80立方米味精发酵罐设计

合肥学院

Hefei University

发酵设备课程设计

题目: 80立方米味精发酵罐设计

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专业:

学号:

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指导教师:

2013年 1月 3日

发酵工程与设备课程设计任务书

一、课程设计的内容

1、通过查阅机械搅拌通风发酵罐或厌氧发酵罐的有关资料，熟悉基本工作原理和特点。

2、进行工艺计算

3、主要设备工作部件尺寸的设计

4、撰写课程设计说明书

二、课程设计的要求与数据

生物工程10-2班：味精发酵罐设计

任务：80M3味精发酵罐设计

具体要求：①按要求进行味精工艺设计及说明

②发酵罐具体设计及计算

③发酵罐装配图纸一张(2号图纸)

三、设计论文的内容组成：

1、设计任务书

2、目录

3、设计方案简介

4、生产工艺设计及说明（发酵菌株、生产条件、原料、工艺流程等）

5、发酵罐设计（发酵罐主要部件尺寸的设计计算结果）

（1）罐体

（2）罐体壁厚

（3）封头壁厚计算

（4）搅拌器

（5）仪表接口

（6）挡板等

（7）人孔和视镜

（8）管道接口

（9）冷却装置设计

其他内容自己可以设计

参考文献

[1]潘红良赫俊文. 过程设备机械设计[M]. 杭州：华东理工大学出版

社，2006.4

[2]吴思芳. 发酵工厂工艺设计概论[M]. 北京：中国轻工业出版社，

2006.7

[3]郑裕国. 生物工程设备[M]. 北京：化学工业出版社，2007

[4]郑裕国薛亚平金利群等.生物加工过程与设备[M]. 北京：化学工

业出版社，2004.7

[5]李功样, 陈兰英, 崔英德. 常用化工单元设备的设计[M]. 广州：华

南理工大学出版社，2006

[6]陈英南, 刘玉兰. 常用化工单元设备的设计[M]. 杭州：华东理工大

学出版社，2005

目录

一、味精生产工艺

1.1味精的概述 (5)

1.2味精生产工艺简述 (5)

1.3原料预处理及淀粉水解糖制备 (6)

1.3.1原料的预处理 (6)

1.3.2淀粉水解糖制备 (6)

1.4种子扩大培养及谷氨酸发酵 (6)

1.5谷氨酸的提取 (6)

1.6谷氨酸制取味精及味精成品加工 (6)

二、设备的主要配件计算及说明、辅助设备的设计和选型计算

2.1筒体的直径和高度(包括封头） (6)

2.1.1公称直径的确定 (6)

2.1.2封头 (6)

2.1.3实际容积的校核 (7)

2.2确定筒体和封头的壁厚并强度校核 (7)

2.2.1筒体壁厚的计算 (7)

2.2.2封头壁厚的计算 (7)

2.2.3水压试验及强度校核 (8)

2.3搅拌器、搅拌轴和联轴器的设计和计算 (8)

2.3.1搅拌器设计和搅拌功率计算 (8)

2.3.2搅拌轴轴径的计算 (10)

2.3.3联轴器的设计 (11)

2.4蛇管的设计与计算 (11)

2.4.1冷却面积的计算 (11)

q的计算 (11)

2.4.1.1热负荷总

2.4.1.2传热面积F计算 (13)

2.4.2蛇管设计 (14)

2.4.3灭菌后冷却要求计算 (16)

2.4.4培养基灭菌蒸汽消耗量计算 (17)

2.5接管设计 (17)

2.5.1排料管设计 (17)

2.5.2通风管设计 (18)

2.6选择搅拌传动装置和密封装置 (18)

2.6.1传动装置设计 (18)

2.6.2密封装置的设计 (19)

2.7有关零部件的设计和选用 (19)

2.7.1消泡器的设计 (19)

2.7.2人孔 (19)

2.7.3容器法兰 (19)

2.7.4空气分布器 (19)

2.7.5发酵罐的支座选型 (20)

2.7.6挡板的设计 (20)

2.8管口设计 (20)

三、设计结果汇总

3.1发酵罐参数设计汇总 (21)

3.2辅助设备有关参数汇总 (21)

3.2.1冷却装置 (21)

3.2.2辅助设备 (21)

3.2.3搅拌器有关参数 (21)

四、设计评述

五、参考文献

一、味精生产工艺

1.1味精的简述

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-CH

2CH(NH

2

)-COONa·H

2

0)，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。

谷氨酸发酵是通气发酵[]1,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。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，有助于巩固通气发酵工艺和主要设备的有关知识。

1.2 味精生产工艺概述

味精发酵法生产的总工艺流程，如下：

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

过滤

淀粉水解糖

配料

发酵

空气

空气压缩机

冷却

气液分离

过滤除菌

等电点调节

沉淀

离心

粗谷氨酸

溶解

中和制味精母液

细谷氨酸

除铁

过滤

脱色

浓缩结晶

离心

小结晶

干燥

拌盐粉碎

粉状味精

大结晶

干燥

过滤

成品味精