【正文】 過(guò)濾加洗水量分離加洗水量加母液量累計(jì)累計(jì) 熱量衡算熱量衡算是根據(jù)能量守恒定律建立起來(lái)的。43=(m3)(m3/d)③加洗水量按90%的谷氨酸量的20%計(jì)算 20%=(m3)(t/d)④加入98%的H2SO4量按H2SO4：料液=1：120計(jì)算 (+)/120=(m3)98% H2SO4的相對(duì)密度取，其質(zhì)量為：=(t) ⑤上柱液量 ++++=(t) m3 每日上柱量： =(m3/d) 谷氨酸含量： (4) 排出廢液設(shè)中間損失為1%，1%=(t)其中谷氨酸含量為：(5) 離子交換柱①選用732強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，填料系數(shù)為68%，雙柱并聯(lián) 離交柱： 樹(shù)脂柱： 上清液中NH4+含量：上清液中Glu含量： ② 每次上柱量為： 則上柱次數(shù)為：(6)洗脫液的計(jì)算①洗脫液的體積前流+高流+后流=(++) =(m3/d)取密度，②用NH3量發(fā)酵與提取的總用量：產(chǎn)酸量即NH3 ：Glu= ：1（質(zhì)量比） 產(chǎn)Glu量： 總用NH3量： 則用于配洗脫液的NH3=總用NH3量發(fā)酵用NH3量 =6403(kg)= (t/d)③洗脫液中加水 =(t/d)④每柱洗脫液 247。(1)谷氨酸產(chǎn)量①分離前谷氨酸量%=(t)②分離后純谷氨酸量96%=(t)式中 96%——提取收率折算為90%的Glu：90%,則：(2) 上清液量 上清液相對(duì)密度取,則其體積約為(3)上柱母液量母液含酸量2%,高流液含酸5%,密度取.①流液數(shù)量由提取收率96%,上柱離交收率15%可知等點(diǎn)提取收率為:96%15%=81% 設(shè)高流液體積為V,則有 (+5%V)81%=解得 V=②洗脫所得各部分比例前流:高流:后流=5:4:3,則前流體積為:247。排風(fēng)32℃，相對(duì)濕度φ=100%，水蒸氣分壓27mmHg，（表壓）（1大氣壓=），（表壓），出進(jìn) 空氣的濕含量差：（kg水/kg干空氣）通風(fēng)比：1：，帶走水量為：（kg）%，即（w/v）①、②式中，解得 (2)發(fā)酵培養(yǎng)基數(shù)量①配料按放罐發(fā)酵液體積（）計(jì)算：玉米漿: 甘蔗糖蜜:Na2HPO4:KCl:MgSO4:②配料用水 (3) 發(fā)酵過(guò)程加液氨數(shù)量， (4) 消泡劑量%，(5)接種量表 3 發(fā)酵工序衡算結(jié)果匯總進(jìn)入系統(tǒng)離開(kāi)系統(tǒng)項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉匹配物料（kg）t/d項(xiàng)目1t工業(yè)淀粉匹配物料（kg）t/d30%糖液1485發(fā)酵液玉米漿空氣帶走水量甘蔗糖蜜Na2HPO4KClMgSO4配料水流加糖液氨消泡劑接種量累計(jì)累計(jì) 提取工序物料衡算以1t工業(yè)淀粉產(chǎn)發(fā)酵液量來(lái)計(jì)算。物料衡算是進(jìn)入系統(tǒng)的全部物料重量等于該系統(tǒng)的全部物料重量，即 ∑F = ∑ D + W式中 F——進(jìn)入系統(tǒng)的物料量（㎏）D——離開(kāi)系統(tǒng)的物料量（㎏）W——損失的物料量（㎏） 生產(chǎn)過(guò)程的總物料衡算(1) 生產(chǎn)能力年產(chǎn)商品MSG10000t，折算為100%MSG： 日產(chǎn)商品MSG： （其中99%的MSG25t，80%）日產(chǎn)100%MSG： (2) 總物料衡算①1000㎏純淀粉理論產(chǎn)酸：式中 ——糖轉(zhuǎn)化率 %——理論糖酸收率1000㎏純淀粉理論產(chǎn)100%MSG量：式中 ——精制轉(zhuǎn)化率②1000㎏純淀粉實(shí)際產(chǎn)100%MSG：100098%60%96%95%=(kg) ③ 1000㎏工業(yè)淀粉產(chǎn)100%MSG量： ④淀粉單耗a)1t100%MSG消耗純淀粉量:1000/=(t) b)1t100%MSG實(shí)際消耗工業(yè)淀粉量:1000/=(t) c)1t100%MSG理論上消耗純淀粉量:d)1t100%MSG理論上消耗純淀粉量:⑤總收率⑥淀粉利用率100%=%⑦生產(chǎn)過(guò)程總損失 100%%=% 物料在生產(chǎn)中損失的原因：a)糖酸轉(zhuǎn)化率較低b)發(fā)酵過(guò)程中部分糖消耗于長(zhǎng)菌體及呼吸代謝中；殘?zhí)歉?；滅菌損失；產(chǎn)生其他產(chǎn)物c)提取收率低，母液中Glu含量高d)精制加工過(guò)程中損耗及產(chǎn)生焦谷氨酸鈉等⑧原料及中間品的計(jì)算a)淀粉用量，則用淀粉:=(t/d) b)糖化液量每天產(chǎn)純糖量：86%98%=(t/d)折算為30%的糖液：(t/d) c)發(fā)酵液量純谷氨酸量：60%=(t/d) ：(m3) =(t)式中 ——發(fā)酵液的相對(duì)密度d)提取谷氨酸量 純谷氨酸量:95%=(t/d) 折算為90%的谷氨酸量：(t/d)e)谷氨酸廢母液量采用冷凍等電新離子法，:()/%=(m3/d)表 1 總物料衡算結(jié)果原料項(xiàng)目 淀粉質(zhì)原料（玉米淀粉）生產(chǎn)1t100%MSGt/d工業(yè)原料（t）糖液（30%）（t）谷氨酸（90%）（t）MSG（100%）（t）%谷氨酸廢母液（m3）工業(yè)原料，淀粉含量86%(1) 粉漿量及加水量淀粉乳濃度為17186。 成品得率50%。 放罐濃度：～ 176。投種后整晶，～。時(shí)間2～4h，投種溫度65～70177。 真空度600mmHg，溫度60～70℃，底料55～65%，取3m3（60%），～176。結(jié)晶過(guò)程不斷補(bǔ)充物料，控制適宜的過(guò)飽和度，盡量避免假晶。晶核形成有三種方法：自然起晶法，刺激起晶法，晶種起晶法。 結(jié)晶：（1） 結(jié)晶原理： 谷氨酸鈉在不同溫度下在水中的溶解度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 含結(jié)晶水的可按下式： 可用飽和曲線(xiàn)表示：由實(shí)驗(yàn)得關(guān)系圖可分為三個(gè)區(qū)，但界限不明顯。（6） 溫度 溫度適當(dāng)提高，有利于脫色，過(guò)高，吸附效果反而下降，同時(shí)顆粒炭粉碎，若溫度太低，粘度大，影響流速，同時(shí)易結(jié)柱，生產(chǎn)一般控制在40～50 ℃（7） PH值同粉狀炭，～。洗脫劑和再生劑濃度低時(shí)，再生效果差。 （2）上柱液質(zhì)量對(duì)炭柱的影響 若透光率低，色素含雜質(zhì)多，炭交換量顯著下降，故一般先粉炭脫色，除去大部分雜質(zhì)，透光率達(dá)60％以上，再上柱。那樣就影響設(shè)備利用率，生產(chǎn)中控制加炭后攪拌，30min達(dá)脫色飽和。只有充分接觸，才能充分發(fā)揮脫色效力?！撋^好，但脫色后需要加堿調(diào)PH。當(dāng)溫度升高時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)加劇，反而使解析色素速度增大，綜合溫度時(shí)，吸附和解析的影響，一般控制在65℃左右。Be/，且最好 采鹽式鹽較少的水。環(huán)化反應(yīng)如下：H2CCH2 H2CCH2 HOOC HC—COONa 加熱 O=C HC—COONa NH2 NH （谷氨酸鈉） （焦谷氨酸鈉） 中和加水 中和過(guò)程加水過(guò)多，中和液濃度低，給結(jié)晶造成困難。 中和濕度中和濕度應(yīng)控制在70℃左右。用Na2CO3中和會(huì)產(chǎn)生CO2，若中和太快，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，可能會(huì)導(dǎo)致料液外溢，造成損失。所以PH的控制在中和中很重要，要精確控制。減少，Glu王逐漸增加，當(dāng)絕大多數(shù)的Glu變成Glu王時(shí)，即為中和生成谷氨酸鈉的等電點(diǎn)，若PH超過(guò)7，Glu逐漸增多，即PH越高，生成谷氨酸鈉越多，而谷氨酸鈉有強(qiáng)的鮮味，而谷氨酸二鈉沒(méi)有，此時(shí)PH超過(guò)7后，還會(huì)促使消旋反應(yīng)的發(fā)生，LGlu?Na向DLGlu?Na轉(zhuǎn)變，若PH低于 7，則溶液中的 Glu177。溶液中的谷氨酸大部分以Glu177。生產(chǎn)工藝采取直接混合，加食鹽得80%的MSG。 干燥分離本設(shè)計(jì)采用三足式離心機(jī)，進(jìn)行味精分離，根據(jù)味精大小控制分離時(shí)間和含水量采用振動(dòng)干燥床，具有設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)連續(xù)化，效率高等優(yōu)點(diǎn)，而產(chǎn)品不易破碎，光澤度好，適用于大量結(jié)晶干燥，使用硫化床干燥可以控制溫度不超過(guò)80℃為宜。濃縮時(shí)，真空度越高，料液沸點(diǎn)越低，不僅加快濃縮速度，也可使產(chǎn)品質(zhì)量提高。本設(shè)計(jì)采用較為先進(jìn)完善的真空結(jié)晶工藝，為了形成飽和溶液，蒸發(fā)部分溶劑，但為了防止谷氨酸鈉在高溫下脫水形成焦谷氨酸鈉，使成品味精易吸潮，變質(zhì)。結(jié)晶原理：固體物質(zhì)溶于溶液中達(dá)到飽和時(shí)，就處于一個(gè)相平衡。 濃縮結(jié)晶結(jié)晶是提取的有效方法，只有同類(lèi)分子或離子才能結(jié)合成晶體。此種吸附特點(diǎn)速度快，吸附量與溫度成正比，吸附熱小，容易吸附，另一種化學(xué)吸附，吸附速度慢，吸附速度與溫度成正比，吸附熱大，具有選擇性。中和除鐵液泵泵入板框過(guò)濾機(jī)，經(jīng)過(guò)濾除雜質(zhì)及沉淀達(dá)到除鐵目的。除鐵檢測(cè)方法：A、 取加過(guò)量Na2S的中和液滴加Na2S溶液，若無(wú)黑色沉淀說(shuō)明鐵除凈。淀粉制糖，培養(yǎng)基滅菌，發(fā)酵液濃縮過(guò)程中產(chǎn)生色素、類(lèi)黑色素，帶入Glu，使中和液色澤較重，故需脫色處理。 脫色、除堿味精中含鐵離子過(guò)量，不符合食品規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，味精含鐵量高時(shí)，影響成品色澤，99%成品味精含鐵量控制在5ppm以下。谷氨酸在常溫下溶解度很小，因此中和時(shí)先加水，加熱到65 ℃。當(dāng)絕大部分谷氨酸都變成GA+的形式時(shí)，即為中和生成谷氨酸一鈉的等電點(diǎn)。 從發(fā)酵液中提取到的谷氨酸,僅僅是味精生產(chǎn)中的半成品,谷氨酸與適量的堿進(jìn)行中和反應(yīng),生成谷氨酸一鈉,其溶液經(jīng)過(guò)脫色、除鐵、除去部分雜質(zhì)，最后經(jīng)過(guò)減壓、濃縮、結(jié)晶及分離，得到較純的谷氨酸一鈉的晶體，不僅酸味消失，而且有很強(qiáng)的鮮味，谷氨酸一鈉的商品名稱(chēng)就是味精或味之素。 廢液 味精企業(yè)的廢液分為低、中、高三種濃度，其中谷氨酸母液屬高濃度有機(jī)廢水（COD在50000mg/l左右）是味精廠主要污染源，冷卻水是低濃度廢水，其他為中濃度有機(jī)廢水。（2）設(shè)計(jì)安裝除菌效果較好的過(guò)濾器；（3）保證過(guò)濾介質(zhì)在干燥的情況下過(guò)濾；（5） 合理設(shè)計(jì)空氣過(guò)濾系統(tǒng)流程。 空氣凈化系統(tǒng)谷氨酸發(fā)酵液態(tài)深層好氣性發(fā)酵，產(chǎn)生菌是好氧性微生物，在培養(yǎng)基過(guò)程中需要用大量無(wú)菌壓縮空氣，一般工業(yè)生產(chǎn)中以大氣中空氣作為氧源，但空氣中含有多種微生物以及灰塵、泥土等，在適宜的條件下，其中雜菌也會(huì)大量繁殖，消耗大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物，影響發(fā)酵正常進(jìn)行，依次凈化是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。⑶.操作不得隨便講話(huà)，行動(dòng)要做到輕手輕腳。 滅菌的操作一、 無(wú)菌室⑴.接種前，先把接種瓶用75%的酒精滅菌，打開(kāi)紫外酒精燈20～30分鐘。二、培養(yǎng)基滅菌溫度的選擇 培養(yǎng)基滅菌過(guò)程，除了微生物死亡之外，還伴隨著培養(yǎng)基成分的破壞，在生產(chǎn)中必須選擇既能達(dá)到滅菌的目的，又要減少營(yíng)養(yǎng)成分破壞的條件，因?yàn)樵谡羝訅杭訜岬那闆r下，糖、氨基酸及維生素都易遭到破壞。：過(guò)飽和度 液膜厚度 溶液粘度 溶液純度 溫度 真空度 稠度 晶種質(zhì)量 （4） 結(jié)晶工藝條件控制：投入結(jié)晶罐內(nèi)一定量脫色液，進(jìn)行濃縮，達(dá)到濃度后，加入晶種，結(jié)晶過(guò)程不斷補(bǔ)充物料，控制適宜的過(guò)飽和度，盡量避免假晶，加溫水殺晶。㈡.結(jié)晶：（1）結(jié)晶原理：谷氨酸鈉在不同溫度下在水中的溶解度按經(jīng)驗(yàn)公式為Sd=++含結(jié)晶水的可按下式Sc=++ (2)結(jié)晶與影響結(jié)晶因素：，晶核形成和晶體生長(zhǎng)。（5） PH值：同粉狀漿，～。（3） 顆粒炭再生：用氫氧化鈉水溶液作洗脫劑解析吸附的色素，用鹽酸溶液解析鐵離子作為再生劑。h。㈡.顆粒炭脫色（1） 進(jìn)料速度：顆粒炭吸附色素需一定時(shí)間，流量大，物料停留時(shí)間短，吸附效果差，經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為進(jìn)料為炭體積2～3倍，效果較好，速度2～3m3料/m2（2） PH值：～，但在此PH范圍內(nèi)，溶液尚有40%的谷氨酸來(lái)生產(chǎn)谷氨酸鈉，谷氨酸溶解不完全，～，～，但脫色后需加堿調(diào)。Be’，且最好采用鹽分較少的水。⑶.中和溫度中和溫度應(yīng)控制在70℃以下，溫度過(guò)高，發(fā)生消旋反應(yīng)，環(huán)化反應(yīng)，影響成品質(zhì)量和收率。 工藝控制⑴.PH的控制,溶液中的谷氨酸大部分以Glu+、Glu的形式存在，加堿中和，Glu+、Glu不斷增加，即靠近谷氨酸鈉的等電點(diǎn)，若PH超過(guò)7，Glu逐漸增多，PH越高，生成的谷氨酸鈉越多，其具有強(qiáng)烈的鮮味，但PH超過(guò)7后，還會(huì)促使消旋反應(yīng)的發(fā)生，L谷氨酸鈉向DL谷氨酸鈉轉(zhuǎn)變，若PH低于7則影響精制收率。本設(shè)計(jì)采用減壓真空濃縮的方法，晶種起晶法。四、濃縮結(jié)晶 結(jié)晶是提取的有效方法，只有同類(lèi)分子或離子才能結(jié)合成晶體，由于水合作用，溶質(zhì)以溶液中成為有一定晶型水合體析出，商品味精帶一個(gè)結(jié)晶水，溶液到晶體生成的過(guò)程有形成飽和溶液，晶核形成，晶體形成。此種吸附特點(diǎn)速度快，吸附量與溫度成正比，吸附熱小，容易吸附，另一種化學(xué)吸附，吸附速度慢，吸附速度與溫度成正比，吸附熱大，具有選擇性。 硫化堿中加入除鐵應(yīng)適量且溫度要控制在50℃以下，溶液偏酸和高溫時(shí)有H2S氣體逸出，有劇毒。 當(dāng)中和液PH值超過(guò)7后，隨著PH升高，溶液中GA離子漸多，生成谷氨酸二鈉越多，而它無(wú)鮮味，防止此物質(zhì)生成，同時(shí)中和