【正文】 0（1﹣30%﹣6%）= 9563520 kJ/h冷卻水用量W = Q/cp(T2﹣T1) = 9563520247。冷卻過程中所需的冷卻水的量計(jì)算過程如下：W水=3005103=468000t/a其中：t1s為培養(yǎng)基開始冷卻時的溫度，120℃；t1f為培養(yǎng)基冷卻結(jié)束時的溫度，30℃；t2s為冷卻水進(jìn)口溫度，10℃；t2 為對應(yīng)t1時冷卻水出口溫度，40℃。① 空氣預(yù)處理冷卻用水設(shè)備計(jì)算中獲得的數(shù)據(jù)中冷卻水的耗量為30t/h，考慮到冷卻水可循環(huán)利用，因此可按2%的耗用率計(jì)算：G1 = 30 243002%= 4320t② 培養(yǎng)基用水每個發(fā)酵罐裝液量為255m3，共4個發(fā)酵罐，每年共有150個發(fā)酵周期，則用水量為：G2 =34075%2300 = 150000t③ 發(fā)酵罐滅菌冷卻用水發(fā)酵罐實(shí)罐滅菌過程中，在完成保溫時間后，關(guān)一路排汽，再關(guān)一路進(jìn)汽（次序不能顛倒），最后排汽與進(jìn)汽全部關(guān)閉。：車間內(nèi)設(shè)有空調(diào)裝置。生產(chǎn)車間設(shè)有明溝排水，將生產(chǎn)車間的廢水和腐蝕性介質(zhì)排除。：車間高度16m，側(cè)窗的采光面積足以達(dá)到一定的采光系數(shù)，所以不需在屋頂上開天窗，內(nèi)設(shè)日光燈照明。（二）生產(chǎn)車間非工藝設(shè)計(jì)：生產(chǎn)車間的門，設(shè)置防蠅、防蟲的裝置，本廠采用雙扇門，車間內(nèi)部采用單扇門。，盡可能設(shè)在室外，上面可加蓋簡易棚。，保證各物料運(yùn)輸通暢，避免重復(fù)往返。表44 主要設(shè)備選型表設(shè)備 名稱規(guī)格 型號生產(chǎn) 能力數(shù)量 數(shù)量生產(chǎn) 廠家離心泵IS655016025 m3/h8上海宏東泵業(yè)有限公司二級種子罐V=2000L1400L/d10張家口冶金制氧機(jī)備件廠發(fā)酵罐機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐V=300m340h4張家口冶金制氧機(jī)備件廠空氣過濾器LN*198/1198m3/h1無錫漢英機(jī)器制造有限公司空氣壓縮機(jī)TRX200型175~360m3/min1無錫漢英機(jī)器制造有限公司等電點(diǎn)罐FD52031離子交換柱φ1200mm4800mm17離心機(jī)SS1000型18張家港市正大離心機(jī)制造有限公司篩分機(jī)2新鄉(xiāng)市振東篩分機(jī)械有限公司真空煮晶罐V=9 m37流化床干燥器15t/d3BarrRosin公司裝箱機(jī)250箱/h2晨星包裝機(jī)械有限公司自動膠帶封箱機(jī)HT6050250箱/h2晨星包裝機(jī)械有限公司鍋爐1溫州萬達(dá)企業(yè)廢水處理設(shè)備ZPG5061上海瑞牌公司熱風(fēng)旋片干燥機(jī)JB50080t/d1沈陽一通干燥設(shè)備有限公司CIP清洗系統(tǒng)1上海瑞牌公司設(shè)備流程圖見附圖三五、勞動力計(jì)算表45 車間每班勞動力分配表淀粉調(diào)漿6人酶解1人發(fā)酵2人化驗(yàn)室2人空氣處理3人菌培室2人谷氨酸提取4人原輔料庫5人味精精制5人離心3人干燥2人成品庫2人機(jī)械維修2人鍋爐房1人污水處理2人包裝5人通過上表知，每班需47名工人，車間實(shí)行每天3班制，所以車間共需工人4734=137人。：CIP就地清洗設(shè)備用于各種容器設(shè)備和管道的就地清洗，CIP利用離心泵輸送清潔液在物料管道和設(shè)備器內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，達(dá)到就地清洗的目的，提高設(shè)備利用率減小勞動強(qiáng)度。選擇的設(shè)備有：TRX200型離心式空氣壓縮機(jī)，額定供氣量175~360m3/min、儲氣罐大小20mHL200/1管式后冷卻器，處理能力248m3/h,QF300型氣液分離器，處理能力200m3/h,LN*198/1型空氣過濾器，處理能力198m3/h，加熱器換熱面積14 m29．離心泵：生產(chǎn)過程共需離心泵8臺，采用IS6550160型離心泵，另需一臺離心泵備用。5．真空煮晶罐：體積為9m3的煮晶罐7個，其中一個備用。3．等電點(diǎn)罐：每天大約需要處理發(fā)酵液450m3，時間為32h，故需FD5203型等電點(diǎn)罐1個。因此，需要2 m3二級種子罐11個，其中1個備用。四、設(shè)備生產(chǎn)能力計(jì)算及選型設(shè)備設(shè)計(jì)選型是否正確恰當(dāng)，對投資建廠和工廠投產(chǎn)后的運(yùn)行和維修、工人的勞動強(qiáng)度、產(chǎn)品質(zhì)量都會有較大的影響；設(shè)備的選型，可以反映出所設(shè)計(jì)工廠的先進(jìn)性和可靠性，所以要考慮以下原則： 保證工藝生產(chǎn)過程的正常和安全運(yùn)行 操作費(fèi)用低，耗水、電、汽等較少 技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理，操作上方便 清洗方便，耐用，易維修 設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，減輕工人的勞動強(qiáng)度，盡量實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化 考慮生產(chǎn)波動和設(shè)備平衡，要留有一定的余量和備用設(shè)備 盡量減少噪音，符合環(huán)保要求物料名稱生產(chǎn)1t味精（100%）的物料量10000t/a味精生產(chǎn)的物料量每日物料量發(fā)酵液（m3）105389二級種液（m3）104發(fā)酵水解用糖（kg）107104二級種培養(yǎng)用糖（kg）105水解糖總量（kg）107104淀粉(kg)107104尿素（或液氨）106104玉米漿（kg）1052533磷酸氫二鈉（kg）105389硫酸鎂（kg）104257泡敵（kg）7104233植物油（kg）105389谷氨酸（kg）91110630366圖43 10000t/a味精廠發(fā)酵車間的物料衡算： （1）選用公稱容積為300m3的機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐4個，發(fā)酵周期為40～42 h 生產(chǎn)周期48～50h 罐徑：D=[300/()]1/3= 罐高：H0=2D== m 攪拌器直徑：D2== m 上下封頭高：ha=hb=D/4= 罐總高：H=+2= m 封頭容積：V封=（+）=50 m3 圓柱部分容積：VH==240 m3 總?cè)莘e：340 m3（2）計(jì)算不通氣時的攪拌軸功率P0：式中 Np—— N——攪拌轉(zhuǎn)速， N=72r/min= D——攪拌器直徑，D= ρ——醪液密度，ρ=1050kg/m3 代入上式：兩擋攪拌： （3）計(jì)算通風(fēng)時的軸功率Pg 式中 P0——不通風(fēng)時攪拌軸功率（kW），N——軸轉(zhuǎn)速，N=72r/min D——攪拌器直徑（cm），D3=106=5106 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會小，為安全。7H2O）用量G4 G4=（V1＋V2）=（＋）= Kg（11）消泡劑（泡敵）耗用量G5 G5= V1== Kg（12）植物油耗用量 G6 G6= V1= Kg（13）谷氨酸（麩酸）量 發(fā)酵液谷氨酸含量為：G156%= Kg實(shí)際生產(chǎn)的谷氨酸（提取率92% 純度99%）為：92%247。（86%98%111%）= Kg式中 86%——淀粉原料含純淀粉量 98%——淀粉糖轉(zhuǎn)化率（7）尿素耗用量 二級種液耗尿素量為V3V3=40 V2=40= Kg發(fā)酵培養(yǎng)基耗尿素為V4V4=40 V1=40= Kg 所以， Kg（8）玉米漿耗用量 二級種液耗用玉米漿量V5V5=25 V2=25= Kg發(fā)酵培養(yǎng)基耗玉米漿量V6V6=4 V1=4= Kg kg（9）磷酸氫二鈉（Na2HPO4圖42 生產(chǎn)1000kg純度為99%的味精需耗用的原輔材料及其他物料量指標(biāo)名稱單位指標(biāo)數(shù)生產(chǎn)規(guī)模t/a10000（味精）生產(chǎn)方法中糖發(fā)酵，一次等電點(diǎn)提取年生產(chǎn)天數(shù)d/a300產(chǎn)品日產(chǎn)量t/a發(fā)酵罐填充系數(shù)%75產(chǎn)品質(zhì)量純度%99接種量%10原料淀粉含量%86倒灌率%1發(fā)酵周期h48發(fā)酵初糖Kg/m3150淀粉糖轉(zhuǎn)化率%98糖酸轉(zhuǎn)化率%56谷氨酸提取率%92味精對谷氨酸產(chǎn)率%112（1）發(fā)酵液量V1 V1=1000247。、包裝 采用流化床干燥，機(jī)械化包裝方法。出料后放在儲晶槽內(nèi)，立即進(jìn)行離心分離。（3）中和液的脫色 采用活性炭脫色法，脫色時，溫度控制在50～60℃，脫色時間為30min，用量為中和液的2%～3%。將中和好的液靜置沉淀4～6h，放出上清液，然后將谷氨酸結(jié)晶沉淀層表面的少量菌體細(xì)麩酸清除，放另一缸中回收利用，底部的谷氨酸結(jié)晶取出后，離心分離。最終溫度越低越好。此后加酸速度要慢，～，停止加酸，繼續(xù)攪拌20h結(jié)束。中期加酸要緩慢，約經(jīng)2h，～，觀察晶核形成情況。將發(fā)酵液排入等電桶后，測量溫度、PH和谷氨酸含量，然后攪拌冷卻，待液溫降至30℃時，加鹽酸調(diào)PH值。（5）泡沫的控制發(fā)酵上消除泡沫的方法有兩種，一是機(jī)械消泡，二是化學(xué)消泡劑消泡，常見的消泡劑有植物油（豆油、花生油等）、礦物油（石蠟油）、合成消泡劑（泡敵）。當(dāng)菌體生長緩慢、PH偏高時，應(yīng)減少通風(fēng)量，或停止攪拌，以利于長菌。在發(fā)酵前期，以低通風(fēng)量為宜；發(fā)酵中后期，以高通風(fēng)量為好。一般攪拌器直徑大，轉(zhuǎn)速快，溶氧系數(shù)大。因此，只有在適量通氣條件下，才有可能大量積累谷氨酸。在產(chǎn)酸階段，需要大量供氧，如通氣量不足，往往表現(xiàn)出PH值低，耗糖快，長菌不長產(chǎn)，而積累乳酸和琥珀酸。atm）。atm）；谷氨酸形成階段Kd為（～）106 O2/（ml一般在菌體生長繁殖期要求溶氧系數(shù)Kd為（4～6）107mol O2/（ml（4）通風(fēng)量和攪拌速度的控制谷氨酸產(chǎn)生菌為兼性好氧菌，因此，在進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵時，需要大量供給菌體生長及發(fā)酵所需的氧。接種量一般以1%為好。接種量是指接入發(fā)酵罐內(nèi)種子的的量占發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)基量的百分比。通常采用氨水流加法和尿素流加法調(diào)節(jié)PH值（3）菌齡和接種量的控制采用對數(shù)期谷氨酸的菌種為種子可縮短適應(yīng)期，若菌齡過長，則菌種活力降低，代謝產(chǎn)物增多。發(fā)酵中、～，～。發(fā)酵前期PH低，菌體生長旺盛，只長菌不產(chǎn)酸，發(fā)酵前期PH值過高()，則對菌體生長不利，糖代謝緩慢，發(fā)酵時間延長。發(fā)酵過程中，培養(yǎng)液中的糖分被利用，氧化成為中間產(chǎn)物有機(jī)酸，PH值下降。所以生產(chǎn)上可根據(jù)菌種特點(diǎn)，采