100t糖化罐的设计
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第一章厂址选择论证对厂址的选择:厂址选择得当与否,直接关系到投资费用和投资后的生产成本等,还直接影响工农关系,城乡关系并影响基建速度等.对于职工的劳动环境,厂区卫生条件,产品质量也都有影响,所以选择厂址时应全面考虑,慎重仔细.厂址选择应在当地建委和城建规划部门的统筹安排下,由建设单位负责并组织力量进行;也必须严格遵守党和国家的基本建设方针政策,服从全国的工业布局.应考虑以下几点;(1) 建厂尽量靠近原料产地和交通方便的地方,厂址选择应积极利用坡地,瘠地,不占或尽量少占良田,同时要留有厂区进行扩建的余地.(2) 根据味精厂的生产特点,厂址应选在周边的自然环境良好,大气的含尘量低的地区,同时尽可能选在城市主导风向的上风侧.(3) 厂址尽量靠近电厂或电线输送网,以保证生产用电.(4) 要有充足的水源,水质必须符合生产饮水标准.(5) 要有合理的"三废"处理设施.(6) 除生产协作外,一般应考虑以下协作项目;修理,动力,给排水,运输,施工,消防,公共仓库,公共福利,场地工程准备,设施,费料的堆存和处理设施.第二章工艺论证一.制糖是本设计的重点,后面详叙二.发酵工段1.菌种FM—415,备用菌种:7338现有谷氨酸产生菌主要有以下特征:(1)形态:呈球形,棒状或短杆状,无芽孢,无鞭毛,不运动;(2) G-,需氧微生物;(3)生物素缺陷型,具有一定的谷氨酸发酵能力;(4)α—酮戊二算氧化能力微弱;(5)谷氨算脱氢酶活力大,DADPH氧化能力弱;固定反应强,不分解利用谷氨算;(6) CO2(7)细胞膜渗透谷氨算性好。
本设计所利用的菌种FM—415是天津短杆菌T613的诱变菌种,其优点:(1)产酸较高,糖酸转换率高;(2)耐高温;(3)脲酶活力高;(4)发酵周期短;(5)需生物素作为生长因子;(6)后劲补角强等。
根据石家庄的气候条件及工艺要求,本设计采用的菌种是FM—415,所配用的军种是7338,这两种菌种感染噬菌体的类型不同,如果感染则可以互换使用,从而不影响生产。
目录第第一一部部分分::设设计计任任务务书书 (22)题题目目 (22)设设计计方方案案的的拟拟定定 (22)第第二二部部分分::设设计计方方案案的的确确定定与与说说明明 (22)设设计计方方案案的的确确定定 (22)设设计计方方案案的的说说明明 (33)第第三三部部分分::设设计计计计算算与与论论证证 (33)糖糖化化罐罐罐罐体体的的确确定定 (33)冷冷却却形形成成的的确确定定 (44)冷冷却却面面积积计计算算 (44)搅搅拌拌装装置置设设计计 (55)传传动动部部分分设设计计 (77)糖糖化化罐罐联联结结管管道道的的计计算算 (77)温温度度计计 (88)人人孔孔 (99)支支座座 (99)糖糖化化设设备备的的进进展展................................................................错错误误!!未未定定义义书书签签。
第第四四部部分分::设设计计结结果果概概要要.. (99)参参考考文文献献 (1100)设设计计心心得得 (1111)第一部分:设计任务书一、题目100立方米糖化罐的设计二、设计方案的拟定我组设计的是一个100立方米的糖化罐,罐内有搅拌器,盘管,底部备有直接蒸汽管。
每管附装一支指针式温度计,搅拌转速为30r/min,盘管具有冷却和加热两种功能。
直接蒸汽管可以作为快速加热用,也可以作为空罐消毒用。
糖化罐是蛋白质分解和淀粉糖化的场所,一般采用不锈钢板制作,也有用碳钢或铜板制造。
罐底周围设置一两圈通蒸汽的蛇管,或者是装设蒸汽夹套以保持糖化醪糖化所需的温度,罐内设有搅拌器以保持糖化醪液的浓度和温度均匀,使酶充分发挥作用。
糖化罐的内壁常装有挡板以改变流型,提高搅拌效果。
这次设计就是要对连续糖化罐的几何尺寸进行计算,考虑压力,温度和腐蚀因素,选择罐体材料,确定罐体外形,罐体和封头的壁厚;进行冷却装置的设计和计算;根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置,传动装置和人孔的一些附件的确定,完成整个装备图,完成整个设计。
五、 30000t/a 啤酒厂糖化车间的物料衡算啤酒厂糖化车间的物料平衡计算主要项目为原料(麦芽、大米)和酒花用量,热麦汁和冷麦汁量,废 渣量(糖化糟和酒花糟)等。
1. 糖化车间工艺流程示意图(图 5-1 )麦糟麦 汁 煮 沸 回 旋 沉 淀 薄 板 冷 却 发酵车间热凝固物 冷凝固物2. 工艺技术指标及基础数据基础数据见表 5-1项目名称百分比( %)项目 名称百分比( %)原料利用率 98 原料配比麦芽70 定 额 指 标麦芽水分 6大米 30 大米水分 12冷却损失7 无水麦芽浸出率 78 啤酒损失率 ( 对热麦汁 )发酵损失 1.5 无水大米浸出率90 过滤损失1.5麦芽清净和磨碎损失0.1装瓶损失2.0总损失12根据上表的基础数据首先进行 100kg 原料生产 12°淡色啤酒的物料衡算,然后进行 1000L12°淡色啤 酒的物料衡算,最后进行 100000t/a 啤酒厂糖化车间的物料平衡计算。
3. 100kg 原料( 70%麦芽, 30%大米)生产 12°P 淡色啤酒的物料衡算(1)热麦汁量 根据表 5-1可得原料收率分别为: 麦芽收率为: 0.78 (100-6)÷100=73.32% 大米收率为:0.90(100-12)÷100=79.2%混合原料收得率为: [0.7× 73.32%+0.3 × 79.2%] × 98%=73.58% 由上述可得 100kg 混合原料可制得的 12°热麦汁量为:( 73.58 ÷12)×100= 613.17 (kg )又知 12°汁在 20℃时的相对密度为 1.084 ,而 94℃热麦汁比 20℃时的麦汁体积增加 1.04 倍,故热麦汁94℃)体积为:过滤图 5-1 啤酒厂糖化车间工程流程示意图(613.17 ÷1.084)×1.04=58 8.28L2)添加酒花量:613.17×0.2%=12.26kg3)冷麦汁量为:588.28×(1-0.07 )=547.10L4)发酵成品液量:547.10×(1-0.015 )=538.89L5)清酒量(过滤)为:538.89 ×(1-0.015 )=530.81L6)成品啤酒量为:530.81×(1-0.02 )=520.19L4. 生产1000L12°P淡色啤酒的物料衡算根据上述衡算结果知,100kg 混合原料可生产12°成品啤酒520.19L ,故可得出下述结果:1)生产1000L12°淡色啤酒需耗混合原料量为:1000÷520.19 )×100=192.24kg2)麦芽耗用量:192.24 × 70%=134.568kg3)大米耗用量:192.24 -134.568=57.672kg4)酒花用量为对淡色啤酒,热麦汁中加入的酒花量为2%,故酒花耗用量为:588.28/520.19 )×1000×2%=22.62kg(5)热麦汁量为:(588.288/540.2 )×1000=1089.0L(6)冷麦汁量为:(547.10/540.2 )×1000=1012.8L(7)湿糖化糟量:设排出的湿麦糟水分含量为80%,则湿度糟量为:[ (1-0.06 )(100-78)/ (100-80)]×134.568=139.14kg 湿大米糟量为:[ (1―0.1 2)(100―90)/ (100-80)] ×57.672=25.38kg 故湿糖化糟量为:139.14+25.38=164.52kg (8)酒花糟量设麦汁煮沸过程干酒花浸出率为40%,且酒花糟水分含量为80%,则酒花糟量为:[ (100―40)/ (100―80)] ×22.67=68.01kg(9)发酵成品液量:(532.39/513.92 )×100=103.60L(10)清酒量:(530.81/520.19 )×1000=1020.42L(11)成品酒量:520.19/520.19 ×1000=1000L(12)发酵液量:538.89/520.19 ×1000=1035.95L5. 100000t/a 12 °P 淡色啤酒糖化车间物料衡算全年生产天数为300天,设旺季生产150 天,淡季生产150天。
糖化罐的结构与工作原理引言糖化罐(Mash tun),是啤酒酿造过程中的一个重要设备,用于将水和麦芽混合并将混合物加热,以启动麦芽中的酶促反应。
在这个过程中,淀粉会转化为可发酵的糖,为酒精的产生提供基础。
本文将详细探讨糖化罐的结构与工作原理。
糖化罐的结构糖化罐通常由以下几个部分组成:1. 罐体糖化罐的罐体一般由不锈钢制成,具有良好的耐高温性能。
罐体形状多为圆筒形,上部通常有一个观察孔,用于观察糖化过程中的变化。
罐体还配备了进出料口、排液口和温度传感器等。
2. 搅拌装置糖化罐内部通常配备了搅拌装置,用于保持糖化液的均匀温度和成分分布。
搅拌装置通常由电机、轴和叶片等部件组成,可通过控制电机的转速来调节搅拌的强度。
3. 保温层为了降低糖化过程中的热量损失,糖化罐的外部通常包裹有一层保温材料,如聚氨酯泡沫或玻璃纤维棉等。
这样可以有效地提高糖化的效率,并节省能源。
4. 流动控制装置糖化罐内部的流动控制装置包括进料控制阀和排液控制阀等。
进料控制阀可调节麦芽和水的进入速率,排液控制阀则用于控制糖化液的流出速度。
这些控制装置可以根据酿造师的需求来进行精确调节。
糖化罐的工作原理糖化罐的工作原理涉及到糖化过程中的酶促反应和温度控制等关键环节。
1. 酶促反应糖化过程中的关键步骤是酶促反应,而触发酶促反应的条件主要是适宜的温度和pH值。
首先,将一定比例的水和麦芽加入糖化罐中,搅拌均匀后加热至适宜的温度范围(通常为63°C-68°C)。
在这个温度下,麦芽中的淀粉酶会被激活,开始将淀粉分解为麦芽糊精和糖。
麦芽糊精是一种由多糖组成的分子,是后续发酵过程中的重要营养来源。
2. 温度控制糖化罐需要精确控制温度,以促进酶的活性和反应速率。
一般来说,糖化过程可以分为不同的阶段,每个阶段需要不同的温度控制。
在开始糖化的初始阶段,温度会较高(约66°C),以迅速激活酶的反应。
随后,温度逐渐降低到下一个阶段的适宜温度(约64°C),以保持酶的稳定活性。
发酵工程课程设计题目:啤酒厂糖化罐设计(10t)院系:化学工程与技术学院组别:第一组班级:生物工程0801姓名:马红霞学号:200822153034指导老师:杨忠华目录1前言 (2)2课程设计任务 (3)3设计方案的拟定 (3)4几何尺寸的确定 (3)4.1 机械搅拌通风式生物反应器的总体结构 (3)4.2 几何尺寸的确定 (4)5罐体主要部件尺寸的计算及型号选择 (6)5.1罐体 (6)5.2罐体壁厚 (6)5.3封头壁厚计算 (6)5.4搅拌器 (7)5.5人孔和视镜 (7)5.6接口管 (8)5.7轴封 (8)5.8除沫装置 (9)5.9支座选择 (9)6冷却装置设计 (10)6.1冷却方式 (10)6.2热量的相关计算 (10)7搅拌器轴功率的计算 ······························································错误!未定义书签。
7.1不通气条件下轴功率P的计算····································错误!未定义书签。
糖化罐的结构与工作原理一、糖化罐的概述糖化罐是啤酒酿造中的一个重要设备,主要用于将麦芽淀粉转化为可溶性糖。
其结构和工作原理对啤酒的品质有着至关重要的影响。
本文将详细介绍糖化罐的结构和工作原理。
二、糖化罐的结构1. 糖化罐的外观糖化罐一般呈圆柱形,通常由不锈钢制成。
其大小和形状因酿造厂而异,但都有一个共同点,即需要保证其密封性。
2. 糖化罐内部结构(1)底部:糖化罐底部通常呈圆锥形或斜板形,以便让液体流向中央排出。
(2)筛板:筛板是固定在糖化罐内部的平面网格,用于支撑淀粉质物料并促进液体流动。
(3)喷淋管道:喷淋管道位于筛板上方,用于将水喷洒在淀粉质物料上以促进转化反应。
(4)温度控制系统:温度控制系统包括加热元件和温度传感器,用于控制糖化罐内的温度。
(5)搅拌系统:搅拌系统由电机、减速器和搅拌叶片组成,用于混合淀粉质物料和水,并促进液体流动。
三、糖化罐的工作原理1. 淀粉转化反应糖化罐主要用于将淀粉质物料转化为可溶性糖。
这一过程需要通过麦芽发酵产生的酶来完成。
当淀粉质物料与水混合时,酶会将其分解成较小的分子,并将其转化为可溶性糖。
2. 温度控制在糖化过程中,温度是至关重要的因素。
不同类型的啤酒需要不同的温度来促进糖化反应。
一般来说,低温可以促进多糖转化为双糖或三糖,而高温则可以促进三糖转化为单糖。
因此,在不同阶段需要控制不同的温度。
3. 水的喷洒在淀粉转化反应中,水起着非常重要的作用。
它可以帮助酶分解淀粉质物料,并促进糖化反应。
因此,在糖化罐内部设置了喷淋管道,用于将水喷洒在淀粉质物料上。
4. 搅拌在糖化过程中,需要不断地搅拌淀粉质物料和水,以便均匀地分布酶和水。
此外,搅拌还可以促进液体流动,并防止物料堆积。
5. 筛板的作用筛板是固定在糖化罐内部的平面网格,用于支撑淀粉质物料并促进液体流动。
同时,筛板还可以防止物料下沉到底部,并保持液体的流动性。
四、总结糖化罐是啤酒酿造中非常重要的设备,其结构和工作原理对啤酒的品质有着至关重要的影响。
2.糖化工艺技术条件(1)糖化温度:(2)麦芽的α-淀粉酶作用于糖化醪的最适PH为5.8~6.0。
β-淀粉酶为5.0~5.5。
一般在63~70℃温度范围内,α和β-淀粉酶的最适PH范围选用5.2~5.8(3)化醪浓度:糖化醪浓度以20%~40%。
超过40%会降低浸出物的收率。
3.糖化设备:糖化锅第2章全厂物料衡算、糖化车间热量衡算、耗水、耗冷计算2.1 全厂物料衡算基础数据:项目名称百分比项目名称百分比原料利用率 98 原料麦芽 70定麦芽水分 6 百分比大米 30额大米水分 12 啤酒损冷却损失 4.5指无水麦芽浸出率 75 失率发酵损失 1标无水大米浸出率 95 (对热过滤损失 0.8麦汁)装瓶损失 0.7总损失 7根据基础数据,先进行100kg原料(麦芽、大米)生产11°P淡色啤酒的物料计算,然后进行100L11°P淡色啤酒物料衡算最后进行10万吨/年啤酒厂的物料衡算2.1.1. 100kg原料(70%麦芽、30%大米)生产11°P淡色啤酒的物料衡算1.热麦汁量:由基础数据可得原料收得率分别为麦芽收率:0.75(100-6)÷100=70.5%大米收率:0.95(100-12)÷100=83.6%混合原料收率为:0.98(0.70×70.5%+0.30×83.6%)×100%=72.94%由此,100kg混合原料可制得11°P热麦汁量为:72.94/11 ×100 =663.09kg 又知11°P麦汁在20℃时的相对密度为1.0442,而100℃热麦汁比20℃时的体积增加1.04倍,故100℃热麦汁体积为:663.09/1.0442×1.04=660.42 L2.冷麦汁量:660.42×(1-4.5%)=630.70 L3.发酵液量:630.70×(1-1%)=624.39L4.过滤酒量:624.39×(1-0.8%)=619.39 L5.成品啤酒量:619.39×(1-0.7%)=615.05 L2.1.2. 生产100L11°P淡色啤酒需进行的物料衡算由上面计算可知100kg混合原料可生产11°P成品啤酒615.05L1.生产100L11°P淡色啤酒需耗混合原料为:100/615.05 ×100=16.26kg2.麦芽耗用量:16.26×70%=11.38kg3.大米耗用量:16.26×30%=4.88kg5.热麦汁量:660.42/615.05×100=107.38 L6.冷麦汁量:630.70/615.05×100=102.54 L2.1.3. 批次产量100t 雪花11°P啤酒发酵罐的物料衡算((原文为此)生产旺季每天糖化7次,旺季以170天计,占年产量70%,淡季每天糖化4次,均留10天检修,以170天计。
摘要普鲁兰多糖是一种新型的微生物多糖、目前已广泛的应用于医药、食品、轻工、化工等行业中、本设计的题目为年产100吨普鲁兰多糖生产车间工厂设计。
为满足生产任务的要求,通过查阅相关的书刊文献,收集普鲁兰多糖发酵生产、提取资料,进而设计出经济合理的普鲁兰多糖发酵生产路线。
随后对工艺流程中所涉及的物料和水电汽等进行了衡算,同时完成对主要生产设备和辅助设备的合理选型以及对公用系统和三废处理提出正确可行的设计方案。
此外,本设计还绘制出了厂区总平面布置图、发酵车间的平面布置图、全厂的工艺流程图、发酵罐的结构图和精馏塔的结构图,本项目以玉米淀粉为原料,采用出芽短梗霉发酵法,运用乙醇沉淀、超滤、流化床干燥等技术可使普鲁兰糖转化率达65%。
关键词:普鲁兰多糖;发酵;车间设计AbstactPullulan polysaccharides is a new kind of microbial polysaccharide which has been widely used in medicine, food, light industry, chemical industry, etc, the topic of this graduation projectis anannual output of100 tons of pullulan polysaccharides fermentation plant design. To meet the requirements of the production tasks.by consulting related books and documents, after fermentation production, extraction of pullulan polysaccharides information collection, and then design a economic and reasonable pullulan polysaccharide fermentation production line. Involved in the subsequent process of the material and water vapor to the balance, and completed the rational selection main production equipment and auxiliary equipment as well as to the utility system and "three wastes" treatment feasible design scheme is put forward. In addition, this design also draw out of the factory general layout, the fermentation workshop flat 65 %Key words:pululan polysaccharides;fermentantion;plant design第1章绪论1.1设计内容与要求1.1.1课题来源本设计为齐鲁工业大学大学生工学院下达的任务,年产100吨普鲁兰糖生产车间的设计。
罐体结构设计流程想象一下,我们要设计一个装糖果的小罐子。
最开始呀,我们得想清楚这个罐子是用来做什么的。
如果是装糖果,那我们要知道大概装多少颗糖果,是软软的棉花糖,还是硬硬的水果糖。
这就像是给罐子找个目标,要是目标不清楚,后面的设计就会乱套啦。
就像我之前想做个小盒子装我的弹珠,一开始没算好弹珠的数量,结果盒子做好了,弹珠装不下,可麻烦了。
然后呢,我们要考虑罐子的形状。
是做成圆圆的像球一样,还是方方正正的呢?如果是装液体的罐子,像装果汁的那种,圆圆的形状可能更好,因为液体在里面晃来晃去的时候,圆圆的罐子比较稳,不容易倒。
就像我们喝的那些圆圆的小瓶子饮料,拿着很方便。
要是装一些块状的东西,像小饼干,方形的罐子可能就更合适啦,它可以把饼干整整齐齐地码放好。
接下来就是罐子的大小啦。
这可跟我们前面说的装多少东西有关哦。
要是我们要装很多很多的糖果,那罐子就得大一些。
比如说,我们要把一整包大大的糖果装进去,那罐子就得像个小桶一样大。
但如果只是装几颗作为小礼物的糖果,小小的精致罐子就够啦。
我有一次参加生日派对,收到一个小小的心形罐子装着的糖果,特别可爱,就因为它的大小刚刚好,只装了几颗特别的糖果。
再之后呢,我们要想办法让罐子结实。
如果罐子很容易破,那里面的东西就会洒出来。
我们可以给罐子加上厚一点的壁,就像给房子加上厚墙一样。
我曾经有个小罐子,壁很薄,不小心掉在地上就破了,里面的小珠子都滚得到处都是,可心疼了。
还有哦,我们不能忘记罐子的盖子。
盖子就像罐子的小帽子,要能盖得紧。
如果是装容易挥发的东西,像香水一样,盖子不紧的话,香水的味道就会跑掉。
我妈妈有一瓶香水,盖子没盖好,过了几天,香味就淡了好多呢。
最后呀,我们还要把罐子打扮得漂漂亮亮的。
可以给它画上好看的图案,或者贴上可爱的贴纸。
就像我们给自己的小本子装饰一样,让罐子看起来更吸引人。
同学们,罐体结构设计就是这样一个充满乐趣又需要细心考虑的过程,就像我们做手工一样,每一步都很重要呢。