年产3万吨味精工厂设计 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10 3.2总物料衡算10 3.2.1 1000㎏纯淀粉理论上产100%的MSG的量10 3.2.2 1000㎏纯淀粉实际产100%的MSG 11 3.2.3 1000㎏商品淀粉（含量86%的玉米淀粉）产100%的MSG 11 3.2.4淀粉单耗11 3.2.5总收率11 3.2.6淀粉利用率11 3.2.7生产过程中总损失11 3.2.8原料及中间品计算11 3.2.9总物料衡算结果12 3.3制糖工序的物料衡算13 3.3.1淀粉浆量及加水量13 3.3.2粉浆干物质浓度13 3.3.3加酶量13 3.3.4量13 3.3.5糖化酶量13 3.3.6糖化液产量13 3.3.7过滤糖渣量13 3.3.8生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量14 3.3.9衡算结果14 3.4配料、连续灭菌和发酵工序14 3.4.1发酵培养和用糖量14 3.4.2发酵配料15 3.4.3配料用水15 3.4.4接种量15 3.4.5连续灭菌过程进入的蒸汽及补加水量16 3.4.6发酵过程中加入99%的液氨量16 3.4.7加消泡剂量16 3.4.8发酵生化反应过程中所产生的水分16 3.4.9发酵过程中从排风中带走的水分17 3.4.10发酵过程化验取样，放管残留及其他损失17 约13㎏ 17 3.4.11发酵终止时的数量17 3.4.12衡算结果汇总表18 3.5谷氨酸提取车间物料衡算19 3.5.1中和等电工序19 3.5.2离交工序20 3.5.3提取车间物料衡算验算21 3.6精制车间物料衡算22 3.6.1中和脱色工序22 3.6.2精制工序24 3.6.3精制过程物料衡算图25 4.1液化工序热量衡算28 4.1.1液化加热蒸汽量28 4.1.2液化液冷却用水量29 4.2糖化工序热平衡说明29 4.3连续灭菌和发酵工序热量衡算29 4.3.1培养液连续灭菌用蒸汽量30 4.3.2培养液冷却用水量31 4.3.3发酵罐空消灭菌蒸汽量31 4.3.4发酵过程产生的热量及冷却水用量32 4.4谷氨酸提取工序热量衡算33 4.5谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算34 4.5.1热平衡与计算蒸汽量34 4.5.2二次蒸汽冷凝所消耗冷却水量35 4.6干燥过程的热量衡算36 4.6.1干燥时蒸发水量36 4.6.2味精干燥过程所需热量36 4.6.3味精干燥过程需空气量37 4.6.4味精干燥过程中耗用蒸汽量37 4.7溴化锂制冷机所用蒸汽量38 4.8生产过程中耗用蒸汽衡算汇总及平衡图38 4.8.1衡算结果38 4.8.2生产过程蒸汽耗用汇总表38 4.8.3平衡图39 第5章全厂水衡算40 5.1糖化工序用水量40 5.1.1配料用水量（新鲜水） 40 5.1.2液化液冷却用水量40 5.2发酵配料及培养基灭菌后冷却用水量40 5.2.1发酵罐配料用水量40 5.2.2培养基冷却冷却用水量40 5.3发酵过程所用冷却量40 5.4谷氨酸提取工序冷却用水量41 5.5中和脱色工序用水量41 5.5.1配料用水41 5.5.2洗碳柱及碳柱再生用水41 5.6精制工序用水量41 5.6.1结晶过程加水41 5.6.2结晶冷却水42 5.7动力工序用水量42 5.7.1锅炉用水42 5.7.2空压机用水42 5.8用水汇总及水平衡图42 5.8.1新鲜水用量（平均量/h）及味精单耗水量42 5.8.2循环水平均量（ /h） 42 5.8.3蒸汽冷凝水42 5.9用水平衡图43 第6章设备选型44 6.1等电灌44 6.2离子交换工艺45 6.3母液暂存罐45 6.4母液沉降罐46 6.5板框压滤机46 6.6柱前贮罐46 6.7炭柱47 6.8脱色液贮罐47 6.9加水罐47 6.10结晶罐47 6.10.1二次蒸汽出口管径47 6.10.2进料口48 6.10.3蒸汽进口48 每台耗冷量：5.8t/h,操作压力0.3MPa，密度，则48 6.10.4放料口48 6.10.5冷料水入口48 6.11助晶槽48 6.12味精离心机49 6.13流化床干燥机49 6.14液氨贮罐49 6.15浓硫酸贮罐49 参考文献51 [1]张克旭．氨基酸发酵工艺学，中国轻工业出版社，1992：279-280。 51 致谢52 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（Mo
no 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-CH2CH(NH2)-COONa H2O，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、提娶精制、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。