【正文】 綜合效益好。 必須有充足的電源和水源，滿足生產(chǎn)和生活的用電用水的要求。 四、 設(shè)計(jì)依據(jù)： （ 1） 批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 和 附件可行性報(bào)告，以及可靠的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料。 （ 3） 在廠址范圍內(nèi)不應(yīng)有地下礦藏、流沙、淤泥和古墓。 十 一 、 工作制度及車間定員 根據(jù)谷氨酸發(fā)酵的特點(diǎn)，一般按照 2－ 3 個(gè)班次 /天來(lái)安排工人上班，一般糖化、發(fā)酵、提取都是安排 3個(gè)班 /天，即每人每天上 8小時(shí)，實(shí)行 4班 3倒制。 == ② 生產(chǎn) 1t谷氨 酸消耗純淀粉量 1t 100% 谷氨酸 247。 98%= 日交給提取的發(fā)酵液體積： 106247。 發(fā)生葡萄糖復(fù)分解反應(yīng)，生成的有色物及復(fù)合糖類，降低了淀粉的轉(zhuǎn)化率及糖液質(zhì)量。 100= kJ/(kg 24） =，取 7臺(tái) 使用板式換熱器，使糖化液（經(jīng)滅酶后）由 85℃降至 60℃。 ： ⑴溫度： 26～ 37℃生長(zhǎng)良好，發(fā)酵時(shí)能耐較高溫度，發(fā)酵前期溫度達(dá) 32～ 34℃，發(fā)酵后期達(dá) 36～ 40℃，產(chǎn)酸理想。 (3)一級(jí)種子質(zhì)量要求 種齡 9~10h； pH凈增 OD650值 ；殘?zhí)亲笥遥粺o(wú)噬菌體污染；鏡檢要求菌體生長(zhǎng)均勻、粗壯，排列整齊，革蘭氏陽(yáng)性反應(yīng)。菌體生長(zhǎng)需 K+約為 ~，谷氨酸生成需 K+約~。發(fā)酵開(kāi)始 3~4h，凈增 OD 時(shí)升一次風(fēng)； 發(fā)酵 6~7h，凈增 OD 二 次風(fēng)；發(fā)酵 6~8h時(shí)，凈增 OD ~時(shí)第三次風(fēng)升至最大風(fēng)量，之后控制凈增 OD ~ 左右，保持最大風(fēng)量十幾小時(shí)，發(fā)酵 18~20h， RG降到 3%時(shí)，第一次降風(fēng)； 發(fā)酵 22~23h， RG降到 2%以下，第 2 次降風(fēng)； 發(fā) 酵25~26h， RG 降到 1%以下時(shí)，第三次降風(fēng) ， 到發(fā)酵零小時(shí)通風(fēng)量接近，至發(fā)酵結(jié)束。 2）菌體含量：發(fā)酵液 中約含有 5~8%濕菌體，細(xì)菌的比重為 ，大小約為 ~ μ m 3） 菌呈穩(wěn)定懸浮狀態(tài)。 = L 糖蜜量 ： 2247。 — 水的比熱容 D= (12095) 247。ρ =200 = 式中 : ρ 加熱蒸汽的密度 (kg/ m3), V發(fā)酵罐自由空間即全體積 (m3) （ 3）滅菌過(guò)程的熱損失 :輻射與對(duì)流聯(lián)合給系數(shù)α ,罐 外壁溫度 700C α =+ (7020)=[kJ/(m2 6) π247。加硫酸調(diào)節(jié) pH，將 pH 先調(diào)整至 停止加酸與攪拌 2h。經(jīng)過(guò)繼續(xù)調(diào)節(jié) pH 到 、溫度到 10℃以下，攪拌并等電點(diǎn)育晶 8h 以上。 （ 6）雖然維持罐的內(nèi)壓較小，為安全計(jì)，考慮誤操作，設(shè)計(jì)壓力仍取 P = 三、換熱器 糖化車間因?yàn)樘腔隙嘣菀装l(fā)生堵噻，選用螺旋式交換器，通道大，不易堵噻；而發(fā)酵連消和提取車間選 用熱效率高的板式交換器。 [4] 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) (第二版上冊(cè) ) 》國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院編 ,1996 年 1 月第二版 。此外，由于本人的水平有限 和經(jīng)驗(yàn)有限， 設(shè)計(jì)書(shū) 難免 存在 不當(dāng)和遺漏 之處，敬請(qǐng)?jiān)?，?這里也懇請(qǐng)教師和同學(xué)們指導(dǎo)和糾正。管式對(duì)保證先進(jìn)先出、防止滑漏是有利的，但是阻力比較大；罐式容易安裝，但就是滯留滑漏現(xiàn)象比較復(fù)雜。然后保持加酸調(diào)節(jié)懸浮液 pH，使 pH保持在至 。 60=每日用蒸汽量 : 4=平均量 :247。 查表得， hb=40mm， 取 D： H=1： 4 V=π D2[HD+2（ hb+D/6） ] 247。 1000)=708m 查表得 ,鋼管的重量為 列管的重量為 7264kg （ 1）發(fā)酵罐發(fā)熱： 200 m31Cr18Ni9的發(fā)酵罐體重 42597kg,冷卻排管重 7264kg， 1Cr18Ni9的比熱容為 (kg = 選用 7個(gè) 200 m3的發(fā)酵罐 （ 3）每罐裝料量，即初始體積： 609000247。 1000= 硫酸鎂用量 ： 247。只有防得嚴(yán)才能消除或降低染菌因素。 3）通風(fēng)與 OD： 在菌體生長(zhǎng)期 ,希望糖的消耗最大限度的用于合成菌體 ,谷氨酸生成期 ,希望糖的消耗最大限度地用于合成谷氨酸 。微生物對(duì)于磷的需要量一般為 ~② 硫酸鎂：鎂是某些細(xì)菌和葉綠素的組成成分，它的離子狀態(tài)是許多重要的酶的激活劑。 斜面菌 種要求絕對(duì)純 ,不得混有任何雜菌和噬菌種 ,培養(yǎng)條件應(yīng)有利于菌種繁殖 。 一般采用以下流程制備無(wú)菌空氣： 1234567891 0 采用黃色短桿菌 T613菌株，由于該菌株較其他菌株的性能粗放，并能在較高的溫度下正常發(fā)酵，全國(guó)各廠普遍用于生產(chǎn)，是目前生產(chǎn)上使用較廣的一種優(yōu)良菌株。冷卻水進(jìn)水溫度為 20℃，出水溫度為 58℃，需冷卻水量： W=（ +） （ 8560）247。 100 式中 C0：淀粉質(zhì)比熱容，取 (kg 種子培養(yǎng)基 初糖濃度為 50 g/L， 糖蜜用量為 15 g/L， 玉米漿用量為 25 g/L， 硫酸鎂用量為 g/L， 磷酸二氫鉀用量為 g/L， 空氣帶走水分量占種子液的 %，取樣、殘留等損失量占種子液的 % 發(fā)酵基礎(chǔ)培養(yǎng)基 糖蜜用量為 2 g/L， 玉米漿用量為 5 g/L， 硫酸鎂用量為 g/L， 氯化鉀用量為 2 g/L， 磷酸用量為 g/L 蒸汽冷凝水量為培養(yǎng)基的 12% 空氣帶走水分量占發(fā)酵液的 %，取樣、殘留等損失量占發(fā)酵液的 % 9 第三章 糖化車間 糖化工藝的選擇 一般選擇雙酶法，雙酶法糖化工藝，是以作用專一的（耐高溫α－淀粉酶和糖化酶作為催化劑，反應(yīng)條件溫和，復(fù)合分解反應(yīng)較少，因此采用雙酶法生產(chǎn)葡萄糖，提高了淀粉或大米等原料的轉(zhuǎn)化率及糖液濃度，改善了糖液質(zhì)量，是目前最為理想的制糖方法。 95%247。 162 100% = 111% 葡萄糖轉(zhuǎn)化成谷 氨酸的的總反應(yīng)式： C6H12O6 + NH3 + 3/2O2 → C 5H904N+CO2+3H2O 180 147 葡萄糖轉(zhuǎn)化成谷氨酸的理論轉(zhuǎn)化率為： 147 247。所以我們現(xiàn)在設(shè)計(jì)工廠時(shí)一定要重點(diǎn)考慮。要貫徹國(guó)家食品 衛(wèi)生法有關(guān)規(guī)定，充分體現(xiàn)衛(wèi)生、優(yōu)美、流暢，并能讓參觀者放心的原則。 （ 3） 要解放思想，積極采用技術(shù)，力求設(shè)計(jì)上具有現(xiàn)實(shí)性和先進(jìn)性，在經(jīng)濟(jì)上具有合理性，盡可能做到能提高生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，同時(shí)兼顧社會(huì)和環(huán)境的效益。 （ 2） 低濃度廢水廢液的處理 1）物理法：利用離心機(jī)、濾池、篩網(wǎng)等設(shè)備分離廢液中的懸浮的物質(zhì)，一般在廢液預(yù)處理時(shí)采用，有時(shí)也可作為處理的主體。 4 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 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(guò)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 斜面 一級(jí)種子 培養(yǎng) 發(fā)酵罐 調(diào)酸 起晶 晶種 停酸育晶 上離子交換柱 緩慢調(diào)酸 鹽酸或硫酸 水洗及疏松樹(shù)脂 等電點(diǎn) 熱水預(yù)熱 攪拌育晶 堿液 洗脫 再生 母液 離心分離 后流分 高流分 前流分 濕谷氨酸 用酸調(diào) 上離子交換柱 圖示：谷氨酸生產(chǎn)工藝流程示意圖 活性劑 助濾劑 工藝循環(huán)水 淀粉酶 硫酸 氯化鈣 消泡劑 高濃度糖液 液氨 消泡劑 水 無(wú)機(jī)鹽 糖蜜 玉米漿 純維生素 消泡劑 水 無(wú)機(jī)鹽 糖蜜 玉米漿 純維生素 硫酸 硫酸 5 三、生產(chǎn)過(guò)程的總物料衡算 物料衡算是根據(jù)質(zhì)量守恒定律而建立起來(lái)的。 330= 折算成含量為 80％的谷氨酸量： 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 8 各工序相關(guān)參數(shù)指標(biāo)： 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%。 24 10008 5% 247。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℃）。 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。 （ 3）保藏： 菌種移接于斜面后，于 31℃ 下培養(yǎng) 20~24h，待長(zhǎng)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。 （ 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(lái)源。 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(zhǎng)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) 。取 10%為好。 = （ 300g/L）糖液量 : 50247。 75%= 247。 (2[? ]tP)+G1+C2 = 3900247。 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。 (2718125 )= （ 7） 罐壁附著洗滌水升溫的蒸汽消耗 ： 40 1000 (12520) 247。蒸發(fā)器出來(lái)的濃縮液降溫至 40℃。 = 母液中殘留谷氨酸量：（ 6380060610）247。 32 空氣過(guò)濾系統(tǒng) 發(fā)酵用空氣采用的過(guò)濾系統(tǒng)方式： 高 空 采 風(fēng) 空 氣 壓 縮 機(jī)預(yù) 過(guò) 濾 除 油 水冷 卻加 熱棉 花 總 過(guò) 濾 器粗 纖 維 過(guò) 濾（ P T F E 0 . 3 μ m ）精 纖 維 過(guò) 濾（ P T F E 0 . 0 1 μ m ）無(wú) 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： 空 氣 壓 縮 機(jī) 除 油 水干 燥 ， 冷 卻儲(chǔ) 罐總 過(guò) 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。t agree w