[自然科学]年产22万吨味精工厂初步工艺设计

[自然科学]年产22万吨味精工厂初步工艺设计内容摘要：

GB 2720－ 8 沈阳化工大学学士学位论文 2 全场设计概论 7 ⑷ 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。 味精工厂设 计的主要技术参数 万 吨商品味精产品中，纯度为 99%味精占 80%纯度为 80%味精占 20% 表 2 味精工厂设计的主要技术参数 序号 生产工序 参数名称 指标 1 制糖 (双酶法 ) 淀粉糖化转化率 % 96 2 发酵 产酸率 g/dl 3 发酵 糖酸转化率 % 4 谷氨酸提取 提取收率 % 94 5 精制 收率 % 95 6 发 酵 操作周期 h 4248 7 发酵 倒灌 (发酵失败 )率 % 味精生产预采用的工艺 流程 沈阳化工大学学士学位论文 2 全场设计概论 8 玉米淀粉 水 淀粉乳 液化酶 调浆 一次喷射液化 承受罐 闪冷 包装 层流罐液化 过筛 冷却 湿味精 糖化酶 三足分离机 灭酶 助晶槽 冷却 待用 结晶母液 结晶罐 过滤 脱色液 葡萄糖液 反洗 一次脱色 调 ～ KCl KH2PO4 MgSO4 配料 玉米浆 糖蜜 生物素 正洗 颗粒炭柱 灭菌 低流分 树脂柱除铁 液氨 无菌空气 无菌浓缩糖 高流分 上氨水 前流分 二次脱色 发酵 二级种子 一级种子 斜面 上柱吸附 去环保 一次脱色 发酵液 液 双效换热 母液 一步中和 上清 卧式离心机 晶种 沉降 谷氨酸 育晶 谷氨酸 锥兰分离机 母液 谷氨酸 中和 二步中和 降温搅拌 碱 蒸汽 水 图 1 味精生产工艺流程示意图 沈阳化工大学学士学位论文 2 全场设计概论 9 沈阳化工大学学士学位论文 3 基础恒算 9 物料恒算 物料衡算是根据质量守恒定律而建立起来的，物料衡算是进入系统的全部物料重量等于离开该系统的全部物料重量，即： ∑F=∑D+W[7] 式中 ： F－进入系统物料量 (kg) D－离开系统的物料量 (kg) W－损失的物料量 (kg) 生产过程的总物料衡算 ⑴ 生产能力的计算 本设计的要求是年产量为 万吨商品味精生产，折算为 100%的 MSG 的量为：99%80%+80%20%=(万吨 ) 全年生产日为 320 天，则的日产量为： 22020/320 = 吨 /天 ) 日产 100% MSG 的量： ＝ (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%＝ (kg) 其中： — 淀粉水解理论转化率 %— 糖酸理论转化率 — 精制理论收率 ② 1000kg 纯淀粉实际产 100% MSG 的量 1000111%96%65%94%95%(－ ) = (kg) 其中： 96%— 淀粉糖化转化率 65%— 发酵糖酸转化率 沈阳化工大学学士学位论文 3 基础恒算 10 94%— 谷氨酸提取率 95%— 精制收率 — 倒灌率 % ③ 1000kg 工业淀粉 (86%玉米淀粉 )生产 100% MSG 的量 86%＝ (kg) ④ 淀粉单耗 ⅰ 生产 1000kg100% MSG 理论上消耗纯淀粉量： 1000＝ (t) ⅱ 生产 1000kg100% MSG 理论上消耗工业淀粉量： % 1000＝ (t) ⅲ 生产 1000kg100% MSG 消耗纯淀粉量： 1000＝ (t) ⅳ 生产 1000kg100% MSG 消耗工业淀粉的量： 1000＝ (t) ⑤ 总收率 ： 总收率 = 理论产量实际产量 100％＝ 100%＝ % ⑥ 淀粉利用率 ： 100%=% ⑦ 生产过程总损失 ： 100%－ %=% 物料在生产过程中损失的原因 [5]： ⅰ 糖化转化率未达到理论值。 ⅱ 发酵过程中部分糖消耗于 生长菌体及呼吸代谢，残糖高，灭菌损失，产生其他物质。 ⑧ 原料及中间品计算 沈阳化工大学学士学位论文 3 基础恒算 11 ⅰ 工业淀粉日用量 ： =(t/d) ⅱ 糖化液量 纯糖： %%86%=(t/d)。 折算为 24%的糖液 ： =(t/d) ⅲ 发酵液量 ： ： 纯 Glu 量： 65%=(t/d) 折算为 11g/dl的发酵液：=(t/d) = 其中： — 为发酵液的相对密度 ⅳ 日提取 Glu 量： 纯 Glu 量 ： 94%=(t/d) 折算为 90%的 Glu 量： (t/d) ⅴ 日排出废母液量 (采等电 离回收法，以排出之废母液含为 %计算 ) ()/%=(t/d) 〔 3〕总物料衡算结果 表 3 年产 万吨味精总物料衡算结果列汇总 (工业原料中淀粉含量 86%) 项目 每吨 100%MSG 的原料及中间品 日用量 工业原料 (t) 糖液 (24％ ) (t) 谷氨酸 (90％ )(t) MSG(100％ )(t) 1/0 排出 ％谷氨酸废母液 18 制糖工序的物料衡算 ⑴ 淀粉浆量及水量 ： 淀粉加水比例为 1:， 1000kg 工业淀粉产淀粉浆 1000(1＋ )=3500(kg)，加水量为 25530kg。 ⑵ 粉浆干物质浓度： 沈阳化工大学学士学位论文 3 基础恒算 12 3500%861000100%=% ⑶ 液化酶量 ： 使用液体 α— 淀粉酶 (占淀粉浆总量的 %) 3500%=(kg) ⑷ CaCl2 量 ： 3500%=(kg) ⑸ 糖化酶量 ： (用液体糖化酶 )3500%=(kg) (6) 糖化液产量 ： %24 %%8610 00  =(kg) 24%糖液的相对密度为 则体积为 . =(L) (7) 加珍珠岩量 ： (为糖液的 %) %=(kg) ⑻ 滤渣产量 ： (含水 70%废珍珠岩 ) %701  =(kg) ⑼ 生产过程进入的蒸汽和洗水量 ： ＋ － 357420－ (3)－ =(kg) ⑽ 衡算结果： 年产 万吨味精 )根据总物料衡算 ， 日投入工业淀粉 吨 . 表 4 制糖工序物料衡算汇总 进入系统 离开系统 项目 物料比例 (kg) 日投料量 (kg) 项目 物料比例 (kg) 日投料量 (kg) 工业淀粉 1000 102120 糖液 配料水 2500 255300 滤渣 液化酶 CaCl2 糖化酶 珍珠岩 洗水和蒸汽 累计 累计 沈阳化工大学学士学位论文 3 基础恒算 13 连续灭菌和发酵工序的物料衡算 ⑴ 发酵培养基数量： ① 1000kg 工业淀粉 ， 得到 24%的糖液 kg， 发酵初始糖浓度 ， 其数量为 ： % % 99 35 =(L) g/dl的糖液相对密度为 ，糖液质量为： =(kg) ② 配料 按放罐液体积计算 ： %% =(L) 玉米浆 ： %(w/v)=(kg) 甘蔗糖蜜 ： %(w/v)=(kg) 无机盐 (P、 Mg、 K 等 ) %(w/v)=(kg) 配料用水 ： 配料时培养基中含糖量不低于 19%， 向 24%的糖液中加水量为 ： %19 % 99 35  － =(kg) ③ 灭菌过程中加入蒸汽量及补水量 ： － － － 2－ =(kg) ④ 发酵零小时数量验算 ： ＋ ＋ 2＋ ＋ =(kg) 其体积为 =(L)， 与以上计算一致 . ⑵ 接种量 ： 1%(w/v)=(L). =(kg) ⑶ 发酵过程加液氨数量为发酵液体积的 %.则液 氨的量为 ： %(w/v)=(kg) 液氨溶重为 ， 则液氨的体积为 ： 沈阳化工大学学士学位论文。