【正文】 反洗 一次脫色 調(diào) ～ KCl KH2PO4 MgSO4 配料 玉米漿 糖蜜 生物素 正洗 顆粒炭柱 滅菌 低流分 樹脂柱除鐵 液氨 無菌空氣 無菌濃縮糖 高流分 上氨水 前流分 二次脫色 發(fā)酵 二級種子 一級種子 斜面 上柱吸附 去環(huán)保 一次脫色 發(fā)酵液 液 雙效換熱 母液 一步中和 上清 臥式離心機(jī) 晶種 沉降 谷氨酸 育晶 谷氨酸 錐蘭分離機(jī) 母液 谷氨酸 中和 二步中和 降溫攪拌 堿 蒸汽 水 圖 1 味精生產(chǎn)工藝流程示意圖 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 全場設(shè)計概論 9 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 基礎(chǔ)恒算 9 物料恒算 物料衡算是根據(jù)質(zhì)量守恒定律而建立起來的，物料衡算是進(jìn)入系統(tǒng)的全部物料重量等于離開該系統(tǒng)的全部物料重量，即： ∑F=∑D+W[7] 式中 ： F－進(jìn)入系統(tǒng)物料量 (kg) D－離開系統(tǒng)的物料量 (kg) W－損失的物料量 (kg) 生產(chǎn)過程的總物料衡算 ⑴ 生產(chǎn)能力的計算 本設(shè)計的要 求是年產(chǎn)量為 萬噸商品味精生產(chǎn)，折算為 100%的 MSG 的量為：99%80%+80%20%=(萬噸 ) 全年生產(chǎn)日為 320 天，則的日產(chǎn)量為： 220xx/320 = 噸 /天 ) 日產(chǎn) 100% MSG 的量： ＝ (噸 /天 ) ⑵ 總物料衡算 本設(shè)計以淀粉為主要原料進(jìn)行生產(chǎn)，以 1000kg 純淀粉為例進(jìn)行計算。C ) X— 粉漿干物質(zhì)含量 %. C 水 — 水的比熱容 ， KJ/(kgC ， 出口溫度為 45176。C ， 冷卻水由20176。176。176。 年產(chǎn) 萬噸商品味精 ， 日產(chǎn)濕味精 ? =(t)兩班生產(chǎn) ， 即 ： =(t/h). 16 %%21570 ???。C )] Q 物料 = 61 )1860( 3 ????? =(KJ/kg 水 ) Q 損失 =(595＋ 60＋ － 18)=(KJ/kg 水 ) Δ=18－ － =(KJ/kg 水 ) 設(shè) X2=. I2=I1＋ Δ(X2－ X1)=＋ ()(－ )=(KJ/kg 空氣 ) 空氣耗量為 ： 79? =(kg/h) 80176。 干燥過程的熱量衡算 分離之后濕 MSG 含水 2%， 干燥后達(dá)到 %， 進(jìn)加熱之空氣為 18176。176。 9 2 49 8 6 ? ??? =(kg/h) 每空罐滅菌 h， 用蒸汽量 ： =(kg/罐 ) 每日用蒸汽量 ： 4=(kg/d) 平均用蒸汽量 ： 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 基礎(chǔ)恒算 23 =(kg/h) 高峰用蒸汽量： 6=(t/h) ⑥ 發(fā)酵過程產(chǎn)生的熱量及冷卻用水量： 發(fā)酵過程的熱量計算有下列幾種方法： ⑴ 通過計算生化反應(yīng)來計算發(fā)酵熱 Q 總 Q 總 =生物合成熱 +攪拌熱 汽化熱 生物合成熱可通過下列方程計算： C6H12O6+6O2→6CO 2+6H2O+2813KJ C6H12O6+NH3+→C 5H9O4N+CO2++890KJ 攪拌器 =860P(P— 攪拌功率， KW) 汽化熱 =空氣流量 (m3/h)(I 出 － I 進(jìn) )ρ 式中： I 出 ， I 進(jìn) — 進(jìn)出之空氣熱焓 (KJ/Kg趕空氣 ) ρ— 空氣密度 ⑵ 通過燃燒熱進(jìn)行計算： Q 總 = ?? ? 產(chǎn)物燃燒作用物燃燒 有關(guān)物料的燃燒熱： 葡萄糖： 15633KJ/Kg 谷氨酸： 15424KJ/Kg 玉米漿： 12289KJ/Kg 菌 體： 20900KJ/Kg 以發(fā)酵 6— 12 小時耗糖速率最快，為放熱高峰。176。C ，沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 基礎(chǔ)恒算 20 出水溫度 176。其中176。 ⑵ 理化要求 理化要求符合表 1 規(guī)定 表 1 味精理化要求 項(xiàng)目 指標(biāo) 含量 (%) ≥ 透光率 (%) ≥98 比旋光度 [α]D20 +176。故生產(chǎn)上很少使用 [6]。 味精的理化性質(zhì) 主要成分為谷氨酸鈉 。 味精的生產(chǎn)歷史悠久 ,生產(chǎn)方法也不盡相同 ,但是隨著社會的發(fā)展 ,人們對味精的需求量也在不斷上升 ,但是味精的生產(chǎn) 必然 會造成一定的環(huán)境壓力 ,為了調(diào)節(jié)好味精 大批量 生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)二者之間的關(guān)系 ,我們有必要探索一條既有較低的生產(chǎn)成本 ，從而實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)價值， 又能夠取得較好的環(huán)境保護(hù)效果的 現(xiàn)代化 味精生產(chǎn)之路 ,以 滿足現(xiàn)代社會對味精的需求 ,實(shí)現(xiàn)可 綠色的 持續(xù)發(fā)展。總蒸汽量 ，平均量 ，高峰時用量 。日供給新鮮水，二次水 15413t/d，凝結(jié)水 ，每日排水 15256t。 想要實(shí)現(xiàn)味精的低成本低污染， 就必須實(shí)現(xiàn) 規(guī)模化工廠 生產(chǎn)，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，只有萬噸 級 以上的味精工廠生產(chǎn)，才能實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，因此本設(shè)計進(jìn)行 年產(chǎn) 萬噸味精 工廠初步工藝設(shè)計就是為了在理論上和對現(xiàn)實(shí)模擬的基礎(chǔ)上給出數(shù)據(jù)和理論支持，因此該設(shè)計具有一定的用價值和環(huán)保意義。要注意的是如果在 100176。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 文 獻(xiàn)綜述 4 該原料來源廣闊，可利用各種淀粉或野生物淀粉、甘蔗、糖蜜、甜菜糖蜜、石油化工產(chǎn)品醋酸、乙醇等?！?+176。C 時 λ=， 100176。C ， 需冷卻水量 (W)為： W=)( )651 0 0() 7 9 71 4 9 1 0( ?? ????=(kg/h)即 (t/d) 糖化工序熱量衡算 ⑴ 日產(chǎn) 24%的糖液 噸 即 ： =(m3)， 糖化操作周期 30h 其中糖化時間 25h， 糖化罐 300 m3，裝料 200m3， 需糖化罐數(shù) ： 3025 =(臺 )取 3 臺 . ⑵ 液化液冷卻用水： 使用板式換熱器 ， 使糖化液 (經(jīng)滅后 )由 85176。C )] 每天用蒸汽量 ： 34=(t/d) 高峰用蒸汽量： 6=(t/h) 平均用蒸汽量： (t/h) ⑵ 培養(yǎng)液冷卻用水量 ： 由 120176。 通過冷卻水帶走的熱量進(jìn)行計算： 在最熱季節(jié)，發(fā)酵放熱高峰期，測定冷卻水量及進(jìn)出口溫度，然后即可算出最大發(fā)熱量 Q 最大 ， [KJ/(m3C )] 中和時 H2SO4 對水的溶解熱為 92KJ/mol， 6h 加 98% H2SO411620kg， 其溶解熱沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 基礎(chǔ)恒算 25 為 ： %986 %9811620? ?92=(KJ)(可忽略 ) 6? =333(kw) 每天運(yùn)轉(zhuǎn) 6 臺 ， 總制冷量 ： 3336=1998(kw) 谷氨酸鈉溶液濃縮結(jié)晶過程的熱量衡算 年產(chǎn) 萬噸商品味精 ， 日產(chǎn) 100% 噸 ， 選用 25 m3 強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)結(jié)晶罐 ，濃縮結(jié)晶罐操作周期 24h， 其中輔助時間 4 h， 每罐產(chǎn) 100%MSG10 噸 ， 需結(jié)晶罐臺數(shù) ： ? =(臺 ) 取 9 臺 . 式中 ： — 每罐投入的晶種量 (t) ⑴ 熱平衡與計算加熱蒸汽量： 每罐投入 40g/dl的中和脫色液 (俗稱原液 )23 m3， 流加 30g/dl 母液 32 m3， 過程中加水 6 m3， 在 70176。C ， 相對濕度 ? =70%， 通過加熱器使空氣升至 80176。C 時空氣的比容為 (m3/kg) 實(shí)際消耗空氣量 ： =(m3/kg) 耗用蒸汽量 (D)， 使用 (表壓 )蒸汽加熱 ， 熱損失按 15%計算 ： D= 0 7 0 6 3 8 8 8) 0 4( ? ??? =(kg/h) 每天用蒸汽量 ： 16=(t/d) 平均每小時用蒸汽量 ： =(t/h) 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 基礎(chǔ)恒算 29 生產(chǎn)過程耗用蒸汽衡算匯總 每日用蒸汽量為 ： ： t/ %MSG單耗蒸汽量為 ： / = 以上計算不包括采暖及生活用蒸汽 .蒸汽衡算匯總見表 8： 表 8 生產(chǎn)過程耗用蒸汽匯總表 生產(chǎn)工序 日用量 (t/d) 平均量 (t/h) 高峰量 (t/h) 液化糖化 連消 發(fā)酵罐空消 精制 干燥 中和脫色 空氣凈化及其它 43 2， 累計
。C 。C ， 比熱 KJ/(kgh)] 式中 ： G— 發(fā)酵液重量 (kg) C— 發(fā)酵液比熱容 [KJ/(kgC ， 再用水冷卻至 35176。C ， 用二次水冷卻 ， 冷卻水進(jìn)口溫度為 20176。176。 味精按大小可分為 :80 目、 50 目、 30 目。因此，發(fā)酵法是目前生產(chǎn)味精的主要方法 [7] 我國未經(jīng)發(fā)展現(xiàn)狀及方向 我國味精生產(chǎn)歷史比較悠久，最早使用的生產(chǎn)工藝是谷脘水解法，但該法會產(chǎn)生大量廢水并對環(huán)境造成極大污染。還有如果在堿性環(huán)境中，味精會起化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生一種叫谷氨酸二鈉的物質(zhì)。共同學(xué)習(xí)共同進(jìn)步。 由于此次味精工廠設(shè)計僅限于理論計算和模擬的運(yùn)行數(shù)據(jù) ,對于現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)只存在指導(dǎo)和借鑒意義 ,其實(shí)用性有待在生活生產(chǎn)中進(jìn)行進(jìn)一步可行性測試和研究 . 關(guān)鍵詞： 味精；發(fā)酵；工藝設(shè)計 。 本次設(shè)計 采用 7 臺 公稱容積為 200 立方米 的機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵，日運(yùn)轉(zhuǎn) 6 臺。成品為白色柱狀結(jié)晶體或結(jié)晶性粉末，是目前國內(nèi)外廣泛使用的增鮮調(diào)味品之一。 第三階段：隨著科學(xué)的進(jìn)步以及生物技術(shù)的發(fā)展，使味精生產(chǎn)發(fā)生了革命性的變化。設(shè)備投資大 (比發(fā)酵法高 1 倍以上 )，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、危險等。 (2)與上述工序配套的設(shè)備、自控、電氣、土建、給排水管道等 [13]。176。C 降至 65176。C 。176。C ， 降溫速度 2176。C 水蒸汽焓 (KJ/kg)，需冷卻水量 (W) W=)3045( ) 26(3?? ????=80000(kg/h