【正文】 C ， 從干燥器出來的空氣為 60176。C ). 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 基礎(chǔ)恒算 27 Q=10370= ? (KJ) ⑥ 隨二次蒸汽帶走熱量 ： Q 二蒸 =(++) 2626 610? = ? (KJ) 式中： — 結(jié)晶罐放罐時的結(jié)晶液量 (m3) 2626— 70176。C 下真空蒸發(fā)結(jié)晶 ， 濃縮 2h， 育晶 10h， 放料數(shù)量 20m3 熱量衡算： ① 來料帶入熱量 ： 進料溫度 35176。C ， 出口溫度 20176。h)] Q 最大 = ? ?)( )/( 3m thKg發(fā)酵液總體積 冷卻水 進出 ?? (4) 通過發(fā)酵液溫度升高進行計算 ： 關(guān)閉冷卻水觀察罐內(nèi)發(fā)酵液溫度升高 ， 用下式計算 Q 最大 Q 最大 = V tCGGCt )( 111? [KJ/(m3其蒸汽用量為 ： 3 52 7 1 8 )201 2 7( 0 0 05 1 5 0 0 ? ???? ）（=14800(kg) 式中 —— MPa（表壓）蒸汽熱焓， kJ/kg —— ， 127℃時蒸汽凝結(jié)水熱焓， kJ/kg ② 填充發(fā)酵罐空間的蒸汽量 ： 因 300 m3 發(fā)酵罐的全容積 大于 3003m3， 考慮到罐內(nèi)之排管 ， 攪拌器等所占之空間罐之自由空間仍按 300 m3 計算 ， 填充空間需蒸汽量 ： D 空 =Vρ=300=(kg) 式中 ： V— 發(fā)酵罐全容積 (m3) ρ— 加熱蒸汽的密度 (kg/ m3) mPa(表壓 )時為 ③ 滅菌過程的熱功當量損失 ： 輻射與對流聯(lián)合給熱系數(shù) α， 罐外壁溫度 70176。176。 日運轉(zhuǎn) 4232? =(罐 )取 7 罐次。C ，出水溫度 176。C )] ④ 蒸汽用量 ： D= 8 32 7 3 0 )2090( 6 5 3 0 ? ??? =(kg/h) ⑵ 滅酶用蒸汽量： 滅酶時將液化液由 90176。其中176。 ⑵ 粉漿干物質(zhì)濃度： 3500 %861000? 100%=% ⑶ 液化酶量 ： 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 基礎(chǔ)恒算 13 使用液體 α— 淀粉酶 (占淀粉漿總量的 %) 3500%=(kg) ⑷ CaCl2 量 ： 3500%=(kg) ⑸ 糖化酶量 ： (用液體糖化酶 )3500%=(kg) (6) 糖化液產(chǎn)量 ： %24 %%861000 ??? =3898 (kg) 24%糖液的相對密度為 則體積為 . =3576(L) (7) 加珍珠巖量 ： (為糖液的 %) 3898%= (kg) ⑻ 濾渣產(chǎn)量 ： (含水 70%廢珍珠巖 ) %701 ? =(kg) ⑼ 生產(chǎn)過程進入的蒸汽和洗水量 ： 3898＋ － 3500－ (3 )－ =(kg) ⑽ 衡算結(jié)果： (年產(chǎn) 4 萬噸味精 )根據(jù)總物料衡算 ， 日投入工業(yè)淀粉 噸 ?！?+176。從行業(yè)發(fā)展規(guī)律來看，經(jīng)過近 90 年的發(fā)展，我國味精已經(jīng)形成大的味精巨頭，味精行業(yè)的集中度也在穩(wěn)步提高。 1933 年美國芝加哥世博會，主題為“一個世紀的進步”。 1926 年，吳蘊初宣布，放棄味精的國內(nèi)的專利，希望全國各地大量仿造生產(chǎn)。而且設(shè)備一般，腐蝕性低，勞動強度小，可自動化、連續(xù)化生產(chǎn)、收率高、成本比水解法低 30～ 50%等優(yōu)點。 2 從甜菜糖蜜提取法 甜菜中的谷氨酸一般是以谷氨酰胺按的形式存在，在制造過程中，用石灰處理時轉(zhuǎn)化為焦谷氨酸。H2O ，分子量為 。 味精，又名 “ 味之素 ” ，學(xué)名 “ 谷氨酸 鈉 ” 。 1907 年，日本東京帝國大學(xué)的 研究員菜田菊苗 發(fā)現(xiàn)了一種，昆 布湯蒸發(fā)后留下的棕色晶體，即谷氨酸。 味精是以糧食為原料經(jīng)糖化、發(fā)酵、谷氨酸提取、精制等工序制得，在谷氨酸發(fā)酵制取過程中只有約 3/5 的原料轉(zhuǎn)化為味精及副產(chǎn)品，而 2/5 的原料進入廢液中，從而造成資源的嚴重浪費。 Fermentor。從而完成了年產(chǎn) 4 萬噸味精工廠初步工藝設(shè)計。 以及 相關(guān)設(shè)備進行計算，設(shè)計出一個具有高產(chǎn)量，低能耗，污染小的現(xiàn)代化味精生產(chǎn)工廠。 沈 陽 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本科畢業(yè)論文 題 目： 年產(chǎn) 4 萬噸味精工廠初步工藝設(shè)計 專 業(yè)： 生物工程 論文提交日期： 年 月 日 論文答辯日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 生物工程 專業(yè) 0901 班 學(xué)生： 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：年產(chǎn) 4 萬噸味精工廠初步工藝設(shè)計。 本設(shè)計的具體計算內(nèi)容包括對 對味精生產(chǎn)的四個工藝流程的 所需的物料、熱量和水進行了衡算 和 主要發(fā)酵選 型計算 ， 選取了合適的發(fā)酵生產(chǎn)設(shè)備以及 合理的工藝流程 進行味精的工廠生產(chǎn) ， 通過一系列的計算 從而 提高 味精生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量，降低 了生產(chǎn) 原料 成本 ,既為味精的工廠化生產(chǎn)的進步提供合理的理論依據(jù) ,又為環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展提供重要的 數(shù)據(jù)支持 ,因此此次味精工廠初步工藝設(shè)計是較為必要的 . 設(shè)計中的計算部分占總設(shè)計較多篇幅。 由于此次味精工廠設(shè)計僅限于理論計算和模擬的運行數(shù)據(jù) ,對于現(xiàn)實的生產(chǎn)只存在指導(dǎo)和借鑒意義 ,其實用性有待在生活生產(chǎn)中進行進一步可行性測試和研究 . 關(guān)鍵詞： 味精；發(fā)酵；工藝設(shè)計 。 目 錄 第一章 文獻綜述 ....................................... 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 ........................................ 4 我國未經(jīng)發(fā)展現(xiàn)狀 .................................. 4 本設(shè)計的意義及目標 ................................. 5 第二章 全場設(shè)計概論 ................................... 7 味精的設(shè)計依據(jù)及主要技術(shù)參數(shù) ....................... 7 味 精的產(chǎn)品規(guī)格 ................................ 7 味精工廠設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù) ..................... 8 味精生產(chǎn)預(yù)采用的工藝流程 ........................... 8 第三章 基礎(chǔ)恒算 ...................................... 10 物料恒算 ........................................ 10 生產(chǎn)過程的總物料衡算 ......................... 10 制糖工序的物料衡算 ........................... 12 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序的物料衡算 .................. 14 谷氨酸提取工序的物料衡算 ...................... 16 精制工序的物料衡算 ........................... 17 熱量衡算 ........................................ 19 液化工序熱量衡算 ............................. 19 糖化工序熱量衡算 ............................. 21 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序熱量衡算 .................... 21 谷氨酸提取工序冷量衡算 ........................ 25 谷氨酸鈉溶液濃縮結(jié)晶過程的熱量衡算 ............. 26 干燥過程的熱量衡算 ........................... 28 生產(chǎn)過程耗用蒸汽衡算匯總 ...................... 29 第四章 水平衡 ........................................ 31 糖化工序用水量 ................................... 31 連續(xù)滅菌工序用水量 ............................... 31 發(fā)酵工序用水量 (使用 新鮮水 ) ........................ 31 提取工序用水量 ................................... 32 中和脫色工序用水量 ................................ 32 精制工序用水量 ................................... 32 動力工序用水量 ................................... 33 用水量匯總 ....................................... 33 第五章 發(fā)酵罐及其附屬設(shè)備 ............................ 35 罐體 ............................................. 35 罐體主要尺寸比例 .............................. 35 罐的容積計算 ................................. 35 攪拌器和擋板 ..................................... 38 攪拌器 ....................................... 38 檔板 ......................................... 40 空氣分布裝置 ..................................... 40 罐的換熱裝置 ..................................... 41 罐的換熱裝置的形式 ............................ 41 換熱面積的計算 ................................ 41 軸封裝置，聯(lián)軸器和軸承 ............................ 42 軸封裝置 ..................................... 42 聯(lián)軸器和軸承 ................................. 44 消 泡 裝 置 ...................................... 44 傳 動 裝 置 ...................................... 44 溶氧速率和溶氧系數(shù) ................................ 45 溶氧系數(shù) 的計算 ................................ 45 溶氧系數(shù)的換算 ................................ 46 發(fā)酵罐技術(shù)性能表 ................................. 47 參考文獻 ............................................ 48 致謝 ................................................ 49 引言 味精 （ Monosodium），又叫 又名 “ 味之素 ” ，學(xué)名 “ 谷氨酸鈉 ”。由于原料利用率低，發(fā)酵廢液干固形物含量達 10%12%，廢水指標 CODCr 高達 3500040000mg/l，從而造成高濃度有機廢水污染嚴重、治理難度較大等行業(yè)突出問題 。這些晶體，嘗起來有一種難以描述但很不錯的味道。其 世界發(fā)展 大致有三個階段： 第一階段： 1866 年德國人 H● Ritthasen(里德豪森 )博士從面筋中 分離到氨基酸，他們稱為谷氨酸，根據(jù)原料定名為麩酸或者谷氨酸（因為面筋是從小麥提取出來的）。 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。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