年产5万吨味精工厂生产工艺设计实现项目可行性方案.docx
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年产5万吨味精工厂生产工艺设计实现项目可行性方案
年产5万吨味精工厂生产工艺设计内容方案
课程名称：
生化工程设备
一、课程设计内容
1、通过查阅啤酒（味精）生产工艺的有关资料，熟悉目前啤酒（味精）生产的基本工艺流程。
2、进行糖化、发酵车间物料衡算和热量衡算等。
3、糖化车间设备设计及选型。
4、发酵种子罐、发酵罐的选型及大小尺寸的计算。
5、绘制糖化锅、发酵罐设计图。
6、撰写课程设计说明书
二、课程设计的要求
（一）、设计规模要求
全班按学号分为10组（其中末尾为1、3、5、7、9，设计啤酒工厂；末尾为0、2、4、6、8，设计味精工厂）。
学号末尾
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
设计规模（万吨/年）
4
14
5
18
6
22
7
26
9
30
（二）、课程设计说明书要求
学生在课程设计过程中可相互讨论，但要求各自独立完成并撰写设计说明书，设计说明书一般要求在5000字以上，具体内容如下：
1．前言
2．设计任务和设计基本依据
3．工艺设计
主要包括流程选择、生产工艺、物料衡算和热量衡算等。
4．设备设计或设备选型
主要包括设备选型和设备大小的计算等。
5．收获与体会
6．参考文献
三、课程设计应完成的工作
1．课程设计说明书一份
2．糖化锅（啤酒）或发酵罐（味精）设计图1张
四、课程设计进程安排
集中讲授
实训及答疑
1
设计动员、下达设计任务书
2课时（十一周周一第1,2节，HF104）
2
查阅资料
12
3
设计计算
2课时（十一周周三第1,2节，HF104）
26
设计计算
4课时（十二周周二第1,2,3,4节，HF105）
4
绘图
2课时（十二周周三第1,2节，HF105）
8
5
整理、修改说明书、制作PPT
2课时（十二周周四第1,2节，HH201）
10
6
设计小结、考核
4课时（十二周周五第1,2,3,4节，HH501）
8
合计
16
64
五、主要参考资料
吴思方主编.生物工程工厂设计概论.中国轻工业出版社.2009.7
教研室主任签名：
年月日
摘要
味精，学名“谷氨酸钠（C5H8NO4Na）”。
谷氨酸是氨基酸的一种，也是蛋白质的最后分解产物。
我们每天吃的食盐用水冲淡400倍，已感觉不出咸味，普通蔗糖用水冲淡200倍，也感觉不出甜味了，但谷氨酸钠，用于水稀释3000倍，仍能感觉到鲜味，因而得名“味精”。
味精是采用微生物发酵的方法由粮食制成的现代调味品。
本设计为年产5万吨味精厂的生产工艺，通过双酶法、谷氨酸中糖发酵以及一次等电点提取工艺生产谷氨酸钠。
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。
最后，画出发酵工段的工艺流程图和平面布置图。
本设计的工艺流程为
发酵预处理（种子培养、原料预处理，制无菌空气）→发酵→等电点提取→中和制味精→浓缩结晶→精制分装。
该处理工艺具有结构紧凑简洁，运行控制灵活等特点。
为味精生产的理想途径。
具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。
关键词：
谷氨酸钠、双酶法、糖发酵、等电点提取。
productivetechnologydesignedforthemonosodiumglutamatefactorywhichproduce50,000tonsperyear
Abstract
Monosodiumglutamate（MSG）isthesodiumsaltofthenon-essentialaminoacidglutamicacid，whichisthefinalresolveproductfromprotein.Ifwedilutethesaltwith400timeswater,wecan’ttastesaltyanymore.Ifwedilutethesucrosewith200timeswater,wecan’ttastesweetnesstoo.Butevenif3000timeswater,Monosodiumglutamatestilltasteflavor.
Monosodiumglutamateisamodernspicemadeoffoodbyusingmicrobialfermentation.
This productive technology designed for the monosodium
glutamate factory which produces 50,000 tons per yearbyDoubleEnzyme、Sugarfermentationinglutamicacidandanisoelectricpointofextractiontoproduceglutamicacid.Weknowthroughpretreatmentofrawmaterial、fermentation、extractiontolearnMonosodiumglutamate’sproductionmethodsandproductionprocess.Accordingtoitssituation,choosethewaytofermentationwhichsuitforproductionprocess.Atthesametimebalancethematerial、heatandchoosetheequipment.Finallydrawoutthefermentationprocessflowdiagramandfloorplan.
Thetechnologicalprocessofthisdesignis:
Fermentationpretreatment（Seeddevelopment；Pretreatmentofrawmaterials；Systemsterileair）→fermentation→Isoelectric pointof extraction→neutralizationtoProductionofMSG→Concentrationcrystal→processingandrepacking.
thisproductivetechnologydesignedhasmanytraits.Suchas,well-knitstructure,pithyquickcontrol,lastingattacked,lesssledgecapacity,anditsrunningandmanagementisuncomplicated.
Keywords:
MSG;DoubleEnzyme;Sugarfermentation;Isoelectric pointof extraction
1前言
1.1研究的意义及目的
为加强对味精发酵的理解。
了解味精发酵的工艺流程，主要熟悉味精发酵过程中对发酵罐、种子罐、搅拌器和冷却管尺寸和材料的选取及物料平衡、热平衡、水平衡和无菌空气平衡的计算。
1.2研究目标和关键问题
研究目标是理清味精发酵的流程工艺及生产工艺，关键问题是对味精发酵过程中涉及的发酵罐、种子罐、搅拌器和冷却管尺寸和材料的选取及物料平衡、热平衡、水平衡和无菌空气平衡的计算。
1.3研究现状和内容
本设计为年产5万吨味精厂的生产工艺，通过双酶法、谷氨酸中糖发酵以及一次等电点提取工艺生产谷氨酸钠。
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。
最后，画出发酵工段的工艺流程图和平面布置图。
2工艺流程选择及说明
2.1工程概况
2.1.1工厂概况
一般的味精厂年产味精5～10万吨，生产过程主要为：
发酵预处理（种子培养、原料预处理，制无菌空气）→发酵→等电点提取→中和制味精→浓缩结晶→精制分装。
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，供水管路输送到各个生产需求部位。
2.1.2设计依据
1.生物工程工厂设计概论。
【1】
2.味精的相关资料。
2.1.3设计范围
本工程的设计范围为：
生产味精的量达到年产5万吨左右的要求
2.1.4设计原则
1．采用先进、合理、成熟可靠的处理工艺，并具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。
2.工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的灵活性和调节余地、能适应水质、水量的变化，确保出水稳定，达标排放。
3.在运行过程中，便于操作管理，便于维修，节省动力消耗和运行费用。
2.2味精发酵工艺流程
2.2.1建设规模
生产味精的量达到年产5万吨左右。
2.2.2处理工艺流程的选择
1.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。
2.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，供水管路输送到各个生产需求部位。
2.2.3处理工艺路线的确定
通过上述分析比较，其工艺流程如图2-1所示。
图2-1味精厂生产工艺【2】
图2-2谷氨酸发酵的工艺流程【3】
2.3主要处理构筑物设计及选型
主要设备见表2-2。
表2-2主要设备一览表
3工艺流程计算
3.1味精厂计算与构筑物设计
3.1.1谷氨酸发酵的物料衡算
⑴主要技术指标【4】
指标名称
单位
指标数
指标名称
单位
指标数
生产规模
t/a
50000
发酵初糖
Kg/
150
生产方法
中糖发酵，等电点-离子交换提取
淀粉糖化转化率
%
108
年生产天数
产品日产量
d/a
t/a
300
167
流加高浓糖
糖酸转化率
Kg/
%
500
60
产品质量
纯度99%
麸酸谷氨酸含量
%
95
倒罐率
%
0.2
谷氨酸提取率
%
95
发酵周期
h
40
味精对谷氨酸产率
%
122
⑵主要原材料质量指标
淀粉原料的含量为80%，含水14%
⑶二级种子培养基（g/L）
水解糖50，糖蜜20，磷酸二氢钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆5～10，泡敌0.6，生物素0.02mg，硫酸锰2mg/L，硫酸亚铁2mg/L。
⑷发酵初始培养基（g/L）
水解糖150，糖蜜
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