【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，可加大種量形成主菌群生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，或及時(shí)罐實(shí)消，補(bǔ)入適當(dāng)營(yíng)養(yǎng)源重新接種發(fā)酵；后期時(shí)可加強(qiáng)監(jiān)控，提前放罐；對(duì)倒罐等應(yīng)予滅菌排放處理，并認(rèn)真查找原因，進(jìn)一步 強(qiáng)化滅菌操作中的各個(gè)環(huán)節(jié) [5]。 醪液處理工序 檸檬酸發(fā)酵完成后，應(yīng)即時(shí)進(jìn)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(shí)將醪液加熱至 80℃后進(jìn)入醪液熱貯罐，再經(jīng)泵壓入過濾機(jī)，除掉固形物及菌體殘?jiān)?，將清醪液泵入下道工?[7]。 提取工段 由壓濾工段送來的檸檬酸清醪液泵入中和罐，在 80℃下進(jìn)行中和。碳酸鈣經(jīng)密閉的輸送機(jī)送入車間，經(jīng)無級(jí)調(diào)速下料螺旋分散投入中和罐，以防止局部濃度過高，使中和沉淀反應(yīng)均勻，經(jīng)終點(diǎn)檢測(cè)合格后，將檸檬酸鈣懸浮液排入帶式過濾機(jī)中，將固體檸 檬酸鈣從懸浮液中分離出來，為滿足玉米原料及薯干原料生產(chǎn)工藝的雙重要求，中和帶式過濾機(jī)用特定的加長(zhǎng)、強(qiáng)洗型，生產(chǎn)原料操作靈活，以確保粗原料生產(chǎn)時(shí)的中和洗糖要求及成品的指標(biāo)控制，要求并使中和廢水經(jīng)分流至污水處理站。分離后的檸檬酸鈣經(jīng)卸料螺旋送至酸解桶中，由熱水或酸解液調(diào)漿，濃硫酸由酸堿站泵入，再計(jì)量到酸堿桶中與檸檬酸鈣在 80℃下生成硫酸鈣與檸檬酸的懸濁液送入酸解帶式過濾機(jī)進(jìn)行過濾，清洗液即稀酸解液收集用于調(diào)漿，硫酸鈣運(yùn)至渣場(chǎng)綜合利用，檸檬酸酸解送精制工段 [8]。 精制工段 離子交換與脫色 檸檬酸液從暫貯灌 中泵送離交純化工序，經(jīng)由陽離于交換塔，陰離子交換塔和活性炭脫色塔，離交脫色除去色澤及影響成品質(zhì)量加速設(shè)備腐蝕的陰陽離子，陰陽樹脂需經(jīng)過酸洗、堿洗再生處理，離交后的檸檬酸精制母液送入蒸發(fā)工序 [9]。 蒸發(fā)與結(jié)晶 在提純?nèi)芤哼M(jìn)入蒸發(fā)部分前，通過精過濾器除去清液中的微小樹脂顆粒。精濾后的溶液經(jīng)熱交換器預(yù)熱后送至雙效真空濃縮器經(jīng)濃縮至特定濃度后，轉(zhuǎn)入真空5 結(jié)晶器，或者低溫結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶。以確定產(chǎn)品 (一水產(chǎn)品或無水產(chǎn)品 )，再經(jīng)分離將檸檬酸晶粒從液相中分離出來，液相 (母液 )在分離后分別放至各級(jí)母液貯罐，根據(jù)其雜質(zhì)離交濃 度情況，送往重新蒸發(fā)式回流到前工序處理提純，晶體送往干燥機(jī) [10]。 干燥與包裝 從離心機(jī)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(jìn)行干燥，排空經(jīng)濕式旋風(fēng)分離器處理排放，干燥后的檸檬酸晶粒通過傳送裝置運(yùn)到篩選機(jī)，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(jìn)行定量、包裝，存放 [11]。 工藝計(jì)算書 物料衡算 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) （ 1）生產(chǎn)規(guī)模： 53000t/%一水檸檬酸折合成 ； （ 2）生產(chǎn)方法：外 加耐高溫 α 淀粉酶液化，深層液體發(fā)酵，鈣鹽干法提取； （ 3）生產(chǎn)天數(shù)：每年 300 天； （ 4）食用 %無水檸檬酸日產(chǎn)量： 247。 300=，取整數(shù)為 162t； （ 5）食用 %無水檸檬酸年產(chǎn)量： 162 300=48600t； （ 6）產(chǎn)品質(zhì)量：國(guó)際食用檸檬酸 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），實(shí)際產(chǎn)率 98%，副產(chǎn)品約占 2%； （ 7）薯干粉成分：含淀粉量 70%，水分 13%； （ 8） α 淀粉酶用量： 8U/g 原料； （ 9）操作參數(shù)：淀粉糖轉(zhuǎn)化率 %，糖酸轉(zhuǎn)化率 95%，提取階段分離收率 95%，精制階段收率 98%，倒罐率 1%則其得率為 1 1% 99%?? ；產(chǎn)酸率（即糖發(fā)酵液轉(zhuǎn)化率） 13%；發(fā)酵周期 75h，發(fā)酵溫度（ 35? 1）℃，發(fā)酵通風(fēng)量 10V/(V 發(fā)酵液 .h)。 原料消耗計(jì)算（基準(zhǔn)：一噸成品檸檬酸） 年產(chǎn) 萬噸一水檸檬酸，折合無水檸檬酸，按 1995 年 5 月，中國(guó)發(fā)酵工業(yè)協(xié)會(huì)檸檬酸分會(huì)制定的“檸檬酸行業(yè)統(tǒng)計(jì)辦法”： 無水檸檬酸需要量為： 53000247。 =（ 1）生產(chǎn)無水檸檬酸的 總化學(xué)反應(yīng)式： 6 10 5 2 2 6 8 7 2( ) 3 / 2 2nC H O n H O n O n C H O n H O? ? ? ? 192 X 1000 6 （ 2）生產(chǎn) %無水檸檬酸所需的理論淀粉消耗量： X=1000（ 162247。 192） %= kg （ 3）生產(chǎn) %無水檸檬酸所需實(shí)際淀粉消耗量： X247。 (% 95% 95% 98% 99%)= （ 4）生產(chǎn) %無水檸檬酸所需實(shí)際薯干 粉原料消耗量： 247。 70%= （ 5） α 淀粉酶的消耗量：應(yīng)用酶活力為 20210u/g 的 α 淀粉酶使淀粉液化。 α 淀粉酶用量按 8u/g 原料計(jì)算；有： 103 8247。 20210= 發(fā)酵醪量的計(jì)算 根據(jù)發(fā)酵液轉(zhuǎn)化率為 13%： 1 0 0 0 9 9 .5 % 9 5 % 9 8 % 1 3 % 8 2 2 1 .1 0 2 2 0 6 k g? ? ? ? ?（ ） 接種量 接種量為發(fā)酵醪的 10%，則： 10%247。 100%= kg 液化醪量計(jì)算 因?yàn)槌墒煺糁篚矠椋?= 則調(diào)漿濃度為： 100%247。 =% 粉漿的干物質(zhì)濃度為： 100%247。 =% 蒸煮直接蒸汽加熱 ,采用連續(xù)液化工藝 : 操作流程 : 混合后粉漿溫度為 50℃，應(yīng)用噴射液化器迅速使粉漿升溫至 100℃。升溫后進(jìn)入維持罐，使料液保溫 20～ 30min 以完成液化，進(jìn)蒸汽壓力保持在 ～ 表壓。 液化完成的醪液由板式換熱器降溫至 35+1℃?zhèn)溆谩? 調(diào)漿及液化滅菌時(shí)產(chǎn)生的泡沫可用少量泡敵消泡。 工藝計(jì)算 : 干物質(zhì)含量 B0=70%的薯干原料比熱容為 : 0C=1. 55 C 8 1 70% =2 .13 18k J / ( kg ? K)? ? ? ?（ ） 粉漿的干物質(zhì)濃度為 B1=% 7 液化醪的比熱容為： C1=B1C0+( B1)Cw =% +(%) =(kg K) Cw水的比熱容取 (kg K) 為簡(jiǎn)化計(jì)算，定液化醪的比熱容在整個(gè)過程中維持不變 . 經(jīng)噴射液化器前的液化醪量為 X: X+X (10050)247。 ( )=(kg) 解得 X=（ kg） 其中 的焓 成品檸檬酸 日產(chǎn)檸檬酸量為： 53000247。 300=即結(jié)晶液中檸檬酸的含量為： 162t/d 需精制液中檸檬酸含量為： 162247。 98%=需分離液中檸檬酸的含量為： 162247。（ 95% 98%） = 淀粉質(zhì)原料年產(chǎn) 萬噸一水檸檬酸廠總物料衡算 即對(duì)生產(chǎn) 。 （ 1）檸檬酸成品 日產(chǎn)食用 % 無水檸檬酸量為 ，取整數(shù)為 162t 日產(chǎn)副產(chǎn)品為： 162 2%247。 98%= 則日產(chǎn)總量為： 162+= 實(shí)際年產(chǎn)量為：食用檸檬酸量為： 162 300=48600t/a 副產(chǎn)物為： 300=993 t/a 總產(chǎn)量為： 49593 t/a （ 2）主要原料薯干用量 日耗量： 10－ 3 = 年耗量： 300= （ 3）根據(jù)以上計(jì)算，將物料衡算結(jié)果列于表 31。 8 表 3１ 14000t/a 料檸檬酸廠物料衡算表 物料名稱 每噸產(chǎn)品耗物量 （ kg） 年產(chǎn) 萬噸耗物量 每天（ t/d） 每年 (t/a) 食用檸檬酸 980 162 48600 副產(chǎn)品 20 993 薯干原料 淀粉 α 淀粉酶 發(fā)酵醪 接種量 成熟蒸煮醪 薯干漿量 1139 熱量衡算 液化熱平衡計(jì)算 噴射加熱器耗熱 噴射加熱初溫 t1=50℃加熱后 t2=100℃ 醪液的比熱容為 C1 =(kg℃ ) 由工藝可知 : 經(jīng)過噴射加熱器溫度由 t1=50℃升溫至 t2=100℃ Q= C1 G 醪液 (10050) = (10050) =1350322kJ 發(fā)酵過程中的蒸汽耗量的計(jì)算 （ 1）蒸汽用量的計(jì)算公式 整個(gè)生產(chǎn)過程采用蒸汽加熱， 蒸汽耗用量計(jì)算公式為： ? ? ? ?? ?21D C t tQDI i I? ? ??????總 式中： η —— 為蒸汽的熱效率，取 95%?? ； I—— 汽化潛熱。 9 （ 2）基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 在 280C 下，查得淀粉的比熱容為 kJ/(kg℃ )； 水的比熱容為 (kg℃ )； 加熱蒸汽的熱焓為 kJ/(kg℃ )； 加熱蒸汽的冷凝水的熱焓為 kJ/(kg℃ ) 由前面的計(jì)算可知，日耗薯干粉量為 日耗淀粉量為 日耗薯干漿量為 則日耗調(diào)漿用水量為： = t/d 日耗淀粉漿量為： +=淀粉 漿中含水量為：（ 247。 ） 100%=% 淀粉濃度為：（ 247。 ） 100%=% 由此可算得淀粉漿的比熱容為： C=C 淀粉 X+C 水 Y= %+ %=? 式中： X—— 淀粉濃度， % Y—— 水濃度， % （ 3）生產(chǎn)過程中蒸汽耗量的計(jì)算 ①培養(yǎng)基滅菌及管道滅菌： 培養(yǎng)基采取連消塔連續(xù)滅菌，進(jìn)塔溫 90℃，滅菌 130℃ 則滅菌用蒸汽量： ? ?? ?21DC t tDI ???? ? 每罐的初始體積為 180 m3，初糖濃度是 13g/100ml，滅菌前培養(yǎng)基含糖量 19%。 其數(shù)量為： 180 13%247。 19%= 滅菌加熱過程中用 ，蒸汽（表壓） I=，由維持罐（ 90℃），進(jìn)入連消塔加熱至 130℃，糖液比熱容 ? 。 每罐滅菌時(shí)間 3h，輸料流量 247。 3= t/h， 消毒滅菌用蒸汽量： D= (13090)247。 [( )] =； 每天培養(yǎng)基滅菌用蒸汽量： 3 2=； 所有用罐空罐滅菌及相關(guān)管道滅菌用蒸汽量，據(jù)經(jīng)驗(yàn)取培養(yǎng)基滅菌用蒸汽量的 10%，則： D1= 10%=。 10 加熱發(fā)酵醪所用的蒸汽量 D6： 檸檬酸水溶液的比熱容可按下式近似計(jì)算： C=( +) 式中： —— 比熱容 kJ/kg?℃ ω —— 檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)， ω =（ 247。 ） 100%=% t —— 溫度，℃ 代入上式，得： C=（ %+ 35） =? 那么由此可得 D6為： D6= GC