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

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