年产10万吨柠檬酸厂糖化发酵车间的设计Word下载.docx
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年产10万吨柠檬酸厂糖化发酵车间的设计Word下载.docx
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通过全厂物料衡算、车间热量衡算,确定糖化、发酵车间主要设备发酵罐、种子罐、车间管道的设计和选型以及全厂及车间布置。
本设计还包括发酵罐,全厂平面图,车间平面布置图,工艺流程图。
关键词:
薯干深层好氧发酵黑曲霉柠檬酸设备设计和选型
Annualoutputof100,000tonscitricacidplantsaccharificationfermentation,fermentationplantdesign
ABSTRACT
Thedesignofrawmaterialsusedpotatofermentation,simplypotatomills,water-paste,addingasmallamountofdirectα-amylaseliquefaction,sterilization,cooling,fermentationcanbevaccinated.Preparationofcitricacidnormallyusedasrawmaterialsdriedpotato.Potatomoisturecontentof10%to15%,about70percentofstarch,proteinabout6percent.Potatorawmaterialsintheproteincanbeusedassourceofnitrogenforcellgrowth.Potatorawmaterialscontainingiron,magnesium,potassium,calciumofinorganicsalt,optionalblackAspergillusnigerC0527isnotsensitivetotheseingredients,itneednotdoanypretreatmentoftherawmaterials.
Thedesignofagoodgasliquidsdeepfermentation,drycalciumcitrateextractiontechnologyproduction.Thetwomethodsaremorepopulardomesticproductionmethods,hasagreatdealofpracticalexperience,easytooperate,therisksmall.Asthedesignforthesaccharificationandfermentationworkshopthedesign,thetwoworkshopsfocusedontheprocess,theselectionofequipment.Throughthewholeplantmaterialbalance,energybalanceworkshop,identifiedglycosylation,fermentationworkshopmajorequipmentfermenter,seedtanks,pipelinesandworkshopsinthedesignandselection.Andthewholeplantandfacilitylayout.
ThedesignalsoincludesFermentor,Thefactoryplan,Shopfloorplan,FlowChart.
Keywords:
PotatoDeep-seatedaerobicfermentationAspergillusnigerCitricacidEquipmentDesignandSelection
摘要……………………………………………………………………Ⅰ
ABSTRACT…………………………………………………………...Ⅱ
1.引言……………………………………………………………...........1
1.1柠檬酸的性质和用途……………………………………………………..1
1.2柠檬酸的来源和发展情况………………………………………………..1
2.生产工艺…………………………………………………………………..2
2.1生产方法…………………………………………………………………..2
2.2生产流程…………………………………………………………………..2
2.3操作工艺…………………………………………………………………..3
2.3.1原料的处理……………………………………………………………...3
2.3.2发酵工序...............................……………………………………………3
2.3.3醪液处理工序…………………………………………………………...3
2.3.4提取工段………………………………………………………………...3
2.3.5精制工段………………………………………………………………...4
3.工艺计算书………………………………………………………………..5
3.1物料衡算…………………………………………………………………..5
3.1.1工艺技术指标及基础数据……………………………………………...5
3.1.2原料消耗计算(基准:
1吨成品柠檬酸)………………………………5
3.1.3发酵醪量的计算………………………………………………………...6
3.1.4接种量…………………………………………………………………...6
3.1.5液化醪量的计算………………………………………………………..6
3.1.6成品柠檬酸……………………………………………………………...6
3.1.7淀粉质原料年产10万吨一水柠檬酸厂总物料衡算………………….7
3.2热量衡算…………………………………………………………………..7
3.2.1液化热平衡计算………………………………………………………...7
3.2.2发酵过程中的蒸汽耗量的计算………………………………………...8
3.2.3发酵过程中的冷却水耗量计算……………………………………….10
3.2.4发酵过程中的无菌空气耗用量的计算……………………………….10
4.糖化车间设备设计与选型…………………………………………......12
4.1调浆桶的选型……………………………………………………………12
4.2喷射加热器的选型………………………………………………………12
4.3液化维持罐的选型………………………………………………………13
4.4板式换热器的选型………………………………………………………13
5.发酵车间设备设计与选型…………………………………………......15
5.1发酵罐的选型…………………………………………………………....15
5.1.1发酵罐容积和台数的确定……………………………………………15
5.1.2主要尺寸的计算………………………………………………………16
5.1.3发酵罐冷却面积的计算………………………………………………16
5.1.4发酵罐搅拌器的设计…………………………………………………17
5.1.5发酵罐设备结构的工艺设计…………………………………………18
5.1.6发酵罐设备材料的选择………………………………………………20
5.1.7发酵罐壁厚的计算……………………………………………………20
5.1.8发酵罐接管设计……………………………….....................................21
5.1.9发酵罐支座的选择…………………………………………………….22
5.2种子罐的选型……………………………………………………………22
5.2.1种子罐容积和数量的确定……………………………………………22
5.2.2种子罐主要尺寸确定…………………………………………………22
5.2.3种子罐型号确定………………………………………………………23
5.3贮罐选型…………………………………………………………………23
5.3.1发酵成熟醪贮罐……………………………………………………….23
5.3.2硫酸銨贮罐…………………………………………………………….23
6.全厂及车间布置………………………………………………….....25
结论……………………………………………………………………26
参考文献………………………………………………………………27
谢辞……………………………………………………………………28
1引言
1.1柠檬酸的性质和用途
柠檬酸,学名为2-羟基-丙烷三羧酸,结构式为:
OH
│
HOOC─CH2─C─CH2─COOH。
柠檬酸在自然界中分布很广,主要存在于柠檬、柑橘等。
┃柠檬酸具有宜人风味、高的水溶性和强的金属螯合力,长
COOH期以来占据食用酸味剂70%左右的市场份额,除可口可乐
和纯果汁以外,几乎所有的饮料(包括固体和液体)都使用柠檬酸作为酸味剂,通常的添加量为0.25%-0.4%(m/m)。
此外,食品加工和奶制品也添加柠檬酸或柠檬酸盐。
据不完全统计,使用柠檬酸的食品或药品(如化学药的枸橼酸盐)约有上千种之多。
柠檬酸除用于食品和医药工业外,最大的用途是代替三聚磷酸钠作为洗涤剂的助洗剂,20世纪90年代初,国外还有人发现柠檬酸加入混凝土中可作为一种“减水剂”,并能提高混凝土的凝固强度。
可以认为,柠檬酸早已成为现代食品、医药业、日化行业及其他工业的通用原料[5]。
1.2柠檬酸的来源和发展情况
1784年瑞典科学家Scheele首次从柠檬汁中结晶出固体柠檬酸。
1860年意大利开始用添加石灰乳的方法从果汁中得到柠檬酸,从而进行了工业化生产。
直到20世纪初,柠檬酸主要是从柠檬中提取产量很低,主要应用于食品工业和洗涤剂,主要产地以意大利的西西里岛为主。
1893年德国微生物学者Wehmer发现一种青霉能够积累柠檬酸,但未能实现工业化生产。
1917年,美国学者Currie发现了一株产柠檬酸的黑曲霉,并通过美国的Pfizer(辉瑞)公司于1923年采用浅盘发酵实现了工业化生产,原料主要是糖蜜。
1952年,美国的Miles公司首先成功地采用液体深层发酵工业化规模生产柠檬酸。
由于这种新工艺比传统的浅盘工艺有更多的优越性,因而推动了世界柠檬酸工业的迅速发展,深层发酵法也成为柠檬酸发酵生产的主要工艺。
到2000年,全球柠檬酸的年生产能力在90万吨以上,并一直保持比较平稳的发展速度[5]。
我国柠檬酸发酵工业在1949年以前是
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