400吨年L-谷氨酰胺生产工艺的设计说明书
年产50000吨谷氨酸钠工厂工艺设计
1.原料准备
谷氨酸钠的生产原料主要包括L-谷氨酰胺、氨碱和盐水。
其中，L-
谷氨酰胺是通过微生物发酵得到的，氨碱可以通过转换氨气和盐酸得到。
2.反应方程式
谷氨酸钠的生产反应方程式为：L-谷氨酰胺+氨碱→谷氨酸钠+水
3.工艺流程
（1）原料准备：确保原料的质量符合要求，按照一定比例准备好L-
谷氨酰胺、氨碱和盐水。
同时，还需要准备一定量的辅助剂。
（2）反应：将L-谷氨酰胺和氨碱加入反应釜中，并根据反应温度和
反应时间的要求进行控制。
反应釜需要具备搅拌功能，以保证反应物均匀
混合并促进反应的进行。
（3）沉淀：当反应完全进行后，需要进行沉淀操作。
此时，产物谷
氨酸钠不溶于水，会沉淀到底部。
通过控制釜内的温度和压力，可以促进
沉淀的进行。
（4）分离：将上述沉淀物与溶液进行分离，一般通过过滤或离心等
方法来实现。
分离后，得到的谷氨酸钠产物需要经过冷冻干燥或融化结晶
等工艺来提高纯度。
（5）干燥和包装：对谷氨酸钠进行干燥，以去除其中的水分。
随后，将干燥后的产物进行称量和包装，以备销售和使用。
50吨L-谷氨酸生产车间设计
目录1文献评述 (2)1.1产品概述 (2)1.1.1名称 (2)1.1.2 产品规格及标准 (2)1.1.3理化性质 (2)1.1.4产品用途 (2)2、工业生产方法的选择和论证 (3)2.1L-谷氨酸生产方法的选择与确定 (3)2.1.1传统工艺中L-谷氨酸的生产方法有两种：合成法和发酵法。
(3)2.1.2谷氨酸的生产工艺流程 (4)2.2主要生产原料的选择 (4)2.3谷氨酸发酵生产中的生产菌种及培养基 (5)2.3.1菌种 (5)2.3.2培养过程 (5)2.4L-谷氨酸生产过程中的反应历程 (6)2.4.1谷氨酸发酵原料的处理 (6)2.4.2淀粉水解糖的制备 (6)2.5发酵工段 (8)2.5.1发酵机制 (8)2.5.2谷氨酸生物合成调节机制 (9)2.5.3控制细胞膜的渗透性 (9)2.5.5培养基的灭菌 (9)2.5.6发酵阶段 (9)2.5.7在发酵过程中条件的控制如下 (10)2.6谷氨酸的提取 (10)3、计算书 (11)3.150T/A L-谷氨酸工厂发酵车间的物料衡算 (11)3.1.1L-谷氨酸发酵工艺流程示意图（见附图1） (11)3.1.2工艺技术指标及基础数据 (11)3.1.3发酵车间的物料衡算 (12)3.1.450t/aL-谷氨酸发酵车间的物料衡算表 (14)3.250T/A L-谷氨酸发酵车间热量衡算 (15)3.2.1蒸汽消耗量计算 (15)3.2.2冷却水用量计算 (15)3.2.3耗电用量计算 (16)4食品安全与生产安全 (16)5参考文献 (18)6致谢 (18)年产50吨L-谷氨酸的工艺设计1文献评述1.1产品概述1.1.1名称学名：L-谷氨酸-水化合物；商品名：L-谷氨酸。
因L-谷氨酸起源于小麦，故俗称麸酸。
英文名：Monosodium L-glutamate其它名称：L-2-Aminoglutaric acid, H-Glu-OH, L-glutamic acid, L(+)-glutamic acid, H-L-Glu-OH, S-2-Aminopentanedioic acid1.1.2 产品规格及标准结构式：分子式C6H14N4O2.C5H9NO4分子量321.331.1.3理化性质L-谷氨酸为白色鳞片状晶体。
L—谷氨酰胺制备SOP
1. 目的
规范L-谷氨酰胺配制的操作
2. 范围
L—谷氨酰胺的配制
3. 职责
3.1. 质量管理部：负责本规程的起草。
3.2. 质量管理部QC：负责本规程的操作
3.3. 总经理：负责本规程的审批
4. 定义
无
5. 引用标准
无。
6. 材料
6.1. 仪器设备
无
6.2. 器械、用具
6.2.1 粉剂谷氨酰胺
6.2.2 500ml量筒
6.2.3 蒸馏水或超纯水
6.2.4 称量纸
7. 流程图
无
8. 内容
8.1．L-谷氨酰胺 12.0克
溶于400毫升去离子水中。
8.2．充分溶解后负压过滤除菌。
8.3．分装10ml/瓶
8.4．-20℃贮存,此液不加在母液里，在配使用液时加入。
9. 注意事项
9.1．称量准确
9.2．不要使用过期的试剂
10. 附录及派生记录
无
11. 相关文件
无
12. 修订记录。
吨谷氨酸生产车间设计
吨谷氨酸生产车间设计引言吨谷氨酸（Tons of Glutamic Acid，简称TGA）是一种重要的生化工业原料，广泛应用于食品添加剂、药品、化妆品等领域。
为了提高吨谷氨酸的生产效率和质量稳定性，设计一个合理的生产车间是至关重要的。
本文将从工艺流程、生产设备、空间布局和安全要求等方面，对吨谷氨酸生产车间进行设计。
工艺流程吨谷氨酸的生产工艺流程包括发酵、提取、结晶和干燥等步骤。
1.发酵：通过将发酵菌种添加到培养基中，进行发酵反应，产生吨谷氨酸。
发酵过程需要具备温度、pH值和氧气供应等控制参数。
2.提取：将发酵液进行离心分离，得到产物和废液，废液进行后续处理，产物则继续下一步工艺。
3.结晶：将产物进行结晶处理，以提高纯度。
4.干燥：将结晶产物进行干燥处理，得到最终产品。
生产设备吨谷氨酸生产车间需要配备以下生产设备：1.发酵罐：用于进行发酵反应的设备，应具备良好的温度、pH值和通气控制能力。
发酵罐应该采用不锈钢材质，易于清洁和消毒。
2.离心机：用于发酵液的分离，将产物和废液分离。
3.结晶设备：用于结晶处理，提高产物纯度。
4.干燥设备：将结晶产物进行干燥，得到最终产品。
常用的干燥设备包括喷雾干燥机和气流干燥机等。
5.控制系统：车间需要配备自动控制系统，实时监测和调节温度、pH值和氧气供应等参数，保证生产过程的稳定性和质量。
空间布局吨谷氨酸生产车间的空间布局应充分考虑工艺流程和材料流动。
一般而言，可分为原料存储区、发酵区、提取区、结晶区和成品存储区等区域。
1.原料存储区：用于存放吨谷氨酸的原料，如糖、氮源和盐等。
应有适当的容量和防潮、防火设施。
2.发酵区：设置发酵罐，应保证充足的工作空间和通风设备，以及相应的供电、水源和废液排放设施。
3.提取区：设置离心机和相关处理设备。
离心机需要具备良好的稳定性和防护措施，同时保证提取过程的无菌性。
4.结晶区：设置结晶设备，应具备良好的操作空间和通风设备，结晶过程需要精确控制温度和湿度。
谷氨酰胺转氨酶生产工艺流程
谷氨酰胺转氨酶生产工艺流程英文回答：The production process of glutamine transaminase involves several key steps to ensure the efficient andhigh-quality production of the enzyme.1. Strain selection: The first step in the production process is the selection of a suitable microbial strain for the production of glutamine transaminase. This involves screening various strains for their ability to produce high levels of the enzyme and their compatibility with the production process.2. Seed culture preparation: Once a suitable strain has been selected, a seed culture is prepared to inoculate the production fermenter. This involves growing the microbial strain in a small-scale culture to increase the biomass before transferring it to the production fermenter.3. Fermentation: The seed culture is then transferred to the production fermenter, where the cells are allowed to grow and produce the glutamine transaminase. The fermentation conditions, including temperature, pH, and oxygen levels, are carefully controlled to optimize enzyme production.4. Harvesting and extraction: After the fermentation is complete, the cells are harvested, and the glutamine transaminase is extracted from the cell mass. This may involve cell disruption, followed by purification and concentration of the enzyme.5. Formulation and packaging: The final step in the production process is the formulation of the glutamine transaminase into a suitable product form, such as a liquid or lyophilized powder, and its packaging into the final product containers.中文回答：谷氨酰胺转氨酶的生产工艺涉及几个关键步骤，以确保高效和高质量的酶的生产。
L-谷氨酰胺
Biblioteka 应用及拓展 谷氨酰胺是一种条件必须氨基酸，是使物体 合成核酸、蛋白质、嘌呤、嘧啶的重要前体， 也是蛋白质合成分解的调节物，但是谷氨酰 胺由于本身不稳定，水溶性低，不能作为直 接药物，只能将其转化为稳定的衍生物才能 队人体起作用。
丙谷二肽（只有德国费森尤斯公司用合成法生产）
L-谷氨酰胺是哺乳动物血浆中含量最丰富的 一种游离氨基酸，是肾脏氨合成和肝脏尿素 合成的氮载体，是细胞内氨的清除剂和生物 合成许多重要物质的供体。
生产方法：化学法、发酵法、酶合成法
微生物发酵法机理：发酵条件的变更创造了有 利于合成氨酰胺的环境，谷氨酸生产菌内的 Gln合成酶活力增加，而催化分解为谷氨酸的 Gln酶活力收到抑制，从而Gln大量积累生成， 谷氨酸的生成量减小。另一方面，由于细胞外 环境的影响，Gln易从细胞中分泌出来，积累 在发酵液中。而谷氨酸渗透性减小，滞留在细 胞内，从而使转化得以实现。 微生物发酵法优点：反应条件温和，操作简便， 产品原料丰富且成本低，无公害，能完成一些 化学合成难以完成的反应，产品纯度高，适于 作为药物使用。
不以 同谷 具氨 体酸 分与 析谷 。氨 酰 胺 的 发 酵 工 艺
碳源：葡萄糖 糖蜜（含Fe离子） 氮源：无机氮 铵盐 尿素（与玉米浆有协同作 用） 氨水
有机氮提供生长因子和生物素
生物素：生物素过多时，菌体生长繁殖速度快， 耗糖多，PH降低（产生乳酸），谷氨酰胺产量 低；不足时，菌体生长缓慢，耗糖慢，发酵周 期长，谷氨酰胺产量低 温度：最适生长温度不一定是最适生产温度 最适生产温度也是酶最适温度
生长温度（30-32℃） 生产温度（30±0.5℃）
PH：主要影响酶的活性和菌的代谢。
谷氨酰胺转氨酶生产工艺流程
谷氨酰胺转氨酶生产工艺流程英文回答：The production process of glutamine transaminase involves several key steps to ensure high yield and purity of the enzyme. The process typically begins with the selection and cultivation of a high-yield strain of microorganism, such as Escherichia coli or Bacillus subtilis, which are commonly used for glutamine transaminase production. The microorganism is then cultured in a suitable growth medium under controlled conditions of temperature, pH, and aeration to promote enzyme production.Once the microorganism has reached the desired growth phase, the cells are harvested and the enzyme is extracted and purified. This typically involves cell disruption to release the intracellular enzyme, followed by various purification techniques such as chromatography, ultrafiltration, and precipitation. These steps help to remove impurities and concentrate the enzyme to the desiredlevel of purity.After purification, the enzyme is typically stabilized and formulated into a final product that is suitable for storage and use. This may involve the addition ofstabilizing agents, lyophilization, and packaging into appropriate containers.Overall, the production process of glutamine transaminase requires careful attention to detail at each step to ensure the final product meets quality and purity standards.中文回答：谷氨酰胺转氨酶的生产工艺通常涉及几个关键步骤，以确保酶的高产量和纯度。
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学号：********常州大学毕业设计说明书（2014届）题目400吨/年L-谷氨酰胺生产工艺的设计学生蒋宏伟学院制药与生命科学学院专业班级生工101校内指导教师王利群专业技术职务副教授二○一四年六月年产400吨L-谷氨酰胺生产工艺的设计摘要：L-谷氨酰胺是构成人体蛋白质所必需的20种氨基酸之一。
作为体内游离氨基酸中含量最丰富的条件氨基酸，L-谷氨酰胺主要储存在脑、骨骼肌和血液中，且具有很广泛的生理作用。
比较目前国际国内各种L-谷氨酰胺生产方法和工艺流程之后，我们选择黄色短杆菌ATCC14067SG R突变株发酵生成L-谷氨酰胺，发酵液经絮凝和过滤后，进入活性炭柱脱色，接着进行第一次浓缩结晶，晶体溶解后进行电渗析脱盐，再利用D330树脂进行离子交换，洗脱液输送至浓缩结晶罐中，进行第二次浓缩结晶，通过过滤得到晶体，晶体干燥后得到L-谷氨酰胺成品，总提取率为73%。
本设计在查阅大量资料的基础上，进行了工艺物料计算、能量衡算、设备选型、管道计算、投资估算及经济分析，结果表明总投资为1999.32万元，投资回收期为3.41年。
在此基础上，还绘制了物料流程图、带控制点工艺流程图、车间平面布置图和主要设备条件图。
关键词：L-谷氨酰胺；发酵法；工艺设计；经济分析IThe design of 400T/a L-glutamine production processAbstract: L-glutamine is one of the 20 essential amino acids in constituting human proteins. As the most abundant essential amino acids of free amino acids in human body, L-glutamine is mainly stored in the brain, skeletal muscles, blood and it has a wide range of physiological effects. After comparing the current international and domestic L-glutamine producing methods and processes, a mutant strain of Brebvibacterium (Brebvibacterium ATCC14067SG R) was chosen to fermente L-glutamine.After flocculation and filtration, fermentation broth was transport into active carbon column to decolor, then the eluent was processed by concentration and crystallization for the first time. After the crystals dissolved, electrodialysis desalinization was carried out. the reaction fluid was absorbed by ion exchange resin D330. Then the eluent with L-glutamine was transported to the concentration crystal tank for the second concentration and crystallization. Filter to get crystals, dry, get finished product L-valine.The overall yield is 73%.In this paper, the material balance, the energy balance, equipment selection,pipeline calculation,investment estimate and economic analysis were conducted based on a large number of documents and papers about L-valine production. The financial analysis and evaluation indicated that the total investment is RMB 19.9932 million yuan and the investment returm period is 3.41 years. Based on above calculation and analysis, a material flow chart, a process chart with control points, a floor plan of workshop and a installation of major equipment were drawn.Key words: L-glutamine; Fermentation; Process Design; Economic AnalysisI I1 总论 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 设计地区的自然条件 (1)1.2.1 地貌、地质 (1)1.2.2 水位 (1)1.2.3 气候 (1)1.3 生产方法，流程特点，技术的先进性和经济合理性 (2)1.3.1 生产方法 (2)1.3.2 流程特点 (2)1.3.3 技术的先进性和经济合理性 (3)1.4 车间的组成 (4)1.5 生产制度 (4)1.6 车间内水电汽气等公用工程，辅助工程需要量 (4)1.7 经济分析主要结论 (4)2 文献评述 (4)2.1 简史概述 (4)2.2 工业生产方法的选择和论证 (5)2.2.1 化学合成法 (5)2.2.2 酶促合成法 (5)2.2.3 发酵法 (5)2.3 产品的发展前景 (6)3 工艺叙述部分 (6)3.1 设计的生产方法及生产流程的选择与论证 (6)3.1.1 生产菌种的选择与论证 (6)3.1.2 分离纯化工艺的选择与论证 (7)3.2 本设计工艺生产方法简述 (7)3.3 原料，产品，副产品的技术条件 (7)4 原材料，动力（水、电、汽、气等）消耗定额及消耗量 (8)4.1 原材料消耗定额及消耗量表 (8)4.2 动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗量 (9)5 定员 (10)6 环境保护及职业安全卫生 (10)6.1 三废排放和处理方法 (10)6.1.1 废渣处理 (10)6.1.2 废气处理 (11)6.1.3 废水处理 (13)6.2 安全技术 (13)6.3 建筑措施及设备布置 (14)6.4 电器设备 (15)6.5 工艺控制措施 (15)6.6 其他管理措施及通风设施 (15)6.7 职业安全 (16)7 投资估算及经济分析 (16)7.1 总投资估算 (16)7.1.1 工程费用 (16)7.1.2 其他费用 (18)7.1.3 预备费用 (18)7.1.4 专项费用 (18)7.2 产品单位成本估算 (19)7.2.1全年原料成本 (19)7.2.2 工资及附加费 (20)7.2.3 设备折旧费、维修费 (20)7.2.4 车间管理费 (20)7.2.5 企业管理费 (21)7.2.6 工厂成本 (21)7.2.7 销售费用 (21)7.2.8 增值税 (21)7.3 流动资金 (22)7.4 所得税 (22)7.5 全年利润 (23)7.6 投资回收期 (23)7.6.1 静态分析法 (23)7.6.2 动态分析法 (23)8 结论 (24)9 参考文献 (24)10 致谢 (25)附录 (26)1 总论1.1 设计依据根据常州大学毕业设计任务书，本课题是年产400吨L-谷氨酰胺生产工艺的设计，每年生产300天。
需主要完成发酵罐、种子罐、泵、贮罐等设备的计算以及生产车间的设计。
生产车间设计的好坏决定了能否有良好的操作条件，使生产正常、安全的运行，以及对建设投资、经济效益等都有着极大的影响。
车间主要的设计依据有：（1）《总图制图标准》（GB/T 50103-2001）；（2）《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）；（3）过程检测和控制系统用文字代号和图形符号（HG 20505-92）；（4）工业企业厂界噪声标准（GB 12348-90）；（5）自动化仪表选型规定（HG 20507-92）；（6）防静电事故通用导则（GB 12158-90）；（7）工业管道工程施工及验收规范（GBJ 235-82）；（8）建筑设计防火规范（GBJ 16－87）；（9）石油化工企业工艺装置设备布置设计通则（SHJ 11－89）。
1.2 设计地区的自然条件建设地点位于常州市郊区，常州有着十分优越的区位条件和便捷的水陆空交通条件，市区北临长江，南濒太湖，沪宁铁路、沪宁高速公路、312国道、京杭大运河穿境而过。
全市水网纵横交织，连江通海。
该地区自然环境优越，空气清新，气候湿润，空气湿度符合空气预处理对空气的要求；环境温度适宜符合发酵生产要求；水资源丰富，便于发酵生产；地处平原，产房设于郊区，环境污染小，交通便利，原料采购方便且价格低廉。
1.2.1 地貌、地质常州地处长江三角洲平原，地形平坦，地面标高一般在4-5.5米（青岛标高）。
工程地址条件较好，土质主要为黏土、亚黏土和沙性土地，土层较厚，地基承载力一般为150-170kPa。
1.2.2 水位设计常年水位（青岛标高）2.7米，设计最低水位0.6米，最高洪水水位4.1米。
1.2.3 气候常州气候属于北亚热带海洋性季风气候，四季分明，温和湿润，年平均气温18.4℃。
夏季一般最高气温35℃，冬季一般最低气温-2℃。
夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为西北风。
年平均总降雨量：1074mm；年平均湿度：78%；常年最大积雪深度：22cm；常年最大冻土深度：12cm；常年平均雷暴日数：34.2天；全年无霜期：250天；常年平均风速：2.5m/s；常年最大风速：11.5m/s（10年平均）。
1.3 生产方法，流程特点，技术的先进性和经济合理性1.3.1 生产方法采用黄色短杆菌ATCC14067SG R突变株进行液体发酵，絮凝过滤、电渗析脱盐、阴离子交换柱、结晶相耦合的方法提取。
1.3.2 流程特点1.3.2.1 发酵工段流程特点图1 发酵法生产L-谷氨酰胺发酵工段工艺流程图[1]以黄色短杆菌ATCC14067为亲本菌株，利用亚硝基胍（NTG）对其进行诱变处理后，在不同浓度磺胺胍的基本培养平板上筛选得到SG抗性突变株。