【正文】 高 350mm，罐體總高 3060mm，封頭容積 ，圓柱部分容積 2980L，不計上封頭的容積 ，全容積 3000L。封 = （ m3） 封頭表面積： S 封 = 圓筒容量 ： ? ?32 ??? DDV‘筒 不計上封頭容積 ： ? ?32 4 1 mVVV ????? ‘筒’封‘有效 校核種子罐總容積 V39。封 ? ?mmH 504054 0 0 ???‘ 封 罐體總高 H39。 H： D=2： 1，則種子罐總容積量 V39。種子罐培養(yǎng) 8h，輔助操作時間 8~10h，生產(chǎn)周期 16~18h，因此，二級種子罐 6個已足夠，其中一個備用。 （ 2）二級種子罐容積和數(shù)量的確定 ① 二級種子罐容積的確定：接種量為 8%計算，則種子罐容積 V 種 2為： ? ?32 %83 3 0%8 ????? 總種 VV 式中 V 總 —— 發(fā)酵 罐總容積（ m3） ② 二級種子罐個數(shù)的確定：種子罐與發(fā)酵罐對應上料。種子罐冷卻方式采用夾套冷卻。取φ 245 12mm無縫管，可滿足工藝要求。 風 量 Q1 取 大 值 ，? ? ? ?smmQ / i n/ 331 ???? 。 按通風管計算，壓縮空氣在 ，支管氣速為 20~25m/s。 ② 封頭壁厚計算：標準橢圓封頭的厚度計算公式 [5]如下： ? ? CPPDS ??? ??2 （ cm） 式 中 P= D=565cm 〔σ〕 =127MPa C=++=（ cm） φ = ? ?cmS ????? ?? （ 10）接管設計 ① 接管的長度 h設計：各接管的長度 h根據(jù)直徑大小和有無保溫層，一般取 100～ 200mm。 （ 8）設備材料的選擇 [10] 選用 A3鋼制作，以降低設備費用。 L 實 =（ 6 12）＋（ 12） = 現(xiàn)取管間距為 ? ?mD 0 ???外 ，豎蛇管與罐壁的最小距離為 ，則可計算出攪拌器的距離在允許范圍內（不小于 200mm）。 現(xiàn)取豎蛇管圈端部 U型彎管曲徑為 250mm，則兩直管距離為 500mm，兩端彎管總長度為 0l ： Ⅲ 冷卻管總長度 L計算： 由前知冷卻管總面積 F=396 m2 現(xiàn)取無縫鋼管 φ 108 4，每米長冷卻面積為 ? ?20 2 5 mF ???? 則 : ? ?mFFL ??? 冷卻管占有體積： ? ?32 5 7 71 0 8 mV ???? Ⅳ 每組管長 L0和管組高度： ? ?mnLL 5 7 70 ??? 另需連接管 ： ? ?mLL ?????實 可排豎式直蛇管的高度設為靜液面高度，下部可伸入封底 300mm。 K） t2—— 冷卻水終溫， t2=27℃ t1—— 冷卻水初溫， t1=20℃ 將各值代入上式 ? ?? ? ? ?skghkgW/56??????? 冷卻水體積流量為 ，取冷卻水在豎直蛇管中的流速為 1m/s，根據(jù)流體力學方程式，冷卻管總截面積 S 總 為： vWS ?總 式中 W—— 冷卻水體積流量， W= V—— 冷卻水流速， v=1m/s 代入上式： ? ? ??總S 進水總管直徑 ： ? ? ??? 總總 Sd ,取 Dg350 9 Ⅱ 冷卻管組數(shù)和管徑：設冷卻管總表面積為 S 總 ，管徑 d0，組數(shù)為 n，則： 取 n=12，求管徑。 ④ 冷卻管布置：采用豎式蛇管 。 ② 擋板：本罐因有扶梯和豎式冷卻蛇管，故不設擋板 。 通常谷氨酸發(fā)酵按 1kW/ m3發(fā)酵醪；對于 330 m3發(fā)酵罐，裝液量 264 m3則應選取功率≥ 264kW的電機。 該攪拌器的各部分尺寸與罐徑 D有一定比例關系 攪拌器葉徑 ? ?mDD i ??? 葉寬 ： ? ?mdB 3 7 ???? 弧長： ? ?mdl 7 0 7 7 ???? 底距： ? ?mDC ??? 盤踞 ： ? ?mDd ii ???? 葉弦長： ? ?mDL i ???? 葉距 ： ? ?mDY ?? 彎葉板厚： δ =12（ mm） 取兩擋攪拌，攪拌轉速 N2可根據(jù) 50m3罐，攪拌直徑 ，轉速 N1=110r/min?！?) 。 采 用豎式蛇管換熱器，取經(jīng)驗值 K= 500 kJ/(m3 （ 4）冷卻面積的計算 對谷氨酸發(fā)酵，每 1m3發(fā)酵液、每 1h 傳給冷卻器的最大熱量約為 6000kJ/(m3 實際產(chǎn)量驗算： ? ?at / ???? 富裕量 % 0 0 0 06 0 0 0 8 7 6 9 ?? 能滿足產(chǎn)量要求 。 ③ 發(fā)酵罐個數(shù)的確定：公稱體積為 300m3的發(fā)酵罐，總體積為 330 m3 每天需要 330 m3 發(fā)酵罐 N0個： 物料名稱 生產(chǎn) 1t 味精（ 100%）的物料量 60000t/a 味精生產(chǎn)的物料量 每日物料量 發(fā)酵液（ m3） 105 1382 二級種液（ m3） 104 發(fā)酵水解用糖（ kg） 1520 107 105 二級種培養(yǎng)用糖（ kg） 106 水解糖總量（ kg） 107 105 淀粉 (kg) 107 105 尿素（或液 氨） （ kg） 107 104 糖蜜（ kg） 106 7740 氯化鉀（ kg） 105 1106 磷酸氫二鈉（ kg） 104 硫酸鎂（ kg） 105 896 泡敵（ kg） 105 1382 植物油（ kg） 105 2074 谷氨酸（ kg） 107 105 N0 =247。 V1 =；生產(chǎn) 60000t/a味精需要 105 m3 ；每年工作 300天，每天需糖液體積 V 糖 ： ? ?3m38213004 1 4 6 0 0 ???糖V 設發(fā)酵罐的填充系數(shù)φ =80%；則每天需要發(fā) 酵需要發(fā)酵罐的總體積為 V0（發(fā)酵周期為 40h）。 7H2O）用量 G4 ? ? ? ?kgVVG 214 ??? （ 12）消泡劑（泡敵）耗用量 G5 ? ?kgVG 15 ?? （ 13）植物油耗用量 G6 ? ?kgVG 16 ?? （ 14）谷氨酸（麩酸）量 發(fā)酵液谷氨酸含量為： ? ? ? ?kgG 1 0%%601 ??? 實際生產(chǎn)的谷氨酸（提取率 90%）為： ? ?% ?? 由上述生產(chǎn) 1000kg 味精（ 100%純度）的物料衡算結果，可求得 60000t/a 味精廠發(fā)酵車間的物料平衡計算。 （ 1）發(fā)酵液量 V1 設發(fā)酵初糖和流加高濃度糖最終發(fā)酵 終 糖濃度為 220 kg/m3，則發(fā)酵液量為： ? ?? ?31 %122%%90%602202000 mV? ?????? 式中 220—— 發(fā)酵培養(yǎng)基終糖濃度（ kg/m3） 60%—— 糖酸轉化率 90%—— 谷氨酸提取率 %—— 除去倒灌率 %后的發(fā)酵成功率 122%—— 味精對谷氨酸的精制產(chǎn)率 （ 2）發(fā)酵液配制需水解糖量 G1 以純糖算， )(152022020 kgVG ??? （ 3）二級種液量 V2 ? ?312 5 %8 mVV ?? （ 4）二級種子培養(yǎng)液所需水解糖量 G2 ? ?kgVG 22 ?? 式中 50—— 二級種液含糖量（ kg/m3） （ 5）生產(chǎn) 1000kg味精需水解糖 總量 G為： ? ?kgGGG ??? （ 6）耗用淀粉原料量 理論上， 100kg淀粉轉化生成葡萄糖量為 111kg，故理論上耗用的淀粉量 G 淀粉 為： ? ?? ? 13 %111%081% 47? ????淀粉G 式中 80%—— 淀粉原料含純淀粉量 108%—— 淀粉糖轉化率 （ 7）尿素耗用量 二級種液耗尿素量為 V3 ? ?kgVV 23 ?? 發(fā)酵培養(yǎng)基耗尿素為 V4 ? ?kgVV 14 ?? 故共耗尿素量為 （ 8）甘蔗糖蜜耗用量 二級種液耗用糖蜜量 V5 ? ?kgVV 25 ?? 發(fā)酵培養(yǎng)基耗糖蜜量 V6 ? ?kgVV 16 ?? 合計耗糖蜜 （ 9）氯化鉀耗量 GKCl ? ?kgVG KCl 1 ?? （ 10）磷酸氫二鈉（ Na2HPO4 （ 5）接種量為 8% 。 （ 3）二級種子培養(yǎng)基（ g/L） 水解糖 25，糖蜜 20，尿素 ，磷酸氫二鉀 ，硫酸鎂 ，玉米漿 5~10，泡敵 ，硫酸鎂 ，硫酸亞鐵 。 生產(chǎn)工藝流程圖見附圖 二。味精的干燥過程，國內許多廠家還采用箱式烘房干燥，設備簡單，投資低，但操作條件差，生產(chǎn)效率低，不適應大規(guī)模生產(chǎn)的要求。粗品經(jīng)提純、加工、包裝，得到成品。但存在廢水污染大，生產(chǎn)成本高，技術難度大等問題，應用上受到限制 。 空氣經(jīng) 兩級冷卻兩級分離加熱除菌裝置制得無菌空氣 送至發(fā)酵罐使用。對于發(fā)酵過程采用人工控制，檢測儀表不能及時反映罐內參數(shù)變化，因而發(fā)酵進程表現(xiàn)出波動性，產(chǎn)酸率不穩(wěn)定。但由于糖液粘度較大，流 動性差，容易將維持管堵塞，同時真空冷卻器及薄板加熱器的加工制造成本較高，因而應用較少。