【正文】 大量的麩胺酸，是屬于生物合成的天然胺基酸。為保障全廠生產(chǎn)用水，還要設(shè)置供水站。由于谷氨酸生產(chǎn)菌不能直接利用淀粉或糊精作碳源，因而必須將淀粉水解為葡萄糖，才能供發(fā)酵使用。對于發(fā)酵過程采用人工控制，檢測儀表不能及時反映罐內(nèi)參數(shù)變化，因而發(fā)酵進(jìn)程表現(xiàn)出波動性，產(chǎn)酸率不穩(wěn)定。 味精中和液的脫色過程，除使用碳柱外，還可使用離子交換柱，利用離子交換樹脂的吸附色素。 ② 粉漿比熱 C 可按下式計算： C=C0 +C 水 式中 C0淀粉質(zhì)比熱容，取 （ kg每罐滅菌時間 3h，輸料流量 （ t/h） 消毒滅菌用蒸汽量（ D）： D =3212（ kg/h） =（ t/h） 式中 為糖液的比熱容（ kJ/（ kgoK）） 每日用蒸汽量： 33=（ t/d） 高峰量： 平均量： 247。每罐產(chǎn) 100%MSG 10t，需結(jié)晶罐臺 4臺 。 ??? VV （ m3/h） 單罐年用氣量： 1 3 4 1 3 6 01 8 0839。 h)。 s/m2 將數(shù)代入上式： 4632 ＞??? ??? ?m 16 視為湍流，則攪拌 功率準(zhǔn)數(shù) Np= ② 計算不通氣時的攪拌軸功率 P0： ρ530 DNNP P? 式中 Np—— 在湍流攪拌狀態(tài)時其值為常數(shù) N—— 攪拌轉(zhuǎn)速， N=80r/min= D—— 攪拌器直徑， D= ρ —— 醪液密度，ρ =1050kg/m3 代入上式： kWWP 35339。 現(xiàn)取豎蛇管圈端部 U 型彎管曲徑為 300mm，則兩直管距離為 600mm，兩端彎管總長度為 0l ： 18 ? ?mmDl 1 8 8 ???? ? Ⅲ 冷卻管總長度 L 計算：由前知冷卻管總面積 mF ? 現(xiàn)取無縫鋼管φ 89 4mm，每米長冷卻面積為 ? ?20 mF ???? 則 : ? ?mFFL ??? 冷卻管占有體積： ? ?32 3 00 8 8 mV ???? Ⅳ 每組管長 L0和管組高度： ? ?mnLL ??? 另需連接管 8m： ? ?mLL 93889308 ?????實 可排豎式直蛇管的高度，設(shè)為靜液面高度，下部可伸入封頭 250mm。 ? ? mvQF ??物 dF ?物 管徑： ? ?mFd ??? 物 取無縫管φ 133 4mm， 〉 118mm，認(rèn)為合適。 （ 1）二級種子罐容積和數(shù)量的確定 ① 二級種子罐容積的確定：接種量為 10%計算，則種子罐容積 V 種 2為： ? ?32 m23%2230%10 ????? 總種 VV 式中 V 總 —— 發(fā)酵罐總?cè)莘e（ m3） ② 二級種子罐個數(shù)的確定：種子罐與發(fā)酵罐對應(yīng)上料。封 =（ m3） 封頭表面積： S 封 = 圓筒容量 ： ? ?32 ??? DDV‘ 筒 不計上封頭容積 ： ? ? mVVV ????? ‘ 筒’封‘ 有效 22 校核種子罐總?cè)莘e V39。 i 計算 Rem[8] μ ρNDm 2Re ? 式中 D—— 攪拌器直徑， D= N—— 攪拌器轉(zhuǎn)速， ? ?srN / ?? ρ —— 醪液密度，ρ =1050 kg/m3 μ —— 醪液粘度， μ = 103N Ⅶ 冷卻水管：由前知需冷卻 熱量 hkJQ / 4m a x ?? ，冷卻水溫變化 23℃ 27℃， 水比熱容 ? ?℃??? kgkJc w / 則耗水量 W 為： ? ? ? ? ? ?hkgttc QW w / 421 ??? ???? 取水流速 v=4m/s；則冷卻管直徑為 ⑧ 支座選型 選用支撐式支座 ? ?md ??? （ 2）一級種子罐 ① 一級種子罐的選型 選用機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐 ② 一級種子罐容積和數(shù)量的確定 種子罐容積的確定：接種量按 2%計算，則種子罐容積 V 種 1為 ? ?321 %%2 mVV ????? 種種 故選用公稱體積為 100L 的發(fā)酵罐，發(fā)酵罐的主要尺寸為：罐內(nèi)徑 400mm，圓柱高 800mm，封頭高 125mm，罐體總高 1050mm，封頭容積 ，圓柱部分容積 100L，不計上封頭的容積 112L，全容積 123L，攪拌槳直徑 135mm。 （ 2）一級種子罐分過濾器： 一級 分過濾器風(fēng)量的計算： ? ? ? ?m i n/??????? 查《生物工程設(shè)備》 P389 表 319 JLSD 型空氣過濾器技術(shù)特性，選用JLSD001 型空氣過濾器，過濾能力 ，外型尺寸φ 22 150mm, 重量，進(jìn)出口管徑φ 6 1，與種子罐進(jìn)風(fēng)口不一致，可采用法蘭變徑即可。 ⑦ 分過濾器高度： ? ?mm1 8 0 01 2 0 ????? 過濾器筒 Dh ? ?mm1 8 0 01 2 0 ????? 過濾器錐 Dh 味精廠發(fā)酵車間設(shè)備一覽表 30000t/a 味精廠發(fā)酵車間設(shè)備 一覽表 位號 設(shè)備名稱 臺數(shù) 規(guī)格與型號 材料 備注 F301311 發(fā)酵罐 11 φ 5000 10000mm A3鋼 專業(yè)設(shè)備 F321326 二級種子罐 6 φ 1400 2800mm A3鋼 專業(yè)設(shè)備 F331336 一級種子罐 6 φ 400 800mm A3鋼 專業(yè)設(shè)備 R301311 發(fā)酵罐分過濾 器 11 φ 1200 1800mm A3鋼 專業(yè)設(shè)備 R321326 種子罐分過濾 器 6 φ 75 520mm A3鋼 專業(yè)設(shè)備 R331336 種子罐分過濾 器 6 φ 22 150mm A3鋼 專業(yè)設(shè)備 發(fā)酵車間工藝流程圖 (包括糖液連消 )， 發(fā)酵車間設(shè)備布置圖見附圖 致謝 此次設(shè)計歷時兩個多 星期 ，完成了 30000t∕a 味精廠的物料衡算、熱量衡算等計算和相關(guān)的圖紙任務(wù)。 [2]張啟先．我國發(fā)酵工業(yè)發(fā)展現(xiàn)伏與對策科技導(dǎo)報， 1992（ 2）： 4445。 [10]華南工學(xué)院，發(fā)酵工程與設(shè)備，北京輕工業(yè)出版社， 1981。 [12]何銘新等．建筑制圖 高等教育出版社， 1994。 [4]王旭 禹鄭超．味精發(fā)酵生產(chǎn)工藝及其主要設(shè)備，高等函授學(xué)報（自然科學(xué)版）， 1995（ 4）： 4548。 這次設(shè)計不僅讓我們進(jìn)一步熟悉和鞏固了很多化工工藝方面的知識，還初步掌握了許多有關(guān)設(shè)計方面的知識，同時也讓我們明白理論聯(lián)系實際的重要性，更讓我們懂得了獨立思考問題、分析問題和解決問題，以及謙虛的求教態(tài)度和團(tuán)結(jié)的合作精神等。數(shù)量與一級種子罐數(shù)量一致，共 6 只。 一級種子罐個數(shù)的確定：一級種子罐與二級種子罐對應(yīng)上料。0??? ???? 25 兩擋攪拌 kWPP 72 39。 ④ 冷卻面積的計算 采用夾套冷卻 Ⅰ 發(fā)酵產(chǎn)生的總熱量： ? ?hkJQ / % 4?? ????總 Ⅱ 夾套傳熱系數(shù)： ? ? ? ?℃???? hmkJK 2/250~ 現(xiàn)取 K= 220kJ/（ m2種子罐培養(yǎng) 8h，輔助操作時間 8~10h，生產(chǎn)周期 16~18h，因此，二級種子罐 6 個已足夠，其中一個備用?，F(xiàn)通風(fēng)比~，為常溫下 20℃， 下的情況，要折算 、 30℃ 狀態(tài)。 Ⅵ .校核布置后冷卻管的實際傳熱面積： ? ? mLdF ???? ?? 實平均實 ? 而前有 F=， FF ?實，可滿足要求。00 ?? ③ 計算通風(fēng)時的軸功率 Pg ? ?kWQ NDPP g ??????????? ? 式中 P0—— 不通風(fēng)時攪拌軸功率（ kW）， 4220 7 6 ???P N—— 軸轉(zhuǎn)速， N=80r/min D—— 攪拌器直徑（ cm）， D3= 106= 106 Q—— 通風(fēng)量（ ml/min），設(shè)通風(fēng)比 VVm=~，取低限，如通風(fēng)量變大， Pg 會小，為安全。 h ??? VVV ma n （ m3/h） （ 4）車間無菌空氣年耗量： 52164610 39。放料數(shù)量 20m3 （ 1）熱量衡算 ① 來料帶入熱量：進(jìn)料溫度 35℃ ，比熱為 （ kgoK） Q 來料 =（ 23+32） 35103=106（ kJ） ② 加水帶入熱量： 11 Q 來水 =635103=105（ kJ） ③ 晶種帶入熱量： MSG 比熱容 （ kJ/（ kgoK）） Q 來晶 =160020=104（ kJ） ④ 結(jié)晶放熱： MSG 結(jié)晶熱為 Q 晶熱 = =105（ kJ） ⑤ 母液帶走熱量：分離母液 12m3，折算為相對密度 時 15t，比熱容為 （ kJ/（ kgoK）） Q=1510370=106（ KJ） ⑥ 隨二次蒸汽帶走熱量： Q 二蒸 =（ 23+32+620） 2626106=108（ kJ） ⑦ 隨結(jié)晶 MSG 帶走熱量： Q 出晶 =1010370=106（ kJ） 需外界供給熱量： Q=（ Q 母 +Q 二蒸 +Q 出晶） （ Q 來料 +Q 來水 +Q 來晶 +Q 晶熱） =（ 106+108+106） （ 106+105+104+105） =107（ kJ） （ 2）計算蒸汽用量 每罐次用汽量：熱損按 5%折算。K），用 （表壓）蒸汽滅菌，使發(fā)酵罐在 Mpa（表壓）下，由 20℃ 升至 127℃ 。K） C= + =（ kJ/（ kg也有的溶解 粗谷氨酸溶液 6 廠家使用氣流干燥技術(shù)，生產(chǎn)量大，干燥速度快，干燥時間短，但干燥過程對味精光澤和外形有影響，同時廠房建筑要求較高，這樣均不如振動式干燥床應(yīng)用效果好 [4]。首先由高空采氣塔采集高空潔凈空氣， 經(jīng)空氣壓縮機(jī)壓縮后導(dǎo)入冷凝器、油水分離器兩級處理，再送入貯氣罐，進(jìn)而經(jīng)焦炭、瓷環(huán)填充的主過濾器和纖維分過濾器除菌后，送至發(fā)酵罐使用。 種子擴(kuò)大培養(yǎng)為保證谷氨酸發(fā)酵過程所需的大量種子，發(fā)酵車間內(nèi)設(shè)置有種子站，完成生產(chǎn)菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)任務(wù)。 味精發(fā)酵法生產(chǎn)的總工藝流程見圖 1。每消耗一公斤的糖，約可產(chǎn)生 公斤的麩胺酸，生產(chǎn)效率非常高。 味精為八面柱狀晶體，不溶于純酒精、乙醚及丙酮等有機(jī)溶劑，易溶于水，相對密度為 ，熔點 195℃ ，在 120℃ 以上逐漸失去分子中的結(jié)晶水。 設(shè)計內(nèi)容為，了解味精生產(chǎn)中的原料預(yù)處理、發(fā)酵、提取部分的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，根據(jù)實際情況來選擇發(fā)酵工段合適的生產(chǎn)流程，并對流程中的原料進(jìn)行物料衡算、熱量衡算及設(shè)備的選擇。味精可以增進(jìn)人們的食欲，提高人體對其他各種食物的吸收能力，對人體有一定的滋補作用。 谷氨酸單鈉（ monosodium glutamate） ,呈強(qiáng)烈鮮味，商品名為味精。味精具有很強(qiáng)的鮮味（值為 %），現(xiàn)已成為人們普遍采用的鮮味劑，其消費量在國內(nèi)外均呈上升趨勢。因此，谷氨酸能用來預(yù)防和治療肝昏迷。 在本次設(shè)計過程中，自始至終得到 王能強(qiáng) 老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫 2 助，在此表示衷心感謝！ 雖然作者在編寫和修改過程中已做了很大努力，但由于水平有限以及經(jīng)驗不足，其中還是有許多錯誤和不當(dāng)之處，敬請各位老師批評指點，以利于作者認(rèn)識自己的不足，不斷修改和完善。 味精生產(chǎn)大致經(jīng)歷了三個大的階段： 第一階段 ： 最早的味精制造方法就是從天然的食物材料中抽取，例如：將海帶以熱水煮過，取其湯液濃縮后即可得到含有味精的濃縮液或調(diào)味粉。 一 .味精生產(chǎn)工藝 ........................................................4 味精生產(chǎn)工藝概