工艺及生产工艺，关键问题是对味精发酵过程中涉及的发酵罐种子罐搅拌器和冷却管尺寸和材料的选取及物料平衡热平衡水平衡和无菌空气平衡的计算。研究现状和内容本设计为年产万吨味精厂的生产工艺，通过双酶法谷氨酸中糖发酵以及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。工艺流程选择及说明工程概况工厂概况般的味精厂年产味精万吨，生产过程主要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。味精生产厂家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，供水管路输送到各个生产需求部位。设计依据生物工程工厂设计概论。味精的相关资料。设计范围本工程的设计范围为生产味精的量达到年产万吨左右的要求北京理工大学珠海学院设计原则采用先进合理成熟可靠的处理工艺，并具有显著的环境效益社会效益和经济效益。工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的灵活性和调节余地能适应水质水量的变化，确保出水稳定，达标排放。在运行过程中，便于操作管理，便于维修，节省动力消耗和运行费用。味精发酵工艺流程建设规模生产味精的量达到年产万吨左右。处理工艺流程的选择味精生产全过程可划分为四个工艺阶段原料的预处理及淀粉水解糖的制备种子扩大培养及谷氨酸发酵谷氨酸的提取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，供水管路输送到各个生产需求部位。处理工艺路线的确定通过上述分析比较，其工艺流程如图所示。北京理工大学珠海学院图味精厂生产工艺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北京理工大学珠海学院图谷氨酸发酵的工艺流程主要处理构筑物设计及选型主要设备见表。表主要设备览表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北京理工大学珠海学院工艺流程计算味精厂计算与构筑物设计谷氨酸发酵的物料衡算主要技术指标指标名称单位指标数指标名称单位指标数生产规模发酵初糖生产方法中糖发酵，等电点离子交换提取淀粉糖化转化率年生产天数产品日产量流加高浓糖糖酸转化率产品质量纯度麸酸谷氨酸含量倒罐率谷氨酸提取率发酵周期味精对谷氨酸产率主要原材料质量指标淀粉原料的含量为，含水二级种子培养基水解糖，糖蜜，磷酸二氢钾，硫酸镁，玉米浆，泡敌，生物素，硫酸锰，硫酸亚铁。发酵初始培养基水解糖，糖蜜，硫酸镁，氯化钾，磷酸，生物素ɡ，泡敌，接种量为谷氨酸发酵车间的物料衡算首先计算生产纯度为的味精需耗用的原材料以及其他物料量。北京理工大学珠海学院⒈发酵液量设发酵液初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为，则发酵液量为式中发酵培养基终糖浓度糖酸转化率谷氨酸转化率除去倒罐率后的发酵成功率味精对谷氨酸的精制产率⒉发酵液配制需水解糖量以纯糖计算⒊二级种液量⒋二级种子培养液所需水解糖量式中二级种液含糖量⒌生产味精需水解糖总量⒍耗用淀粉原料量理论上，淀粉转化生成葡萄糖量为，故耗用淀粉量为式中淀粉原料含纯淀粉量淀粉糖化转化率北京理工大学珠海学院⒎液氨耗用量发酵过程用液氨调和补充氮源，耗用此外，提取过程耗用，合计每吨味精消耗。⒏甘蔗糖蜜耗用量二级种液耗用糖蜜量为发酵培养基耗糖蜜量为合计耗糖蜜⒐氯化钾耗量⒑磷酸二氢钾耗量⒒硫酸镁用量⒓消泡剂泡敌耗用量⒔玉米浆耗用量⒕生物素耗用量⒖硫酸锰耗用量北京理工大学珠海关，金属材料的弹性模量，对钢壁厚附加量，筒体长度，将数值代入公式北京理工大学珠海学院取Ⅱ封头的厚度封查发酵工厂工艺设计概论表碳钢椭圆封头最大需用内部压力对于上封头，取封对于下封头，取封Ⅲ冷却外套壁厚查发酵工厂工艺设计概论表碳钢与普低钢制内压圆筒壁厚，确定套Ⅳ外套封头壁厚查发酵工厂工艺设计概论表椭圆形封头，确定套封设备结构的工艺设计Ⅰ挡板根据全挡板条件，式中挡板宽度罐径挡板数取块Ⅱ搅拌器采用六弯叶涡轮搅拌器直径现取叶片宽度弧长盘径叶弦长搅拌器间距底距搅拌器转速，根据罐使用为基准放大，罐，北京理工大学珠海学院搅拌器直径两挡搅拌。Ⅲ搅拌轴功率的计算淀粉水解糖液低浓度细菌醪，可视为牛顿流体。计算式中搅拌器直径，搅拌器转速，醪液密度，醪液粘度，将数代入上式视为湍流，则搅拌功率准数计算不通气时的搅拌轴功率式中在湍流搅拌状态时其值为常数搅拌转速，搅拌器直径，醪液密度，代入上式两挡搅拌计算通风时的轴功率式中不通风时搅拌轴功率，轴转速，北京理工大学珠海学院搅拌器直径，通风量，设通风比，取低限，如通风量变大，会小，为安全。现取则代入上式求电机功率电电采用三角带传动η滚动轴承η，滑动轴承η端面密封增加功率为代入公式数值得电Ⅳ进风管该管距罐底之间，现取向下单管。通风管管径计算设罐压，发酵温度，风速，通风量为，常压下，送风量为将通风换算成工作状态，求通风管直径圆整，查发酵工厂工艺设计概论，表，无缝钢管，管径采用,内径大于，可满足生产要求。Ⅵ进出物料管该管为物料进口，管底距罐底之间，现取向下单管。按输送物料算送完物料则物料流量为物管道截面为，物料流速为，现取，则北京理工大学珠海学院物设管径为圆整，查发酵工厂工艺设计概论，表，无缝钢管，管径采用,内径大于，可满足生产要求。Ⅶ冷却水管由前知需冷却热量，冷却水温变化，水比热容则耗水量为取水流速则冷却管直径为支座选型选用支撑式支座二级种子罐级种子罐的选型选用机械搅拌通风发酵罐级种子罐容积和数量的确定种子罐容积的确定接种量按计算，则种子罐容积种为种种故选用公称体积为的发酵罐，发酵罐的主要尺寸为罐内径，圆柱高，封头高，罐体总高，封头容积，圆柱部分容积，不计上封头的容积，全容积，搅拌桨直径。冷却选用夹套冷却。级种子罐个数的确定级种子罐与二级种子罐对应上料。二级种子罐平均每天上罐，需级种子罐个。种子罐培养，辅助操作时间，生产周期，因此，级种子罐个已足够，其中个备用。空气分过滤器二级种子罐分过滤器二级分过滤器风量的计算查生物工程设备表型空气过滤器技术特性，选用型空气过滤器，过滤能力，外型尺寸,重量，进出口管径，与种子罐进风口不致，可采用法兰变径即可。过滤能力大于北京理工大学珠海学院，能满足生产要求。数量与二级种子罐数量致，共只。二级种子罐分过滤器级分过滤器风量的计算查生物工程设备表型空气过滤器技术特性，选用型空气过滤器，过滤能力，外型尺寸,重量，进出口管径，与种子罐进风口不致，可采用法兰变径即可。过滤能力大于，能满足生产要求。数量与级种子罐数量致，共只。三发酵罐分过滤器分过滤器滤层直径计算滤层式中通过发酵罐分过滤器的空气流量下通过分过滤器的气速，现取则滤层分过滤器直径滤层过滤器。现取滤层过滤器查金属材料表，选无缝钢管，或用钢板卷制。圆整倒推荐值过滤器分过滤器的壁厚设计压力取。④进出气管进出气管直径可取与设备通风管致，即无缝管数量分过滤器与发酵罐相配合，每罐个，共需台。滤层厚度同种子罐，分过滤器层超细玻璃纤维滤纸，经树脂处理过使用。分过滤器高度过滤器筒过滤器锥北京理工大学珠海学院主要参考文献吴思芳生物工程工厂设计概论,中国轻工业出版社,张克旭氨基酸发酵工艺,中国轻工业出版社,伦世仪生化工程,北京轻工业出版社,吴思芳发酵工厂工艺设计概论,中国轻工业出版社,梁世中生物工程设备,中国轻工业出版社,高孔荣发酵设备,中国轻工业出版社,梁润钟发酵工程设备,中国轻工业出版社,国家药物管理局上海医药设计院化工工艺设计手册,化学工业出版社,姚玉英化工原理,天津大学出版社,华南工学院,发酵工程与设备,北京轻工业出版社,谢辞本次课程设计,使我对生物工程设计的内容和步骤有了更进步的了解，从大体上讲,本次设计达到了预期的效果,达到了指导老师的要求。这次课程设计使我深深地认识到工科学生做设计工作所要求的严谨性,对于工程二字的沉重性,我开始意识到工程二字要求我们对专业知识有很深地了解,在熟练掌握专业知识的基础上灵活运用本次设计为年产万吨的味精厂生产工艺设计，是个真实性课题,在重新熟悉课本和认真查阅资料的基础上，并结合设计任务书的要求,我对本设计味精厂的工艺流程提出了多种方案，在反复的比较下，最终确定了个最优方案。在这个过程中,我逐渐懂得了如何运用专业性眼光去看待问题,分析问题和解决问题。在工艺流程确定后,就开始了对所选构筑物的设计计算,通过老师的指导和自己的计算,我对谷氨酸发酵中所用到的些构筑物有了更深的认识,在高程的计算中自己遇到了不少问题,但在苟老师的精心指导和自己的努力下,最终问题都得到解决,也使自己对味精生产流程有了个清