1、沈 阳 化 工 大 学本 科 毕 业 设 计题 目： 年产 2.2 万吨味精工厂初步工艺设计 院 系： 环境与生物工程学院 专 业： 生物工程 论文提交日期： 2011 年 6 月 24 日论文答辩日期： 2011 年 6 月 29 日毕业设计（论文）任务书生物工程 专业 07-02 班 学生：吴皓毕业设计（论文）题目：年产 2.2 万吨味精工厂初步工艺设计。毕业设计（论文）内容：味精生产工艺流程的物料衡算、热量衡算、水衡算以及味精生产主要工艺流程工序的设计、设计味精生产的主要设备（发酵罐）的设计。毕业设计（论文）专题部分：味精生产的工艺设计和发酵罐的设计。起止时间： 2011 年 3 月-2
2、011 年 6 月指导教师： 签字 年 月 日教研主任： 签字 年 月 日学院院长： 签字 年 月 日年产 2.2 万吨味精工厂初步工艺设计摘 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
3、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% MSG 68.75 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
4、参数为：高度为 9.54m，罐体总高 14.41m，罐身厚度 14mm，封头壁厚 16 mm，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；
5、工艺设计; 发酵罐;Annual production capacity of 22000 tonsof monosodium glutamate factory preliminary process designAbstractThe design is an annual output of 22,000 tons of monosodium glutamate for material balance calculation , heat balance calculation, water balance calculation and the selection calculati
6、on of fermentor, 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 material balance calculat
7、ion , heat balance calculation, water balance calculation and the selection calculation of fermentor, and mapped the structure of fermentation tank, fermentation process with control point map, the factory floor plan , saccharification process map and the process map of extraction and purification .
8、 The result of the design and the destination of the process is to conceive a high yield, low energy consumption and the production of small pollution MSG plant modernization. This design is to get the feasible data through the four phase calculation, including the material balance calculation , hea
9、t balance calculation, water balance calculation and the selection calculation of fermentor, based on which we chose the factory of suitable fermentation production equipment and the reasonable technological processes to produce, in order to improve the quality and output and to low the cost at the
10、same time, both giving the reasonable theory base to the progress of factory production of monosodium glutamate and providing the data support to the environment protection and sustainable development .So, the factory preliminary process design is comparative necessary.After a series of calculation,
11、 we gain the following important data required for this design: the mass of the 100% MSG with corn starch as raw material is 68.75 t, the mass of 86% corn starch is 102.12t, the number of tank needed to work is 2, which demands of 2 times of filling.This design adopts 7 mechanical agitated fermentor
12、 with the nominal of 200m to ferment, with 6 operating a day.This kind of fermentor technical parameters is as follow : The height is 9.54mm, the main height of can body is 14.41mm, the thickness is14 mm, the thickness of end socket is16 mm, the revolving speed is 140r/min, the shaft power is2156 kw
13、, the working pressure inside the tank is 0.15MPa. The total quantity of steam is330.4 t/d, the average is 13.8t/h, peak consumption is36.9 t/h. the fresh water is2766.1 t/d, secondary water is15413 t/d, condensed water130.1 is t/d, draining water a day is 15256t. Then, we accomplish the design.Beca
14、use of being curbed by the theory calculation and the process data, this design is only to guide the actual production, its practical applicability is waited to being further test and research. Key Words： MSG; Fermentation ; Process Design ; Fermentor;目录摘要Abstract引言 .21文献综述 .21.1 味精的理化性质 .21.2 味精生产常
15、用设备及常用菌种 .31.3 味精的生产方法 .31.3.1 蛋白质水解法 .31.3.2 合成法 .31.3.3 发酵法 .41.4 我国未经发展现状及方向 .41.5 本设计的意义及目标 .42全场设计概论 .62.1 味精的设计依据及主要技术参数 .62.1.1 味精的产品规格 .62.1.2 味精工厂设计的主要技术参数 .72.2 味精生产预采用的工艺流程 .83.基础恒算 .93.1 物料恒算 .93.1.1 生产过程的总物料衡算 .93.1.2 制糖工序的物料衡算 .113.1.3 连续灭菌和发酵工序的物料衡算 .133.1.4 谷氨酸提取工序的物料衡算 .153.1.5 精制工序
16、的物料衡算 .163.2 热量衡算 .183.2.1 液化工序热量衡算 .183.2.2 糖化工序热量衡算 .203.2.3 连续灭菌和发酵工序热量衡算 .203.2.4 谷氨酸提取工序冷量衡算 .243.2.5 谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算 .253.2.6 干燥过程的热量衡算 .273.2.7 生产过程耗用蒸汽衡算汇总 .294.水平衡 .304.1 糖化工序用水量 .304.2 连续灭菌工序用水量 .304.3 发酵工序用水量(使用新鲜水) .304.4 提取工序用水量 .314.5 中和脱色工序用水量 .314.6 精制工序用水量 .314.7 动力工序用水量 .324.8 用水
17、量汇总 .325.发酵罐及其附属设备 .345.1 罐体 .345.1.1 罐体主要尺寸比例 .345.1.2 罐的容积计算 .355.2 搅拌器和挡板 .375.2.1 搅拌器 .375.2.2 档板 .395.3 空气分布装置 .395.4 罐的换热装置 .395.4.1 罐的换热装置的形式 .395.4.2 换热面积的计算 .405.5 轴封装置，联轴器和轴承 .415.5.2 联轴器和轴承 .425.6 消 泡 装 置 .425.7 传 动 装 置 .435.8 溶氧速率和溶氧系数 .435.8.1 溶氧系数的计算 .435.8.2 溶氧系数的换算 .445.9 发酵罐技术性能表 .45参考文献致谢
