味精工厂发酵车间的物料衡算
发酵工厂设计 第五章 工艺计算
• 生物合成热为：
Q=Gq q：单位耗糖所产生的热量（kJ/kg）
• 搅拌热为：Q=3600×0.92P
P：搅拌功率（kW）
• 设备向环境散热：
Q=FαT（tw-ta）τ 一般根据经验公式计算；
写出公式过程中的注意事项：
• 示意图要绘好，不要遗漏其他形式转化过
15.58×150=2337（kg）
二级种子量： 15.58×2%=0.31（m3）
种子用糖量： 0.31×25=7.75（kg）
总糖量： 2337+7.75=2340.75（kg）
淀粉需用量： 2340.75÷95%÷111%÷80% =2774.7（kg）
第二节 热量平衡计算
一、热量衡算的意义、方法和步骤
（1）1000公斤食用酒精淀粉用量： W1=1000×92.41%÷92×162÷91.45% =1779.3 （kg） 折薯干量为： W2=1779.3÷65%=2737.4 （kg）
（2）淀粉酶的用量 W3=2737.4×8÷2000=10.95 （kg）
（3） 糖化酶的用量 发酵醪用糖化酶： W4=2737.4×150÷20000=20. 5 （kg）
品或原料为计算基准，常用于间歇操作过 程及设备的计算；
• 以加入设备的一批物料量为计算基准，常
用于间歇操作过程及设备的计算；
6、进行物料衡算，部分计算要与热量衡算联 立求解；
7、填表及绘制物料流程图
二、主要技术经济指标的确定
单耗：生产1000公斤产品的原材料、水、 电、煤、蒸汽、空气、制冷量消耗定额。 是计算产品生产成本的基础数据。
Q4′= 26.7%G混合c混合（100-70） = 559860 （kJ）
物料衡算
3.物料衡算生产过程的总物料衡算3.1.1生产能力年生产商品味精（99%）50000t，折算为100%味精为49500t/a。
日生产商品味精（99%）：50000/320=（t/d），折算为100%味精为155t/d。
3.1.2计算指标（以淀粉质为原料）计算指标[10]见表。
表计算指标项目指标淀粉糖化转化率%发酵产酸率（浓度）11%发酵对糖转化率60%培养菌种耗糖为发酵耗糖的%谷氨酸提取收率96%精制收率95%商品淀粉中淀粉含量86%发酵周期（含辅助时间）40h全年工作日320d3.1.3物料衡算（1）1000kg纯淀粉理论上产100%MSG量1000××%×＝1153.5kg式中%——谷氨酸对糖的理论转化率——纯味精相对分子质量纯谷氨酸相对分子质量＝184147＝（2）1000kg纯淀粉实际产100%MSG量1000××%×60%×（100%－%）×96%×95%×＝749.6kg （3）1000kg商品淀粉（含量86%的玉米淀粉）产100% MSG量×86%＝644.7 kg（4）淀粉单耗①1t100%MSG消耗纯淀粉量1000749.6＝t ②1t100%MSG实耗商品淀粉量1000644.7＝ t/t ③1t100%MSG理论上消耗纯淀粉量10001153.5＝ t/t④1t100%MSG理论上消耗商品淀粉量0.866986%＝ t/t （5）总收率可按以下两种方法计算①)749.6)1153.5100%100%64.98% kgkg⨯⨯实际产量（理论产量（＝＝②98.5%60%98.5%96%95%100%64.98%81.7%⨯⨯⨯⨯⨯=（6）淀粉利用率1.008100%65%1.5511⨯=（7）生产过程总损失100%－65%=35%（8）原料及中间品计算①品淀粉或淀粉乳用量：日产100%味精155t，单耗商品淀粉，日耗商品淀粉量155×＝d相当日耗100%淀粉：×86%＝ t/d如使用°Bé，含淀粉30.113g/dL的淀粉乳，日耗量为30%=d（30.113g/dL≈30%）②糖化液量：日产纯糖量×86%××%＝ t/d只算为30%或34g/dL的糖液30%=; 34= m3③发酵液量：发酵液中纯谷氨酸量×60%×（100%－%）＝d折算为谷氨酸11g/dL 的发酵液量11=d×＝d 为发酵液相对密度)④提取谷氨酸量：产纯谷氨酸×96%＝d折算为90%湿谷氨酸量90%＝ t/d3.1.4总物料衡算结果总物料衡算结果汇总见表。
工厂设计-年产3万吨味精工厂发酵车间设计
生化工厂设计概论课程设计题目：年产3万吨味精工厂发酵车间设计学院：生命科学学院专业：生物工程年级：06 级姓名：XXX学号：XXX指导教师：XXX时间：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3万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。
味精工厂发酵车间设计
4.烹调条件对味精呈鲜效果影响
4.1食盐对味精呈鲜效果的影响
谷氨酸发酵属于通气发酵，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。其生产工艺和设备都是非常典型的，本文对味精的生产工艺和主要设备作简要介绍，希望有助于了解通气发酵工艺和主要设备的相关关知识。
设计的主要类容为，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。
/（%）/（g/100mL酒精）
酒精含量（体积分数）谷氨酸一钠量
/（%）/（g/100mL酒精）
99.950.0720
97.950.1052
87.32 0.2204
73.12 2.2019
64.91 3.4102
56.08 6.9270
g.PH：7.0
h.全氮：7.48%
i.熔点：195℃（在125℃以上易失去结晶水）
谷氨纳的鲜味在有食盐存在的情况下才能显示出，食盐是味精的助鲜剂，谷氨酸钠之所以要在有食盐存在的情况下才显示鲜味，这是因为谷氨酸钠溶于水后电离出谷氨酸离子和钠离子，谷氨酸离子虽然有一定的鲜味，但如果不与钠离子结合，其鲜味并不明显，在这里钠离子起辅助增鲜作用，而且要在定量的钠离子包围阴离子的情况下，才能显示出其特有的鲜味，这定量的钠离子仅靠谷氨酸一钠中电离出来的钠离子是不够的，必须靠食盐的电离来供给。所以说食盐对谷氨酸钠的鲜味有很大的影响，而且二者的不同添加量之间存在着定量关系，一般谷氨酸钠的添加量与食盐添加量成反比。
味精车间设计
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 sodiumglutamate)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。
8万吨每年味精厂发酵工艺设计
唐 山 学 院毕 业 设 计设计题目：8万吨/年味精厂发酵工艺设计系 别：_________________________班 级：_________________________姓 名：_________________________指 导 教 师：_________________________2010年6月 8 日李云凯 郭少兵 07生化2班 环境与化学工程系8万吨/年味精厂发酵工艺设计摘要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）种子的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。
本设计对全厂进行了物料衡算、发酵车间热量衡算、无菌空气用量计算。
对味精发酵车间进行工艺流程的设计和发酵罐的设计与选型计算。
关键词：味精谷氨酸发酵工艺设计The design of production 80000/t a yearthe MSG fermentation workshopAbstractMSG production process technology can be divided into four stages: (1) raw materials and starch hydrolysis pretreatment of sugar (2)seed cultivation and expansion of glutamic acid fermentation, (3)the extraction of glutamate (4)Glutamate production of monosodium glutamate and MSG products processing. And the four of the corresponding stage, monosodium glutamate manufacturers are generally set up a glycosylated workshop, fermentation workshop, and extraction and refining plant workshop as a major production workshop. Here was the whole plant mass balance, fermentation plant heat balance, sterile air bottle. MSG fermentation workshop conducted on the design and fermentation process design and selection calculation.Key words: MSG glutamate ferment process design目录1引言 (1)2文献综述 (1)2.1味精工业发展历程 (1)2.2我国味精工业发展现状 (1)2.2.1工艺技术进展情况 (2)2.2.2技术指标进展情况： (2)2.3我国味精行业发展趋势 (2)3流程工艺设计 (3)3.1味精发酵总流程图（见下页图1） (3)3.2原料及其预处理 (3)3.2.1原料的种类 (3)3.2.2原料预处理 (3)3.3淀粉水解糖制备 (3)3.4种子扩大培养 (3)3.4.1影响种子质量的主要因素 (3)3.5谷氨酸发酵 (5)3.5.1谷氨酸生物合成途径 (5)3.5.2谷氨酸发酵工艺 (6)3.5.3发酵条件控制 (8)3.6谷氨酸的提取 (9)3.7谷氨酸制取味精及味精成品加工 (9)4工艺计算 (10)4.1生产过程总物料衡算 (11)4.1.1生产能力 (11)4.1.2总物料衡算 (11)4.1.3总物料衡算结果 (12)4.2谷氨酸发酵车间物料衡算 (12)4.2.1谷氨酸发酵工艺流程图 (12)4.2．2 工艺技术指标及基础数据 (13)4.2.3 谷氨酸发酵车间的物料衡算 (13)4.2.4 80000t/a味精厂发酵车间的物料衡算结果 (16)4.3发酵车间无菌空气用量衡算 (16)4.3.1谷氨酸发酵无菌空气平衡示意图如图7所示 (16)4.3.2谷氨酸发酵工艺技术指标及基础数据 (16)4.3.3发酵过程无菌空气用量计算 (17)4.3.4发酵车间无菌空气单耗 (18)4.3.5无菌空气衡算表 (18)4.4发酵车间的热量衡算 (19)4.4.1培养液冷却水用量 (19)5设备设计与选型 (20)5.1发酵罐 (20)6谢辞 (30)7参考文献 (31)8附录 (32)8.1发酵罐装配图 (32)8.2发酵工艺流程图 (32)8.3发酵车间平面布局图 (32)8.4全厂工艺流程图(初步设计阶段) (32)9外文资料 (33)1引言味精，化学名称为L-谷氨酸钠(sodium L-glutamate),全称为L谷氨酸单钠一水化物或L-α-氨基戊二酸单钠一水化物(monosodium L-glutamatemonohydrate,MSG),分子式C5H6O4NNa•H2O,具有旋光性,又称谷氨酸,麸酸钠,味素等.它是增强食品风味的增味剂,主要呈现鲜味,也称鲜味剂.味精呈无色或白色柱状结晶性粉末，无臭，有特殊鲜味。
味精的生产
玉米为原料发酵生产味精常用菌株有：谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵短杆菌、嗜 氨小杆菌、硫殖短杆菌等。国产菌株有：北京棒杆菌 AS1.299 、北京棒杆菌 7338 、北京棒杆菌 D110 、棒杆菌 S-944 、钝齿棒杆菌 AS1.542 、钝齿棒杆菌 HU7251 、。本工艺选用谷氨酸棒状杆菌
我国味精生产于1923年，上海天厨味精厂用面筋水解法生产。 1932年沈阳 味精厂用豆粕水解法生产味精。用 发酵法生产谷氨酸，我国是开始于1958年 进行菌种筛选和发酵工艺的研究，至 1964年，上海天厨味精厂首先用黄色杆 菌617为生产菌株，发酵生产谷氨酸试验成功，随后投入工业化生产。 1965年 以后，随着一株株谷氨酸生产菌在我国筛选出来，发酵法生产谷氨酸的味精 厂像雨后春笋般地先后在沈阳、天津、杭州、广州、武汉等地投入生产，形 成了我国发酵工业的一个重要系统。此后，落后的水解法味精生产便被淘汰。
1890年乌尔夫（wolff）利用4-酮戊酸（CH3COCH2CH2COOH）溴化合成消 旋谷氨酸。
1908年，日本池田菊苗等从海带汁液中提取出谷氨酸，并开始生产味 精作为商品销售。
1910年，日本味之素公司用水解法生产谷氨酸。 1936年，美国用甜菜废糖蜜提取谷氨酸，这是因为甜菜废糖蜜中含有 不少数量的谷酰胺的缘故，此法称为司蒂芬法。 用微生物发酵制造谷氨酸始于 40年代中期。1946年美国用发酵法能够 积累α-酮戊二酸，并发表用酶法或化学法将此酮酸转换为 L-谷氨酸的研 究报告。50年代中期以前，日本等国味精生产还是用水解法或者是以α 酮戊二酸发酵为主体的二步发酵法。 1956-1957日本协和发酵研究所的木 下、鹈高等发表用谷氨酸棒状杆菌，东京大学应用微生物研究所的朝井、 相田、大石等用易变小球菌由葡萄糖直接发酵生产谷氨酸的特许公报，前 者对糖的谷氨酸收率可达30%，并由协和公司开始工业规模的生产。
三万吨味精发酵工厂设计包括物料衡算热量衡算和设备选型
年产3万吨谷氨酸发酵罐的设计目录前言第一章年产3万吨谷氨酸的发酵罐2.1 生产规模及计算2.2通用发酵罐的系列尺寸2.3发酵罐主要设计条件2.4 发酵罐的型式2.5发酵罐的用途2.6冷却水及冷却装置2.7设计压力罐内0.4MPa；夹套0.25 MPa第二章谷氨酸生产工艺流程3.1谷氨酸发酵工艺技术参数3.2谷氨酸生产原料及处理3.3谷氨酸生产工艺流程图第三章工艺计算4.1主要工艺技术参数4.2总物料衡算第四章发酵罐选型及工艺计算5.1 发酵罐空罐灭菌蒸汽用量计算5.1.1发酵罐体加热用蒸汽量5.1.2 填充发酵罐空间所需蒸汽量5.1.3 灭菌过程的热损失5.1.4 灌壁附着洗涤水升温所需蒸汽量5.2发酵罐的设计与选型5.2.1发酵罐的选型5.2.2生产能力，数量和容积的确定5.2.3主要尺寸的计算5.2.4冷却面积的确定5.2.5 搅拌器的设计5.2.6搅拌器功率的确定5.2.7设备结构的工艺设计5.2.8竖直蛇管冷却装置设计5.2.9设备材料的选择5.2.10发酵罐厚壁计算5.2.11接管设计第六章发酵罐设计图第一章前言谷氨酸是一种氨基酸, 其用途非常广泛,可用于食品、医学、化妆品等。
谷氨酸生产，始于1910年日本的味之素公司用水解法生产谷氨酸。
1956年日本协和发酵公司分离得到谷氨酸棒杆菌，使发酵法生产谷氨酸成为可能，由于发酵法生产氨基酸具有生产能力大、成本低、设备利用率高等特点，使氨基酸工业得到突飞猛进的发展[1]。
我国1958年开始研究，1965年在上海天厨味精厂投产。
目前我国谷氨酸的年产量已达170万吨，产销量占世界第一位[2]。
经过几十年的发展，在该行业诸多工程人员的努力研究下，使我国谷氨酸生产四大收率指标（糖化收率、发酵糖酸转化率和产酸率、提取收率、精制收率）均达到历史最好水平。
其质量已达国际领先水平。
但是，在谷氨酸生产中仍然存在原料利用率低，生产成本高，自动化控制水平低，环境污染日趋严重等问题。
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2 发酵罐及种子罐的设计与选型2.1 味精工厂发酵车间的物料衡算2.1.1 工艺技术指标及基础数据（1）查《发酵工厂工艺设计概论》P326表3 味精行业国家企业标准［5］，选用主要指标如表1表1 味精发酵工艺技术指标指标名称单位指标数生产规模t/a 15000（味精）生产方法中糖发酵，一次等电点提取年生产天数d/a 300产品日产量t/a 50产品质量纯度% 99倒灌率% 1.0发酵周期h 48发酵初糖Kg/m3 150淀粉糖转化率% 95糖酸转化率% 48麸酸谷氨酸含量% 90谷氨酸提取率% 80味精对谷氨酸产率% 112（2）主要原材料质量指标淀粉原料的淀粉含量为80%，含水14%。
（3）二级种子培养基（g/L）水解糖25，糖蜜20，尿素3.5，磷酸氢二钾1.0，硫酸镁0.6，玉米浆5~10，泡敌0.6，硫酸镁0.002，硫酸亚铁0.002。
（4）发酵培养基（g/L）水解糖150，糖蜜4，硫酸镁0.6，氯化钾0.8，磷酸氢二钠0.2，硫酸亚铁0.002，硫酸锰0.002，尿素（总尿）40，泡敌0.6，植物油1.0。
（5）接种量为2% 。
2.1.2 谷氨酸发酵车间的物料衡算首先计算生产1000kg纯度为100%的味精需耗用的原辅材料及其他物料量。
（1）发酵液量V1式中150——发酵培养基初糖浓度（kg/m3）48%——糖酸转化率80%——谷氨酸提取率99%——除去倒灌率1%后的发酵成功率112%——味精对谷氨酸的精制产率（2）发酵液配制需水解糖量G1以纯糖算，（3）二级种液量V2（4）二级种子培养液所需水解糖量G2式中25——二级种液含糖量（kg/m3）（5）生产1000kg味精需水解糖总量G为：（6）耗用淀粉原料量理论上，100kg淀粉转化生成葡萄糖量为111kg，故理论上耗用的淀粉量G淀粉为：式中80%——淀粉原料含纯淀粉量95%——淀粉糖转化率（7）尿素耗用量二级种液耗尿素量为V3发酵培养基耗尿素为V4故共耗尿素量为627.5kg（8）甘蔗糖蜜耗用量二级种液耗用糖蜜量V5发酵培养基耗糖蜜量V6合计耗糖蜜69.9kg（9）氯化钾耗量GKCl（10）磷酸氢二钠（Na2HPO4•7H2O）耗量G3（11）硫酸镁（MgSO4•7H2O）用量G4（12）消泡剂（泡敌）耗用量G5（13）植物油耗用量G6（14）谷氨酸（麸酸）量发酵液谷氨酸含量为：实际生产的谷氨酸（提取率80%）为：2.1.3 15000t/a味精厂发酵车间的物料衡算结果由上述生产1000kg味精（100%纯度）的物料衡算结果，可求得15000t/a味精厂发酵车间的物料平衡计算。
具体计算结果如表2物料名称生产1t味精（100%）的物料量15000t/a味精生产的物料量每日物料量发酵液（m3）15.66 2.35×105 783二级种液（m3）0.313 4695 15.65发酵水解用糖（kg）2349 3.52×107 1.17×105二级种培养用糖（kg）7.83 1.18×105 391.5水解糖总量（kg）2356.8 3.53×107 1.18×105淀粉(kg) 2793.7 4.19×107 1.40×105尿素（或液氨）627.5 9.41×106 3.14×104糖蜜（kg）69.9 1.05×106 3495氯化钾（kg）12.53 1.88×105 626.5磷酸氢二钠（kg）3.13 4.70×104 156.5硫酸镁（kg）9.58 1.44×105 479泡敌（kg）9.4 1.40×105 470植物油（kg）23.5 3.53×105 1175谷氨酸（kg）893 1.34×107 44650表2 15000t/a味精厂发酵车间的物料衡算2.2 设备设计与选型2.2.1 发酵罐（1）发酵罐的选型选用机械涡轮搅拌通风发酵罐（2）生产能力、数量和容积的确定①发酵罐容积的确定：选用200m3罐②生产能力的计算：现每天生产99%纯度的味精50t，谷氨酸的发酵周期为48h(包括发酵罐清洗、灭菌、进出物料等辅助操作时间)。
则每天需糖液体积为V糖。
每天产纯度为99%的味精50t，每吨100%的味精需糖液15.66m3设发酵罐的填充系数φ=70%；则每天需要发酵需要发酵罐的总体积为V0（发酵周期为48h）。
③发酵罐个数的确定：公称体积为200m3的发酵罐，总体积为230 m3取公称体积200 m3 发酵罐11个，其中一个留作备用。
实际产量验算：富裕量能满足产量要求（3）主要尺寸的计算：取高径比H：D=2：1[6]则有：H=2D；解方程得：取D=5mH=2D=10m；封头高：封头容积：V封=16.4（m3）圆柱部分容积：V筒=197m3验算全容积V全：V全=V’全符合设计要求，可行。
（4）冷却面积的计算对谷氨酸发酵，每1m3发酵液、每1h传给冷却器的最大热量约为4.18×6000kJ/(m3•h) [5]。
采用竖式蛇管换热器，取经验值K=4.18×500 kJ/(m3•h•℃) [8]。
平均温差Δtm：32℃32℃20℃27℃12 5代入对公称容量200 m3的发酵罐，每天装5罐，每罐实际装液量为换热面积（5）搅拌器计算选用六弯叶涡轮搅拌器[6]。
该搅拌器的各部分尺寸与罐径D有一定比例关系搅拌器叶径取d=1.7（m）叶宽：弧长：底距：盘踞：叶弦长：叶距：弯叶板厚：δ=12（mm）取两挡搅拌，搅拌转速N2可根据50m3罐，搅拌直径1.05m，转速N1=110r/min。
以等P0/V为基准[6]放大求得：（6）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。
①计算Rem[8]式中D——搅拌器直径，D=1.7mN——搅拌器转速，ρ——醪液密度，ρ=1050 kg/m3μ——醪液粘度，μ=1.3×10-3N•s/m2将数代入上式：视为湍流，则搅拌功率准数Np=4.7②计算不通气时的搅拌轴功率P0：式中Np——在湍流搅拌状态时其值为常数4.7N——搅拌转速，N=80r/min=1.33r/sD——搅拌器直径，D=1.7mρ——醪液密度，ρ=1050kg/m3代入上式：两挡搅拌：③计算通风时的轴功率Pg式中P0——不通风时搅拌轴功率（kW），N——轴转速，N=80r/minD——搅拌器直径（cm），D3=1.73×106=4.9×106Q——通风量（ml/min），设通风比VVm=0.11~0.18，取低限，如通风量变大，Pg会小，为安全。
现取0.11；则Q=155×0.11×106=1.7×107（ml/min）代入上式：④求电机功率P电：采用三角带传动η1=0.92；滚动轴承η2=0.99，滑动轴承η3=0.98；端面密封增加功率为1%[7]；代入公式数值得：（7）设备结构的工艺计算①空气分布器：本罐采用单管进风，风管直径φ133×4mm。
②挡板：本罐因有扶梯和竖式冷却蛇管，故不设挡板③密封方式：本罐采用双面机械密封方式，处理轴与罐的动静问题。
④冷却管布置：采用竖式蛇管[7]Ⅰ最高负荷下的耗水量W式中Q总——每1m3醪液在发酵最旺盛时，1h的发热量与醪液总体积的乘积cp——冷却水的比热容，4.18kJ/（kg•K）t2——冷却水终温，t2=27℃t1——冷却水初温，t1=20℃将各值代入上式冷却水体积流量为3.69×10-2m3/s，取冷却水在竖直蛇管中的流速为1m/s，根据流体力学方程式，冷却管总截面积S总为：式中W——冷却水体积流量，W=3.69×10-2m3/sV——冷却水流速，v=1m/s代入上式：进水总管直径：Ⅱ冷却管组数和管径：设冷却管总表面积为S总，管径d0，组数为n，则：取n=8，求管径。
由上式得：查金属材料表选取φ89×4mm无缝管[9]，，，认为可满足要求，。
现取竖蛇管圈端部U型弯管曲径为300mm，则两直管距离为600mm，两端弯管总长度为：Ⅲ冷却管总长度L计算：由前知冷却管总面积现取无缝钢管φ89×4mm，每米长冷却面积为则:冷却管占有体积：Ⅳ每组管长L0和管组高度：另需连接管8m：可排竖式直蛇管的高度，设为静液面高度，下部可伸入封头250mm。
设发酵罐内附件占有体积为0.5m3，则：总占有体积为则筒体部分液深为：竖式蛇管总高又两端弯管总长，两端弯管总高为600mm，则直管部分高度：则一圈管长：Ⅴ每组管子圈数n0：现取管间距为，竖蛇管与罐壁的最小距离为0.15m，则可计算出搅拌器的距离在允许范围内（不小于200mm）。
Ⅵ.校核布置后冷却管的实际传热面积：而前有F=232.5m2，，可满足要求。
（8）设备材料的选择[10]选用A3钢制作，以降低设备费用。
（9）发酵罐壁厚的计算①计算法确定发酵罐的壁厚S（cm）式中P——设计压力，取最高工作压力的1.05倍，现取P=0.4MPaD——发酵罐内经，D=500cm〔σ〕——A3钢的应用应力，〔σ〕=127MPaφ——焊接缝隙，φ=0.7C——壁厚附加量（cm）式中C1——钢板负偏差，现取C1=0.8mmC2——为腐蚀余量，现取C2=2mmC3——加工减薄量，现取C3=0选用14mm厚A3钢板制作。
②封头壁厚计算：标准椭圆封头的厚度计算公式[5]如下：（cm）式中P=0.4MPaD=500cm〔σ〕=127MPaC=0.08+0.2+0.1=0.38（cm）φ=0.7（10）接管设计①接管的长度h设计：各接管的长度h根据直径大小和有无保温层，一般取100~200mm。
②接管直径的确定：按排料管计算：该罐实装醪量155m3，设4h之内排空，则物料体积流量发酵醪流速取v=1m/s;则排料管截面积为F物。
管径：取无缝管φ133×4mm，125.mm〉118mm，认为合适。
按通风管计算，压缩空气在0.4MPa下，支管气速为20~25m/s。
现通风比0.1~0.18vvm，为常温下20℃，0.1MPa下的情况，要折算0.4MPa、30℃状态。
风量Q1取大值，。
利用气态方程式计算工作状态下的风量Qf[8]取风速v=25m/s，则风管截面积Ff为则气管直径d气为：因通风管也是排料管，故取两者的大值。
取φ133×4mm无缝管，可满足工艺要求。
排料时间复核：物料流量Q=0.0108m3/s，流速v=1m/s；管道截面积：，在相同的流速下，流过物料因管径较原来计算结果大，则相应流速比为排料时间：（11）支座选择选用裙式支座2.2.2 种子罐发酵所需的种子从试管斜面出发，经活化培养，摇瓶培养，扩大至一级乃至二级种子罐培养，最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。