年产1万吨味精厂等电母液离交提取的工艺与设备设计15页
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.计算指标主要技术指标见下表（1）主要原材料质量指标淀粉原料的淀粉含量为80%。
含水14%（2）二级种子培养基（g/L）：水解糖50m，糖蜜20，磷酸二铵钾，硫酸镁，玉米浆8，泡敌，生物素，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，氯化钾，磷酸，生物素2μg，泡敌，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/m³，则发酵液量为：31 6.55m 122%99.8%95%60%2201000v =⨯⨯⨯⨯=（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%1467.2m =⨯⨯=（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 。
年产1万吨味精厂发酵车间设计 精品
味精厂发酵车间设计题目：年产1万吨味精工厂发酵车间设计学院：食品科技与工程学院专业：09物工程年级：xxxx级姓名：xxx指导教师：xxx时间：2010年12月25号前言课程设计是普通高校本科教育中非常重要的一个环节，同时也是理论知识与实际应用相结合的重要环节。
本设计为年产1万吨味精厂的生产车间设计，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。
谷氨酸单钠（monosodium glutamate）,呈强烈鲜味，商品名为味精。
因味精具有肉类鲜味，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。
随着人们对味精的认识不断深入提高，对它的营养价值、安全性及如何正确使用都有了普遍的了解。
味精具有很强的鲜味（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。
味精是一种强碱弱酸盐，它在水溶液中可以完全电离变成谷氨酸离子（GA︱+︱）和钠离子。
味精进入胃后，受胃酸作用生成谷氨酸。
谷氨酸被人体吸收后，参与体内许多代谢反应，并于其他许多氨基酸一起共同构成人体组织的蛋白质。
味精可以增进人们的食欲，提高人体对其他各种食物的吸收能力，对人体有一定的滋补作用。
因为味精里含有大量的谷氨酸，是人体所需要的一种氨基酸，96％能被人体吸收，形成人体组织中的蛋白质。
它还能与血氨结合，形成对机体无害的谷氨酰胺，解除组织代谢过程中所产生的氨的毒性作用。
因此，谷氨酸能用来预防和治疗肝昏迷。
由于谷氨酸参与脑组织的蛋白质代谢和糖代谢，故而能促进中枢神经系统的正常活动，对治疗脑震荡和脑神经损伤有一定疗效。
从总体上说，味精行业的发展前景是比较广阔的，我国是世界上人口最多的国家，而我国的味精出口不足年产量的1%，绝大部分味精都在国内市场上消化了，随着人民生活水平的提高，人们对味精的需求会越来越大，况且国内外市场上对味精的消费不仅仅限于调味，而是广泛的作为一种原材料或香料表面活性剂应用于医药和化妆品生产行业。
年产一万吨味精工厂发酵阶段的工艺设计
年产一万吨味精工厂发酵阶段的工艺设计摘要 (2)关键词 (2)Abstract (3)第一章引言 (4)1.1 研究背景 (4)1.2 味精的发现及商业化 (5)1.3 设计的任务及主要设计内容 (5)1.4 设计的规模及产品 (5)1.5 产品质量指标 (5)1.6工艺技术参数 (6)1.6.1生产基础数据 (6)1.6.2种子培养基 (6)1.6.3发酵培养基 (6)第二章味精生产工艺 (7)2.1 味精生产工艺概述 (7)2.2 原料预处理及淀粉水解糖制备 (7)2.2.1 原料的预处理 (7)2.2.2 淀粉水解糖制备 (7)2.2.3 工艺操作规程 (7)2.3 种子扩大培养及谷氨酸发酵 (8)2.3.1 总体情况 (8)2.3.2 车间操作规程 (9)第三章衡算 (11)3.1 物料衡算 (11)3.1.1 淀粉制糖工艺的物料衡算 (12)3.1.2发酵阶段物料衡算 (12)3.1.3 10000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表 (14)3.2热量衡算 (15)3.2.1 淀粉液化工序的热量衡算 (15)3.2.2液化液糖化过程的热量衡算 (16)3.2.3连续灭菌和发酵工序的热量衡算 (16)3.3 过程水的衡算 (18)3.3.1 糖化工序用水量 (18)3.3.2 连续灭菌工序的用水量 (18)3.3.3发酵工序的用水量 (18)3.4无菌空气消耗量的计算 (19)3.4.1单罐发酵无菌空气的消耗量 (19)3.4.2种子培养等其他无菌空气耗量 (19)3.4.3发酵车间高峰无菌空气消耗量 (19)3.4.4发酵车间年用量 (19)第四章主要设备选型及设备计算 (19)4.1糖化罐 (19)4.2 发酵罐 (20)4.2.1 发酵罐的选型 (20)4.1.2生产能力、数量和容积的确定 (20)4.1.3主要尺寸的计算 (21)4.1.4冷却面积的计算 (21)4.1.5搅拌器设计 (22)4.1.6搅拌轴功率的计算 (22)4.1.7设备结构的工艺设计 (23)4.1.8设备材料的选择 (24)4.1.9发酵罐壁厚的计算 (24)4.1.10冷却装置的设计 (25)4.1.11接管设计 (27)4.1.12支座选择 (28)第五章车间布置 (28)5.1车间布置设计的目的和重要性 (28)5.2车间设备布置的要求 (28)第六章“三废”处理及其综合利用 (29)6.1 环境保护 (29)6.2 环境影响评价 (30)参考文献 (31)附录 (32)致谢 (38)摘要：设计一个味精工厂，以工业淀粉（纯度80%）为原料，采用双酶进行法糖化生产，谷氨酸产品纯度99%。
味精生产中谷氨酸等电母液的资源化方法[发明专利]
![味精生产中谷氨酸等电母液的资源化方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7eb62735eef9aef8941ea76e58fafab069dc44e5.png)
(10)申请公布号 CN 102100351 A(43)申请公布日 2011.06.22C N 102100351 A*CN102100351A*(21)申请号 200910243319.6(22)申请日 2009.12.21A23L 1/228(2006.01)B01D 61/48(2006.01)(71)申请人中国科学院过程工程研究所地址100080 北京市海淀区中关村北二条1号(72)发明人丛威 杨鹏波 王倩 刘辉 吴霞石绍渊 张勇(74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006代理人梁挥徐金国(54)发明名称味精生产中谷氨酸等电母液的资源化方法(57)摘要本发明涉及一种味精生产中谷氨酸等电母液的资源化方法，首先采用双极膜电渗析技术从谷氨酸等电母液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵再生为相应的硫酸、盐酸或硝酸，和NH 3，得到脱无机盐的等电母液；然后，再从脱无机盐的等电母液中回收剩余的谷氨酸。
本发明的方法克服了现有生产谷氨酸时产生的含硫酸铵等电母液利用时酸碱消耗大和污染难以治理的缺陷，实现了等电母液的各组份的充分利用。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 19 页 附图 4 页1.一种味精生产中谷氨酸等电母液的资源化方法，首先采用双极膜电渗析技术从谷氨，得到脱无酸等电母液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵再生为相应的硫酸、盐酸或硝酸，和NH3机盐的等电母液；然后，再从脱无机盐的等电母液中回收剩余的谷氨酸。
2.根据权利要求1所述的资源化方法，其特征在于：所述双极膜电渗析技术是将谷氨酸等电母液通入三室双极膜电渗析器或者“酸-盐”两室双极膜电渗析器的盐室，最后在酸室得到含有再生酸的酸室完成液，该酸室完成液直接或经过浓缩后用于等电结晶步骤，以调节等电原液的pH使谷氨酸结晶；或用于后续的“从脱无机盐的等电母液中回收剩余的谷氨酸”的步骤，以从吸附有谷氨酸的阳离子交换柱上洗脱吸附的谷氨酸。
(毕业论文)年产1.5万吨味精工厂设计-酶解法制糖工艺研究正文终稿
摘要本设计简要介绍了味精的发展历程及我国味精工业的现状，重点研究了年产15000吨味精厂酶解法制糖工段的生产工艺，并对总平面布置图、公用工程（水、电、汽等）、环境保护及综合利用、工业卫生和劳动保护等方案进行了概述。
设计了厂区总平面图、制糖工艺流程图、制糖车间设备流程图等。
本工艺是利用玉米淀粉为原料，双酶水解制糖后，通过谷氨酸棒杆菌发酵、等电点沉淀提取谷氨酸，再经过中和、脱色、除铁、结晶、干燥制成味精。
特别对酶解法制糖工艺进行了深入的研究，酶解法制糖工艺是利用玉米淀粉为原料，调浆后，加入α-淀粉酶，经过两次喷射液化，冷却，糖化（糖化酶），最后进入发酵工段。
该技术不仅能有效利用原料，提高淀粉的转化率，而且大大地改善了糖液的质量，提高了设备的利用率，从而起到降低成本的作用。
关键词：味精；酶解法制糖；液化；糖化；Title: a MSG factory with the product of 15000 tons per year-making sugar with enzyme.AbstractThis design briefly introduces the development history of MSG and the situation of MSG industry in our country,focused on the study of a MSG factory with the product of 15000 tons per year and technological process of making sugar with enzyme.At the same time,give a brief account of general layout、public works(supply water、electric、vapour and so on)、environmental protection and comprehensive utilization、industry hygiene and labour enzyme and so on.Design a plant general layout,sugar process flow chart,sugar making equipment flow chart and so on.This process using corn starch as raw material,two enzymatic hydrolysis sugar after fermentation by corynebacterium glutamicum,extracted glutamic acid isoelectric precipitation by neutralization,bleaching,iron,crystal, drying and manufacturing MSG.Especially,studing on making sugar with enzyme of MSG is focused research.Making sugar with enzyme is make use of corn starch as raw material, first mixpaste,add alpha amylase,second,two spray liquidation,and cool,then saccharification(add converzyme),final get into fermentation section.This technology not only make use of raw material effectively,improve strarchy convert ratio,but also to a great extent improve the quality of sugar solution,increase the utilization ratio of equipment,so we can reduce the cost.Key words: MSG; making sugar with enzyme; liquefaction; saccharification目录第一章总论 (1)1.1概述 (1)1.1.1味精的发展史 (1)1.1.2味精的特点 (1)1.1.3味精的营养价值及作用 (2)1.1.4味精工艺技术的发展 (2)1.1.5建设味精厂的意义及目的 (3)1.2设计依据 (4)1.2.1长春工业大学毕业设计任务书 (4)1.2.2实习所获基础资料 (4)1.2.3参考资料 (4)1.3设计指导思想 (4)1.4设计范围 (5)1.4.1生产车间 (5)1.4.2辅助生产车间 (5)1.4.3公用工程部分 (5)1.4.4.仓贮部分 (5)1.5建设规模及产品方案 (5)1.5.1建设规模 (5)1.5.2产品方案 (5)1.6主要原材料、辅助原料、动力需用量 (5)1.7工作制度及全厂定员 (6)1.7.1工作制度 (6)1.7.2全厂定员 (6)第二章总平面布置 (8)2.1厂址概述 (8)2.1.1厂址地形地貌特征 (8)2.1.2厂区地质情况及地震烈度 (8)2.1.3气象条件 (8)2.2总平面布置与运输 (9)2.2.1总平面布置的原则 (9)2.2.2厂内外运输 (10)2.2.3总图绘制（见图纸） (11)第三章生产工艺 (12)3.1原料及产品的质量标准 (12)3.1.1感官指标 (12)3.1.2理化指标 (12)3.1.3卫生指标 (13)3.2生产技术方案选择 (13)3.2.1产品方案 (13)3.2.2生产方法的选择及对比 (13)3.2.3生产工艺流程简述 (15)3.2.4生产工艺流程简图 (16)3.2.5主要工艺参数 (16)3.2.6主要原料、物料、动力消耗指标 (17)3.2.7物料衡算 (18)3.2.8热量衡算 (21)3.2.9水衡算 (24)3.2.10主要工艺设备选型计算 (26)3.2.11主要设备一览表 (28)3.2.12车间自控水平及测量仪表的水平 (29)3.2.13车间布置（主车间） (29)3.2.14工艺流程图及设备平面布置图祥看附件 (30)第四章公用工程 (31)4.1建筑结构 (31)4.2给水、排水及消防设施 (32)4.2.1给水 (32)4.2.2排水 (32)4.2.3污水处理 (33)4.2.4消防设施 (33)4.3供电 (33)4.4供热 (35)第五章环境保护及综合利用 (37)5.1主要副产品及“三废” (37)5.2治理情况和“三废”的综合利用 (37)5.2.1废气处理和利用 (37)5.2.2废水处理和利用 (37)5.2.3废渣处理和利用 (38)5.2.4噪声防治 (38)第六章职业安全卫生 (39)6.1工业卫生 (39)6.1.1设计依据 (39)6.1.2设计原则 (39)6.1.3工业卫生 (39)6.1.4劳动保护 (39)参考文献 (41)致谢 (42)第一章总论1.1概述1.1.1味精的发展史味精，学名谷氨酸钠，又叫麸酸钠（因味精起源于小麦），英文全称Monosodium L-Glutamate(MSG),常被用作食品鲜味剂，是当代最为流行的调味品之一，它既能改变烹调口味，又能促进食欲和助消化。
生产工艺流程年产万吨味精生产工艺流程设计
{生产工艺流程}年产万吨味精生产工艺流程设计摘要本设计是年产2.2万吨味精工艺设计；以玉米淀粉为原料水解生成葡萄糖、利用谷氨酸生产细菌进行碳代谢、生物合成谷氨酸、谷氨酸与碱作用生成谷氨酸一钠即味精为主体工艺，进行物料衡算、热量衡算、水衡算和发酵罐选型计算,并绘制了发酵罐结构图，发酵流程图，全厂平面布置图糖化流程图，提取与精制流程图.设计的结果和目的主要是通过工艺流程及相关设备进行计算，设计出一个具有高产量，低能耗，污染小的现代化味精生产工厂。
本次设计是通过对味精生产的四个工艺流程的物料、热量和水进行了衡算和发酵罐选型计算，得到可行的数据，并且据此选取了合适的发酵生产设备以及合理的工艺流程进行味精的工厂生产，从而提高味精生产的质量和产量，降低了生产的成本,既为味精的工厂化生产的进步提供合理的理论依据,又为环境保护和可持续发展提供重要的数据支持,因此此次味精工厂初步工艺设计是较为必要的.通过一系列计算,我们得出了此次毕业设计所需的重要数据:玉米淀粉为原料日产100%MSG68.75吨，每日消耗的86%的玉米淀粉质量为102.12吨，日运转糖化罐2罐，投放料2罐次。
本次设计采用7台公称容积为200立方米的机械搅拌式发酵罐进行发酵，日运转6台。
该发酵罐的具体技术参数为：高度为9.54m，罐体总高14.41m，罐身厚度14mm，封头壁厚16mm，选用六平叶涡轮式搅拌器，搅拌器转数140r/min，搅拌轴功率2156kw，罐内工作压力0.15MPa。
总蒸汽量330.4t/d，平均量13.8t/h，高峰时用量36.9t/h。
日供给新鲜水12766.1t，二次水15413t/d，凝结水131.01t/d，每日排水15256t。
从而完成了年产2.2万吨味精工厂初步工艺设计。
由于此次味精工厂设计仅限于理论计算和模拟的运行数据,对于现实的生产只存在指导和借鉴意义,其实用性有待在生活生产中进行进一步可行性测试和研究.关键词：味精；发酵；工艺设计;发酵罐;Annualproductioncapacityof22000tons ofmonosodiumglutamatefactorypreliminaryprocess designAbstractThedesignisanannualoutputof22,000tonsofmonosodiumglutamateformate rialbalancecalculation,heatbalancecalculation,waterbalancecalculation andtheselectioncalculationoffermentor,processdesign;Tohydrolysisofcor nstarchasrawmaterialstogenerateglucose,glutamicacidproducingbacteriat ousecarbonmetabolism,biosynthesisofglutamicacid,glutamicacidandalkali toformasodiumglutamateorMSGisthemainprocess,formaterialbalancecalcula tion,heatbalancecalculation,waterbalancecalculationandtheselectioncal culationoffermentor,andmappedthestructureoffermentationtank,fermentat ionprocesswithcontrolpointmap,thefactoryfloorplan,saccharificationpro cessmapandtheprocessmapofextractionandpurification.Theresultofthedesignandthedestinationoftheprocessistoconceiveahig hyield,lowenergyconsumptionandtheproductionofsmallpollutionMSGplantmo dernization.Thisdesignistogetthefeasibledatathroughthefourphasecalculation,in cludingthematerialbalancecalculation,heatbalancecalculation,waterbala ncecalculationandtheselectioncalculationoffermentor,basedonwhichwecho sethefactoryofsuitablefermentationproductionequipmentandthereasonable technologicalprocessestoproduce,inordertoimprovethequalityandoutputandtolowthecostatthesametime,bothgivingthereasonabletheorybasetotheprog ressoffactoryproductionofmonosodiumglutamateandprovidingthedatasuppor ttotheenvironmentprotectionandsustainabledevelopment.So,thefactorypre liminaryprocessdesignisparativenecessary.Afteraseriesofcalculation,wegainthefollowingimportantdatarequired forthisdesign:themassofthe100%MSGwithcornstarchasrawmaterialis68.75t, themassof86%cornstarchis102.12t,thenumberoftankneededtoworkis2,whichd emandsof2timesoffilling.Thisdesignadopts7mechanicalagitatedfermentorwiththenominalof200m³tofe rment,with6operatingakindoffermentortechnicalparametersisasfollow:The heightis9.54mm,themainheightofcanbodyis14.41mm,thethicknessis14mm,the thicknessofendsocketis16mm,therevolvingspeedis140r/min,theshaftpoweri s2156kw,theworkingpressureinsidethetankis0.15MPa.Thetotalquantityofst eamis330.4t/d,theaverageis13.8t/h,peakconsumptionis36.9t/h.thefreshwa teris2766.1t/d,secondarywateris15413t/d,condensedwater130.1ist/d,drai ningwateradayis15256t.Then,weacplishthedesign. Becauseofbeingcurbedbythetheorycalculationandtheprocessdata,thisdesig nisonlytoguidetheactualproduction,itspracticalapplicabilityiswaitedto beingfurthertestandresearch.KeyWords：MSG;Fermentation;ProcessDesign;Fermentor;目录化工工艺课程设计任务书11总论31.1概述31.1.1味精的性质31.1.2产品用途41.2设计的目的和意义51.3项目设计依据和原则51.3.1设计依据51.3.2设计原则51.4设计范围61.5味精生产能力及产品质量标准61.5.1生产能力61.5.2产品质量标准62生产方案选择92.1生产方法92.1.1蛋白质水解法92.1.2合成法92.1.3发酵法92.2生产方案确定93生产工艺流程设计及说明103.1发酵法生产工艺流程设计103.2生产工艺流程说明113.2.1原料的预处理及淀粉水解糖的制备113.2.2种子扩大培养及谷氨酸发酵113.2.3谷氨酸的提取123.2.4谷氨酸制取味精及味精成品加工12 4工艺计算134.1工艺技术指标及基础数据134.2物料恒算144.2.1生产过程的总物料衡算144.2.2制糖工序的物料衡算174.2.3连续灭菌和发酵工序的物料衡算184.2.4谷氨酸提取工序的物料衡算214.2.5精制工序的物料衡算224.3热量衡算244.3.1液化工序热量衡算244.3.2糖化工序热量衡算264.3.3连续灭菌和发酵工序热量衡算264.3.4谷氨酸提取工序冷量衡算314.3.5谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算314.3.6干燥过程的热量衡算344.3.7生产过程耗用蒸汽衡算汇总354.4.水平衡364.4.1糖化工序用水量364.4.2连续灭菌工序用水量364.4.3发酵工序用水量(使用新鲜水)364.4.4提取工序用水量374.4.5中和脱色工序用水量374.4.6精制工序用水量374.4.7动力工序用水量374.4.8用水量汇总385发酵罐及其附属设备405.1罐体405.1.1罐体主要尺寸比例405.1.2罐的容积计算415.2搅拌器和挡板435.2.1搅拌器435.2.2档板455.3空气分布装置455.4罐的换热装置465.4.1罐的换热装置的形式465.4.2换热面积的计算465.5轴封装置，联轴器和轴承475.5.1轴封装置475.5.2联轴器和轴承495.6消泡装置495.7传动装置495.8溶氧速率和溶氧系数505.8.1溶氧系数的计算505.8.2溶氧系数的换算515.9发酵罐技术性能表526区域布置设计536.1厂址选择536.1.1厂址选择原则536.1.2自然条件536.1.3技术经济条件546.2总平面设计546.2.1总平面设计的内容、原则及要求546.2.2总平面设计的内容556.2.3总平面设计的原则及要求556.2.4本组设计总平面设计的大体思路56结论58谢辞59参考文献60化工工艺课程设计任务书专业：化工学工程与工艺班级：学生姓名：学号：指导教师：时间：2012年11月20日一、设计题目年产2.2万吨味精生产工艺流程设计二、目的意义通过化工工艺课程设计，使学生掌握化工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图，为毕业设计打下坚实的专业基础。
年产1万吨味精厂等电母液离交提取的工艺与设备设计
前言我国味精生产状况据有关资料统计表明,1991年我国味精生产厂家约200多家,其中年产万吨以上的工厂2家,年产5000吨以上的工厂11家,年产1000吨以上的工厂54家,其余100多家年产量都在1000吨以下,这说明我国大陆味精工业多属小规模生产。
1991年我国大陆味精产值为37.5亿元人民币,产量27万吨,较1990年成长22%。
总产量中纯度99%的味精占31%,售价为每吨14000-15000元人民币;纯度80%的味精占46%,售价为每吨11000-13000元人民币;其他纯度味精占23%;麸酸售价为每吨9000元左右人民币。
在产品成本方面,大部分工厂使用淀粉原料,少数使用糖密。
以淀粉为原料的产品成本1.谷氨酸发酵：应采用高生物素发酵工艺，其工艺特点：营养丰富，种量大，风量高。
在保持一定发酵转化率基础上，要千方百计提高产酸率和缩短发酵周期，即提高发酵强度。
产酸10％，周期34hr，与产酸15％，周期30hr 比较，单位产量提高60％左右。
发酵产能的提高，可节省固定资产投入，能耗下降并可降低工资及管理费用，达到降低成本的目的。
亚适量生物素工艺有一定局限性，只有大种量高生物素发酵方法才能提高单位时间，单位体积产酸量，控制上可采用添加青霉素，表面活性剂或温度敏感型菌株，企业可以根据自身情况利用现有菌种通过工艺的变革实现，或者通过筛选温度敏感型菌株实现。
2.谷氨酸提取和废水治理应采用浓缩等电点及废水制造肥料的工艺。
目前国内普遍是等电点离交工艺，虽然提取收率高（高于浓缩等电），但酸，氨消耗高，废水量大，处理难度大，成本高。
随着环保排放的严格控制，我们必须重新审视提取工艺，追求最佳提取与环保综合效益。
工艺特点：发酵液浓缩i。
连续中和，粗谷氨酸再提纯。
浓缩：发酵液浓缩，主要考虑废液制肥料时，先浓缩以减少酸性蒸发量，一般是采用多效真空蒸发装置，温度不超过80℃，谷氨酸含量25～30g/dl。
连续中和：随着发酵产酸提高，传统的间歇等电方式已不能适应（谷氨酸12％以上时易形成ß-型晶体），必须连续中和。
年产万吨味精厂生产工艺设计
XX大学课程设计任务书20xx～20xx 学年第x学期学生姓名：专业班级： 2008级生物工程指导教师：工作部门：化工与材料学院课程设计题目：年产5万吨味精工厂生产工艺设计课程名称：生化工程设备一、课程设计内容1、通过查阅啤酒（味精）生产工艺的有关资料，熟悉目前啤酒（味精）生产的基本工艺流程。
2、进行糖化、发酵车间物料衡算和热量衡算等。
3、糖化车间设备设计及选型。
4、发酵种子罐、发酵罐的选型及大小尺寸的计算。
5、绘制糖化锅、发酵罐设计图。
6、撰写课程设计说明书二、课程设计的要求（一）、设计规模要求全班按学号分为10组（其中末尾为1、3、5、7、9，设计啤酒工厂；末尾为0、2、4、6、8，设计味精工厂）。
（二）、课程设计说明书要求学生在课程设计过程中可相互讨论，但要求各自独立完成并撰写设计说明书，设计说明书一般要求在5000字以上，具体内容如下：1．前言2．设计任务和设计基本依据3．工艺设计主要包括流程选择、生产工艺、物料衡算和热量衡算等。
4．设备设计或设备选型主要包括设备选型和设备大小的计算等。
5．收获与体会6．参考文献三、课程设计应完成的工作1．课程设计说明书一份2．糖化锅(啤酒)或发酵罐（味精）设计图1张五、主要参考资料吴思方主编. 生物工程工厂设计概论. 中国轻工业出版社. 2009.7教研室主任签名：年月日图2-2 谷氨酸发酵的工艺流程【3】2.3主要处理构筑物设计及选型主要设备见表2-2。
表2-2 主要设备一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 无机盐氮液消泡剂 水 无机盐一级种子斜面 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3工艺流程计算3.1味精厂计算与构筑物设计3.1.1谷氨酸发酵的物料衡算⑴主要技术指标【4】指标名称单位指标数指标名称单位指标数生产规模t/a 50000 发酵初糖Kg/150生产方法中糖发酵，等电点-离子交换提取淀粉糖化转化率% 108年生产天数产品日产量d/at/a 300167流加高浓糖糖酸转化率Kg/%50060产品质量纯度99% 麸酸谷氨酸含量% 95倒罐率% 0.2 谷氨酸提取率% 95发酵周期h 40 味精对谷氨酸产率% 122⑵主要原材料质量指标淀粉原料的含量为80%，含水14%⑶二级种子培养基（g/L）水解糖50，糖蜜20，磷酸二氢钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆5～10，泡敌0.6，生物素0.02mg，硫酸锰2mg/L，硫酸亚铁2mg/L。
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前言我国味精生产状况据有关资料统计表明,1991年我国味精生产厂家约200多家,其中年产万吨以上的工厂2家,年产5000吨以上的工厂11家,年产1000吨以上的工厂54家,其余100多家年产量都在1000吨以下,这说明我国大陆味精工业多属小规模生产。
1991年我国大陆味精产值为37.5亿元人民币,产量27万吨,较1990年成长22%。
总产量中纯度99%的味精占31%,售价为每吨14000-15000元人民币;纯度80%的味精占46%,售价为每吨11000-13000元人民币;其他纯度味精占23%;麸酸售价为每吨9000元左右人民币。
在产品成本方面,大部分工厂使用淀粉原料,少数使用糖密。
以淀粉为原料的产品成本1.谷氨酸发酵：应采用高生物素发酵工艺，其工艺特点：营养丰富，种量大，风量高。
在保持一定发酵转化率基础上，要千方百计提高产酸率和缩短发酵周期，即提高发酵强度。
产酸10％，周期34hr，与产酸15％，周期30hr 比较，单位产量提高60％左右。
发酵产能的提高，可节省固定资产投入，能耗下降并可降低工资及管理费用，达到降低成本的目的。
亚适量生物素工艺有一定局限性，只有大种量高生物素发酵方法才能提高单位时间，单位体积产酸量，控制上可采用添加青霉素，表面活性剂或温度敏感型菌株，企业可以根据自身情况利用现有菌种通过工艺的变革实现，或者通过筛选温度敏感型菌株实现。
2.谷氨酸提取和废水治理应采用浓缩等电点及废水制造肥料的工艺。
目前国内普遍是等电点离交工艺，虽然提取收率高（高于浓缩等电），但酸，氨消耗高，废水量大，处理难度大，成本高。
随着环保排放的严格控制，我们必须重新审视提取工艺，追求最佳提取与环保综合效益。
工艺特点：发酵液浓缩i。
连续中和，粗谷氨酸再提纯。
浓缩：发酵液浓缩，主要考虑废液制肥料时，先浓缩以减少酸性蒸发量，一般是采用多效真空蒸发装置，温度不超过80℃，谷氨酸含量25～30g/dl。
连续中和：随着发酵产酸提高，传统的间歇等电方式已不能适应（谷氨酸12％以上时易形成ß-型晶体），必须连续中和。
对于浓缩的发酵液连续中和是唯一的中和方式。
工艺操作上，在有一定晶体的底料中，连续流加发酵液和中和剂，维持稳定的PH和温度梯度。
此工艺的优点是质量稳定，可越过蛋白质胶体，避免非正常发酵液的影响，其次是周期短，可提高设备能力，连续化，自动化生产，减轻劳动强度。
再结晶：经过浓缩的发酵液，谷氨酸晶体杂质高，为减轻后步工序负荷，必须进一步提纯，根据工业结晶理论，结晶是提纯物料最有效的方法，可采取两种方法，一种方法是ɑ-型晶（粗谷氨酸），经溶解重新结晶成ß-型晶。
因晶格的不同，除去晶体中杂质和色素，达到提纯的目的。
另一种方法是ɑ-型晶，表面适度溶解后再重新结晶（仍为ɑ-型晶形），除去表面吸附的杂质。
前者夫酸纯度高，后者夫酸纯度低。
但具有一定的成本优势。
废水治理：味精生产废水COD,BOD,N-NH3,SO4-,高，难处理，目前的处理方法有：生化处理方法，适宜于中浓度废水，工程投资大，占地面积达，能耗高，可作为辅助处理方法，培养饲料酵母，作为饲料添加剂，仍有二次排污需要处理;制造肥法：一种是先提取谷氨酸后母液蒸发浓缩成硫酸肥料（闭路循环），另一种是发酵液先浓缩提取谷氨酸，母液在浓缩制复合肥料。
随着发酵产酸提高，浓缩比降低，能耗下降，且复合肥料市场较大，治理相对彻底，有一定的经济效益，因此提取走浓缩等电废水治理复合肥是相对经济合理的方法，也是企业的发展方向。
3.味精结晶：多效蒸发和连续结晶国内味精结晶，一直沿用传统方法，没有大的改进，间歇单效，浓缩，结晶设备一体虽可做成大颗粒味精，但蒸汽消耗高，制作工序占蒸汽总消耗的60％以上，国内味精的消费方式正在发生变化，味精作为终端消费的比例在减少，而作为基料用于食品加工业和复合调味料的比例增加较快。
目前台湾，韩国，日本等地家庭消费味精量仅占三成，作为基料的部分市场需求的是小颗粒味精，大颗粒味精实属过剩。
连续结晶方式，充分显示其优势，既能满足用户要求，同时实现了味精结晶工序连续化，自动化，并辅之多效蒸发，发幅度提高效率，降低生产成本。
4.生产设备向大型化，自动化及节能型发展发酵罐向大型化，自动化方向发展，并且改变传统搅拌形式，轴向与径向流相结合，增加溶解氧，提高效率，降低运行成本，稳定生产：空气过滤系统，采用过滤效率高（可达到99.9999％），阻力小，压力降低的膜过滤器，保证无菌空气质量，并节省电耗。
谷氨酸分离系统，味精连续结晶，采用国产或进口的先进设备以达到节能，减轻劳动强度，提高效率，提高产品质量。
味精工业是技术密集型产业，展望未来，味精工业将会达到更高水平，味精工业前景将更加美好，我们奋斗在味精行业的同仁们，应立足于现状，充分认识行业差距，借鉴国内外，行业内外的先进经验，团结一致，不断技术创新，加速企业技术进步，继续进行味精工业革命，提升技术水平，为味精工业发展做出更大的贡献。
其中等电点沉淀法是氨基酸提取方法中简单的一种方法。
其理论基础是利用氨基酸的两性解理于等电点性质。
不同的氨基酸有不同的等电点，在等电点，氨基酸的静电荷为零，便于氨基酸彼此吸引成为i大分子沉淀下来。
所以此时氨基酸的溶解度最小，容易结晶析出。
离子交换法是利用粒子交换剂对不同的氨基酸吸附能力的差异进行分离的方法。
氨基酸为两性电解质，在特定的条件下，不同的氨基酸的带电性质及解离性质不同，故统一成离子交换剂对不同的氨基酸的吸附能力不同，因此可对氨基酸混合物进行分组或实现单一成分分离。
离子交换提取氨基酸是工业中应用最为广泛的提取方法之一。
等电离子交换法提取谷氨酸为目前许多工厂所采用。
本工艺分作两步操作：1：将发酵液等电点提取部分谷氨酸。
2：将母液进行离子交换法提取。
工艺流程发酵液1↓加浓硫酸育晶（2小时）PH 4-5↓加浓硫酸育晶（2小时）PH 3.5-3.8↓加浓硫酸育晶（2小时）PH 3.0-3.2搅拌育晶（16-20h）沉淀4h↓→→细谷氨酸→返回加入1步骤母液+上清液↓←加浓硫酸调PH=1.5上离子交换柱洗脱高流分→返回加入1步骤流程图↓上清液↓母液----------→回到发酵液贮罐○2↑↓收集设计计算步骤（1）谷氨酸的产量味精分子量M=187.13谷氨酸分子量M=147.13设年产1万t ，纯度为99％味精所需谷氨酸的量为X吨，则187.13/147.13=10000ⅹ0.99/XX=7783.8吨/年生产天数为320d 精制效率为105％每天生产的产量=7783.8/320/1.05=23.166 t/d（2）每天需要谷氨酸含量为10％的发酵液体积等电加离交总收率为95％则实际需要的谷氨酸的质量为=23.166/0.95=24.385 t/d产酸平均为10％则发酵液的总质量=24.385/10％=243.854 t/d取发酵液密度ρ=1000kg/m3则发酵液总体积=243.854ⅹ1000/1000=243.854 m3/d(3)贮罐的大小和个数的确定一次等电收率为平均 76％则结晶出谷氨酸的质量=24.385ⅹ0.76=18.53 t/d上清液中剩余谷氨酸的质量=24.385ⅹ（1-0.76）=5.855 t/d上清液中谷氨酸所占的百分比=5.855/（243.85-18.53）ⅹ100％=2.599％取ρ=1000kg/m3则上清液总体积=（243.85-18.53）ⅹ1000/1000=225.32m3所以需体积（以一天来计算）为400m3的贮罐一个。
（3）将谷氨酸上清液调成PH=1.5 所需的的H2SO4的量1.上清液的质量=243.85-18.53=225.32 kg根据1吨上清液（含谷氨酸 1.8～2.0％）从PH=1.5需92.5％的硫酸约60kg ,而由于我们的上清液中谷氨酸含量为2.17％，所以适当增加硫酸（92.5％）为61 kg硫酸的质量=225.32ⅹ61=13744.52 kg又知 92.5％的硫酸的密度ρ=1824 kg/m3H2SO4的体积=13744.52/1824=7.535m3每天需要调酸的液体总体积=225.32+7.535=232.855 m3每4个小时调酸一次，一天调酸6次则每次调酸的液体体积=232.855/6=38.809 m3所以需体积（以一天计算）为60 m3的调酸罐一个2.调酸罐的设计：采用搅拌：高径比H/D=2封头容积：V=1/4ⅹ3.14ⅹD2ⅹ(Hb+1/6D)圆柱容积：V=1/4ⅹ3.14ⅹD2ⅹH=1/2ⅹ3.14ⅹD3取 Hb=0.04可得 1/4ⅹ3.14ⅹD2ⅹ（Hb+1/6D）+1/4ⅹ3.14ⅹD2ⅹH=60计算可得：D=3.3 mH=2D=3.3ⅹ2=6.6 m采用桨式搅拌器，搅拌器的转速为60转/分，即1 r/s发酵液黏度为1ⅹ10-3Ns/m2桨叶直径为：Di=1/4D=1/4ⅹ3.3=0.825 mREM=Diⅹnⅹρ/ц=0.825ⅹ0.825ⅹ1ⅹ1000/1ⅹ10-3=6.806ⅹ105>104为湍流查《发酵工程设备》图6-52对螺旋桨，Np=0.38搅拌轴功率=NpⅹDi5ⅹn3ⅹρ=0.38ⅹ0.855ⅹ1ⅹ1000=168.6 w/m3设三角带的效率为0.95，滚动轴承的效率为0.99，滚动轴的效率为0.98，端轴封增加功率为1.0％，则所需电机功率为：168.6ⅹ1.01/0.95ⅹ0.99ⅹ0.98=184.75 w故选用200w的电动机采用桨式搅拌器，材料用不锈钢，搅拌轴较长，分为两至三段，用连轴器连接，装用可调节的中间轴承可减少震动，连轴器材料用聚氯乙烯。
(5)离子交换树脂的设计选用732型树脂，其性能有关的参数如下（由《氨基酸工艺学》 P232 表 6-15查得）1.每天需上柱提取得上清液（母液）中所含有的谷氨酸的质量为5855kg2.所需的树脂量取谷氨酸的交换量为35kg/t 商品树脂根据上柱和洗脱所需的时间为8h 每天完成三次提取所以树脂的质量=5885/35/3=55.76 t3.离子交换柱的大小和个数取D=1m H=8m取树脂层高度为圆筒高度的75％则每柱中树脂体积=1/4ⅹ3.14ⅹD2ⅹHⅹ0.75=1/4ⅹ3.14ⅹ1ⅹ8ⅹ0.75=4.71 m3取树脂视比重为 0.8ⅹ103 kg/m3则树脂总体积=55.76ⅹ1000/0.8ⅹ1000=69.7 m3考虑破损=69.7/0.8=87.125 m3所需离子交换柱的个数：n=87.125/4.71=18.49 个取20个离子交换柱注：因为完成一次提取需要８h ，而每４h 调酸一次，所以采用分批上柱。
每８h 调酸２次，一共有２０个柱，所以每次调酸完成后，上１０个柱，在完成一次调酸后，上另外的１０个柱，记下每一批上柱的时间。