年产10000吨味精项目工厂设计要点
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
工厂设计
设计题目:年产10000吨味精项目工厂设计
20010年6月18日
目录
十一、经济效益和社会效益的初步估计...............................- 4-
第一章项目建议书
项目名称:年产1万吨味精项目工厂设计
承办单位:鲁东大学生命科学学院
拟建地点:山东省潍坊市昌乐县经济开发区
项目负责人:
一、项目建设的背景和意义
味精,也称味素,因味精起源于小麦,俗称麸酸钠、谷氨酸钠。
味精在化学上称为谷氨酸钠,是一种无色至白色的柱状结晶或白色结晶性粉末,有很浓的鲜味,其前体物质之一的谷氨酸是人类食物和人体蛋白质的重要成分。
在天然食品中,它比同一种蛋白质的其他氨基酸往往高出1~20倍。
成年人普通的一日三餐都需要摄入较多的谷氨酸,因为在人体各部分组织器官中,谷氨酸占的比例十分令人瞩目。
例如,血液中的谷氨酸占游离氨基酸的33%,肝脏中占14%,在大脑神经系统的灰质蛋白质和白质蛋白质中分别占24.9%和26.8%。
由此看来,一个机体正常的人每天在菜肴中适量放些味精,是不会有危害的,至于味精致癌、致畸或突变更是无从谈起。
美国实验生物学会经过10年的调查研究,宣布味精是一种安全的调味品,列入了“实际无毒”的行列,并指明按现行量使用,对成人的确毫无损害。
随着食品行业的发展以及人们生活水平的提高,在许多普通食品中都能够找到味精的踪迹,味精的需求量会越来越大,所以,建设味精厂是十分必要的。
二、产品需求初步预测
1、国际味精需求市场分析
在国际市场上,味精的消费主要集中在日本、东南亚、非洲等地,最近几年欧洲和南美洲等地的味精需求量也开始出现增长势头, 国际市场对味精的需求也不断增加,味精行业的发展平稳向上。
日本、韩国、东南亚等国家和地区人均味精消费较高。
2、国内味精需求市场的分析
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1000克左右。
就国内市场来讲,味精的主要消费群体在城市,城市居民年消费量占到总产量的70%以上,农村市场的发展潜力巨大,随着农村人口收入的增加,农民生活水平逐步提高,膳食结构进一步改善, 农村市场对味精的需求量会逐步增加。
昌乐县是潍坊、淄博、东营、日照等几大城市的交通枢纽,交通极为便利。
在其经济开发区建厂可谓得天独厚,不仅解决了产品的销售问题,也节省了产品的运输费用,且利用了当地的剩余劳动力。
该项目建成后,对于壮大当地的经济实力,推动地方经济的发展起到很大作用。
三、产品方案及拟建规模
(一)产品方案
计划年生产1万吨纯度为99%的味精,大包500g,小包200g,大包20袋装一箱,小包50袋装一箱。
每年工作日为300天,实行三班制,发酵周期:40-42小时,生产周期:48-50小时(二)生产工艺流程
味精的生产一般分为制糖、谷氨酸发酵、中和提取及精制等4个主要工序。
图1 味精生产总工艺流程图
(三)技术来源
由科研机构或学校获得。
四、厂址选择
昌乐县地处山东半岛中部,东经118.83°北纬36.69°,隶属山东省潍坊市,东邻海滨城市青岛,
西靠山东省会济南, 北离渤海、莱州湾80公里。
交通便利。
胶济铁路、济青高速公路、309国道及胶王路、潍九路,大沂路、昌大路贯穿境内,县内有3个火车站,公路总通车里程达到550公里;国际机场和海港码头均可在90分钟内到达,济南市和青岛市均可在70分钟内到达, 距青岛、济南机场各
150公里2刻钟即可到达潍坊机场。
气候条件适宜。
五、产品的销售
(一)销售方向
产品的销售主要面对华东地区市场,尽力打入国家及国际市场。
(二)销售方式
味精作为一种面向广大消费者的日用消费品,其营销理念和模式与以往有很大的不同。
就产品而言,小包装味精利润要高于大包装味精,但由于小包装味精的销售面向千家万户,品牌知名度非常重要,而品牌的建立不是一蹴而就的。
面对激烈的市场竞争,从现实情况出发,制定了如下的味精产品的市场战略:扬长避短,在迅速提高产品市场份额的基础上提高产品的利润率,先期以大包装销售为主,并逐步提高小包装生产和销售的比例;大包装以大消费客户、大的下游生产厂家为销售重点, 小包装以人口密集的城镇为发展重点,逐步树立产品品牌,逐步构建终端销售网络, 逐步开拓农村和海外市场。
六、主要原料、燃料、动力的供应
(一)原料供应
该项目地处黄淮海夏播玉米区,其秋季农作物主要是玉米,资源丰富, 供应充足,质优价廉,为味精生产提供了源源不断的工业原料。
其周边地区化工厂较多(如元利化工等)可提供发酵所用的辅料。
(二)水、电、热供应
该区毗邻潍坊发电厂,电力供应充足;厂内设有锅炉房,基本实现集中供热;该区水库,为该厂的生产需要提供丰富的水资源。
七、工厂组织及劳动定员
1.工厂组织
工厂实行总经理负责制,下设:生产部、营销部、财务部、人力资源部、科研部、后勤等部门
2.劳动定员
总经理1人、副总经理2人、部门主管4人、工人人数及分配为:人力资源部2人、总务部3人、财务部2人、产品开发部6人、销售部4人、客户服务部1人、质管部2人、设备技术部2人、生产车间90人、伙食科4人、传达室2人、警卫科6人。
工厂开始生产以后,采用3班倒的制度。
八、项目实施进度预测
该项目计划在20个月内完成,前半阶段主要进行工地规划、厂房设计及筹建、设备的购买;后半阶段主要进行设备的调试及招收员工。
具体进度如下:
2011.4-2011.7 进行工地规划、厂房设计并筹集资金
2011.7-2012.8 开始进行土建工程并考察订购设备
2012.8-2012.9 进行设备的安装调试
2012.9-2012.10 招聘员工进行培训并安排岗位
2012.10 正式投产
九、环境保护及三废处理
味精工厂的环境污染主要来自于生产废弃物,生产废水,生活污水,过路烟尘煤灰渣和机械噪音。
生产废弃物主要来自于包装材料的废弃物,生产废水主要来自于加工过程中的冷却,容器、设备、管道的清洗以及地板清洗等废水。
生活废水主要来自于食堂,卫生设备产生的污水。
锅炉烟尘和和煤灰渣主要产生于锅炉。
机械噪音主要来自于泵,制冷压缩,风机等设备
(一)废水处理
味精废水主要包括难降解的高浓度母液废水,冲罐及洗涤过程中排放的大量污水,属于中浓度污水,还含有部分冷凝水和冷却水,污染较轻。
处理高浓度的有机废水中取得了显著效果,一方面可以作为生化处理预处理手段,为后续生化处理减低负荷,同时可提高生化处理的效率;另一方面,可作为生化处理的后续手段,对于残余的不可生化的物质进一步去除,以保证废水达标排放甚至可能回用的指标要求。
(二)废气处理
发酵阶段会产生二氧化碳、水和发酵气味。
由于地势平坦开阔,空气的扩散能力较强,工厂周围没有居民区,所以发酵异味一般不会影响人们的正常生活。
(三)噪声控制
本厂噪声控制主要通过车间内壁隔音,吸音装置。
采用了精细设备仪器,提高装配质量,从而确保自根本上降低噪声。
高噪音设备安装了液压减震套筒。
员工进入车间操作一律配戴封闭式耳塞。
(四)废渣处理
锅炉的炉渣,可做制水泥的原料。
废水处理后底部的废渣可直接送化肥厂,或者供给农田。
(五)粉尘控制
锅炉产生的烟尘,通过除尘设备处理。
(六)生活垃圾
放入厂内密闭垃圾箱内后,由当地环卫部门定期统一收集。
十、投资估算及资金筹措方案
建设投资总额7200万元,其中设备购置费1127万元,占16%;安装工程费500万元,占7%;建筑工程费1200万元,占16.7%;其他基建费338万元,占4.69%。
流动资金2500万元,占34.7%,征地费1150万元,占16%。
资金筹措方案:通过银行贷款获得3200万元,自筹1000万元,寻找风险投资3000万。
十一、经济效益和社会效益的初步估计
项目建成后,年销售收入16200万元左右,交纳税金5346万元左右,利润总额2716.874万元左右。
回收期近三年。
该项目建成后,不但可以解决当地的玉米销售问题、劳动就业问题,还可以促进种植、机械、轻工、交通运输、商业等行业的发展。
十二、结论
随着味精厂的建立与发展,解决了玉米的深加工问题,需要更多的劳动力与技术人员,缓解了当地的剩余劳动力,增加了社会的稳定性。
此外,本厂为发展当地经济、增加国家税收将做出一定的贡献,而且能够带动其他行业的发展。
所以,该项目合理可行。
第二章厂址选择
本厂建在昌乐县经济开发区,该区近几年发展迅速,交通便捷,通讯便利,水资源丰实,能源
充足,基础设施配套,投资政策优惠,具有良好的投资环境。
一、建厂条件分析
昌乐县投资环境优越,投资政策优惠。
昌乐经济开发区区内商贸、加工、科研、娱乐、居住等功能设置合理,配套基础设施已全部达到“七通一平”的水平。
该项目地处黄淮海夏播玉米区,其秋季农作物主要是玉米,资源丰富, 供应充足,质优价廉,为味精生产提供了源源不断的工业原料。
其周边地区化工厂较多(如元利化工等)可提供发酵所用的辅料。
另外,该区毗邻潍坊发电厂,电力供应充足;厂内设有锅炉房,基本实现集中供热;该区水库,为该厂的生产需要提供丰富的水资源。
二、自然条件评价
昌乐县,位于山东半岛内陆,隶属山东省潍坊市,东距潍坊城区25公里,西界临朐、青州,南与安丘隔河相望,北与寿光接壤。
总面积1101平方公里,人口60万。
昌乐地理位置优越,交通十分方便,胶济铁路、济青高速公路从北部通过,济青、王潍两条公路干线横贯东西,县内公路四通八达。
昌乐位于环渤海经济圈与山东半岛城市群的交汇点,是山东半岛的交通枢纽和出入口,东距海滨城市青岛190公里,西距山东省会济南180公里。
昌乐县属东部暖温带季风型大陆性气候,四季分明,春季温暖,夏季湿润多雨,秋季凉爽,冬季寒冷干燥。
年平均气温12.6℃,降水量594.6mm,相对湿度65%,日照时数2421.3小时,无霜期
190天。
主要自然灾害为旱灾、涝灾、雹灾、风灾和低温连阴雨
三、原材料供应条件评价
该项目地处黄淮海夏播玉米区,其秋季农作物主要是玉米,资源丰富, 供应充足,质优价廉,为味精生产提供了源源不断的工业原料。
临近潍坊北部海洋化工区,能够提供优质辅料。
因此,这里有可靠、价格经济合理的原材料资源,可以保证该厂生产的连续性和稳定性。
四、燃料及动力供应评价
(一)燃料供应条件评价
该区燃料充足,价格便宜。
(二)电力条件评价
毗邻发电厂,电力供应充足。
(三)供水条件评价
毗邻水库,水资源丰富。
五、交通运输和通讯条件评价
这里环境幽雅,位置独特,昌乐地理位置优越,交通十分方便,胶济铁路、济青高速公路从北部通过,济青、王潍两条公路干线横贯东西,县内公路四通八达。
这里有发达的通讯网络,能及时获取外部信息。
六、环境影响评价
味精废水主要包括难降解的高浓度母液废水,冲罐及洗涤过程中排放的大量污水,属于中浓度污水,还含有部分冷凝水和冷却水,污染较轻。
采取了等离子放电产生臭氧联合超声波技术来处理味精废水。
该技术在处理高浓度的有机废水中取得了显著效果,一方面可以作为生化处理预处理手段,为后续生化处理减低负荷,同时可提高生化处理的效率;另一方面,可作为生化处理的后续手段,对于残余的不可生化的物质进一步去除,以保证废水达标排放甚至可能回用的指标要求。
发酵阶段会产生二氧化碳、水和发酵气味,由于地势平坦开阔,空气的扩散能力较强,再加上工厂周围
没有居民区,所以发酵异味一般不会影响人们的正常生活。
锅炉渣凝固后,再经过破碎,筛分,可制成渣砂和碎石作为混凝土的骨料或筑材料,另外,炉渣也可作为水泥的原材料。
本厂采用的环境保护标准有《污水综合排放标准》GB8978-1996;《工业企业厂界噪声标准》GB12348-1990;《地面水质量标准》GB-3838-1996;《环境空气质量标准》GB16297-1996。
另外,厂区建成后会适度扩大绿林面积,综合发展。
七、厂址最后选择
厂址最后选在昌乐县经济开发区,占地面积24000平方米。
第三章总平面设计
一、厂区总平面设计原则
1.主车间、仓库等应按生产流程布置,并尽量缩短距离,避免物料往返运输。
2.全厂的货流、人流、原料、管道等的输送应有各自线路,力求避免交叉,合理地加以组织安排。
3.动力设施应接近负荷中心。
4.生产区和生活区要分开。
5.总平面中要有一定的绿化面积,但又不宜过大。
6.厂区建筑物间距应按有关规范设计。
二、厂内建筑及技术经济指标
1.该厂的厂内建设情况见表3-1
表3-1 厂内建筑物面积一览表
建筑物名称建筑面积/平方米占地面积/平方米序
号
1 原料库20×50 1000
2 辅料库20×15 300
3 包装材料库20×15 300
4 生产车间50×100 5000
5 成品库50×20 1000
6 污水处理车间20×25 500
7 锅炉房20×10 200
8 行政楼20×30 600
9 宿舍楼20×30 600
食堂20×15 300
1
传达室5×5×2 50
1
1
配电室5×10 50
1
2
1化验室5×10 50
3
1
空气净化车间10×15 150
4
菌种培养室20×30 600 1
5
休闲中心20×40 800 1
6
总面积10500
2.技术经济指标见表3-2
表3-2 技术经济指标一览表
名称占地面积/平方米
厂区总面积24000
建筑物总面积10500
建筑物覆盖率43.75%
绿化面积7000
绿化率29.17%
厂区总平面布置图见附图一
第四章工艺设计
一、产品方案及班产量的确定
(一)原料
玉米淀粉菌种:谷氨酸棒状杆菌
(二)辅料
液氨、碳酸钠、活性碳、液碱、盐、消泡剂、淀粉酶、玉米浆、尿素等
(三)配方
谷氨酸钠99% 其他1%
(四)产品方案及班产量的确定
表4-1 产品方案及班产量
产品名称年产量/吨日产量/吨班产量/吨味精10000 34 11.3 全年生产300天,每种产品各一条生产线,实行三班制。
二、生产工艺流程
(一)生产工艺流程
生产工艺流程图见附图二
(二)操作要点
1.斜面种子培养:葡萄糖0.1% 蛋白胨1% 牛肉膏1% Nacl 0.5%
琼脂2% PH值7.0
32℃培养18~24h,生产用的斜面菌种不宜多次转接,一般只转接三代,以免菌种的自然变异引起菌种的不纯。
2.一级种子培养:葡萄糖2.5% 尿素0.5% 硫酸镁0.04% PH 7.0
磷酸氢二钾0.1% 玉米浆粉0.5%~0.6% 硫酸亚铁2mg/L
硫酸锰2mg/L
每只斜面种子接种三只一级种子三角瓶,接种后,32℃振荡培养12h,将培养好的一级种子取样做平板检查,确认无杂菌及噬菌体感染后,储存于4℃冰箱中备用。
3.二级种子培养基: 水解糖2.5% 玉米浆2.5% 尿素0.4% 硫酸锰0.2%磷酸氢二钾0.1% 硫酸镁0.06% 硫酸亚铁0.2% PH 6.5~7.0
二级种子培养温度32℃,时间7~10h,活菌浓度达到108~109个/ml,平板检查,菌落淡黄色,中间隆起,表面湿润,有光泽,边缘整齐,呈半透明状。
4.淀粉水解糖的制备:
采用双酶法制备淀粉水解糖,首先是淀粉酶将原料淀粉分解成糊精和低聚糖(液化),然后糖化酶将糊精和低聚糖进一步水解成葡萄糖(糖化)。
采用双酶水解法,水解条件温和,不要求设备耐高温、高压、耐酸碱,对原料要求粗放可使用粗淀粉原料,缺点是生产周期长。
(1)淀粉的液化:
采用高温液化法,将淀粉乳调好PH值和Ca2+浓度加入所需的液化酶,用泵将其打入液化桶(桶内有90℃的热水),淀粉受热糊化,液化即可进行,由筒底部流入保温桶,90℃保温40min,达到所需的液化程度。
此法设备简单,操作简单,液化效果好。
主要缺点是淀粉受热时间不同,也花不均匀,后进的物料作用时间较短
(2)糖化:
采用曲霉糖化剂,温度控制在60℃,PH 4.0~4.5,加入量为100U/g干淀粉,糖化开始搅拌15min,然后静置保温,糖化时间一般为24h。
糖化结束,升温至100℃维持5min,已灭酶。
5.发酵培养基: 淀粉水解糖14%~15.5% 玉米浆0.4% 硫酸镁0.06% 磷酸氢二钠
0.1% 泡敌0.06%硫酸锰2mg/L 尿素0.4% 植物油1 PH 6.7~7.0
6.发酵条件的控制:
谷氨酸发酵条件包括温度、PH、菌龄及接种量、通风及搅拌、氧的传递、泡沫的控制等。
用发酵条件来控制发酵过程中各种生化反应的方向和速度,以达到高产的目的。
(1)温度的控制
谷氨酸产生菌最适生长温度和产物生成所需温度不同。
其最适生长温度为30~32℃,谷氨酸形成的最适温度为34~37℃。
在谷氨酸发酵前期,若温度过高,菌种易衰老,耗糖慢,谷氨酸产量低。
因此,前期温度上升要缓慢。
在发酵中期,温度上升要快,后期逐渐缓和。
在发酵中、后期,若发酵温度太低,则发酵周期长,且不利于产酸。
所以生产上可根据菌种特点,采用二级或三级管理温度,即发酵前期长菌体阶段控制在30~32℃,发酵中、后期为34~37℃。
(2)PH值的控制
谷氨酸发酵在中性或微碱性条件下可积累谷氨酸,而在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-
谷氨酰胺。
发酵过程中,培养液中的糖分被利用,氧化成为中间产物有机酸,PH值下降。
有机氮被利用,释放氨,则PH值升高。
发酵前期PH低,菌体生长旺盛,只长菌不产酸,发酵前期PH值过高(8.0以上),则对菌体生长不利,糖代谢缓慢,发酵时间延长。
但在发酵前期PH值稍高些,对抑制杂菌生长有利。
因此发酵前期应控制PH值为7.5左右。
发酵中、后期控制在7.2左右,因为谷氨酸脱氢酶的最适PH值为7.0~7.2,氨基转移酶的最适PH值为7.2~7.4。
若发酵后期PH较高(7.5~8.0),菌体自溶,谷氨酸转变成谷氨酰胺。
通常采用氨水流加法和尿素流加法调节PH值
(3)菌龄和接种量的控制
采用对数期谷氨酸的菌种为种子可缩短适应期,若菌龄过长,则菌种活力降低,代谢产物增多。
一般情况下,一级种子菌龄控制在11~12h,二级种子菌龄控制在7~8h。
接种量是指接入发酵罐内种子的的量占发酵罐内培养基量的百分比。
接种量的多少对适应期的延续时间有很大影响。
接种量一般以1%为好。
接种量过多使菌体生长速度过快,菌体娇嫩,不强壮,提前衰老自溶,后期产酸不高;接种量过少,则菌体增长缓慢,会导致发酵时间延长,容易染菌。
(4)通风量和搅拌速度的控制
谷氨酸产生菌为兼性好氧菌,因此,在进行谷氨酸发酵时,需要大量供给菌体生长及发酵所需的氧。
谷氨酸均只能利用溶解氧,二氧是难溶于水的气体,所以在发酵过程中,要不断的补充无菌空气。
一般在菌体生长繁殖期要求溶氧系数Kd为(4~6)×10-7mol O2/(ml·min·atm);谷氨酸形成阶段Kd为(1.5~1.8)×10-6 O2/(ml·min·atm)。
在长菌阶段,若供氧过量,在生物素限量下,抑制菌体,生长表现为,耗糖慢,长菌慢PH偏高,且不易下降。
在产酸阶段,需要大量供氧,如通气量不足,往往表现出PH值低,耗糖快,长菌不长产,而积累乳酸和琥珀酸。
而这时通气量过大,也不利于α-酮戊二酸进一步还原氨基化,而大量积累α-酮戊二酸。
因此,只有在适量通气条件下,才有可能大量积累谷氨酸。
溶解氧的大小是由通气与搅拌两方面决定的,与搅拌器的形式、直径大小、搅拌转速、搅拌器在发酵罐内的相对位置因素有关。
一般搅拌器直径大,转速快,溶氧系数大。
所以,增大搅拌转速比增大通风量对溶氧系数提高更显著。
在发酵前期,以低通风量为宜;发酵中后期,以高通风量为好。
当培养基浓度高、营养丰富生物素用量大时,应采用高通风量。
当菌体生长缓慢、PH偏高时,应减少通风量,或停止搅拌,以利于长菌。
当菌体生长快、耗糖快时,应提高通风量,以抑制生长和满足合成谷氨酸所必需的足够能量。
(5)泡沫的控制
发酵上消除泡沫的方法有两种,一是机械消泡,二是化学消泡剂消泡,常见的消泡剂有植物油(豆油、花生油等)、矿物油(石蜡油)、合成消泡剂(泡敌)。
7.谷氨酸的提取采用等电点法提取
(1)加酸调等电点。
将发酵液排入等电桶后,测量温度、PH和谷氨酸含量,然后搅拌冷却,待液温降至30℃时,加盐酸调PH值。
前期加酸稍快,1h左右将发酵液的PH值调至5.0。
中期加酸要缓慢,约经2h,发酵液的PH值接近4.0~4.5时,观察晶核形成情况。
当能目视发现晶核时要停止加酸,育晶1~2h,使晶核壮大。
此后加酸速度要慢,直到PH值为3.0~3.2时,停止加酸,继续搅拌20h结束。
整个中和温度要缓慢下降,不能回升。
最终温度越低越好。
(2)沉降分离。
将中和好的液静置沉淀4~6h,放出上清液,然后将谷氨酸结晶沉淀层表面的少量菌体细麸酸清除,放另一缸中回收利用,底部的谷氨酸结晶取出后,离心分离。
8.谷氨酸的中和、脱色和除铁
(1)中和先将谷氨酸加入水中,制成饱和溶液,然后加碱中和,温度控制在65℃,PH值
为6.7~7.0,湿谷氨酸与水之比为1:2,湿谷氨酸与纯碱之比为1:(0.3~0.4)
(2)中和液除铁采用树脂除铁法,即利用弱酸性阳离子交换树脂,吸附铁或锌得以除去。
(3)中和液的脱色采用活性炭脱色法,脱色时,温度控制在50~60℃,PH值保持在6.4以上,脱色时间为30min,用量为中和液的2%~3%。
9.中和液的浓缩结晶采用低温浓缩法,降低溶液的温度,使溶质的溶解度减小,达到过饱和状态,然后投入晶种,进行起晶。
出料后放在储晶槽内,立即进行离心分离。
离心后的母液仍含有大量的谷氨酸一钠,可将其并入下批中和液中一起进行处理。
10.干燥、包装
采用流化床干燥,机械化包装方法。
三、物料衡算
(一)生产1000kg纯度为99%的味精需耗用的原辅材料及其他物料量。
图4-2 生产1000kg纯度为99%的味精需耗用的原辅材料及其他物料量
指标名称单位指标数
生产规模t/a 10000(味精)
生产方法中糖发酵,一次等电点提取
年生产天数d/a 300
产品日产量t/a 33.4
发酵罐填充系数% 75
产品质量纯度% 99
接种量% 10
原料淀粉含量% 86
倒灌率% 1
发酵周期h 48
发酵初糖Kg/m3150
淀粉糖转化率% 98
糖酸转化率% 56
谷氨酸提取率% 92
味精对谷氨酸产率% 112
(1)发酵液量V1
V1=1000÷(56%×92%×99%×112%×150)=11.67 m3 式中150——发酵培养基初糖浓度(kg/m3)
56%——糖酸转化率
92%——谷氨酸提取率
99%——除去倒灌率1%后的发酵成功率
112%——味精对谷氨酸的精制产率
(2)发酵液配制需水解糖量G1
以纯糖算,G1= V1×150=1750.54 Kg
(3)二级种液量V2
V2=10% V1=1.167 m3
(4)二级种子培养液所需水解糖量G2
G2=25 V2=29.175 Kg
式中25——二级种液含糖量(kg/m3)
(5)生产1000kg味精需水解糖总量G为:
G2=G1+G2=1750.54+29.175=1779.715 Kg
(6)耗用淀粉原料量
理论上,100kg淀粉转化生成葡萄糖量为111kg,故理论上耗用的淀粉量G淀粉为:
G淀粉=1779.715÷(86%×98%×111%)=1902.4 Kg
式中86%——淀粉原料含纯淀粉量
98%——淀粉糖转化率
(7)尿素耗用量
二级种液耗尿素量为V3
V3=40 V2=40×1.167=46.68 Kg
发酵培养基耗尿素为V4
V4=40 V1=40×11.67=466.8 Kg
所以,尿素总用量为513.48 Kg
(8)玉米浆耗用量
二级种液耗用玉米浆量V5
V5=25 V2=25×1.167=29.175 Kg
发酵培养基耗玉米浆量V6
V6=4 V1=4×11.67=46.68 Kg
合计耗玉米浆75.855 kg
(9)磷酸氢二钠(Na2HPO4·7H2O)耗量G3
G3 =1×V1=1×11.67=11.67 Kg
(10)硫酸镁(MgSO4·7H2O)用量G4
G4=0.6(V1+V2)=0.6(11.67+1.167)=7.7022 Kg (11)消泡剂(泡敌)耗用量G5
G5=0.6 V1=0.6×11.67=7.002 Kg
(12)植物油耗用量G6
G6= V1=11.67 Kg
(13)谷氨酸(麸酸)量
发酵液谷氨酸含量为:
G1×56%=980.3 Kg
实际生产的谷氨酸(提取率92% 纯度99%)为:
980.3×92%÷99%=911 Kg
(二)10000t/a味精厂发酵车间的物料衡算结果
由上述生产1000kg味精(99%纯度)的物料衡算结果,可求得10000t/a味精厂发酵车间的物料平衡计算。
四、设备生产能力计算及选型。