年产1000吨小米醋发酵车间设计
年产1000吨小米醋发酵车间设计
侯彦成
（陕西时代酿造科技有限公司杨凌 712100）
摘要：食醋发酵是继酒精发酵之后，在醋酸菌氧化酶的作用下，生成醋酸的过程。食醋原料，按照工艺要求一般可以分为主料、辅料、填充料和添加剂四大类。主料大致是含淀粉、含糖、含酒精的三类物质。本设计对醋酸生产的发酵车间进行了工艺计算和设备选型。
关键词：食醋、发酵罐、深层发酵。
绪论
1、食醋的起源与功能
食醋是传统的酸性调味品，我国酿醋自周朝开始，已有2500年历史。中国各地物产气候不同，产生了各具特色的地方食醋，保持至今最著名的江苏镇江香醋、山西老陈醋、四川保宁麸醋、辽宁喀左陈醋等。《中国医药大典》记载，“醋产浙江杭绍二县为最佳，实则以江苏镇江为”，镇江香醋以糯米为原料，是一种典型的米醋。梁人陶弘景《神农本草经注》中就有关于镇江米醋用法的记载，据此，镇江香醋已有1400多年的历史。
性能：味酸、甘，性平。归胃、肝经。能消食开胃，散淤血，止血，解毒。
因原料和制作方法的不同，醋的成品风味迥异。醋是用得较多的酸性调味料。每100mL醋中的醋酸含量，普通醋为3.5g以上，优级醋为5g以上。由于醋能改善和调节人体的新陈代谢，作为饮食调料，需要量不断增长。
2、食醋的种类
食醋可划分为酿造醋、合成醋、再制醋三大类。
酿造醋是用粮食等为原料，经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成。除主要成分醋酸外，还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生素、醇和酯等营养成分和风味成分。
合成醋是用化学方法合成的醋酸配制而成，缺乏发酵调味品的风味，质量不佳。
再制醋是以酿造醋为基料，经过进一步加工制成，如五香醋、蒜醋、固体醋等。
3、食醋的原料
食醋原料，按照工艺要求一般可以分为主料、辅料、填充料和添加剂四大类。
主料大致是含淀粉、含糖、含酒精的三类物质。
辅料，一般使用谷糠、麸皮或豆粕作辅料。他们不仅含有一定量的碳水化合物，而且含有丰富的蛋白质和矿物质，为酿醋用微生物提供营养物质，并增加成醋的糖分和氨基酸含量，形成醋的色香味成分。
填充料，固态发酵法制醋以及速酿法制醋都需要填充料，其主要作用是疏松醋醅，积存和流通空气。
添加剂：
食盐，醋醅发酵成熟后要及时加入食盐以抑制醋酸菌，防止醋酸菌将醋酸分解，同时食盐还起到调和风味的作用。
砂糖、香辛料，能增加醋的甜味，并赋予食醋特殊的风味。
炒米色，能增加醋色泽及香气。
4、食醋的生产工艺
食醋的生产工艺分固态法及液态法两类。
(1) 固态法酿醋工艺传统的固态法酿醋工艺主要有3种。1、用大曲制醋：以高粱为主要原料，利用大曲中分泌的酶，进行低温糖化与酒精发酵后，将成熟醋醅的一半置于熏醅缸内，用文火加热，完成熏醅后，再加入另一半成熟醋醅淋出的醋液浸泡，然后淋出新醋。最后，将新醋经三伏一冬日晒液与捞冰的陈酿过程，制成色泽黑裼、质地浓稠、酸味醇厚、具有特殊芳香的食醋。著名的有山西老陈醋。2、用小曲制醋：以糯米和大米为原料，先利用小曲（又称酒药）中的根霉和酵母等微生物，在米饭粒上进行固态培菌，边糖化边发酵。再加水及麦曲，继续糖化和酒精发酵。然后酒醪中拌入麸皮成固态入缸，添加优质醋醅作种子，采用固态分层发酵，逐步扩大醋酸菌繁殖。经陈醋酿后，采用套淋法淋出醋汁，加入炒米色及白糖配制，澄清后，加热煮沸而得香醋。著名的有镇江香醋。3、以麸皮为主料，用糯米加酒或蓼汁制成醋母进行醋酸发酵，醋醅陈酿一年，制得风味独特的麸醋。著名的有四川保宁（今阆中县）麸醋及四川渠县三汇特醋。
固态发醋法酿醋，由于是利用自然界野生的微生物，所以发酵周期长，醋酸发酵中又需要翻醅，劳动强度大。目前已采用纯种培养麸曲作糖化剂，添加纯种培养酵母菌制成的酒母，进行酒精发酵，再用纯种培养醋酸菌制成的醋母，进行醋酸发酵而制得食醋。也有采用酶法液化通风回流法，将原料加水浸泡磨浆后，先添加细菌α-淀粉酶加热液化,再加麸曲糖化,糖化醪冷却,加入酒母进行酒精发酵,待酒精发酵结束,将酒醪、麸皮、砻糠与醋母充分混合后，送入设有假底的醋酸发酵池中，假底下有通风洞，可让空气自然进入，利用自然通风及醋回流代替翻醅，并使醋醅发酵温度均匀，直至成熟。酶法液化通风回流法的产量，出醋率和劳动生产率均比传统法高。
(2) 液态法酿醋工艺传统的液态法酿醋工艺有多种。1、以大米为原料，蒸熟后在酒坛中自然发霉，然后加水成液态，常温发酵3-4个月。醋醪成熟后，经压榨、澄清、消毒灭菌，即得色泽鲜艳、气味清香、酸味不刺鼻、口味醇厚的成品。著名的有江淅玫瑰米醋。2、以糯米、红曲、芝麻为原料，采用分次添加法，进行自然液态发酵，并经3年陈酿，最后加白糖配制而得成品。著名的有福建红曲老醋。3、以稀释的酒液为原料，通过有填充料的速酿塔内进行醋酸发酵而成，如辽宁省丹东白醋。
液态发酵法制醋也渐采用深层发酵新工艺。淀粉质原料经液化、糖化及酒精发酵后，酒醪送入发酵罐内，接入纯粹培养逐级扩大的醋酸菌液，控制品温及通风量，加速乙醇的氧化，生成醋酸，缩短生产周期。发酵罐类型较多，现已趋缶使用自吸式充气发酵罐。它于50年代初期被联邦德国首先用于食醋生产，称为弗林斯醋酸发酵罐，并在1969年取得专利。日本、欧洲诸国相继采用。本公司1997年新型研制的DF自动酿醋设备具有发酵周期短、醋酸转化率高、价格便宜等特点并于2002年取得了专利证书。泰国、菲律宾、台湾等中国内陆地区相继采用。现已服务过1900多家企业。
食醋品种虽然繁多、工艺条件各具特色，但食醋酿造的基本工艺流程包含淀粉糖化、酒精发酵和醋酸发酵三个阶段。
5、液态法食醋质量标准
(1) 感官指标
具有本品种固有的色泽; 有正常酿造食醋的滋味。
(2) 理化指标
总酸（以醋酸计）含量/(g/100ml) ≥3.5
无盐固型物含量/(g/100ml) ≥1.5
一、设计任务
年产1000小米醋发酵车间设计
二、生产方案和流程的确定
（一）生产方案的确定
DF自动酿醋设备属于液态深层发酵制醋。液态深层发酵制醋是将淀粉质原料经液化．糖化、酒精发酵后，在醋酸发酵罐中完成液体深层醋酸发酵的新工艺。具有原料利用率高，自动化程度高，生产周期短（8-24h）等优点。
深层发酵法是向酒醪中接入醋酸菌后，采用向醪液中通入空气的方法来增加醪液中的溶解氧，使醋酸菌的醋酸发酵正常进行。
原料选择为小米，此地原料广泛，且小米制出来的醋口感较好。
（二）生产流程的确定
1. 菌种选择
液化选择蜜蜂牌淀粉酶。（市场购买）
糖化选择蜜蜂牌糖化酶。（市场购买）
酿酒酵母菌选择安琪牌酿酒酵母。酵母菌培养的最适发酵为26-29℃（市场购买）
醋酸菌选择LB活性醋酸菌。（专用）生长繁殖适宜温度36-39℃，不耐热，最高生长温度40℃，最适PH3.5～6.5，耐食盐为1%～1.5%。该菌产酸高达90%
2. 原料预处理
（1）原料的筛选和除杂
1.剔除霉变的原料，除去附着的尘土和杂物。
2.对带有皮壳的原料去除皮壳。
（2）粉碎与水磨
扩大原料同微生物酶的接触面积，使有效成分被充分利用，大多数情况下先粉碎，然后再进行蒸煮、糖化。
（3）原料蒸煮液化
使植物组织破裂，细胞中的淀粉被释放出来，淀粉由颗粒状转变为溶胶状态，另一个作用是高温杀菌。
技术要点：液化后的糖浆具有香味i，用竹片撩液滴点呈渣水分离状；碘反应成棕黄色；DE 值15%～20%。
工艺参数：流加法液化浆温88～90℃，90℃最佳。维持30min；升温煮沸20分钟。用NaCO3调pH；加CaCl20.2%补充Ca2+；加淀粉酶0.3%（酶活力2000u/g）。
3. 糖化：
采用高温糖化法，也称酶法液化法，它是先以α-淀粉酶制剂在85～90℃对原料粉浆进行液化，然后再用麸曲在60℃进行糖化。具有糖化速度快、淀粉利用率高等优点。
技术要点：糖化液碘呈淡橙黄色；DE值25%～30%；酸度0.2%。
工艺参数：加糖化酶5%（酶活力1200u/g ）；降温至60℃，糖化温度为58-60℃；糖化时间2-4h
4. 酒精发酵
通过冷却水降温至30℃，将酿酒酵母接入糖化醪中进行酒精发酵。 技术要点：酒精含量4.0%～7.0%；酸度0.3%～0.4%。
工艺参数：酒母1%(原料)；接种温度28℃，极限温度30℃；发酵温度30～37℃，最适32～33℃，发酵时间68-72h 。
5. 醋酸发酵
向酒精发酵醪中接入醋酸菌，在适宜的条件下，乙醇经醋酸菌的作用氧化为乙酸的过程称为醋酸发酵，它是酿醋的主要环节，直接影响到食醋的产量与食醋的风味。醋酸发酵工序由醋酸菌种子培养、醋酸发酵和陈酿等组成。
技术要点：酒液酒度4%～7%；醋酸发酵液酸度3.5%～6.5%。
工艺参数：接种温度28～30℃；发酵温度36～39℃，最高不超过40℃；前期通风量 0.07m 3/(m 3.min)、中期0.1～0.12 m 3/(m 3.min)、后期0.08m 3/(m 3.min)；培养时间65～67h 。 醋酸菌含有乙酰辅酶A 合成酶，能催化醋酸氧化，反应生成的乙酰辅酶A 进入三羧酸循环，进一步氧化为CO2和H2O 。其反应式如下：
332~C H C O O H C oASH C H C O SC oA H O +→+
所以，醋酸发酵成熟时就要加入1%～3%的食盐，以抑制醋酸菌的活性。
6.配兑、灭菌、罐装
技术要点：灭菌后成品醋酸≥3.5%；醋液红褐色，无混浊，无沉淀，无异味；细菌数≤5000个/ml 。
工艺参数：灭菌温度90℃，维持3-5s ；
三、工艺设计及计算
（一）工艺技术指标及基础数据
1. 生产规模：年产食醋5000t （醋酸含量4% 质量分数）
2. 生产工艺：液态深层发酵、间歇发酵
3. 工作制度：全年工作300日，三班作业。
4. 食醋日产量：17t
5. 食醋年产量：5100t
6. 副产品年产量：次级食醋占食醋总量的2%。
7. 产品质量：符合GB18187—2000 国家标准酿造食醋
8. 大米原料含淀粉70%, 水分13%。
9. α-淀粉酶用量为8u/g 原料，糖化酶用量为150u/g 原料，酒母糖化醪用糖化酶量300u/g 原料。
10. 醋酸发酵罐发酵周期8d 、周期数300/8 = 38。
技术参数：
淀粉糖化率：80% 糖 酒精得率：85% 酒精 醋酸得率：80%
大米原料 成品醋：160kg /t
（二）物料计算
1. 主要原料的物料衡算
（1）淀粉糖化物料衡算
淀粉质原料加水加热糊化后，加入糖化曲或淀粉酶进行糖化，物料衡算总方程式
162 180
1g 1.11g
理论上1g淀粉完全水解后能生成1.111g葡萄糖。但由于糖化酶的活力、种类、糖化工艺的原因，淀粉原料中支键淀粉和直链淀粉的比例不同，糖化结束后糖化醪中糖和非糖的比例控制不同等，因而使得糖化效果颇有差异，实际的糖化率一般以理论的75%-85%计算，即实际上1g淀粉能生成0.833~0.944g葡萄糖。这里取80%，即1g淀粉能生成0.888g。
（2）酒精发酵物料衡算
向糖化醪液中接入酵母菌进行酒精发酵，其物料衡算可以用下列生化反应的总方程式为基础：
180 2×46 88
1g 0.51g
理论上1g葡萄糖能生产0.51g酒精，但由于酵母菌的生长繁殖、中间代谢产物的生成、酒精的挥发等，实际的酒精得率一般以理论酒精得率的85%计算，即实际上1g葡萄糖能生成0.434g左右的酒精。
（3）醋酸发酵物料衡算
向酒精醪液中接入醋酸菌，进行醋酸发酵，其物料衡算可以用下列生化反应的总方程式为基础
46 60 18
1g 1.30g
根据总方程式计算得到：理论上1g酒精能生产1.30g醋酸。但由于醋酸菌的生长繁殖，发酵过程中酒精和醋酸的挥发，以及醋酸的进一步氧化等，实际的醋酸得率一般以理论得率的80%计算，实际上1g酒精能生产1g左右的醋酸。
由上述计算得知，用淀粉质原料酿醋时，1g纯淀粉能生成0.888g葡萄糖，经酒精发酵得到0.385g酒精，再经醋酸发酵可以得到0.385g醋酸。
即1t 食醋含40kg醋酸，需40/0.385 = 103.9kg淀粉，需大米103.9/0.7 = 148.4 kg。
（4）大米年消耗量
5100t食醋中醋酸含量：
5100×4% = 204t
生产204t醋酸需要淀粉：
204/0.385 = 530t
年消耗大米量：
530/0.7 = 757.14t
（5）α- 淀粉酶消耗量应用酶活力为2000u/g的α–淀粉酶使淀粉液化，促进糊化，可减少蒸汽消耗量。α-淀粉酶用量按8u/g原料计算。
全年用酶量为：
757.14×8 = 3.03t
2000
单耗量：
3.03×103/5100 = 0.594kg/t
（6）麸曲耗用量所用麸曲糖化酶的活力为800u/g，使用量为150u/g原料，则糖化酶消全年耗量为：
757.14×150 = 142.96t
800
单耗量：
142.96×103/5100 = 28kg/t
（7）氯化钙（规格：无水）
单耗：0.15 kg/t：
全年投料量：0.15×5100 = 765kg
（8）纯碱（规格：工业用）
单耗：0.225 kg/t：
全年投料量：0.225×5100 = 1147.5kg
表1、原料消耗表（5000t/a）
名称规格单耗全年投料量
大米淀粉含量70% 148.4kg/t 757.14×103kg
α- 淀粉酶2000u/g 0.594kg/t 3.03×103kg
麸曲800u/g 28kg/t 142.96×103kg
氯化钙无水0.15kg/t 765.07kg
纯碱工业纯碱0.225kg/t 1.15×103kg
2. 蒸煮醪量的计算
根据生产实践，淀粉原料连续蒸煮的粉料加水比为1:3，粉浆量为：
148.4×（1+3）= 593.6kg
式中148.4 ——生产1t食醋（醋酸含量4%）需要的大米量
蒸煮过程使用直接蒸汽加热，在后熟器和汽液分离器减压蒸发、冷却降温。在蒸煮过程中，蒸煮醪量将发生变化，故蒸煮醪的精确计算必须与热量衡算同时进行，因而十分复杂。为简化计算，可按下述方法近似计算。
假定用罐式连续蒸煮工艺，混合后粉浆温度50℃，应用喷射液化器使粉浆迅速升温至88℃，然后进入连续液化器液化，再经115℃高温灭酶后，在真空冷却器中闪急蒸发冷却至63℃后入糖化罐。其工艺流程图如下图所示。
图3、粉浆连续蒸煮液化工艺流程
干物质含量B0=87%的大米比热容为；
c0 = 4.18（1-0.7B0）= 1.63 [kJ/(kg. K)]
粉浆干物质浓度为：
B1 = 87/（4*100）= 21.8%
蒸煮醪比热容为：
c1 = B1c0+（1.0 - B1）×cw
= 21.8%×1.63+（1.0-21.8%）×4.18
= 3.62 [kJ/ (kg. K)]
式中 c w——水的比热容[kJ/(kg. K)]
为简化计算，假定蒸煮醪的比热容在整个蒸煮过程维持不变。
⑴经喷射液化加热后蒸煮醪量为：
式中2748.9——喷射液化器加热蒸汽（0.5Mpa）的焓（kJ/K）
⑵经二液化维持罐出来的蒸煮醪量为：
630– 630×3.62×(88-84) = 626 (kg)
2288.3
式中2288.3——第二液化维持罐的温度为84度下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/K)
⑶经喷射混合加热器后的蒸煮醪量为；
626 + 626×3.62×(115-84) = 657 (kg)
2748.9-115×4.18
式中115——灭酶温度（摄氏度）
2748.9——0.5Mpa饱和蒸汽的焓（kJ/K）
⑷经汽液分离器后的蒸煮醪量：
657 - 657×3.62×(115-104.3) = 646 (kg)
2245
式中2245——104.3摄氏度下饱和蒸汽的汽化潜热(kg)
⑸经真空冷却后最终蒸煮醪量为：
646 - 646×3.62×(104.3-63) = 605 (kg)
2351
式中2351——真空冷却温度为63摄氏度下的饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/K)。
粉浆中干物质的质量分数：
= 21.28%
3. 糖化醪量的计算
麸曲（糖化力800u/g干曲），单耗：28kg/t：
生产1t食醋的糖化醪量：
605 + 28 = 633kg
糖化醪干物质质量分数：
= 20.5%
4. 酒精发酵醪的计算
（1）实际产酒精量= 原料量×淀粉含量×实际产酒率
= 148.4×0.7×0.385
= 39.9 kg
（2）发酵中CO2产量：
39.9×= 38.2kg
（3）发酵中溢出水分（按2%计）：
39.9×0.02 = 0.8kg
（4）酒精发酵成熟醪总质量（含醋母醪量）：
633 – 38.2 – 0.8 = 594 Kg
（5）成熟醪体积（成熟醪密度为0.99Kg/L）：
594 / 0.99 = 600 L
（6）成熟醪中酒精体积分数（酒精d420=0.7893）：
酒精体积分数= = 8.43%
5. 醋酸发酵醪的计算
（1）醋酸发酵醪质量(含醋母醪量) 发酵时添加蛋白质水解液（d420=1.2）50Kg/t：594 + 50 = 644kg
（2）醋酸发酵醪体积：
600 + 50/1.2 = 641.7L
（3）原料产醋量（转化率取84%）：
39.9×1.30×84% = 43.57kg
（4）醋酸发酵时消耗氧气：
43.57×= 23.2kg
（5）醋酸成熟醪的质量：
644 + 23.2 = 667.2Kg
（6）成熟醪体积（成熟醪密度1.01Kg/L）：
667.2/1.01 = 660.6 L
（7）成熟醪醋酸的质量分数：
43.57/667.2 = 6.53%
（8）配兑消毒后成品中醋酸量按经验数据：压滤损失4%，消毒运输损失为1.2%，共损失5.2%，则醋酸量：
= 41.3kg
（9）配兑成4%醋酸含量的成品醋的质量：
41.3/0.04 = 1032.5kg > 1t ，所以符合生产要求
（10）4%成品醋的体积（成品醋密度1.01Kg/L）：
1032.5/1.01= 1032.5L
（11）原料出醋率：
1032.5/148.4=6.96（Kg/Kg）
（三）热量衡算
1. 液化过程中的热量衡算
粉浆质量m = 593.6 +0.594 +0.15 + 0.225 = 594.57kg；
粉浆比热容c=3.72[KJ/Kg.K]；
液化过程总耗热量为Q1
粉浆由初温T0加热至88℃总耗热量为Q2。
（1）设粉浆初温取T0=20℃，流加法液化浆温为88℃，耗热量为Q2’。
则Q2’= mc(88-To)
= 594.57×3.72×(88-20)
= 150402 KJ
（2）加热过程中蒸汽带出的热量为Q2’’
加热时间为40min，蒸发量为每小时5%。
则蒸发水量为：
V水= m×5%×40/60
= 594.57×5%×40/60
= 19.8 Kg
Q2’’= V水I
= 19.8×2257.2
= 44693KJ
式中I为水的汽化潜热（KJ/Kg）
（3）热损失Q2’’’
热损失为耗热量的15%：
Q2’’’= 15% ×（Q2’+ Q2’’）
（4）则总耗热量为：
Q2 = 1.15×（Q2’+ Q2’’）
= 1.15×（150402+ 44693）
= 224360KJ
再次升温煮沸到100℃后所需热量为Q3
此时液化醪的质量为m1=605Kg
Q3 = m1×c×(100-88)
= 605×3.72×12
= 27007.2KJ
液化过程中总耗热量为Q1
Q1 = Q2+ Q3
= 224360+27007.2
= 251367.2KJ
2. 糖化过程热量衡算
液化醪质量为m1 = 605 Kg
液化醪比容热为c1
c1=
式中：c0——淀粉质比热容为1.55[kJ/(kg.K)]
ω——液化醪中干物质含量（%）
c水——水的比热容为4.18[kJ/(kg.K)]
所以，c1= = 3.62 [kJ/(kg.K)]
（1）糖化过程加曲前，要将液化醪降温到加曲温度64℃，所放出的热量为Q4
Q4 = m1×c1×（100-64）
= 605×3.62×（100-64）
= 78843.6 KJ
（2）加曲后，开始糖化的温度为60℃，该过程发出的热量为Q5
加曲后糖化醪的质量为m2=5275.2 Kg
Q5 = m1×c1×（64-60）
= 605×3.62×(64-60)
= 8760.4 KJ
（3）糖化过程放出热量Q6
Q6 = Q4+ Q5
= 78843.6+8760.4
= 87604KJ
（4）冷却水初始温度为17℃，最终温度为35℃，则糖化阶段冷却水耗用量为W：W=
=
3. 酒精发酵过程热量衡算
（1）酒母接种温度为28℃，糖化醪降温到酒精发酵温度放出热量为Q7
糖化醪（含酒母醪）质量m2= 633Kg
Q7 = m2×c1×（60-28）
= 633 ×3.62×（60-28）
= 73326.72 KJ
（2）酒精发酵温度为33℃，升温到酒精发酵温度所需热量为Q8
Q8 = m2×c1×（33-28）
= 633×3.62×（33-28）
= 11457.3 KJ
（3）产1t食醋过程中产生酒精39.9kg，以葡萄糖为碳源酵母发酵每生产1Kg酒精放出的热量约为1170KJ，则发酵和酵母培养每小时放出的热量为：
Q9 =1170*39.9= 46683 KJ
（4）冷却水初始温度为17℃，最终温度为35℃，酒精发酵阶段冷却水用量为W1
W1 =
=
（5）酒精发酵阶段蒸汽耗用量为D1
1. 因为投入的是液体曲，糖化醪干物质质量分数ω’：
ω’= =20.54%
2. 糖化醪的比热容c2 ：
c2 =
=3.56 [kJ/(kg.K)]
3. 蒸汽耗用量D1为
D1 =
=
4. 醋酸发酵过程热量衡算
（1）醋母接种温度为28℃，酒精发酵醪降温到醋酸发酵温度放出热量为Q10 酒精发酵成熟醪质量m3= 600 Kg
Q10 = m3×c1×（33-28）
= 600 ×3.62×5
= 10860 KJ
（2）醋酸发酵温度为33℃，升温到醋酸发酵温度所需热量为Q11
Q11 = m3×c1×（33-28）
= 600×3.62×（33-28）
= 10860 KJ
（3）生产1t食醋过程中产生醋酸43.57kg，以酒精发酵每生产1Kg醋酸放出的热量约为7458.5KJ，则发酵罐每小时放出的热量为（醋酸发酵时间66h）：
Q12 =7458.5*43.57/66= 4923.74KJ/（t.h）
（4）冷却水初始温度为17℃，最终温度为35℃，酒精发酵阶段冷却水用量为W2
W2 =
=
（5）醋酸发酵阶段蒸汽耗用量为D2
D2 =
=
（四）无菌压缩空气消耗量计算
深层发酵法的通风量计算如下：
理论需氧量：
22.4(L) 60(g)
a b
a=22.4×b/60
式中a——理论需氧量，L/ min
b——理论产酸速度，g/min
b= =13.10g/min
理论通风量(a’)：a’= a/0.21
式中0.21——O2的含量
实际通风量(a”)：a”=2.5a’
式中 2.5——经验数据
a”=4.44b= 58.16L/min
四、设备设计与选型
（一）液化车间
1. 生产能力的计算
每生产1t食醋需粉浆量：594.57Kg
液化后醪液量：605kg
每生产1t食醋需粉浆体积（粉浆密度1.07kg/L）：
594.57/1.07=556L=0.556m3
每天生产食醋17t，液化罐填充量80%，则每天需要液化罐的总容积：
17*0.556/0.8 =11.82m3
2. 液化罐数量N1的确定，发酵周期8天：
现取公称容积20m3的液化罐，实际容积为22m3.
N1 = = 4.3 （个）
现取公称容积22m3液化罐5个；
3. 主要尺寸计算：
H=2D；则有
解方程得： 1.57D3+0.26D3=22
D = = 2.29m 取2.4m
H = 2D = 4.8m
查表得封头高：=600+25=625mm ; 封头容积1.93m3
（二）糖化车间
1. 生产能力的计算
每生产1t食醋需糖化醪量：633kg
每生产1t食醋需糖化醪体积（糖化醪密度1.05kg/L）：
633/1.05=603L=0.603m3
每天生产食醋17t，糖化罐填充量80%，则每天需要糖化罐的总容积：
17×0.603/0.8 =12.8m3
2. 糖化罐数量N2的确定，发酵周期8天：
现取公称容积50m3的糖化罐，底封头为椭圆形封头，实际容积为58m3.
N2 = = 1.76 （个）
现取公称容积50m3糖化罐2个
3. 主要尺寸计算（设上封头的容积与下封头相等）：
糖化罐罐体不能太高或太矮取H:D=1.5; H=1.5D；
则有
解方程得： 1.18D3+0.26D3=59
D = = 3.43m 取3.4m
H = 1.5D = 5.1m 取5m
查表得封头高：=850+50=900mm ; 封头容积5.60m3
（三）酒精发酵车间
1. 生产能力的计算
每生产1t食醋需糖化成熟醪体积：600 L=0.6m3
每天生产食醋17t，酒精发酵罐填充量85%，则每天需要酒精发酵罐的总容积：17×0.6/0.85 = 12m3
2. 酒精发酵罐数量N3的确定：
现取公称容积20m3的发酵罐，实际容积为22m3.
N2 = = 4.36 （个）
现取公称容积20m3发酵罐5个
3. 主要尺寸计算：
H=2D；则有
解方程得： 1.57D3+0.26D3=59
D = = 2.29m 取2.4m
H = 2D = 4.8m
查表得封头高：=600+25=625mm ; 封头容积1.93m3
4. 种子罐
（1）种子罐容积和数量的确定
V种=V总×10%
=22×10%
=2.2 m3
式中V总——为发酵罐的总容积m3
10%——接种量
（2）种子罐数量的确定
种子罐与发酵罐对应上料，发酵罐平均每天上1罐则需种子罐1个，种子培养时间12~20小时，取12小时，辅助操作时间8~10小时，生产周期约20~30小时。
（3）主要尺寸的确定
设H/D=2/1，则种子罐总容积V‘总为：V’总=V‘筒+2V’封；
V‘总= 0.785D2×2 D+πD3×2/24=2.2
算得D=1.06m 取D=1.1 m
则H=2D=2.2 m
查相应表得封头高H‘封=250+25=275mm
罐体总高H‘罐= H‘筒+2H’封=2200+2×275=2750mm
单个封头容量V’封=0.151 m3
圆筒容积V’筒= 0.785D2×2 D=1.57×1.13=2.09 m3
不计上封头容积V’有效= V‘筒+V’封= 2.09 + 0.151 =2.24 m3
校核种子罐总容积：
V‘总=2 V‘封+ V’筒
= 2.39 m3
比需要的种子罐容积大，满足设计要求。
（四）醋酸发酵车间
1. 生产能力的计算
每生产1t食醋需酒精发酵成熟醪体积：641.7L = 0.642m3
每天生产食醋17t，醋酸发酵罐填充量70%，则每天需要醋酸发酵罐的总容积：
17×0.642/0.70 = 15.59m3
2. 醋酸发酵罐数量N4的确定：
现取公称容积20m3的自吸式醋酸发酵罐，实际容积为22m3.
N4 = = 5.66 （个）
现取公称容积20m3发酵罐6个
年产醋酸醪液质量：
204/0.0653 = 3124t
式中0.0653——成熟醋酸醪液醋酸含量
年产醋酸醪液体积：
V醪= 3124/1.01 = 3093m3
式中 1.01——醋酸醪液密度
实际产量验算：
=3465m3 > 3093m3
富裕量为：
= 12%，能满足产量要求。
3. 主要尺寸的计算
现按公称容积20m3的发酵罐计算。
V全=V筒+2V封=22m3；封头折边忽略不计，以方便计算。
H=2D ；
则有V全= 1.57D3+0.26D3=22
1.83 D3=22
D= =2.29m 取D=2.4m
H=2D=4.8m
查表得封头高：=600+25=625mm ; 封头容积1.93m3
V’全=V筒+2V封= 1.57D3 + 1.93×2
= 25.56 m3
4. 冷却面积的计算
平均温差= =30.43℃
采用竖直列管换热器，取经验值k=4.18×500KJ/（m3.h.℃）
生产1t食醋每小时放出热量Q12 = 4923.74KJ/（t.h）
对公称容积20m3的发酵罐
=1.2m2
5. 转子与定子的确定
实践表明，三棱叶转子的特点是转子直径较大，在较低转速时可获得较大的吸气量，当罐压在一定范围内变化时，其吸气量也比较稳定，吸程也较大，但所需的搅拌功率也较高。
三角叶叶轮直径：D = 0.35D罐= 0.35×2.4 = 0.84m 取0.8m
叶轮外径：d=D=0.8m
浆液长度：e= =0.45m
交点圆径：φ= =0.3m
叶轮高度：h= =0.2m
挡水口径：φ2= = 0.56m
导轮内径：φ3= =1.2m
簧叶角：α=45°
间隙：δ=2mm
叶片厚：b=5mm
叶轮外缘高：h1=h+2b=0.201m
导轮外缘高：h2=h1+2b=0.202m
6. 设备结构工艺设计
发酵设备的材质选择，优选考虑的是满足工艺要求，其次是经济性。本设备采用A3钢制作，以降低设备费用。
7. 壁厚计算
（1）计算法确定发酵罐的壁厚S：
S=
式中D——设备公称直径240cm
P——设计压力，P=0.4MPa
[σ]——A3钢许允应力[σ]=127 MPa
——焊缝系数0.5—1之间,取=0.7
C——壁厚附加量，C= C1+ C2+ C3=0. 8+2+0=2.8mm=0.28cm
带入数据得：S= =0.82cm 取10mm
查表知直径2.4m厚10mm筒高4.8m，每米高重596kg
C筒= 596×4.8 = 2861kg
（2）封头壁厚计算，标准椭圆封头的厚度计算公式如下：
S=
式中P=0.4MPa
D=400cm
[σ]=127MPa
C=0.08+0.2+0.1=0.38cm
=0.7
S= =0.92cm 取10mm
8. 接管设计
（1）接管长度h设计：
不保温接管长h=150 mm
（2）接管直径的确定：
该罐实装醪量22×0.7=15.4m3，30min之内排空
则物料体积流量Q= =0.0086m3/s
发酵醪流速取v=1m/s.
则排料管截面积为：
F物= Q/V
=0.0086/1=0.0086m2
管径 d = （F物/0.785）1/2
=（0.0086/0.785）1/2
= 0.105 m
取无缝钢管133×4，125mm>105mm,认为适用。
进料管同排料管取无缝钢管133×4
排料时间复合：物料流量Q=0.0086m3/s，流速v=1m/s；
管道截面积F=0.785×0.1252=0.0123m2，在相同流速下，流过物料因管径较原来结果大，则相应流速比为P= =0.7（倍），排料时间t=30×0.7=21min
9. 支座设计
本设计选用支撑式支座。
10. 种子罐
（1）种子罐容积和数量的确定
V种=V总×10%
=22×10%
=2.2 m3
式中V总——为发酵罐的总容积m3
10%——接种量
（2）种子罐数量的确定
种子罐与发酵罐对应上料，发酵罐平均每天上1罐则需种子罐1个，种子培养时间24h，辅助操作时间4小时，生产周期28小时。
（3）主要尺寸的确定
设H/D=2/1，则种子罐总容积V‘总为：V’总=V‘筒+2V’封；
V‘总= 0.785D2×2 D+πD3×2/24=2.2
算得D=1.06m 取D=1.1 m
则H=2D=2.2 m
查相应表得封头高H‘封=250+25=275mm
罐体总高H‘罐= H‘筒+2H’封=2200+2×275=2750mm
单个封头容量V’封=0.151 m3
圆筒容积V’筒= 0.785D2×2 D=1.57×1.13=2.09 m3
不计上封头容积V’有效= V‘筒+V’封= 2.09 + 0.151 =2.24 m3
校核种子罐总容积：
V‘总=2 V‘封+ V’筒
= 2.39 m3
比需要的种子罐容积大，满足设计要求。
（4）冷却面积的计算
当罐容积小于5m3时用夹套冷却可满足生产要求
发酵产生的总热量：同前发酵罐
Q= =10869.06（kj/h）
夹套传热系数
K=4.18×220kJ/(m2.h.℃)
平均温差：发酵温度32℃；水初温20~23℃,取23℃；水终温27℃，则
平均温差△tm= =7℃
需冷却面积F：
F= = =1.7（m2）
S夹= S筒+S封= 3.8m2 > F , 可满足工艺要求
（5）壁厚设计
对带夹套的容器,应按外压容器计算壁厚.考虑到冷却水压力与容器内的压力有不同的存在情况取水压容器外压.
用计算法求夹套内的壁厚:
S=D[(mpL)/(2.6ED)]0.4 +C
=110×[(3×0.4×150)/(2.6×200000×110)]0.4+0.18
=0.64+0.18
=0.82cm 取9mm
式中D——公称直径,110cm
m——外压容器稳定系数,m=3
E——金属的强性模量,E=200000MPa
P——设计压力, P=0.4 MPa
C——壁厚附加值,C=C1+C2+C3=0.08+0.1+0=0.18 cm
L——筒体长度,L=150 cm
封头厚度：
对上封头，查表δ封=10mm
对下封头，查表δ封=10mm
冷却外套壁厚：
由夹套直径与筒体直径关系：
D套=D内+100
=1100+100
=1200mm
查表确定外套壁厚：δ套=5 mm
外套封头壁厚：
查表，取δ套封=6 mm
（6）搅拌器：
种子罐采用六弯叶涡轮搅拌器，它有公认的尺寸标准：
直径Di=0.3~0.35D. 取Di=0.3D=0.3×1100=330 mm
叶片宽度h=0.2Di=0.2×330=66mm
盘径φ=0.75Di=0.75×330=248mm
弧长r=0.35Di=0.35×330=116 mm
叶弧长l=0.25 Di=0.25×330=83mm
搅拌器间距ξ=Di=330 mm
底距b=D/3=330/3=110mm
（5）. 车间设备一览表
表2、5000t/a食醋厂深层发酵车间主要设备
附件
1. 全厂物料流程图
附件1.
2. 醋酸发酵车间流程图
附件2
3. 醋酸发酵车间布置设计
附件3
4. 主要设备图
附件4、5
年产1000吨色氨酸发酵工厂的设计毕业论文
年产1000吨色氨酸发酵工厂的设计毕业论文 第一章绪论 色氨酸的分子式为:C11H12N2O2分子量为214.21,含氮13.72%,仅一氨基氮6.86%。色氨酸有三种光学异构体,L-色氨酸呈绢丝光泽、六角片状自色晶体,无臭,有甜味,水中溶解度1.14 g/l(25℃),溶于稀酸或稀碱,在碱液中较稳定,强酸中分解,微溶于乙醇,不溶于氯仿、乙醚。 色氨酸具有重要的生理作用。它是人体和动物生命活动中必需的氨基酸之一，对人和动物的生长发育和新代谢起着重要的作用。被称为第二必需氨基酸。广泛应用于医药、食品和饲料等方面。在生物体从L-色氨酸出发可合成4 一羟基色胺等激素以及色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质。可预防和治疗糙皮病。同时具有消除精神紧、改善睡眠效果等功效。另外，由于色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸。用它强化食品和傲饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作用。它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。 1.1 设计项目概述 （1）设计课题：年产1000t色氨酸工厂初步设计 （2）厂址：皖南地区 （3）重点车间：提取车间 （4）重点设备：发酵罐 （5）需要完成的设计图纸：全厂工艺流程图、全厂平面布置图、重点车间平面布置图，重点车间侧视图。 1.2 设计依据 （1）学校下达的毕业设计任务书和相关可行性报告，以及可靠的设计资料； （2）我国现行的有关设计和安装设计的规与标准； （3）其他氨基酸的发酵工艺及色氨酸的特性发酵。 1.3 设计围 （1）厂址选择及全厂概况介绍（地貌、资源、建设规模、人员）； （2）产品的生产方案、生产流程、及技术条件的制定； （3）重点车间详细工艺设计、工艺论证、设备选型及计算； （4）全厂物料、能量衡算； （5）车间布置和说明； .专业.专注.
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啤酒发酵车间设计
年产10万吨啤酒的发酵车间设计
目录 一、绪论 (3) （一）设计题目 (3) （二）参数 (3) （三）内容简介 (3) 二、生产工艺简介 (4) （一）全厂工艺流程图 (4) （二）原料 (5) （三）麦芽汁制备工艺 (7) （四）啤酒发酵 (11) 三、车间物料衡算 (15) （一）工艺计算 (15) （二）车间物料衡算表 (17) 四、车间热量衡算 (18) （一）工艺流程示意图 (18) （二）工艺计算 (19) （三）热量衡算表 (20) 五、车间用水量衡算 (20) 六、设备计算与选型 (22) 七、设备装配图 (25) 八、车间设备布置 (27) 九、设计总结 (29) 十、参考文献 (30)
一、绪论 （一）设计题目 年产10万吨啤酒的发酵车间设计 （二）参数 1、每年生产300天，产品啤酒10o 2、定额指标： 原料利用率 % 麦芽水分 5 % 大米水分 12 % 无水麦芽出芽率 75% 无水大米浸出率 95 % 3、各生产阶段损失率： 麦芽汁冷却澄清损失：热麦芽汁量的5 % 主发酵损失：冷麦汁量的% 过滤和灌装损失：啤酒量的2 % （三）内容简介 随着中国经济的快速发展，人们生活水平的提高，啤酒作为含酒精量最低的饮料酒,由于其营养丰富且价廉物美已受到越来越多消费者的喜爱，已经逐步成为人们大众最喜爱的饮料之一。从1903年啤酒进入中国市场到今天，我国啤酒产量逐年增加，已成为世界啤酒产量最大的国家，由此可见啤酒在我国的发展速度之迅猛。然而，我国啤酒产量却仅以每年10%的速度增加，这说明啤酒在我国还无法完全满足人们日益增长的物质文化需求，中国啤酒市场拥有非常广阔的前
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复习资料 1、简述酒精生产过程对淀粉原料进行糖化时的主要设备及作用。（1）主要设备：糖化工段主要设备由真空冷却气液分离器、真空泵、连续糖化罐及螺旋板式换热器。 （2）作用：①真空冷却气液分离器：蒸煮醪自接近常压的气液分离器出来经过减压阀，醪液产生大量的蒸汽，温度骤降，汽醪混合液流体以极高速度进入真空冷却气液分离器，醪液温度降至与容器真空度相对应的温度。因此气液分离器的设计主要是保证汽醪分离，输送曲液（糖化醪液稀释水）到喷射-蒸汽的湍流中是依靠发生引射的混合效果，使曲液与蒸煮醪充分接触。醪液冷却下来连续的流入糖化醪内。 ②真空泵：维持真空冷却气液分离器真空环境。 ③连续糖化罐：将已糖化醪或曲乳（液）混合，维持一定的发酵温度（60℃、30～45）,保持流动状态，淀粉在酶的作用下变成可发酵性糖。 ④螺旋板式换热器：螺旋板式换热器用于后冷却。 2、简述可行性研究的任务、意义和主要内容。 （1）任务：根据三级经济规划(包括国家、地区与行业的)要求，或根据市场经济的要求，对拟建(扩、改建)工程项目的技术性、经济性和工程实施性，进行全面调查、预测、分析和论证，做出是否合理可行的科学评价，最后写出可行性研究报告，为国家主管部门对项目做出决策提供可靠依据。
（2）意义：可行性研究实质是对投建的工程项目，进行全面的技术经济分析，从而避免和减少建设项目决策的失误，提高建设投资的综合效益，是决定项目投资命运的关键。如果没有可行性研究，或者有研究但不深入、分析预测不准确、经济评价不科学，都会对项目的投资与投产带来难以弥补的经济损失。 （3）主要内容：1、总论（项目背景，研究工作依据和范围） 2、根据经济预测、市场预测确定项目建设的规模和产品方案 3、资源、原材料、动力、运输、供水等配套条件及公用设施的落实情况 4、建厂条件、厂址选择方案及总图布置方案 5、工艺技术、主要设备选型、建设标准及相应的技术经济指标 6、主要单项项目、公用辅助设备、总体布置方案和土建工程量估计 7、环境保护、安全生产、劳动卫生、消防、等要求和采取的相 应措施方案 8、企业组织、劳动定员和人员培训设想 9、建设工期和实施进度 10、投资估算和资金筹措 11、经济效益和社会效益评价 12、结论
生物工程发酵工厂设计概论
生物工程工厂设计概论（考试题） 一、名字解释 柱网：柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交，在平面上排列所构成的网格线，称为柱网 柱距：柱距是由横向定位轴线间的尺寸表示的 跨度：跨度是由纵向定位轴线间的尺寸表示的，跨度在18m和18m以下时，应采用3m的倍数，跨度在18m以上时，应采用6m的倍数。设备布置图：设备布置图是用来表示设备与建筑物、设备与设备之间的相对位置，并能直接指导设备的安装的重要技术文件。 相对标高：相对标高是把室内首层地面高度为相对标高的零点，用于建筑物施工图的标高标注。 GMP：药品生产管理规范，是药品生产质量管理的基本准则，适用于药品制剂生产的全过程和原料药生产中影响成品质量的关键工序。公称直径：管子的公称直径是指管子的名义直径，即不是管子内径，也不是它的外径，而是与管子的外径相近又小于外径的一个数值。公称压力：通称压力，一般应大于或等于实际工作的最大压力。 清洁生产：是实现可持续发展战略的需要，它彻底改变了过去被动的、滞后的污染控制手段，从根本上扬弃了末端治理的弊端，强调在污染产生之前就予以削减，即在产品及其生产过程并在服务中减少污染物的产生和对环境的不利影响。 二、填空题 1、生物工程工厂生产车间一般由、、等部分组成。 2、厂房的框架结构是由和组成。 3、生物制药的车间布置设计必须达到对洁净厂房的要求。
4、空气洁净的含义，其一是指，其二是指。 5、生物工程工厂建筑物按厂房的层数分类，可分为，和厂房三类，主要由生产工艺特点和工艺设备布置要求所决定。 6、生物工程工厂厂房外形一般有、、、和型等数种。 7、生物工程工厂常用的管材有、、、。 8、管道布置设计的主要依据是带控制点的、、、等。 9、按锅炉燃用的燃料可分为：、和。 三、简答题 1、车间布置设计的任务 （1）确定车间火灾危险类别、爆炸和火灾危险性场所等级、GMP洁净度等级、卫生等级等 （2）确定车间的结型式及主要尺寸，并对生产区、辅助区、行政生活区位置进行布局； （3）确定车间所有设备在车间建筑平面和空间的相对位置。 2、车间布置设计的内容 （1）厂房整体布置和轮廓设计 厂房边墙的轮廓、车间建筑的轮廓、跨度、柱距等；门窗楼梯的位置；吊装孔、预留孔、地坑等位置尺寸；标高 （2）设备的排列和布置 设备外形的几何轮廓；设备的定位尺寸；操作台位置及标高
生物工程工厂设计
生物工程工厂设计概论复习思考题 1、项目建议书与可研报告一般应分别包括哪些内容？ 项目建议书的内容:1、项目名称2、项目建设的必要性与依据3、产品方案、市场预测、拟建规模与建设地点的初步设想;4、资源情况、建设条件、协作关系与技术、设备可能的引进国别、厂商的初步分析;5、环境保护;6、投资估算与资金筹措设想,包括偿还贷款能力的大体预算;7、项目实施规划设想;8、工厂组织与劳动定员估算;9、经济效果与社会效益的初步估算。 可行性研究报告的内容:1、总论2、市场需求预测与建设规模3、原材料、燃料及资源情况4、建厂条件与厂址方案5、设计方案6、环境保护调查环境情况,预测项目对环境的影响,提出环境保护与三废治理的初步方案7、企业组织、劳动定员与人员培训8、投资估算与资金筹措 2、初步设计可以分为哪三种情况？初步设计阶段包括哪些内容？ 按工程规模的大小、工程的重要性、技术的复杂性、设计条件的成熟度及设计水平的高低分为三阶段设计、两阶段设计、一阶段设计三种情况。 主要内容有:1、设计文件(1)、设计依据及设计范围(2)、设计的指导思想、建设规模与产品方案(3)、生产方法及工艺流程的比较、选择与阐述(4)、主要生产技术经济指标与生产定额(5)、主要设备的选型及计算(6)、车间布置的说明(7)、存在的问题及解决问题的建议2、设计图纸(1)、生产流程图(2)、车间设备布置图(3)全厂总平面布置图(4)、主要生产设备与电动机一览表(5)、主要材料估算表等。 3、厂址选择的重要性。厂址选择应当考虑哪些因素？ 厂址选择正确与否,不仅关系到建厂过程中能否以最省的投资费用,按质按量按期完成工厂设计中所提出的各项指标,而且对投产后的长期生产、技术管理与发展远景,都有着很大的影响,并同国家地区的工业布局与城市规划有着密切的关系。因此,厂址选择就是百年大计问题,至关重要。 厂址选择的概念包括地点选择与场地选择两个层次。地点选择就是对所建厂在某地区内的方位(即地理坐标)及其所处的自然环境状况,进行勘测调查,对比分析。场地选择就是对所建厂在某地点处的面积大小、场地外形及其潜在的技术经济性,进行周密的调查、预测、对比分析,作为确定厂址的依据。 (1)、厂址位置要符合城市规划与微生物发酵工厂对环境的特殊要求(2)、厂址要接近原料、燃料基地与产品销售市场,还要接近水源与电源(3)、具有良好的交通运输条件(4)、场地有效利用系数高,并有远景规划的总体布局(5)、有一定的基建施工条件与投产后的协作条件(6)、厂址选择要有利于“三废”处理,保证环境卫生。 4、厂址选择工作一般分为准备工作、现场勘查与编写报告三个阶段,请简单介绍这三个阶段分别应当做些什么工作？ 准备工作阶段:1、组织准备:由主管建厂的国家部门组织建设、设计、勘测等单位有关人员组成选厂工作组。2、技术准备:选厂工作人员在深入了解设计任务书内容与上级机关对建设的指示精神的基础上,拟订选厂工作计划,编制选厂各项指标及收集厂址资料提纲,包括厂区自然条件、技术经济条件的资料提纲。 现场勘查工作阶段:1、选厂工作组向厂址地区有关领导机关说明选厂工作计划。要求给予支持与协助,听取地区领导介绍厂址地区的政治、经济概况及可能作为几个厂点的具体情况。 2、进行踏测与勘探,摸清厂址厂区的地形、地势、地质、水文、场地外形与面积等自然条件,绘制草测图等。同时摸清厂址环境情况、动力资源、交通运输、给排水、可供利用的公用、生活设施等技术经济条件,以使厂址条件具体落实。
400ta土霉素生产车间发酵工段工艺设计要点
第一章绪论 1.1引言 目前，全世界的医药产品生产已有一半以上由生物技术合成，其中，抗生素、维生素、激素这三大类药物主要由微生物发酵生产。抗生素在世界范围内的应用十分广泛，从而有效地控制了许多传染疾病，同时也促进了发酵工业的发展。 1.1.1土霉素化学式及性状 土霉素(Terramycin)又称地霉素、氧四环素(Oxytetracycline)，化学名：(4s,4аR,5S,5аR,6S,12аS)-N-4-二甲胺基-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-八氢,5, 6,10,12,12а-六羟基-6-甲基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺，是四环素类抗生素的一种，因结构上含有四并苯基的母核而得名。化学式如下： 本品为灰白色至黄色的结晶粉末，无臭，味苦，熔点是180℃，在空气中性质稳定，在日光下颜色变暗在碱性溶液中易破坏失效。土霉素的盐酸盐为黄色结晶，味苦，熔点190～194℃，有吸湿性，但水分和光线不影响其效价，在室温下长期保存不变质，不失效。盐酸盐易溶于水，溶于甲醇，微溶于无水乙醇，不溶于三氯甲烷和乙醚，在酸性条件下不稳定。添加到饲料中，在室温下保存四个月，效价下降4%～9%，制粒时效价下降5%～7%。 1.1.2作用机理 本品为广谱抑菌剂，能特异性地与细菌核糖体30S亚基的A位置结合，抑制肽链的增长和影响细菌蛋白质的合成，能抑制动物肠道内的有害微生物，激活大肠中有利于营养物质合成的微生物。可使动物肠壁变薄，更有利于营养物质的
吸收和利用，从而提高肠道吸收效率。许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体、阿米巴原虫和某些疟原虫也对本品敏感。肠球菌属对其耐药。其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等对本品敏感。 1.1.3土霉素的应用 土霉素为四环类抗生素，生产工艺简单、生产成本较低，可作为生产其它新型抗生素的原料。 土霉素价格低廉，可以作为饲料添加剂用于养殖业。实践表明：土霉素用于饲料添加剂，可以改善饲料转化效率，促进畜禽生长，提高畜禽抗疾病能力。 土霉素对多数革兰氏阳性菌(如肺炎球菌，溶血性链球菌，草绿色链球菌以及部分葡萄糖球菌，炭疽杆菌)和革兰氏阴性菌(如大肠杆菌，产气杆菌，破伤风，肺炎杆菌，流感杆菌，百日咳杆菌等)均有抗菌作用。临床上主要用于肺炎、败血症、斑疹、伤寒了、淋巴肉芽肿、砂岩及其他细菌性感染等，对伤寒有效，也可用于阿米巴痢疾和阴道滴虫病患者。此外还能抑制立克次体和砂岩病毒及淋巴肉芽肿病毒。 作为抗生素，上世纪六七十年代时，土霉素曾在抗菌药市场上占重要地位，但伴随着其它多种高效抗生素的诞生与发展，土霉素市场快速走向衰落。目前，土霉素已经极少用于临床了。 1.1.4 土霉素的生产 土霉素通常由龟裂链丝菌(streptomyces rimosus)发酵得到，目前国内提取工艺一般以草酸(或部分盐酸替代草酸)作酸化剂调节发酵液pH值，利用黄血盐钠和硫酸锌作净化剂生成普鲁士蓝沉淀协同去除Fe3+及高分子杂质，再经122-2树脂脱色，调节pH至4.6晶得干燥到土霉素成品[1]。
生物工程设备设计任务书---年产X吨糖化酶发酵车间工艺设计
生物工程设备课程设计任务书 -----年产X吨糖化酶发酵车间工艺设计一、课程教学目标 生物工程课程设计是生物工程专业学生在毕业设计（论文）前进行的一次综合训练。通过本课程设计培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力，为毕业设计（论文）打好应有的理论基础。通过生物工程课程设计的训练，学生要达到的基本要求如下： 1、进一步巩固加深所学《生物工艺学》、《生物工程设备》、《生物分离工程》、《生物工程设备及工厂设计》、《机械制图》、《化工原理》等专业课程的基本理论和知识，使之系统化、综合化。树立正确的设计思想，掌握生物工程设备及工厂设计的基本方法和步骤，为今后创造性设计生物工程设备和相关技术改造工作打下一定的基础。 2、培养学生综合运用基础理论和专业知识解决工程实际问题的能力。 3、培养学生熟悉、查阅并综合运用各种有关的设计手册、规范、标准、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、编写设计说明书等基本技能；完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的设计能力的基本训练。二、课程设计题目（任选一） 年产X吨味精发酵车间设计：2000吨、3000吨、4000吨、5000吨、6000吨 三、课程设计任务： 1、根据设计任务，查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料及工艺参数，进行生产方法的选择与比较，工艺流程与工艺条件的确定和论证，确定工艺过程的重要参数。 2、工艺流程图，按工艺流程图绘制要求完成有一定控制工点的流程详图，包括设备、物料管线、主要管件、控制仪表等内容。 3、发酵罐主要结构尺寸、搅拌装置及冷却装置计算，根据工艺要求选取相应发酵罐类型，进行发酵罐种子罐数量计算，发酵罐几何结构尺寸计算，同时完成发酵罐搅拌装置及冷却装置的选型和计算。 4、根据计算结果按相应比例尺寸绘制发酵罐及冷却装置示意图,并完成发酵
发酵工厂设计终极版
目录第一章前言 1.1设计目的 1.2设计意义 第二章选址 2.1厂址选择原则 2.2厂址选择具体条件 2.3选择厂址 第三章厂区规划 3.1全厂总平面设计 3.2车间内发酵设备的布置 3.3车间内蒸馏设备布置 第四章工艺计算 第五章设备选型 第六章环保工程 6.1 废物总类 6.2 废物利用 6.3废气处理 6.4废水和废渣处理
第七章技术经济分析7.1 项目概算 7.2总投资估算
正文 第一章前言 1.2设计意义： 随着经济的发展，究竟这种重要的工业原料被广泛用于化工、塑料、橡胶、农药、化妆品及军工等工业部门。且石油资源趋于缺乏、全球环境污染的日益加剧，各国纷纷开始开发新型能源。燃料乙醇是目前为止最理想的石油替代能源，它的生产方法以发酵为主。菌种的优劣对发酵效果的影响非常大，能够筛选出具有优良性状的菌株及对菌株进行改良，对于降低生产成本，乃至实现酒精的大规模工业化生产，解决能源危机都有着重大意义。 在我国石油年消费以13%的速度增长，2004年进口原油量超过1亿吨，是世界第二大的石油进口国。我国燃料乙醇起步虽然较晚，但发展迅速，以成为继巴西美国之后世界第三大燃料乙醇生产国。2001年4月，原国家计委发布了中国实施车用汽油添加燃料乙醇的相关办法，同时国家质量技术监督局颁布了“变性燃料乙醇”和“车用燃料乙醇汽油”2个国家标准。作为试点，国家耗资50余亿元建立4个以消化“陈化粮”为主要目标的燃料乙醇生产企业。2006年，我国燃料乙醇生产能力达到102万t，已实现年混配1020万t燃料乙醇汽油的能力。2002年车用汽油消耗量占汽油产量的87.9%，如果按10%比例添加生产燃料酒精换算，需要燃料酒精381万吨，而全年酒精总产量仅为20.7万吨，如果在不久将来，能用燃料酒精替代500万吨等量的汽油，就可以为我国节省外汇15亿美元。在目前中国人均石油开采储量仅为2.6吨的低水平条件下，开发新能源成为社会发展，推动经济增长的动力，燃料酒精作为国家战略部署的新型能源之一，在我国具有广阔的市场前景。 第二章选址
32000吨味精工厂发酵车间设计
武汉轻工大学 《发酵（制药）工厂设计》课程设计 说明书 设计题目：年产32000吨味精工厂发酵车间工艺设计 姓名 学号10021 院（系）生物与制药工程学院 专业生物工程 指导教师陶兴无江贤君 2014 年1月10 日 1
32000吨味精工厂发酵车间工艺设计 （武汉轻工大学生物与制药工程学院武汉430023） 摘要： 味精，学名为谷氨酸钠（C5H8NO4Na）。谷氨酸是氨基酸的一种，也是蛋白质的最后分解产物。我们每天吃的食盐用水冲淡400 倍，已感觉不出咸味，普通蔗糖用水冲淡200 倍，也感觉不出甜味了，但谷氨酸钠，用于水稀释3000倍，仍能感觉到鲜味，因而得名“味精”。 本文对味精发酵生产工艺及主要设备作简要介绍，以期有助于了解通气发酵工艺和主要设备的有关知识。 本设计为年产32000吨味精厂的生产工艺，设计内容为，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。 整个设计内容大体分成三部分，第一部分主要是味精生产的工艺的物料衡算和热量衡算；第二部分设备的设计与选型；第三部分是工艺流程和平面布置图。 关键词：谷氨酸钠，发酵车间，工厂设计
Process Design of 32，000 tons Monosodium Glutamate Factory Fermentation Workshop Abstract： Monosodium glutamate （MSG）is the sodium salt of the non-essential amino acid glutamic acid，which is the final resolve product from protein. If we dilute the salt with 400 times water，we can’t taste salty any more. If we dilute the sucrose with 200 times water，we can’t taste sweetness too. But even if 3000 times water，Monosodium glutamate still taste flavor. In this paper，MSG fermentation process and a brief introduction of major equipment ，in order to help understand the fermentation process and the main ventilation equipment knowledge . According to the actual situation to choose the appropriate section in the production process of fermentation designed annual production capacity of 32，000 tons of the monosodium glutamate factory production process，design content ，understanding raw material pretreatment MSG production ，fermentation，extraction production methods and production processes part ，and the raw material for the process to select the material balance ，heat balance and equipment. Finally ，draw the fermentation section of the flow chart and floorplan . The whole design content roughly divided into three parts，the first part is mainly MSG production technology and equipment selection ; second part consists of fermentation tanks，seed tank and air filter of the design and selection ; third part is the process and floorplan . Key words：Sodium glutamate，fermentation workshop，plant desig
味精工厂发酵车间设计
味精工厂发酵车间设计 目录 前言 (3) 第一章全厂工艺论证 (7) 1.1 味精生产工艺 (7) 1.1.1味精生产工艺概述 (7) 1.1.2味精生产全厂工艺流程图 (8) 1.2原料预处理 (9) 1.3淀粉水解糖制备 (9) 1.4淀粉的液化 (9) 1.5淀粉的糖化 (10) 1.6种子扩大培养 (10) 1.7谷氨酸的发酵 (11) 1.8谷氨酸的提取 (12) 1.9谷氨酸制取味精 (12) 第二章物料衡算及热量衡算 (13) 2.1味精工厂发酵车间的物料衡算 (14) 2.1.1工艺技术指标及基础数据 (14) 2.1.2谷氨酸发酵车间的物料衡算 (15) 2.1.3 8000t/a味精厂发酵车间的物料衡算结果 (16) 2.1.4谷氨酸提取车间的物料衡算 (16) 2.1.5 8000t/a味精厂提取车间物料衡算表 (17) 2.2 谷氨酸提取车间热量衡算 (18) 2.2.1提取车间热量衡算的意义和具体计算 (18) 2.2.2 提取车间热量衡算表 (19) 第三章设备的设计与选型 (20) 3.1 发酵罐 (20) 3.1.1发酵罐的选型 (20) 3.1.2生产能力、数量和容积的确定 (20) 3.1.3主要尺寸的计算 (21) 3.1.4冷却面积的计算 (21) 3.1.5搅拌器计算 (22) 3.1.6搅拌轴功率的计算 (23) 3.1.7设备结构的工艺计算 (24) 3.1.8设备材料的选择 (26) 3.1.9发酵罐壁厚的计算 (26) 3.1.10接管设计 (27) 3.1.11支座选择 (28) 3.2 种子罐 (28) 3.2.1二级种子罐容积和数量的确定 (28) 3.2.2一级种子罐 (34) 3.3 空气分过滤器 (34)
生物工程工厂(车间)设计方案
生物工程工厂（车间）设计方案 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX （隶书2号加黑，题目不可超过二十五个字，居中，可换行）学生姓名：XXX（手写签名） 学 号：XXXX-XXXX-XXXX 专业/班级：生物XXX班 设计方案要求 1、设计方案选题： 任选一个你熟悉的发酵工程行业，进行工厂整体设计或工厂内某一车间设计。如“年产10万吨啤酒工厂的设计方案”、“年产10万吨啤酒工厂的糖化车间设计方案”、“年产10万吨啤酒工厂的发酵车间设计方案”、“年产2万吨味精工厂的糖化车间设计方案”、“年产5000吨酱油工厂的设计方案”等等。 2、设计方案内容： 1）、工艺流程设计：（20分） 工厂整体设计和车间设计均要求设计从原料到成品整个过程的工艺
流程，绘制工艺流程示意图和带控制点工艺流程示意图。 2）、工艺概算：（20分）（物料衡算不正确扣1-5分，衡算表不完整扣1-5分） 工厂整体设计：要求根据年生产能力和产品类型进行整体的物料衡算，制备工厂物料衡算表。 车间设计：要求根据工厂生产能力，进行车间物料衡算和水量衡算，制备车间物料衡算表和水量衡算表。 3）、设备选型：（20分）（设备选型不正确扣1-5分，设备一览表不完整扣1-5分） 工厂整体设计：根据设计规模进行专业设备选型，包括设备容量及台套数。制备工厂专业设备一览表。 车间设计：在工艺计算的基础上，确定车间内所有工艺设备的台数、型号和主要尺寸。制备车间设备一览表。 4）、设计图：（20分） 工厂整体设计：工厂平面布置图 车间设计：车间设备布置图 啤酒生产工艺流程示意图： 水、蒸汽 ↓ ↓ 原料（麦芽、大米）→粉碎机→糊化锅→糖化锅→过滤槽 ↓ 麦糟 酒花 ↓ →煮沸锅→回旋沉淀槽→麦汁冷却器→发酵罐→啤酒过
毕业论文--年产1.5万吨味精工厂发酵车间设计说明书(DOC 32页)
年产1.5万吨味精工厂发酵车间设计说明书 引言 味精是人们熟悉的鲜味剂，是L—谷氨酸单钠盐(Mono sodium glutamate)的一水化合物(HOOC-CH2CH(NH2)-COONa·H20)，具有旋光性，有D—型和L—型两种光学异构体。味精具有很强的鲜味(阈值为0. 03%)，现已成为人们普遍采用的鲜味剂，其消费量在国内外均呈上升趋势。1987年3月，联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家联合委员会第十九次会议，宣布取消对味精的食用限量，再次确认为一种安全可靠的食品添加剂［1］。早期味精是由酸法水解蛋白质进行制造的，自从1956年日本协和发酵公司用发酵法生产以后，发酵法生产迅速发展，目前世界各国均以此法进行生产。 谷氨酸发酵是通气发酵，也是我国目前通气发酵产业中，生产厂家最多、产品产量最大的产业［2］。该生产工艺和设备具有很强的典型性，本文对味精发酵生产工艺及主要设备作简要介绍，以期有助于了解通气发酵工艺和主要设备的有关知识。 设计内容为，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。 整个设计内容大体分成三部分，第一部分主要是味精生产的工艺和设备选择；第二部分包括发酵罐、种子罐及空气分过滤器的设计与选型；第三部分是工艺流程和平面布置图。 由于我的水平有限，加之对先进设计的了解甚少，设计中有好多不足的地方敬请各位老师和同学批评指正。 1 味精生产工艺 1.1 味精生产工艺概述 味精生产全过程可划分为四个工艺阶段:(1)原料的预处理及淀粉水解
年产一万吨味精发酵工厂设计
年产一万吨味精发酵工厂设计摘要：味精是一种家常调味品，它采用面筋或淀粉用微生物发酵的方法制 成。别名又叫：味素、味粉、谷氨酸钠。味精又称味素，是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。 一．设计的任务及主要设计内容 1.生产工艺阶段 味精生产全过程可划分为四个工艺阶段：（1）.原料的预处理及淀粉水解糖的制备（2）.种子扩大培养及谷氨酸发酵（3）.谷氨酸的提取（4）.谷氨酸制取味精及味精成品加工 2.设计内容 主要设计内容包括（1）.工艺流程设计（2）.物料衡算（3）.设备的设计与选型（4）.车间布置设计及物料管道设计 二．工艺流程设计
三．物料衡算 1.计算指标 （2）二级种子培养基（g/L ）：水解糖50m ，糖蜜20，磷酸二铵钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆8，泡敌0.6，生物素0.02mg ，硫酸锰2mg/L ，硫酸亚铁2mg/L 。 （3）发酵初始培养基（g/L ）：水解糖150，糖蜜4，硫酸镁0.6，氯化钾0.8，磷酸0.2，生物素2μg ，泡敌1.0，接种量为8%。 2.物料衡算 首先计算生产1000Kg 纯度为100%的味精需耗用的原材料及其他物料量。 （1）设发酵初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为220kg/m 3，则发酵液量为： 31 6.55m 122% 99.8%95%60%2201000 v =????= （2）发酵液配置需水解糖量 以纯糖计算：)(1441220m 11kg V == （3）二级种液量） （312m 0.5248%v v == （4）二级种子培养液所需水解糖总量）（kg 26.250v m 22== （5）生产1000kg 味精需水解糖总量） （kg 1467.2m m m 21=+= （6）耗用淀粉原料量 理论上，100kg 淀粉转化生成葡萄糖量为111kg ，故耗用淀粉量为： ）（淀粉kg 1529.9111% 108%80%1467.2 m =??= （7）液氨耗用量 发酵过程用液氨调pH 和补充氮源，耗用260-280kg ；此外，提取过程耗用160-170kg ，合计每吨味精消耗420-450kg 。 （8）甘蔗糖蜜耗用量 二级种液耗用糖蜜量为：）（kg 10.4820v 2= 发酵培养基耗糖蜜量为：） （kg 26.24v 1=
年产10万吨酒精发酵车间设计01
年产10万吨酒精发酵车间设计01
摘要 酒精在我国酿酒行业、化工行业等，都发挥着重要作用。食用酒精作为硬饮料中不可缺少的添加成分，它的品质越来越受到人们的重视，特别是我国做为世界白酒消费大国，食用酒精品质的好坏，就显得更重要了。 本设计是对年产10万吨酒精工厂发酵车间工艺设计。主要包括酒精生产的工艺流程设计、工艺计算、全厂物料衡算（工艺技术指标及基础数据）、各个工段物料和热量衡算（蒸煮工段、糖化冷却工段、发酵工段、蒸馏工段以及酒精生产过程中的供水供气衡算）、设备的设计与选型（包括发酵罐、预发酵罐、酒精捕集器、酒母培养罐，泵），厂房的整体布置和轮廓设计、发酵车间的布置设计。绘制酒精生产工艺流程图、发酵车间带控制点工艺流程图和发酵车间平面、立面布置图。 关键词：酒精；工艺；设计；设备
目录 摘要 ............................................................... I 目录 .............................................................. II 前言 .............................................................. VI 第1章全厂工艺论证. (1) 1.1 生产原料：木薯（淀粉质原料） (1) 1.1.1木薯的主要成分 (1) 1.1.2木薯作为酒精原料的特点 (1) 1.1.3生产过程中的木薯干相关工艺参数 (2) 1.2 原料的预处理 (2) 1.2.1原料的除杂 (2) 1.2.2原料的粉碎和输送 (2) 1.3 原料蒸煮工艺 (4) 1.3.1蒸煮目的 (4) 1.3.2粉浆的预煮 (4) 1.3.3间歇蒸煮与连续蒸煮工艺相比较其优缺点 (4) 1.4 糖化工艺 (5) 1.4.1糖化的目的 (6) 1.4.2糖化工艺 (6) 1.4.3测定糖化醪质量的方法 (6) 1.5 糖化醪的发酵 (8) 1.5.1糖化醪发酵目的 (8)
发酵工厂设计概论
现代生物制药工厂设计理念 姓名：许忠福学号：201011805125 班级：生工101班 1、我国生物制药工厂发展概况 新中国成立后，制药工业取得了有目共睹的巨大成绩，1980年全国制药工厂共有800家，到1996年增至8000多家，2004年通过GMP达标的制约工厂有5000多家。尤其是生物制药异军突起，发展迅速。1953年青霉素在上海第三制药厂正式投产，1958年中国最大的抗生素生产厂华北制药厂建成，随后全国各地陆续建成一批抗生素生产厂，主要品种都能生产，不仅能满足国内需求，还能实现出口创汇。改革开放后，各地又建设了一批高新生物制药工厂，开发生产重组乙肝疫苗、痢疾疫苗、甲肝疫苗、狂犬疫苗、干扰素、重组人生长激素、促红细胞生成素、白细胞介素—2、各种诊断试剂等产品。 我国生物制药企业可分为如下三大类型： 1.1 中小型生化制药企业 在20世纪50--60年代逐步建成和发展起来，主要生产脏器制品和生化药物，如从猪胰脏中生产胰酶和胰岛索，从猪脑垂体中生产后叶针、缩宫素和加压素等。到20世纪80年代以后，随着生物分离工程技术的发展与应用，这类企业逐步壮大、整合、发展成为现代生化制药企业，如生产肝素钠和各种治疗酶的常州干红生化制药公司、生产胰岛素及其制剂的徐州万邦生化制药厂和生产玻璃酸钠及其制剂的山东正大福瑞达制药有限公司。 1.2 大型微生物制药企业 应用发醉工程和晦工程技术生产抗生素、有机酸、维生素和氨基酸类药物，如生产青霉素v甲、7—氨基—3—去乙酰氧基头孢烷酸(7—ADCA)和万古霉素等的华北抗生素制药厂，生产7—氨基头抱烷酸(7—ACA)、辛伐他汀和美伐他汀的浙江海正药业，生产大观霉素和头孢地嗪的山东鲁抗制药，以及中国维生素产业“四大家族”：东北制药总厂、江苏江山制药、维尔康药业和维生药业。氦基酸工业年生产能力已达20多万吨．其生产企业近百家，如湖北八峰氨基酸公司、浙江亚美生物化工股份有限公司、南昌化工(集团)有限责任公司和安徽科苑股份有限公司等。 1.3 现代生物工程制药企业 国内目前至少有3000多家单位从事生物工程研究，有200余家现代生物医药企业，50多家生物工程技术开发公司，已上市近30种生物技术药物，主要有基因工程药物、疫苗和单克隆抗体，并开始步人自主创新研发阶段。企业格局正向群落化、集约化转变，形成生物谷、生物城、生物岛等新模式。这类较大型的生产企业有长春生物制品研究所、成都科奥生物工程有限公司、上海生物制品研究所、沈阳三生制药股份有限公司、海南新大洲药业有限公司、长春长生基因药业股份有限公司、安微安科生物工程有限公司、深圳海王药业有限公司、珠海丽珠医药集团股份有限公司、北京四环生物制药有限公司等。 2、现代生物制药工厂设计理念 生物制药工厂工艺设计是指工艺工程师在一定工程目标的指导下，根据对拟建工程的要求，采用科学方法统筹规划，制定方案，对生物制药工厂进行扩建与技术改造时，从事的一种创造性工作。生物制药工厂工艺设计，不仅要具有一般制药工厂工艺设计知识．如生产工艺流程设
年产50000吨柠檬酸发酵车间设计
南阳理工学院本科生毕业设计 学院（系）：生物与化学工程学院 专业：生物工程 学生： **** 指导教师：李慧星（讲师） 完成日期 2009 年 5 月
南阳理工学院本科生毕业设计 年产50000吨柠檬酸发酵车间设计 Design an citric acid fermentation workshop plant with 50,000 tons annual output 总计：毕业设计（论文）38页 表格： 7 个 插图： 3 幅
南阳理工学院本科毕业设计 年产50000吨柠檬酸发酵车间设计 Design an citric acid fermentation workshop plant with 50,000 tons annual output 学院（系）：生物与化学工程学院 专业：生物工程 学生姓名： **** 学号：**** 指导教师（职称）：李慧星（讲师） 评阅教师： 完成日期： 2010年2月~6月 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
年产50000吨柠檬酸发酵车间设计 生物工程专业田彬 [摘要]本设计采用玉米原料发酵,只需将玉米磨粉,加水调浆,直接加入少量α－淀粉酶液化后,灭菌、冷却,即可接种发酵。制备柠檬酸一般采用晒干的玉米作为原料。玉米含水13%、淀粉70%左右、蛋白质6%左右。玉米原料中的蛋白质可作为氮源供菌体生长。玉米原料中含有铁、镁、钾、钙等的无机盐,选用的黑曲霉C0527对这些成分不敏感,故不必对原料做任何预处理。本设计采用好气液体深层发酵、钙盐法提取技术生产柠檬酸。这两种方法都是国内比较流行的生产方法，有着大量的实际经验，易于操作，风险小。通过工艺流程设计、工艺衡算、设备选型和车间布置设计，设计出年产50000吨柠檬酸发酵车间采用20个200m3发酵罐和7个30m3种子罐等。并依据生物工程工厂车间布置原则，对发酵车间进行合理布置，绘制了工艺流程图和车间布置图.完成了年产50000吨柠檬酸发酵车间的设计。工艺设计结果为柠檬酸的生产提供一定参考。 [关键词]玉米深层好氧发酵黑曲霉柠檬酸设备设计及选型