【正文】 1994. Morphology and citric acid production of Aspergillus niger PM1. Biotechnol. Lett. 16:929– 934. [17] Yigitoglu, B. McNeil. 1992. Ammonium and citric acid supplementation in batch cultures of Aspergillusniger B60. Biotechnol. Lett. 14:831– 836. 北京理工大學珠 海學院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計 28 謝 辭 歷經(jīng)幾個月的畢業(yè) 設(shè)計 結(jié)束了，大學四年的學習也即將隨之 落幕 。當然， 設(shè)計工作的完成，也離不開學校給予提供的廣闊的信息資源和先進 的設(shè)備。7 、攪拌軸旋轉(zhuǎn)方向應與圖示方向一致，不可反轉(zhuǎn)。 北京理工大學珠 海學院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計 29 木薯原料蒸汽調(diào)漿池 種子罐 空氣貯罐 發(fā)酵罐 貯液槽 預熱器 過濾器貯液槽脫色柱 貯液槽 陰離子交換柱陽離子交換柱 貯液槽降膜蒸發(fā)器 分離器降膜蒸發(fā)器分離器降膜蒸發(fā)器 分離器 貯液槽結(jié)晶罐間隙式分離器至包裝車間無菌空氣無菌空氣R101往復泵B102 F201 R202往復泵B203 F204空氣貯罐R205往復泵B206往復泵B302往復泵B305往復泵B309往復泵B311往復泵B314往復泵B317往復泵B320R301 H303R306R307 R308 R313R323R310R312H315R316H318R319H321 R322H324R325R304設(shè)計職責制圖校核審核簽字 日期工藝流程圖比例 1:150設(shè)計項目設(shè)計階段 初步設(shè)計A1第1張 共4張化工與材料學院 生物工程 班彭卡特年產(chǎn) 萬噸檸檬酸糖化、發(fā)酵車間的設(shè)計 北京理工大學珠 海學院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計 30 序號 名稱 數(shù)量 材料 標準及規(guī)格 備注1 電機 鑄鐵2 軸承座 A3攪拌軸 鋼4 冷卻管 A3 63 3 . 55 熱電偶接口 A 36 底軸承 A37 放料口 鋼 13 3 48 進風管 A3 63 3 . 59 攪拌葉輪 A3 F10 溫度計接口 A311 中間軸承 A3 F12 聯(lián)軸節(jié) A3 F13 人梯 1 A3 F14 取樣管 1 A315 人孔 1 45 鋼16 軸封 1 A317 冷卻管接口 16 鋼18 排氣口 1 A319 回流口 1 A320 補料口 1 A321 進料口 1 A3 13 3422 壓力表 1 鋼23 取樣口 1 A324 視鏡 視鏡 2 鋼25 冷卻管 8 A326 進風管 1 45 鋼27 人梯 1 A3 F技術(shù)要求1 、本設(shè)備按G B 1 5 0 8 9 《鋼制壓力容器》及國家勞動局《壓力容器安全監(jiān)查規(guī)程》進行試驗和驗收。因為這些，我在北京理工大學珠海學院，積累了豐富的知識，培養(yǎng)了嚴謹?shù)倪壿嬎伎寄芰?，為我今天的論文奠定了扎實的基礎(chǔ)。發(fā)酵罐因罐體較大貫穿于第 3 層；種子罐與硫酸銨貯罐貫穿于第 2 層；泵體一般安裝于第 1 層，除主物料液化醪的輸送泵置于第 2 層樓，（為了節(jié)省能耗，從液化段的噴射冷凝器直接送到二樓）；而發(fā)酵液貯罐因罐體龐大且無特殊要求，可置于發(fā)酵車間的室外；金屬過濾器都安裝于第 3 層，便于對發(fā)酵罐操作。此基礎(chǔ)上，又做了一定的修補，因為檸檬酸廠的廠區(qū)是上世紀建立的，布局以及各建筑的設(shè)計不盡合理，區(qū)的環(huán)境美化及工人的組織基本沒有。 （ 1）則每天用硫酸銨溶液體積為 V= 103247。 種子罐型號確定 由上述計算，選用容積為 30m3 的 機械攪拌通風式發(fā)酵罐作為種子罐。簡 =2 650+5300=6600mm 查表選取橢圓封頭直邊高度： hb=40mm， S 封 = m2， V 封 = m3 圓筒容量： V180。 （ 2） 種子罐個數(shù)確定：種子罐與發(fā)酵罐對應上料。 （ 2）接 管直徑的確定 該管實裝醪量 m3，設(shè) 5h 空，則物料體積流量： Q=247。 發(fā)酵罐設(shè)備材料的選擇 發(fā)酵設(shè)備的材料選擇，優(yōu)先考慮的是滿足工藝的要求，其次是經(jīng)濟性。由上式得： do= n = **8? = 查金屬材料表選取 476?? 無縫管， d內(nèi) ＝ 68 mm d0 ， d平均 ＝ 72 mm，現(xiàn)取豎蛇管圈端部 U 型彎管曲徑為 200 mm，則兩直管間距離為 400 mm，總長度： l0 ＝ D? ＝ 400＝ 1256 mm 北京理工大學珠 海學院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計 20 ③ 長度 L 的計算： 冷卻管總面積 F＝ m2，無縫鋼管為 476?? ，每米的冷卻面積為Fo= 1=(m2)，則 L=F/Fo=247。 （ 2）檔板 檔板的作用是加強攪拌強度，促使液體上下翻動和控制流型，防止產(chǎn)生 旋 渦而降低混北京理工大學珠 海學院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計 19 合與溶氧效果 [4]。 ①計算 Rem ： Rem ＝ 2 /ND ?? 式中： D －攪拌器直徑，為 N －攪拌器轉(zhuǎn)速，為 N ＝ 80/60＝ (r/s) ? －醪液密度， ? ＝ 1050kg/ m3 ?－醪液粘度， ? ＝ 3?? Nh)。 其中發(fā)酵時間為 66h，發(fā)酵操作時間為 75h （ 4）實際產(chǎn)量驗算： 13 300247。則每天需糖液體積為 V 糖 。因而，就本項目而言，按技術(shù)成熟，可靠、穩(wěn)妥的原則，結(jié)合檸檬酸工程中的設(shè)計經(jīng)驗，通過對罐內(nèi)空氣分配器進行適當改造，成為新型的通風式機械攪拌型發(fā)酵罐。 板式換熱器的選型 螺旋板式換熱器投資小 ， 效果好 ， 可以回收熱量 ， 經(jīng)濟實用 。 液化維持罐的選型 (1)生產(chǎn)能力 ， 數(shù)量和容積的確定 G 出 =(2)數(shù)量取 1 個 (3)容積 ： 根據(jù)工藝 ， 滯留時間 σ =， 填充系數(shù)取 φ =80%，則維持罐總?cè)萘? V 維 =V 出 σ 247。v =， 100℃飽和蒸汽熱焓量 I=100； D=Gc(t2t1)/(λ 1) =26900 (10050)247。 V 有效 =Vσ (m3) V 有效 設(shè)備有效容積 V流量 σ 滯留時間 V 有效 =(247。 表 32 發(fā)酵車間蒸汽衡算 生產(chǎn) 工序 日用蒸汽量 (t/d) 平均蒸汽用量 (t/h) 年用蒸汽量 （ t/a） 培養(yǎng)基滅菌 10512 加熱發(fā)酵醪 123567 空罐滅菌 1050 合計 135129 北京理工大學珠 海學院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計 10 發(fā)酵過程中的冷卻水耗量計算 已知發(fā)酵過程中的發(fā)酵熱為 6000 kJ/m3?h， 200 m3 的發(fā)酵罐一般裝料量為 180 m3（填充系數(shù)為 ），則 21QC)W tt? ?酵水（ = 8 60 00 18 0 8 (28 15 )???? =83077kg/h=已知 25 m3 的種子罐（填充系數(shù) ），裝料量為 m3 W 種子 = 6000 247。 其數(shù)量為： 180 13%247。 （ 95% 98%） =北京理工大學珠 海學院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計 7 淀粉質(zhì)原料年產(chǎn) 10 萬噸一水檸檬酸廠總物料衡算 即對生產(chǎn) 。 (3) 調(diào)漿及液化滅菌時產(chǎn)生的泡沫可用少量泡敵消泡。α 淀粉酶用量按 8u/g 原料計算；有： 103 8247。 干燥與包裝 從離心機分離出來的濕檸檬酸晶粒被送到流化床干燥器，根據(jù)生產(chǎn)品種控制干燥空氣、溫度及冷卻空氣量進行干燥，排空經(jīng)濕式旋風分離器處理排放，干燥后的檸檬酸晶粒通過傳送裝置運到篩選機，不合格顆粒被篩分出來 ，溶解后返回到結(jié)晶系統(tǒng)，檸檬酸成品進行定量、包裝，存放 [6]。 醪液處理工序 檸檬酸發(fā)酵完成后，應即時進行熱處理，以滅活發(fā)酵，絮凝蛋白、提高收率，為提高設(shè)備利用率，增設(shè)醪液貯罐，通過熱交換器，及時將醪液加熱至 80℃后進入醪液熱貯罐，再經(jīng)泵壓入過濾機，除掉固形物及菌體殘渣，將清醪液泵入下道工序 [6]。然后進入粗粉碎機，將薯干先軋成 1— 3cm 大小的小塊，以提高磨粉機的效率，便于物料的輸送。在 20 世紀 80 年代，由于出口的需要，我國的檸檬酸生產(chǎn)發(fā)展速度，已成為世界上檸檬酸生產(chǎn)量最大的國家。直到 20 世紀初，檸檬酸主要是從檸檬中提取產(chǎn)量很低，主要應用于食品工業(yè)和洗滌劑，主要產(chǎn)地以意大利的西西里島為 主 。檸檬酸在自然界中分布很廣，主要存在于檸 檬、柑橘 等。薯干原料中的蛋白質(zhì)可作為氮源供菌體生長。其中薯干含水 10%15%、淀粉 70%左右、蛋白質(zhì) 6%左右。 關(guān)鍵詞 ： 薯干 深層好氧發(fā)酵 黑曲霉 檸檬酸 設(shè)備設(shè)計和選型 北京理工大學珠 海學院 20xx 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計 II Annual output of 100， 000 tons citric acid plant saccharification fermentation， fermentation plant design ABSTRACT The design of raw materials used potato fermentation, simply potato mills, waterpaste, adding a small amount of direct αamylase liquefaction, sterilization, cooling, fermentation can be vaccinated. Preparation of citric acid normally used as raw materials dried potato. Potato moisture content of 10% to 15%, about 70 percent of starch, protein about 6 percent. Potato raw materials in the protein can be used as source of nitrogen for cell growth. Potato raw materials containing iron, magnesium, potassium, calcium of inanic salt, optional black Aspergillus niger C0527 is not sensitive to these ingredients, it need not do any pretreatment of the raw materials. The design of a good gas liquids deep fermentation, dry calcium citrate extraction technology production. The two methods are more popular domestic production methods, has a great deal of practical experience, easy to operate, the risk small. As the design for the saccharification and fermentation workshop the design, the two workshops focused on the process, the selection of equipment. Through the whole plant material balance, energy balance workshop, identified glycosylation, fermentation workshop major equipment fermenter, seed tanks, pipelines a nd workshops in the design and selection. And the whole plant and facility layout. The design also includes Fermentor, The factory plan, Shop floor plan, Flow Chart. Key words: Potato Deepseated aerobic fermentation Aspergillus niger Citric aci