等电罐设计.docx

1.前言味精乂称味素,学名-氨基戊二酸单钠水化合物，英文名Monosodiuin1.-g1.utamate,简写MSG.1908年日本人从海带汁中提取出谷妖酸，并开始制造商品味之素。1936年，美国人从甜菜废液中提取谷氨酸，1956年日本和协发酵公司开始以淀粉糖蜜为原料，采用发酵法生.产谷级酸成功。1957年,发酵法生产味精正式投入工业化生产。60年代后，各国味精厂兴起，均用发静法生产味精.由于发解法生产味精获得成功，使原料由原来的植物性蛋白改变为淀粉质原料，我国淀粉质资源丰富，给我国味精工业从此迅速开展起来。到1992年到达340000吨，占世界产员的百分之三十七点五，成为世界产味精最多的国家之一。木设计是河北科技大学生物科学与工程学院生物工程专业的毕业设计，是对大学四年学习的总结，是在校期间最后诙大型作业，是教学的根本环节之、对于学生生涯具有举足轻重的作用。通过毕业设计，使学生对所学理论知识融会贯穿，使专业知识系统化，培养学生独立解决问巡的能力，使学生进一步锻炼查阅文献、收集资料、设计计算、工程制图、统筹安排等综合能力，为学生走上工作岗位奠定了根底.在设计前期通过杳阅大量资料，首先完成长达三千汉字相关专业的外文翻译，并且初步确定设计方案。在阮南老师的带着下我们参观了廊坊梅花味精，并进行了实习，进步加深了我们对味精生产工艺的认识，并获得了大量可参照数据.在阮老师的悉心指导和大力支持下，历时四个多月刻苦努力编写完成该设计说明书。本设计是根据多方面情况的考虑及研究，创造性的结合个人所学的理论知识设计而成,做到了理论与实践相结合。由于时间有些仓促，又是初次接触大型设计，再加上个人知识面的同限，知识结构的不完整，该设计难免有考虑不全面，数据不够准询之处，对设计中的错漏，恩请诸位老师给予批评指正。特此深表感谢！2.设计总论2.1 设计的目的和要求本设计是河北科技大学生物工程与食品科学学院生物工程专业的毕业设计，对于即将走上工作岗位的大学生来说是为了把四年来学的知识作次总结，同时也是对我们所学知识的一次检饯，枪铿学生对理论和实际的联系能力，并有助于进一步稳固所学知识，通过毕业设计对所学知识加深，同时为发酵工艺有较深的研究，提高工艺指针能力，培养分析能力.毕业设计网目：年产I万吨的味精发醉工厂工艺设计重点课题：精制工段设计要求：到达初步设计水平2.2 设计任务和要求年产99%规格占年产量80%,80%MSG占20¾,采用864的工业淀粉为原料，生产天数为320天，连续生产气候条件在极端条件下，最高42C,最低-23C,一般气候气温10'25C.主导风向，熨季东南风较多，冬季西北风较多。主要工艺流程的选择与论证尤其是新工艺要看论证全厂物料衡算，工艺设计计算，水电气耗用用的设计及三废处理。2.3 设计要求，技术经济指标本设计根据毕业设计任务中的要求进行的，在设计中注意对毕业实习中所见新工艺新设备的合理采纳。对厂址的选择建厂靠近原料地或交通方便的地方，厂址的选择是建设前期必做的一项政治性很强的粽合性工作，关系到工厂投产后的生存和开展，因此新建的味精厂必须认真做好厂址的选择工作，因此选于石家庄市西南部。厂址选择的原那么：(1)建厂州近原料地或交通方便的地方，厂址选择既要努力提高经济技术效果，又要符合工农业合理布局的要求.所选厂址耍满足生产需要，但尽信不占良田，节约用地，又留有开展余地；(2)根据味精J.的生产特点，厂址选择在周闱环境良好，大气含尘殳低的地区，同时尽可能选在地方主导风向的上侧；(3)时生产用电有可靠的保证，尽可能匏近电厂或电线输送网：(4)要有充足水源，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工程：修理、动力、给排水,运输、施工、消防、公用仓库、公共福利、场地工程设施、废料的堆存和处理设施。2.4 生产规模及产品规格2.4.1生产规模年产万吨商品味精工厂，其中99%规格味精占8080%规格味精占20%2.4.2产品规格9蕤规格味精占80%,质量符合GB8967888佻规格味精占20斩痂量符合QB1500-922.5生产方法、工作制度、工作车间组成、工作时间2.5.1生产方法采用86%的玉米淀粉为原料(1)制糖车间：采用双菊法制糖工艺(2)发酵乍间：亚适量生物素流加糖发酵工艺(3)提取车间：低温等电点提取工艺精制车间：采用列管式结品罐进行真空浓缩结晶，枯燥2. 5.2工作制度全年生产320天，23班作业，连续生产2.5.3工作组成(1)糖化车间：A.液化B.糖化C.过渡(2)发酵车间：A.种子B.连消C.发醉D.空气净化(3)提取车间:A.等电提取B.离心别离C.离r交换(4)精制车间:A.中和脱色、除铁、过漉B.结晶C.枯燥筛分D.包装(5)辅助车间：动力车间、修理车间、水源、泵房、化验室、净化系统(6)包装形式:现采用塑料袋装塑料袋的材料有聚乙烯、BoPP复膜聚乙烯，符合GBi456-84规定现选用机械包装包装规格：10g,20g,50g.100g,250g,500g,1.kg,10kg,25kg允许偏差符合GB896788和QB150092规定2.6全厂各工段工艺流程2.6.1糖化调浆一配料一喷射液化_保温维持_闪蒸罐一层流液化划匕罐一酸3滤物储罐一发酵车间2.6.2发醉配料I连消I维持消泡计量雄I消泡剂灭的楸无菌空气I分过油器发酵罐提取车间菌种I斜面I一级种子液妖储罐2.6.3提取98%H1S0,高流分发酵液等电罐品种育晶停酸搅拌1二步加酸（H-SO/高流）I等电点I停酸搅拌I静止II沉淀物I离心别高I湿谷第酸离心水II精制车间母液掷上清液I母液罐I离子交换柱洗脱I（母液罐）（等电罐）（洗脱）2.6.4精制结晶罐G1.u+H,0+Na0H*和1.脱色一板框过滤一碳柱脱色一原液贮罐一一次品一结晶罐贮晶槽一离心别窗f湿味精一流化床枯燥T筛选一粉碎-面状味精包装f成品2.6.5空气净化工段各工段冷却版IIiK阀蒸发器高空采风一除尘一空气压缩机一贮气罐T-级冷却一旋风别离f二级冷却一油水别离f丝网过泄一预热f总过泄器f分过渡器f2. 6.6制冷车间制冷压缩机液翅别高跷2.7工艺参数淀粉糖转化率9跻，糖酸转化率60乐产酸率10.8¾,提取收率95$,精制收率95%,发醉附期10h,发酵时间36h,初糖14%,流加糖29¾,总糖18%,接种量10%,生物素含在糖蜜中.原料规格<1).玉米淀粉含淀粉86%(2).工业H1SO1298%(3).液氨299%.盐酸31%<5).烧碱固体-98%,液体-30%<6).硫化喊263.5%,使用时1520B©<7).尿亲含赳垃246乐水中溶解度1.gm,10%溶液PH7.2<8).氨水20-25%(9).Na1HPO.H;0.96%,工业HIp0,>85%三.MSO1711;0298%,精制盐299、(1D.BAPE比重1.011.025,分子量30004000,微黄色油状液体,浊点1214C02).(13).V81732#Wf1.fi×7：99¾交换容量4.5g当量I1.柱度1650245%真比重1.24T298gm1.视比重0.750.85gm1.水分40-50¾活性基团-S01-离子里Na,GH-IO(K-15)粒状活性炭：粒度10X24目，28X42目，40X60目强度>90%PH5.0-7.0灰分W40%铁盐0.02%填充比重0.340.45%枯燥失重W10%00.U-淀粉的：高温活力2000g,用量12g干淀粉中温活力4000,用量1.25g干淀粉(13.糖化酶：活力10'ug,用量80100Ug,取90ug干淀粉陶.粉末状活性炭：粒度80日颗粒状活性炭：颗粒径度2.73.3mm,颗粒长度520mm3.全厂工艺计算设计方案选择论证3.1 制循工艺3.1.1 制糖工艺3. 1.1.1制糖的作用到目前为止，所发现的谷纭酸生产菌都不能直接利用淀粉，也不能利用糊精作为碳源。因此，以淀粉作为原料时，必须先将淀粉转化为葡萄糖，才能供发酵使用。在工业生产上将淀粉水解成葡萄犍的过程称为淀粉的“糖化”，所得的糖也称为淀粉水解糖.淀粉水解犍中，主要的域类是葡萄犍，此外根据水解条件的不同，尚有数量不等的麦芽糖及其他一些二糖、低聚犍等且合就类。除此之外，原料带来的物质，如蛋白质、脂肪等在发酵中易被谷氨酸长生菌利用，而一些复合树类杂膜不能被利用，它们的存在，不但降低r淀粉的利用率，增加牺耗，而且常影响到做液质贵，降低糖液可发带的营养成分。在谷氨酸发酵中，淀粉糖浓度质量的上F，往往直接关系到谷氨酸生产菌的生长速度及谷氨酸的积累，在味精生产中，如何保证水解陋液的质量以满足发醉产酸的霜求是一个不可无视的Iii要的环节。理论糖化液的组成局部，葡面糖值(DE)98、葡萄糖含量(%干基)97、灰分(%)0.1、蛋白质($)0,1、羟甲基糖醛(%)0.03。3. 1.1.2制糖的方法目前制触的方法由四种：酸法、酸醒法、酸酸法、双酸法。其原理为：在催化剂的作用下淀粉的颗粒结构被破坏QT,4及T,6陋昔键被切断，转变为前萄陋，现分别介绍如下:(一)酸解法酸解法乂称酸糖化法，它是以酸(无机酸或有机酸)为催化剂，有高温高压下将淀粉水解转化为葡荷糖。用酸法生产葡荀糖，具有生产简易，由淀粉逐步水解为锄的糖的整个化学过程仅仅在一个高压容器中进行，对设备要求简单，水解时间短,设备生产能力大等特点。由于水解作用是在高温商压及一定酸浓度条件下进行的，因此酸水解法要求有耐腐蚀、耐高温、高乐的设备，况且淀粉在限水解过程中所发生的化学变化是很宏杂的，除了淀粉的水解反响外，尚有副反响的发现，这将造成葡萄糖的损失，而使淀粉转化率降低，大小要均匀，颗粒大，易造成倒荀糖的损失而使淀粉利用率低，酸水解法对淀粉原料要求严格，淀粉乳浓度也不易过高,浓度高，特化率低。(二)酸/法即事先将淀粉酹水解称糊精或低聚融，然后再用糖化陶将其水解为御筠蒯的工艺。用酸的水解淀粉制做，具有酸液化速度快，且犍化是由拗来进行的，对液化也要求不高，可采用较高淀粉乳浓度，提高生产效率。此法用酸量较少，产品颜色浅,犍液质量高。(三)能酸法即事先将淀粉乳采用-淀粉酶液化到一定程度，然后用酸水解成葡荀糖的工艺。能采用粗原料淀粉,淀粉浓度较酸法高，生产较易控制，时间短，而且酸水解时PH较高，可以减少淀粉水解副反响的发生，糖液色泽较浅.（四）双的法双税法使用淀粉油揩淀粉水解为葡萄糖。双醐法制葡荀糖可分为二步：第一步是利用Q-淀粉酶