齐齐哈尔大学
毕业设计
题目年产量3万吨味精厂发酵工段的设计学院食品与生物工程学院
专业班级生物工程 092班
学生姓名解连萌
指导教师李琰
成绩
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。
Abstract
Monosodium glutamate (MSG) is the sodium salt of the non-essential amino acid glutamic acid，which is the final resolve product from protein. If we dilute the salt with 400 times water, w e can’t taste salty any more. If we dilute the sucrose with 200 times water, we can’t taste sweetness too. But even if 3000 times water, Monosodium glutamate still taste flavor.
Monosodium glutamate is a modern spice made of food by using microbial fermentation.
This productive technology designed for the monosodium
glutamate factory which produces 50,000 tons per year by Double Enzyme、Sugar fermentation in glutamic acid and an isoelectric point of extraction to produce glutamic acid. We know through pretreatment of raw material、fermentation、extraction to learn Monosodium glutamate’s production methods and production process. According to its situation, choose the way to fermentation which suit for production process. At the same time balance the material 、heat and choose the equipment . Finally draw out the fermentation process flow diagram and floor plan. The technological process of this design is:
Fermentation pretreatment（Seed development；Pretreatment of raw materials；System sterile air）→fermentation→Isoelectric point of extraction→neutralization to Production of MSG→Concentration crystal→processing and repacking.
this productive technology designed has many traits. Such as, well-knit structure, pithy quick control, lasting attacked, less sledge capacity,and its running and management is uncomplicated.
Key words:MSG;Double Enzyme;Sugar fermentation; Isoelectric point of extraction
目录
摘要 ............................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................................ II 第1章绪论.. (1)
1.1 味精简介 (1)
1.2 味精的营养价值 (1)
1.3 味精生产历程 (2)
1.4 本课题的研究意义、设计指导思想及设计范围 (2)
1.4.1 本课题的研究意义 (2)
1.4.2 设计指导思想 (3)
第2章工厂概况 (4)
2.1 厂址选择 (4)
2.1.1 选厂原则 (4)
2.1.2 厂址选择 (4)
2.2 生产规模 (4)
2.3 味精生产工艺 (5)
2.3.1 原料预处理及淀粉水解糖制备 (5)
2.3.2 种子扩大培养及谷氨酸发酵 (5)
2.3.3 谷氨酸的提取及谷氨酸单钠的制备 (5)
2.3.4 味精的精制 (6)
2.4 谷氨酸提取操作中的要点 (6)
2.5 味精生产工艺概述 (7)
3.1 生产能力 (9)
3.2 总物料衡算 (9)
3.2.1 1000㎏纯淀粉理论上产100%的MSG的量 (9)
3.2.2 1000㎏纯淀粉实际产100%的MSG (10)
3.2.3 1000㎏商品淀粉（含量86%的玉米淀粉）产100%的MSG (10)
3.2.4淀粉单耗 (10)
3.2.5总收率 (10)
3.2.6淀粉利用率 (10)
3.2.7生产过程中总损失 (10)
3.2.8原料及中间品计算 (10)
3.2.9总物料衡算结果 (11)
3.3 制糖工序的物料衡算 (11)
3.3.1淀粉浆量及加水量 (11)
3.3.2粉浆干物质浓度 (11)
3.3.3加酶量 (12)
CaCl量 (12)
3.3.4
2
3.3.5糖化酶量 (12)
3.3.6糖化液产量 (12)
3.3.7过滤糖渣量 (12)
3.3.8生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量 (12)
3.3.9衡算结果 (13)
3.4 配料、连续灭菌和发酵工序 (13)
3.4.1发酵培养和用糖量 (13)
3.4.2发酵配料 (14)
3.4.3 配料用水 (14)
3.4.4 接种量 (14)
3.4.5连续灭菌过程进入的蒸汽及补加水量 (14)
3.4.6发酵过程中加入99%的液氨量 (14)
3.4.7加消泡剂量 (15)
3.4.8发酵生化反应过程中所产生的水分 (15)
3.4.9发酵过程中从排风中带走的水分 (15)
3.4.10发酵过程化验取样，放管残留及其他损失 (16)
约13㎏ (16)
3.4.11发酵终止时的数量 (16)
3.4.12衡算结果汇总表 (17)
3.5 谷氨酸提取车间物料衡算 (17)
3.5.1中和等电工序 (17)
3.5.2离交工序 (18)
3.5.3提取车间物料衡算验算 (20)
3.6 精制车间物料衡算 (20)
3.6.1中和脱色工序 (20)
3.6.2精制工序 (22)
3.6.3精制过程物料衡算图 (23)
4.1 液化工序热量衡算 (26)
4.1.1液化加热蒸汽量 (26)
4.1.2液化液冷却用水量 (27)
4.2 糖化工序热平衡说明 (27)
4.3 连续灭菌和发酵工序热量衡算 (27)
4.3.1培养液连续灭菌用蒸汽量 (28)
4.3.2培养液冷却用水量 (29)
4.3.3发酵罐空消灭菌蒸汽量 (29)
4.3.4发酵过程产生的热量及冷却水用量 (30)
4.4 谷氨酸提取工序热量衡算 (31)
4.5 谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (32)
4.5.1热平衡与计算蒸汽量 (32)
4.5.2二次蒸汽冷凝所消耗冷却水量 (33)
4.6 干燥过程的热量衡算 (34)
4.6.1干燥时蒸发水量 (34)
4.6.2味精干燥过程所需热量 (34)
4.6.3味精干燥过程需空气量 (35)
4.6.4味精干燥过程中耗用蒸汽量 (35)
4.7 溴化锂制冷机所用蒸汽量 (36)
4.8 生产过程中耗用蒸汽衡算汇总及平衡图 (36)
4.8.1衡算结果 .............................................................................................................. 36 4.8.2生产过程蒸汽耗用汇总表 .................................................................................. 36 4.8.3平衡图 (36)
第5章 全厂水衡算 (38)
5.1 糖化工序用水量 (38)
5.1.1配料用水量（新鲜水） ...................................................................................... 38 5.1.2液化液冷却用水量 .............................................................................................. 38 5.2 发酵配料及培养基灭菌后冷却用水量 . (38)
5.2.1发酵罐配料用水量 .............................................................................................. 38 5.2.2培养基冷却冷却用水量 ...................................................................................... 38 5.3 发酵过程所用冷却量 ..................................................................................................... 38 5.4谷氨酸提取工序冷却用水量 .......................................................................................... 39 5.5 中和脱色工序用水量 .. (39)
5.5.1配料用水 .............................................................................................................. 39 5.5.2洗碳柱及碳柱再生用水 ...................................................................................... 39 5.6 精制工序用水量 ........................................................................................................... 39 5.6.1结晶过程加水 .. (39)
5.6.2结晶冷却水 .......................................................................................................... 40 5.7 动力工序用水量 .. (40)
5.7.1 锅炉用水 ............................................................................................................. 40 5.7.2空压机用水 .......................................................................................................... 40 5.8 用水汇总及水平衡图 (40)
5.8.1新鲜水用量（平均量3
m /h ）及味精单耗水量 ................................................ 40 5.8.2循环水平均量（3
m /h ） (40)
5.8.3蒸汽冷凝水 .......................................................................................................... 40 5.9 用水平衡图 ................................................................................................................... 41 第6章 设备选型 (42)
6.1 等电灌 ............................................................................................................................ 42 6.2 离子交换工艺 ............................................................................................................... 43 6.3 母液暂存罐 ................................................................................................................... 43 6.4 母液沉降罐 ................................................................................................................... 44 6.5 板框压滤机 ................................................................................................................... 44 6.6 柱前贮罐 ....................................................................................................................... 44 6.7 炭柱 ............................................................................................................................... 45 6.8 脱色液贮罐 ................................................................................................................... 45 6.9 加水罐 ........................................................................................................................... 45 6.10 结晶罐 . (45)
6.10.1二次蒸汽出口管径 ............................................................................................ 45 6.10.2进料口 ................................................................................................................ 46 6.10.3蒸汽进口 (46)
每台耗冷量：5.8t/h,操作压力0.3MPa ，密度3
1.650kg/m ρ ，则
/s
0.9764m /h 3514.9m 1
1.651000
5.8V 33==??=353mm 0.353m 10
3.140.976
4πv 4V d ==??==
........................................................... 46 6.10.4放料口 . (46)
6.10.5冷料水入口 ................................................................................................................ 46 6.11 助晶槽 ......................................................................................................................... 46 6.12 味精离心机 ................................................................................................................. 47 6.13 流化床干燥机 ............................................................................................................. 47 6.14 液氨贮罐 ..................................................................................................................... 47 6.15 浓硫酸贮罐 ................................................................................................................. 47 参考文献......................................................................................................................................... 49 [1]张克旭．氨基酸发酵工艺学，中国轻工业出版社，1992：279-280。 ............................... 49 致谢 (50)
第1章绪论
1.1 味精简介
味精是人们熟悉的鲜味剂，又称谷氨酸钠，是L—谷氨酸单纳盐（Mono sodium glutamate）的一水化合物（HOOC-CH2CH(NH2)-COONa H2O）,又命名为u-氨基戊二酸单钠一水化合物。它含有一分子结晶水，其分子式为
HOOC-CH
2CH(NH
2
)-COONa H
2
O，分子量187.13。具有旋光性，有D-型和L-型两种
光学异构体。谷氨酸跟碱作用生成谷氨酸一钠，如果碱过量，则生成不具有鲜味的谷氨酸二钠。
味精为八面柱状晶体，不溶于纯酒精、乙醚及丙酮等有机溶剂，易溶于水，相对密度为1.65，熔点195℃，在120℃以上逐渐失去分子中的结晶水。
味精的比旋光度[ ]=+25.16（C=10，2NHCl）。0.2%味精溶液的pH为0.7。
味精的主要成分为谷氨酸钠，具有旋光性，有D-型和L-型两种光学异构体。此外还含有少量食盐、水分、脂肪、糖、铁、磷等物质。
纯的味精外观为一种白色晶体状粉末。味精易溶于水，当它溶于水（或唾液）时，会迅速电离为自由的钠离子和谷氨酸阴离子。
1.2 味精的营养价值
首先，味精能增进菜肴的鲜味，促进食用者的食欲，能够刺激消化液的分泌，有助于食物在体内的消化吸收。
其次，味精经口食入后，很快在消化道被分解为谷氨酸进入血液输送到肌体各部，参与各种生理必须的蛋白质的合成，谷氨酸是自然界存在的二十种氨基酸之一，是组成蛋白质的基本结构。
再次，谷氨酸还具有特殊功能，在人体内起着十分重要的生理作用：(1)谷氨酸在人体内通过转氨酶的作用将其分子中的氨基转移给丙氨酮酸，形成丙氨酸。(2)谷氨酸与血液中的氨形成无毒的谷氨酰氨，使血液中氨的浓度下降，减少氨中毒的危险性。(3)谷氨酸在体内与胱氨酸、甘氨酸结合形成谷胱甘肽。该化合物是一种很有效的抗氧化剂，对于延续衰老，促进疾病恢复均有好处。能够分解体内代谢过程中所产生的过氧化物，避免肌体遭受过氧化物的侵害，有利于维持身体健康。(4)谷氨酸在体内能够形成氨基丁酸，它是一种神经递质，帮助神经的传导。
1.3 味精生产历程
味精生产大致经历了三个大的阶段：
第一阶段：最早的味精制造方法就是从天然的食物材料中抽取，例如：将海带以热水煮过，取其汤液浓缩后即可得到含有味精的浓缩液或调味粉。
第二阶段：最早商业化制造味精的原料是面筋。面筋即是面粉中的蛋白质，采用的方法是蛋白质水解法，因为面筋的来源丰富，且含有高达23%的麸胺酸，最适合做为制造味精的原料。
第三阶段：1958年利用微生物生产味精的发酵技术开发成功，主要是利用葡萄糖、果糖或蔗糖为碳源，经特别筛选的味精生产菌种吸收代谢后，合成大量的麸氨酸，是属于生物合成的天然氨基酸。这些特别筛选的微生物会将糖蜜中的糖转变成麸氨酸。每消耗一公斤的糖，约可产生0.5公斤的麸氨酸，生产效率非常高。
受经济危机影响，全球经济大幅缩水，国外的餐饮业大幅受到影响，味精工业的发展自然受到冲击，我国味精产业由于主要以内销为主，影响不大，又由于国家大幅扩大内需，是以发展前景乐观。
1.4 本课题的研究意义、设计指导思想及设计范围
1.4.1 本课题的研究意义
味精是一种安全可靠的食品添加剂，它能够增加菜肴的色、香、味，促进食欲，有益于人体健康。市场需求量大，已成为家家户户菜肴之必备辅助食品。
初步估算，中国大陆增鲜消费品市场的容量超过300亿元，占调味品行业总体容量的近25%，其中，以味精为代表的传统增鲜调味品直接市场容量又占到70%以上，可以说，味精是目前中国大陆增鲜调味品市场最重要的品种。专家预测，味精年产量将保持8%-10%左右的增速。
基于味精需求量之大、前景之好，本毕业设计选题为年产5万吨味精生产工艺初步设计。工艺是要不断创新、不断寻求更高效合理的生产途径及更环保的生产方法的，而原有味精生产工艺在某些方面不够理想，因此在这里加以改进，并在原有味精生产工艺基础上开发结合新工艺、新技术，使味精的生产在某些方面达到一个突破，使整个流程更加完善。
另外，做年产5万吨味精生产工艺初步设计能够结合大学四年学过的很多知识，使我对生产工艺、物料衡算、设备选型等更加熟悉、有更全面的掌握，使所
学知识更加扎实并且融会贯通，是大学四年课程的一个很好的总结。
1.4.2 设计指导思想
（1）查阅大量文献，加大科技含量，采用先进、可靠、合理、经济的工艺。
（2）尽量在生产过程中实现资源的全面综合利用，可以大幅度降低能量消耗。
（3）坚持环境保护，采取可靠的治理措施，强化洁净工艺技术，做到达标排放。
1.4.3 设计范围
（1）原料粉碎、液化、糖化、扩培、发酵、提取、精制、污水处理。
（2）与上述工序配套的设备、自控、电气、土建、给排水管道等。
（3）本设计为今后的发展留有一定的空间。
第2章工厂概况
2.1 厂址选择
2.1.1 选厂原则
①地价合理，有发展空间，自然环境适宜发酵生产，远离居民区，选非耕田，有国家批准的土地使用证明。
②水源充足(经钻井试验)，水质好，有通畅的排水渠道。
③原辅料，能源丰富价廉，运输便捷。
④对治理污染有良好条件。
⑤当地政府优惠政策落实有保证。
2.1.2 厂址选择
选择山西省侯马市。
空地：侯马市地处山西省临汾市南部，处于临汾、运城、晋城三市及晋、冀、豫三省中间。位于汾河与浍河交汇处，东临曲沃，西接新绛，南连闻喜，北靠襄汾。市境内地势较平坦，属晋南盆地的一部分。该市空地充足，适合建厂。
交通：侯马市土地肥沃，该厂位于市东郊，有得天独厚的交通优势，同蒲、侯月、侯西铁路交汇，公路有晋韩、大运高速路，交通便利。在此建厂能方便原辅料的运输，降低运输成本。
气温：全年平均气温12.6℃，一月最冷，平均-2.4℃；七月最热,平均气温26.1℃。全年无霜期平均约197天。气候条件较好，适合发酵生产。
降水：年平均降水量492.1㎜，水利条件较好。
总的来说，山西省侯马市原料、燃料及电力十分充足，交通便利，适合建造味精厂。
2.2 生产规模
味精厂的生产规模为年产5万吨，其次是建厂的交通、运输、水、电、原料供应、污水处理等，而市场占有率是由品牌和生产成本决定，主要是后者。生产成本低，市场开拓就有潜力。
生产成本主要取决于以下4个方面：①地区优势（包括原材料、动力价格和
地方政策等）；②技术水平和管理水平；③规模效益（在生产规模较小时，如年产量2万吨以下，增加产量，明显降低成本，但产量较大时，影响不大）；④运转费用（取决于设备设计、设备配套和技术管理等）。
生产成本的降低应从建厂开始，应重视合理设计设备，合理进行设备配套，将产量规模与设备规模结合，降低运作费用；选择先进的生产工艺和强化技术管理，提高技术水平，降低单耗[2]。
2.3 味精生产工艺
2.3.1 原料预处理及淀粉水解糖制备
（1）原料预处理
此工艺操作的目的在于初步破坏原料结构，以便提高原料的利用率，同时去除固体杂质，防止机器磨损。
（2）淀粉水解糖制备
由于谷氨酸生产菌不能直接利用淀粉作为碳源，因而必须将淀粉水解为葡萄糖，才能供发酵使用。淀粉水解为葡萄糖先要进入液化阶段，然后再与糖化酶作用进入糖化阶段。
2.3.2 种子扩大培养及谷氨酸发酵
（1）种子扩大培养
在生物化工中菌种的优良与否直接影响到发酵产物的质量和产量，所以有专门的菌种培养和保藏设备，在微生物学上利用自然选育来防止菌种退化。
谷氨酸发酵
谷氨酸发酵开始前，首先必须配制发酵培养基，并对其作高温短时灭菌处理。消毒后的谷氨酸培养液在流量监控下进入谷氨酸发酵罐，经过罐内冷却蛇管将温度冷却至32℃，接入菌种，添加氯化钾、硫酸锰、消泡剂及维生素等，通入无菌空气，菌种经一段时间适应后，发酵过程即开始缓慢进行。经过大约34小时的培养，当产酸、残糖、光密度等指标均达到一定要求时即可放罐[5]。
2.3.3 谷氨酸的提取及谷氨酸单钠的制备
该过程由等电点中和与二次中和两部分完成。
（1）谷氨酸的提取
利用氨基酸两性的性质，谷氨酸在等电点时，绝大部分分子以偶极离子状态存在，其分子在静电引力的作用下，易于形成较大的聚合体，即等电点下溶解度最低，可经长时间的沉淀得到谷氨酸。因此提取即用无机酸将发酵液的pH值
调整到等电点pH3.2处并获得谷氨酸的结晶。
（2）谷氨酸单钠的制备
二次中和（碱中和）是将上述溶液过滤得到谷氨酸结晶，加入40-60℃的温水溶解，用碳酸钠将谷氨酸溶液的pH值调至5.6。谷氨酸是两性电解质，在不同的pH 值下有不同的电离方式。pH值低，溶液中的谷氨酸浓度百分率高；pH高，溶液中的谷氨酸二钠的浓度百分率高。谷氨酸及谷氨酸二钠均无味精的鲜味，因此，碱中和时必须控制适宜的pH值，以使谷氨酸尽可能生成谷氨酸单钠。碱中和时速度要缓慢，以免中和时产生大量的二氧化碳泡沫，造成液面升高或逸出。加碱的速度过快，搅拌不均匀还会导致局部pH值过高，同样影响中和效果。中和温度要控制在70℃以内，温度过高，会使谷氨酸钠脱水，生成焦谷氨酸钠，影响产品质量与收率[5]。
2.3.4 味精的精制
谷氨酸单钠粗品经提纯、加工、包装，得到成品，即味精。
谷氨酸钠溶液经过脱色及离子交换柱除去Ca2+、Mg2+、Fe2+离子，即可得到高纯度的谷氨酸钠溶液。将纯净的谷氨酸钠溶液导入结晶罐，进行减压蒸发，当波美度达到29.5时放入晶种，进入育晶阶段，根据结晶罐内溶液的饱和度和结晶情况实时控制谷氨酸钠溶液输入量及进水量。经过十几小时的蒸发结晶，当结晶形体达到一定要求、物料积累到80％高度时，将料液放至助晶槽，结晶长成后分离出味精，送去干燥和筛选。
2.4 谷氨酸提取操作中的要点
（1）pH值
正常谷氨酸发酵液pH值为6.7左右。需要将发酵液的pH值调整至3.0—3.2之间才能达到其目的。在调整pH值过程中并非使pH值均匀下降，必须保证溶解度均匀下降，并保证溶解度的下降速度。可检测其溶解度下降规律，确定pH 值的下降速度来得以实现工艺的优化，用试纸检测pH值时必须用高纯度的谷氨酸校正pH试纸，这样才能达到pH值的准确性，达到较高的收率。
（2）温度
降低温度也是降低溶解度的方法之一。在育晶前以育晶温度的需要来进行调整；育晶至pH3.8，温度控制在不回升的基础上缓降，下降速度越慢好；pH3.8—pH终点可适当加快降温速度，避免pH、温度迭加因素影响质量；pH终点后应满开冷却水阀门尽快拉至温度终点，然后搅拌几个小时，进行沉降。理论上，温度终点越低收率越好(理论上-5℃母液会结冰，可拉至-3℃～-4℃)，但这里必须考虑其冷冻能力及生产成本(成本最为重要)，所以终点温度控制比这要高很多
2.5 味精生产工艺概述
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。
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，通过供水管路输送到各个生产需求部位。
味精发酵法生产的总工艺流程见图1。
菌种
斜面培养
摇瓶扩大培养种子罐扩大培养
原料
预处理
水解
过滤
淀粉水解糖
配料
发酵
空气
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
第3章全厂物料衡算
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
式中
F—进入系统物料量，㎏
D—离开系统的物料，㎏
W—损失的物料量，㎏
生产过程中总物料衡算
3.1 生产能力
年产味精（99%）5万吨，折算为100%的味精为49500t/a。
日产味精（99%）50000/330=151.52t/d，折算为100%味精为150t/d。
表3-1计算指标：
淀粉糖转化率98.5%
发酵产酸氯（浓度）13%
发酵对糖的转化率60%
谷氨酸提取收率96%
精制收率95%
产品淀粉中淀粉含量86%
发酵周期（含辅助时间）40h
全年工作日330d
培养菌种耗糖为发酵耗糖的 1.5%
3.2 总物料衡算
3.2.1 1000㎏纯淀粉理论上产100%的MSG的量
淀粉×113%→葡萄糖×81.7%→谷氨酸×127.2%→MSG（理论值）
1000×113%×81.7%×127.2%=1174.3㎏
式中
81.7%——谷氨酸对糖的理论转化率
1.272=147
187
纯谷氨酸相对分子质量纯味精相对分子质量==
3.2.2 1000㎏纯淀粉实际产100%的MSG
1000×1.13×98.5%×60%×（100%-1.5%）×96%×95%×1.272=763.1㎏
3.2.3 1000㎏商品淀粉（含量86%的玉米淀粉）产100%的MSG
763.1×86%=656.3㎏
3.2.4淀粉单耗
3.2.
4.1 1000㎏100%的MSG 实际消耗纯淀粉量
1000/763.1=1.310t /t
3.2.
4.2 1000㎏100%的MSG 实际消耗商品淀粉量
1000/656.3=1.524t/t
3.2.
4.3 1000㎏100%的MSG 理论上消耗纯淀粉的量
1000/1174.3=0.8516t/t
3.2.
4.4 1000㎏100%的MSG 理论上消耗商品淀粉量
0.8516/0.86=0.9902t/t
3.2.5总收率
64.98100%1174.3
763.1
100%理论产量(kg)实际产量（kg）总收率=?=?=
%
728.10/1153.5×100%=63.12%
3.2.6淀粉利用率
64.971.524
0.9902
100%实际消耗商品淀粉量理论消耗商品淀粉量用率淀粉利==?=
%
3.2.7生产过程中总损失
100%-64.97=35.03%
3.2.8原料及中间品计算
3.2.8.1商品淀粉用量
日产100%味精150t(单耗商品淀粉1.524t)，日耗商品淀粉量
150×1.524=228.6t/d
相当日耗100%淀粉
228.6×86%=196.6t/d
3.2.8.2糖化液量 日产纯糖量
228.6×86%×1.13×98.5%=218.8t/d
折算成30%的糖液
218.8/30%=729.3t/d
折算为34g/dL 的糖液
218.8/34=643.53m
3.2.8.3发酵液量 发酵液中纯GlU 量
218.8×60%=129.3t/d
折算成含GlU13g/dL 的发酵液量
129.3/13=994.63m /d 994.6×1.09=1084.1t/d
式中
1.09——发酵液的相对密度 3.
2.8.4提取GlU 量 产纯GlU 量
129.3×96%=124.1t/d
折算成90%的GlU 的量
137.9t/d 90%
124.1
3.2.9总物料衡算结果
表3-2总物料衡算结果
原料
规格
玉米淀粉原料
生产1t100%MSG
日耗产量/(t/d)
玉米淀粉/t 86% 1.524 228.6 糖液/t 30% 4.862 729.3 谷氨酸/t 90% 0.9197 137.9 味精
100%
1.0
150
3.3 制糖工序的物料衡算 3.3.1淀粉浆量及加水量
淀粉加水比例1：1.7 1t 工业淀粉用淀粉浆
1000×（1+1.7）=2700㎏
加水量1700㎏
3.3.2粉浆干物质浓度
31.85100%2700
86%
1000=??%
3.3.3加酶量
选高温α-淀粉酶，活力20000u/mL 加酶量为10u/g 干淀粉 1t 干淀粉加酶量
0.5L 500mL 20000
10
10001000==??
0.5L 液化酶质量约为0.6㎏
3.3.42CaCl 量
一般加量为干淀粉的0.15%，即1t 干淀粉加2CaCl
1.50.15%1000=?㎏
3.3.5糖化酶量
一般加糖化酶120u/g 干淀粉，如液体糖化酶为100000u/mL 则1t 干淀粉加糖化酶为
1.2L 1200mL 100000
120
10001000==??
1.2L 糖化酶的质量约为1.5㎏
3.3.6糖化液产量
3190.730%
98.5%
1.1386%1000=???㎏
30%的糖液的相当密度1.1321，相当于
1.1321×30%=34g/dL 2818.4L 1.1321
3190.7
=
3.3.7过滤糖渣量
湿渣含水70%，10㎏折干渣量
10×（1-70%）=3㎏
3.3.8生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量
3190.7+10-2700-3.6=497.1㎏
3.3.9衡算结果
表3-3制糖工序物料衡算汇总
3.4 配料、连续灭菌和发酵工序
3.4.1发酵培养和用糖量
1000㎏商品淀粉中可产100%糖量
1000×86%×1.13×98.5%=957.2㎏
其中初始发酵定容用糖占53%，即
957.2×53%=507.3
流加补料用糖占47%
957.2×47%=449.9
初糖用30%的糖液配料
169130%
507.3
=㎏ 即
1492L 34g/dL
507.3
=
初糖配13g/dL ，初定容
V=
3902.313g/dL
507.3
=L
13g/dL 糖液相当密度1.05，则
进入系统
离开系统 项目 物料比例/㎏
日投料量/t 项目 物料比例/㎏ 日产料量/t 商品淀粉 1000 228.6 30%糖液 3190.7 682.7 配料水 1700 388.6 滤渣 10 2.286 液化酶
0.6 0.14 —— —— —— 2CaCl
1.5 0.34 —— —— —— 糖化酶 1.5 0.34 —— —— —— 蒸汽冷凝水及洗水量 497.1 113.6 ——
——
——
累计
3200.7
731.7
—— 3200.7 731.7
年产10万吨牛肉干厂设计 1.1设计的背景 我国肉类食品工业是新中国成立之后发展起来的新兴产业，在国际民生中占有重要的地位，对促进畜禽生产发展农村经济繁荣城乡市场，满足人民生活需要,保证经济建设与改革顺利进行发挥着重要的作用。改革开放以来，中国的肉类生产在政府的大力支持下，取得了举世瞩目的成就。肉类总产量已连续七年雄踞世界首位，1996年产肉量超过5400万t，占全球肉类总产量的1/4，其中以牛肉生产的发展最为迅速。随着我国发展节粮型畜牧业和秸秆过腹还田，实现良性循环，发展持续农业战略的实施，牛的年出栏率和牛肉产量均以20%以上的惊人速度递增。随着经济的发展，社会生活水平的不断提高，我国牛肉生产行业也在不断的发展壮大。牛肉成为中国人的第二大肉类食品，仅次于猪肉，牛肉蛋白质含量高，而脂肪含量低，所以味道鲜美，受人喜爱，享有“肉中骄子”的美称，因此人们对牛肉的需求量也大大增加了。为了更好地满足市场需求，必须最大限度地增加牛肉工厂的产能，然而伴随着企业的发展，要求建设新的牛肉工厂。1.2设计的意义 牛肉工厂的设计必须符合国民经济发展的需要，必须符合企业成长的需要，符合科学技术发展的新方向，为广大消费者提供更多、更好、更优质、更安全、更健康的肉类食品。一个优秀的牛肉工厂设计应该是：经济上合理，技术上先进，通过施工投产后，在产品的产量和质量上均达到规定标准，各项经济指标应达到国内同类工厂的先进水平或国际先进水平，同时环境保护方面必须符合国家有关规范。因此，牛肉工厂的设计是牛肉企业发展过程中的一个重要环节，尤其在当前肉类制品工业高速发展，产品质量不断提高、技术装备迅速更新的形势下，牛肉工厂的工艺方面的设计更具有特别重要的意义。 牛肉工厂工艺设计是以生产牛肉产品的生产车间为主，而其他车间和辅助部门等均围绕生产车间进行设计，也可以讲是为生产车间服务。工艺设计的好坏直接影响到全厂生产和技术的合理性，并且对建厂的费用和生产后产品的质量、生产成本、劳动强度等都有密切关系，同时工艺设计又是其他非工艺设计所需基础资料的依据。所以工艺设计在整个牛肉工厂的设计中占有重要的地位。 2产品方案、工艺流程 2.1产品方案的确定 产品方案就是牛肉工厂准备全年生产熟制牛肉和西式灌肠的数量、生产班次等的计划安排。但因市场需求在不断地变化，就会导致生产产品的品种的变化，
30000t/年丙烯制异丙醇项目工艺设计 德士古工艺的优点主要有：丙烯单程转化率高、反应操作灵活易控制、阳离子交换树脂催化剂易褥、催化剂对设备腐蚀较弱、能耗低、无污染环境等； （4）开发树脂法丙烯直接水合工艺及配套的耐高温阳离子树脂催化剂，建设高效的国产化异丙醇生产装置十分必要。 1 反应车间 来自总厂的质量分数为99.7%、压力为1.25Mpa、温度为25℃的丙烯经三级单螺杆泵（P0101A/B、P0102A/B、P0103A/B）压缩至8Mpa,再经U型管换热器（E0101、E0102）加热至135℃，然后分成三股物流进入三台并联的固定床反应器（R0101A、R0101B、R0101C）；脱盐水（电导率≤5μS/cm）经三级单螺杆泵（P0104A/B、P0105A/B、P0106A/B）压缩至8Mpa,再经U型管换热器（E0103）加热至120℃，然后分成三股分别进入固定床反应器（R0101A、R0101B、R0101C）的三段床层，三段床层进水量的比为4.14:1:1。 本工艺采用强酸性阳离子交换树脂作为催化剂，催化剂的床层温度要控制在130℃-165℃，因为当温度高于165℃时，磺酸根基团的脱落速度将加快，导致反应的转换率迅速降低，并且异丙醇的选择性也开始下降。当温度小于130℃时，丙烯时空收率将减低。在本反应中，总水稀摩尔比为12，大水稀比一方面有利于增加反应推动力，同时产物异丙醇在水中的浓度也较低，可抑制副产品二异丙醚的生成，因而提高目标产物异丙醇的选择性：另一方面，由于丙烯水合为放热反应，大水稀比有利于控制床层的反应温度，并可使催化剂表面能得到充分浸润，能及时移走催化剂床层的反应热，防止催化剂超温失活。
一、名词解释 1、工艺设计：就是按工艺要求进行工厂设计，其中又以车间工艺设计为主，并对其他设计部门提出各种数据和要求，作为非工艺的设计依据。 2、非工艺设计：非工艺设计包括：总平面、土建、采暖、通风、给排水、供电及自控、制冷、动力、环保等设计，有时还包括设备的设计，非工艺设计都是根据工艺设计的要求和所提出的数据进行设计的。 3、可行性研究的概念及特点:是对一个项目的经济效果及价值的研究。特点有先行性，不定性，科学性，法定性 4、竖向布置：就是与平面设计相垂直方向的设计，也就是厂区各部分地形标高的设计。 5、风向玫瑰图：表示风向和风向频率。风向频率是在一定时间内各种风向出现的次数占所观测总次数的百分比。根据各方向风的出现频率，以相应的比例长度，以风向中心为中心描在8个或16个方位所表示的图线上，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，绘成为一个形似玫瑰花样的闭合折线，这就是风向玫瑰图。 6、建筑系数：建筑用地范围内所有建筑物占地的面积与用地总面积之比。 7、土地利用系数：土地利用系数=（建、构筑物占地面积+堆场、露天场地、作业场地面积+辅助工程占地面积）÷场地占地面积×100%，能全面反映厂区的场地利用是否经济合理8、生产车间平面布置：是工艺设计的重要组成部分，不仅对建成投产后的生产实践有很大关系，而且影响到工厂的整体布局。车间布置一经施工就不易更改，所以，在设计过程中必须全面考虑。车间布置设计以工艺设计为主导，必须与土建、给排水、供电、供汽、通风采暖、制冷设备、安装、安全、卫生等方面取得统一和协调 9、产品方案：又称生产纲领:它实际上就是食品工厂准备全年哪些品种和各产品的数量、产期、生产班次等的计划安排 10、平面布置图：平面布置图是从楼板或屋面以下用正投影法按比例（通常用1:50，1:100）绘制出设备的水平投影。用稍粗的粗实线表示，建筑轮廓尺寸用细实线表示。 11、采光系数：指采光面积和房间地坪面积的比值 12、变形系数：即轴测单位长度与实长的比值，对于Z轴的管线，变形系数亦有1/2、1/3或3/4的。对于画管路透视图的初学者，可取变形系数为1。 13、辅助部门：从工厂组成的角度来说，除生产车间（物料加工所在的场所）以外的其他部门或设施，都可称之为辅助部门。包括：生产性辅助设施、动力性辅助设施、生活性辅助设施及社会文化福利设施 14、公称直径：管子和管道附件的公称直径是为了设计、制造、安装和维修的方便，而人为规定的一种标准直径。就是常讲的通称直径或公称通径,用DN表示。 15、公用系统：是指与全厂各部门、车间、工段有密切关系的，为这些部门所共有的一类动力辅助设施的总称。对食品厂，这类设施一般包括给排水、供电、供汽、制冷、暖风等工程。 16、建筑模数M0：为了适应建筑工业化的需要，建筑构件就必须是定型化、标准化、预制化的构件。即规定了建筑物的基本尺度，任何房屋的尺寸都必须是基本尺寸的倍数。基本尺度的单位叫做模数Mo，基本的模数Mo=100mm。 17、概算：是在建厂前的设计阶段中，计算出工程建设项目所需的基本建设投资费用。
丙烯精制毕业设计方案 我们毕业设计的题目是1.6或1.8万吨/年pp装置丙烯精制装置工段设计。本设计是以锦州石化公司聚丙烯车间丙烯精制装置为设计原型。主要数据来至于生产实际并在设计中根据专业理论知识结合生产实际对旧设备、旧工艺进行改进。 一、基础数据的确定： 首先我们对锦州石化公司聚丙烯车间丙烯精制装置进行实际考察摸 索生产流程及丙稀单耗、丙烯质量指标、副产品指标。确定了本次 设计的基础数据。 二、流程方案的选择 1.生产流程方案的确定： 原料主要有三个组分：C 2°、C 3 ＝、C 3 °，生产方案有两种：（见下图A，B）如任务书规定： C 2° C 3 ＝ C 3 ° iC 4 ° iC 4 ＝∑ W% 5.00 73.20 20.80 0.52 0.48 100 图（A）为按挥发度递减顺序采出，图（B）为按挥发度递增顺序采出。在基本有机化工生产过程中，按挥发度递减的顺序依次采出馏分的流程较常见。因各组分采出之前只需一次汽化和冷凝，即可得到产品。而图（B）所示方法中，除最难挥发组分外。其它组分在采出前需经过多次汽化和冷凝才能得到产品，能量（热量和冷量）消耗大。并且，由于物料的内循环增多，使物料处理量加大，塔径也相应加大，再沸器、冷凝器的传热面积相应加大，设备投资费用大，公用工程消耗增多，故应选用图（A）所示的是生产方案。 2.工艺流程分离法的选择： 在工艺流程方面，主要有深冷分离和常温加压分离法。脱乙烷塔，丙烯精制塔采用常温加压分离法。因为C2，C3在常压下沸点较低呈气态采用加压精馏沸
点可提高，这样就无须冷冻设备，可使用一般水为冷却介质，操作比较方便工艺简单，而且就精馏过程而言,获得高压比获得低温在设备和能量消耗方面更为经济一些，但高压会使釜温增加，引起重组分的聚合，使烃的相对挥发度降低，分离难度加大。可是深冷分离法需采用制冷剂来得到低温，采用闭式热泵流程，将精馏塔和制冷循环结合起来，工艺流程复杂。综合考滤故选用常温加压分离法流程。 三、工艺特点： 1、脱乙烷塔：根据原料组成及计算:精馏段只设四块浮伐 塔板,塔顶采用分凝器、全回流操作 2、丙烯精制塔：混合物借精馏法进行分离时它的难易程度取决 于混合物的沸点差即取决于他们的相对挥发度丙烷－丙烯的 沸点仅相差5—6℃所以他们的分离很困难,在实际分离中为 了能够用冷却水来冷凝丙烯的蒸气经常把C3馏分加压到20 大气压下操作，丙烷－丙烯相对挥发度几乎接近于1在这种 情况下，至少需要120块塔板才能达到分离目的。建造这样 多板数的塔，高度在45米以上是很不容易的，因而通常多 以两塔串连应用，以降低塔的高度。 四、操作特点： 脱乙烷塔1、压力：采用不凝气外排来调节塔内压力，在其他条件不 变的情况下，不凝气排放量越大、塔压越低：不凝气排 放量越小、塔压越高。正常情况下压力调节主要靠调节 伐自动调节。 2、塔低温度：恒压下，塔低温度是调节产品质量的主要手 段，釜温是釜压和物料组成决定的，塔低温度主要靠重 沸器加热汽来控制。当塔低温度低于规定值时，应加大 蒸汽用量以提高釜液的汽化率塔低温度高于规定值时， 操作亦反。 五、改革措施： 丙烯精制塔顶冷却器由四台串联改为两台并联，且每台 冷却器设计时采用的材质较好，管束较多，传热效果好。.六、设想：若本装置采用DCS控制操作系统，这样可以使操作 者一目了然，可以达到集中管理，分散控制的目的。能 够使信息反馈及时，使装置平稳操作，提高工作效率。 为了降低能耗丙烯塔可以采用空冷。
年产一万吨味精发酵工厂设计 摘要：味精是一种家常调味品，它采用面筋或淀粉用微生物发酵的方法制成。别名又叫：味素、味粉、谷氨酸钠。味精又称味素，是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。 一．设计的任务及主要设计内容 1.生产工艺阶段 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.设计内容 主要设计内容包括（1）.工艺流程设计（2）.物料衡算（3）.设备的设计与选型（4）.车间布置设计及物料管道设计 二．工艺流程设计
三．物料衡算 1.计算指标 主要技术指标见下表 （1）主要原材料质量指标 淀粉原料的淀粉含量为80%。含水14% （2）二级种子培养基（g/L ）：水解糖50m ，糖蜜20，磷酸二铵钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆8，泡敌0.6，生物素0.02mg ，硫酸锰2mg/L ，硫酸亚铁2mg/L 。 （3）发酵初始培养基（g/L ）：水解糖150，糖蜜4，硫酸镁0.6，氯化钾 0.8，磷酸0.2，生物素2μg ，泡敌1.0，接种量为8%。 2.物料衡算 首先计算生产1000Kg 纯度为100%的味精需耗用的原材料及其他物料量。 （1）设发酵初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为220kg/m 3，则发酵液量为： 31 6.55m 122% 99.8%95%60%2201000 v =????= （2）发酵液配置需水解糖量 以纯糖计算：)(1441220m 11kg V == （3）二级种液量）（312m 0.5248%v v ==
（4）二级种子培养液所需水解糖总量）（kg 26.250v m 22== （5）生产1000kg 味精需水解糖总量）（kg 1467.2m m m 21=+= （6）耗用淀粉原料量 理论上，100kg 淀粉转化生成葡萄糖量为111kg ，故耗用淀粉量为： ） （淀粉kg 1529.9111% 108%80%1467.2 m =??= （7）液氨耗用量 发酵过程用液氨调pH 和补充氮源，耗用260-280kg ；此外，提取过程耗用160-170kg ，合计每吨味精消耗420-450kg 。 （8）甘蔗糖蜜耗用量 二级种液耗用糖蜜量为：）（kg 10.4820v 2= 发酵培养基耗糖蜜量为：）（kg 26.24v 1= 合计耗糖蜜36.68kg （9）氯化钾耗量)(24.58.0m 1k cl kg v == （10）磷酸镁用量）（kg 0.5241.0V m 23== （11）硫酸镁用量）（）（kg 4.24v v 0.621=+ （12）消泡剂（泡敌）耗用量）（kg 6.551.0V 1= （13）玉米浆耗用量（8g/L ））（kg 4.198V m 24== （14）生物素耗用量）（g 0.02360.002V 0.02V m 125=+= （15）硫酸锰耗用量）（g 1.0480.002V m 26== （16）硫酸亚铁耗用量）（g 1.0480.002V m 27==
35000吨味精工厂发酵车间设计
武汉轻工大学 《发酵(制药)工厂设计》课程计 说明书 设计题目：年产35000吨味精工厂发酵车间工艺设计 姓名 学号 10021 院 (系) 生物与制药工程学院 专业生物工程 指导教师陶兴无 2014 年 1月 10 日 35000吨味精工厂发酵车间工艺设计 xxx (武汉轻工大学生物与制药工程学院武汉430023)
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。本设计为年产味精厂35000吨味精工艺设计；以玉米淀粉为原料水解生成葡萄糖、利用谷氨酸生产细菌进行碳代谢、生物合成谷氨酸、谷氨酸与碱作用生成谷氨酸钠即味精为主体工艺，进行物料衡算、热量衡算、水衡算和设备选型计算，并绘制了发酵车间连续消毒工序流程图以及设备布置图。 关键词:味精，发酵车间，连消工序，工艺设计
Abstract: The design is an annual output of 40000 tons of monosodium glutamate for material balance calculation ， heat balance calculation， water balance calculation and the selection calculation of fermentor， process design; To hydrolysis of corn starch as raw materials to generate glucose， glutamic acid producing bacteria to use carbon metabolism， biosynthesis of glutamic acid ， glutamic acid and alkali to form a sodium glutamate or MSG is the main process， for material balance calculation ， heat balance calculation， water balance calculation and the selection calculation of fermentor， and mapped the structure of fermentation tank，fermentation process with control point map， the factory floor plan ，saccharification process map and the process map of extraction and purification . Key words: MSG， fermentation workshop， continuous disinfection processes，process design
食品工厂设计——年产24万吨青稞麦片厂的设计 1、厂址选择要求 2、工艺流程图 3、物料衡算 4、设备表 5、产品方案 6、定员设计 7、成本回收期 8、厂区总体布局图 9、主要车间图 学院：食品科学学院 班级：08 食品 姓名：李宇涛 学号：2008292128
建厂理念： 青稞英文名：hullessbarley是禾本科大麦属的一种禾谷类作物，因其内外颖壳分离，籽粒裸露，故又称裸大麦、元麦、米大麦。主要产自中国西藏、青海、四川、云南等地海拔4200—4500米的青藏高寒地区。是藏族人民的主要粮食。青稞在青藏高原上种植约有400万年的历史，从物质文化之中延伸到精神文化领域，在青藏高原上形成了内涵丰富、极富民族特色的青稞文化。有着广泛的药用以及营养价值，已推出了青稞挂面、青稞馒头、青稞营养粉等青稞产品。青稞营养丰富，主要含有以下营养物质： 1、β一葡聚糖：据西藏自治区农牧科学院资料介绍，青稞是世界上麦类作物中β一葡聚糖最高的作物，据检测青稞β-葡聚糖平均含量为6.57%，优良品种青稞25可8.6%，是小麦平均含量的50倍。β－葡聚糖通过减少肠道粘膜与致癌物质的接触和间接抑制致癌维 生物作用来预防结肠癌；通过降血脂和降胆固醇的合成预防心血管疾病：通过控制血糖防治糖尿病。具有提高机体防御能力、调节生理节律的作用。另根据美国科学研究表明，青稞除β—葡聚糖外，青稞还含有一种专门的胆固醇抑制因子，其含量约每公斤100—150毫克。 2、膳食纤维：青稞的总疗效纤维含量16%，其中不可溶性疗效纤维9.68%，可溶性疗效纤维6.37%，前者是小麦的8倍，后者是小麦的15倍：一葡聚糖含量6.57%，仅比燕麦低0.1百分点，是小麦的50倍。膳食纤维具有清肠通便，清除体内毒素的良好功效，是人体消化系统的清道夫。 3、支链淀粉：青稞淀粉成分独特，普遍含有74—78%的支链淀粉，近年西藏自治区农牧科学院培育的新品种青稞25支链淀粉达到或接近100%。支链淀粉含大量凝胶黏液，加热后呈弱碱性，对胃酸过多有抑制作用。对病灶可起到缓解和屏障保护作用。
项目策划书 设计题目：年产10万吨牛肉干工厂设计 盛帅刘文强郑哲哲马楠楠 学生姓 名： 王伟孟文正陆景赛 所在院 新科学院食品科学与工程系 系： 所在班 食品科学与工程104 班 级： 导师姓名： 完成时间：
目录 1 可行性研究报告 (2) 1.1 设计的背景 (2) 1.2 设计的意义 (2) 2 产品方案、工艺流程 (3) 2.1 产品方案的确定 (3) 2.2 产品班产量的确定 (3) 2.3 确定生产工艺流程 (3) 3 生产车间工艺布置 (4) 3.1 生产车间设计规模 (4) 3.2 车间工艺布置的原则 (4) 3.3 加工车间的平面布置 (5) 4 设备选型 (6) 4.1 设备选择的依据 (6) 4.2 设备车间的设计 (7) 4.2.1 原料贮存及选料区 (7) 4.2.2 注射嫩化区 (8) 4.2.3 滚揉区 (8) 4.2.4 蒸煮区 (9) 4.2.5 灌装区 (9) 4.2.6 熏蒸区 (10) 4.2.7 半成品冷却区 (10) 4.2.8 真空包装区 (10) 4.2.9 高温杀菌区 (11) 4.2.10 包装、检斤、贴标区 (11) 4.2.11 产品仓库、集中发货区 (12) 5 辅助车间的设计 (12) 5.1 生产车间进口缓冲区 (12) 5.1.1 更衣室 (12) 5.1.2 卫生间 (13) 5.1.3 洗手消毒间 (13) 5.1.4 风淋室 (13) 5.2 车间运输 (13) 5.3 包装材料库 (13) 5.4 化验室 (13) 5.5 机电车间 (14) 6 建筑设计 (14) 7 生活设施的设计 (15) 7.1 门卫室 (15) 7.2 办公楼 (15) 7.3 食堂 (15) 7.4 职工宿舍 (15) 7.5 浴室 (16) 7.6锅炉房 (16) 7.7 绿化带 (16) 8 设计总结 (16) 9 参考资料 (17)
安徽职业技术学院毕业论文 论文题目：丙烯酸甲酯 所属系部：化工系 专业：应用化工技术 姓名：陈小帅 班级：应化1022班 学号： 2010272252 指导老师：汪武 完成日期： 2013-3-24
丙烯酸甲酯制备工艺流程
摘要 作为有机合成中间体，也是合成高分子聚合物的单体，用于橡胶、医药、皮革、造纸、粘合剂等。丙烯酸甲酯拥有很强的功用。 工艺描述:丙烯酸甲酯是由粗丙烯酸和甲醇在作为酸性酯化催化剂的硫酸存在下直接生产。反应热约为-25.1KJ/mol，即酯化反应只是轻微的放热反应，反应物开始反应时不会出现剧烈的反应。相反，会形成一个平衡的混合物，其中除了需要的产物，还存在相当数量的原料。为了加速这个典型的平衡反应，得到需要的产物，通过蒸馏不断地从反应系统中移去两个反应产物，水和丙烯酸甲酯，蒸馏塔塔顶物中含有没反应的甲醇被回收，没反应的丙烯酸甲酯留在酯化反应器中。酯化反应在均态液相下进行，既不需要有机溶剂，也不需要搅拌。通过蒸馏分离出高纯度丙烯酸甲酯。 将甲醇（来自甲醇回收塔C5200和罐区）、硫酸（来自罐区）、成品塔C5500底部馏分和（来自罐区）加化学处理剂联氨改性的粗丙烯酸送入酯化反应器R5010中。来自甲醇回收塔5200的新鲜及循环甲醇以气态进入R5010；然后，塔顶物（丙烯酸甲酯，水，轻组分）被送到抽提塔（C5100），在C5100，用工艺水洗去甲醇，被洗过的丙烯酸甲酯从底部去抽提塔分离器V5110，底部物流送醇回收塔C5200，在C5200中轻组分从顶部蒸出，回收的醇送回C5200。基本没有有机物的水冷却后用作抽提塔C5100的循环水，多余的通过废水罐送废水处理厂。分离器V5110中的粗酯被送往初馏塔（C5300），也作为酯化塔的回流。少量含有丙烯酸甲酯的初馏塔塔顶低沸物在冷凝器E5330中冷凝并收集在相分离器V5340中。有机相的大部分在塔上部温度控制下作为回流返回初馏塔C5300，一小部分有机相通过容器V5460送初馏物蒸馏塔C5400，以得到合格产品。为进一步精制，C5300塔底物送成品塔C5500，这个塔的塔顶物是最终产品，送到罐区的检验罐，5500塔底物送回酯化部分。 关键词：丙烯酸甲酯；工艺节能描述；工艺化学反应；工艺操作流程；节能技术的应用。
年产3万吨谷氨酸发酵罐的设计 目录 前言 第一章年产3万吨谷氨酸的发酵罐 2.1 生产规模及计算 2.2通用发酵罐的系列尺寸 2.3发酵罐主要设计条件 2.4 发酵罐的型式 2.5发酵罐的用途 2.6冷却水及冷却装置 2.7设计压力罐内0.4MPa；夹套0.25 MPa 第二章谷氨酸生产工艺流程 3.1谷氨酸发酵工艺技术参数 3.2谷氨酸生产原料及处理 3.3谷氨酸生产工艺流程图 第三章工艺计算 4.1主要工艺技术参数 4.2总物料衡算 第四章发酵罐选型及工艺计算 5.1 发酵罐空罐灭菌蒸汽用量计算 5.1.1发酵罐体加热用蒸汽量 5.1.2 填充发酵罐空间所需蒸汽量 5.1.3 灭菌过程的热损失 5.1.4 灌壁附着洗涤水升温所需蒸汽量 5.2发酵罐的设计与选型 5.2.1发酵罐的选型 5.2.2生产能力，数量和容积的确定 5.2.3主要尺寸的计算 5.2.4冷却面积的确定 5.2.5 搅拌器的设计 5.2.6搅拌器功率的确定 5.2.7设备结构的工艺设计 5.2.8竖直蛇管冷却装置设计 5.2.9设备材料的选择 5.2.10发酵罐厚壁计算 5.2.11接管设计 第六章发酵罐设计图
第一章前言 谷氨酸是一种氨基酸, 其用途非常广泛,可用于食品、医学、化妆品等。谷氨酸生产，始于1910年日本的味之素公司用水解法生产谷氨酸。1956年日本协和发酵公司分离得到谷氨酸棒杆菌，使发酵法生产谷氨酸成为可能，由于发酵法生产氨基酸具有生产能力大、成本低、设备利用率高等特点，使氨基酸工业得到突飞猛进的发展[1]。我国1958年开始研究，1965年在上海天厨味精厂投产。目前我国谷氨酸的年产量已达170万吨，产销量占世界第一位[2]。经过几十年的发展，在该行业诸多工程人员的努力研究下，使我国谷氨酸生产四大收率指标（糖化收率、发酵糖酸转化率和产酸率、提取收率、精制收率）均达到历史最好水平。其质量已达国际领先水平。但是，在谷氨酸生产中仍然存在原料利用率低，生产成本高，自动化控制水平低，环境污染日趋严重等问题。因此，目前对谷氨酸行业的研究方向主要集中在提高自动化生产程度，改进生产工艺，处理三废，解决环境污染等方面。 第二章年产3万吨谷氨酸的发酵罐 2.1生产规模及计算 2.1.1生产规模：年产3万吨谷氨酸 2.1.2生产规格：纯谷氨酸 2.1.3生产制度：全年生产日320天；2~3班作业，连续生产。 2.1.4生产能力 日产量：30000t÷320d=93.75t／d 发酵周期：48h(包括发酵罐清洗、灭菌、进出物料等辅助操作时间) 发酵罐个数： 需要200 m3发酵罐25个 2.2 通用发酵罐的系列尺寸 表--通用发酵罐的系列尺寸
年产7万吨饼干厂工艺设计姓名： 学号： 专业： 时间：
目录 1前言………………………………………… 2说明厂址选择要求…………………………3总平面设计………………………………… 4产品方案:班制、工作日、日产量、班产量，并作出方案图……………………………… 5工艺流程……………………………………6物料衡算……………………………………7要设备选择表………………………………8定员设计……………………………………9主要车间工艺布置…………………………10作简单的效益和成本计算………………
前言 饼干的主要原料是小麦面粉，此外还有糖类、淀粉、油脂、乳品、蛋品、香精、膨松剂等辅料。上述原、辅料通过和面机调制成面团，再经滚轧机轧成面片，成型机压成饼坯，最后经烤炉烘烤，冷却后即成为酥松可口的饼干。饼干类别根据配方和生产工艺的不同，甜饼干可分两大类，即韧性饼干和酥性饼干 饼干具有耐贮藏、易携带、口味多样等特点，深受人们喜爱。饼干品种正向休闲化和功能化食品方向发展。按其加工工艺的不同，又可分为：酥性饼干、韧性饼干薄脆饼干、曲奇饼干、夹心饼干、威化饼干、蛋卷等。按成型方法可分为印硬饼干、冲印饼干、挤出成型饼干、挤浆成型饼干、辊印饼干，随市场不断发展涌现出各种新型饼干。 改革开放以来，我国的饼干业得到了稳定而快速的发展，从1985年至今，我国曾先后引进数十条先进的饼干生产线，合资企业蓬勃涌现，中国的饼干生产能力大幅度提高，2001年总计销售120万吨，目前饼干正以每年15%的速度递增，预计以后将达到200万吨。饼干算是除面包之外最大的焙烤食品。
厂址选择 自然环境包括气候条件和生态要求两个方面。 （1）气候条件气候在选择建厂地区时是一个重要因素。除了直接影响项目成本以外，对环境方面的影响也很重要。在厂址选择时，应从气温、湿度、日照时间、风向、降水量等方面说明气候条件。这些方面中的每一项都可以进行更详细的分析，如平均日最高气温和最低气温及日平均气温等。(2)生态要求饼干厂本身并不对环境产生不利影响，但环境条件则可能严重影响着食品厂的正常运行。饼干厂明显依赖于使用的原材料，这些原材料可能由于其他因素 (如被污染的水和土壤)而降低等级。用水量不是很大，但是对水质要求也很高，如果附近的工厂将废水排入河中，影响工厂水源的卫生质量，则该项目将受到严重损害。 2．社会经济因素 （1）国家政策的作用 （2）财政及法律问题、 （3）设施条件 （1）燃料动力 （2）人力资源 （3）基础服务设施 （4）排污物及废物处理4. 战略问题 5.土地费用
过程工艺与设备课程设计（精馏塔及辅助设备设计） 设计日期： 2010年7月6日 班级：化机0701班 姓名：梁昊穹 指导老师：韩志忠
化工原理是化工及其相关专业学生的一门重要的技术基础课，其课程设计涉及多学科知识，包括化工，制图，控制，机械等各种学科，是一项综合性很强的工作；是锻炼工程观念和培养设计思维的好方法，是为以后的各种设计准备条件；是化工原理教学的关键环节，也是巩固和深化理论知识的重要环节。 本设计说明书包括概述、方案流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。 说明中对精馏塔的设计计算做了较为详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路和控制方案的设计也做了简要的说明。 在设计过程中，得到了韩志忠老师的指导，得到了同学们的帮助，同学们一起讨论更让我感受到设计工作是一种集体性的劳动，少走了许多弯路，避免了不少错误，也提高了效率。 鉴于学生的经验和知识水平有限，设计中难免存在错误和不足之处，请老师给予指正 感谢老师的指导和参阅！
前言- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 第一章概述- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.1精馏塔- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.2再沸器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 1.3冷凝器- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 第二章方案流程简介- - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.1 精馏装置流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.2 工艺流程- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3 调节装置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 2.4 设备选用- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 2.5 处理能力及产品质量- - - - - - - - - - - - - - - - 8 第三章精馏过程系统设计- - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.1设计条件- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.2物料衡算及热量衡算- - - - - - - - - - - - - - - - - 10 3.3塔板数的计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 3.4精馏塔工艺设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 3.5溢流装置的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 3.6塔板布置和其余结构尺寸的选取- - - - - - - - - - - - 18 3.7塔板流动性能校核- - - - - - - - - - - - - - - - - - 19 3.8负荷性能图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 3.9 塔计算结果表- - - - - - - - - - - - - - - - - - -24
年产一万吨味精发酵工厂设计摘要：味精是一种家常调味品，它采用面筋或淀粉用微生物发酵的方法制 成。别名又叫：味素、味粉、谷氨酸钠。味精又称味素，是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。 一．设计的任务及主要设计内容 1.生产工艺阶段 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.设计内容 主要设计内容包括（1）.工艺流程设计（2）.物料衡算（3）.设备的设计与选型（4）.车间布置设计及物料管道设计 二．工艺流程设计
三．物料衡算 1.计算指标 （2）二级种子培养基（g/L ）：水解糖50m ，糖蜜20，磷酸二铵钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆8，泡敌0.6，生物素0.02mg ，硫酸锰2mg/L ，硫酸亚铁2mg/L 。 （3）发酵初始培养基（g/L ）：水解糖150，糖蜜4，硫酸镁0.6，氯化钾0.8，磷酸0.2，生物素2μg ，泡敌1.0，接种量为8%。 2.物料衡算 首先计算生产1000Kg 纯度为100%的味精需耗用的原材料及其他物料量。 （1）设发酵初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为220kg/m 3，则发酵液量为： 31 6.55m 122% 99.8%95%60%2201000 v =????= （2）发酵液配置需水解糖量 以纯糖计算：)(1441220m 11kg V == （3）二级种液量） （312m 0.5248%v v == （4）二级种子培养液所需水解糖总量）（kg 26.250v m 22== （5）生产1000kg 味精需水解糖总量） （kg 1467.2m m m 21=+= （6）耗用淀粉原料量 理论上，100kg 淀粉转化生成葡萄糖量为111kg ，故耗用淀粉量为： ）（淀粉kg 1529.9111% 108%80%1467.2 m =??= （7）液氨耗用量 发酵过程用液氨调pH 和补充氮源，耗用260-280kg ；此外，提取过程耗用160-170kg ，合计每吨味精消耗420-450kg 。 （8）甘蔗糖蜜耗用量 二级种液耗用糖蜜量为：）（kg 10.4820v 2= 发酵培养基耗糖蜜量为：） （kg 26.24v 1=
食品工厂课程设计 《年产5000吨的薯片工厂设计》 说明书
目录 第一章概述 (4) 1.1薯片的发展历史 (4) 1.2膨化薯片生产工艺设计的意义 (5) 第二章厂址的选择 (6) 2.1厂址选择 (6) 2.1.1厂址选择的程序 (6) 2.1.2厂址选择应遵循的基本原则 (6) 2.2厂房布置 (7) 2.3厂址选择报告 (7) 2.3.1地理位置及基本情况 (7) 2.3.2废水、废渣排放与堆置 (8) 第三章总平面设计 (9) 3.1 总平面布置的原则 (9) 3.2车间布置（主车间） (9) 3.3总平面布置设计报告 (10) 3.4主车间布置设计报告 (11) 第四章工艺流程设计 (12) 4.1 原料、辅料的选择 (12) 4.2工艺流程叙述 (12) 4.2.1工艺流程方框图 (12) 4.2.2生产工艺流程图 (12) 4.2.3 工艺流程的详细叙述 (12) 第五章辅助部门 (14) 5.1辅助部门 (14) 5.1.1定义 (14) 5.1.2分类 (14) 5.2原料接收站 (14) 5.2.1场地 (14) 5.2.2设施 (14) 5.2.3 对原料的基本要求 (15) 5.3中心试验室 (15) 5.3.1中心试验室的任务 (15) 5.3.2中心试验室的装备 (15) 5.4化验室 (16) 5.4.1职能 (16) 5.4.2化验室的任务及组成 (16) 5.5仓库 (17) 5.5.1仓库设计的重要性 (17) 5.5.2仓库容量 (17) 5.5.3食品工厂仓库设置的特点 (17) 5.5.4仓库的类别 (18) 5.5.5仓库容量的确定 (18) 1
1、绪论 1.1 任务说明 设计一个容积为50m3的丙烯储罐，采用常规设计方法，综合考虑环境条件、液体性质等因素并参考相关标准，按工艺设计、设备结构设计、设备强度计算的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、鞍座、人孔、接管进行设计，然后采用SW6-1998对其进行强度校核，最后形成合理的设计方案。 1.2 丙烯的性质 常温为气体，不易溶于水，易溶于非极性或弱性有机溶剂苯、乙醚。 2、设计参数的确定 表1 设计参数表 2.1 筒体材料的选择 根据丙烯的特性，查GB150-1998选择Q345R。Q345R是压力容器专用钢，适用范围：用于介质具有一定腐蚀性,壁厚较大（16mm ）的
压力容器。钢板标准GB6645和“关于《固定式压力容器安全技术监察规程》的实施意见”。根据GB713-2008中规定，厚度允许偏差按GB/T709的B 类偏差取0.3mm 。 2.2 钢管材料的选择 根据JB/T4731,钢管的材料选用20号钢，根据GB8163，其许用应力Mpa t 1.150][=σ 3、压力容器结构设计 3.1筒体公称直径计算 筒体的公称直径i D 有标准选择，而它的长度L 可以根据容积要求来决定。 根据公式 23i 50m 4 D L π = 取 L/D=4 将L/D=4代入得：i 2520D mm = 圆整后，i 2600mm D = 3.2 封头结构设计 查GB/T 25198-2010《压力容器封头》得：封头型号采用EHA 型，即标准椭圆封头，并以内径为标准。 表2 封头参数 查JB/T 4746-2002《钢制压力容器用封头》，由表B 、2 EHA 椭圆形封头质量得：m=1064.2kg 。 3.3筒体长度计算
年产1.5万吨味精工厂发酵车间设计说明书 引言 味精是人们熟悉的鲜味剂，是L—谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)的一水化合物(HOOC-CH2CH(NH2)-COONa·H20)，具有旋光性，有D—型和L—型两种光学异构体。味精具有很强的鲜味(阈值为0. 03%)，现已成为人们普遍采用的鲜味剂，其消费量在国内外均呈上升趋势。1987年3月，联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家联合委员会第十九次会议，宣布取消对味精的食用限量，再次确认为一种安全可靠的食品添加剂［1］。早期味精是由酸法水解蛋白质进行制造的，自从1956年日本协和发酵公司用发酵法生产以后，发酵法生产迅速发展，目前世界各国均以此法进行生产。 谷氨酸发酵是通气发酵，也是我国目前通气发酵产业中，生产厂家最多、产品产量最大的产业［2］。该生产工艺和设备具有很强的典型性，本文对味精发酵生产工艺及主要设备作简要介绍，以期有助于了解通气发酵工艺和主要设备的有关知识。 设计内容为，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。 整个设计内容大体分成三部分，第一部分主要是味精生产的工艺和设备选择；第二部分包括发酵罐、种子罐及空气分过滤器的设计与选型；第三部分是工艺流程和平面布置图。 由于我的水平有限，加之对先进设计的了解甚少，设计中有好多不足的地方敬请各位老师和同学批评指正。 1 味精生产工艺 1.1 味精生产工艺概述 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
摘要 本文设计主要是进行年产30000t浓缩果汁工艺设计。 对于浓缩苹果汁的产品特性，市场，国内外形势进行介绍，并指出未来高酸性浓缩苹果汁是未来的发展趋势和利润增长点。论述了整个生产工艺及操作要点，并进行物料衡算和设备选型。
目录 0.前言 (3) 0.1产品介绍 (3) 0.2 当今浓缩苹果汁现状 (4) 0.3浓缩果汁发展趋势 (5) 1.苹果生产介绍及厂址选择 (6) 2.工艺流程 (8) 2.1流程 (8) 2.2 操作要点 (8) 2.2.1 收果与运输 (8) 2.2.2 原料的验收 (8) 2.2.3 苹果的预处理 (9) 2.2.4 拣选 (9) 2.2.5 清洗 (9) 2.2.6 破碎 (9) 2.2.7 压榨 (10) 2.2.8第一次巴氏杀菌 (10) 2.2.9 酶解 (10) 2.2.10超滤 (10) 2.2.11树脂脱色 (11) 2.2.12浓缩 (11) 2.2.13 批次罐指标调整 (11) 2.2.14 第二次巴氏杀菌 (11) 2.2.15 无菌灌装 (12) 3.物料衡算 (12) 3.1.产量计算 (12) 4.设备选型 (14) 4.1 水果输送机 (14) 4.2 水果清洗机 (15)
4.3 水果破碎机 (15) 4.4 螺旋压榨机 (15) 4.5 巴氏杀菌机（第一次巴氏杀菌） (16) 4.6 超滤机 (16) 4.7 多效降膜蒸发器 (17) 4.8 巴氏杀菌机（第二次巴氏杀菌） (17) 4.9 无菌罐装机 (18) 5.厂区及车间布置说明 (16) 5.1 厂区总平面说明 (16) 5.2 车间布置说明 (15) 小结 (19) 参考文献 (19)
沈阳化工大学本科毕业设计 题目：年产2.2万吨味精工厂初步工艺设计 院系：环境与生物工程学院 专业：生物工程 论文提交日期： 2011 年6月 24 日 论文答辩日期： 2011年 6月 29 日
毕业设计（论文）任务书 生物工程专业07-02班学生：吴皓 毕业设计（论文）题目：年产2.2万吨味精工厂初步工艺设计。 毕业设计（论文）内容：味精生产工艺流程的物料衡算、热量衡算、水衡算以及味精生产主要工艺流程工序的设计、设计味精生产的主要设备（发酵罐）的设计。 毕业设计（论文）专题部分：味精生产的工艺设计和发酵罐的设计。 起止时间：2011年3月---2011年6月 指导教师：签字年月日 教研主任：签字年月日学院院长：签字年月日
年产2.2万吨味精工厂初步工艺设计 摘要 本设计是年产2万吨味精工艺设计；以玉米淀粉为原料水解生成葡萄糖、利用谷氨酸生产细菌进行碳代谢、生物合成谷氨酸、谷氨酸与碱作用生成谷氨酸一钠即味精为主体工艺，进行物料衡算、热量衡算、水衡算和发酵罐选型计算,并绘制了发酵罐结构图，发酵流程图，全厂平面布置图糖化流程图，提取与精制流程图. 设计的结果和目的主要是通过工艺流程及相关设备进行计算，设计出一个具有高产量，低能耗，污染小的现代化味精生产工厂。 本次设计是通过对味精生产的四个工艺流程的物料、热量和水进行了衡算和发酵罐选型计算，得到可行的数据，并且据此选取了合适的发酵生产设备以及合理的工艺流程进行味精的工厂生产，从而提高味精生产的质量和产量，降低了生产的成本,既为味精的工厂化生产的进步提供合理的理论依据,又为环境保护和可持续发展提供重要的数据支持,因此此次味精工厂初步工艺设计是较为必要的. 通过一系列计算,我们得出了此次毕业设计所需的重要数据:玉米淀粉为原料日产100% MSG 68.75吨，每日消耗的86%的玉米淀粉质量为102.12吨，日运转糖化罐2罐，投放料2罐次。