【正文】 取谷氨酸量： 純谷氨酸量 56%95%=折算為90%的谷氨酸量 谷氨酸廢母液量：（）（）/102=表41 總物料衡算表（年產(chǎn)80000t味精）項(xiàng)目生產(chǎn)1t100%MSG生產(chǎn)79200t100%MSGT/d工業(yè)原料 （t）糖液（24%） （t）谷氨酸（90%）（t）MSG（100%）（t）%谷氨酸廢母液（m3） 糖化工序的物料衡算（1）淀粉漿量及加水量： 淀粉加水比例為1︰ 1000㎏工業(yè)淀粉產(chǎn)淀粉漿： 1000（1+）=3500㎏ 加水量為2500㎏（2）粉漿干物質(zhì)濃度： 100086%/3500100%=%（3）液化酶量：使用液體α淀粉酶 3500%=㎏（4）氯化鈣量：3500%=㎏（5）糖化酶量：使用液體糖化酶 3500%=㎏（6）糖化液產(chǎn)量：（100086%99%）/24%=㎏24%， （L）（7）加珍珠巖量：% %=㎏（8）濾渣產(chǎn)量：含水70%的廢珍珠巖 （170%）=㎏（9）生產(chǎn)過程進(jìn)入的蒸汽和洗水量：+=㎏表42 制糖工序物料衡算匯總表進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉之匹配物料（噸）T/d項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉之匹配物料（噸）T/d工業(yè)淀粉糖液配料水濾渣液化酶氯化鈣糖化酶珍珠巖洗水蒸汽累計(jì)累計(jì) 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① 1000㎏工業(yè)淀粉，得到24%㎏，24%/%=（L），則：=㎏② 配料 按放罐發(fā)酵液體積計(jì)算：發(fā)酵中糖酸轉(zhuǎn)化率為56%，（56%/=%）。 %/%=（L） 玉米漿：%（W/V）=10㎏甘蔗糖蜜： %（W/V）=15㎏無機(jī)鹽（P、K、Mg等）： %（W/V）=10㎏配料用水：配料時培養(yǎng)基中的含糖量不低于19%，想24%的糖液中加水量為24%/19%=㎏③ 滅菌過程中加入蒸汽量及補(bǔ)水量=㎏④ 發(fā)酵零小時數(shù)量驗(yàn)算+10+15+10++=㎏其體積為：（L）與以上計(jì)算一致（2）接種量： 1% （W/V）=50 （L） 50=53㎏（3）發(fā)酵過程加尿素數(shù)量，%%（W/V）=㎏=（L）（4）加消泡劑量：% %（W/V）=㎏ （L）（5）發(fā)酵過程從排風(fēng)帶走的水分假設(shè)進(jìn)風(fēng)25℃，相對濕度ф=70%，水蒸氣分壓18mmHg（1mmHg=），排風(fēng)32℃ ，相對濕度ф=100%，水蒸氣分壓27 mmHg，（表壓），（表壓）。 出進(jìn)空氣的濕含量差：X出X進(jìn)=27100%/（76027100%）1870%/（7601870）=（kg水/kg干空氣）通風(fēng)比為1︰ 帶走水量：6036=㎏ ℃時干空氣密度（kg/m3）。過程分析、㎏。（6）發(fā)酵終止時的數(shù)量：+53++=㎏表43 發(fā)酵工序物料衡算匯總表進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉之匹配物料（kg）T/d項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉之匹配物料（kg）T/d糖液發(fā)酵液玉米漿104空氣帶走水量10甘蔗糖蜜156過程分析、放罐殘留及其他損失無機(jī)鹽104配料水滅菌過程進(jìn)蒸汽水量種量53尿素消泡劑累計(jì)累計(jì) 谷氨酸提取工序的物料衡算（1）發(fā)酵液數(shù)量： （L） （㎏）（2）加98%的硫酸量： %（W/V） %=（㎏ ） 98% （L）（3）谷氨酸產(chǎn)量： ① 分離前谷氨酸量：100%%（W/V）=㎏② 分離后谷氨酸量：純谷氨酸量 95%=㎏ 90%的谷氨酸量 ㎏ （4）母液數(shù)量：（）/%=3770㎏（5）谷氨酸分離洗水量： 20%=㎏=（L）（6）母液回收過程中余水以及酸、堿等數(shù)量：++=㎏表44提取工序物料衡算匯總表進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項(xiàng)目1噸工業(yè)淀粉之匹配物料（kg）T/d項(xiàng)目1噸工業(yè)淀粉之匹配物料（kg）T/d發(fā)酵液90%谷氨酸硫酸母液37701508分離用洗水回收余水等累計(jì)累計(jì) 精制工序的物料衡算（1）谷氨酸數(shù)量 100%谷氨酸 ㎏ ，90%谷氨酸 ㎏（2）碳酸鈉量： %=㎏（3）加活性炭量： %=㎏（4）中和液數(shù)量： （W/N）=（L） 1595=㎏ %MSG溶液相對密度。（5）中和加水量： =㎏（6）產(chǎn)100%MSG量： 93%=㎏（7）產(chǎn)母液量： 母液平均含MSG量25%（W/V） %/25%=（L） =㎏（8）廢濕活性炭數(shù)量： 濕炭含水75% （）=㎏（9）MSG分離調(diào)水洗水量： 5%=㎏（10）中和脫色液在結(jié)晶蒸發(fā)過程中蒸發(fā)出的水量：+=㎏表45 精制工序物料衡算匯總表進(jìn)入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉之匹配物料（噸）T/d項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉之匹配物料（噸）T/d90%谷氨酸碳酸鈉母液活性炭廢炭中和加水蒸發(fā)水量分離洗水累計(jì)累計(jì)精制工序物料衡算圖見圖41。86%工業(yè)淀粉1000kg 氯化鈣 珍珠巖 24%糖液3938kg 玉米漿 10kg 糖蜜 15kg 無機(jī)鹽 10kg 種母 266kg 尿素 消泡劑 硫酸 90% 碳酸鈉 活性炭 40g/dl中和液 25g/ 100%圖41 精制工序物料衡算圖表46 物料衡算匯總表項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉之匹配物料（㎏）80000t商品味精之匹配物料（t）T/d工業(yè)淀粉1000配料水2500液化酶氯化鈣 糖化酶24%糖液3938玉米漿10甘蔗糖蜜15無機(jī)鹽10種量266尿素濾渣消泡劑發(fā)酵液硫酸90%谷氨酸母液（）3770碳酸鈉活性炭廢炭中和液母液（25g/dL）100%MSG 熱量衡算 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(jì)算： D＝GC（t2t1）/(Iλ)式中：G為淀粉漿量（kg/h）C為淀粉漿比熱容［KJ/(kgK)t1為漿料初溫（20+273=293k）t2為液化溫度（90+273=363k）Ｉ為加熱蒸汽焓，2738KJ／kg ()λ為加熱蒸汽凝結(jié)水的焓，在363Ｋ時為377ＫＪ／kg。① 淀粉漿量G：根據(jù)物料衡算， t連續(xù)液化：／24＝加水比為1︰粉漿量為16686＝58400（kg/h）② 粉漿干物質(zhì)濃度：1668686%/21879100%=%③ 粉漿比熱C可按下式計(jì)算： C=C0X/100+C水（100X）/100 式中： C0為淀粉質(zhì)比熱容， X為粉漿干物質(zhì)含量，% C水為水的比熱容， KJ/ C=+（）/100= KJ/ ④ 蒸汽用量： D=58400（9020）/（2738377）=（kg/h）（2）滅酶用蒸汽量滅酶時將液化液由90℃加熱至130℃，在130℃D滅=58400（13090）/（）=㎏/h要求在10分鐘內(nèi)使液化液由90℃升至130℃，則蒸汽高峰量為：60/10=㎏/h以上兩項(xiàng)合計(jì)，平均量 +=㎏/h 每日用量 24=高峰量 +=㎏/h（3）液化液冷卻用水量使用板式換熱器，將物料由130℃降至65℃，使用二次水，冷卻水溫度20℃，℃，需要冷卻水量（W）： W=（58400+）（13065）/[（）]=㎏/h 糖化工序熱量衡算日產(chǎn)24%的糖液1577t，即：1577/=（m3），糖化操作周期為32h，其中糖化時間24h，糖化罐200 m3，裝料175 m3，則需要糖化罐 ： （1446/175）（32/24）=12臺使用板式換熱器，使糖化液（經(jīng)過滅酶后）由80℃降至60℃，用二次水冷卻，冷卻水進(jìn)口溫度20℃，出口溫度45℃平均用水量為：（58400+）（8060）/[（4520）]=㎏/h要求在2h把175 m3糖液冷卻至60℃高峰用水量為：175000（2）=㎏/h 每日糖化罐同時運(yùn)轉(zhuǎn)： 1224/32=9（罐） 每日投（放）料罐次： （罐次） 每日冷卻水用量： 26= 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序熱量衡算（1）培養(yǎng)液連續(xù)滅菌用蒸汽量發(fā)酵罐200 m3，每罐產(chǎn)100%味精量：200%95%93%=年產(chǎn)8萬噸商品味精，日產(chǎn)100%發(fā)酵操作時間為32h（其中發(fā)酵時間20h）需要發(fā)酵罐臺數(shù)：32/（24）=20臺每日投（放）料罐次：日運(yùn)轉(zhuǎn)： 2020/32=13罐每罐初始體積140 m3，滅菌前培養(yǎng)基含糖19%其數(shù)量：140%/19%=（表壓） I=2743KJ/kg，使用板式換熱器將物料由20℃預(yù)熱至75℃，在加熱至120℃，冷卻水由20℃升至45℃。每罐滅菌時間3h，輸料流量：（t/h）消毒滅菌用蒸汽量：D=403002（12075）/（2743120）=3212kg/h=。每天用蒸汽量：93=高峰量：平均量：（2）培養(yǎng)液冷卻用水量120℃熱量通過與生料熱交換，降至80℃，再用水冷卻至34℃，冷卻水由20℃升至45℃，計(jì)算冷卻水量（W）： W=（8034）/[（4520）]==全天用水量： 33=（3）發(fā)酵罐空罐滅菌蒸汽用量① 發(fā)酵罐體加熱：200 m3， ，冷卻排管重6t， ，（表壓）蒸汽滅菌， MPa（表壓）下，由20℃升至127℃，其蒸汽量為：（34300+6000）（12720）/[2743127]=㎏② 填充發(fā)酵罐空間所需的蒸汽量：因200 m3發(fā)酵罐的全容積大于200 m3，考慮到罐內(nèi)之排管，攪拌器等所占之空間，罐之自由空間仍按200 m3計(jì)算。則填充空間需蒸汽量：D空=Vρ=200=㎏ 式中：V是發(fā)酵罐自由空間即全容積 ρ是加熱蒸汽的密度，③ 滅菌過程中的熱損失，輻射與對流聯(lián)合給熱系數(shù)α，罐外壁溫度70℃。α=+（7020）=㎡. 200 m3發(fā)酵罐的表面積為201㎡，耗用蒸汽量：D損=201（7020）/[2718127]=199㎏④ 罐壁附著洗滌水升溫的蒸汽消耗： 2011000（12720）[2718127]=41㎏ ⑤ 滅菌過程整齊滲漏，取總汽消耗量的5%，空罐滅菌蒸汽消耗量為：（986+324+199+41）/（）=1632 kg/h，用蒸汽量： 1632=2448 kg/罐 每日用蒸汽量：24489=22032kg/d 平均量： 22032/24=918kg/h（4）發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量及冷卻用水量通過冷卻水帶走的熱量進(jìn)行計(jì)算最大發(fā)熱量Q最大Q最大=[冷卻水流量（T出T進(jìn)）]/發(fā)酵液總體積根據(jù)味精廠的實(shí)測和經(jīng)驗(yàn)數(shù)，104[KJ/m3h]200 m3發(fā)酵罐，裝料量140 m3，使用新鮮水，冷卻水進(jìn)口溫度10℃，出口溫度20℃，冷卻用水量：W=10000140/（2010）=100500kg/h=100t/h日運(yùn)轉(zhuǎn)12臺，高峰用水量：10012=1200t/h 日用水量： 120024=23040t/d 平均水量： 23040/24=960t/h 。 谷氨酸提取工序冷量衡算等電罐110m3，裝液量146 m3，由30℃降至5℃，降溫速度2℃/h其冷量為：14610002=1200000KJ/h 中和時，硫酸對水的熔解熱為92KJ/mol，6h加硫酸5100㎏，其熔解熱為510098%92/（698）=782KJ/h，可忽略不計(jì)。1200000/3600=333KW 每天運(yùn)轉(zhuǎn)12臺罐，總制冷量為：33312=3996KW 谷氨酸鈉溶液濃縮結(jié)晶過程的熱量衡算年產(chǎn)80000噸商品味精。日產(chǎn)100%，選用30 m3強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)結(jié)晶罐，濃縮結(jié)晶操作周期24h，其中輔助時間4h，每罐產(chǎn)100MGS18t。需結(jié)晶罐臺數(shù)：（）=