35000吨味精工厂发酵车间设计

是将淀粉先用γ-淀粉酶液化到一定程度,然后用酸水解成葡萄糖的工艺,能采用粗原料淀粉,淀粉浓度较酸纯高,生产较易控制,时间短,而且酸水时PH稍高,可以减少淀粉水解副反应的发生,糖液色泽较浅。

总之酶酸法也存在不足之处。 (四)双酶法

双酶法是用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖,双酶法制葡萄糖可分为二步:第一步是利用γ-淀粉酶将淀粉液化转为糊精及低聚糖,使淀粉的可溶性增加,这个过程称为“液化”。第二步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解,转变为葡萄糖的过程。在生产上称为“糖化”,淀粉的“液化”和“糖化”都是在微生物酶的作用下进行的,故也称为双酶水解法。 1.1.4产品质量标准

(1)外观和感观要求

味精为无色~白色柱状晶体或白色结晶性粉末,有光泽,无肉眼可见杂质,具有特殊鲜味,无异味[12]。

(2)理化要求 理化要求符合表1规定

表1 味精理化要求

项目 含量(%) 透光率(%) 比旋光度[α]D20 氯化物(以Cl计)

PH 干燥失重(%) 砷(As)(mg/kg) 重金属(以Pb计)(mg/kg)

铁(Fe)(mg/kg) 锌(Zn)(mg/kg)

指标 ≥99.0 ≥98 +24.8°~+25.3°

≤0.1 6.7~7.2 ≤0.5 ≤0.5 ≤10 ≤5 ≤5

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硫酸盐(以SO4计)(%)

≤0.03

(3)味精卫生国家标准 GB 2720-8 (4)产品规格

味精按种类可分为: 含盐味精和特鲜(力)味精。 味精按大小可分为:80目、50目、30目。 1.2设计任务

本次设计为35000吨味精发酵工厂发酵车间工艺设计。 1.2.1 工艺计算

本次设计工艺计算应完成工艺流程各过程的物料衡算,能量衡算,主要设备的工艺条件、工艺参数计算。 1.2.2 设备设计和计算

本次设计的主要设备设计,在满足工艺条件的前提下,进行主要设备的机械设计,包括强度设计、刚度计算、稳定性计算和结构设计。

典型辅助设备设计选型,包括典型设备主要结构尺寸计算和设备型号规格的选定。

1.2.3 工艺流程图设计

工艺流程图,按工艺流程图绘制要求完成有一定控制点的流程详图,包括设备、物料管线、主要管件、控制仪表等内容。主体设备结构详图,按化工设备结构图的要求绘制完成。 1.2.4 设备布置图设计

设备布置图设计应包括以下两个方面:

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(1)确定车间的结构型式及主要尺寸,并对生产区、辅助区、行政生活区位置进行布局;

(2)确定车间所有设备在车间建筑平面和空间的相对位置。

2 生产方案和生产流程的确定

选择的主要依据有:原料来源、种类和性质;产品的质量和规格;生产规模;技术水平;建厂地区的自然环境;经济合理性。保证产品质量符合国家标准,外销产品还必须满足销售地区的质量要求;尽量采用成熟的、先进的技术和设备;尽量减少三废排放量,有完善的三废治理措施;确保安全生产,以保证人身和设备的安全;生产过程尽量采用机械化和自动化,实现稳产、高产。

确定由原料到成品的各个生产过程顺序,即说明生产过程中物料和能量发生的变化及流向,应用了哪些生物反应或化工过程及设备,绘制工艺流程图。

味精生产发酵车间连消工序工艺流程图见附件一

3 生产流程简述

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。

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4 工艺计算

4.1设计依据与主要工艺技术参数 4.1.1生产规模及产品规格

生产规模:年产35000吨味精 生产规格:纯度为99%的味精 4.1.2生产工作制度

全年生产300天,3班作业,连续生产。 4.1.3主要工艺技术参数

味精生产中主要工艺技术参数见表 2

表2 味精生产工艺主要技术参数表

序号 1 2 3 4 5 6 7

生产工序 制糖(双酶法)

发酵 发酵 谷氨酸提取 精制 发酵 发酵

参数名称 淀粉糖化转化率%

产酸率g/dl 糖酸转化率% 提取收率% 收率% 操作周期h 倒灌(发酵失败)率%

指标 98 11 65 94 95 42-48 0.5

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4.1.4基础数据

⑴ 生产能力的计算

本设计的要求是年产量为3.5万吨99%味精生产,折算为100%的MSG的量为:3.5×99%=3.465(万吨)

全年生产日为300天,则的日产量为:35000/300 =116.7(吨/天) 日产100% MSG的量:3.465/300=115.5(吨/天) ⑵ 总物料衡算

本设计以淀粉为主要原料进行生产,以1000kg纯淀粉为例进行计算。 ① 1000kg纯淀粉理论上产100% MSG的量

1000×1.11×81.7%×1.272=1153.5(kg) 其中:1.11—淀粉水解理论转化率 81.7%—糖酸理论转化率 1.272—精制理论收率

② 1000kg纯淀粉实际生产100% MSG的量

1000×111%×98%×65%×94%×95%×(1-5%)×1.272=799.14 (kg) 其中:98%—淀粉糖化转化率 65%—发酵糖酸转化率 94%—谷氨酸提取率 95%—精制收率

0.5—倒灌率 %

③ 1000kg工业淀粉(86%玉米淀粉)生产100% MSG的量

799.14×86%=687.26(kg)

④ 淀粉单耗

ⅰ 生产1000kg100% MSG理论上消耗纯淀粉量:

1000×1000=0.8669 (t) 1153.5ⅱ 生产1000kg100% MSG理论上消耗工业淀粉量:

0.8669×1000=1.0080(t) 86%

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