谷氨酸发酵车间的物料衡算
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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%601801000
31m 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)=1.5V
1
+1V
2
=12+0.4=12.4(kg)
(九)、硫酸镁用量:
0.4V
2+0.6V
1
=0.16+4.8=4.96(kg)
(十)、消泡剂耗用量:
0.4V
1
=3.2(kg)
(十一)、玉米浆耗用量:
15V
2
=6(kg)
(十二)、硫酸锰耗用量:
0.002V
2
=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
/kg
1360 61200000 1885454.5 二级种培养用糖量
/kg
16 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
/kg
12.4 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=Q
1
+Q
2
+Q
3
————————(2-2)
∑Q
出=Q
4
+Q
5
+Q
6
+Q
7
————————(2-3)
∑Q
损=Q
8
————————(2-4)
式中Q
1
—物料带入的热量(kJ)
Q
2
—由加热剂(或冷却剂)传给设备和所处理的物料的热量(kJ)
Q
3
—过程的热效应,包括生物反应热、搅拌热等(kJ)
Q
4
—物料带出的热量(kJ)
Q
5
—加热设备需要的热量(kJ)
Q
6
—加热物料需要的热量(kJ)
Q
7
—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+Q
2
+Q
3
=Q
4
+Q
5
+Q
6
+Q
7
+Q
8
值得注意的是,对具体的单元设备,上述的Q
1~Q
8
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。连续灭菌和发酵工序热量衡算计算指标(以淀粉质为原料)
计算指标见表2.1。