年产一万吨味精发酵工厂设计

1、年产一万吨味精发酵工厂设计摘要：味精是一种家常调味品，它采用面筋或淀粉用微生物发酵的方法制 成。别名乂叫：味素、味粉、谷氨酸钠。味精乂称味素，是调味料的一种，主要 成分为谷氨酸钠。设计的任务及主要设计内:l生产工艺阶段味精牛产全过程可划分为四个工艺阶段：（1）.原料的预处理及淀粉水解糖 的制备（2）.种子扩大培养及谷氨酸发酵（3） 谷氨酸的提取（4） 谷氨酸制取 味精及味精成品加工2. 设计内容主要设计内容包括（1） 工艺流程设计（2）.物料衡算（3）.设备的设计与 选型（4） 车间布置设计及物料管道设计二.工艺流程设计三.物料衡算1 计算指标主要技术指标见下表生产规模10000t/a发酵初糖

2、150kg/m3生产方法中糖发酵，等电点提取淀粉糖化转化率108%年牛产天数300d/a糖酸转化率60%产品日产量33. 4t/d鉄酸谷氨酸含量95%产品质量纯度99%谷氨酸提取率95%年生产批数150p/a味精对谷氨酸产率122%发酵周期48h倒灌率0. 2%(1)主要原材料质量指标淀粉原料的淀粉含量为80%。含水14%(2) 二级种子培养基(g/l)：水解糖50m,糖蜜20,磷酸二钱钾1.0,硫 酸镁0.6,玉米浆8,泡敌0.6,生物素0. 02mg,硫酸2mg/l,硫酸亚铁2mg/lo(3) 发酵初始培养基(g/l)：水解糖150,糖蜜4,硫酸镁0.6,氯化钾 0.8,磷酸0. 2,生物

3、素2ug,泡敌1.0,接种量为8%。2 物料衡算首先计算生产loookg纯度为100%的味精需耗用的原材料及其他物料量。(1) 设发酵初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为220kg/m3,则发酵液 量为：=6.55m 3,=1000 220 x60% x95% x 99.8% xl22%(2) 发酵液配置需水解糖量以纯糖计算：220% = 1441伙g)(3) 二级种液量v2=8%vj = 0.524(m3)(4) 二级种子培养液所需水解糖总量m? = 50v2 = 26.2(kg)(5) 生产1000kg味精需水解糖总量m = m,+m2 = 1467.2(kg)(6) 耗用淀粉原料量理论上

4、，100kg淀粉转化生成葡萄糖量为111kg,故耗用淀粉量为:m淀粉1467.280%xl08%xlll%= 1529.9( kg)(7) 液氨耗用量 发酵过程用液氨调ph和补充氮源，耗用260-280kg；此 外，提取过程耗用160-170kg,合计每吨味精消耗420-450kgo(8) 甘蔗糖蜜耗用量二级种液耗用糖蜜量为：20v2 = 10.48(kg)发酵培养基耗糖蜜量为：4* =26.2(畑)合计耗糖蜜36. 68kg(9) 氯化£甲耗量mkd=0.8儿=5.24伙g)(10) 磷酸镁用量叫=1.0v2 = 0.524(kg)(11) 硫酸镁用量0.6(v1 + v2) =

5、4.24(kg)(12) 消泡剂(泡敌)耗用量1.0= 6.55(kg)(13) 玉米浆耗用量(8g/l) m4=8v2=4.19(kg)(14) 生物素耗用量m5 = 0.02v2 +0.002v, = 0.0236(g)(15) 硫酸镒耗用量m6 =0.002v2 = 1.048(g)(16) 硫酸亚铁耗用量m7 = 0.002v2 = 1.048(g)(17) 磷酸耗用量叫=0.2v, =1.31(kg)(18) 谷氨酸(鉄酸)量发酵液谷氨酸含量为：m|x60%(l0.2%) = 862.9实际牛产的谷氨酸(提取率95%)为：862.9x95% = 819.8(kg)3.10000t/a

6、味精发酵车间物料衡算表物料名称生产:lt味精的物料量10000t/a味精生产的物料量每h物料量发酵液量/rr?6.556.55 x1042.18 x102二级种液ft/m30.5240.524 x1040.175 x102发酵水解用糖量/kg14411441x104480.3 x102二级种培养用糖量/kg26.226.2 x1048.73 x102水解糖总量/kg1467.21467.2 x104489.1 x102淀粉用量/kg1529.91529.9 x104509.7 x102液氨用量/kg420420 x104140x102糖蜜用量/kg36.6836.68 x10412.23 x1

7、02氯化钾用量/kg5.245.24x1041.75 x102磷酸二氢钾用量/kg0.5240.524 x1040.175 x102硫酸镁用量/kg4.244.24 x1041.41 x102泡敌用量/kg6.556.55 x1042.18 x102玉米浆用量/kg4.194.19 x1041.4 x102生物素用量/g0.02360.0236 x1040.0079 x102硫酸镭用量/g1.0481.048 x104v0.35 x102硫酸亚铁用量/g1.0481.048 x1040.35 x102硫酸用量/kg1.311.31 x1040.44 x102谷氨酸用量/kg819.8819.8

8、 x104273.27 x1021. 发酵罐选型本次设计选用涡轮搅拌通风发酵罐。这种发酵罐历史悠久，资料齐全，在比 拟放大方面积累了较丰富的成功经验，成功率高。性能优良的机械通风搅拌罐需 满足以下要求：(1) 发酵罐具有适宜的径高比，高度与直径比一般为2. 5-4倍，罐身越长, 氧利用率越高。(2) 发酵罐能承受一定压力，搅拌器的轴封严密，尽量减少泄漏。(3) 发酵罐的搅拌通风装置能使汽液充分混合，提高溶解氧。(4) 发酵罐具有足够的冷却面积，尽量减少死角，使得灭菌彻底。2. 生产能力数量和容积的确定(1) 发酵罐容积的确定：随着科学技术的发展，生产发酵罐的专业厂家越 來越多。现在有的发酵罐容

9、量系列如5, 10, 20, 50, 60, 75, 100, 120, 150, 200, 250, 500, 550, 600, 780m3等。生产能力的计算：每吨 99%的味精需要 v =鯉=6.55(m3) 生 产 10000t/a 味精为220x60% x 95% x 99.8% x 122%6.55xl04(m3)每年工作300天，每天需糖液体积：v紳=空冬=218(n?)耙300若取发酵罐的填充系数©二70%,则每天需要发酵罐总容量为：5予畀彳心根据生产的规模和实用性选择120m3的六万叶机械搅拌通风发酵罐。(3)现选择120m3的六万叶机械搅拌通风发酵罐，每天需要12

10、0w发酵罐个数为w普"个)。共需发酵罐数n严毒=智詈"个)每天应有3个发酵罐出料，每年工作300天，实际产量验算:120x70%x3x3006j5= 11541()设备富裕量为(11541-10000)-10000 = 15%,能满足生产要求。3. 接管设计(1) 接管的长度h设计：各接管长度h根据直径大小和有无保温层， 一般取 100-200mmo(2) 接管直径的确定按排料管计算：该罐的实际装醪量96m3,设4小时z内排空，则物料体积96流量：q v = 0.0067( m3/s )v 3600x4发酵醪流速区v二0.5m/s,则排料管截面积a物= o.o134m2 ,物 v 0.5a"0.785几管径"聽5307(心取无缝管159x4.5,管内径(1内=159-4.5x2 = 150mm)l30.7mm，认为合适排料时间复核：物流量q