谷氨酸生产工艺计算

工艺计算

第一节：物料平衡计算

凡引入某一系统或设备的物料重量Gm ,必需等于用于转化形成产物所消耗的物量Gp 和物料损失之和Gt

Gm=Gp+Gt

一、物料衡算目的：

（1）确定生产设备的容量、个数和主要设备尺寸；

（2）工艺流程草图设计

（3）水、蒸汽、热量、冷量衡算；

（4）控制生产水平。

二、方法

1．给出物料衡算流程示意图

2．选定计算基准

a.按每批投料量进行计算；

b.按每吨产品消耗的原料量计算；

c.按时间计算。

3．确定工艺指标及消耗定额以及相关的基础数据；

4．列出各工艺阶段的物料衡算表并绘出物料流程图。

三、实例（以年产商品味精10000t为实例）

(一)、生产规模及产品规格

（1）99%规格的味精占80%，即8000t/a;

（2）80%的味精占20%，即2000t/a；

折算为100%味精为：

8000×99%+2000×80%=9520（t/a）

(二)、生产工作制度

全年生产日320天；2~3班作业，连续生产。

（三）、主要工艺技术参数

原料及动力单耗表

生产过程的总物料衡算

(一)生产能力

以年产商品MSG1000t 为实例。折算为100%MSG9520t/a。

日产商品MSG：1000/320=31.25(t/d)（其中99%的MSG25t，80%的MSG62.t）

日产100%MSG：9520/320=29.75（t/d）

（二）总物料衡算（以淀粉质原料为例）

（1）1000kg纯淀粉理论上产100%MSG量：

1000×1.11×81.7%×1.272=1153.5（kg）

（2）1000kg纯淀粉实际产100%MSG：

1000×1.11×98%×50%×86%×92%×1.272=547.4（kg）

（3）1000kg工业淀粉（含量86%的玉米淀粉）产100%MSG量：

547.4×86%=470.8（kg）

（4）淀粉单耗

①1t 100%MSG消耗纯淀粉量：1000/547.4=1.827(t)

②1t 100%MSG实际消耗工业淀粉量：1000/470.8=2.124(t)

③1t 100%MSG理论上消耗纯淀粉量：1000/1153.5=0.8669（t）

④1t 100%MSG理论上消耗工业淀粉量：0.8669/86%=1.008（t）

（5）总收率：可以按以下两种方法计算。

①实际产量（kg）/理论产量×100%=547.4/1153.5×100%=47.45%

②（98%×50%×86%×92%）/81.7%×100%=47.45%

（6）淀粉利用率：

1.008/

2.124×100%=47.45%

（7）生产过程总损失：100%－47.45%=52.55%

物料在生产过程中损失的原因：

①糖转化率稍低。

②发酵过程中部分糖消耗于长菌体以及呼吸代；残糖高；灭菌损失；产生其他产物。

③提取收率低，母液中Glu含量高。

④精制加工过程损耗及产生焦谷氨酸纳等。

（8）原料以及中间品的计算

①淀粉用量：29.75 ×2.124=63.19（t/d）

②糖化液量：纯糖63.19×86%×1.11×98%=59.15（t/d）

折算为24%的糖液：59.15/24%=246.4（t/d）

③发酵液用量：纯Glu量：59.15×50%=29.58（t/d）；折算为8g/dl的发酵液：

29.58/8%=369.8（m3）；369.8×1.05=388.3（t）（1.05为发酵液的相对密度）

④提取Glu量：纯Glu量：29.58×86%=25.44（t/d）折算为90%的Glu量：

25.44/90%=28.27（t/d）

⑤Glu废母液量（采用等电-新离子回收法，以排出的废母液含Glu 0.7%g/d计算）：

（29.58-25.44）/0.7% =591（m3/d）

（三）总物料衡算结果

衡算结果列汇总表，如下表：工业原料，淀粉含量86%；糖含量50%。

原料淀粉质原料（玉米淀粉）糖蜜（甜菜糖蜜）

生产1T 100%MSG t/d 生产1t100%MSG t/vd

工业原料 2.124 63.19 3.97 118

糖液24%（t） 8.28 246. 4

谷氨酸（90%）（t） 0.95 28.27 0.97 28.87

MSG（100%）（t） 1.0 29.75 1.0 29.75

排出含0.7%谷氨 19.87 591

酸废母液

排出含1%谷

酸废母液 21.84 650

制糖工序的物料衡算

（1）淀粉浆量及加水量：淀粉加水比例为：1：2.5 ，1000kg工业淀粉浆1000×（1+2.5）=3500kg；加水量为2500kg。

（2）粉浆干物质浓度

10005×86%/3500=24.57%

（3）液化酶量：使用液体a-淀粉酶

35005×0.25%=8.75kg

（4）CaCl2:量3500×0.25%=8.75kg

（5）糖化酶量：用液体糖化酶3500×0.25%=8.75kg

（6）糖化液产量1000 ×86%×1.11×98%/24%=3898kg

24%糖化液的相对密度为1.09 3898/1.09=3576（L）

（7）加珍珠岩量：为糖液的15%

3898×0.15=5.85kg

（8）滤渣产量：含水70%废珍珠岩

5.85/（1-0.7）=19.5kg

（9）生产过程进入的蒸汽和洗水量

3898+19.5-3500-（8.75×3）-5.85=385.4kg

（10）衡算结果（年产万吨味精）：根据总物料衡算，日投入工业淀粉63.19t，物料衡算汇入下表：