年发酵100000t味精工厂设计

《 生物工程工厂设计 》

课程设计报告

题 目 70000t/a味精工厂发酵车间设计

系 别： 城市建设学院 专业班级： 生物工程0901班 姓 名： 程 操 学 号： 20091171003 指导教师： 康 旭

（课程设计时间：2012年6月8日——2012年6月24日）

华中科技大学武昌分校

目录

前言...................................................................错误！未定义书签。

绪论...................................................................错误！未定义书签。

一.味精生产工艺........................................................4

1.1 味精生产工艺概述...............................................4 1.2 原料的预处理及淀粉水解制备.....................................5 1.2.1 原料的预处理..............................................5 1.2.2 淀粉水解制备..............................................5 1.3 种子扩大培养及谷氨酸发酵.......................................5 1.4 谷氨酸的提取...................................................5 1.5 谷氨酸制取味精及味精成品加工...................................5 二.发酵罐及种子罐的设计与选型..........................................6 2.1 味精工厂发酵车间的物料衡算......................................6 2.1.1 工艺技术指标及基础数据....................................6

2.1.2 谷氨酸发酵车间的物料衡算..................................6 2.1.3 30000t/a味精厂发酵车间的物料衡结果........................8 2.2 热量衡算........................................................9 2.2.1 液化工序热量衡算..........................................9 2.2.2 连续灭菌和发酵工序热量衡算................................9 2.2.3 谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算.......................10 2.2.4 干燥过程的热量衡算.......................................11 2.2.5 生产过程耗用蒸汽衡算汇总衡算结果.........................11 2.3 无菌空气耗量计算...............................................12 2.4 设备设计与选型.................................................12 2.4.1 发酵罐...................................................12 2.4.2 种子罐...................................................21 2.4.3 空气分过滤器.............................................27 2.4.4 味精厂发酵车间设备一览表.................................28 致谢..................................................................28 主要参考文献..........................................................29

1. 课程设计目的

生物工程工厂设计概论课程设计是学生学过相关基础课程及生物工程设备理论与实验后，进一步学习工厂设计的基础知识，培养工程设计能力的重要教学环节。通过该环节的实践，可使学生初步掌握单元操作设计的基本程序与方法，得到工程设计能力的基本锻炼。生物工程工厂课程设计是以实际训练为主的课程，学生应在过程中收集设计数据，在教师指导下完成一定的车间设计任务，以达到培养设计能力的目的。单元过程及单元设备设计是整个过程和装备设计的核心和基础，并贯穿于设计过程的始终，从这个意义上说，作为相关专业的本科生能够熟练地掌握典型的单元过程及车间的设计过程和方法，无疑是十分重要的。

2．课程设计题目描述和要求 2.1 设计题目描述

(1) 设计题目

设计一个年产70000吨的味精发酵车间。已知条件为 A 采用中糖发酵，等电点—离子交换提取的生产方法； B 选用A3钢板，材料在设计温度下的许用应力[?]t?170MPa; C 钢板厚度负偏差C1?0.6mm,腐蚀裕量取C2?1mm; D使用含淀粉86%的工业淀粉原料； 试确定该发酵车间的各设备及其布置情况。

(2) 设计内容

根据所给的设计题目完成以下内容： (1)设计方案确定；

(2)相关衡算；

(3)主要设备工艺计算；

(4)主要工艺流程设计；

(5)辅助（或周边）设备的计算或选择；

(6)制图（包括带节点控制的工艺流程图和发酵车间的设备平面布置图）、

编写设计说明书及其它。 2.2 设计要求

设计时间为两周。设计成果要求如下： 1. 完成设计所需数据的收集与整理 2. 完成发酵车间中各设备的各种计算 3. 完成相关设施的设计计算

4. 完成谷氨酸发酵流程图，完成车间设备布置平面图 5. 完成设计说明书或计算书（手书或电子版打印均可）

3.70000t/a味精工厂发酵车间的物料衡算 3.1味精发酵法生产的总工艺流程

谷氨酸发酵采用淀粉原料，双酶法糖化，中初糖发酵流加高糖，等电点-离子交换提取的工艺。其工艺流程示意图见图1。

菌种 斜面培养 摇瓶扩大培养 种子罐扩大培养 原料 预处理 水解 空气 空气压缩机 冷却 气液分离 除铁 过滤 脱色 浓缩结晶 过滤 淀粉水解糖 过滤除菌 配料 发酵

离心 等电点调节 小结晶 大结晶 干燥 干燥

粗谷氨酸 粗谷氨酸 母液

中和制味精 离子交换处理

溶解 粗谷氨酸溶液 拌盐粉碎 过滤 粉状味精 成品味精 图1 味精生产总工艺流程图 3.2工艺技术指标及基础数据

（1）味精行业国家企业标准［5］，选用主要指标如表1

表1 味精发酵工艺技术指标

指标名称 单位 指标数

生产规模 t/a 70000（味精） 生产方法 中糖发酵，等电点-离子交换提取 年生产天数 d/a 300 产品日产量 t/d 233.33 产品质量 纯度99% 倒灌率 % 0.2 发酵周期 h 48

3

发酵初糖 Kg/m 150 淀粉糖转化率 % 108 流加高浓糖 % 500 糖酸转化率 % 60 麸酸谷氨酸含量 % 95 谷氨酸提取率 % 92 味精对谷氨酸产率 % 1272 （2）主要原材料质量指标 淀粉原料的淀粉含量为86%，含水14%

（3）二级种子培养基（g/L） 水解糖50，糖蜜20，磷酸氢二钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆5~10，泡敌0.6，生物素 0.02mg，硫酸亚铁2mg/L，硫酸锰2mg/L。 （4）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，生物素2μg，泡敌1.0，接种量为8%。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/k7vv.html