年产4万吨味精工厂生产工艺设计

III年产4万吨味精厂生产工艺设计摘要：味精，学名“谷氨酸钠”。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4万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。productivetechnologydesignedforthemonosodiumglutamateIIIfactorywhichproduce40,000tonsperyearAbstract：Monosodiumglutamate(MSG)isthesodiumsaltofthenon-essentialaminoacidglutamicacid，whichisthefinalresolveproductfromprotein.Ifwedilutethesaltwith400timeswater,wecan’ttastesaltyanymore.Ifwedilutethesucrosewith200timeswater,wecan’ttastesweetnesstoo.Butevenif3000timeswater,Monosodiumglutamatestilltasteflavor.Monosodiumglutamateisamodernspicemadeoffoodbyusingmicrobialfermentation.Thisproductivetechnologydesignedforthemonosodiumglutamatefactorywhichproduces40,000tonsperyearbyDoubleEnzyme、Sugarfermentationinglutamicacidandanisoelectricpointofextractiontoproduceglutamicacid.Weknowthroughpretreatmentofrawmaterial、fermentation、extractiontolearnMonosodiumglutamate’sproductionmethodsandproductionprocess.Accordingtoitssituation,choosethewaytofermentationwhichsuitforproductionprocess.Atthesametimebalancethematerial、heatandchoosetheequipment.Finallydrawoutthefermentationprocessflowdiagramandfloorplan.Thetechnologicalprocessofthisdesignis:Fermentationpretreatment（Seeddevelopment；Pretreatmentofrawmaterials；Systemsterileair）→fermentation→Isoelectricpointofextraction→neutralizationtoProductionofMSG→Concentrationcrystal→processingandrepacking.thisproductivetechnologydesignedhasmanytraits.Suchas,well-knitstructure,pithyquickcontrol,lastingattacked,lesssledgecapacity,anditsrunningandmanagementisuncomplicated.Keywords:MSG;DoubleEnzyme;Sugarfermentation;IsoelectricpointofextractionV目录1前言....................................................................11.1研究的意义及目的.....................................................11.2研究目标和关键问题...................................................11.3研究现状和内容.......................................................12工艺流程选择及说明.......................................................12.1工程概况.............................................................12.1.1工厂概况........................................................12.1.2设计依据........................................................12.1.3设计范围........................................................12.1.4设计原则........................................................22.2味精发酵工艺流程.....................................................22.2.1建设规模........................................................22.2.2处理工艺流程的选择..............................................22.2.3处理工艺路线的确定..............................................22.3主要处理构筑物设计及选型.............................................43工艺流程计算.............................................................53.1味精厂计算与构筑物设计...............................................53.1.1谷氨酸发酵的物料衡算............................................53.1.2谷氨酸发酵的热量衡算............................................83.1.3谷氨酸发酵的水平衡计算.........................................133.1.4谷氨酸发酵的无菌氧气耗量衡算...................................143.1.3设备设计与选型.................................................154主要参考文献............................................................20发酵罐附图...............................................................2011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，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，在计算的基础，能够发现并解决问题，并且有清晰的工厂布局理念，能够合理规划布局.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以及在该生产工艺中要注意的问题和改进方法，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以及对整个生产地的合理布局。1.3研究现状和内容本设计为年产4万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4～10万吨，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4万吨左右的要求22.1.4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4万吨左右。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。3图2-1味精厂生产工艺【2】斜面培养摇瓶扩大培养种子罐扩大培养预处理水解过滤淀粉水解糖配料发酵空气压缩机冷却气液分离过滤除菌等电点调节沉淀离心粗谷氨酸溶解中和制味精母液离子交换处理粗谷氨酸溶液粗谷氨酸除铁过滤脱色浓缩结晶离心小结晶干燥拌盐粉碎粉状味精大结晶干燥过滤成品味精4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主要设备一览表位号设备名称台数规格与型号材料备注F301-311发酵罐19∮5000×1000mmA3钢专业设备F321-326二级种子罐10∮1400×2800mmA3钢专业设备F331-336一级种子罐10∮400×800mmA3钢专业设