产吨味精的发酵罐设计.docVIP

第一章 物料衡算 1.1 年产 12500吨味精的发酵罐设计 L-Glu 化学名称为L型谷氨酸，分子式为C5H9O4N，相对分子质量为147.13 MSG 一水谷氨酸钠，相对分子质量为188.13 2、设计所需技术参数 生产周期＜48 h，每年生产日为300 天，年产MSG的量：12500 吨(含10000吨 98%MSG，2500 吨81%MSG) 第一部分 物料衡算 总物料衡算 年产12500吨MSG，折算为100%MSG（纯度98%占75%，纯度81%占25%）后得年产和日产量为： 年产量：10000×98%+2500×81%=11825吨 日产量：11825/300=39.42吨 ⑴．葡萄糖生成谷氨酸的总反应式： 2C6H12O6+(H2N)2CO+3O2----2C5H9O4N+3CO2+5H2O 180 147.13 谷氨酸对糖的理论转化率： 147.13/180=81.74% MSG对谷氨酸的产率： （146.13+24+18）/147.13=1.28 ⑵．淀粉水解为葡萄糖的总反应式为： （C6H10O5)n+nH2O-----nC6H12O6 葡萄糖对淀粉的理论转化率为：180/162=1.11 氨基酸的总收率为：（98%×50%×80%×90%）/81.74%=43.16% 以1t淀粉为基准，进行物料衡算： 1t纯淀粉理论上能产生100%MSG的量为： 1000×1.11×81.74%×1.28=1162.41 kg 1t纯淀粉实际上能生产100%MSG的量为： 1000×98%50%80%90%×1.28=451.59 kg 1t工业淀粉（含86%玉米淀粉）实际上能生产100%MSG的量为： 1000×98%×50%×80%×90%×86%×1.28=388.37 kg 因此，相对于1t纯MSG的淀粉消耗量为： 1000/（98%×50%×80%×90%×86%×1.28）=2574.92 kg 生产1t 100%MSG理论上消耗纯淀粉的量为： 1000/（1.28×81.74%×1.11）=861.06 kg 生产1t 100%MSG实际上消耗纯淀粉的量为： 1000/（1.28×98%×50%×80%×90%）=2214.43 kg 生产1t 100%MSG理论上消耗工业淀粉的量为： 861.06/86%=1001.23 kg 生产1t 100%MSG实际上消耗工业淀粉的量为： 2214.43/86%=2574.92 kg 淀粉利用率： 1001.23/2574.92=38.88% 各单元操作的总量为： ⑴．工业淀粉日耗量： 11825/（1.28×90%×50%×80%×98%×86%×300）=101.49t ⑵每日淀粉转化为糖的总量： 101.49×86%×98%=85.54 t 若终糖液浓度为24%（密度1.09），总糖液量的体积为： 85.54/（24%×1.09）=326.99m3 ⑶.由工艺指标产酸率8.0g/100mL，则发酵液量的体积为： 85.54×50%/0.08=534.63 m3 若发酵液密度为1.05，发酵液的总量为： 85.54/(16.4%×1.05)=496.75 m3 ⑷.经等点点沉淀和离子交换后，一般母液含谷氨酸1-3%的量，取1g/100mL，剩余谷氨酸母液的量为： 11825/1.28=9238.28kg （300×85.54×50%-9238.28）/0.01=580449 m3 汇总如下： 年产12500吨味精工厂生产工艺物料衡算总表： 项目 以玉米淀粉为例 生产10000吨100%MSG t/d 原料淀粉t 24%糖液量t 90%的谷氨酸量t 100%MSG量t 排出含0.7%Gl的废液量t 进入糖化过程的物料 离开糖化过程的物料 项目 物料比例kg 日投料量kg 项目 物料比例kg 日投料量kg 工业淀粉 糖化酶 配料水 糖化液 液化酶 珍珠岩 氯化钙 滤渣 →2C8H18O4N+9CO2+3H2O 呼吸代谢：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O .产酸过程中水量增加： 产酸：2C6H12O6+(H2N)2CO+3O2→2C5H9O4N+3CO2+5H2O .空气带走的冷凝水： 设定发酵过程空气进口的温度为25℃，相对湿度Ψ=70