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课程设计说明书项目名称：年产1.5万吨的味精厂设计设计人：同组成员：班级组别：指导老师：设计时间：目录第一章：绪论 (2)1.1 味精的基本介绍 (2)1.2 味精的消费前景 (2)第二章：厂址选择 (3)2.1 选厂原则 (3)2.2 厂址选择 (4)2.3 厂区平面设计 (4)2.4 经济效益及社会效益的初步估算 (5)2.5 人力资源配置 (5)第三章：味精厂生产工艺 (6)3.1 味精生产工艺概述 (6)3.2 原料预处理及淀粉水解糖制备 (7)3.2.1 原料预处理 (7)3.2.2 淀粉水解糖制备 (8)3.3 种子扩大培养及谷氨酸发酵 (8)3.4 谷氨酸的提取 (8)3.5谷氨酸制取味精及味精成品加工 (9)第四章：味精厂发酵车间的物料衡算 (9)4.1 工艺技术指标及基础数据 (9)4.2 谷氨酸发酵车间的物料衡算 (10)4.3 15000t/a味精厂发酵车间的物料衡算结果 (11)第五章：发酵罐及种子罐的设备与选型 (12)5.1 发酵罐 (21)5.2 种子罐 (27)5.3 空气分过滤器 (29)5.4 味精厂发酵车间设备一览表 (29)第六章：环保治理工艺 (29)6.1 治理原则 (29)6.2 三废处理 (29)第七章：参考文献 (30)摘要：随着经济水平的快速发展，餐饮业越来越火爆。
在调味品升级的趋势下，味精行业在消费领域迅速增长。
因此设计一个拥有先进工艺的万吨以上的味精厂具有重要的意义。
本设计运用了大学期间所学的学科及网上资料，对味精厂进行再设计。
本文包括厂区设计的基本原则，厂区的选址要求等，主要从味精的发酵工艺设计论述，物料衡算，设备的设计与选型等几个方面来进行论述。
关键词：味精发酵工艺物料衡算第一章绪论1.1 味精的基本介绍味精是谷氨酸的一种钠盐C5H8NO4Na,为有味的物质，学名叫谷氨酸钠，亦称味素。
此外还含有少量食盐，水分，脂肪，糖，铁，磷等物质。
味精是鲜味调味品类烹饪原料，以小麦，大豆，玉米等蛋白质较多的原料经水解法制得或以淀粉为原料经发酵加工而成的一种粉末状或结晶状的调味品，也可用于甜菜，蜂蜜等通过化学合成制作。
生物制药设计项目系（院） 化学化工学院 课程名称 生物制药工程 课题名称 味精的生产流程设计 姓 名 肖米 学 号 200913123256 专业班级 生物工程002 指导教师 张老师 完成日期 2011.12.12味精的工厂设计及工艺流程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。
<一>厂址的选择:厂址选在湖南省长沙市宁乡县菁华铺桃林桥笔友工业园内, 宁乡地处湘东偏北的洞庭湖南缘地区，地理上界于东经111°53′-112°46′，北纬27°55′-28°29′，东邻望城，南接湘潭、湘乡，西与涟源、安化交界，北与益阳、桃江毗连。
东西最大跨度88公里，南北纵长69公里。
由于丘陵低山的地貌形成较大的落差使宁乡拥有充足的水力资源, 宁乡是省会长沙的西大门是省会长沙的新城区，距长沙市中心36公里,交通便利, 交通发达，县城距长沙黄花国际机场60公里，石长铁路、长常高速公路、319国道横贯东西，洛湛铁路连通南北，S206、S208、S209和S311四条省道贯穿县境，金洲大道、枫林西路直通省会长沙市。
构成了宁乡四通八达的交通网络. 宁乡县属中亚热带向北亚热带过渡的大陆性季风湿润气候，四季分明, 全县年日平均气温16.8℃，一月日平均4.5℃，七月日平均28.9℃。
年平均无霜期274天，年平均日照1737.6小时，境内雨水充足，年均降水量1358.3毫米，年平均相对湿度81%。
宁乡境内多为丘陵地带，山地、平原、江河相映成趣，气候怡人，植被丰富。
厂区处于宁乡县的上风位置,优越的环境很适合味精的生产。
年产2万吨味精工艺设计XXX（陕西理工学院化学学院化工专业061班，陕西汉中723001）指导教师：XXX[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，进行工艺计算、物料衡算、热量衡算、设备选型，并绘制了等电罐结构图，发酵工序带控制点图，糖化工序图，工厂平面布置图。
[关键词]：味精；发酵；工艺设计Annual production capacity of 20000 tonsof monosodium glutamate process designWANG Xiao-fei(Grade06, Class 1, Major of Chemical Engineering and Technique College of Chemical and environment science of Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723001,Shaanxi)Tutor: LI Zhi-zhouABSTRACT：The design is an annual output of 20,000 tons of monosodium glutamate 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 process calculation, material balance calculation,heat balance calculation, equipment selection,and mapped the structure of isoelectric tank, fermentation processes with control point map, the factory floor plan, saccharification process map.Key Words：MSG, Fermentation, Process Design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1.总论 (1)1.1项目依据 (1)1.1.1课题背景及味精概述 (1)1.1.2味精产业概况 (1)1.1.3味精需求现状 (2)1.2设计原则 (2)1.3设计任务 (3)1.4厂制概况 (3)1.4.1工厂组织 (3)1.4.2工作制度 (3)1.4.3人员配备 (3)1.5厂址选择 (3)1.5.1 建厂依据 (3)1.5.2 指导方针 (3)1.5.3 选厂经过 (4)1.6环境保护剂废物处理 (4)2.工艺设计 (6)2.1工艺流程设计 (6)2.1.1 工艺流程设计的重要性 (6)2.1.2 工艺流程设计的原则 (6)2.1.3 工艺流程设计 (6)2.2玉米制备淀粉工艺 (7)2.2.1湿法玉米淀粉制备工艺过程 (7)2.2.2湿法玉米淀粉生产的主要设备 (8)2.2.3玉米淀粉生产工艺技术指标 (8)2.3淀粉糖化工艺 (9)2.3.1概述 (9)2.3.2一次喷射双酶法制糖工艺流程 (9)2.3.3一次喷射双酶法制糖工艺控制要点 (9)2.4发酵工艺 (10)2.5谷氨酸提取工艺 (10)2.5.1概述 (10)2.5.2谷氨酸发酵液的特征和主要成分 (10)2.5.3等电点—离子交换法提取谷氨酸 (11)2.6谷氨酸制造味精工艺 (12)3.物料衡算 (13)3.1生产过程的总物料衡算 (13)3.1.2计算指标（以淀粉质为原料） (13)3.1.3物料衡算 (13)3.1.4总物料衡算结果 (14)3.2制糖工序的物料衡算 (14)3.3发酵工序的物料衡算 (15)3.4谷氨酸提取车间物料衡算 (17)3.4.1中和等电工序 (17)3.4.2离交工序 (18)3.4.3提取车间物料衡算验算 (18)3.5精制车间物料衡算 (19)3.5.1中和脱色工序物料衡算 (19)3.5.2精制（结晶）工序物料衡算 (20)3.6精制生产过程物料衡算图 (20)4.热量衡算 (23)4.1液化工序热量衡算 (23)4.1.1液化加热用蒸汽量 (23)4.1.2液化液冷却用水量 (23)4.2糖化工序热平衡说明 (23)4.3连续灭菌和发酵工序热量衡算 (23)4.3.1培养液连续灭菌用蒸汽量 (23)4.3.2培养液冷却用水量 (24)4.3.3发酵罐空罐灭菌用蒸汽量 (24)4.3.4发酵过程产生的热量及冷却用水量 (25)4.4谷氨酸提取工序冷量衡算 (25)4.5谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (25)4.5.1热平衡与计算蒸汽加热量 (26)4.5.2二次蒸汽冷凝所消耗循环冷却水量 (26)4.6干燥过程的热量衡算 (27)4.7溴化锂制冷机所用蒸汽量 (28)4.8生产过程耗用蒸汽衡算汇总 (28)5.水平衡 (29)5.1糖化工序用水量 (29)5.2发酵配料及培养基灭菌后冷却用水量 (29)5.3发酵过程冷却用水量 (29)5.4谷氨酸提取工序冷却用水量 (29)5.5中和脱色工序用水量 (29)5.6精制工序用水量 (29)5.7动力工序用水量 (29)5.8用水量汇总 (29)6.主要设备选型及计算 (31)6.1.1发酵罐 (31)6.1.2种子罐 (33)6.1.3离子交换柱 (34)6.1.4尿素罐 (36)6.1.5等电罐 (36)6.1.6油罐 (37)6.2泵的选择 (37)6.3空气系统选择 (37)6.3.1流程选择的原则 (37)6.3.2空气净化设备流程 (37)6.3.3具体设备要求 (37)6.4容器、槽的选择 (39)6.5其他设备的选择 (39)6.6辅助设备选择 (40)7.全厂总平面设计 ........................................................ 错误!未定义书签。
生化工厂设计概论课程设计题目：年产3万吨味精工厂发酵车间设计前言课程设计是普通高校本科教育中非常重要的一个环节，同时也是理论知识与实际应用相结合的重要环节。
本设计为年产3万吨味精厂的生产车间设计，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。
谷氨酸单钠（monosodium glutamate）,呈强烈鲜味，商品名为味精。
因味精具有肉类鲜味，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。
随着人们对味精的认识不断深入提高，对它的营养价值、安全性及如何正确使用都有了普遍的了解。
味精具有很强的鲜味（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。
味精是一种强碱弱酸盐，它在水溶液中可以完全电离变成谷氨酸离子（GA︱+︱）和钠离子。
味精进入胃后，受胃酸作用生成谷氨酸。
谷氨酸被人体吸收后，参与体内许多代谢反应，并于其他许多氨基酸一起共同构成人体组织的蛋白质。
味精可以增进人们的食欲，提高人体对其他各种食物的吸收能力，对人体有一定的滋补作用。
因为味精里含有大量的谷氨酸，是人体所需要的一种氨基酸，96％能被人体吸收，形成人体组织中的蛋白质。
它还能与血氨结合，形成对机体无害的谷氨酰胺，解除组织代谢过程中所产生的氨的毒性作用。
因此，谷氨酸能用来预防和治疗肝昏迷。
由于谷氨酸参与脑组织的蛋白质代谢和糖代谢，故而能促进中枢神经系统的正常活动，对治疗脑震荡和脑神经损伤有一定疗效。
从总体上说，味精行业的发展前景是比较广阔的，我国是世界上人口最多的国家，而我国的味精出口不足年产量的1%，绝大部分味精都在国内市场上消化了，随着人民生活水平的提高，人们对味精的需求会越来越大，况且国内外市场上对味精的消费不仅仅限于调味，而是广泛的作为一种原材料或香料表面活性剂应用于医药和化妆品生产行业。
味精厂设计目录第一章总论第一节设计依据和范围第二节设计原则第三节建设规模和产品方案第四节项目进度建议第五节厂址概述第二章总平面布置及运输第一节总平面布置第二节工厂运输第三章劳动定员第四章车间工艺第一节工艺流程及相关工艺参数第二节物料衡算第三节车间设备选型第五章经济技术指标参考文献总论1.1 设计依据和范围1.1.1 设计依据根据陕西科技大学生命科学与工程学院2012届毕业任务书的要求,结合我国味精行业发展状况和市场行情,在老师的悉心指导下,本着理论联系实际的思想,认真参考了《氨基酸工艺学》《生物工程设备》《发酵工厂设计》《味精工业手册》等文献,提出了年产10万吨味精厂发酵车间的设计。
1.1.2 设计范围1.味精的生产工艺设计2.物料衡算3.设备选型4.生产车间设计及布置5.全厂人员编制及经济效益分析1.2 设计原则(a) 生产规模要在盈亏平衡点之上;(b) 产品方案符合国家产业政策,产品质量符合国家标准(c) 各项技术指标达到国内中上水平;(d) 工厂三废综合利用,并适当留有发展余地。
1.3 建厂规模和产品方案1.3.1 建厂规模本设计为10万吨味精厂发酵车间设计,以淀粉乳为原料,采用三班倒制,每班八小时,年工作日为330天。
本设计全年11个月生产:每年的7月份进行机器检修; 日产量为100000/330303吨; 班产量303/3101吨;1.3.2 生产方案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。
工厂设计设计题目：年产10000吨味精项目工厂设计年月日第一章项目建议书项目名称：年产1万吨味精项目工厂设计承办单位：鲁东大学生命科学学院拟建地点：山东省潍坊市昌乐县经济开发区项目负责人：一、项目建设的背景和意义味精,也称味素,因味精起源于小麦,俗称麸酸钠、谷氨酸钠。
味精在化学上称为谷氨酸钠，是一种无色至白色的柱状结晶或白色结晶性粉末,有很浓的鲜味，其前体物质之一的谷氨酸是人类食物和人体蛋白质的重要成分。
在天然食品中，它比同一种蛋白质的其他氨基酸往往高出１～２０倍。
成年人普通的一日三餐都需要摄入较多的谷氨酸，因为在人体各部分组织器官中，谷氨酸占的比例十分令人瞩目。
例如，血液中的谷氨酸占游离氨基酸的３３%，肝脏中占１４%，在大脑神经系统的灰质蛋白质和白质蛋白质中分别占２４.９%和２６.８%。
由此看来，一个机体正常的人每天在菜肴中适量放些味精，是不会有危害的，至于味精致癌、致畸或突变更是无从谈起。
美国实验生物学会经过１０年的调查研究，宣布味精是一种安全的调味品，列入了“实际无毒”的行列，并指明按现行量使用，对成人的确毫无损害。
随着食品行业的发展以及人们生活水平的提高，在许多普通食品中都能够找到味精的踪迹，味精的需求量会越来越大，所以，建设味精厂是十分必要的。
二、产品需求初步预测1、国际味精需求市场分析在国际市场上,味精的消费主要集中在日本、东南亚、非洲等地,最近几年欧洲和南美洲等地的味精需求量也开始出现增长势头, 国际市场对味精的需求也不断增加,味精行业的发展平稳向上。
日本、韩国、东南亚等国家和地区人均味精消费较高。
2、国内味精需求市场的分析随着我国人民生活水平的提高和膳食结构的改变, 以及对味精产品认识的普遍提高,味精的需求量不断增大,人均消费水平逐年提高,华东、中南、东南、西南、华南地区人均年消费量已上升为1000克左右。
就国内市场来讲,味精的主要消费群体在城市,城市居民年消费量占到总产量的70%以上,农村市场的发展潜力巨大,随着农村人口收入的增加,农民生活水平逐步提高,膳食结构进一步改善, 农村市场对味精的需求量会逐步增加。
味精是一种常用的调味品，广泛应用于食品加工和烹饪中。
一个年产一万吨味精的发酵工厂设计需要考虑很多因素，包括原料供应、工艺流程、设备选择、卫生标准等。
下面是一个关于年产一万吨味精发酵工厂设计的简要概述，总字数超过1200字。
1.原料供应2.工艺流程味精的生产主要包括淀粉的提取、发酵、提纯和结晶等步骤。
工艺流程的设计需要满足产量需求，并尽可能降低成本和能耗。
例如，可以采用热回收和废水处理装置来提高工厂的能效指标。
3.设备选择在设计年产一万吨味精发酵工厂时，需要选择适用的设备和仪器。
这包括发酵罐、蒸汽锅炉、过滤设备、结晶器等。
设备的选型应考虑生产效率、设备的价格和维护成本。
还需要确保设备符合国家和行业标准，并且具备一定的安全性能。
4.卫生标准味精是一种食品添加剂，对产品质量和卫生安全要求非常高。
工厂设计需要符合相关卫生标准和要求，包括厂房设计、设备清洁和消毒、员工培训等方面。
同时，建议采用先进的检测仪器和质量控制体系，确保产品符合国家和行业标准。
5.厂房布局6.环境保护工厂设计需要符合环保法规和行业标准，确保生产过程不对环境造成污染。
例如，建议安装废水处理设备来处理废水，并且进行合规的废物管理。
此外，还可以考虑利用生产过程中的废热来进行能量回收，进一步降低对环境的影响。
以上是关于年产一万吨味精发酵工厂设计的简要概述。
具体设计需要考虑的因素很多，如设备细节、人员配备、市场需求等等。
因此，在设计工厂时需要进行详细的市场调研和可行性研究，并与专业的工程师团队合作，确保工厂设计符合要求，并能够满足产量和质量需求。
年产10000吨味精项目工厂设计要点年产10000吨味精项目工厂设计要点一、项目概述年产10000吨味精项目是一个大型化工生产项目，主要生产味精产品，年产能达到10000吨。
该项目是基于市场需求和技术条件而进行的，目的是满足人们对于食品调味品的需求。
二、规模和布局设计1.规模设计：年产10000吨味精的生产规模可以满足市场需求，同时也可以充分利用设备和人力资源，提高生产效益。
2.布局设计：工厂的布局应当合理，保证生产流程的连贯性和高效性。
主要分为原料储存区、生产区、包装区、质检区、辅助区等，以确保各个区域之间的流程衔接和生产效率的提高。
三、工艺流程设计1.原料准备：该项目主要使用淀粉和氨基酸等原料进行生产，因此要有相应的原料存储和供应系统，确保原料的充足和稳定。
2.发酵：该项目使用发酵生产工艺，需要设计相应的发酵罐和发酵系统，以确保发酵过程的稳定性和高效性。
3.提取：在发酵完成后，需要进行提取工艺，将发酵液中的味精提取出来。
这一步骤要合理选择提取剂和提取设备，以确保提取效果的良好和产品质量的稳定。
4.浓缩：将提取得到的液体进行浓缩处理，以提高味精的浓度和稳定性。
此环节需要设计相应的浓缩设备，确保浓缩过程的高效和稳定。
5.晶体分离：在浓缩完成后，要进行晶体分离，将浓缩液中的味精晶体分离出来，以便进行后续的干燥和包装。
此环节需要设计相应的分离设备，以确保分离过程的高效和产品质量的稳定。
6.干燥：将分离得到的味精晶体进行干燥，降低含水率，以便于包装和存储。
此环节需要设计相应的干燥设备，确保干燥过程的高效和产品质量的稳定。
7.包装：将干燥后的味精产品进行包装，使用合适的包装材料和包装机械，以确保产品的密封性和保质期。
8.质检：在生产过程中，要进行质检，确保产品的质量和安全性。
质检环节需要设计相应的质检设备和流程，以确保质检过程的高效和准确。
四、设备选型和布置1.设备选型：根据生产工艺流程的要求，选择适合的设备，包括发酵罐、提取设备、浓缩设备、晶体分离设备、干燥设备、包装设备等，确保设备的性能符合要求，并具有高效性和稳定性。
年产1.5万吨味精生产工艺初步设计说明书——毕业设计年产1.5万吨味精生产工艺初步设计摘要我国味精生产虽然发展很快，但还有生产效率低、生产成本高、脱色效果不理想、污水处理不彻底等缺陷，与国际先进水平相比仍有很大差距，造成了很大的浪费。
本设计在生产流程的各个方面加以完善，尤其在味精脱色、污水处理等方面摒弃了传统不十分理想的方法，采用了新技术，进一步消除了因脱色和污水处理不彻底造成的资源浪费。
味精脱色采用XSX-8吸附树脂，具有脱色好、投资省、处理成本低的优势；污水处理采用两步生物处理法酵母反应器和活性污泥的连续系统处理味精废水，可以去除味精废水中95%的COD，达到节能环保的要求。
关键词：味精；新技术；脱色；污水处理A PRELIMINARY DESIGN OFTECHNOLOGICAL PROCESS FOR MSGPRODUCTION 15,000 TONS PER YEARAbstractAlthough the production of monosodium glutamate in China has developed rapidly, poor colour and lustre, low productivity, high production cost and bad treatment system of wastewater, which still have a big gap compared with the international advanced level, result in lots of waste. The design improve various aspects of production processes, especially in bleaching of MSG, treatment of wastewater and so on. Those rejecte traditional method which are not good and use new technology. Therefore it saves lots of money in bleaching and treatment of wastewater. XSX - 8 polymeric adsorbent is used in MSG decoloring,which has good decoloration efficiency. It can save investment and make low cost .Wastewater treatment by two-step method of biological treatment of activated sludge and yeast reactor system, can remove monosodium glutamate wastewater treatment in 95% of COD monosodium glutamate wastewater, energy conservation and environmental protection requirement.KEY WORDS：monosodium glutamate（MSG）; new technique ;decolor; treatment of wastewater目录摘要 (2)ABSTRACT (3)第一章综述 (7)1.1味精的发展 (7)1.2味精的来源 (8)1.3味精的性质与组成 (8)1.4味精的营养价值 (9)1.5本课题的研究意义、设计指导思想及设计范围 (9)1.5.1 本课题的研究意义 (9)1.5.2 设计指导思想 (10)1.5.3 设计范围 (10)第二章工厂概况 (11)2.1厂址选择 (11)2.1.1 选厂原则 (11)2.1.2 厂址选择 (11)2.2生产规模 (12)第三章味精生产工艺 (13)3.1味精生产工艺流程图 (14)3.2味精生产工艺 (15)3.2.1 原料预处理及淀粉水解糖制备 (15)3.2.2 种子扩大培养及谷氨酸发酵 (16)3.2.3 谷氨酸的提取及谷氨酸单钠的制备 (17)3.2.4 味精的精制 (18)3.3谷氨酸提取操作中的要点 (19)3.4谷氨酸发酵过程计算机控制程序 (19)3.4.1 发酵过程控制 (20)3.4.2 讨论 (22)第四章工艺计算 (23)4.1 谷氨酸发酵工艺流程示意图 (23)4.2工艺技术指标及基础数据 (24)4.3谷氨酸发酵车间的物料衡算 (25)4.415000T/A味精厂发酵车间的物料衡算结果 (27)第五章设备设计与选型 (30)5.1发酵罐 (31)5.1.1 发酵罐的选型 (31)5.1.2 发酵罐相关数据的确定 (31)5.2种子罐 (41)5.2.1 二级种子罐 (41)5.2.2 一级种子罐 (48)5.3空气分过滤器 (49)5.3.1 二级种子罐分过滤器 (49)5.3.2 一级种子罐分过滤器 (49)5.3.3 发酵罐分过滤器 (50)5.4味精厂发酵车间设备一览表 (51)第六章环境保护 (52)6.1味精厂的主要废弃物 (52)6.2味精废水的来源及水质特点 (53)6.2.1 味精废水的来源 (53)6.2.2 味精废水的水质特点 (54)6.2.3 现有工厂处理味精废水存在的主要问题 (55)6.3废水处理工艺设计 (55)6.3.1 传统上对味精废水的处理方法 (55)6.3.2 本设计对味精废水的处理方法 (56)6.4环境影响评价 (58)第七章平面布置 (59)结论 (60)参考文献 (61)附录 (62)致谢 .................................................... 错误！未定义书签。
年产4.0万吨味精工厂工艺设计1前言味精是采用微生物发酵的方法由粮食制成的现代调味品，是L-谷氨酸单钠(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。
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，现在是广泛使用的鲜味剂。
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]。
关于味精的生产有着两种方式，发酵法和水解蛋白质法，用发酵法生产味精最想起源于日本，当时日本一家私人公司发明了这个方法，从那以后发酵法便广泛流传开来，截止到目前为止世界上所有国家仍然是以这种方法生产味精的。
但是在很久以前我们是用水解蛋白质的方法来生产味精的。
味精可以参与体内的各种代谢活动，比如糖代谢，蛋白质代谢，这些代谢活动对我们的中枢神经系统的正常运行时非常重要的，此外，味精在治疗神经运动性发作和癫痫病发作方面还是有一定作用的。
长期食用谷氨酸对于我们智力的提高还是有一定效果的。
但是味精确实有时候会存在一定的危害，但这种危害是因为对味精特性不够了解，食用方法不当造成的，如果烹饪时温度超过了120℃的话，谷氨酸钠就会发生裂解变成焦谷氨酸钠，这种物质不但会减退鲜味，而且具有一定的毒性，但是我们只要注意味精的加入时间就不会出现这样的问题。
此外，我们还需要注意味精不能与碱性物质一起使用，在碱性环境中味精会发生化学反应生成谷氨酸二钠的化合物，所以存放味精时注意不要和苏打放在一起。
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]。
味精是一种弱酸强碱盐，当它遇到水以后可以完全解离成钠离子和谷氨酸离子。
当人们使用的味精到达胃部，由于胃酸的作用会生成谷氨酸。
谷氨酸对人体是一种非常重要的氨基酸，它不但能够参与身体内的许多化学反应而且可以与其他氨基酸协同作用，构成对人体有用的蛋白质。
味精还具有其他功效，比如说他可以提高人们的食量，促进人体对对各种食物的消化吸收。
味精是由大量的谷氨酸组成，谷氨酸又是一种构成人体蛋白质的非常重要的组分，所以说味精对于人体健康来说也有着非常重要的作用。
谷氨酰胺具有解除人体代谢所产生的氨的毒害作用，而谷氨酰胺又可以由谷氨酸与血氨结合而产生，故味精对于治疗一些疾病具有积极的作用。
本设计的工艺流程为：发酵预处理（包括种子培养、原料预处理和制无菌空气）→发酵→等电点提取→中和制味精→浓缩结晶→精制分装。
该处理工艺的结构紧凑简洁，运行控制比较灵活。
是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。
2 工艺流程选择及说明2.1工程概况2.1.1工厂概况味精工厂生产一般的过程主要为：1、发酵预处理（包括种子培养、原料预处理，制无菌空气），2、发酵，3、等电点提取，4、中和制味精，5、浓缩结晶，6、精制分装。
味精生产厂家一般都会设置糖化车间、发酵车间、提取车间还有精制车间作为主生产车间。
另外，为了保障生产过程中的蒸汽需求，同时还会设置动力车间，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。
还要设置供水站，以保障对水的需求。
所供的水经消毒、过滤系统的处理，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[3]。
2、相关味精资料。
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4万吨的要求。
2.1.4设计原则1、采用合理、成熟、先进的处理工艺，并且要具有显著的环境、社会和经济效益。
2、工艺设计和设备选型能在生产运行过程中具有较大灵活性、能适应水质和水量的变化。
3、运行过程中，要便于操作管理和维修，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、味精生产过程可划分为四个工艺阶段。
（1）淀粉水解糖的制备及原料的预处理：所谓的糖化就是利用淀粉水解酶将多糖水解为可利用的单糖，此过程称为糖化工序。
所得到的发酵液就是淀粉水解糖。
我们之所以将淀粉进行糖化处理，是因为淀粉是多糖，而味精发酵所利用的菌株只能以单糖作为有用碳源，所以只有将淀粉水解之后才能被其利用。
而目前国内使用较为广泛的水解方法是双酶裂解法。
从60年代以来，国外在酶水解法制糖领域不断取得新的进展，由此使得酶水解法取得了很大突破，日本最早实现了工业化生产，之后其他国家也开始模仿这种先进的制糖技术，双酶解法所用到的酶具有高度专一性作用，复合和分解反应较少。
双酶解法反应条件温和，采用酶法生产不仅可以大幅度的改善糖液的质量，而且还可提高糖液的浓度和淀粉的转化率，是目前应用最为广泛，效益最好的制糖方法。
原料预处理的目的就在于提前毁坏原料的原始结构，从而提高原材料的利用率，其次还可以预防设备的磨损，以及事先除去原材料中的比较大的杂质。
筛选机是味精厂常用的杂质过滤装置，所用的筛形式转筒筛和震动筛，但是较为振动筛使用比较方便，因为其结构比较简单。
一般而言，在预处理过程中，我们都需要事先将原材料细化，也就是将其磨碎，这样其原始结构在很大程度上就被破坏了。
而常用的粉碎设备有辊式粉碎机和锤式粉碎机。
每一种粉碎机都有其各自的特色，不同的粉碎机有着可处理相应的原料。
辊式粉碎机的主要功能是将物料细碎和中碎，盘磨机大多用于豆类，玉米，大米的预处理，而锤式粉碎机一般应用于质地比较脆的薯类材料[4]。
（2）谷氨酸发酵及种子扩大培养：味精生产工厂需要大量的种子，为了满足对种子的需求，味精厂通常都建设有种子发酵车间，以此来扩大培养目的种子。
扩大培养的工艺流程是先是在实验室中小试，即在培养基中进行斜面培养，经过活化后的种子在转移到液体培养基中，进行培养，如果是好氧型的种子还需要放到摇床中进行扩大培养，经过实验检测如果是我们需要的种子，便可以进行中试培养，即在不同的种子罐中进行培养，最终目的就是工业化发酵生产足够多的种子，以满足发酵的需求。
在发酵进行之前，我们首先要做的就是制备培养种子所需要的培养基，为了避免杂菌污染我们还要对培养基进行常规的灭菌处理。
用于培养基灭菌的工艺有多种。
一般我们采用喷射加热器——维持管——真空冷却系统，此外我们还可以用连消塔——维持罐——喷射冷却系统。
但是此系统还有一个缺点，就是维持管很容易被堵塞，因为发酵液粘稠度较大，不容易流动。
此外还由于这种设备的制作加工成本较高，因此使得他的使用在很大程度上都受到了制约。
目前国内味精生产工厂使用较为广泛的是体积大小在50至200m³之间的发酵罐，这种发酵罐通常具有搅拌装置和通风装置。
但是这种发酵罐存在一系列的缺点，如检查仪器灵敏度弱导致仪表不能够及时反应发酵罐里的各种参数的变化，此外在整个发酵过程中需要很多人工操作的地方，导致成本加大。
由于以上原因造成了发酵过程不稳定，产酸率波动性大。
味精发酵工厂还应建设无菌空气制造车间，因为谷氨酸发酵过程中的菌种需要空气。
无菌空气的制作过程是高空空气采集塔首先从高空中吸取一定量的洁净的空气，空气压缩机对这些空气进行加压处理后进入油水分离器和空气冷凝器进行两级处理，之后再倒入空气储藏罐，在空气储藏罐中会对这些空气进行杀菌处理，所用到的过滤装置是由瓷环和焦炭填充的。
经过这些过程处理后的空气才能送入发酵罐。
在北方地区由于空气湿度小、温度低，还可采用空气压缩、冷却过滤流程，省去一级冷却设备[5]。
（3）谷氨酸的提取：目前关于谷氨酸的提取方法有很多种，如：离子交换膜电渗析法，盐酸水解等电点法，等电点锌盐法。
但是一般应用范围较为广泛的是等电点离子交换法。
然而所有这些提取方法都有着共同的缺点，研究技术难度较大，操作成本较高，无水排放量大，对环境造成的污染比较严重，因此限制了这些提取方法的进一步推广应用[1]。
（4）味精成品加工及谷氨酸制取味精：谷氨酸单钠是经过精制车间以谷氨酸为原料进行加工而成的，这就是我们所说的味精。
谷氨酸单钠再经过一系列的包装，加工，提纯后就的到了成品。
在得到成品的过程中还有一道脱色的工序，我们可以利用离子交换树脂，炭柱等材料吸取味精中和液中的色素。
如果是小规模生产，我们可以利用箱式烘房干燥技术来干燥味精，因为其投资较低且设备简单。
但是如果是大规模生产，箱式烘房干燥技术就不适用了，这时我们可以采用气流干燥技术，干燥时间短，干燥速度快，且产量大。
但是这种技术存在一定的局限性，因为如果采用这种干燥技术就会增加厂房建设费用，提高生产成本，所以我们最终选用振动干燥床[5]。
2、与这四个工艺阶段相对应的味精生产厂家一般都会设置糖化车间、发酵车间、提取车间还有精制车间作为主生产车间。
另外，为了保障生产过程中的蒸汽需求，同时还会设置动力车间，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。
还要设置供水站，以保障对水的需求。
所供的水经消毒、过滤系统的处理，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[6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 成品味精配料罐定容罐二级种子罐实消 降温 二级种子培养消泡剂 水 无机盐 糖蜜 玉米浆 纯生物素氮液 消泡剂 水 无机盐 糖蜜 玉米浆 纯生物素一级种子斜面无菌空气发酵罐葡萄糖定容罐 连消器维持罐 换热器消泡剂高浓度糖液液氨3工艺流程计算3.1味精厂计算与构筑物设计3.1.1 基础数据及工艺技术指标（1）主要技术指标（2）接种量5%。
（3）发酵培养基：尿素40 g/L，硫酸锰0.002 g/L，糖蜜4 g/L，氯化钾0.8 g/L，水解糖100 g/L，硫酸亚铁0.002 g/L，碳酸氢二钠0.2 g/L，植物油1.0 g/L，泡敌0.6 g/L。
（4）二级种子培养基：泡敌0.6 g/L，硫酸镁0.6 g/L，糖蜜20 g/L，水解糖23 g/L，玉米浆6 g/L，硫酸亚铁0.002 g/L，磷酸氢二钾1.0 g/L，尿素3.5 g/L，硫酸镁0.002 g/L。
（5）主要原材料质量指标淀粉原料的淀粉含量为80%，含水14%。
3.1.2 谷氨酸发酵车间的物料衡算为了计算方便，首先需要计算出生产1吨100%纯度的味精所需要的各种物料的量。
