3 任务书设计主体
3.1谷氨酸生产工艺流程、工艺技术指标及基础数据 3.1.1.谷氨酸发酵工艺流程示意图
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-离子交换法提取的工艺。
其工艺流程示意图如图3-1所示。 淀粉 空气 菌种 高效前置过滤器 斜面培养 调浆 空气压缩机 摇瓶扩大培养 喷射液化 除铁 冷却 种子罐扩大培养 过滤 淀粉水解糖 丝网分离器 脱色 ↓ 过滤除菌 配料 浓缩结晶 干燥 发酵 等电点调节 粉碎 沉淀 过滤 离心 成品味精 母液 粗谷氨酸 粗谷氨酸 离子交换处理 溶解 粗谷氨酸溶液 中和制味精
图3-1谷氨酸精制生产总工艺流程图
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3.1.2工艺技术指标及基础数据 <1）.主要技术指标表
指标名称
生产规模 生产方法 年生产天数 产品日产量 产品质量 发酵周期 淀粉糖化转化率 糖酸转化率 谷氨酸提取率 发酵初糖 流加高浓糖 麸酸谷氨酸含量 味精对谷氨酸产率 倒罐率
<2）主要材料质量指标淀粉原料的淀粉含量为80%，含水14%。
<3）二级种子培养基 <4）发酵初始培养基 3.1.3 谷氨酸发酵车间的物料衡算 首先计算生产1000Kg纯度为100%的味精需要耗用的原材料以及其他物料量。 （1） 发酵液量 设发酵初糖和溜加高浓度糖最终发酵液总糖浓度为220 Kg/m3，则发酵液量为： 1000 V1= =6.38m3 220×61%×96%×99.8%×122% 式中 220发酵培养基终糖浓度 7 / 20 % % % % h % % % Kg/m3 150 500 95 122 0.2 表3-2主要技术指标 单位 t/a 指标数 20000(味精> 采用淀粉原料，双酶法糖化，中初糖发酵流加高糖，等电点-离子交换法提取的工艺 d/a t/d 纯度99% 41 109 61 96 300 66.67 61%糖酸转化率 96%谷氨酸提取率 99.8%出去倒罐率0.2%后的发酵成功率 122%味精对谷氨酸的精制产率 （2） 发酵液配制需水解糖量 以纯糖计算 m1=220V1=1403.6(Kg> （3） 二级种子液量 V2=8% V1=0.5104(m3> （4） 二级种子培养液所需水解糖量 m2=50 V2=25.52 理论上，100Kg淀粉转化生成葡萄糖量为111Kg，故耗用淀粉量为： 1429.12 m淀粉= =1476.49 （7） 液氨耗用量 发酵过程中用液氨调pH和补充氮源，耗用260~280 Kg；此外，提取过程中耗用160~170 Kg，合计每吨味精消耗420~450 Kg。 （8） 甘蔗糖蜜耗用量 二级种液耗用糖蜜量为： 20V2=10.208 (Kg> 发酵培养基耗糖蜜量为： 4V1=25.52(Kg> 合计耗用糖蜜35.728 Kg （9） 氯化钾耗用量 m3=0.8V1=5.14(Kg> （10） 磷酸二氢钾 m4=1.0V2=0.5104(Kg> （11） 硫酸镁 m5= 0.6 （13） 玉M浆耗用量<8g/L） m7=8 V2=4.038< Kg） （14） 生物素耗用量 m8=0.02V2+0.002V1=0.022968(g> （15） 硫酸锰耗用量 m9=0.002V2=1.020 m10=0.002V2=1.0208 8 / 20 m11=0.2 V1=1.276< Kg） （18） 谷氨酸量 发酵液谷氨酸含量为： m1×61%<1—0.2%）=854.48< Kg） 实际生产的谷氨酸<提取率96%）为 854.48×96%=820.30< Kg） 3.1.4 20000 t/a谷氨酸厂发酵车间的物料衡算表 由上述生产1000Kg谷氨酸<纯度100%）的物料衡算结果，可求得20000 t/a谷氨酸厂发酵车间的物料平衡计算。具体结果如表3-3所示。 物料名称 发酵液量./m3 二级种液量/m3 发酵水解用糖量/Kg 二级种培养用糖量/Kg 水解糖总量/Kg 淀粉用量/Kg 液氨用量/Kg 糖蜜用量/Kg 氯化钾用量/Kg 磷酸二氢钾用量/Kg 硫酸镁用量/Kg 泡敌用量/Kg 玉M浆用量/Kg 生物素用量/g 硫酸锰用量/g 硫酸亚铁用量/g 磷酸用量/Kg 谷氨酸用量/Kg 生产1t (100%>20000 t/a谷氨酸的物料量 生产的物料量 6.38 127.6×103 0.5104 10.208×103 1403.6 280.72×105 25.52 510.4×103 1429.12 285.824×105 1476.49 295.298×105 420 84×105 35.728 7.1456×105 5.14 1.028×105 0.5104 1.0208×104 4.13424 8.2684×104 6.38 127.6×103 4.038 8.076×104 0.022968 459.36 1.020 2.04×104 1.0208 2.0416×104 1.276 2.552×104 820.30 106.06×105 表3—3 9 / 20 每日物料量 425.3546 34.028368 93.578×103 1701.41 95.279×103 98.437×103 28.0014×103 2.3819×103 342.6 34.028 275.630 425.3546 269.213 1.5313 68.0034 68.056 85.07 54.689×103 3．2 发酵罐的设计与选型 3．2．1发酵罐的选型 发酵罐的选型选用机械搅拌通风发酵罐。 3．2.2 发酵罐的生产能力、容积及个数的确定 (1> 发酵罐容积的确定： 选用公称容积为450m3的发酵罐 (2> 生产能力的计算： 每天需糖液体积V糖为： V糖=6.38×100×99%=631.62 式中 6.38——生产1t味精(100%>的发酵液量， 若取发酵罐的填充系数a=75%，则每天需要发酵罐总容积V0为 V糖631.62 V0 = ==842.16 a 75% (3> 发酵罐个数的确定： 公称容积为450m3的发酵罐，其全容积为500m3。 每日需要的发酵罐数N0为： V0 842.16 N0= = =?????个? V总500 共需要的发酵罐数N1为: V0??????????????????842.16×41 N1==????个? 24V总 24×500 每天应有2个发酵罐出料，共需要3个发酵罐。 500×75%×2×300 实际产量验算： = 35622.684(t> 6.38×99% 35622.684-20000 设备富余量为：= 78.11% 20000 能满足生产要求。 10 / 20