【正文】 ,攪拌器等場占空間 ,罐之自由空間仍按 200 m3計算 ,填充空間需蒸汽量 D 空 =V 24=種子培養(yǎng)基空罐用蒸汽量 23 （ 1）每天需種子罐容積（ 75%裝填率）： m3247。 4= (+247。ρ =14 = 式中 : ρ 加熱蒸汽的密度 (kg/ m3), 表壓為 V 種子罐自由空間 ， 即全體積 (m3) （ 6） 滅菌過程的熱損失 :輻射與對流聯(lián)合給系數(shù)α ,罐外壁溫度 700C α =+ (7020)=[kg/()] 14 m3種子罐的表面積為 ： 24 S=4π R2+2π RH==4π (247。谷氨酸的等電點為。 （ 2） 發(fā)酵液放罐后經過預熱進入蒸發(fā)濃縮。連續(xù)加濃縮液，連續(xù)加酸。 85%= （ 3） 晶種量 （ 發(fā)酵液量的 %w/v 計 ） ： 580000 %=1450kg 晶種只是起底料時需要添加，正常流加過程中均不需要再添加晶種。θ /φ （ 4）設備主要尺寸的確定 維持罐考慮返混問題，取 H/D = ~3 可取 H=3D V 維 = 2V 封 + V 筒 = 2 x π /24D3+ D2 x 3D 27 （ 5） 設備材料的選擇 選用普通鋼材。 十一、 濃縮蒸發(fā)器 發(fā)酵車間濃糖蒸發(fā)器，處理量： 20xx0L /h；型號 RNJMO33150； 提取車間發(fā)酵液蒸發(fā)器，型號 RNJMO46300； 十二、 化學品罐 酸，堿罐型號，材質：不銹鋼。 [3] 《化工工業(yè)手冊 (第二版上 卷 ) 》時鈞等主編 , 化學輕工業(yè)出版社 ,1996 年第二版 。 參考文獻 [1] 《氨基酸發(fā)酵生產技術》 鄧毛程主編，中國輕工業(yè)出版社出版， 20xx 年 1 月 。 數(shù)量：種子罐與發(fā)酵罐對應上料 （要預留多 1－ 2 只，以防染菌時急用） 九、 發(fā)酵罐 材質 ：碳鋼； 容積：一般來說單罐容量越大，經濟性能越好，但風險也越大，要求技術管理水平也越高，在技術管理水 28 平允許的范圍內，盡量取較大容量了的發(fā)酵罐，本設計發(fā)酵罐采用 200 m3 加熱方式：蒸汽加熱； 攪拌：谷氨酸發(fā)酵過程有補料操作，對混合要求較高，因此選用六彎葉渦輪攪拌器； 冷卻面積：按發(fā)酵生成熱量高峰、一年中最熱的半個月的氣溫下，冷卻水可能達到最高溫度的惡劣條件下，設計冷卻面積，計算冷卻面積使用牛頓傳熱定律公式，即： F=Q 總 /KΔ tm； 通風管：采用加環(huán)型或直管型空氣分布器，對于通氣量大的發(fā)酵罐，則使用單管通 風。 （ 2）數(shù)量 一般規(guī)模取一個；只有其容量大于 8m3， 時才改為 2～ 3 個。 物料衡算 （ 1） 發(fā)酵液量 580000L，發(fā)酵終止時數(shù)量 609000kg （ 2） 谷氨酸產量： 1）分離前： 100%谷氨酸量： 580000 110g/L247。同時，開大降溫使溫度維持在 22℃左右，流加過程中，要連續(xù)加酸，不斷攪拌和不斷降溫。得到谷氨酸則為我們的成 品。 24= 第六章 提取車間 提取工藝方法 采用連續(xù)流加工藝。 K),用 (表壓 )蒸汽滅菌 :使發(fā)酵罐在 (表壓 )下 ,由 200C 升到 1250C 其蒸汽量為 : D=(3015+500) (12520) 247。 4， 14=13π D3247。 (2718125 )= 式中 : (mm) （ 5）滅菌過程蒸汽滲漏 ,去總氣消耗量的 5%,空罐滅菌蒸汽消耗量為 : (+++) 247。 K),用 (表壓 )蒸汽滅菌，使發(fā)酵罐在 (表壓 )下 ,由 200C 升到 1250C。 12+ D2 解得： D=,H= 橢圓封頭的體積 :V=π D2(hb+D/6）247。 4=152250kg= （ 4） 滅菌加熱過程中用 蒸汽 (表壓 ),I=2743kJ/ 500C 熱至 950C 再加熱至 200C 升至 450C,每罐滅菌的時間為 2h,輸料流量 : 247。 1000= 液氨量 ： 225=14355kg 消泡劑量 ： = 300g/L 糖液量 ： （ 50247。 1000= kg 磷酸二氫鉀用量 ： 247。 = L 種子培養(yǎng)階段 每天接入的種子培養(yǎng)液體積 ： 10%= L 每天接入的種子培養(yǎng)液的量 ： = 每天種子液總量 ： 247。疏于防而重于治則必事倍而功半?；瘜W消泡劑用 BAPE 非離子表面活性劑，消泡能力強，用量少毒性低且使用方便。 供氧必須滿足菌體的需要量 。 滅菌采用生熟料用交換器互換流程， 可以大大降低蒸汽和 冷卻水用量。如果鎂離子含量太少，就會影響基質的氧化。 (3)二級種子的質量要求 種齡：視培養(yǎng)工藝而定，一般在 10h 以上； OD 值：視培養(yǎng)工藝而定 以上，一般凈增 以上 pH ： ； 殘?zhí)牵?% ； 噬菌體檢查：無； 鏡檢：菌體生長均勻、粗壯，排列整齊，革蘭氏陽性反應。 (1)斜面培養(yǎng)基組成 16 葡萄糖 % 蛋白胨 % 牛肉膏 % 氯化鈉 % 瓊脂 ~% ~（傳代和保藏斜面不加葡萄糖） (2)培養(yǎng)條件 谷氨酸斜面菌種一般在 30~32℃ 培養(yǎng) 18～ ，要仔細觀察菌苔生長情況、菌苔顏色和邊緣等特征，確認正常后存入冰箱備用。過氧化氫酶屬于陽性，可產生硫化氫和吲哚， VP 試驗呈陽性反應。 1） 形態(tài)： T613 菌株細胞典型的短，兩端鈍圓，大小為（ ~） x（ ~）微米，屬革蘭氏陽性菌，不形成芽孢而且不運動。 30= 罐 14 每日冷卻水用量： 2 = 第五章 發(fā)酵車間 工藝流程： 葡萄糖液 配料罐 定容罐 定容罐 配料罐 液氨 二級種子罐 蒸汽混合器 實消 維持罐 降溫 換熱器 斜面 一級種子 培養(yǎng) 發(fā)酵 罐 2. 工藝簡述 1）糖化車間制備的糖化液和其他營養(yǎng)成分 ：工業(yè)淀粉、 生物素等按要求配制成培養(yǎng)基，定容。 （（ 5820） ） = 糖化工序熱量衡算 日產 300g/L 糖液 ，即 247。 （ 2738485） =要求在 10min 內 使 液化液由 105℃加熱至 115℃，則蒸汽高峰量為： 60247。 K) X： 粉漿干物質含量， % C 水 ： 水的 比熱容 kJ/(kg （ 170%） = 生產過程中進入系統(tǒng)的蒸汽： %= 1洗水量： + = 衡算結果用表格表示： 11 進入系統(tǒng)量 離開系統(tǒng)量 項目 物料比例 kg 日 產 量 kg 項目 物料比例 kg 日 產 量 kg 工業(yè)淀粉 1000 117100 糖液 配料水 1800 210780 濾渣 液化酶 7 硫酸用量 7 氯化鈣量 7 糖化酶 7 珍珠巖量 洗水量 蒸汽量 累計 累計 糖化車間熱量衡算 （一） 噴射液化器加熱耗 蒸 汽量 加熱蒸汽消耗量 （ D）可 按 下 式 計算 ： D=GC（ T1T2） 247。 酸法和酶法優(yōu)缺點： 特點方法 優(yōu)點 缺點 酶法 反應條件溫和，不需耐高溫或耐高壓及耐腐朽的設備；副反應少，水解糖液純度高，淀粉轉化率高；制得糖液質量好，有利于糖液的充分利用。450= 日耗氨量： 250=15950kg 日耗消泡劑量： = 糖化液產量（ 300g/L）： 1000 85% 109%247。60%247。 1t 純淀粉理論上產 100%谷氨酸量： 247。 180 100%= % 生產過程的總物料衡算 物料衡算是根據(jù)質量守恒定律而建立起來的。首先原料選擇來源廣闊、工藝比較 穩(wěn)定 、設備腐蝕性低、容易實行工業(yè)化、綜合效益好。 十、 勞動保護 2 發(fā)酵工段要佩戴 耳塞 、安全帽；提取要佩戴防護眼鏡和 耳塞 ；糖化車間要有防暑降溫的設備和空調室以及防塵口罩；倒粉處要有防壓皮鞋和防塵口罩；壓力設備要注意定期檢查，規(guī)范操作。 必須有充足的電源和水源，滿足生產和生活的用電用水的要求。 （ 6） 設計過程中必須加強計劃性，各階段工作都要明確的進度，使畢業(yè)設計工作能如期完成，通過畢業(yè)設計提高自身的分析解決的能力。 四、 設計依據(jù)： （ 1） 批準的設計任務書 和 附件可行性報告，以及可靠的設計基礎資料。 （ 2） 要學會查閱文獻，收集設計必要的 技術基礎資料，要善于從實際出發(fā)去分析研究問題，加強技術經濟的分析工作。 （ 3） 在廠址范圍內不應有地下礦藏、流沙、淤泥和古墓。 生產中使用的和工藝流程中生產的 SO HCL、 H2S、 NH HCHO、 H2SO4等氣體通 過設備密封，使用液體石蠟與空氣隔離等措施防止其溢出，對于泄露的少量廢水通過機械排氣和風筒高空排氣等方式，做到不超標。 十 一 、工作制度及車間 定員 根據(jù)谷氨酸發(fā)酵的特點，一般按照 2－ 3 個班次 /天來安排工人上班，一般糖化、發(fā)酵、提取都是安排 3個班 /天，即每人每天上 8 小時，實行 4 班 3 倒制。淀粉糖化采用目前比較先進的連續(xù)噴射液化器工藝，淀粉酶和糖化酶都應用進口諾維信酶，確保糖液質量。 == ② 生產 1t 谷氨 酸消耗純淀粉量 1t 100% 谷氨酸 247。100%=% ?淀粉的損失率： 100%% =% 原料及中間品計算（按每天量計算） 日產谷氨酸 純 產品量： 20xx0247。98%= 日交給提取的發(fā)酵液體積 ： 106247。 %= 分離母液數(shù)量： 247。 發(fā)生葡萄糖復分解反應，生成的有色 物及復合糖類，降低了淀粉的轉化率及糖液質量。 24 2800 = , 12 粉漿干物質濃度： 247。 100= kJ/(kg一方面液化料進入糖化罐需要降溫（從 95－ 100℃降到 55－ 60℃ ）。 24） =，取 7 臺 使用板式換熱器，使糖化液（經滅酶后）由 85℃降至 60℃。 3）發(fā)酵時間為 32h，輔助時間為 8h，發(fā)酵過程中通過流加液氨控制 pH，通過冷卻系統(tǒng)（冷卻 塔和冷機）控制溫度，流加糖液控制殘?zhí)橇?，通過無菌空氣控制通氣量 。 ： ⑴溫度： 26～ 37℃生長良好，發(fā)酵時能耐較高溫度，發(fā)酵前期溫度 達 32～ 34℃，發(fā)酵后期達 36～ 40℃，產酸理想。 （ 2）分離純化： 分兩步操作：第一步進行平板劃線分離：第 2 步挑選菌落，移接于試管斜面培養(yǎng)基上，分別用三角瓶進行搖瓶發(fā)酵試驗（初篩，復篩），比較產酸，選擇產酸高的菌株供生產使用。 (3)一級種子質量要求 種齡 9~10h； pH 凈增 OD650值 以上；殘?zhí)亲笥遥粺o噬菌體污染；鏡檢要求菌體生長均勻、粗壯，排列整齊，革蘭氏陽性反應。根據(jù)流加糖液是高濃度的糖液，為了避免淀粉水濃縮出來的糖液不再特意滅菌，對發(fā)酵無影響，且可明顯減少葡萄糖液的加熱損失。菌體生長需 K+約為 ~，谷氨酸生成需 K+約 ~。 在發(fā)酵中期 ,即菌體轉型階段 ,應將溫度提高到最適產酸溫度 ， 即發(fā)酵前期溫度控制在 33~34℃ ，中后期控制在