年产10万吨味精课程设计
年产10000吨味精项目工厂设计要点
工厂设计设计题目：年产10000吨味精项目工厂设计20010年6月18日目录十一、经济效益和社会效益的初步估计...............................- 4-第一章项目建议书项目名称：年产1万吨味精项目工厂设计承办单位：鲁东大学生命科学学院拟建地点：山东省潍坊市昌乐县经济开发区项目负责人：一、项目建设的背景和意义味精,也称味素,因味精起源于小麦,俗称麸酸钠、谷氨酸钠。
味精在化学上称为谷氨酸钠，是一种无色至白色的柱状结晶或白色结晶性粉末,有很浓的鲜味，其前体物质之一的谷氨酸是人类食物和人体蛋白质的重要成分。
在天然食品中，它比同一种蛋白质的其他氨基酸往往高出１～２０倍。
成年人普通的一日三餐都需要摄入较多的谷氨酸，因为在人体各部分组织器官中，谷氨酸占的比例十分令人瞩目。
例如，血液中的谷氨酸占游离氨基酸的３３%，肝脏中占１４%，在大脑神经系统的灰质蛋白质和白质蛋白质中分别占２４.９%和２６.８%。
由此看来，一个机体正常的人每天在菜肴中适量放些味精，是不会有危害的，至于味精致癌、致畸或突变更是无从谈起。
美国实验生物学会经过１０年的调查研究，宣布味精是一种安全的调味品，列入了“实际无毒”的行列，并指明按现行量使用，对成人的确毫无损害。
随着食品行业的发展以及人们生活水平的提高，在许多普通食品中都能够找到味精的踪迹，味精的需求量会越来越大，所以，建设味精厂是十分必要的。
二、产品需求初步预测1、国际味精需求市场分析在国际市场上,味精的消费主要集中在日本、东南亚、非洲等地,最近几年欧洲和南美洲等地的味精需求量也开始出现增长势头, 国际市场对味精的需求也不断增加,味精行业的发展平稳向上。
日本、韩国、东南亚等国家和地区人均味精消费较高。
2、国内味精需求市场的分析随着我国人民生活水平的提高和膳食结构的改变, 以及对味精产品认识的普遍提高,味精的需求量不断增大,人均消费水平逐年提高,华东、中南、东南、西南、华南地区人均年消费量已上升为1000克左右。
年产10万吨稀硝酸工段课程设计讲解
目录前言 (1)第一章总论 (1)1.1硝酸工业的概况及发展趋势 (1)1.1.1国外硝酸工业的现状及发展趋势 (1)1.1.2国内硝酸工业的现状及发展趋势 (2)1.2硝酸的性质 (3)1.2.1硝酸的物理性质 (3)1.2.2硝酸的化学性质 (3)1.3硝酸的用途 (4)第二章稀硝酸生产流程综述 (4)2.1双加压法 (4)2.2稀硝酸生产流程的确定 (5)2.3稀硝酸生产的主要原理 (6)第三章氨的接触氧化原理 (6)3.1氨的接触氧化原理 (7)3.2催化剂的选择 (7)3.3铂系催化剂 (8)3.3.1化学组成 (8)3.3.2物理性状 (8)3.3.3铂网的活化、中毒及再生 (9)3.3.4铂网的损失和回收 (10)3.4氨催化氧化的反应动力学 (10)3.5工艺条件的确定 (11)3.6混合气组成 (13)3.7爆炸及其防止 (13)3.8氨接触氧化工艺流程 (15)3.8.1空气和氨的净化 (15)3.8.2混合气体的配制 (15)3.8.3反应热的利用 (15)3.8.4工艺流程简述 (16)第四章一氧化氮的氧化 (16)4.1一氧化氮氧化机理 (17)17氧化反应的影响因素…………………………………………………………4.2．4.3一氧化氨氧化的工艺流程 (18)第五章氮氧化物的吸收 (18)5.1氮氧化物吸收机理 (19)5.2工艺条件的确定 (19)5.2.1吸收温度 (19)5.2.2操作压力 (19)5.2.3气体组成 (19)第六章工艺计算 (20)6.1物料衡算 (20)6.1.1反应器（氧化） (20)6.1.2废热锅炉（WHB）和冷却-冷凝器 (22)6.1.3吸收塔 (25)6.1.4生成的酸 (27)6.1.5总收率 (28)6.1.6放大至所需生产的速率 (28)6.2能量衡算 (29)6.2.1压缩机（透平机） (29)6.2.2氨气化 (30)6.2.3氧化器 (30)第七章主要设备的工艺计算和选型 (32)7.1氢氧化炉 (32)7.1.1设备简介 (33)7.1.2工艺计算及选型 (33)7.2酸吸收塔 (34)7.3其他设备选型 (35)7.3.1尾气透平膨胀机：向心式膨胀器P320-35/11-11 (35)7.3.2 离心式压缩机：DA-1000-51 (35)第八章车间设备布置 (37)第九章硝酸尾气的处理 (38)9.1 溶液吸收法 (38)9.1.1 碱液吸收 (38)9.1.2 亚硫酸溶液吸收法 (39)9.1.3 延长吸收法 (39)9.1.4 用稀硝酸加钒盐吸收法 (39)9.1.5 硝酸吸收法 (40)9.2 固体物质吸收或吸附法 (40)9.2.1 固体物质吸收法 (40)40固体吸附法…………………………………………………………………9.2.29.3 催化还原法 (40)第十章设计总结与讨论 (41)致谢 (43)参考文献 (44)附录：工艺流程图，设备布置图,吸收塔流程图前言经过3个礼拜在各个化工厂的认识和生产实习，我深刻理解化工设计的真谛。
味精生产设计书
生物制药设计项目系（院） 化学化工学院 课程名称 生物制药工程 课题名称 味精的生产流程设计 姓 名 肖米 学 号 200913123256 专业班级 生物工程002 指导教师 张老师 完成日期 2011.12.12味精的工厂设计及工艺流程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。
<一>厂址的选择:厂址选在湖南省长沙市宁乡县菁华铺桃林桥笔友工业园内, 宁乡地处湘东偏北的洞庭湖南缘地区，地理上界于东经111°53′-112°46′，北纬27°55′-28°29′，东邻望城，南接湘潭、湘乡，西与涟源、安化交界，北与益阳、桃江毗连。
东西最大跨度88公里，南北纵长69公里。
由于丘陵低山的地貌形成较大的落差使宁乡拥有充足的水力资源, 宁乡是省会长沙的西大门是省会长沙的新城区，距长沙市中心36公里,交通便利, 交通发达，县城距长沙黄花国际机场60公里，石长铁路、长常高速公路、319国道横贯东西，洛湛铁路连通南北，S206、S208、S209和S311四条省道贯穿县境，金洲大道、枫林西路直通省会长沙市。
构成了宁乡四通八达的交通网络. 宁乡县属中亚热带向北亚热带过渡的大陆性季风湿润气候，四季分明, 全县年日平均气温16.8℃，一月日平均4.5℃，七月日平均28.9℃。
年平均无霜期274天，年平均日照1737.6小时，境内雨水充足，年均降水量1358.3毫米，年平均相对湿度81%。
宁乡境内多为丘陵地带，山地、平原、江河相映成趣，气候怡人，植被丰富。
厂区处于宁乡县的上风位置,优越的环境很适合味精的生产。
味精工艺设计论文 10万吨
齐齐哈尔大学毕业设计（论文）题目以淀粉为原料年产量10万吨味精厂发酵工段设计学院食品与生物工程学院专业班级生物工程101班学生姓名任红指导老师邓永平成绩2014 年 6 月 9 日摘要味精又称味素，是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。
其特有的味道能增加食品的鲜味，引起人们的食欲，有助于提高人体对食物的消化率。
味精最早源于日本，我国味精生产始于1923年，到了20世纪80年代进入了高速发展阶段，经过多年的发展，我国味精行业规模不断扩大，产量成为世界第一。
味精生产包括三个工段分别是发酵工段、提取工段及精制工段。
本设计是以淀粉为原料年产10万吨味精厂发酵工段的设计，本设计采用双酶法生产糖的工艺来进行糖化原料，采用温度敏感突变株发酵生产谷氨酸。
其中设计内容包括对发酵工段的流程设计、设备选型设计、整个味精生产过程的物料衡算、水衡算和热量衡算。
总之，本设计是在了解整个味精生产过程的基础上对发酵工段进行着重的设计。
关键词：味精；谷氨酸；糖化；发酵；衡算AbstractMSG, also known as MSG, is a kind of seasoning, the main ingredient is sodium glutamate. Its unique flavor can increase the flavor of the food, causing people's appetite to help improve the body's digestion of food. MSG originated from Japan, China's MSG production began in 1923, to the 1980s, entered a rapid development stage, after years of development, the MSG industry continues to expand the scale of production as the world. MSG production, including three section are fermented section, section extraction and purification section. The design is based on 100,000 tons of starch fermentation section of monosodium glutamate factory design, the design uses dual enzymatic process for the production of sugar saccharification of raw materials, the use of temperature-sensitive mutants of glutamic acid fermentation. Which includes the design section of the fermentation process design, equipment selection and design, the mass balance of the entire production process of MSG cMSG, also known as MSG, is a kind of seasoning, the main ingredient is sodium glutamate. Its unique flavor can increase the flavor of the food, causing people's appetite to help improve the body's digestion of food. MSG originated from Japan, China's MSG production began in 1923, to the 1980s, entered a rapid development stage, after years of development, the MSG industry continues to expand the scale of production as the world. MSG production, including three section are fermented section, section extraction and purification section. The design is based on 100,000 tons of starch fermentation section of monosodium glutamate factory design, the design uses dual enzymatic process for the production of sugar saccharification of raw materials, the use of temperature-sensitive mutants of glutamic acid fermentation. Which includes the design section of the fermentation process design, equipment selection and design, the mass balance of the entire production process of MSG count, water and heat balance accountancy. In summary, the design is to understand the basis of MSG production process for the fermentation section focuses on design.Key words：MSG；glutamate；saccharification；fermentation；accountancy目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 味精工业简介 (1)1.1.1 味精的性质 (1)1.1.2 行业的发展现状 (1)1.2 本设计内容 (2)1.2.1 设计目的 (2)1.2.2 主要内容 (2)1.2.3 研究方法 (2)1.2.4 厂址选择 (3)1.3 味精生产工艺流程及主要过程 (3)1.3.1 工艺流程 (3)第2章物料衡算 (4)2.1 生产过程的总物料衡算 (4)2.1.1 生产能力 (4)2.1.2 计算指标（以淀粉质为原料） (4)2.1.3 物料衡算 (5)2.1.4 总物料衡算结果 (7)2.2 制糖工序的物料衡算 (7)2.2.1 淀粉浆量及加水量 (7)2.2.2 粉浆干物质浓度 (7)2.2.3 液化酶量 (7)2.2.4 CaCl2量 (8)2.2.5 糖化酶量 (8)2.2.6 糖液产量 (8)2.2.7 过滤糖渣量 (8)2.2.8 生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量 (8)2.2.9 衡算结果（年产10万吨味精） (8)2.3 配料、连续灭菌和发酵工序的物料衡算 (9)2.3.1 发酵培养基和用糖量 (9)2.3.2 发酵配料 (10)2.3.3 接种量 (10)2.3.4 连续灭菌过程进入的蒸汽及补水量 (10)2.3.5 发酵过程中加入99%液氨量 (10)2.3.6 加消泡剂量 (11)2.3.7 发酵生化反应过程所产生的水分 (11)2.3.8 发酵过程从排风带走的水分 (11)2.3.9 发酵过程 (12)2.3.10 发酵终止时的数量 (12)2.3.11 衡算结果汇总 (13)2.4 谷氨酸提取车间物料衡算 (13)2.4.1 中和等电工序 (14)2.4.2 离交工序 (15)2.4.3 提取车间物料衡算验算 (16)2.5 精制车间物料衡算 (16)2.5.1 中和脱色工序物料衡算 (16)2.5.2 精制（结晶）工序物料衡算 (17)2.6 精制生产过程物料衡算图 (18)第3章热量衡算 (21)3.1 液化工序热量衡算 (21)3.1.1 液化加热用蒸汽量 (21)3.1.2 液化液冷却用水量 (22)3.2 糖化工序热平衡说明 (22)3.3 连续灭菌和发酵工序热量衡算 (22)3.3.1 培养液连续灭菌用蒸汽量 (22)3.3.2 培养液冷却水用量 (23)3.3.3 发酵罐空罐灭菌蒸汽用量 (23)3.3.4 发酵过程产生的热量及冷却用水量 (24)3.4 谷氨酸提取工序冷量衡算 (25)3.5 谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (26)3.5.1 热平衡与计算加热蒸汽量 (26)3.5.2 二次蒸汽冷凝所消耗循环冷却水量 (27)3.6 干燥过程的热量衡算 (28)3.6.1 干燥时需蒸发水量 (28)3.6.2 味精干燥过程所需热量 (28)3.6.3 味精干燥过程需空气量 (28)3.6.4 味精干燥过程耗用蒸汽量 (29)3.7 溴化锂制冷机所用蒸汽量 (29)3.8 生产过程耗用蒸汽衡算汇总及平衡图 (29)第4章水平衡 (31)4.1 糖化工序用水量 (31)4.1.1 配料用水 (31)4.1.2 液化液冷却水用量 (31)4.2 发酵配料及培养基灭菌后冷却用水量 (31)4.3 发酵过程冷却用水量 (31)4.4 谷氨酸提取工序冷却用水量 (31)4.5 中和脱色工序用水量 (32)4.5.1 配料用水 (32)4.5.2 洗炭柱及炭柱再生用水 (32)4.6 精制工序用水量 (32)4.6.1 结晶过程加水 (32)4.6.2 结晶冷却水 (32)4.7 动力工序用水量 (32)4.7.1 锅炉用水量 (33)4.7.2 空压机用水量 (33)4.8 用水量汇总 (33)4.8.1 新鲜水用量（平均量m³/h）及味精单耗水量 (33)4.8.2 循环水（平均量m³/h） (33)4.8.3 蒸汽冷凝水 (33)第5章设备选型 (34)5.1 糖化罐 (34)5.1.1 各零件的尺寸确定 (34)5.1.2 搅拌装置设计 (34)5.1.3 糖化罐连接管道计算 (35)5.2 板框过滤机 (35)5.3 贮糖罐 (36)5.4 调浆罐 (36)5.5 层流罐 (36)5.6 连续喷射器 (36)5.7 发酵罐 (37)5.7.1 发酵液换热器 (37)5.7.2 发酵罐 (37)5.7.3 搅拌器设计 (38)5.7.4 发酵罐壁厚的计算 (38)5.7.5 支座的选择 (40)5.8 种子罐 (40)5.9 维持罐 (40)5.10 设备一览表 (42)第6章三废处理 (43)6.1 废气 (43)6.2 废渣 (43)6.3 废水 (43)6.3.1 生物接触氧化法 (43)6.3.2 物化处理法 (44)6.4 综合处理 (44)6.4.1 生产饲料 (44)6.4.2 生产酱油 (44)6.4.3 生产有机复合肥 (44)参考文献 (45)致谢 (46)第1章绪论1.1 味精工业简介1.1.1 味精的性质味精是采用微生物发酵的方法，以粮食为原料经糖化、发酵、谷氨酸提取、精制等工序加工成的调味品，主要作用是增加食品的鲜味，是目前国内外广泛使用的增鲜调味品之一。
年产10.2万吨99%味精工厂发酵工段(种子罐+发酵罐)工艺设计
《发酵(制药)工厂设计》课程设计说明书设计题目年产10.2万吨99%味精工厂发酵工段（种子罐+发酵罐）工艺设计姓名学号院 (系)专业指导教师2015 年 1 月 9 日年产10.2万吨99%味精工厂发酵工段工艺设计摘要:设计一个味精工厂，以工业淀粉（纯度80％）为原料，采用双酶法进行糖化生产，谷氨酸纯度为99％。
本设计从全工艺流程，物料、能量衡算、设备选型、工艺布置、车间设计、主要设备工艺设计几个方面对发酵车间进行设计。
关键词:味精；谷氨酸；发酵；设计The Fermentation Process Design Of TheMSG Factory for the Annual Capacityof 60,000 Tons/YearAbstract:The design is to establish a monosodium glutamate factory. Its raw material is starch that the purity is 80%; the technique method is double-enzyme saccarfication production; the purity of glutamates is 99%. The whole design includes plant technological process, metrical and energy balance, equipment selection, technological layout, workshop design and the main equipment technological process, which are to design an efficient fermentation workshop.Key words:glumatic acid; monosodium glutamate; fermentation; Process design目录1. 总论 (4)1.1. 概述 (5)1.1.1. 产品名称、性质 (5)医药工业 (5)制造工业 (6)农业领域 (6)1.2. 产品的各种生产方法 (6)1.2.1. 水解提取法 (6)1.2.2. 合成法 (6)1.2.3. 发酵法 (6)1.2.4. 味精各种制法的比较及选择 (7)1.2.5. 产品质量标准 (7)1.3. 设计任务 (7)2. 生产方案和生产流程的确定 (7)3. 味精生产工艺概述 (8)3.1.1. 味精发酵总流程图（见下页图1） (8)3.2. 原料及其预处理 (8)3.2.1. 原料的种类 (8)3.2.2. 原料预处理 (9)3.2.3. 淀粉水解糖制备 (9)3.2.4. 种子扩大培养 (9)3.3. 影响种子质量的主要因素 (9)3.3.1. 谷氨酸发酵 (10)3.3.2. 谷氨酸生物合成途径 (11)4. 谷氨酸发酵工艺 (12)4.1. 发酵培养基 (12)4.2. 培养基灭菌 (12)4.3. 谷氨酸发酵 (13)4.4. 发酵条件控制 (13)4.5. 谷氨酸的提取 (14)4.6. 谷氨酸制取味精及味精成品加工 (15)5. 工艺计算 (16)5.1. 设计依据与主要工艺技术参数 (16)5.2. 谷氨酸发酵车间的物料衡算 (17)5.2.1. 谷氨酸发酵车间的物料衡算 (17)5.3. 102000吨味精厂发酵车间的物料衡算结果 (18)5.4. 热量衡算 (20)5.4.1. 液化工序热量衡算 (20)5.4.2. 连续灭菌和发酵工序热量衡算 (21)5.4.3. 谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (23)5.4.4. 干燥过程的热量衡算 (24)5.4.5. 生产过程耗用蒸汽衡算汇总衡算结果： (24)5.5. 无菌空气耗量计算 (24)6. 设备设计与选型 (25)6.1. 发酵罐 (25)6.1.1. 发酵罐的选型 (25)6.1.2. 生产能力、数量和容积的确定 (25)6.1.3. 主要尺寸的计算 (26)6.1.4. 冷却面积的计算 (26)6.1.5. 搅拌轴功率的计算 (28)6.1.6. 设备结构的工艺计算 (29)6.1.7. 设备材料的选择[10] (31)6.1.8. 发酵罐壁厚的计算 (31)6.1.9. 接管设计 (32)6.2. 种子罐 (33)6.2.1. 三级种子罐容积和数量的确定 (33)6.2.2. 二级种子罐 (38)6.2.3. 一级种子罐 (39)6.3. 空气分过滤器 (39)6.3.1. 三级种子罐分过滤器： (39)6.3.2. 二级种子罐分过滤器： (39)6.3.3. 一级种子罐分过滤器： (40)6.3.4. 发酵罐分过滤器 (40)6.4. 味精厂发酵车间设备一览表 (41)7. 设备布置和管道布置 (41)8. 总结 (42).1.总论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。
年产102万吨99%味精工厂发酵工段(种子罐+发酵罐)工艺设计
《发酵(制药)工厂设计》课程设计说明书设计题目年产10.2万吨99%味精工厂发酵工段（种子罐+发酵罐）工艺设计姓名学号院 (系)专业指导教师2015 年 1 月 9 日年产10.2万吨99%味精工厂发酵工段工艺设计摘要:设计一个味精工厂，以工业淀粉（纯度80％）为原料，采用双酶法进行糖化生产，谷氨酸纯度为99％。
本设计从全工艺流程，物料、能量衡算、设备选型、工艺布置、车间设计、主要设备工艺设计几个方面对发酵车间进行设计。
关键词:味精；谷氨酸；发酵；设计The Fermentation Process Design Of TheMSG Factory for the Annual Capacityof 60,000 Tons/YearAbstract:The design is to establish a monosodium glutamate factory. Its raw material is starch that the purity is 80%; the technique method is double-enzyme saccarfication production; the purity of glutamates is 99%. The whole design includes plant technological process, metrical and energy balance, equipment selection, technological layout, workshop design and the main equipment technological process, which are to design an efficient fermentation workshop.Key words:glumatic acid; monosodium glutamate; fermentation; Process design目录1. 总论 (4)1.1. 概述 (5)1.1.1. 产品名称、性质 (5)医药工业 (5)制造工业 (6)农业领域 (6)1.2. 产品的各种生产方法 (6)1.2.1. 水解提取法 (6)1.2.2. 合成法 (6)1.2.3. 发酵法 (6)1.2.4. 味精各种制法的比较及选择 (7)1.2.5. 产品质量标准 (7)1.3. 设计任务 (7)2. 生产方案和生产流程的确定 (7)3. 味精生产工艺概述 (8)3.1.1. 味精发酵总流程图（见下页图1） (8)3.2. 原料及其预处理 (8)3.2.1. 原料的种类 (8)3.2.2. 原料预处理 (9)3.2.3. 淀粉水解糖制备 (9)3.2.4. 种子扩大培养 (9)3.3. 影响种子质量的主要因素 (9)3.3.1. 谷氨酸发酵 (10)3.3.2. 谷氨酸生物合成途径 (11)4. 谷氨酸发酵工艺 (12)4.1. 发酵培养基 (12)4.2. 培养基灭菌 (12)4.3. 谷氨酸发酵 (13)4.4. 发酵条件控制 (13)4.5. 谷氨酸的提取 (14)4.6. 谷氨酸制取味精及味精成品加工 (15)5. 工艺计算 (16)5.1. 设计依据与主要工艺技术参数 (16)5.2. 谷氨酸发酵车间的物料衡算 (17)5.2.1. 谷氨酸发酵车间的物料衡算 (17)5.3. 102000吨味精厂发酵车间的物料衡算结果 (18)5.4. 热量衡算 (20)5.4.1. 液化工序热量衡算 (20)5.4.2. 连续灭菌和发酵工序热量衡算 (21)5.4.3. 谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (23)5.4.4. 干燥过程的热量衡算 (24)5.4.5. 生产过程耗用蒸汽衡算汇总衡算结果： (24)5.5. 无菌空气耗量计算 (24)6. 设备设计与选型 (25)6.1. 发酵罐 (25)6.1.1. 发酵罐的选型 (25)6.1.2. 生产能力、数量和容积的确定 (25)6.1.3. 主要尺寸的计算 (26)6.1.4. 冷却面积的计算 (26)6.1.5. 搅拌轴功率的计算 (28)6.1.6. 设备结构的工艺计算 (29)6.1.7. 设备材料的选择[10] (31)6.1.8. 发酵罐壁厚的计算 (31)6.1.9. 接管设计 (32)6.2. 种子罐 (33)6.2.1. 三级种子罐容积和数量的确定 (33)6.2.2. 二级种子罐 (38)6.2.3. 一级种子罐 (39)6.3. 空气分过滤器 (39)6.3.1. 三级种子罐分过滤器： (39)6.3.2. 二级种子罐分过滤器： (39)6.3.3. 一级种子罐分过滤器： (40)6.3.4. 发酵罐分过滤器 (40)6.4. 味精厂发酵车间设备一览表 (41)7. 设备布置和管道布置 (41)8. 总结 (42).1.总论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。
年产10万吨味精厂发酵车间的设计味精厂设计说明
目录第一章总论第一节设计依据和范围第二节设计原则第三节建设规模和产品方案第四节项目进度建议第五节厂址概述第二章总平面布置及运输第一节总平面布置第二节工厂运输第三章劳动定员第四章车间工艺第一节工艺流程及相关工艺参数第二节物料衡算第三节车间设备选型第五章经济技术指标参考文献第一章总论1.1 设计依据和范围1.1.1 设计依据根据陕西科技大学生命科学与工程学院2012届毕业任务书的要求，结合我国味精行业发展状况和市场行情，在老师的悉心指导下，本着理论联系实际的思想，认真参考了《氨基酸工艺学》《生物工程设备》《发酵工厂设计》《味精工业手册》等文献，提出了年产10万吨味精厂发酵车间的设计。
1.1.2 设计范围1.味精的生产工艺设计2.物料衡算3.设备选型4.生产车间设计及布置5.全厂人员编制及经济效益分析1.2 设计原则（a）生产规模要在盈亏平衡点之上；（b）产品方案符合国家产业政策，产品质量符合国家标准（c）各项技术指标达到国内中上水平；（d）工厂三废综合利用，并适当留有发展余地。
1．3建厂规模和产品方案1．3．1 建厂规模本设计为10万吨味精厂发酵车间设计，以淀粉乳为原料，采用三班倒制，每班八小时，年工作日为330天。
本设计全年11个月生产：每年的7月份进行机器检修；日产量为100000／330=303吨；班产量303／3=101吨；1.3.2 生产方案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。
与这四个工艺阶段相对应味精生产厂家一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，通过供水管路输送到各个生产需求部位。
味精生产工程设计
味精生产工程设计一、产品简介及研究意义味精又称谷氨酸钠，在化学上称为Ｌ－谷氨酸单钠。
理化性质：无色至白色柱状结晶，或结晶性粉末，实际无臭，相对密度1.635，熔点195℃，加热至120℃失去结晶水。
味鲜，略有甜味和咸味。
不吸湿，对光稳定，贮存时无变化，在通常的食品加工和烹调时不分解，但在高温和酸性条件（Ph2.2~4.4）下，可部分水解味精在化学上称为谷氨酸钠，是人们生活中重要的调味品之一，其前体物质之一的谷氨酸是人类食物和人体蛋白质的重要成分。
在天然食品中，它比同一种蛋白质的其他氨基酸往往高出１～２０倍。
有效补充人体内的谷氨酸。
二、配方组成及设计原则1、生产配方：淀粉、β－淀粉酶作用、糖化酶、氯化钙、菌种、氯化钾、硫酸锰、消泡剂、维生素2、设计原则：以味精为原材料，利用α－淀粉酶将淀粉浆液化，降低淀粉粘度并将其水解成糊精和低聚糖，液化后的糊精及低聚糖在糖化罐内进一步水解为葡萄糖，然后进入发酵过程。
再分别进行谷氨酸发酵、谷氨酸提取、谷氨酸钠的生产及精制过程制得成品。
3、生产技术难题及控制方法（1）菌种及无菌空气的处理在生物化工中菌种的优良直接影响到发酵产物的质量和产量。
厂家有专门的菌种培养和保藏设备，在微生物学上利用自然选育来防止菌种退化。
在生产之前，技术人员经过挑选将发酵菌种从保藏菌种中取出，经过摇瓶培养后投入种子罐进行扩大生产，最后在将菌种加入到发酵罐发酵。
空气纯化罐利用多层填充料对罐内填充，去处空气中存在的各种微生物，包括细菌和噬菌体。
由于谷氨酸菌的生长必须在有氧的环境下进行，根据不同的生长时期改变通风量，其中在对数增长期，由于菌体生存于发酵液中，发酵液中的溶解氧(ＤＯ值)对菌体极为重要。
如果纯化罐失效，而使进入发酵罐的空气中存在杂菌及有害噬菌体，这样会导致发酵过程被污染，从而影响发酵过程。
所以要做好纯化罐的定期检修工作。
（2）谷氨酸发酵过程的控制谷氨酸发酵是一个较为复杂的生化过程，要使菌体生长迅速、代谢正常、多出产物，必须为其提供良好的生长环境。
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《生物工艺原理》课程设计说明书题目：年产10万吨味精厂发酵工段工艺设计学院：太原科技大学化学与生物工程学院系别：生物工程系班级：生物工程1142班学生姓名：***学生学号：************指导老师：刘仙俊杨艳2013年12月16-20日摘要味精，学名“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”。
味精是采用微生物发酵的方法由粮食制成的现代调味品。
（2）本设计为年产10万吨味精厂的生产工艺，通过双酶法、谷氨酸中糖发酵以及一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。
（3）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与计算。
该处理工艺具有结构紧凑简洁，运行控制灵活等特点。
为味精生产的理想途径。
具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。
关键词：谷氨酸钠、发酵、物料衡算、热量衡算。
目录摘要 (I)第一章文献综述 (1)1.1设计内容 (1)1.2设计目的及意义 (1)1.3设计范围 (1)1.4关于味精的概括 (1)1.4.1味精的性质 (1)1.4.2味精的作用与功能 (2)1.4.3味精的发现 (2)1.4.4味精的制取 (3)1.4.5味精的生产规模 (3)第二章味精生产工艺 (4)第三章谷氨酸发酵车间物料衡算 (6)3.1工艺技术指标及基础数据 (6)3.2谷氨酸发酵车间的物料衡算 (6)3.3 100000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表 (9)第四章连续灭菌和发酵工段能量衡算 (10)4.1 热量衡算的方法 (10)4.2 连续灭菌和发酵工段能量衡算 (10)4.2.1 计算指标（以淀粉质为原料） (10)4.2.2 培养液连续灭菌用蒸汽量 (11)4.2.3 培养液冷却用水量 (12)4.2.4 发酵罐空罐灭菌蒸汽量 (13)4.1.5 发酵过程产生的热量及冷却用水量 (14)总结与体会 (15)参考文献 (17)第一章文献综述1.1设计内容为加强对味精发酵的理解。
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与计算。
1.2设计目的及意义通过生物工艺课程设计,使学生掌握生物工艺设计的主要程序、基本内容与设计方法，巩固、深化所学知识，提高分析问题、解决问题的能力，同时培养学生综合运用所学基础理论与专业知识独立完成某一化工产品生产工艺设计，并通过设计说明书的编写、绘制工艺流程图和设备工艺条件，为毕业设计打下坚实的专业基础。
1.3设计范围本次设计的范围为:味精发酵生产年产量约为10万吨的范围。
1.4关于味精的概括1.4.1味精的性质据介绍，味精是谷氨酸的一种钠盐（C5H8NO4Na）为有鲜味的物质，学名叫谷氨酸钠，亦称味素。
此外还含有少量食盐、水分、脂肪、糖、铁、磷等物质。
味精是鲜味调味品类烹饪原料，以小麦、大豆等含蛋白质较多的原料经水解法制得或以淀粉为原料经发酵法加工而成的一种粉末状或结晶状的调味品，也可用甜菜、蜂蜜等通过化学合成制作。
味精易溶于水，具有吸湿性，味道极为鲜美，溶于3000倍的水中仍具有鲜味，其最佳溶解温度为70℃～90℃。
味精在一般烹调加工条件下较稳定，但长时间处于高温下，易变为焦谷氨酸钠，不显鲜味且有轻微毒性；在碱性或强酸性溶液中，沉淀或难于溶解，其鲜味也不明显甚至消失。
它是既能增加人们的食欲，又能提供一定营养的家常调味品摩尔质量169.111gmol-1，白色或近白色结晶性粉末，熔点225℃，易溶于水，谷氨酸钠的水溶性很好，在100毫升水中可以溶解74克谷氨酸钠。
微溶于乙醇。
（5）1.4.2味精的作用与功能味精是一种增鲜味的调料，炒菜、做馅、拌凉菜、做汤等都可使用。
一般用量为0.2%～0.5%。
也可用作生化试剂。
中国菜里用的最多，也可用于汤和调味汁。
味精对人体没有直接的营养价值，但它能增加食品的鲜味，引起人们食欲，有助于提高人体对食物的消化率。
另外,味精中的主要成分谷氨酸钠还具有治疗慢性肝炎、肝昏迷、神经衰弱、癫痫病、胃酸缺乏等病的作用。
味精虽能提鲜，但如使用方法不当，就会产生相反的效果，会对人体有害。
它在消化过程中能分解出谷氨酸，后者在脑组织中经酶催化，可转变成一种抑制性神经递质。
当味精摄入过多时，这种抑制性神经递质就会使人体中各种神经功能处于抑制状态，从而出现眩晕、头痛、嗜睡、肌肉痉挛等一系列症状；有人还会出现焦躁、心慌意乱；部分体质较敏感的人甚至会觉得骨头酸痛、肌肉无力。
长期过量食用味精可能导致视网膜变薄、视力下降，甚至失明。
另外，过多的抑制性神经递质还会抑制人体的下丘脑分泌促甲状腺释放激素，妨碍骨骼发育，对儿童的影响尤为显著。
1.4.3味精的发现尽管味精广泛存在于日常食品中，但谷氨酸以及其它胺基酸对于增强食物鲜味的作用，在20世纪早期，才被人们科学地认识到。
1907 年，日本东京帝国大学的研究员池田菊苗发现了一种，昆布（海带）汤蒸发后留下的棕色晶体，即谷氨酸。
这些晶体，尝起来有一种难以描述但很不错的味道。
这种味道，池田在许多食物中都能找到踪迹，尤其是在海带中。
池田教授将这种味道称为“鲜味”。
继而，他为大规模生产谷氨酸晶体的方法申请了专利。
1.4.4味精的制取其实味精的历史不长，从发现至今还不到百年，和源远流长的油、盐、酱、醋、酒等调味品相比，味精只能算是个蹒跚学步的幼儿。
味精早期生产是利用蛋白质水解法制取。
将面粉制成含蛋白质较多的面筋，或用豆饼加盐酸溶液加热，使蛋白质完全水解生成含谷氨酸的溶液，再浓缩使之结晶。
五十年代起人们采用糖和氮肥（硫铵、氨水、尿素等）为原料，利用细菌发酵法制谷氨酸。
该法卫生又经济, 每百斤糖可制谷氦酸五十多斤，因而迅速推广成为目前生产味精的主要方法。
（4）1.4.5味精的生产规模味精厂的生产规模主要由市场决定，其次是建厂的交通、运输、水、电、原料供应、污水处理等。
而市场占有率是由品牌和生产成本决定，主要是后者。
只要生产成本低，市场开拓就有潜力，就能扩大生产规模。
第二章 味精生产工艺图2-1 味精生产总工艺流程图（1）菌种 斜面培养 摇瓶扩大培养 种子罐扩大培养 原料 预处理 水解 淀粉水解糖配料 发酵 空气空压机压缩冷却过滤除菌 汽液分离等电点调节 溶解 粗谷氨酸 离心 沉淀中和制味精 粗谷氨酸溶液离子交换处理母液细谷氨酸 除铁 过滤脱色浓缩结晶离心小结晶 干燥 过滤干燥 大结晶拌盐粉碎 粉状味精 成品包装淀粉葡萄糖液定容罐定容罐配料罐二级种子罐连消器实消维持罐斜面降温换热器液氨无菌空气图2-2 谷氨酸发酵工艺流程示意图（1）第三章谷氨酸发酵车间物料衡算3.1工艺技术指标及基础数据(1)主要技术指标见表3-1⑵主要原材料质量指标淀粉原料的含量为80%，含水14%（3）二级种子培养基（g/L）水解糖50，糖蜜20，磷酸二氢钾1.2，硫酸镁0.6，玉米浆5～10，泡敌0.8，生物素0.02mg，硫酸锰2mg/L，硫酸亚铁2mg/L。
⑷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2μɡ，泡敌1.0，接种量为8%3.2谷氨酸发酵车间的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以及其他物料量。
（1）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220kg/m3，则发酵液量为：V1=1000220×60%×95%×99.7%×122%=6.556（m3）式中220—发酵培养基终糖浓度（kg/m3）60%—糖酸转化率95%—谷氨酸转化率99.7%—除去倒罐率0.3%后的发酵成功率122%—味精对谷氨酸的精制产率（2）发酵液配制需水解糖量以纯糖计算：m1=220V1=1442.32（kg）（3）二级种液量V2=8%V1=0.52448（m3）（4）二级种子培养液所需水解糖量m2=50V2=26.224（kg）式中50—二级种液含糖量（kg/m3）（5）生产1000kg味精需水解糖总量m=m1+m2=1468.544（kg）（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：m淀粉=1468.54480%×102%×111%=1621.339（kg）式中80%—淀粉原料含纯淀粉量102%—淀粉糖化转化率（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：20V2=10.4896（kg）发酵培养基耗糖蜜量为：4V1=26.224（kg）合计耗糖蜜36.7136kg（9）氯化钾耗量m KCL=0.8V1=5.2448（kg）（10）磷酸二氢钾（KH2PO4∙7H2O）耗量m3=1.2V2=0.6294（kg）（11）硫酸镁（MgSO4∙7H2O）用量0.6（V1+V2）=4.2485（kg）（12）消泡剂（泡敌）耗用量1.0V1+0.8V2=6.9756（kg）（13）玉米浆耗用量（8g/L）m4=8V2=4.19584（kg）（14）生物素耗用量m5=0.02V2+0.002V1=0.0236016（g）（15）硫酸锰耗用量m6=0.002V2=1.04896（g）（16）硫酸亚铁耗用量m7=0.002V2=1.04896（g）（17）磷酸耗用量m5=0.2V1=1.3112（kg）（18）谷氨酸（麸酸）量发酵液谷氨酸含量为：m1×60%（1−0.3%）=862.795824（kg）实际生产的谷氨酸（提取率95%）为：862.9×95%=819.6560328（kg）3.3 100000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表第四章连续灭菌和发酵工段能量衡算4.1 热量衡算的方法热量衡算是更具能量守恒定律建立起来的，热平衡方程表示如下：∑Q入=∑Q出+∑Q损式中∑Q入--输入的热量总和（kJ）∑Q出—输出的热量总和（kJ）∑Q损--损失的热量总和（kJ）通常∑Q入=Q1+Q2+Q3∑Q出=Q4+Q5+Q6+Q7∑Q损=Q8式中Q1--物料带入的热量（kJ）Q2--由加热剂（或冷却剂）传给设备和所处理的物料的热量（热量）Q3--过程的热效应，包括生物反应热。