【正文】 說的通用罐。/a） 年總用量（ m179。/h) 單罐每日用氣量（ m179。 =179。 60%=179。；通氣速率為 ；填充系數(shù)為 60% 則 V=200179。通氣速率179。的種子罐（填充系數(shù) ），裝料量為 179。的發(fā)酵罐一般裝料量為 180m179。178?！? 因此可得 D6= ?)(GC 12iI tt? ?? ）（ = ? ?% ?? ????????? = 將發(fā)酵段蒸汽衡量列表如下 生產(chǎn)工序 日用蒸汽量 （ t/d) （ t/d） 平均蒸汽用量（ t/h) 年用蒸汽量 （ t/a） 培養(yǎng)基滅菌 1152 加熱發(fā)酵醪 空罐滅菌 合計 7434 表 31 發(fā)酵車間蒸汽衡算表 發(fā)酵過程中冷卻水耗量的計算 已知發(fā)酵過程中的發(fā)酵熱為 179。 35)179。 100%=% t—— 溫度，℃ 帶入上式，得： C=(179?！? ω —— 檸檬酸質(zhì)量分數(shù)，ω =247。 4=； 所有用罐滅菌及相關管道滅菌用蒸汽量，據(jù)經(jīng)驗取培養(yǎng)基滅菌用蒸汽量的10%，則 D1= ⑵加熱發(fā)酵醪所用的蒸汽量 D6： 21檸檬酸水溶液的比熱容可按下式近 似 計算： C=( +)179。 3=消毒滅菌用蒸汽量為 D= ? ?? ? % ??? ??? =3200 ㎏ /h=； 每天培養(yǎng)基滅菌用蒸汽量： 179?！?)。 13%247?！?) ③生產(chǎn)過程中蒸汽耗量的計算 ⑴培養(yǎng)基滅菌及管道滅菌： 培養(yǎng)基采取連消塔連續(xù)滅菌，進塔溫 90℃，滅菌 130℃ 每罐的初始體積 180m179。 %+179。 179?！?)；加熱蒸汽的冷凝水的熱焓為 kJ/(kg178?！?)；水的比熱容為(kg178。 (10050)℃ = 發(fā)酵過程中蒸汽耗量的計算 ①計算公式 20整 個 生 產(chǎn) 過 程 采 用 蒸 汽 加 熱 ， 蒸 汽 耗 用 量 計 算 公 式 為 ： ?? )(GCI Q 12iI ttiD ? ???? ）（）（ 總 式中：η ———— 為蒸汽的熱效率，取η =95%； I———— 汽化潛熱?！?)179。 1000= 年耗量： 179。 300= 年產(chǎn)總量： 19②原料薯干用量 日耗量： 179。 98%)= 年產(chǎn) 5000 噸一水檸檬酸總物料衡算（即對生產(chǎn) 檬酸的薯干原料檸檬酸廠進行計算） ①檸檬酸成品 日產(chǎn)無水檸檬酸量： 日產(chǎn)副產(chǎn)品量： 179。 98%=需分離液中檸檬酸的含量為： 247。 )= ㎏ 得出 X= ㎏ 其中 是噴射液化器加熱蒸汽 的焓。 (10050)247。 經(jīng)噴射液化器前的液化醪量為 X： X+X179。 +(%) 179。 工藝計算： 18 干物質(zhì)含量 B0=70%的薯干原料比熱容為： C0=179。 1）℃?zhèn)溆?。升溫后進入維持罐，使料液保溫 20~30min 以完成液化 ，進蒸汽壓力保持在 ~表壓。 179。 179。（ 10%+100%）179。 98%179。 %247。 8247。 70%= ㎏ ⑤α 淀粉酶消耗量：使用酶活力為 20200U/g 的α 淀粉酶使淀粉液化α 淀粉酶按 8U/g 原料計算 179。 98%179。 95%179。 %= ㎏ ③生產(chǎn) 1000 ㎏ %無水 檸檬酸所需實際淀粉消耗量： 17X247。 162247。 1）℃，發(fā)酵通風量 10V/（ V 發(fā)酵液 178。 16 第三章 工藝計算 物料衡算 工藝技術指標及基礎數(shù)據(jù) ①生產(chǎn)規(guī)模 : 5000t/%一水檸檬酸折合 ； ②生產(chǎn)天數(shù)：每年 300天； ③無水檸檬酸日產(chǎn)量： ④產(chǎn)品質(zhì)量：國際食用檸檬酸質(zhì)量分數(shù) %，實際產(chǎn)率 98%，副產(chǎn)品約 2%； ⑤薯干粉成分：含淀粉量 70%，水分 13%。以確定產(chǎn)品（一水成品或無水產(chǎn)品），再經(jīng)分離將檸檬酸晶粒從液相中分離出來，液相在分離后分別放至各級母液貯罐，根據(jù)其雜質(zhì)離交濃度情況，送往重新蒸發(fā)式回流到前工序處理提純，晶體送往干燥機。 蒸發(fā)與結(jié)晶 在提純?nèi)芤哼M入蒸發(fā)部分前，通過精過濾出去清 液 中的微小樹脂顆粒。碳酸鈣經(jīng)密閉的輸送機送入車間，經(jīng)無級調(diào)速下料螺旋分散投入中和罐，以防止局部濃度過高，使中和沉淀反應均勻，經(jīng)終點檢測合格后，將檸檬酸鈣懸浮液排入帶式過濾機中，將固體檸檬酸鈣從懸浮液中分離出來，為滿足玉米原料及薯干 原料生產(chǎn)工藝的雙重要求，中和帶式過濾機用特定的加長、強洗型，生產(chǎn)原料操作靈活，以確保粗原料生產(chǎn)時的中和洗糖要求及成品的指標控制，又熱水或酸解液調(diào)漿，濃硫酸由酸堿站泵入，再計量到酸堿桶中與檸檬酸鈣在 80℃下生成硫酸鈣與檸檬酸的懸濁液送入酸解帶式過濾機進行過濾，清洗液即酸解液收集用于調(diào)漿，硫酸鈣運至渣場綜合利用，檸檬酸酸解送至精制工段。 醪液處理工序 檸 檬酸發(fā)酵完成后，應即時進行熱處理，以滅活發(fā)酵，絮凝蛋白、提高收率，為提高設備利用率，增設醪液貯罐，通過熱交換器，及時將醪液加熱至 80℃后進入醪液熱貯罐，再經(jīng)泵壓入過濾機，除掉固形物及菌體殘渣，將清醪液泵入下道工序。根據(jù)發(fā)酵的工藝特性要求，及時調(diào)整控制發(fā)酵工藝過程，以獲得最佳工藝產(chǎn)酸率或種罐菌活力，一般經(jīng) 66 小時（種罐約 25小時）培養(yǎng)，大罐在殘?zhí)侵笜恕a(chǎn)酸情況達到放罐條件即可放罐；種罐菌活力及菌群數(shù)量達標后，即可移種。 發(fā)酵工序 由備料車間提供的經(jīng)連續(xù)滅菌并冷卻的料液，通過滅菌管道泵入已空消滅菌待料的發(fā)酵罐，通過差壓法或零磅火焰倒種法，接入已培養(yǎng)好的檸檬酸菌種，在通風、攪拌情況下，進行發(fā)酵或培養(yǎng)。配料罐內(nèi)加水調(diào)漿，同時加入淀粉酶升溫液化。然后進入粗粉碎機，將薯干先軋成 13cm 大小的小塊，以提高磨粉機的效率，便于物料的輸 送。 工藝流程 基本過程為： 在接收糖漿后，根據(jù)糖漿組成作適當?shù)奶幚?或配制，配成發(fā)酵原料，進行連續(xù)殺菌并冷卻后，進入發(fā)酵罐，加入菌種和凈化壓縮空氣后進行發(fā)酵； 發(fā)酵液經(jīng)升溫、過濾處理后，進入中和罐，用 3CaCO 中和處理； 再經(jīng)過過濾洗滌，得到檸檬酸鈣固體，送入酸解罐，再添加 42SOH 酸解，并加入活性炭進行脫色； 然后，通過帶式過濾機過濾、酸解過濾，除去 4CaSO 及廢炭； 酸解過濾液經(jīng)離子交換處理后，進行蒸發(fā)、濃縮，再進行結(jié)晶； 結(jié)晶后，用離心機進行固液分離，對得到的濕檸檬酸晶體進行干燥與篩選，最后得到成品檸檬酸。目前全國 13有近 90 家檸檬酸生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)能力近 50萬噸，占世界總量的 40%多。近 10 年來，由于受出口刺激，中國檸檬酸生產(chǎn)能力和產(chǎn)量都增長很快。我國開發(fā)的以薯干為原料的產(chǎn)酸菌種具有其獨到的特點，生產(chǎn)成本較低，在國際市場具有較強的競爭力。 我國的檸檬酸發(fā)酵工業(yè)： 1969 年上海酵母廠成功利用薯干粉深層發(fā)酵檸檬酸。 1952 年美國邁爾斯公司首先成功采用液體深層發(fā)酵工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)檸檬酸。 1893 年 （屬）菌能積累檸檬酸，但未能實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。 1860 年意大利開始用添加石灰乳的方法從果汁中得到檸檬酸，從而進行了工業(yè)化生產(chǎn)?？梢哉J為，檸檬酸早已成為現(xiàn)代食品、醫(yī)藥業(yè)、日化行業(yè)及其他行業(yè)的通用原料。據(jù)不完全統(tǒng)計，使用檸檬酸的食品或藥品約有上千種之多。 檸檬 酸在化學技術上可作化學分析用試劑，用作實驗試劑、色譜分析試劑及生化試劑；用作 絡合劑 ，掩蔽劑；用以配制 緩沖溶液 。 檸檬酸在自然界分布很廣，主要存在于檸檬、柑橘、菠蘿等。其鈣鹽在冷水中比熱水中易溶解，此性質(zhì)常用來鑒定和分離檸檬酸。 檸檬酸的性質(zhì)和用途 檸檬酸（ citric acid ） ，學名為 2羥基 丙烷三 羧酸，結(jié)構為 分子量： ，是一種重要的有機酸。通過全廠物料衡算、車間熱量衡算，確定發(fā)酵車間主要設備發(fā)酵罐、種子罐的設計和選型以及全廠及車間布置。這兩種方法都是國內(nèi)比較流行的生產(chǎn)方法，有著大量的實際經(jīng)驗，易于操作，風險小。薯干原料中含有鐵、鎂、鉀、鈣等的無機鹽，選用的 黑曲霉 C0527 對這些成分不敏感 ,故不必對原料做這方面的預處理。其中薯干含水 10%15%、淀粉 70%左右、蛋白質(zhì) 6%左右。 關鍵字 ：檸檬酸 工廠設計 效益分析 生產(chǎn)工藝 Abstract This is designed for an annual output of 50000 tons of citric acid fermentation plant design. This design according to the needs of project 50000 tons of citric acid, the factory graphic design, product scheme and define the technology of material balance calculations, etc. In the production process, the liquid fermentation technology deep citric acid fermented production, annual output is 5000 tons, annual production 300 days, the daily production of tons. In order to ensure production running smoothly, but also for the water, electricity, gas calculation and three wastes management. Keywirds: Citric acid plant design efficiency analysis of production process 11 第一章 緒論 本設計采用薯干原料發(fā)酵，只需將薯干磨成粉，加水調(diào)漿，直接加入少量α－淀粉酶液化后滅菌、冷卻即可接種發(fā)酵。在生產(chǎn)流程中，采用液體深層發(fā)酵技術進行檸檬酸發(fā)酵的生產(chǎn)，全年產(chǎn)量為 5000 噸，每年生產(chǎn) 300 天，每日生產(chǎn) 噸。 42 10 摘 要 本次設計主要是進行年產(chǎn) 5000 噸檸檬酸發(fā)酵工廠設計。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 41 附圖178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 40 參考文獻178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 39 致謝178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 178。178。178。178。178。178。178。178。 39 第七章 結(jié)束語178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 37 檸檬酸發(fā)酵廢氣的處理178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 35 發(fā)酵工廠污染概況 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 35 9 第六章 廢物處理178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 33 本設計的車間布置 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 32 車間布置 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 32 廠址選擇的一般性原則 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 31 其它輔助設備 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 28 調(diào)漿桶的