【導(dǎo)讀】實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)1萬(wàn)噸味精廠(chǎng)的生產(chǎn)車(chē)間設(shè)計(jì)，通過(guò)。雙酶法谷氨酸中糖發(fā)酵以及一次等電點(diǎn)提取工藝生產(chǎn)谷氨酸鈉。隨著人們對(duì)味精的認(rèn)識(shí)不斷深入提高，對(duì)它的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、安全性及如何正確。使用都有了普遍的了解。味精具有很強(qiáng)的鮮味（值為%），現(xiàn)已成為人們普。遍采用的鮮味劑，其消費(fèi)量在國(guó)內(nèi)外均呈上升趨勢(shì)。1987年3月，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)。的食用限量，再次確認(rèn)為一種安全可靠的食品添加劑。味精進(jìn)入胃后，受胃酸作用生成谷氨酸。谷氨酸被人體吸收后，參與體內(nèi)許多代謝反應(yīng)，并于其他許多氨基酸一起共同構(gòu)成人體組織的蛋白質(zhì)。因?yàn)槲毒锖写罅康墓劝彼?，是人體所需要的一種氨基酸，96％。它還能與血氨結(jié)合，形成對(duì)機(jī)體無(wú)害。的谷氨酰胺，解除組織代謝過(guò)程中所產(chǎn)生的氨的毒性作用。預(yù)防和治療肝昏迷。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正?；顒?dòng)，對(duì)治療腦震蕩和腦神經(jīng)損傷有一定療效。應(yīng)用于醫(yī)藥和化妝品生產(chǎn)行業(yè)。每消耗一公斤的糖，約可產(chǎn)生公斤的麩胺酸，生產(chǎn)效率非

　　

【正文】 ?ZDB 式中 B—— 擋板寬度 B＝（ ） D= 1400=140mm D—— 罐徑 D＝ 1400mm Z—— 擋板數(shù)： 51 4 01 4 0 ???? BDZ 取 Z＝ 6 塊 Ⅱ 攪拌器：采用六彎葉渦輪攪拌器 直徑： Di＝ ~ 現(xiàn)?。? mmDD i 4 9 01 4 0 ???? 葉片寬度： mmDh i 2 8 01 4 0 ???? 弧長(zhǎng)： mmDr i 5 2 51 4 0 03 7 7 ???? 盤(pán)徑： mmD i ????? 葉弦長(zhǎng)： mmDl i 3501 4 0 ???? 24 攪拌器間距： mmDY i 490?? 底距： mmb 490? 攪拌器轉(zhuǎn)速 N2，根據(jù) 50L 罐， 470r/min，使用 P0/V為基準(zhǔn)放大 [6]， 50L 罐N1＝ 470r/min， 攪拌器直徑 Di=112mm ? ?m in/1764901124703/23/22112rDDNN????????????????? 兩擋攪拌。 Ⅲ 攪拌軸功率的計(jì)算 淀粉水解糖液低濃度細(xì)菌醪，可視為牛頓流體。 i 計(jì)算 Rem[8] μ ρNDm 2Re ? 式中 D—— 攪拌器直徑， D= N—— 攪拌器轉(zhuǎn)速， ? ?srN / 7 6 ?? ρ —— 醪液密度，ρ =1050 kg/m3 μ —— 醪液粘度， μ = 103N s/m2 將數(shù)代入上式： 4532 ＞??? ??? ?m 視為湍流，則攪拌功率準(zhǔn)數(shù) Np= ii 計(jì)算不通氣時(shí)的攪拌軸功率 P0： ρ530 DNNP P? 式中 Np—— 在湍流攪拌狀態(tài)時(shí)其值為常數(shù) N—— 攪拌轉(zhuǎn)速， N=176r/min= D—— 攪拌器直徑， D= ρ —— 醪液密度，ρ =1050kg/m3 代入上式： kWWP 35339。0??? ???? 兩擋攪拌 kWPP 72 39。00 ?? 25 iii 計(jì)算通風(fēng)時(shí)的軸功率 Pg ? ?kWQ NDPP g ??????????? ? 式中 P0—— 不通風(fēng)時(shí)攪拌軸功率（ kW）， 497220 ??P N—— 軸轉(zhuǎn)速， N=176r/min D—— 攪拌器直徑（ cm）， D3= 106= 105 Q—— 通風(fēng)量（ ml/min），設(shè)通風(fēng)比 VVm=~，取低限，如通風(fēng)量變大， Pg 會(huì)小，為安全?，F(xiàn)取 ； 則 Q= 106= 105（ ml/min） ? ? ???Q 代入上式： ? ?kWP g ????????? ?????? ? iv 求電機(jī) 功率 P 電： 321 g ?? ???電P 采用三角帶傳動(dòng)η 1=；滾動(dòng)軸承η 2=，滑動(dòng)軸承η 3=；端面密封增加功率為 1%；代入公式數(shù)值得： ? ?kWP 5 . 4 4 . 8 3 ?????電 Ⅳ 進(jìn)風(fēng)管：該管距罐底 25~60mm 之間，現(xiàn)取 30mm 向下單管。 通風(fēng)管管徑計(jì)算：設(shè)罐壓 ，發(fā)酵溫度 t=32℃，風(fēng)速 v=20m/s，通風(fēng)量為 ， 常壓下 t0=20℃，送風(fēng)量 V 為： ? ?m in/ 3mV ??? 將通風(fēng)換算成工作狀態(tài)，求通風(fēng)管直徑 d1 ? ? ? ?mmmvttPVd29330527301?????????????? 圓整，查 《 發(fā)酵工廠(chǎng)工藝設(shè)計(jì)概論 》 ， P313 表 12，無(wú)縫鋼管 (YB23170)，管徑采用 25 3mm ,內(nèi)徑 252 3=19 mm 大于 12 mm，可滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。 26 Ⅵ 進(jìn)出物料管：該管為物料進(jìn)口，管底距罐底 25~60mm 之間，現(xiàn)取 30mm 向下單管。 按輸送物料算： 20min 送完 則物料流量為 s/0 0 2 6 3???物V 管道截面為 F，物料流速為 v=~1m/s，現(xiàn)取 v=，則： ? ?2m0 0 5 0 2 ??? vVF 物 設(shè)管徑為： ? ?mFd 00 ??? 圓整，查 《 發(fā)酵工廠(chǎng)工藝設(shè)計(jì)概論 》 ， P313 表 12，無(wú)縫鋼管 (YB23170)，管徑采用 108 4mm ,內(nèi)徑 1082 4=100 mm 大于 80 mm，可滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。 Ⅶ 冷卻水管：由前知需冷卻熱量 hkJQ / 4m a x ?? ，冷卻水溫變化 23℃ 27℃， 水比熱容 ? ?℃??? kgkJc w / 則耗水量 W 為： ? ? ? ? ? ?hkgttc QW w / 421 ??? ???? 取水流速 v=4m/s；則冷卻管直徑為 ⑧ 支座選型 選用支撐式支座 ? ?md 29 ??? （ 2）一級(jí)種子罐 ① 一級(jí)種子罐的選型 選用機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐 ② 一級(jí)種子罐容積和數(shù)量的確定 種子罐容積的確定：接種量按 2%計(jì)算，則種子罐容積 V 種 1為 ? ?321 0 9 %%2 mVV ????? 種種 故選用公稱(chēng)體積為 100L 的發(fā)酵罐，發(fā)酵罐的主要尺寸為：罐內(nèi)徑 400mm，圓柱高 800mm，封頭高 125mm，罐體總高 1050mm，封頭容積 ，圓柱部分容積 100L，不計(jì)上封頭的容積 112L，全容積 123L，攪拌槳直徑 135mm。冷卻選用夾套冷卻 [10]。 一級(jí)種子罐個(gè)數(shù)的確定：一級(jí)種子罐與二級(jí)種子罐對(duì)應(yīng)上料。二級(jí)種子罐平均每天上 5 罐，需一級(jí)種子罐 6 個(gè)。種子罐培養(yǎng) 8h，輔助操作時(shí)間 8~10h，生產(chǎn)周期 16~18h，因此，一級(jí)種子罐 6 個(gè)已足夠，其中一個(gè)備用。 27 空氣分過(guò)濾器 （ 1）二級(jí)種子罐分過(guò)濾器： 二級(jí)分過(guò)濾器風(fēng)量的計(jì)算： ? ? ? ?m i n/1 4 ??????? 查《生物工程設(shè)備》 P389 表 319 JLSD 型空氣過(guò)濾器技術(shù)特性，選用JLSD025 型空氣過(guò)濾器，過(guò)濾能 力 ，外型尺寸φ 75 520mm, 重量5kg，進(jìn)出口管徑φ 20 20，與種子罐進(jìn)風(fēng)口不一致，可采用法蘭變徑即可。過(guò)濾能力 ，能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。 數(shù)量與二級(jí)種子罐數(shù)量一致，共 6 只。 （ 2）一級(jí)種子罐分過(guò)濾器： 一級(jí)分過(guò)濾器風(fēng)量的計(jì)算： ? ? ? ?m i n/0 0 4 ??????? 查《生物工程設(shè)備》 P389 表 319 JLSD 型空氣過(guò)濾器技術(shù)特性，選用JLSD001 型空氣過(guò)濾器，過(guò)濾能力 ，外型尺寸φ 22 150mm, 重量，進(jìn)出口管徑φ 6 1，與種子罐進(jìn)風(fēng)口不一致，可采用法蘭變徑即可。過(guò)濾能力 ，能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。數(shù)量與一級(jí)種子罐數(shù)量一致，共 6 只。 （ 3）發(fā)酵罐分過(guò)濾器 ① 分過(guò)濾器濾層直徑計(jì)算： sv?4VD ?濾層 式中 V—— 通過(guò)發(fā)酵罐分過(guò)濾器的空氣流量（ 下） ? ?smV / 3?????? Vs—— 通過(guò)分過(guò)濾 器的氣速，現(xiàn)取 則 ? ?m8 ????濾層D ② 分過(guò)濾器直徑： 濾層過(guò)濾器 ~ ? 。 現(xiàn)取 ： ? ?m1 . 1 3 68 7 ???? 濾層過(guò)濾器 DD 查金屬材料表，選無(wú)縫鋼管，或用鋼板卷制。圓整倒推薦值： D 過(guò)濾器 =1200mm ③ 分過(guò)濾器的壁厚：設(shè)計(jì)壓力 P= ? ?cmS ????? ?? 取 S=6mm。 ④ 進(jìn)出氣管：進(jìn)出氣管直徑可取與設(shè)備通風(fēng)管一致，即φ 133 4 無(wú)縫管 28 ⑤ 數(shù)量：分過(guò)濾器與發(fā)酵罐相配合，每罐一個(gè) ，共需 11 臺(tái)。 ⑥ 濾層厚度：同種子罐，分過(guò)濾器 5~6 層超細(xì)玻璃纖維濾紙，經(jīng)樹(shù)脂處理過(guò)使用。 ⑦ 分過(guò)濾器高度： ? ? ????? 過(guò)濾器筒 Dh ? ? ????? 過(guò)濾器錐 Dh 味精廠(chǎng)發(fā)酵車(chē)間設(shè)備一覽表 30000t/a 味精廠(chǎng)發(fā)酵車(chē)間設(shè)備一覽表 位號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 臺(tái)數(shù) 規(guī)格與型號(hào) 材料 備注 F301311 發(fā)酵罐 11 φ 5000 10000mm A3鋼 專(zhuān)業(yè)設(shè)備 F321326 二級(jí)種子罐 6 φ 1400 2800mm A3鋼 專(zhuān)業(yè)設(shè)備 F331336 一級(jí)種子罐 6 φ 400 800mm A3鋼 專(zhuān)業(yè)設(shè)備 R301311 發(fā)酵罐分過(guò)濾 器 11 φ 1200 1800mm A3鋼 專(zhuān)業(yè)設(shè)備 R321326 種子罐分過(guò)濾 器 6 φ 75 520mm A3鋼 專(zhuān)業(yè)設(shè)備 R331336 種子罐分過(guò)濾 器 6 φ 22 150mm A3鋼 專(zhuān)業(yè)設(shè)備 發(fā)酵車(chē)間工藝流程圖 (包括糖液連消 )， 發(fā)酵車(chē)間設(shè)備布置圖見(jiàn)附圖 致謝 此次設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)多 星期 ，完成了 30000t∕a 味精廠(chǎng)的物料衡算、熱量衡算等計(jì)算和相關(guān)的圖紙任務(wù)。本設(shè)計(jì)參考了許多文獻(xiàn)，特別是得到了 XXX 老師的精心指導(dǎo)與督促。 這次設(shè)計(jì)不僅讓我們進(jìn)一步熟悉和鞏固了很多化工工藝方面的知識(shí)，還初步掌握了許多有關(guān)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，同時(shí)也讓我們明白理論聯(lián)系實(shí)際的重要性，更讓我們懂得了獨(dú)立思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，以及謙虛的求教態(tài)度和團(tuán)結(jié)的合作精神等。這些對(duì)于我們將來(lái)的工作和生活都將有著很大的作用。 由于理論知識(shí)與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不足，本設(shè)計(jì)對(duì)于有些設(shè)備的計(jì)算與選型等方面沒(méi)有加以分析，已經(jīng)計(jì)算選型的設(shè)備也可能與實(shí)際有偏差甚至不符，同時(shí)所選的參考資料比較單一，有些信息與實(shí)際情況有些差距，因此本設(shè)計(jì)用于實(shí)際 生產(chǎn)時(shí)需要進(jìn)一步的改進(jìn)。本設(shè)計(jì)的這些不足之處和錯(cuò)誤之處還需要各位老師多多指點(diǎn)并加以改進(jìn)。 在此次設(shè)計(jì)完成之際，再次對(duì)一直悉心教導(dǎo)我們的老師們，特別是耐心指導(dǎo) 29 我們的 王能強(qiáng) 老師，還有幫助過(guò)我們的同學(xué)表示衷心的感謝，并致以崇高的敬意。 設(shè)計(jì)人： XXX 2020 年 12 月 9 日 參考文獻(xiàn) [1]張克旭．氨基酸發(fā)酵工藝學(xué)，中國(guó)輕工業(yè)出版社， 1992： 279280。 [2]張啟先．我國(guó)發(fā)酵工業(yè)發(fā)展現(xiàn)伏與對(duì)策科技導(dǎo)報(bào)， 1992（ 2）： 4445。 [3]高孔榮．發(fā)酵設(shè)備，中國(guó)輕工業(yè)出版社， 1991： 15。 [4]王 旭 禹鄭超．味精發(fā)酵生產(chǎn)工藝及其主要設(shè)備，高等函授學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 1995（ 4）： 4548。 [5]吳思方．發(fā)酵工廠(chǎng)工藝設(shè)計(jì)概論，中國(guó)輕工業(yè)出版， 1995。 [6]梁世中．生物工程設(shè)備，中國(guó)輕工業(yè)出版社， 2020。 [7]黎潤(rùn)鐘．發(fā)酵工廠(chǎng)設(shè)備，中國(guó)輕工業(yè)出版社， 1991。 [8]姚玉英．化工原理，天津大學(xué)出版社， 1999。 [9]國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院，化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，1996。 [10]華南工學(xué)院，發(fā)酵工程與設(shè)備，北京輕工業(yè)出版社， 1981。 [11]何銘新等．機(jī)械制圖，高等 教育出版社， 1997。 [12]何銘新等．建筑制圖 高等教育出版社， 1994。 [13]華東理工大學(xué) 浙江大學(xué)，生物工程 (技術(shù) )專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)，化學(xué)工業(yè)出版社，1999。 [14]許贛榮．發(fā)酵生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)，中國(guó)輕工業(yè)出版社， 2020。 [15][蘇 ] 著 ，程躍芳等譯 ， 發(fā)酵生產(chǎn)工藝計(jì)算 ,中國(guó)輕工業(yè)出版社 ,1989 年 [16]高平、劉書(shū)志 ， 生物工程設(shè)備 ,化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020 年 [17]陳陶聲 ， 氨基酸及核酸類(lèi)物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù) ,化學(xué)工業(yè)出版社 ,1993 年 [18]于 信令 ， 味精工業(yè)手冊(cè) ,中國(guó)輕工業(yè)出版社， .