年产9000吨味精工厂(以液氨为氮源)的生产工艺设计-毕业论文.doc

武汉工程大学化工与制药学院课程设计任务书年产9000吨味精工厂（以液氨为氮源）的生产工艺设计专业 班级 学生姓名 学号 日期 年 月 日书面整理与设计：物料计算： 绘图部分：目录摘要：4Abstract:5前言 ：6设计依据与主要工业设计参数71设计依据71.1设计任务71.2工艺流程71.3基础数据71.4原（辅）料及动力单耗82.物料衡算82.1生产过程的总物料衡算82.1.1生产能力82.1.2总物料衡算92.1.3淀粉的单耗：92.1.4原料及中间体的计算102.1.5总物料衡算结果102.2制糖工序物料衡算112.2.1淀粉浆量及加水量112.2.2液化酶用量112.2.3CaCl2的加入量112.2.4糖化酶用量112.2.5糖化液量112.2.6加珍珠岩量和滤渣量112.2.7生产过程进入的蒸汽和洗水量122.2.8衡算结果122.2.9糖化过程衡算图122.3连续灭菌和发酵过程物料衡算132.3.1发酵培养的糖液量132.3.2配料132.3.3衡算结果汇总142.3.4发酵过程衡算图152.4谷氨酸提取工序的物料衡算152.4.1发酵液数量152.4.2加98%硫酸量152.4.3谷氨酸产量152.4.4母液数量152.4.5谷氨酸分离洗水量162.4.6母液回收过程中用水以及酸、碱等数量162.4.7物料衡算结果162.5精制工序的物料衡算16物料衡算汇总表173热量衡算183.1液化工序的热量衡算183.1.2灭酶蒸汽用量193.1.3液化液冷却用水量193.2糖化工序热量衡算193.3连续灭菌和发酵工序热量衡算203.3.1培养液连续灭菌用蒸汽量203.3.2培养冷却水用量213.3.3发酵罐空罐灭菌蒸汽用量223.4谷氨酸提取工序冷量衡算233.5谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算233.5.1热平衡与计算加热蒸汽量233.5.2冷却二次蒸汽所消耗冷却水量243.6干燥过程的热量衡算253.7生产过程耗用蒸汽量结果汇总26设备的设计与选型261基本参数262发酵罐272.1发酵罐生产能力272.2发酵罐台数272.3设备容积272.4校核282.5冷却管283种子罐313.1种子罐容积313.2种子罐台数313.3冷却面积的计算314种子罐空气过滤器324.1过滤层直径324.2过滤器直径334.3过滤器高度334.4分过滤器强度的计算334.5分过滤器强数量334.6过滤层厚度335连消塔335.1连消塔的主要参数335.2连消塔长度345.3进料管直径345.4连消蒸汽耗量345.5进气管直径355.6出料管直径355.7连消塔外圆尺寸355.8外筒有效长度的校核355.9设备结构的工艺设计366 维持罐366.1维持罐的选型36总结：37参考文献40摘要：谷氨酸钠俗称味精是一种重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用。用于食品内，有增香作用。日常生活中很多食品都含有味精。谷氨酸钠（C5H8NO4Na），化学名-氨基戊二酸一钠，是一种由钠离子与谷氨酸根离子形成的盐。其中谷氨酸是一种氨基酸，而钠是一种金属元素。生活中常用的调味料味精的主要成分就是谷氨酸钠。过去生产味精主要用小麦面筋水解法进行，现改用微生物发酵法来进行大规模生产。而谷氨酸的通气发酵，是我国目前通气发酵产业中，生产厂家最多、产品产量最大的生产方式,该生产工艺和设备具有很强的典型性。本次设计为年产9000吨谷氨酸钠生产工艺设计，经指导老师的指导和本小组各组员的努力完成。关键词 ：味精 发酵 工艺流程图 Abstract:MSGismonosodium glutamateis an importantflavor agent,has enhanced the roleoffragrance.Glutamateis widely used in foodflavoring agent,can be used alone,can alsowith otheramino acidsand other use.For food,aflavoringeffect.Many foodscontain MSGin daily life.Monosodium glutamate(C5H8NO4Na),chemical nameof alphaaminoglutaric acidsodium,is composed of asodium ionandglutamate ionicsalts formed.Theglutamic acidis an amino acid,andsodium is ametal element.The main component ofMSGseasoningusedin life issodium glutamate.The pastproduction of monosodium glutamatevital wheat glutenhydrolysis method,is to usetomake large-scale productionby microbial fermentation.Theventilationandglutamic acidfermentation,is currently Chinaslargestventilationfermentationindustry,productyield,the largestmanufacturer ofmode of production,the production technology and equipment hasa strong typical.The design for theannual production capacity of9000 tons ofmonosodium glutamateproduction process design,by the guidance ofthe teachers guidance andtheteammembersto finish.Keywords: MSG Fermentation Process chart 前言 ：本设计主要内容为，了解味精生产中的原料预处理、发酵、提取部分的生产方法和生产流程，根据实际情况来选择发酵工段合适的生产流程，并对流程中的原料进行物料衡算、热量衡算及设备的选择、管道管径的确定。最后，画出工艺管道流程图和车间布置图。味精生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。与这四个工艺阶段相对应味精生产厂家一般都设置了糖化车间、发酵车间、提取车间和精制车间作为主要生产车间。另外，为保障生产过程中对蒸汽的需求，同时还设置了动力车间，利用锅炉燃烧产生蒸汽，并通过供气管路输送到各个生产需求部位。为保障全厂生产用水，还要设置供水站。所供的水经消毒、过滤系统处理，通过供水管路输送到各个生产需求部位。 本设计利用淀粉为原料，双酶水解制糖后，通过微生物发酵、等电点沉淀提取来生产味精，总工艺流程图如下：玉米淀粉液化、糖化酶制剂葡萄糖液糖浆压滤菌种NH3发酵谷氨酸发酵液育晶冷冻H2SO4纯碱中和、脱色、除铁谷氨酸钠水溶液浓缩流加浓缩粉体谷氨酸钠球磨烘干分离晶体谷氨酸钠分离分筛烘干成晶粉体味精成晶晶体味精 浓缩流加晶体谷氨酸钠分筛烘干分离成晶晶体味精浓缩粉体谷氨酸钠分离烘干球磨成晶粉体味精设计依据与主要工业设计参数1设计依据1.1设计任务年产MSG的量：9000t(含7000吨98%MSG，2000吨83%MSG)生产周期48h，每年生产日=300天，1.2工艺流程味精生产工艺为利用淀粉为原料，双酶水解制糖后，通过微生物发酵、等电点沉淀提取生产味精的工艺是目前最成熟、最典型的生产工艺。1.3基础数据工艺技术指标和基础参数如下：发酵法生产谷氨酸的工艺技术指标序号生产工序参数名称技术指标1234567制糖(双酶法)发酵发酵谷氨酸提取精制发酵倒灌率淀粉糖化转化率产酸率g/100mL糖酸转化率%提取收率%精制收率%操作周期h%98%8.0508090430.3 m3,可满足需要。2.5冷却管按发酵生成热高峰、一年中最热的半个月的气温、冷却水可能到最高温的条件下，设计冷却面积。采用竖式列管式换热器，取经验值)，换热温度发酵液保持32 oC，冷却水，进口20oC，出口27oC，t1=32-20=12oC，t2=32-27=5oC对数平均温差 每天装1罐，每罐实际装液量为 150.6/1=150.6m3换热面积 F=Q/Ktm=4.18*6000*150.6/(4.18*500*8)=229.5 m22.51冷却管布置