【文章內(nèi)容簡介】 生產(chǎn)大國。目前，各項經(jīng)濟技術(shù)指標已達到或接近世界先進水平。味精生產(chǎn)區(qū)域結(jié)構(gòu)隨著味精行業(yè)的快速發(fā)展也在不斷發(fā)生變化 [11]。 20xx20xx 年間，我國味精行業(yè) CR10 占有率由 44%提升到 78%；截至 20xx 年末，具有生產(chǎn)能力的企業(yè)將從原有的 100 多家急劇縮減， 75%的味精由 4 萬噸以上的 12 家企業(yè)供應。市場明顯向阜豐等優(yōu)勢企業(yè)靠攏。從行業(yè)發(fā)展規(guī)律來看，經(jīng)過近 90 年的發(fā)展，我國味精已經(jīng)形成大的味精巨頭，味精行業(yè)的集中度也在穩(wěn)步提高。 根據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計的數(shù)據(jù)， 20xx 年前 8 個月，我國味精制造行業(yè)的總資產(chǎn)達到了 億元，同比增長 %；總銷售收入為 億元，同比增長了 %[12]。 本設(shè)計的意義及目標 意義 基于味精需求量之大、前景之好，本畢業(yè)設(shè)計選題為年產(chǎn) 萬噸味精生產(chǎn) 工藝初步設(shè)計。工藝是要不斷創(chuàng)新、不斷尋求更高效合理的生產(chǎn)途徑及更環(huán)保的生產(chǎn)方法的，而原有味精生產(chǎn)工藝在某些方面不夠理想，因此在這里加以改進，并在原有味精生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上開發(fā)結(jié)合新工藝、新技術(shù)，使味精的生產(chǎn)在某些方面達到一個突破，使整個流程更加完善。 目標 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 文獻綜述 6 通過對上述研究內(nèi)容的探索與研究，達到對味精工廠初步工藝設(shè)計關(guān)于如下方面的了解： (1)原料粉碎、液化、糖化、擴培、發(fā)酵、提取、精制、污水處理。 (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]。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第 二 章 全場設(shè)計概論 7 第二章 全場設(shè)計概論 味精的設(shè)計依據(jù)及主要技術(shù)參數(shù) 味精的產(chǎn)品規(guī)格 ⑴ 外觀和感觀要求 味精為無色～白色柱狀晶體或白色結(jié)晶性粉末，有光澤，無肉眼可見雜質(zhì)，具有特殊鮮味，無異味 [12]。 ⑵ 理化要求 理化要求符合表 1 規(guī)定 表 1 味精理化要求 項目 指標 含量 (%) ≥ 透光率 (%) ≥98 比旋光度 [α]D20 +176?！?+176。 氯化物 (以 Cl 計 ) ≤ PH ～ 干燥失重 (%) ≤ 砷 (As)(mg/kg) ≤ 重金 屬 (以 Pb 計 )(mg/kg) ≤10 鐵 (Fe)(mg/kg) ≤5 鋅 (Zn)(mg/kg) ≤5 硫酸鹽 (以 SO4 計 )(%) ≤ ⑶ 味精衛(wèi)生國家標準 GB 2720－ 8 ⑷ 產(chǎn)品規(guī)格 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第 二 章 全場設(shè)計概論 8 味精按種類可分為 : 含鹽味精和特鮮 (力 )味精。 味精按大小可分為 :80 目、 50 目、 30 目。 味精工廠設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù) 4 萬 噸商品味精產(chǎn)品中，純度為 99%味精占 80%純度為 80%味精占 20% 表 2 味精工廠設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù) 序號 生產(chǎn)工序 參數(shù)名稱 指標 1 制糖 (雙酶法 ) 淀粉糖 化轉(zhuǎn)化率 % 98 2 發(fā)酵 產(chǎn)酸率 g/dl 3 發(fā)酵 糖酸轉(zhuǎn)化率 % 4 谷氨酸提取 提取收率 % 94 5 精制 收率 % 95 6 發(fā) 酵 操作周期 h 4248 7 發(fā)酵 倒灌 (發(fā)酵失敗 )率 % 味精生產(chǎn)預采用的工藝流程 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第 二 章 全場設(shè)計概論 9 玉米淀粉 水 淀粉乳 液化酶 調(diào)漿 一次噴射液化 承受罐 閃冷 包裝 層流罐液化 過篩 冷卻 濕味精 糖化酶 三足分離機 滅酶 助晶槽 冷卻 待用 結(jié) 晶母液 結(jié)晶罐 過濾 脫色液 葡萄糖液 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 晶種 沉降 谷氨酸 育晶 谷氨酸 錐蘭分離機 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 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 基礎(chǔ)恒算 10 第三章 基礎(chǔ)恒算 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 4 萬噸商品味精生產(chǎn)，折算為 100%的 MSG 的量為：499%80%+480%20%=(萬噸 ) 全年生產(chǎn)日為 320 天，則的日產(chǎn)量為： 40000/320 =125 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行生產(chǎn)，以 1000kg純淀粉為例進行計算。 ① 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 ② 1000kg 純淀粉實際產(chǎn) 100% MSG 的量 1000111%98%65%94%95%(－ ) = (kg) 其中： 98%— 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 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 基礎(chǔ)恒算 11 95%— 精制收率 — 倒灌率 % ③ 1000kg 工業(yè)淀粉 (86%玉米淀粉 )生產(chǎn) 100% MSG 的量 86%＝ (kg) ④ 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) ⑤ 總收率 ： 總收率 = 理論產(chǎn)量實際產(chǎn)量 100％＝ 100%＝ % ⑥ 淀粉利用率 ： 100%=% ⑦ 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)。 ⑧ 原料及中間品計算 ⅰ 工業(yè)淀粉日用量 ： 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 基礎(chǔ)恒算 12 125=(t/d) ⅱ 糖化液量 純糖： 99%%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： =(m3/d) =(t) 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，以排出之廢母液含為 %計算 ) ()/%=(t/d) 〔 3〕總物料衡算結(jié)果 表 3 年產(chǎn) 4 萬噸味精總物料衡算結(jié)果列匯總 (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 排出 ％谷氨酸廢母液 制糖工序的物料衡算 ⑴ 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。 ⑵ 粉漿干物質(zhì)濃度： 3500 %861000? 100%=% ⑶ 液化酶量 ： 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 基礎(chǔ)恒算 13 使用液體 α— 淀粉酶 (占淀粉漿總量的 %) 3500%=(kg) ⑷ CaCl2 量 ： 3500%=(kg) ⑸