【正文】 C ， 從干燥器出來(lái)的空氣為 60176。C ). 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 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(shí)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(lái)料帶入熱量 ： 進(jìn)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(jìn)出 ?? (4) 通過(guò)發(fā)酵液溫度升高進(jìn)行計(jì)算 ： 關(guān)閉冷卻水觀察罐內(nèi)發(fā)酵液溫度升高 ， 用下式計(jì)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(shí)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(jì)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(shí)為 ③ 滅菌過(guò)程的熱功當(dāng)量損失 ： 輻射與對(duì)流聯(lián)合給熱系數(shù) α， 罐外壁溫度 70176。176。 日運(yùn)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(shí)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(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 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(duì)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(guò)程進(jìn)入的蒸汽和洗水量 ： 3898＋ － 3500－ (3 )－ =(kg) ⑽ 衡算結(jié)果： (年產(chǎn) 4 萬(wàn)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(lái)看，經(jīng)過(guò)近 90 年的發(fā)展，我國(guó)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(guó)芝加哥世博會(huì)，主題為“一個(gè)世紀(jì)的進(jìn)步”。 1926 年，吳蘊(yùn)初宣布，放棄味精的國(guó)內(nèi)的專利，希望全國(guó)各地大量仿造生產(chǎn)。而且設(shè)備一般，腐蝕性低，勞動(dòng)強(qiáng)度小，可自動(dòng)化、連續(xù)化生產(chǎn)、收率高、成本比水解法低 30～ 50%等優(yōu)點(diǎn)。 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(guò)程中，用石灰處理時(shí)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(guó)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(guò)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(jìn)入廢液中，從而造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。 Fermentor。從而完成了年產(chǎn) 4 萬(wàn)噸味精工廠初步工藝設(shè)計(jì)。以及 相關(guān)設(shè)備進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)出一個(gè)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(yáng) 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本科畢業(yè)論文 題 目： 年產(chǎn) 4 萬(wàn)噸味精工廠初步工藝設(shè)計(jì) 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(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 生物工程 專業(yè) 0901 班 學(xué)生： 葉乃瑋 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：年產(chǎn) 4 萬(wàn)噸味精工廠初步工藝設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)的具體計(jì)算內(nèi)容包括對(duì) 對(duì)味精生產(chǎn)的四個(gè)工藝流程的 所需的物料、熱量和水進(jìn)行了衡算 和 主要發(fā)酵選 型計(jì)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(jìn)行味精的工廠生產(chǎn) ， 通過(guò)一系列的計(jì)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(jìn)步提供合理的理論依據(jù) ,又為環(huán)境保護(hù)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(jì)是較為必要的 . 設(shè)計(jì)中的計(jì)算部分占總設(shè)計(jì)較多篇幅。 由于此次味精工廠設(shè)計(jì)僅限于理論計(jì)算和模擬的運(yùn)行數(shù)據(jù) ,對(duì)于現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)只存在指導(dǎo)和借鑒意義 ,其實(shí)用性有待在生活生產(chǎn)中進(jìn)行進(jìn)一步可行性測(cè)試和研究 . 關(guān)鍵詞： 味精；發(fā)酵；工藝設(shè)計(jì) 。 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 ........................................ 4 我國(guó)未經(jīng)發(fā)展現(xiàn)狀 .................................. 4 本設(shè)計(jì)的意義及目標(biāo) ................................. 5 第二章 全場(chǎng)設(shè)計(jì)概論 ................................... 7 味精的設(shè)計(jì)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(jì)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(guò)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(guò)程的熱量衡算 ............. 26 干燥過(guò)程的熱量衡算 ........................... 28 生產(chǎn)過(guò)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(dòng)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(jì)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(jì)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(dòng) 裝 置 ...................................... 44 溶氧速率和溶氧系數(shù) ................................ 45 溶氧 系數(shù)的計(jì)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(xiàn) ............................................ 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(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 。這些晶體，嘗起來(lái)有一種難以描述但很不錯(cuò)的味道。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）。 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，丙烯晴