥進(jìn)入污泥沉淀池。精濾后的溶液經(jīng)熱交換器預(yù)熱后送至雙效真空濃縮器經(jīng)濃縮至特定濃度后，轉(zhuǎn)入真空結(jié)晶器，或者低溫結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶。碳酸鈣經(jīng)密閉的輸送機(jī)送入車間，經(jīng)無(wú)級(jí)調(diào)速下料螺旋分散投入中和罐，以防止局部濃度過(guò)高，使中和沉淀反應(yīng)均勻，經(jīng)終點(diǎn)檢測(cè)合格后，將檸檬酸鈣懸浮液排入帶式過(guò)濾機(jī)中，將固體檸檬酸鈣從懸浮液中分離出來(lái)，為滿足玉米原料及薯干原料生產(chǎn)工藝的雙重要求，中和帶式過(guò)濾機(jī)用特定的加長(zhǎng)、強(qiáng)洗型，生產(chǎn)原料操作靈活，以確保粗原料生產(chǎn)時(shí)的中和洗糖要求及成品的指標(biāo)控制，要求并使中和廢水經(jīng)分流至污水處理站。根據(jù)發(fā)酵的工藝特性要求，及時(shí)調(diào)整控制發(fā)酵工藝過(guò)程，以獲得最佳工藝產(chǎn)酸率或種罐菌種活力，一般經(jīng) 66小 10 時(shí) (種罐約 25小時(shí) ) 培養(yǎng)，大罐在殘?zhí)侵笜?biāo)、產(chǎn)酸情況達(dá)到放罐條件即可放罐；種罐菌種活力及菌群數(shù)量達(dá)標(biāo)后，即可移種。它的第一級(jí)也是斜面培養(yǎng)，第二級(jí)時(shí)三角瓶液體表面培養(yǎng)，第三級(jí)也是液體表面培養(yǎng)，容器采用體積較大但鋁盆等。擴(kuò)大培養(yǎng)但工藝流程和各級(jí)的培養(yǎng)方法因地而異，按照最終成品但形式可以區(qū)分為麩曲生產(chǎn)和孢子生產(chǎn)，前者時(shí)用固體醅培養(yǎng)，類似于我國(guó)白酒生產(chǎn)中但制曲，后者時(shí)液體表面培養(yǎng)或固體表面培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)收集生產(chǎn)出純粹但黑曲霉孢子 [5]。液化完成后送至連消裝置連續(xù)滅菌，再送至發(fā)酵車間 [3]。 7 圖 2 檸檬酸生產(chǎn)工藝流程示意圖 操作工藝 原料的處理 根據(jù)發(fā)酵的要求，對(duì)薯干原料，采用直接粉碎、磨粉、調(diào)漿、液化、連續(xù)滅菌的處理方法；以薯干原料生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)我國(guó)薯干粗料的特征，發(fā)酵工藝要求將薯干從平倉(cāng)運(yùn)至備料車間，經(jīng)過(guò)磁選裝置除去原料中 含鐵雜質(zhì)，以保護(hù)設(shè)備。深層發(fā)酵的特點(diǎn)是微生物菌體均勻的分布在液相中，利用溶解氧，發(fā)酵 時(shí)不產(chǎn)生分生孢子，全部菌體細(xì)胞都參與合成檸檬酸代謝。 主要的生產(chǎn)技術(shù) 檸檬酸的發(fā)酵工藝可分為表面發(fā)酵、固體發(fā)酵和深層發(fā)酵三種。近年來(lái)我國(guó)檸檬酸的年出口量一直保持在 10 萬(wàn)噸以上 [1]。在20 世紀(jì) 80 年代，由于出口的需要，我國(guó)的檸檬酸生產(chǎn)發(fā)展速度，已成為世界上檸檬酸生產(chǎn)量最大的國(guó)家。 1952 年，美國(guó)的 Miles 公司首先成功地采用液體深層發(fā)酵工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)檸檬酸。檸檬酸除用于食品和醫(yī)藥工業(yè)外，最大的用途是代替三聚磷酸鈉作為洗滌劑的助洗劑， 20 世紀(jì) 90 年代初，國(guó)外還有人發(fā)現(xiàn)檸檬酸加入混凝土中可作為一 種“減水劑”，并能提高混凝土的凝固強(qiáng)度。 檸檬酸在自然 界中分布很廣，主要存在于檸檬、柑橘等。 C 時(shí)它會(huì)分解產(chǎn)生二氧化碳和水，剩余一些白色晶體。 化學(xué)名稱： 2羥基 1,2,3已三酸 結(jié)構(gòu)式為： 物理性質(zhì) 檸檬酸為白色結(jié)晶粉末，無(wú)臭。因?yàn)橹R(shí)有限，在工藝計(jì)算方面，只做了物料衡算 和發(fā)酵罐選型的有關(guān)計(jì)算。薯干原料中含有鐵、鎂、鉀、鈣等的無(wú)機(jī)鹽，選用的黑曲霉 C0527 對(duì)這些成分不敏感 ,故不必對(duì)原料做這方面的預(yù)處理。 生物制品工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 題目： 年產(chǎn) 3 萬(wàn)噸一水檸檬酸生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 1 目 錄 摘要 ??????????????????????? 3 ??????????????????????? 4 檸檬酸簡(jiǎn)介 ???? ???????????????? 4 目前檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)的狀況及其主要的生產(chǎn)技術(shù) ??? ?? 5 ????????????????????? 6 生產(chǎn)方法 ????????????????????? 6 生產(chǎn)流程 ???????????????? ????? 6 操作工藝 ????????????????????? 7 原料的處理 ??????????????????? 7 無(wú)菌空氣的處理 ??????????? ?????? 8 種子的培養(yǎng) ??????????????????? 9 發(fā)酵工序及 醪液處理工序 ???????? ?? ???? 9 提取工段 ???????????????????? 10 精制工段 ???????????????????? 11 污水處理工序 ????????????? ????? 12 ???????????????????? 13 物料衡算 ????????????????????? 13 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ????????????? 13 原料消耗計(jì)算基準(zhǔn) ???????? ???????? 14 發(fā)酵醪量的計(jì)算 ????????????????? 14 2 接種量 ????????????????????? 14 液化醪量的計(jì)算 ????????????????? 14 成品檸檬酸 ????????? ?????????? 14 淀粉質(zhì)原料年產(chǎn) 3 萬(wàn)噸一水檸檬酸 總物料衡算 ?? ??? 15 ????????????? 16 發(fā)酵罐的選型 ??????????????????? 16 發(fā)酵罐容積和臺(tái)數(shù)的確定 ???? ?? ???????? 16 檸檬酸生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備 表 ????????????? 17 ?????????????????? 18 ??????????????????????? 19 參考文獻(xiàn) ?????????????? ???????? 20 附圖 一 ??????????????????????? 21 附圖 二 ??????????????????????? 22
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