【正文】 薯干原料 36552 淀粉 27414 α 淀粉酶 60 發(fā)酵醪 231540 接種量 21048 成熟蒸煮醪 210489 無水氯化鈣 36 碳酸鈉 54 16 4. 檸檬酸生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備 以薯干為原料生產(chǎn)檸檬酸是我國特有的檸檬酸粗料發(fā)酵工藝，原料預 處理設(shè)備可全部采用國 產(chǎn)定型的糧食及飼料處理機械，生產(chǎn)過程簡單、處理成本低、設(shè)備投資少 。 （ 1）檸檬酸成品 日產(chǎn)食用 % 無水檸檬酸量為 ，取整數(shù)為 92t 日產(chǎn)副產(chǎn)品為： 92 2%247。 98%=需分離液中檸檬酸的含量為： 247。 110%= kg 液化醪量計算 成熟的蒸煮醪量計算：蒸煮醪量 =發(fā)酵醪量 接種量 即： = 成品檸檬酸 15 日產(chǎn)檸檬酸量為： 247。 有： %= 發(fā)酵醪量的計算 根據(jù)發(fā)酵液轉(zhuǎn)化率為 13%： 1000 %247。 3000= （ 6）無水氯化鈣用量 ， % 。 75%= （ 5）α 淀粉酶的消耗量：應用酶 活力為 3000u/g 的α 淀粉酶使淀粉液化。 192） %= kg （ 3）生產(chǎn) 1000kg %無水檸檬酸所需實際淀粉消耗量： X 實際 = X247。 原料消耗計算（基準：一噸成品檸檬酸） 年產(chǎn) 3 萬噸一水檸檬酸，折合無水檸檬酸，按 1995 年 5 月，中國發(fā)酵工業(yè)協(xié)會檸檬酸分會制定的“檸檬酸行業(yè)統(tǒng)計辦法” [9] 無水檸檬酸需要量為： 30000247。 （ 10）無水氯化鈣用量 ， % 。 300=，取整數(shù)為 92t/d； （ 5）食用 %無水檸檬酸年產(chǎn)量： 92 300=27600t/a； （ 6）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)品約占 2%； （ 7）薯干粉成分：含淀粉量 75%，水分 13%； （ 8）α 淀粉酶用量： 5U/g 原料；酶活力為 3000u/g。根據(jù)上述原則，確定采用圖 1所示的處理工藝流程 [8]。（ 2）檸檬酸生產(chǎn)廢水可生化性較好，易于生物降解。向好氧反應器處理排出的廢水中投入微量絮凝劑，使廢水中的懸浮物在絮凝劑的作用下，經(jīng)斜管填料進行最后沉淀。經(jīng)二沉后的廢水達標排放。在該項工程中，好氧處理采用了延時曝氣法，選用了供氧能力大、氧利用效率高的導流式機械曝氣機進行階段曝氣，曝氣機的開啟與停止，均是根據(jù)廢水中的 DO濃度自動實行在線控制，取得良好效果。在設(shè)計中利用了水力自流作用，使廢水進出反應器時，無需外加動力。因此，二相 厭氧工藝的引入 ,使廢水中難降解的污染物變?yōu)橐捉到獾奈廴疚? ,改變了廢水的可生化性 ,為后續(xù)好氧生物降解提供了保證。水解酸化階段作為不完全厭氧過程 ,并沒有直接降低廢水中 CODCr及 BOD5,而是使廢水中結(jié)構(gòu)復雜的大分子有機物降解轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)簡單的小分子有機物 ,使它們易于生物降解。 （ 2）廢水生化處理階段。整個工藝具體分為如下三個階 段： （ 1）廢水物理處理階段。厭氧接觸池、延時曝氣池及沉淀池的剩余污泥通過污泥泵進入污泥儲存池，加入絮凝劑后，經(jīng)過板框壓濾機脫水處理后運走。進入二相厭氧反應器之前用清水將污水 進行 1:1 的稀釋降低進入反應器的污水負荷，然后經(jīng)泵定量提升進入二相厭氧反應器，在厭氧微生物的作用下，將廢水中的各種復雜有機物分解轉(zhuǎn)化成小分子有機物 ,甲烷和二氧化碳等物質(zhì)，剩余污泥進入污泥沉淀池。 干 燥與包裝 從離心機分離出來的濕檸檬酸晶粒被送到流化床干燥器，根據(jù)生產(chǎn)品種控制干燥空氣、溫度及冷卻空氣量進行干燥，排空經(jīng)濕式旋風分離器處理排放，干燥后的檸檬酸晶粒通過傳送裝置運到篩選機，不合格顆粒被篩分出來，溶解后返回到結(jié)晶系統(tǒng)，檸檬酸成品進行定量、包裝，存放 [3] 。精濾后的溶液經(jīng)熱交換器預熱后送至雙效真空濃縮器經(jīng)濃縮至特定濃度后，轉(zhuǎn)入真空結(jié)晶器，或者低溫結(jié)晶器進行結(jié)晶。 11 圖 6 粗提的工藝流程 精制工段 離子交換與脫色 檸檬酸液從暫貯灌中泵送離交純化工序，經(jīng)由陽離于交換塔，陰離子交換塔和活性炭脫色塔，離交 脫色除去色澤及影響成品質(zhì)量加速設(shè)備腐蝕的陰陽離子，陰陽樹脂需經(jīng)過酸洗、堿洗再生處理，離交后的檸檬酸精制母液送入蒸發(fā)工序 [3]。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，要求并使中和廢水經(jīng)分流至污水處理站。 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(shè)備利用率，增設(shè)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 [6]。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)酸率或種罐菌種活力，一般經(jīng) 66小 10 時 (種罐約 25小時 ) 培養(yǎng)，大罐在殘?zhí)侵笜?、產(chǎn)酸情況達到放罐條件即可放罐；種罐菌種活力及菌群數(shù)量達標后，即可移種。整個過程可簡單表示如下： 一級 二級 三級 原種 —— →斜面 —— →三角瓶 —— →鋁瓶 —— →收集 及 醪液處理工序 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 (或種子罐 )，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)。它的第一級也是斜面培養(yǎng)，第二級時三角瓶液體表面培養(yǎng)，第三級也是液體表面培養(yǎng)，容器采用體積較大但鋁盆等。它的第一級為斜面培養(yǎng)，第二級為茄子瓶培養(yǎng)（也有用大量斜面培養(yǎng)的），第三級為麩曲培養(yǎng)，麩曲中的孢子不單獨收集，全部曲用于發(fā)酵罐但接種。擴大培養(yǎng)但工藝流程和各級的培養(yǎng)方法因地而異，按照最終成品但形式可以區(qū)分為麩曲生產(chǎn)和孢子生產(chǎn)，前者時用固體醅培養(yǎng)，類似于我國白酒生產(chǎn)中但制曲，后者時液體表面培養(yǎng)或固體表面培養(yǎng)，經(jīng)過收集生產(chǎn)出純粹但黑曲霉孢子 [5]。則要有一系列冷卻、分離、加熱的設(shè)備來保證空氣的相對濕度在 50%～ 60%的條件下過濾，氣流速度可由操作來控制 [4]。液化完成后送至連消裝置連續(xù)滅菌，再送至發(fā)酵車間 [3]。粗碎后，由斗式提升機提送至中間粉倉，由粉倉落入磨粉機粉碎，粉碎后進入粉倉再經(jīng)計量送至配料罐。 7 圖 2 檸檬酸生產(chǎn)工藝流程示意圖 操作工藝 原料的處理 根據(jù)發(fā)酵的要求，對薯干原料，采用直接粉碎、磨粉、調(diào)漿、液化、連續(xù)滅菌的處理方法；以薯干原料生產(chǎn)時，根據(jù)我國薯干粗料的特征，發(fā)酵工藝要求將薯干從平倉運至備料車間，經(jīng)