年产-12500吨味精发酵罐的设计.doc

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1、第一章物料衡算1.1年产12500吨味精的发酵罐设计1.L-Glu化学名称为L型谷氨酸，分子式为C5H9O4N，相对分子质量为147.13MSG一水谷氨酸钠，相对分子质量为188.132、设计所需技术参数生产周期＜48h，每年生产日为300天，年产MSG的量：12500吨(含10000吨98%MSG，2500吨81%MSG)第一部分物料衡算1.总物料衡算年产12500吨MSG，折算为100%MSG（纯度98%占75%，纯度81%占25%）后得年产和日产量为：年产量：10000×98%+2500×8

2、1%=11825吨日产量：11825/300=39.42吨⑴．葡萄糖生成谷氨酸的总反应式：2C6H12O6+(H2N)2CO+3O2----2C5H9O4N+3CO2+5H2O180147.13谷氨酸对糖的理论转化率：147.13/180=81.74%MSG对谷氨酸的产率：（146.13+24+18）/147.13=1.28⑵．淀粉水解为葡萄糖的总反应式为：（C6H10O5)n+nH2O-----nC6H12O6葡萄糖对淀粉的理论转化率为：180/162=1.11氨基酸的总收率为：（98%×50%

3、×80%×90%）/81.74%=43.16%以1t淀粉为基准，进行物料衡算：1t纯淀粉理论上能产生100%MSG的量为：1000×1.11×81.74%×1.28=1162.41kg1t纯淀粉实际上能生产100%MSG的量为：1000×98%50%80%90%×1.28=451.59kg1t工业淀粉（含86%玉米淀粉）实际上能生产100%MSG的量为：1000×98%×50%×80%×90%×86%×1.28=388.37kg因此，相对于1t纯MSG的淀粉消耗量为：1000/（98%×50%×8

4、0%×90%×86%×1.28）=2574.92kg生产1t100%MSG理论上消耗纯淀粉的量为：1000/（1.28×81.74%×1.11）=861.06kg生产1t100%MSG实际上消耗纯淀粉的量为：1000/（1.28×98%×50%×80%×90%）=2214.43kg生产1t100%MSG理论上消耗工业淀粉的量为：861.06/86%=1001.23kg生产1t100%MSG实际上消耗工业淀粉的量为：2214.43/86%=2574.92kg淀粉利用率：1001.23/2574.92

5、=38.88%各单元操作的总量为：⑴．工业淀粉日耗量：11825/（1.28×90%×50%×80%×98%×86%×300）=101.49t⑵每日淀粉转化为糖的总量：101.49×86%×98%=85.54t若终糖液浓度为24%（密度1.09），总糖液量的体积为：85.54/（24%×1.09）=326.99m3⑶.由工艺指标产酸率8.0g/100mL，则发酵液量的体积为：85.54×50%/0.08=534.63m3若发酵液密度为1.05，发酵液的总量为：85.54/(16.4%×1.05)=

6、496.75m3⑷.经等点点沉淀和离子交换后，一般母液含谷氨酸1-3%的量，取1g/100mL，剩余谷氨酸母液的量为：11825/1.28=9238.28kg（300×85.54×50%-9238.28）/0.01=m3汇总如下：年产12500吨味精工厂生产工艺物料衡算总表：项目以玉米淀粉为例生产10000吨100%MSGt/d原料淀粉t24%糖液量t90%的谷氨酸量t100%MSG量t排出含0.7%Glu的废液量t2.各单元操作物料衡算：A.双酶法制糖工段的物料衡算。双酶法制糖液化过程中加入纯碱

7、调节pH，加入氯化钙稳定酶的活性，糖化过程中加入草酸调节pH，下面根据缓冲液体系达到糖化pH来计算所需的纯碱、草酸、氯化钙的量：（1）.100g淀粉制得的糖为：终24%糖液的体积为：100g干淀粉中和至pH=7.0时需0.1mol/L的NaOH15.7mL。加入糖化酶0.017%（对淀粉浆的w/w），加入液化酶0.043%（对淀粉浆的w/w），加入氯化钙0.043%（对淀粉浆的w/w），珍珠岩0.15%（对淀粉浆的w/w）。制糖工艺物料衡算表：进入糖化过程的物料离开糖化过程的物料项目物料比例kg日

8、投料量kg项目物料比例kg日投料量kg工业淀粉糖化酶配料水糖化液液化酶珍珠岩氯化钙滤渣B.连续灭菌过程及发酵工段物料衡算：（1）.蒸汽带入的冷凝水量：（2）.长菌过程中水量的增加：糖的消耗用于呼吸的约占20%（其中50%用于菌体合成），用于发酵的约占80%。长菌过程：4C6H12O6+(H2N)2CO→2C8H18O4N+9CO2+3H2O呼吸代谢：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O.产酸过程中水量增加：产酸：2C6H12O6+(H2N)2CO+3O2→2C5H9O4N+3