【正文】 歸類成表格形式： 工序 設(shè)備名稱 規(guī)格 /容積 m3 數(shù)量 備注 糖化工序 調(diào)漿罐 20 3 Ф 280020xx 連續(xù)噴射液化器 1050 2 糖化罐 100 OCr18Ni11Ti 連消塔 2 Ф 3001600 交換器 30 4 BR20 發(fā)酵車間 發(fā)酵罐 200 7 Ф 40008000 種子罐 20 4 Ф 18003600 維持罐 4 4 Ф 15004500 濃糖蒸發(fā)器 10 3 RNJMO33150 空壓機(jī) 100 8 提取車間 發(fā)酵液蒸發(fā)器 10 3 RNJMO46300 板框壓濾機(jī) 30 2 BAY40635/25 公用設(shè)備 化學(xué)品罐 30 2 CIP 清洗罐 200 3 空壓機(jī) 20 1 30 冷 機(jī) 3 6AW10 后 記 設(shè)計(jì)書的內(nèi)容為年產(chǎn) 2 萬噸谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)的初步設(shè)計(jì)。 =% 衡算結(jié)果匯總表 進(jìn)入系統(tǒng) 離開系統(tǒng) 項(xiàng)目 日投入量 kg 項(xiàng)目 日產(chǎn)出量 kg 發(fā)酵液 609000 母液 晶種 1450 80%谷氨酸 75760 高流分 98%硫酸 累計(jì) 累計(jì) 第七章 重點(diǎn)設(shè)備的篩選和論證 一、 調(diào)漿罐 耐溫 ,圓柱錐底，徑高比 H=2D，罐規(guī)格： 20m3；攪拌選用六彎葉渦輪攪拌器。存放至貯罐內(nèi)，使用時(shí)，經(jīng)過換熱器與離心分離的上機(jī)母液交換熱量，溫度降低至 28~30℃。 (2718125 )=8kg 式中 : (1min) （ 8） 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 : (+++8) 247。 16= 罐， 4247。 (2 105 ) = 查表得 ,1m 高筒節(jié)鋼板重量為 : 發(fā)酵罐筒體重量為 : =36233kg 22 發(fā)酵罐重量為 :42597kg,列管換熱面積比為 :1: H 列管 =200 247。 4= m3 選 200 m3的發(fā)酵罐 （ 2） 一個(gè)發(fā)酵罐的操作周期為 40h（其中發(fā)酵時(shí)間為 35h） ，一天能生產(chǎn) 24247。 300 = kg 糖蜜用量 ： 15247。 ： 1）污染菌的檢查： 產(chǎn)菌球散開、菌絲變形、產(chǎn)酸不正常甚至不產(chǎn)酸或“倒酸”、而糖卻大量消耗等。 故前期 ， 8h 后 ~， 20~~，通過流加液氨進(jìn)行調(diào)節(jié)發(fā)酵 pH。谷氨酸的碳氮比為 100：（ 13~30）， 當(dāng)碳氮 比在 100： 11 以上才開始累積谷氨酸。如果要長期保藏則必須定期進(jìn)行移種或采用沙土罐等載體吸附法進(jìn)行菌種長期保藏。殘?zhí)橇靠刂圃?－ 。所以可以用一臺(tái)交換器實(shí)現(xiàn)熱的交換，而不需要外加能源。 100%= % 粉漿比熱 C 可按下式計(jì)算： C=C0X 247。 初始發(fā)酵液的純糖量占 60%， 補(bǔ)加的純糖量占 40%， 配制的種 子培養(yǎng)基密度為 ， 種子液密度為 ， 發(fā)酵的接種量為 10%， 配制的發(fā)酵培養(yǎng)基密度為 ，發(fā)酵液的密度為 耗氨量： 1 噸谷氨酸耗氨量為 250 kg， 其中：種子培養(yǎng)階段的耗氨量為 25 kg，發(fā)酵階段的耗氨量為 225 kg。80%= t/d 發(fā)酵車間日產(chǎn)谷氨酸量： 247。物料衡算是進(jìn)入系統(tǒng)的全部物料衡算重量等于離開該系統(tǒng)的全部物料重量，即 Σ F=Σ D＋ W 式中： F――進(jìn)入系統(tǒng)的物料重量（ Kg） D――離開系統(tǒng)物料重量（ Kg） W――損失的物料重量（ Kg） 活性劑 助濾劑 消泡劑 高濃度糖液 液氨 消泡劑 水 無機(jī)鹽 糖蜜 玉米漿 純維生素 消泡劑 水 無機(jī)鹽 糖蜜 玉米漿 純維生素 硫酸 硫酸 4 FDW可 預(yù) 見 和不 可 預(yù) 見 （一） 生產(chǎn)能力 生產(chǎn)規(guī)模： 2 萬噸 /年（產(chǎn)品含量以 80%計(jì)） 生產(chǎn)天數(shù)： 330 天 生產(chǎn)能力： 20xx0247。 2）化學(xué)法：主要通過添加化學(xué)物質(zhì)使廢液中的污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)， 3）生物法：是我國普遍采用處理廢液的方法，主要是利用微生物的生理生化作用，使廢液中溶解性和膠體態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單穩(wěn)定的物質(zhì)，將有害物質(zhì) 轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。 （ 4） 設(shè)計(jì)必須結(jié)合實(shí)際，因地制宜，體現(xiàn)設(shè)計(jì)的通用性和獨(dú)特性相結(jié)合，工廠生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品品種的確定，要適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)的需求，要考慮資金的來源，建廠的地點(diǎn)、時(shí)間、三廢綜合利用等條件， 1 并適當(dāng)留有余地。 （ 5） 要注意到周圍環(huán)境的清潔衛(wèi)生，又要注意到工廠內(nèi)車間之間的衛(wèi)生、無菌、防火等條件的相互影響。 隨著社會(huì)的發(fā)展環(huán)保越來越重要，一個(gè)企業(yè)的生存與環(huán)保直接掛鉤。330= 淀粉水解為葡萄糖的總反應(yīng)式： （ C6H10O5 ) n + H2O → C 6H12O6 162 180 淀粉水解為葡萄糖理論糖化率為： 180 247。95%= 日投 工業(yè)淀粉（含量 85%）量： 247。 消泡劑量： 1 噸谷氨酸加消泡劑量為 6 kg， 其中：種子培養(yǎng)階段用量為 kg，發(fā)酵階段的耗氨量為 kg。 100 + C 水 （ 100X） 247。 （二）水平衡計(jì)算 配料用水量：日投淀粉 ，加水比 1: = 液化液冷卻用水（使用二次水） 液化液滅酶后，溫度達(dá) 115℃，用糖化液降至 85℃（糖化液滅酶），然后用水降溫，有 85℃降至 60℃。 3. 空氣制備： 空氣進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮，溫度升高，壓縮機(jī)的潤滑油進(jìn)入壓縮空氣中形成油霧，需進(jìn)行冷卻，大部分的水，油結(jié)成顆粒較大，濃度較高的霧粒，冷卻后又會(huì)析出大量的冷卻水，先用棉花過濾除油霧和冷凝水， 再 用膜過濾器進(jìn)行除菌，提高空氣的無菌程度，制備的壓縮空氣供發(fā)酵和培養(yǎng)種子，分別進(jìn)入發(fā)酵罐和種子罐。 擴(kuò)培流程：斜面菌 種 一級(jí)種子搖床培養(yǎng) 二級(jí)種子培養(yǎng) 發(fā)酵大罐 菌種室 發(fā)酵車間 1） 斜面菌種的培養(yǎng)： 斜面培養(yǎng)基必須有利于菌種生長 ,以多含有機(jī)氮而不含或少含糖為原則 。碳氮比對(duì)谷氨酸發(fā)酵的影響很大，一般情況下，發(fā)酵工序生產(chǎn) 1t 谷氨酸耗用液氨量是 260~300kg. 玉米漿 、 生 物素和液氨是本設(shè)計(jì)的主要氮源 . （ 3） 無機(jī)鹽 ： ① 磷酸鹽：磷是某些蛋白質(zhì)和核酸的組成成分，參與一系列的代謝反應(yīng)， ADP、 ATP 是重要的能量傳遞者。本設(shè)計(jì)提取谷氨酸采用等電點(diǎn)法 ,為了提取工序節(jié)省酸的用量 ,放罐時(shí) pH 控制在 ~。 2）防、治染菌措施：解決發(fā)酵工業(yè)的染菌問題，不言而喻，應(yīng)以防為主。 1000= kg 玉米漿用量 ： 25247。 40= 罐， 4247。 (108π247。 = 個(gè)發(fā)酵罐 選用 4 個(gè) 20 m3的種子罐 （ 3）種子罐 14m3，裝料系數(shù) ~，罐數(shù)為 4 臺(tái)。 (15%)=每空罐滅菌 30min 用蒸汽量 : 30247。 （ 3） 濃縮液適當(dāng)降溫后連續(xù)流加入上步調(diào)好的 GA 懸浮液底料中進(jìn)行連續(xù)起晶。 二、 維持罐 盡量采用高而瘦的圓柱型，高徑比為（ 5～ 8）： 1，串聯(lián)形式連接 （ 1）維持罐的選型 維持設(shè)備有維 持罐和維持管兩種。在完成本設(shè)計(jì)的期間，得到了教師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱情幫忙，在此對(duì)各位指導(dǎo)老師和同學(xué)們表示感謝。 空氣過濾系統(tǒng) 發(fā)酵用空氣采用的過濾系統(tǒng)方式： 高 空 采 風(fēng) 空 氣 壓 縮 機(jī)預(yù) 過 濾 除 油 水冷 卻加 熱棉 花 總 過 濾 器粗 纖 維 過 濾（ P T F E 0 . 3 μ m ）精 纖 維 過 濾（ P T F E 0 . 0 1 μ m ）無 菌 空 氣種 子 罐發(fā) 酵 罐流 加 糖 系 統(tǒng)消 泡 油 罐菌 種 室 所有設(shè)備自控儀表所用儀表空氣系統(tǒng)為 ： 29 空 氣 壓 縮 機(jī) 除 油 水干 燥 ， 冷 卻儲(chǔ) 罐總 過 濾 器發(fā) 酵 車 間 各 自 控閥 門 ， 儀 表 等蒸 發(fā) 器 各 自 控閥 門 ， 儀 表 等其 他 自 控 儀 表 設(shè)備選型：發(fā)酵用空壓機(jī)選 100m3/h，臺(tái)數(shù) 8，其他儀表用空壓機(jī)選 20m3/h 一臺(tái)（最好兩臺(tái)，以備用，設(shè)備要盡量噴備有備用機(jī)，以防突發(fā)事件要急用） 十四、 制冷機(jī) 選用 制 冷壓縮機(jī)，谷氨生產(chǎn)中以選用氨制冷式活塞壓縮機(jī)為主，輔之選用溴化鋰吸收制冷機(jī)，選型： 6AW10。 = 母液中殘留谷氨酸量：（ 6380060610）247。蒸發(fā)器出來的濃縮液降溫至 40℃。 (2718125 )= （ 7） 罐壁附著洗滌水升溫的蒸汽消耗 ： 40 1000 (12520) 247。 4= m3 選 20 m3的種子罐 （ 2）一個(gè)種子罐的操作周期為 16h，一天能生產(chǎn) 24247。 (2[? ]tP)+G1+C2 = 3900247。 75%= 247。 = （ 300g/L）糖液量 : 50247。取 10%為好。 2） PH 控制：在正常情況下 ,為了保證足夠的氮 源 ,滿足菌體生長和谷氨酸合成的需要 ,通常將發(fā)酵 pH 控制在稍微堿性的狀態(tài) 。 （ 2） 氮源：氮源是合成菌體蛋白質(zhì)、核酸等含氮物質(zhì)和合成谷氨酸氨基的來源。 （ 3）保藏： 菌種移接于斜面后，于 31℃ 下培養(yǎng) 20~24h，待長滿黑褐色孢子后，放在 2~4℃ 冰箱中保藏，此法可保藏 1~2 個(gè)月。 4）發(fā)酵結(jié)束后，經(jīng)泵進(jìn)入發(fā)酵液貯罐，供提取車間用。另一方面糖化終了料液需要升溫滅酶（溫度從 55－ 60℃ 升到 80－ 85℃ ）。 24 10008 5% 247。 = = (三 )總物料衡算結(jié)果以表格形式表示 項(xiàng)目 數(shù)量 工業(yè)淀粉 t 清糖液 300g/L 谷氨酸 80％ 含 %分離母液量 m3 各工序相關(guān)參數(shù)指標(biāo)： 7 葡萄糖液濃度為 300 g/L，其密度為 葡萄糖液濃度為 450 g/L，其密度為 淀粉酶用量為 %，糖化酶用量為 %， 氯化鈣用量為 %，硫酸用量為 %， 助濾劑和活性炭用量為 %，濾渣含水 70%。330= 折算成含量為 80％的谷氨酸量： 247。 二、谷氨酸總生產(chǎn)工藝流程圖為： 淀粉 閃蒸罐 糖化罐 調(diào)漿罐 維持罐 糖化 工藝循環(huán)水 淀粉酶 硫酸 氯化鈣 3 噴射液化 滅酶 滅酶 高溫維持 降溫、調(diào) pH 降溫、調(diào) pH 脫色過濾 葡萄糖液 配料罐 定容罐 定容罐 配料罐 液氨 二級(jí)種子罐 蒸汽混合器 實(shí)消 維持罐 降溫 換熱器