年产2万吨谷氨酸发酵生产的初步设计

谷氨酸生产工艺流程一、前期准备工作1. 确定生产规模和产品质量要求；2. 筛选原料供应商，确保原料的质量和稳定性；3. 筛选合适的微生物菌种，进行培养和筛选。

二、谷氨酸发酵过程1. 发酵罐的选择：根据生产规模确定发酵罐的大小，通常采用不锈钢或玻璃钢材质；2. 发酵基质制备：将筛选好的原料按照一定比例混合，加入适量水进行搅拌均匀；3. 调节基质pH值：将基质加热至70℃，并加入碱性物质（如氢氧化钠）或酸性物质（如硫酸）进行调节，使pH值控制在6-7之间；4. 加入微生物菌种：将培养好的微生物菌种加入到发酵罐中，并进行搅拌均匀；5. 发酵过程控制：控制温度、搅拌速度、通气量等参数，以保证微生物菌种正常生长和代谢活动；6. 监测谷氨酸产量：通过取样分析，监测谷氨酸的产量和质量；7. 终止发酵过程：当谷氨酸产量达到预定值或微生物菌种生长停止时，终止发酵过程。

三、分离提纯过程1. 发酵液初步处理：将发酵液进行初步处理，去除杂质和微生物菌体；2. 降解蛋白质：采用酶解剂（如蛋白酶）对发酵液进行降解蛋白质，使谷氨酸与其他成分分离；3. pH值调节：通过控制pH值，使谷氨酸在溶液中处于稳定状态；4. 谷氨酸萃取：采用离子交换树脂或有机溶剂等方法对谷氨酸进行萃取和分离；5. 谷氨酸精制：通过再结晶、洗涤等工艺对萃取得到的谷氨酸进行精制。

四、包装储存1. 调整产品质量指标：根据市场需求和用户反馈意见，调整产品的颜色、味道、纯度等指标；2. 包装：选择合适的包装材料和方式，对谷氨酸进行包装；3. 储存：将包装好的谷氨酸存放在干燥、阴凉、通风的仓库中，避免阳光直射和潮湿环境。

五、质量控制1. 原料质量控制：对原料进行严格筛选和检验，确保原料的质量和稳定性；2. 发酵过程控制：通过监测发酵过程中的温度、pH值、搅拌速度等参数，保证微生物菌种正常生长和代谢活动；3. 谷氨酸产量监测：通过取样分析，监测谷氨酸的产量和质量；4. 分离提纯过程控制：通过控制pH值、温度等参数，保证谷氨酸在分离和提纯过程中处于稳定状态；5. 产品质量检验：对成品进行严格检验，确保产品符合国家相关标准及用户要求。

.、八,、-一前言1.1性质谷氨酸（a -氨基戊二酸）由两个羧基等组成的酸性氨基酸。

中文名谷氨酸CAS登录号56-86-0英文名glutamic acid EINECS登录号200-293-7化学式C5H9NO4熔点205 C分子量147.130761.2生物合成途径葡苗糖/葡萄糠勺■磷酸11丙犍7-磷酸-—薪蔔櫃馥I弓-磷酿酱萄糊醛戍繼-5-磷酣丙餉酸----------------- *乙醛C必*——if 透过细腕膜___________卷氨嚴---------------------1.3用途谷氨酸是组成蛋白质的20种氨基酸之一，谷氨酸为世界上氨基酸产量最大的品种。

医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷等病症。

谷氨酸是构成蛋白质的氨基酸之一，虽然它不是人体必须的氨基酸，但它可作为碳氮营养参与机体代谢，有较高的营养价值。

食品中，用于味精生产，味精的成分是谷氨酸钠。

游离态的谷氨酸普遍存在于日常食物中，是人体中自然代谢的一种产物。

1.4谷氨酸的发展前景目前我国谷氨酸总发酵能力已接近160万吨，约占全球谷氨酸产能的75%而日本的谷氨酸产能，即包括日本味之素株式会社在本土和海外分公司产能在内的合计只有不到60万吨；韩国的谷氨酸发酵能力在20万〜25万吨。

再加上我国台湾地区的谷氨酸发酵能力，可以认为，亚洲谷氨酸厂商基本上主宰了国际谷氨酸市场。

我国也已取代日本成为全球最大的味精（谷氨酸钠）出口国。

而西方国家逐渐改变对味精使用的观念，估计对今后的谷氨酸市场将是一大利好。

目前国内谷氨酸的供给主要由味精生产企业提供，味精生产企业在满足自己的原料需求后对外有少量供给，味精以外用谷氨酸主要由化工企业提供，但在规模上无法与味精企业相比。

因此，我国谷氨酸行业的供给和需求以味精生产为主，其他行业的需求量相对味精消耗量还比较小。

经过几十年时间国内市场的不断洗牌，我国谷氨酸生产企业已从上世纪80年代初的200~300家小企业，缩减为2013年的80多家。

工艺计算生产方法：以工业淀粉为原料、双酶法糖化、流加糖发酵，低温浓缩、等电提取。

主要技术指标：淀粉液化工艺参数：糖化工艺参数：培养基配方：灭菌各参数：一、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。

（一）、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180kg/，则发酵液量为：)(0.8%124%99%95%60180100031m V =⨯⨯⨯⨯=式中180——发酵培养基终糖浓度（kg/）60%——糖酸转化率 95%——谷氨酸转化率99%——除去倒罐率1%后的发酵成功率 124%——味精对谷氨酸的精制产率（二）、发酵液配制需水解糖量，以纯糖计算：)(136017011kg V G =⨯=（三）、二级种液量：)(4.0%5312m V V ==（四）、二级种子培养液所需水解糖量：)(164022kg V G ==式中 40——二级种液含糖量（kg/）（五）、生产1000kg 味精需水解糖总量：)(137616136021kg G G G =+=+=（六）、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：)(6.1572%)111%5.98%80(G kg G =⨯⨯÷=淀粉式中 80%—淀粉原料含纯淀粉量 98.5%—淀粉糖化转化率（七）、液氨耗用量： 二级种液耗液氨量：2.4V 2=0.96（kg ） 发酵培养基耗液氨量：20V 1=160（kg ）共耗液氨量：160+0.96=161.0（kg ）（八）、磷酸氢二钾耗量：G（K2HPO4）=1.5V1+1V2=12+0.4=12.4（kg）（九）、硫酸镁用量：0.4V2+0.6V1=0.16+4.8=4.96（kg）（十）、消泡剂耗用量：0.4V1=3.2（kg）（十一）、玉米浆耗用量：15V2=6（kg）（十二）、硫酸锰耗用量：0.002V2=0.8（g）（十三）、谷氨酸量：发酵液谷氨酸含量为：G1×60%（1-1%）=1360×0.6×0.99=807.84（kg）实际生产的谷氨酸（提取率95%）为：807.84×95%=767.45（kg）45000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表物料名称生产1t味精（100%）的物料量生产45000t/a味精的物料量每日物料量发酵液量/8 360000 1091二级种液量/0.4 18000 54.55 发酵水解用糖量/kg1360 61200000 1885454.5 二级种培养用糖量/kg16 720000 2181.8 水解糖总量/kg 1376 61920000 187636.4 淀粉用量/kg 1572.6 707670 214445.5 液氨用量/kg 161 72450 21954.55 磷酸二氢钾用量/kg12.4 558000 1691二、谷氨酸发酵的热量衡算热量衡算是根据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————————（2-1）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————————（2-2）∑Q出=Q4+Q5+Q6+Q7————————（2-3）∑Q损=Q8————————（2-4）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（kJ）Q3—过程的热效应，包括生物反应热、搅拌热等（kJ）Q4—物料带出的热量（kJ）Q5—加热设备需要的热量（kJ）Q6—加热物料需要的热量（kJ）Q7—气体或蒸汽带出的热量（kJ）把（2-2）～（2-4）式代入（2-1）式，得Q 1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6+Q7+Q8值得注意的是，对具体的单元设备，上述的Q1～Q8各项热量不一定都存在，故进行热量衡算时，必须根据具体情况进行具体分析。

年产2万吨味精工艺设计XXX（陕西理工学院化学学院化工专业061班，陕西汉中723001）指导教师：XXX[摘要]：本设计是年产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，进行工艺计算、物料衡算、热量衡算、设备选型，并绘制了等电罐结构图，发酵工序带控制点图，糖化工序图，工厂平面布置图。

[关键词]：味精；发酵；工艺设计Annual production capacity of 20000 tonsof monosodium glutamate process designWANG Xiao-fei(Grade06, Class 1, Major of Chemical Engineering and Technique College of Chemical and environment science of Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723001,Shaanxi)Tutor: LI Zhi-zhouABSTRACT：The design is an annual output of 20,000 tons of monosodium glutamate process design; To hydrolysis of corn starch as raw materials to generate glucose, glutamic acid producing bacteria to use carbon metabolism, biosynthesis of glutamic acid, glutamic acid and alkali to form a sodium glutamate or MSG is the main process,*for process calculation, material balance calculation,heat balance calculation, equipment selection,and mapped the structure of isoelectric tank, fermentation processes with control point map, the factory floor plan, saccharification process map.Key Words：MSG, Fermentation, Process Design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1.总论 (1)1.1项目依据 (1)1.1.1课题背景及味精概述 (1)1.1.2味精产业概况 (1)1.1.3味精需求现状 (2)1.2设计原则 (2)1.3设计任务 (3)1.4厂制概况 (3)1.4.1工厂组织 (3)1.4.2工作制度 (3)1.4.3人员配备 (3)1.5厂址选择 (3)1.5.1 建厂依据 (3)1.5.2 指导方针 (3)1.5.3 选厂经过 (4)1.6环境保护剂废物处理 (4)2.工艺设计 (6)2.1工艺流程设计 (6)2.1.1 工艺流程设计的重要性 (6)2.1.2 工艺流程设计的原则 (6)2.1.3 工艺流程设计 (6)2.2玉米制备淀粉工艺 (7)2.2.1湿法玉米淀粉制备工艺过程 (7)2.2.2湿法玉米淀粉生产的主要设备 (8)2.2.3玉米淀粉生产工艺技术指标 (8)2.3淀粉糖化工艺 (9)2.3.1概述 (9)2.3.2一次喷射双酶法制糖工艺流程 (9)2.3.3一次喷射双酶法制糖工艺控制要点 (9)2.4发酵工艺 (10)2.5谷氨酸提取工艺 (10)2.5.1概述 (10)2.5.2谷氨酸发酵液的特征和主要成分 (10)2.5.3等电点—离子交换法提取谷氨酸 (11)2.6谷氨酸制造味精工艺 (12)3.物料衡算 (13)3.1生产过程的总物料衡算 (13)3.1.2计算指标（以淀粉质为原料） (13)3.1.3物料衡算 (13)3.1.4总物料衡算结果 (14)3.2制糖工序的物料衡算 (14)3.3发酵工序的物料衡算 (15)3.4谷氨酸提取车间物料衡算 (17)3.4.1中和等电工序 (17)3.4.2离交工序 (18)3.4.3提取车间物料衡算验算 (18)3.5精制车间物料衡算 (19)3.5.1中和脱色工序物料衡算 (19)3.5.2精制（结晶）工序物料衡算 (20)3.6精制生产过程物料衡算图 (20)4.热量衡算 (23)4.1液化工序热量衡算 (23)4.1.1液化加热用蒸汽量 (23)4.1.2液化液冷却用水量 (23)4.2糖化工序热平衡说明 (23)4.3连续灭菌和发酵工序热量衡算 (23)4.3.1培养液连续灭菌用蒸汽量 (23)4.3.2培养液冷却用水量 (24)4.3.3发酵罐空罐灭菌用蒸汽量 (24)4.3.4发酵过程产生的热量及冷却用水量 (25)4.4谷氨酸提取工序冷量衡算 (25)4.5谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (25)4.5.1热平衡与计算蒸汽加热量 (26)4.5.2二次蒸汽冷凝所消耗循环冷却水量 (26)4.6干燥过程的热量衡算 (27)4.7溴化锂制冷机所用蒸汽量 (28)4.8生产过程耗用蒸汽衡算汇总 (28)5.水平衡 (29)5.1糖化工序用水量 (29)5.2发酵配料及培养基灭菌后冷却用水量 (29)5.3发酵过程冷却用水量 (29)5.4谷氨酸提取工序冷却用水量 (29)5.5中和脱色工序用水量 (29)5.6精制工序用水量 (29)5.7动力工序用水量 (29)5.8用水量汇总 (29)6.主要设备选型及计算 (31)6.1.1发酵罐 (31)6.1.2种子罐 (33)6.1.3离子交换柱 (34)6.1.4尿素罐 (36)6.1.5等电罐 (36)6.1.6油罐 (37)6.2泵的选择 (37)6.3空气系统选择 (37)6.3.1流程选择的原则 (37)6.3.2空气净化设备流程 (37)6.3.3具体设备要求 (37)6.4容器、槽的选择 (39)6.5其他设备的选择 (39)6.6辅助设备选择 (40)7.全厂总平面设计 ........................................................ 错误!未定义书签。

湖北理工学院学年论文发酵法生产谷氨酸摘要：谷氨酸是一种酸性氨基酸，广泛用于食品，日用化妆品及医药行业。

本文主要介绍了采用发酵法来制备谷氨酸，全过程可划分为三个工艺阶段：原料的预处理及糖化；种子扩大培养及谷氨酸发酵；谷氨酸的提取。

又着重详细介绍了等电离交法提取谷氨酸。

关键词：谷氨酸；发酵；工艺；提取Abstract : Glutamic acid is an acidic amino acid , widely used in food , daily cosmetics and the pharmaceutical industry . This paper introduces that the preparation of glutamate fermentation , the fermentation processes can be divided into three process stages: pretreatment and saccharification of raw materials ; seeds to expand cultivation and glutamic acid fermentation ; the extraction of glutamic acid . This paper describes the ionization cross-extraction of glutamic acid .Keywords : Glutamic acid ; Fermentation ; Process ; Extract湖北理工学院学年论文目录一、谷氨酸简介 (3)1.1概述 (3)二、发酵法生产谷氨酸 (3)2.1 发酵法概述 (3)2.2 原料的预处理及糖化 (4)2.2.1 原料的种类 (4)2.2.2 原料的处理 (4)2.3 谷氨酸发酵工艺 (5)2.3.1 发酵培养基 (5)2.3.2 培养基灭菌 (6)2.3.3 发酵控制 (6)2.4 谷氨酸提取 (7)2.4.1 原理 (7)2.4.2 工艺流程 (7)2.5 鉴别 (8)2.6发酵终点的判断 (8)三、总结 (8)参考文献 (9)湖北理工学院学年论文一、谷氨酸简介1.1概述谷氨酸一种酸性氨基酸。

3万吨谷氨酸厂设计设计一个3万吨谷氨酸厂，需要考虑生产工艺，生产设备，原材料配送，产品储存和包装等方面。

首先，谷氨酸是一种通过微生物发酵制备的氨基酸。

在谷氨酸厂的设计中，需要设立一个发酵车间，该车间应该包括发酵罐、发酵槽、温控设备、搅拌设备和发酵液循环系统等。

发酵车间应该具备良好的通风和除臭系统，以确保员工的健康和生产环境的干净。

在发酵车间附近，需要设立一个制备车间，用于提取、浓缩和纯化发酵液。

该车间应该包括提取设备、浓缩设备、过滤设备、纯化设备和废水处理设备等。

这些设备应该具备可控制的自动化功能，以确保生产过程的稳定性和产品的一致性。

在原材料配送方面，需要设立一个原料仓库，用于储存发酵过程中所需的谷物原料、发酵菌种和营养介质等。

仓库应该具备合适的温度和湿度控制系统，以确保原材料的质量和保存期限。

谷氨酸的产品储存和包装需要设立一个产品仓库和包装车间。

产品仓库应该具备适当的温度和湿度控制系统，以确保产品的质量和保存期限。

包装车间应该配备自动化包装线，用于对产品进行包装和印刷等。

此外，还需要设计一条合理的输送系统，将原材料、半成品和成品在不同车间之间进行运输。

该系统可以采用管道输送和输送带等方式，以提高生产效率和方便操作。

在谷氨酸厂的设计中，还需要考虑环境保护和安全防护。

应该配备废气处理设备，对排放的废气进行处理和净化。

此外，车间内应该设立安全出口和紧急疏散通道，以防止意外事故时人员的伤害。

总结起来，设计一个3万吨谷氨酸厂，需要考虑生产工艺、生产设备、原材料配送、产品储存和包装等方面。

通过合理的设计和配置，可以实现高效、稳定的生产过程，并保证产品的质量和一致性。

摘要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1万吨谷氨酸钠的生产车间设计，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。

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。

关键词：关键词1：谷氨酸钠；关键词2：发酵；关键词3：工艺流程ABSTRACTCourse is designed to education of undergraduate course of common colleges and universities in a very important link, is also a combination of theoretical knowledge and practical application of important link.This design for the annual output of 10000 tons of mono-sodium glutamate production workshop design, through the double enzymatic sugar in glutamate fermentation and a second-class mono-sodium glutamate isoelectric point extraction process production.In this paper, a brief introduction of the process and main equipment for the production ofmono-sodium glutamate fermentation, in order to help understand the concerned knowledge of aeration fermentation process and main equipment.Design content for, understand mono-sodium glutamate in the production of raw materials processing, fermentation, extraction part of manufacturing processes and production methods, according to the actual situation to choose suitable fermentation section in the production process, and the process of raw material to carry on the material balance, heat balance and the selection of equipment.Key words: MSG; FERMENTATION; TECHNOLOGICAL PROCESS1 谷氨酸发酵的工艺流程1.1工艺流程1.1.1 谷氨酸发酵原理1.1.2 谷氨酸发酵工艺流程1.2 原料的选择[2]我国味精生产均以淀粉为原料，成本相对比较高，如全部改用玉米代替大米作原料，每吨味精成本由比国际同行业先进水平高1000元降到比国际同行业先进水平低2000元水平，同时可以大大减少生产所形成的有机废水、废渣，实现清洁生产。

谷氨酸发酵的工艺流程谷氨酸是一种重要的生物体中的氨基酸，广泛应用于食品添加剂、保健品和生化制药等领域。

谷氨酸的工业生产主要采用微生物发酵的方法，下面将介绍一种常见的谷氨酸发酵工艺流程。

1. 菌种培养：选用高产谷氨酸的菌株，如乳杆菌属、大肠杆菌等。

先将菌株接种到培养基中培养，再将培养好的菌液接种到发酵罐中进行扩大培养。

菌种培养的条件包括适宜的温度、pH值、培养基组成等。

2. 发酵罐的准备：通常采用不锈钢发酵罐，选择适宜的体积和搅拌速度。

发酵罐内要保持无菌状态，并可以自动控制温度、pH值、溶氧量等参数。

3. 发酵工艺参数设定：设定适宜的温度和pH值，一般发酵温度为30-37摄氏度，pH值为6-7。

通过自动控制系统实时监测和调控这些参数，保证发酵过程的正常进行。

4. 发酵过程：首先将适量的底物加入发酵罐中，底物包括主碳源、氮源、矿物元素等。

然后将菌种接种进入发酵罐，并继续搅拌保持良好的氧气传递。

发酵过程中，微生物利用底物产生代谢产物，包括谷氨酸。

5. 收获和提取：发酵过程一般持续3-5天，当菌体处于最佳生长阶段时，收获发酵液。

发酵液需要经过后处理，包括澄清、浓缩、精制等步骤。

澄清可以通过离心或滤过等方式进行。

浓缩可以利用蒸发、真空浓缩等方法进行。

精制包括溶剂提取、结晶、脱色等步骤，以提高谷氨酸的纯度。

6. 产品包装和贮存：将精制后的谷氨酸产品进行包装，通常采用铝箔袋或塑料瓶。

包装完成后，产品需要进行质量检验，并储存于低温、干燥、密封的环境中，以延长产品的保质期。

以上就是谷氨酸发酵的工艺流程。

随着生物技术的不断发展，谷氨酸发酵工艺也在不断改进，以提高谷氨酸的产量和纯度。

同时，工艺的经济性、环保性也是发酵工艺改进的重要方面，以实现可持续发展。

目录一、谷氨酸简介 (2)二、谷氨酸发酵的工艺流程 (2)2.1谷氨酸生产菌种 (3)2.2生产原料 (3)2.3培养基制备 (3)2.3.1碳源 (3)2.3.2氮源 (3)2.3.3生物素 (4)2.4种子扩大培养 (4)2.5谷氨酸发酵 (4)三、谷氨酸发酵的工艺控制 (4)3.1环境控制 (4)3.1.1pH (4)3.1.2温度 (4)3.1.3通风量 (5)3.1.4泡沫 (5)3.1.5无菌 (5)3.2.细胞膜渗透性控制 (5)四、小结 (5)五、参考文献 (6)谷氨酸发酵工艺山东农业大学生命科学学院08级生物工程2班邢若枫摘要：众所周知，日常所用调味料味精就是L一谷氨酸单钠盐(monosodiuo gluamate，MsG)。

自1909年日本发明并工业化生产味情以来，几经变迁，已发展成为以谷氨酸发酵为主体的世界性氨基酸发酵工业。

1956年从日本开始，以后先后由面二筋豆粕和废糖蜜浓缩物水解的方向，转向以糖质为原料的细菌发酵法。

生产味精谷氨酸之类氨基酸的发酵，区别于传统的酿酒和抗菌素发游，是一种改变微生物代谢的代谢控制发酵。

本文则就谷氨酸发酵生产过程、谷氨酸发酵机制和研究动向等方面，说明谷氨酸发酵的发展。

[1]关键词：谷氨酸；发酵；工艺；研究；发展一、谷氨酸简介谷氨酸一种酸性氨基酸，分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸。

为无色晶体，有鲜味，微溶于水，而溶于盐酸溶液，等电点3.22。

大量存在于谷类蛋白质中，动物脑中含量也较多。

分子式C5H9NO4、分子量147.13076。

谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。

谷氨酸可生产许多重要下游产品如L—谷氨酸钠、L—苏氨酸、聚谷氨酸等。

氨基酸作为人体生长的重要营养物质，不仅具有特殊的生理作用，而且在食品工业中具有独特的功能。

谷氨酸钠俗称味精，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用。

谷氨酸钠广泛用于食品调味剂，既可单独使用，又能与其它氨基酸等并用。

发酵工厂设计[ 2007-10-3 20:35:00|By: zhongcj ]发酵工厂设计名 称： 《发酵工厂设计》课程设计课程目的： 在学生基本学完大学全部课程，掌握了基础理论，专业理论，专业知识的基础上，培养学生具备发酵工厂工艺、工程设计的能力，进行培养工程师的综合性基本训练。

选修课程： 微生物学、生物化学、化工原理、啤酒工艺学、酒精工艺学、氨基酸工艺学、酶制剂工艺学(酶技术)、发酵工艺及设备、生化工程、生物工业下游技术、建筑概论。

学时数： 90学时时 间： 2002～2003学年第一学期第十周至第十四周(一个月)(注：本课程设计与综合实验在一个月内同时进行，学生分前后两批，期两批学生互换。

)设计内容：1．啤酒工厂设计2．酒精工厂设计3．味精工厂设计4．酶制剂工厂设计(具体内容，要求见后)主要参考书：《发酵工厂工艺设计概论》、《化学工程原理》、《发酵工 艺与设备》、《酿造洒工艺学》、《酒精工艺学》、《氨基酸工艺学》、《酶制剂工艺学》、《啤酒工业手册》、《酒精工业手册》、《化II 艺设备设计手册》、《材料与零部件》发酵工厂设计 2002.10—————————————————————————一．啤酒工厂设计(重点为糖化，发酵车间)基础数据： 生产规模： 50，000吨／年(或100，000吨／年) 产品规格： 12度(或10度)淡色啤酒生产天数： 300天／年原料配比： 麦芽：大米=70：30原料利用率： 98％麦芽水分： 6％； 大米水分： 12％无水麦芽浸出率78％； 无水大米浸出率：90％啤酒损失率(对热麦汁)： 冷却损失：7％；发酵损失：1.5％； 过滤损失：1.5％：装瓶损失：2％； 总损失： 12％糖化次数：生产旺季(150天) 8次／天生产淡季(150天) 4次／天工艺指标：由具体指导老师下达。

设计内容：1．根据以上设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证。

谷氨酸发酵罐设计+CAD图纸摘要：发酵技术大规模用于工业生产，源于上世纪对青霉素等药物的发明，之后扩展到化工、食品、制药、能源等工业领域，已经成为当今世界工业生产最为重要的生物技术之一。

参照有关标准和参考资料对50m3发酵罐的筒体壁厚、封头壁厚等进行了设计，采用传热学理论对发酵罐的传热面积进行了计算；对传动装置进行了设计计算和选型之后，进行了搅拌装置的设计；采用等面积法对按照标准无法免于补强的开孔接管进行了补强面积的计算；最后完成对支座的校核和选型等。

发酵罐是发酵工艺中关键设备，本文对发酵罐的设计理论进行研究，具有一定的工程意义。

30579 毕业论文关键词：发酵罐；结构设计；搅拌轴；开孔补强Abstract：Fermentation technology became population from the invention of medicines such as penicillin, and then has been widely used in many industry fields which are chemical industry,food,pharmacy,energy et al.Now,fermentation is the most important technology in the biological industry. .According to the standards and other reference,thicknesses of the cylinder and thespherical heads have been calculated for a fermentation tank whose capacity is 50m3.Theoretical and experiment formulas have been used to analyze the heat transfer areas for the fermentation tank;after calculating and choosing transmission,then finishing the design of agitation equipment;area replacement method has been used for calculating the reinforcement area of the five openings which do not agree with the principles of exemption for reinforcement.Fermentation tank is the key equipment in the fermentation process,and studies of the design theory and strength for the fermentation tank in this paper is of a significant sense for biological engineering源自Key words:Fermentation tank;Structure design;Stirring shaft;Reinforcement目录1 绪论 11.1 课题背景及研究现状 11.1.1 发酵罐概述 11.1.3 发酵罐的结构设计与密封 21.1.4 谷氨酸发酵罐现状 31.1.5 搅拌桨的设计 31.1.6 新型发酵罐的研制 32谷氨酸发酵罐结构设计 42.1 主要设计参数 42.2 发酵罐及封头设计 52.2.1 发酵罐内径设计 52.2.3 发酵罐筒体设计 62.2.4 封头的设计 72.2.5 发酵罐的稳定性校核 82.3 冷却面积确定 82.3.1 冷却方式 92.3.2 冷却面积 92.3.3 冷却蛇管总长度 103发酵罐传动装置的选型与尺寸设计 10 3.1 电机的选型 103.2 减速机的选型 123.3 凸缘法兰的选型 133.4 安装底盖的选择 133.5 机架的选型 143.6 轴封装置设计 153.6.1 轴封装置的选型 154 发酵罐搅拌装置的选型与尺寸设计 174.1 搅拌轴的直径计算 184.1.1 搅拌轴直径的初步计算 184.1.2 轴的强度校核 184.2 联轴器的计算 194.3 搅拌装置的设计 205 发酵罐其它附件的选型及尺寸 21 5.1 罐体法兰联接结构的设计 215.1.1 法兰的选型 215.1.2 垫片的选型 225.2开孔和接管设计 225.2.1人孔和视镜 225.2.2接口管 24 :5.3 管法兰 335.3.1 管法兰的类型与密封面形式 33 5.3.2 管法兰的密封垫片 345.4支座 356结论 39致谢 40参考文献 411 绪论1.1 课题背景及研究现状1.1.1 发酵罐概述发酵罐，指工业上用来进行微生物发酵的装置。

谷氨酸发酵生产工艺设计引言谷氨酸（Glutamic acid）是一种具有重要生理功能的氨基酸，在食品添加剂、医药和化工等领域得到广泛应用。

谷氨酸的发酵生产是目前主要的生产方式之一，具有高效、环保和经济的特点。

本文将介绍谷氨酸发酵生产工艺的设计要点和步骤，旨在提供一个指导性的参考。

1. 发酵菌种的选择在谷氨酸的发酵生产中，选择合适的菌种是非常重要的。

常用的菌种包括诺辛谷氨酸菌、泛酰谷氨酸菌等。

选择菌种要考虑以下因素：1.菌种对底物的利用能力：菌种应具备对底物（如糖类）的高效利用能力，能够快速合成谷氨酸。

2.谷氨酸产量和产率：菌株应具有较高的产量和产率，以提高生产效率。

3.耐受性和稳定性：菌株应具备较强的耐受性，能够适应不良环境条件，并保持稳定的发酵性能。

2. 发酵培养基的配方设计发酵培养基是谷氨酸发酵生产过程中提供营养物质和能量的介质。

设计合理的发酵培养基可以提高菌株的生长速度和谷氨酸的产量。

发酵培养基的配方设计要考虑以下因素：•碳源：常用的碳源包括葡萄糖、淀粉和甘蔗汁等。

碳源的选择应考虑菌株的利用能力和成本因素。

•氮源：氮源是合成蛋白质和谷氨酸的重要原料，常用的氮源包括氨基酸和无机盐等。

氮源的选择应满足菌株对氮元素的需求。

•矿盐和微量元素：矿盐和微量元素对菌株的生长和代谢过程起到重要作用，应根据菌株的需求进行添加。

•pH值和温度：发酵过程中，适宜的pH值和温度对菌株的生长和产酸能力影响较大，应根据菌株的生长特性进行调控。

3. 发酵过程的控制策略发酵过程的控制是谷氨酸发酵生产的关键环节之一，涉及菌种的培养、发酵液的供给和收集、废液的处理等方面。

控制发酵过程可以从以下几个方面进行：•菌种的培养和引种：选取适宜的菌株，进行菌种的预培养和引种，保证发酵罐内菌种的活力和数量充足。

•发酵液的供给和收集：根据菌株的需求，在发酵过程中及时供给合适的培养基，同时及时收集产生的发酵液。

•pH值和温度的调控：通过控制培养基的酸碱度和发酵罐的温度，保持适宜的生长环境。

设计说明书--年产50000吨谷氨酸钠工厂工艺设计学院：专业：生物工程姓名：学号：日期：2014年06月20日摘要:谷氨酸钠俗称味精，是人们熟悉并普遍采用的鲜味剂,为一种安全可靠的食品添加剂。

我国作为最大的谷氨酸钠出口国，采用发酵法生产谷氨酸钠每年的产量增长率为10％～20%，谷氨酸钠的发酵生产具有良好的发展前景。

关键字：谷氨酸钠、双酶法、发酵生产目录1前言 (1)1.1谷氨酸钠简介 (1)1.2谷氨酸钠生产状况 (1)2厂址选择 (1)2.1厂址选择的依据 (1)2.1.1原料 (1)2.1.2周围环境 (2)2.1.3地势 (2)2.1.4劳动力来源丰富 (2)2.1.5具有废物处理设施 (2)2.2厂址选择的条件 (2)2.2.1地理位置 (2)2.2.2交通与运输 (2)2.2.3气候条件 (2)2.2.4经济条件 (3)3工厂平面图设计 (3)3.1厂区总平面设计原则 (3)3.2工厂厂区总平面设计 (3)3.2.1道路和运输设计 (3)3.2.2环保措施 (3)3.3年产50000t的谷氨酸钠工厂总平面布置图 (4)3.4主要建筑物 (4)4生产工艺设计 (4)4.1生产方案 (4)4.2工艺流程 (5)4.3基本步骤 (6)4.3.1 原料的预处理 (6)4.3.2淀粉水解糖制备 (6)4.3.3种子扩大培养及谷氨酸发酵 (6)4.3.4 谷氨酸的提取 (6)4.3.5谷氨酸制取味精及味精成品加工 (7)5工艺计算 (7)5.1味精工厂发酵车间的物料衡算 (7)5.1.1谷氨酸发酵工艺流程示意图 (7)5.1.2工艺技术指标及基础数据 (7)5.1.3谷氨酸发酵车间的物料衡算 (8)5.1.4 50000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表 (10)5.2热量衡算 (10)5.2.1谷氨酸发酵的热量衡算 (10)5.2.2生产过程耗用蒸汽衡算汇总衡算结果 (16)总结 (16)1前言1.1谷氨酸钠简介谷氨酸钠俗称味精，是人们熟悉并普遍采用的鲜味剂，由大豆、小麦面粉及其他含蛋白较高的物质，经由淀粉发酵法制成，除含有谷氨酸钠外还含有少量的食盐，以含谷氨酸钠的多少(99%、95%、90%、80%)，分成各种规格。

年产2万吨味精厂糖化工段的工艺设计[摘要]：本设计是年产2万吨味精工艺设计；以玉米淀粉为原料，采用双酶法进行糖化生产，谷氨酸产品纯度达到99%。

本设计从全厂工艺流程、物料衡算、主要设备的计算及造型、总平面布置等几个方面对糖化工段进行设计。

[关键词]：味精；糖化；工艺设计；厂址；环境保护；物料衡算；设备；计算。

一、项目建设的背景和意义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)-COONa²H20)，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］。

味精主要用于提高菜肴及各种食物的食用鲜味，增强人们的食欲。

作为食物的可溶性成分溶于食物溶液或人的唾液中，从而刺激舌头的味蕾，通过味蕾中的味觉中枢神经传到大脑的味觉中枢，经大脑分析后产生菜食味道鲜美的味觉。

味精进入人体后，遇到胃酸会很快转化为易被人体吸收的谷氨酸，谷氨酸经消化道吸收构成蛋白质，人脑在工作时，所需要的能量主要依靠氨基酸来提供，所消耗的氨基酸中，谷氨酸所占比例最大。

在参与人体脱氨基、解氨、脱羧反应中起着重要作用。

除此之外，经研究发现，它能与血氨结合形成对人体无害的氨酰胺，谷氨酰胺的合成过程不仅是解氨毒的重要方式，也是氨的运输和储存形式。

可用于肝昏迷回复和严重且功能不全，具有调节人体酸碱平衡的作用，酸中毒，对治疗神经衰弱和防止癫病也有一定的疗效。

二、产品需求初步预测2001年，味精的全球销售达到150万吨，而我国2001年味精产量为91.29万吨；工业总产值达到137.08亿元；销售收入为94.38亿元。

近几年来，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1.0kg左右。

物料衡算物料衡算是根据质量守恒定律而建立的。

物料衡算是进入系统的全部物料重量等于离开该系统的全部物料重量，即∑F=∑+W 9（式—1）式中F——进入系统的物料量D——离开系统的物料量W——损失的物料量一、生产过程的总物料衡算（一）生产能力生产规模：2万吨/年（湿谷氨酸含量为80%）生产天数：330天生产能力：20000÷330=60.61t/d80%谷氨酸：60.61÷80%=75.76t/d发酵液含谷氨酸：60.61t/d÷95%=63.8t/d（二）总物料平衡计算1.各工序收率指标2.谷氨酸得率一份（1000kg）纯淀粉理论上可以制得100%谷氨酸量：1000×111%（理论糖化率）×81.7%（理论糖转化率）=906.87 kg一份（1000kg）纯淀粉实际上可以制得100％谷氨酸量：1000 × 109%（糖化率）× 60.0 %(糖酸转化率) = 654 kg一份（1000kg）工业淀粉（含量85％）实际上可以制得80％谷氨酸量：817.5 × 85%=694.88 kg3.淀粉单耗一份（1000kg）含量100%的谷氨酸需要的纯淀粉量：654kg/t*淀粉量=1000kg 淀粉量=1529.05kg一份（1000kg）含量100%的谷氨酸需要的工业淀粉（含量85%）量：1529.05÷85%=1798.88kg4.原料计算每天需要的工业淀粉（含量85%）量：①60.61÷95%×1798.88=114.77t/d②60.61÷95%÷60%÷109%÷85%=114.77t/d每天需糖化液量：纯糖：114.77×85% （工业淀粉含量）×109%（糖化率）=106.34t/d折算成30％的糖量：106.34÷30%=354.47t/d每天需发酵液量：提取纯谷氨酸量：60.61t/d发酵液中纯谷氨酸量：60.61t/d÷95%=63.8t/d折算成11％的发酵液体积数：63.8t/d÷11%（产酸率110g/L）=580 m3发酵液的重量：580*1000×1.05(密度1.05kg/L)= 681.45 t5.糖化车间物料平衡图为：水液化液1、淀粉及加水量：淀粉加水比例：1：1.81000kg工业淀粉产淀粉浆：1000×（1+1.8）=2800kg加水量为1800kg2、粉浆浓度：1000×85%÷2800×100%=30.35%3、液化酶量：2800×0.25%（比值）=7kg4、氯化钙量：2800×0.25%（比值）=7kg5、硫酸用量：2800×0.25%（比值）=7kg6、糖化酶量：2800×0.25%（比值）=7kg7、糖化液产量（30%）：1000×85%（工业淀粉）×109%（糖化率）÷300kg/m³*(1.113kg/L*1000)kg/m³=3437.32kg8、加活性炭和（珍珠岩）助滤剂量（含量为糖液的0.15%）：3437.32×0.15% =5.16kg9、滤渣产量（含水按照70％计算）：5.16 ÷（1-70%）=17.2kg10、蒸汽量 3437.32*12%=412.48kg洗水量 3437.32+17.2-2800-7*4-5.16-412.48=208.88糖化车间物料平衡表6.发酵的物料横算日产谷氨酸（发酵液中所含，日产纯谷氨酸60.61t ）60.61÷95%（提取率）=63.8t/d日交发酵液体积63.8t÷110g/L（产酸水平）=580000L日交发酵液质量580000L×1.05kg/L（密度）=609000kg每天发酵液量 609000÷（1-0.2%-0.8%）=615151.6kg日耗纯糖量 63.8÷60%（糖酸转化率）×1000=106334kg补加糖量106334×40%=42533.6kg补加450g/L糖液量42533.6×1000÷450g/L×1.2kg/L=113423.0kg每天发酵耗氨量63.8×225=14355kg每天发酵消泡剂用量63.8×5.95=379.61kg初始培养基的量615151.6—113423.0—14355—379.61=486993.99kg初始发酵液体积486993.99÷1.05=463803.8L种子罐接入种子培养基的体积463803.8×10%=46380.38L接入种子液的量51876.8×1.05=48699.40kg种子液总量48699.40÷99.6%=48894.98kg空气带走和损失量48699.40×0.4%=194.80kg配置种子培养基量48699.40÷（1+12%）=43481.61kg配制种子培养基的体积43481.61÷1.02=42629.03L300g/L糖液量42629.03×50g/L÷300g/L×1.113kg/L=7907.69kg 糖蜜: 42629.03×15÷1000=639.44kg玉米浆:42629.03×25÷1000=1065.73kg硫酸镁42629.03×0.75÷1000=31.97kg硫酸二氢钾42629.03×1.5÷1000=63.95kg种子液氨用量63.8×25=1595kg种子消泡剂用量63.8×0.05=3.19kg蒸汽冷凝水43481.61×12%=5217.80kg配料用水量48894.98-7907.69-639.44-1065.73-31.97-63.95-1595-3.19-5217.80=32370.21kg发酵罐配制发酵培养基的量（463803.8-46380.38）÷（1+12%）=372699.48kg配制发酵液培养基体积372699.48÷1.05=354951.88L糖蜜用量354951.88×2÷1000=709.9kg玉米浆354951.88×5÷1000=1774.76kg氯化钾354951.88×2÷1000=709.9kg磷酸354951.88×1.2÷1000=425.94kg硫酸镁354951.88×1.4÷1000=496.93kg液氨63.8×225=14355kg消泡剂用量63.8×5.95=379.61kg300g/L糖液量（106334-42533.6-42629.03×50÷1000）×1000÷300×1.113=228791.80kg450g/L糖液量42533.6×1000÷450g/L×1.2kg/L=113423.0kg蒸汽冷凝水372699.48×12%=44723.94kg配料用水615151.6-48899.40-709.9-1774.76-709.9-425.94-496.93-14355-379.61-228791.80-113423-44723.94=160461.42 kg空气带走水分与损失量615151.6×1%=6152kg各衡算数归总于表格：流加糖量：(1)1t工业淀粉得到30%的糖液1000×85%×109%÷30%=3088kg. 45%用于流加糖, 用三效减压真空浓缩器浓缩糖液，浓度从30％提到45％,需要流加糖113423.0kg ，则要30%糖液量113423.0×45%×（1+1.5%）÷30%=172686.5kg需要工业淀粉量(2)浓缩蒸发量172686.5-113423.0=kg(3)浓缩过程损失(浓缩过程损失按照1.5％计算)。

摘要谷氨酸是利用微生物发酵生产的一个具有代表性的产品，生产工艺涉及种子培养、发酵、提取、脱色、离心和干燥等重要的单元操作和工程概念。

通过对谷氨酸车间的工艺设计，可以加强对自己对所学知识的综合利能力。

通过本毕业设计训练，可以提高自己理论联系实际的能力和工程设计方面的能力。

本设计是以精制淀粉（纯度为86%）为原料进行设计，使用一次喷射双酶法为糖化工艺，以年实际工作日300天计算，日产味精90吨。

对全厂物料、热量就行衡算，对糖化工段的罐体如调浆罐、储浆罐、维持罐、层流罐、糖化罐、储糖罐以及一些标准设备如液化喷射器、板框过滤机、板式换热器和泵等进行了详细计算，以确定它们的参数，便于设备布置图的绘制。

关键词：谷氨酸钠；糖化；工艺计算AbstractGlutamate is produced by microbial fermentation of a representative of the products, production processes involved in seed culture, fermentation, extraction, bleaching, centrifugation and drying unit operations and other important engineering concepts.Through the workshop process design glutamate, can enhance their knowledge of the comprehensive profitability.Graduate training through the design, can improve their ability to integrate theory with practice and engineering design capabilities.The design is based on refined starch (86% purity) as raw materials for the design, the use of a jet of two enzymes for the saccharification process, the actual working days to 300 days calculated at 90 tons of monosodium glutamate production.The whole plant material, the heat balance on the line for sugar chemical segment, such as mixing tanks tank, slurry storage tank, the maintenance tank, laminar flow tank, saccharification tanks, storage sugar and some standard equipment such as liquid jet, framefilter, plate heat exchanger and pump a detailed calculation, to determine their parameters, to facilitate the drawing of equipment layout.Key words:glutamate;saccharification;process calculation目录引言 (1)第一章生产工艺 (2)1.1 味精简介 (2)1.2 设计方案的确定 (2)1.2.1 糖化方法的选择论证 (2)1.2.2 液化工艺条件的论证 (3)1.3 糖化工艺流程 (4)1.4 糖化工艺技术要点 (5)1.4.1 调浆配料 (5)1.4.2 喷射液化 (5)1.4.3 糖化 (5)1.4.4 过滤 (5)1.4.5 贮存 (5)第二章全厂物料衡算 (6)2.1 生产能力 (6)2.2 计算指标 (6)2.3 总物料衡算 (6)2.3.1 商品淀粉用量 (6)2.3.2 糖化液量 (7)2.3.3 产谷氨酸量 (7)2.3.4 衡算结果汇总 (7)2.4 糖化工段物料衡算 (7)2.4.1 淀粉浆量及加水量 (8)2.4.2 液化酶量 (8)2.4.3 CaCl2量 (8)2.4.4 糖化酶量 (8)2.4.5 糖液产量 (8)2.4.6 过滤糖渣量 (8)2.4.7 生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量 (8)2.4.8衡算结果汇总 (8)2.5 配料、连续灭菌和发酵工段物料衡算 (9)2.5.1 发酵培养基和用糖量 (9)2.5.2 发酵配料 (10)2.5.3 配料用水 (10)2.5.4 接种量 (10)2.5.5 连续灭菌过程进入的蒸汽及补水量 (11)2.5.6 发酵过程中加入99%液氨量 (11)2.5.7 加消泡剂量 (11)2.5.8 发酵生化反应过程所产生的水分 (11)2.5.9 发酵过程从排风带走的水分 (11)2.5.10 发酵过程化验取样、放罐残留及其他损失 (12)2.5.11 发酵终止时的数量 (12)2.5.12 衡算结果汇总 (13)2.6 中和等电工段物料衡算 (13)2.6.1 发酵液数量 (13)2.6.2 高流量 (13)2.6.3 硫酸用量 (14)2.6.4 等电液数量 (14)2.6.5 谷氨酸产量 (14)2.6.6 加水量 (14)2.6.7 洗水量 (14)2.6.8 母液（上清液）数量 (14)2.6.9 物料衡算汇总 (14)2.7 离交工段物料衡算 (15)2.7.1 母液调pH用硫酸量 (15)2.7.2 母液数量 (15)2.7.3 调高流用硫酸量 (15)2.7.4 洗脱液用99%液氨数量 (15)2.7.5 高流量 (15)2.7.6 排出废液量 (15)2.7.7 配洗脱液用水量 (15)2.7.8 物料衡算汇总 (16)2.8 中和脱色工段物料衡算 (16)2.8.1 谷氨酸数量 (16)2.8.2 离子膜碱用量 (16)2.8.3 粉末活性炭用量 (16)2.8.4 中和脱色液数量 (17)2.8.5 废碳渣数量 (17)2.8.6 用水量 (17)2.8.7 物料衡算汇总 (17)2.9 精制（结晶）工段物料衡算 (18)2.9.1 中和脱色液数量 (18)2.9.2 产MSG量 (18)2.9.3 产母液量 (18)2.9.4 蒸发结晶过程加水 (18)2.9.5 MSG分离调水洗水量 (18)2.9.6 结晶过程蒸发水分 (18)2.9.7 物料衡算汇总 (18)第三章全厂热量衡算 (19)3.1 液化工段热量衡算 (19)3.1.1液化加热耗蒸汽量 (19)3.1.2 液化液冷却耗水量 (20)3.2 糖化工段热量衡算 (20)3.3 连续灭菌、发酵工段热量衡算 (20)3.3.1 培养液连续灭菌用蒸汽量 (20)3.3.2 培养液冷却用水量 (21)3.3.3 发酵罐空罐灭菌蒸汽用量 (21)3.3.4 发酵过程产生的热量及冷却用水量 (22)3.4 提取工段冷量衡算 (23)3.5 精制（结晶）工段热量衡算 (23)3.5.1 热平衡与计算加热蒸汽量 (23)3.5.2 二次蒸汽冷凝所消耗循环冷却水量 (25)3.6 味精工段热量衡算 (25)3.6.1 干燥时需蒸发水量 (25)3.6.2 味精干燥过程所需热量 (26)3.6.3 味精干燥过程需空气量 (26)3.6.4 味精干燥过程耗用蒸汽量 (26)3.7 制冷机耗蒸汽量 (27)3.8 热量衡算汇总 (27)第四章糖化工段设备选型 (28)4.1 糖化设备 (28)4.1.1 调浆罐 (28)4.1.2 储浆罐 (29)4.1.3 连续液化喷射器 (29)4.1.4 维持罐 (29)4.1.5 层流罐 (30)4.1.6 糖化罐 (30)4.1.7 储糖罐 (31)4.2 过滤设备 (31)4.2.1 板框过滤机 (31)4.3 换热设备 (32)4.3.1 板式换热器 (32)4.4 泵 (33)4.4.1 泵Ⅰ (33)4.4.2 泵Ⅱ (34)4.4.3 泵Ⅲ (34)4.4.4 泵Ⅳ (35)4.4.5 泵Ⅴ (36)4.5 设备选型汇总 (37)结论 (38)参考文献 (39)引言味精又称谷氨酸一钠，其基本成分为L-谷氨酸，具有强烈的肉类鲜味。

《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。

兰州大学生命科学学院发酵工程实验谷氨酸发酵实验摘要：谷氨酸棒杆菌在合适的培养基中经摇瓶培养能快速生长，为发酵实验准备菌种。

还原糖的消耗和谷氨酸的生成是衡量谷氨酸发酵是否正常的重要标志，所以在发酵过程中，要求每两个小时测定一次还原糖的含量，并据此作出发酵的糖耗曲线。

关键字：种子的制备、发酵罐、谷氨酸棒杆菌、PH的调节引言：了解发酵工业菌种制备工艺和质量控制，为发酵实验准备菌种。

了解发酵罐罐体构造和管道系统，掌握对发酵罐及其管道系统的灭菌方法。

了解发酵罐的操作，完成谷氨酸发酵的全过程。

还原糖的消耗和谷氨酸的生成是衡量谷氨酸发酵是否正常的重要标志，在发酵后期当还原糖降至1％以下时，表明谷氨酸发酵已经完成。

所以在发酵过程中，要定时测定还原糖的含量，要求每两个小时测定一次，并据此作出发酵的糖耗曲线。

掌握还原糖和总糖的测定原理，学习用比色法测定还原糖的方法。

学习使用茚三酮比色法检测发酵液中谷氨酸浓度的方法。

谷氨酸棒杆菌通常在0-12小时为生长期，12小时后为产酸期，所以应该从12小时以后开始检测谷氨酸的含量，每两个小时取一次样。

原理:谷氨酸棒杆菌在合适的培养基中经摇瓶培养能快速生长，得到大量健壮的种子。

谷氨酸棒杆菌生长速度较快，接种量一般在1-2%。

谷氨酸发酵是有氧发酵，发酵罐由蒸汽管道、空气管道、加料出料管道等组成，在实验之前必须先对发酵罐进行空消。

谷氨酸产生菌是代谢异常化的菌种，对环境因素的变化很敏感，在适宜的培养条件下，谷氨酸产生菌能够将50％以上的糖转化成谷氨酸，而只有极少量的副产物。

如果培养条件不适宜，则几乎不产生谷氨酸，仅得到大量的菌体或者由发酵产生的乳酸、琥珀酸、а－酮戊二酸、丙氨酸、谷氨酰胺、乙酰谷氨酰胺等产物。

生产上的中间分析只测定一些主要数据，只能显示微生物代谢的一般概况而不能反映细微的生化变化。

因此，进一步完善生化分析项目，从生化角度对发酵进行控制，从而确定最适宜的工艺条件是提高发酵水平的重要课题之一。