【正文】 。 To hydrolysis of corn starch as raw materials to generate glucose, glutamic acid producing bacteria to use carbon metabolism, biosynthesis of glutamic acid , glutamic acid and alkali to form a sodium glutamate or MSG is the main process, for material balance calculation , heat balance calculation, water balance calculation and the selection calculation of fermentor, and mapped the structure of fermentation tank, fermentation process with control point map, the factory floor plan , saccharification process map and the process map of extraction and purification . The result of the design and the destination of the process is to conceive a high yield, low energy consumption and the production of small pollution MSG plant modernization. This design is to get the feasible data through the four phase calculation, including the material balance calculation , heat balance calculation, water balance calculation and the selection calculation of fermentor, based on which we chose the factory of suitable fermentation production equipment and the reasonable technological processes to produce, in order to improve the quality and output and to low the cost at the same time, both giving the reasonable theory base to the progress of factory production of monosodium glutamate and providing the data support to the environment protection and sustainable development .So, the factory preliminary process design is parative necessary.After a series of calculation, we gain the following important data required for this design: the mass of the 100% MSG with corn starch as raw material is t, the mass of 86% corn starch is , the number of tank needed to work is 4, which demands of 4times of filling.This design adopts 3mechanical agitated fermentor with the nominal of 300m179。 Fermentation 。 Fermentor。是日常生活中不可缺少的一種調(diào)味料，主要成分為谷氨酸鈉。成品為白色柱狀結(jié)晶體或結(jié)晶性粉末，是目前國內(nèi)外廣泛使用的增鮮調(diào)味品之一。 味精從1909年以商品的形式問世以來有100多年的歷史了,味精的制法多種多樣,但對于人們來說對其需求是一樣的,是生活必需品。 味精是以糧食為原料經(jīng)糖化、發(fā)酵、谷氨酸提取、精制等工序制得，在谷氨酸發(fā)酵制取過程中只有約3/5的原料轉(zhuǎn)化為味精及副產(chǎn)品，而2/5的原料進入廢液中，從而造成資源的嚴重浪費。上述的原料利用率底,廢水污染嚴重的問題。 想要實現(xiàn)味精的低成本低污染，就必須實現(xiàn)規(guī)模化工廠生產(chǎn)，實際經(jīng)驗表明，只有萬噸級以上的味精工廠生產(chǎn)，才能實現(xiàn)這個目標，因此本設(shè)計進行年產(chǎn)4萬噸味精工廠初步工藝設(shè)計就是為了在理論上和對現(xiàn)實模擬的基礎(chǔ)上給出數(shù)據(jù)和理論支持，因此該設(shè)計具有一定的用價值和環(huán)保意義。共同學習共同進步優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計第一章 文獻綜述味精是鮮味調(diào)味，以小麥、大豆等含蛋白質(zhì)較多的原料經(jīng)水解法制得或以淀粉為原料經(jīng)發(fā)酵法加工而成的一種粉末狀或結(jié)晶狀的調(diào)味品，普遍應(yīng)用于生活。1907年，日本東京帝國大學的研究員菜田菊苗發(fā)現(xiàn)了一種，昆布湯蒸發(fā)后留下的棕色晶體，即谷氨酸。這種味道，池田在許多食物中都能找到蹤跡，尤其是在海帶中。繼而，他為大規(guī)模生產(chǎn)谷氨酸晶體的方法申請了專利[1]。這種風靡整個日本的“味之素”，很快傳入中國，改名叫“味精”。 味精，又名“味之素”，學名“谷氨酸鈉”。1908年日本東京大學池田菊苗實驗，從海帶中分離到L谷氨酸結(jié)晶體，這個結(jié)晶體和從蛋白質(zhì)水解得到的L谷氨酸是同樣的物質(zhì)，而且都是有鮮味的。這個方法消耗大，成本高，勞動強度大，對設(shè)備要求高，需耐腐酸設(shè)備。自1965年以后我國味精廠都采用以糧食為原料（玉米淀粉、大米、小麥淀粉、甘薯淀粉）通過微生物發(fā)酵、提取、精制而得到符合國家標準的谷氨酸鈉，為市場上增加了一種安全又富有營養(yǎng)的調(diào)味品，用了它以后是菜肴更加鮮美可口[2]。H2O。當D型與L型相等時，發(fā)生消旋，稱為DL型。味精的主要物理性質(zhì)：（1） 性狀 味精是無色至白色的柱狀晶體或白色的結(jié)晶性粉末；（2） 結(jié)晶系 斜方晶系，柱狀八面體。味精的主要化學性質(zhì)是：（1） 與酸作用，生成谷氨酸或谷氨酸鹽酸鹽；（2） 與堿作用，生成谷氨酸二鈉鹽，加酸后又生成單鈉鹽；（3） 長時間受熱會引起分子內(nèi)失去水生成焦谷氨酸鈉；（4） 水溶液中解離。2 從甜菜糖蜜提取法 甜菜中的谷氨酸一般是以谷氨酰胺按的形式存在，在制造過程中，用石灰處理時轉(zhuǎn)化為焦谷氨酸。該法的優(yōu)點是不用糧食，采用石油廢氣，但生產(chǎn)過程中需用高壓(200大氣壓)、高溫(120176。設(shè)備投資大(比發(fā)酵法高1倍以上)，生產(chǎn)工藝復雜、危險等。故生產(chǎn)上很少使用[6]。而且設(shè)備一般，腐蝕性低，勞動強度小，可自動化、連續(xù)化生產(chǎn)、收率高、成本比水解法低30～50%等優(yōu)點。1926～1927年吳蘊初還將“佛手牌”味精的配方、生產(chǎn)技術(shù)等，向英、美、法等化學工業(yè)發(fā)達國家申請專利，并獲得批準。1926年，佛手牌味精獲得美國費城世界博覽會金獎。日本“味の素”在東南亞的市場也被中國產(chǎn)品取代[8]。1926年，吳蘊初宣布，放棄味精的國內(nèi)的專利，希望全國各地大量仿造生產(chǎn)。1925年，因有了聲勢浩大的五卅運動相助，日貨更受抵制，本來無力與味精競爭的“味の素”更趨于頹萎，連南洋的華僑也棄日貨“味の素”，改用了國貨味精。1926年，“佛手”味精由中國選送至美國費城和賓州世界博覽會參展，即以純正的中國制造和典型的東方藝術(shù)色彩包裝贏得了參觀者的青睞[10]。1926年佛手牌味精參加在西班牙舉辦的國際博覽會上獲得金獎。1933年美國芝加哥世博會，主題為“一個世紀的進步”。由于產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)異，加上宣傳到位，“佛手”味精再獲大獎。目前，各項經(jīng)濟技術(shù)指標已達到或接近世界先進水平。20022008年間，我國味精行業(yè)CR10占有率由44%提升到78%；截至2009年末，具有生產(chǎn)能力的企業(yè)將從原有的100多家急劇縮減，75%的味精由4萬噸以上的12家企業(yè)供應(yīng)。從行業(yè)發(fā)展規(guī)律來看，經(jīng)過近90年的發(fā)展，我國味精已經(jīng)形成大的味精巨頭，味精行業(yè)的集中度也在穩(wěn)步提高。意義基于味精需求量之大、前景之好。目標通過對上述研究內(nèi)容的探索與研究，達到對味精工廠初步工藝設(shè)計關(guān)于如下方面的了解：(1)原料粉碎、液化、糖化、擴培、發(fā)酵、提取、精制、污水處理。優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計第二章 全場設(shè)計概論 味精的設(shè)計依據(jù)及主要技術(shù)參數(shù) 味精的產(chǎn)品規(guī)格1 外觀和感觀要求味精為無色～白色柱狀晶體或白色結(jié)晶性粉末，有光澤，無肉眼可見雜質(zhì)，具有特殊鮮味，無異味[12]?！?176。味精按大小可分為:80目、50目、30目。① 1000kg純淀粉理論上產(chǎn)100% MSG的量1000%＝(kg)其中：—淀粉水解理論轉(zhuǎn)化率　　 %—糖酸理論轉(zhuǎn)化率 —精制理論收率② 1000kg純淀粉實際產(chǎn)100% MSG的量 1000111%98%65%94%95%(－)= (kg)其中：98%—淀粉糖化轉(zhuǎn)化率 65%—發(fā)酵糖酸轉(zhuǎn)化率 94%—谷氨酸提取率 95%—精制收率—倒灌率 %③ 1000kg工業(yè)淀粉(86%玉米淀粉)生產(chǎn)100% MSG的量86%＝(kg)④ 淀粉單耗ⅰ 生產(chǎn)1000kg100% MSG理論上消耗純淀粉量：1000＝ (t)ⅱ 生產(chǎn)1000kg100% MSG理論上消耗工業(yè)淀粉量：1000＝(t)ⅲ 生產(chǎn)1000kg100% MSG消耗純淀粉量：1000＝(t)ⅳ 生產(chǎn)1000kg100% MSG消耗工業(yè)淀粉的量：1000＝(t)⑤總收率：總收率=100％＝100%＝%⑥淀粉利用率： 100%=%⑦生產(chǎn)過程總損失： 100%－%=%物料在生產(chǎn)過程中損失的原因[5]： ⅰ 糖化轉(zhuǎn)化率未達到理論值。⑧ 原料及中間品計算ⅰ工業(yè)淀粉日用量：125=(t/d)ⅱ糖化液量純糖：99%%86%=(t/d)。⑵ 粉漿干物質(zhì)濃度：100%=%⑶ 液化酶量：使用液體α—淀粉酶(%) 3500%=(kg)⑷ CaCl2量： 3500%=(kg)5 糖化酶量：(用液體糖化酶)3500%=(kg) (6) 糖化液產(chǎn)量： =3898 (kg) 24% 則體積為 =3576(L)(7) 加珍珠巖量： (%) 3898%= (kg)⑻ 濾渣產(chǎn)量： (含水70%廢珍珠巖) =(kg)⑼ 生產(chǎn)過程進入的蒸汽和洗水量：3898＋－3500－(3)－=(kg)⑽ 衡算結(jié)果：(年產(chǎn)4萬噸味精)根據(jù)總物料衡算。C，相對濕度 =70%，水蒸汽分壓18㎜Hg(1mmHg=)排風32176。C時干空氣密度(kg/m3)過程分析：放殘留及其他損失：52kg.6 發(fā)酵終止時的數(shù)量： 6046＋62＋164＋－29－52=6194(kg)⑺ 衡算結(jié)果匯總：，連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序的物料衡算總列見表5： 表5 連續(xù)滅菌和發(fā)酵工序物料衡算匯總進入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項目1t工業(yè)淀粉對應(yīng)的物料 /kgt/d項目1t工業(yè)淀粉對應(yīng)的物料/kgt/d24%糖液3898710發(fā)酵液9194玉米漿甘蔗糖蜜 無機鹽空氣帶走水量29配料水1026滅菌過程進蒸汽及水1081接種量62過程分析、放罐及殘留及其它損失52液氨164消泡劑累計6275累計6275 谷氨酸提取工序的物料衡算按1000kg工業(yè)淀粉計算：1 發(fā)酵液數(shù)量：5847L，6194kg.⑵ 加98%硫酸量：%(w/v) 5847%=210(kg)98%，故其體積為： =114（L)⑶ 谷氨酸產(chǎn)量：① 分離前谷氨酸量：100%Glu量： 5847%(w/v)=(kg)② 分離后谷氨酸量：100%的Glu量： 94%=(kg) 90%的Glu量： =(kg) 其中 ： 94%為Glu提取率.⑷ 母液數(shù)量：： =12863(L)，質(zhì)量約為12863kg⑸ 谷氨酸分離洗水量： 20%=(kg)，⑹ 母液回收過程中用水以及酸、堿等數(shù)量： 12863+6194－5847－210－=(kg)⑺ 物料衡算結(jié)果：根據(jù)以上計算， ，谷氨酸提取工序物料衡算匯總見表6： 表6 谷氨酸提取工序物料衡算匯總進入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項目1t工業(yè)淀粉之匹配物料(kg)t/d項目1t工業(yè)淀粉之匹配物料(kg)t/d發(fā)酵液619490%谷氨酸H2SO4210母液12863分離用水回收加水累計累計 精制工序的物料衡算⑴ 谷氨酸數(shù)量： 100%Glu ， 90%Glu ⑵ Na2CO3量： %=246(kg)⑶ 加活性炭量： %=21(kg)⑷ 中和液數(shù)量： =1922(L)1922=2229(kg)式中 ： %(w/v)MSG溶液的相對密度(20176。176。176。)① 淀粉漿量G：根