【文章內(nèi)容簡介】 產(chǎn)量大，干燥速度快，干燥時間短，但干燥過程對味精光澤和外形有影響，同時廠房建筑要求較高，這樣均不如振動式干燥床應(yīng)用效果好。 4 工藝計算 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)生產(chǎn)規(guī)模：／年生產(chǎn)規(guī)格： 純度為99％的味精生產(chǎn)方法： 以工業(yè)淀粉為原料、雙酶法糖化、流加糖發(fā)酵，低溫濃縮、等電提取生產(chǎn)天數(shù)： 300天／年 倒罐率： ％發(fā)酵周期：4042小時 生產(chǎn)周期：4850小時種子發(fā)酵周期：810小時種子生產(chǎn)周期：1216小時發(fā)酵醪初糖濃度： 15％(W／V)流加糖濃度：45％(W／V)發(fā)酵谷氨酸產(chǎn)率： 10％糖酸轉(zhuǎn)化率： 56％淀粉糖轉(zhuǎn)化率： 98％ 谷氨酸提取收率： 92％味精對谷氨酸的精制收率：112％原料淀粉含量：86％ 發(fā)酵罐接種量： 10％發(fā)酵罐填充系數(shù)： 75％發(fā)酵培養(yǎng)基(W/V)： 水解糖 15％，糖蜜 ％，玉米漿 %，MgSO4 ％，KCl ％，Na2HPO4 %，尿素 4％，消泡劑 ％種子培養(yǎng)基(W/V)： 水解糖 ％，糖蜜 2％，玉米漿 l %，MgSO4 ％，K2HPO4 ％，尿素 ％，消泡劑 ％ 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（1） 生產(chǎn)能力的計算，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：22000/320 =)日產(chǎn)100% MSG的量：＝(噸/天)（2） 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。a. 1000kg純淀粉理論上產(chǎn)100% MSG的量1000%＝(kg)其中：—淀粉水解理論轉(zhuǎn)化率　　 %—糖酸理論轉(zhuǎn)化率 —精制理論收率b. 1000kg純淀粉實際產(chǎn)100% MSG的量 1000111%96%65%94%95%(－)= (kg)其中：96%—淀粉糖化轉(zhuǎn)化率 65%—發(fā)酵糖酸轉(zhuǎn)化率 94%—谷氨酸提取率 95%—精制收率—倒灌率 %c. 1000kg工業(yè)淀粉(86%玉米淀粉)生產(chǎn)100% MSG的量86%＝(kg)d. 淀粉單耗ⅰ 生產(chǎn)1000kg100% MSG理論上消耗純淀粉量：1000＝ (t)ⅱ 生產(chǎn)1000kg100% MSG理論上消耗工業(yè)淀粉量：1000＝(t)ⅲ 生產(chǎn)1000kg100% MSG消耗純淀粉量：1000＝(t)ⅳ 生產(chǎn)1000kg100% MSG消耗工業(yè)淀粉的量：1000＝(t)e. 總收率：總收率=100％＝100%＝%f. 淀粉利用率： 100%=%g. 生產(chǎn)過程總損失： 100%－%=%物料在生產(chǎn)過程中損失的原因[5]： ⅰ 糖化轉(zhuǎn)化率未達(dá)到理論值。ⅱ 發(fā)酵過程中部分糖消耗于生長菌體及呼吸代謝，殘?zhí)歉?，滅菌損失，產(chǎn)生其他物質(zhì)。h. 原料及中間品計算ⅰ工業(yè)淀粉日用量：=(t/d)ⅱ糖化液量純糖：%%86%=(t/d)。折算為24%的糖液： =(t/d)ⅲ發(fā)酵液量：： 純Glu量：65%=(t/d)折算為11g/dl的發(fā)酵液：=(t/d) =其中：—為發(fā)酵液的相對密度ⅳ 日提取Glu量： 純Glu量： 94%=(t/d) 折算為90%的Glu量：(t/d) ⅴ 日排出廢母液量(采等電離回收法，%計算)()/%=(t/d)（3） 總物料衡算結(jié)果(工業(yè)原料中淀粉含量86%)項目每噸100%MSG的原料及中間品日用量工業(yè)原料 (t)糖液(24％) (t)谷氨酸(90％)(t)MSG(100％)(t)1/0％谷氨酸廢母液18 制糖工序的物料衡算（1） 淀粉漿量及水量：淀粉加水比例為 1:，1000kg工業(yè)淀粉產(chǎn)淀粉漿 1000(1＋)=3500(kg)，加水量為25530kg。（2） 粉漿干物質(zhì)濃度：100%=%（3） 液化酶量：使用液體α—淀粉酶(%) 3500%=(kg)（4） CaCl2量： 3500%=(kg)（5） 糖化酶量：(用液體糖化酶)3500%=(kg)（6） 糖化液產(chǎn)量： =(kg) 24% 則體積為 =(L)（7） 加珍珠巖量： (%) %=(kg)（8） 濾渣產(chǎn)量： (含水70%廢珍珠巖) =(kg)（9） 生產(chǎn)過程進(jìn)入的蒸汽和洗水量：＋－357420－(3)－=(kg)（10） 衡算結(jié)果：)根據(jù)總物料衡算，.制糖工序物料衡算匯總進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項目物料比例(kg)日投料量(kg)項目物料比例(kg)日投料量(kg)工業(yè)淀粉1000102120糖液配料水2500255300濾渣液化酶CaCl2糖化酶珍珠巖洗水和蒸汽累計累計 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序的物料衡算（1） 發(fā)酵培養(yǎng)基數(shù)量：a. 1000kg工業(yè)淀粉，得到24%的糖液 kg，其數(shù)量為：=(L) g/，糖液質(zhì)量為： =(kg)b. 配料 按放罐液體積計算：=(L)玉米漿：%(w/v)=(kg)甘蔗糖蜜： %(w/v)=(kg)無機(jī)鹽(P、Mg、K等) %(w/v)=(kg)配料用水：配料時培養(yǎng)基中含糖量不低于19%，向24%的糖液中加水量為： －=(kg)c. 滅菌過程中加入蒸汽量及補(bǔ)水量：－－－2－=(kg)d. 發(fā)酵零小時數(shù)量驗算：＋＋2＋＋=(kg)其體積為=(L)，與以上計算一致.（2） 接種量：1%(w/v)=(L). =(kg)（3） %.則液氨的量為：%(w/v)=(kg)，則液氨的體積為： =(L)（4） %，消泡劑的量為：%(w/v)=(kg)，其體積為： =(L)（5） 發(fā)酵過程從排風(fēng)帶走的水分：進(jìn)風(fēng)25176。C，相對濕度 =70%，水蒸汽分壓18㎜Hg(1mmHg=)排風(fēng)32176。C，相對濕度 =100%，水蒸汽分壓27㎜Hg，(表壓)(1大氣壓=101325 Pa)，(表壓)，出空氣的濕含量差：X出－X進(jìn)=－=(kg水/kg絕干空氣)通風(fēng)比 1:， 帶走水量： 6036=(kg)式中 ：176。C時干空氣密度(kg/m3)過程分析：放殘留及其他損失：5300kg.（6） 發(fā)酵終止時的數(shù)量：＋＋＋－－5300=(kg)（7） 衡算結(jié)果匯總：，連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序的物料衡算總列見表連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序物料衡算匯總進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項目1t工業(yè)淀粉對應(yīng)的物料 /kgt/d項目1t工業(yè)淀粉對應(yīng)的物料/kgt/d24%糖液發(fā)酵液玉米漿甘蔗糖蜜無機(jī)鹽空氣帶走水量配料水1005滅菌過程進(jìn)汽水接種量過程分析、放罐及殘留及其它損失液氨消泡劑累計累計 谷氨酸提取工序的物料衡算按1000kg工業(yè)淀粉計算：（1） 發(fā)酵液數(shù)量：，.（2） 加98%硫酸量：%(w/v) %=(kg)98%，故其體積為： =(L)（3） 谷氨酸產(chǎn)量：a. 分離前谷氨酸量：100%Glu量： %(w/v)=(kg)b. 分離后谷氨酸量：100%的Glu量： 94%=(kg)90%的Glu量： =(kg)其中 ： 94%為Glu提取率.（4） 母液數(shù)量：： =(L)，（5） 谷氨酸分離洗水量： 20%=(kg)， L（6） 母液回收過程中用水以及酸、堿等數(shù)量： +－－－=(kg)（7） 物料衡算結(jié)果：根據(jù)以上計算， ，谷氨酸提取工序物料衡算匯總見表谷氨酸提取工序物料衡算匯總進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項目1t工業(yè)淀粉之匹配物料(kg)t/d項目1t工業(yè)淀粉之匹配物料(kg)t/d發(fā)酵液90%谷氨酸H2SO4母液分離用水回收加水累計累計 精制工序的物料衡算（1） 谷氨酸數(shù)量： 100%Glu ， 90%Glu （2） Na2CO3量： %=(kg)（3） 加活性炭量：%=(kg)（4） 中和液數(shù)量：=(L)=(kg)式中 ： %(w/v)MSG溶液的相對密度(20176。C)（5） 中和加水量：－－－=(kg)（6） 產(chǎn)MSG量： 產(chǎn)100%MSG量，精制收率95%，產(chǎn)100%MSG量為：95%=(kg)（7） 產(chǎn)母液量：母液平均含MSG量25%(w/v).=(L)，則其質(zhì)量為：=(kg)（8） 廢濕活性炭數(shù)量：濕炭含水75%=(kg)（9） MSG分離調(diào)水洗水量：5%=(kg)（10） 中和脫色液在結(jié)晶蒸發(fā)過程中蒸發(fā)出的水量：＋－－－=(kg)（11） 物料衡算匯總：，精制工序的物料衡算匯總見表：精制工序物料衡算匯總表進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項目1t工業(yè)淀粉及匹配物料(kg)t/d項目 1t工業(yè)淀粉之匹配物料(kg)t/d90% Glu100% GluNa2CO3母液活性炭廢炭中和加水蒸發(fā)水量分離洗水量累計累計 熱量衡算熱量衡算是根據(jù)能量守恒定律建立起來的熱平衡方程表示如下： Q1＋Q2＋Q3=Q4＋Q5＋Q6[7] 式中： Q1—物料帶入的熱量 (J) Q2—蒸汽熱量(J) Q3—各種熱效應(yīng)，如發(fā)酵熱，稀釋熱，溶解熱等(J) Q4—物料帶走熱量(J) Q5—消耗設(shè)備上熱量(J) Q6—設(shè)備向外界散失熱量(J) 液化工序熱量衡算（1） 液化加熱蒸汽量：加熱蒸汽消耗量(D)可按下式計算：D=式中： G—淀粉漿量(kg/h) C—淀粉漿比熱容[KJ/(kg176。C)] t1—漿料初溫(20＋273=293K) t2—液化溫度(90＋273=371K)I—加熱蒸汽焓2730KJ/kg() λ—加熱蒸汽凝結(jié)水的焓，(用內(nèi)差法求得。176。C時λ=，100176。)a. 淀粉漿量G：根據(jù)物料衡算，連續(xù)液化 = (t/h)，加為1：，粉漿量為 1000=14910(kg/h)b. 粉漿干物質(zhì)濃度： 100%=%c. 粉漿比熱C可按下式計算：C=C0＋C水[7] 式中： C0—淀粉質(zhì)比熱容， KJ/(kg176。C) X—粉漿干物質(zhì)含量 %. C水—水的比熱容， KJ/(kg176。C)C=＋=[KJ/(kg176。C)]d. 蒸汽用量：D==(kg/h)（2） 滅酶用蒸汽量： 滅酶時將液化液由90176。C加熱至100176。C，在100176。C時的λ為419KJ/KG D滅==(kg/h) 要求在20min內(nèi)使液化液由90176。C升溫至100176。C，則蒸汽高峰量為：=(kg/h)以上兩項合計，＋=(kg/h)=(t/h)每日用量 24=(t/d)高峰量 +=(kg/h)（3） 液化液冷卻用水：使用板框換熱器，將物料由100176。C降至65176。C，使用二次水，冷卻水進(jìn)口溫度20176。C，176。C，需冷卻水量(W)為：W==(kg/h)(t/d) 糖化工序熱量衡算（1） 日產(chǎn)24%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)：=(臺)取3臺.（2） 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降至60176。C，用二次水冷卻，冷卻水進(jìn)口溫度為20176。C，出口溫度為45176。C，平均用水量為： W==(kg/h)要求在2 h內(nèi)把200 m3液糖液冷卻到40176。C，高峰用水量為： =(kg/h)每日糖化罐同時運(yùn)轉(zhuǎn)：==2(罐)每投放料罐次： ==2(罐)每日冷卻水用量：22=(t/d) 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序熱量衡算（1） 培養(yǎng)液連續(xù)滅菌用蒸汽量：國內(nèi)大多采用的發(fā)酵罐體積為200 m3。200 ，每罐產(chǎn)100%MSG量：20011%94%95%=(t/d)，日產(chǎn)100%(其中發(fā)酵時間32 h)