味精发酵工段设计

题目 年产 1 万吨味精发酵工段设计

学生姓名： 王晓燕 专业班级： 生物工程 2011010501班 学 号： 1101815043 指导教师： 罗建成 设计时间： 2013.5.20~2013.5.26

生物反应工程与设备课程设计任务书

学 院 姓 名 设计题目 完成时间 生化学院 王晓燕 专业班级 所在组别 11生物1班 第二组 年产 1 万吨味精发酵工段设计 2014.5.12-2014.5.16（13周） 1．设计题目 年产 1 万吨味精发酵工段设计 2．生产基础数据 （1） 生产规格：纯度为 99%的味精 （2）生产方法：以工业淀粉为原料、双酶法糖化、流加糖发酵、低温浓缩、等电点提取。 （3） 生产天数：300 天/年 （4） 倒罐率：0.5% （5） 发酵周期：40-42 小时 （6） 生产周期：48-50 小时 设计 内容 及要求 （7） 种子发酵周期：8-10 小时 （8） 种子生产周期：12-16 小时 （9） 发酵醪初糖浓度：15 % （ W/V）； （10）流加糖浓度：45 % （ W/V） （11）发酵谷氨酸产率：10-12% （12）糖酸转化率：56 % （13） 淀粉糖转化率：98% （14） 谷氨酸提取收率：92% （15） 味精对谷氨酸的精制收率：112 % （16） 原料淀粉含量：86 % （17） 发酵罐接种量：10 % （18） 发酵罐填充系数：75 %

（19） 发酵培养基W/V：水解糖15，糖蜜0.3，玉米浆0.2，MgSO40.04，KCl 0.12，Na2HPO4 0.16，尿素4，消泡剂0.04 （20） 种子培养基W/V：水解糖2.5，糖蜜2，玉米浆l，MgSO4 0.04，K2HPO4 0.1，尿素 0.35，消泡剂 0.03。 3．设计内容 （1） 根据设计任务查阅有关文献，收集必要的技术资料与工艺数据，进行生产方法的选择比较，生产工艺流程与工艺条件的确定与论证。 （2） 工艺计算：全厂的物料衡算；发酵车间的热量衡算，并计算蒸汽耗量；无菌空气耗量的计算。 （3） 发酵车间（包括糖液连消）生产设备的选型（包括设备的容量、数量、主要外形尺寸）计算（供选择）。 （4） 选择一重点设备进行单体设备的详细化工设计与计算（供选择）。 4．设计要求 根据以上设计内容，书写设计说明书。 完成图纸 1 张：发酵车间工艺流程图（包括糖液连消），或重点单体设备总装图。 1、查阅资料1天 工作 进度 及安排

2、工艺计算2天 3、结构图和工艺图设计、绘制1天 4、编写说明书1天

指导教师 罗建成

教师评语 教师签名： 年 月 日

报告成绩：

年产 1 万吨味精发酵工段设计

生物工程专业

[摘 要]：设计一个味精工厂，以工业淀粉（纯度80％）为原料，采用双酶法进行糖化生产，谷氨酸纯度为99％。本设计从全工艺流程，物料、能量衡算、设备选型、工艺布置、车间设计、主要设备工艺设计几个方面对发酵车间进行设计。 关键词：味精；谷氨酸；发酵；设计

The process design of the fermentation and extraction of

10000 tons per year of monosodium glutamate

[Abstract]: The design is to establish a monosodium glutamate factory. Its

raw material is starch that the purity is 80%; the technique method is double-enzyme saccarfication production; the purity of glutamates is 99%. The whole design includes plant technological process, metrical and energy balance, equipment selection, technological layout, workshop design and the main equipment technological process, which are to design an efficient fermentation workshop.

[Keywords]: glumatic acid; monosodium glutamate; fermentati

on; design.

目录

摘要..................................................................2 第一章引言 ............................................................ 2 1.1味精工业发展历程 ................................................. 3 1.2我国味精工业发展现状 ............................................. 3 1.2.1工艺技术进展情况 ............................................. 4 1.2.2技术指标进展情况： .......................... 错误！未定义书签。 1.3我国味精行业发展趋势 ............................................. 8 第二章 流程工

计.......................................................... 错误！未定义书签。

2.1味精发酵总流程图 ................................ 错误！未定义书签。 2.2原料及其预处理 .................................................. 10 2.2.1原料的种类 .................................................. 11 2.2.2原料预处理 .................................................. 11 2.3淀粉水解糖制备 .................................................. 12 2.4 种子扩大培养 ................................................... 12 2.4.1影响种子质量的主要因素 ...................................... 12 2.5谷氨酸发酵 ...................................................... 13 2.5.1谷氨酸生物合成途径 .......................................... 13 2.5.2谷氨酸发酵工艺 .............................................. 14 2.5.3发酵条件控制 ................................................ 15 2.6 谷氨酸的提取 ................................................... 16 2.7 谷氨酸制取味精及味精成品加工 ................................... 17 3工艺计算 .......................................... 错误！未定义书签。 3.1生产过程总物料衡算 .............................. 错误！未定义书签。 3.1.1生产能力 .................................... 错误！未定义书签。 3.1.2总物料衡算 .................................. 错误！未定义书签。 3.1.3总物料衡算结果 .............................. 错误！未定义书签。

3.2谷氨酸发酵车间物料衡算 .......................... 错误！未定义书签。 3.2.1谷氨酸发酵工艺流程图 ........................ 错误！未定义书签。 3.2．2 工艺技术指标及基础数据 .................... 错误！未定义书签。 3.2.3 谷氨酸发酵车间的物料衡算 .................. 错误！未定义书签。 3.2.4 80000t/a味精厂发酵车间的物料衡算结果 ...... 错误！未定义书签。 3.3发酵车间无菌空气用量衡算 ........................ 错误！未定义书签。 3.3.1谷氨酸发酵无菌空气平衡示意图如图7所示 ...... 错误！未定义书签。 3.3.2谷氨酸发酵工艺技术指标及基础数据 ............ 错误！未定义书签。 3.3.3发酵过程无菌空气用量计算 .................... 错误！未定义书签。 3.3.4发酵车间无菌空气单耗 ........................ 错误！未定义书签。 3.3.5无菌空气衡算表 .............................. 错误！未定义书签。 3.4发酵车间的热量衡算 .............................. 错误！未定义书签。 3.4.1培养液冷却水用量 ............................ 错误！未定义书签。 4设备设计与选型 .................................................... 24 4.1 发酵罐 ......................................................... 24 5谢辞 .............................................. 错误！未定义书签。 6参考文献 .......................................................... 33 7附录 .............................................. 错误！未定义书签。 7.1发酵罐装配图 .................................... 错误！未定义书签。 7.2发酵工艺流程图 .................................. 错误！未定义书签。 7.3发酵车间平面布局图 .............................. 错误！未定义书签。 7.4全厂工艺流程图(初步设计阶段) .................... 错误！未定义书签。 8外文资料 .......................................... 错误！未定义书签。

第一章 引言

味精，化学名称为L-谷氨酸钠(sodium L-glutamate),全称为L谷氨酸单钠一水化物或L-α-氨基戊二酸单钠一水化物(monosodium L-glutamate monohydrate,MSG),分子式C5H6O4NNa•H2O,具有旋光性,又称谷氨酸,麸酸钠,味素等.它是增强食品风味的增味剂,主要呈现鲜味,也称鲜味剂.味精呈无色或白色柱状结晶性粉末，无臭，有特殊鲜味。易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。无吸湿性，对光稳定，水溶液加温也较稳定.水中溶解度为.1%(0℃).于100℃的温度下加热3h,分解率为0.6%,在120℃时失去结晶水,155-160℃或长时间受热,失水而味力降低.

1.1味精工业发展历程

味精不但是人民生活中的主要调味品，而且是食品工业中的一种高利税产品，尤其是受原材料市场充裕，价格便宜的诱发,自80年代以来，它吸引着国内许许多多生产者，整个行业呈现突飞猛进的势态。80年我国味精产量只有3.1万吨到91年已经发展到200多家企业，味精产量达到27.16万吨。年发展速度达到121.81%。在以味精、啤酒、白酒、糖、卷烟、五项农产品为原种的工业品中，味精发展速度最快。最近几年随着社会主义经济由计划向市场经济的转变一方面，由于原材料供应纳入市场调节，原材料价格翻番上涨，导致味精生产成本价格急剧上升；另一方面，由于同行业竞争激烈，致使市场疲软，产品严重积压，从而给整个味精行业带来严峻考验，一些规模较小，效益较低的味精厂面临停产、转产的危机。

1.2我国味精工业发展现状

21世纪是全球经济发展的重要时代，随着全球经济一体化的进程的加快，我国味精生产企业既要面对国内因近几年盲目建设，产品供过于求，市场出现过度竞争，现已全面进入微利时代的巨大压力；同时也要应对技术国际化、市场竞争全球化的严峻挑战。面对如此环境，各企业必须从战略角度、持续发展角度，积极探索新途径，采取新举措，优化资源配置，全面提升企业的核心竞争力，缩短与国际上的差距。下面我从生产技术角度谈谈味精行业发展思路。一、我国味精技术进展情况 从1923年我国开始生产味精以来，至今已有80年历史。随着科学技术的不断进步，味精生产技术也在不断变革，由创建之初的以面筋、豆粕为原料水解法生产工艺改变为现在以糖质为原料发酵法生产工艺。发酵法制造味精的生产技术进步较大，尤其近几年进展更快，无论菌种还是工艺方法及装备水平，逐步缩小与国际间的差距。

1.3我国味精行业发展趋势

通过分析可以明显感觉到，近几年，我国味精行业通过技术改造，内部挖潜以及新工艺，新技术的广泛应用各项技术经济指标确实有了很大程度的提高。但我们也应该清

楚的看到目前我国味精生产企业总体技术水平、生产规模、设备性能以及自动化水平与外国或等味精生产企业相比仍存在很大差距。这些差距所在也就是潜力所在，潜力一旦得到挖掘就可以转换成为生产力，就意味着生产经济效益，在这方面，国内许多味精厂已经积极探索，有的通过厂际联合；有的与科研单位搞联营；有的还希望通过合资的路子来解决。比如：兰溪味精厂与韩国味元公司合资；武汉味精厂与味全合资等等。可以说，几乎国外比较有实力的味精厂都在国内找到了合作伙伴通过合资合作或技术经营联营，国内的技术管理水平将会得到实质性的提高，甚至赶超国外的先进水平。

1.4 设计的任务及主要设计内容

味精的生产全过程可划分为四个工艺阶段：（1）原来的预处理及淀粉水解糖的制备；（2）种子扩大培养级谷氨酸发酵；（3）谷氨酸的提取；（4）谷氨酸制取味精及味精成品加工。

本设计的任务是对一个年产一万吨的味精厂前两个阶段的工艺进行设计，主要是谷氨酸发酵阶段的设计。设计的内容包括工艺流程；物料能量衡算；设备计算及选型；工艺设置及车间设计；主要设备工艺设计等等。

1.5 工艺技术参数

设计生产规模为年产一万吨味精的发酵提取工段，成品为99%的味精。

1.6 生产基础数据

（1） 生产规格：纯度为 99%的味精

（2）生产方法：以工业淀粉为原料、双酶法糖化、流加糖发酵、低温浓缩、等电点提取。

（3） 生产天数：300 天/年

（4） 倒罐率：0.5% （5） 发酵周期：40-42 小时

（6） 生产周期：48-50 小时

（7） 种子发酵周期：8-10 小时 （8） 种子生产周期：12-16 小时 （9） 发酵醪初糖浓度：15 % （ W/V）； （10）流加糖浓度：45 % （ W/V） （11）发酵谷氨酸产率：10-12% （12）糖酸转化率：56 % （13） 淀粉糖转化率：98% （14） 谷氨酸提取收率：92%

（15） 味精对谷氨酸的精制收率：112 % （16） 原料淀粉含量：86 % （17） 发酵罐接种量：10 % （18） 发酵罐填充系数：75 %

（19） 发酵培养基W/V：水解糖15，糖蜜0.3，玉米浆0.2，MgSO40.04，KCl 0.12，Na2HPO4 0.16，尿素4，消泡剂0.04

（20） 种子培养基W/V：水解糖2.5，糖蜜2，玉米浆l，MgSO40.04，K2HPO4 0.1，尿素 0.35，消泡剂 0.03。

第二章 味精生产工艺

2.1 味精生产工艺概述

利用淀粉为原料，双酶水解制糖后，通过微生物发酵、等电点沉淀提取生产味精的工艺使用目前最成熟、最典型的生产工艺。

味精生产全过程课划分为四个工艺阶段: （1）原料的预处理及淀粉水解糖的制备；（2）种子扩大培养及谷氨酸发酵；（3）谷氨酸的提取；（4）谷氨酸制取味精及味精成品加工。

与上述工艺阶段相对应的味精生产工厂一般都设置了糖化车间、发酵车间、提取车间和精制车间作为主要生产车间。另外，为保障生产过程中对蒸汽的需求，同时还设置了动力车间，利用锅炉燃烧产生蒸汽，并通过供气管路输送到各个生产需求部位。为保障全厂生产用水，还要设置供水站。所供的水经消毒、过滤系统处理，供水管路输送到各个生产需求部位。对于废水，应该进行一定的处理之后再排掉。

本文只是做前两个步骤，即（1）原料的预处理及淀粉水解糖的制备；（2）种子扩大培养及谷氨酸发酵。因此，相对应的两个车间的工艺分别为：糖化车间和发酵车间。

2.2味精发酵总流程图（见下页图1）

2.3原料及其预处理

2.3.1原料的种类

发酵生产谷氨酸的原料主要是淀粉，其次还有非粮食淀粉原料。淀粉来自粮食原料，通常利用各种各样的淀粉，如北方常用玉米淀粉，南方常用番薯淀粉等。非粮淀粉原料主要指甜菜或甘蔗蜜糖、醋酸、乙醇、正烷烃等。 2.3.2原料预处理

非粮食原料除蜜糖外，一般均不需要预处理，可直接用来配制培养基；而蜜糖中色素含量过高，虽然生产菌可以良好生长，但采用一般谷氨酸，在采用蜜糖为原料进行谷氨酸发酵生产时，常要对蜜糖进行预处理。大多数谷氨酸发酵菌种都不能直接利用淀粉

和糊精，因此用淀粉质原料进行谷氨酸发酵生产时，必须先将淀粉水解成葡萄糖，才能供发酵使用。

用于原料粉碎的设备除盘磨机外，还有锤式粉碎机和辊式粉碎机。此工艺操作的目的在于初步破坏原料结构，以便提高原料的利用率，同时去除固体杂质，防止机器磨损。

2.4淀粉水解糖制备

低聚糖进一步水解成葡萄糖的方法，称为酶水解法。这里我们主要介绍酶水解法。淀粉的水解方法有：酸水解法、酶水解法和酸酶水解法等3种。在工业生产上，淀粉的处理主要是指糖化，制得的水解糖叫淀粉糖。可以用来制备淀粉糖的原料很多，主要有薯类、玉米、小麦、大米等。我国味精生产厂有的是采用酸水解法进行淀粉水解，既是以无机酸为催化剂，在高温高压下使淀粉快速水解成葡萄糖，还有的更多的再生产上采用了酶水解法对淀粉进行水解。

2.5 种子扩大培养

种子扩大培养为保证谷氨酸发酵过程所需的大量种子，发酵车间内设置有种子站，完成生产菌种的扩大培养任务。从试管斜面出发，经活化培养，摇瓶培养，扩大至一级乃至二级种子罐培养，最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。

谷氨酸发酵开始前，首先必须配制发酵培养基，并对其作高温短时灭菌处理。用于灭菌的工艺除采用连消塔—维持罐一喷淋冷却系统外，还可采用喷射加热器—维持管—真空冷却系统或薄板换热器灭菌系统。但由于糖液粘度较大，流动性差，容易将维持管堵塞，同时真空冷却器及薄板加热器的加工制造成本较高，因而应用较少。

发酵设备，国内味精厂大多采用机械搅拌通风通用式发酵罐，罐体大小在50m3到200m3之间。对于发酵过程采用人工控制，检测仪表不能及时反映罐内参数变化，因而发酵进程表现出波动性，产酸率不稳定。

由于谷氨酸发酵为通风发酵过程，需供给无菌空气，所以发酵车间还有一套空气过滤除菌及供给系统。首先由高空采气塔采集高空洁净空气，经空气压缩机压缩后导入冷凝器、油水分离器两级处理，再送入贮气罐，进而经焦炭、瓷环填充的主过滤器和纤维分过滤器除菌后，送至发酵罐使用。在北方地区由于空气湿度小、温度低，还可采用空气压缩、冷却过滤流程，省去一级冷却设备。 2.5.1影响种子质量的主要因素

种子培养基的氮源、生物素和磷盐的含量要适当高些，而葡萄糖的含量必须在2.5%左右，这样可以得到活力强的种子，避免由于糖多产酸，引起pH下降而引起种子老化。

(1)种子对温度变化敏感。因此，在培养过程中温度不宜太高和波动过大，以免种子老化。

(2)在种子培养过程中通风搅拌要恰当。溶氧水平过高，菌体生长受抑制，糖的消耗十分缓慢，在一定的培养时间里，菌体数达不到所需求的数量，氧不足菌体生长缓慢，为了达到发酵所需菌体数，必须延长发酵时间。

(3)正处在对数期的细胞，其活力最高，一般以此阶段的细胞做种子，因此这就需要掌握好种子的培养时间。种龄过短，种子稚嫩，对环境的适应能力差；种龄过长细胞的活力已下降，当接入发酵培养基后会出现调整期延长现象。

2.6谷氨酸发酵

谷氨酸发酵属细菌发酵，培养基的主要成分时葡萄糖、尿素和磷酸盐等，因此发酵液较稀薄，不粘稠。放罐时的发酵温度在34℃左右。发酵液内主要有菌体、细菌的代谢产物和培养基的残留成分，这些物质的量因菌株和发酵工艺条件的不同而不同，通常发酵液中谷氨酸铵盐含量5%~8%,其他氨基酸（天冬氨酸、丙氨酸等）的含量不超过0.5%，残糖低于1%铵盐在0.8%左右，钠离子，镁离子、钾离子、氯离子、硫酸根离子和磷酸根离子等的含量很少，湿菌体占2%以上，同时含有一定量的有机酸、色素以及残存的消泡剂。

2.6.1谷氨酸生物合成途径 1.谷氨酸合成方式 （1）氨基转移作用

在氨基转移酶的催化下，除甘氨酸外，任何氨基酸都可以与α-酮戊二酸变成谷氨酸。转化过程如图2

图2氨基转移作用

（2）还原氨基化作用

NH4+和供氢体[还原性辅酶II（NADPH2）]存在的条件下，α一酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化下形成谷氨酸 。转化过程如图3

图3还原氨基化作用

2.谷氨酸合成途径

谷氨酸生物合成途径主要有糖酵解途径（EMP途径）、磷酸己糖途径（HMP途径）、三羧酸循环（TCA）、乙醛酸循环、伍德-沃克反应（二氧化碳的固定反应）等。由葡萄糖生物合成谷氨酸的代谢途径如图4

2.6.2谷氨酸发酵工艺

1.发酵培养基

谷氨酸发酵培养基主要成分有碳源、氮源、生长因子和无机盐等。

（1） 碳源：淀粉水解糖、糖蜜、乙醇、烷烃。这里的碳源主要指葡萄糖由葡萄糖合成谷氨酸的反应如下式：

C12H12O6+NH3+

3O 2 C5H9NO4+CO2+3H2O 2上面反应式表示，一分子葡萄糖生成一分子谷氨酸，两者之间存在定量关系。其理论转化率.7%，因此从理论上讲糖浓度越大，谷氨酸产量越高。但实际上，糖的浓度超过一定范围时反而不利于细菌细胞的增殖和谷氨酸的合成。反之，培养基中葡萄糖的浓度过低虽能提高糖酸转化率，但谷氨酸总量上不去。所以在配制培养基时，应综合考虑以上问题，选择适当浓度。 （2）氮源：铵盐、素、氨水。

通常工业发酵（C/N）为100：（0.52）而谷氨酸发酵为（C/N）＝100：（1521），实际高达100：28原因有以下两方面：

a:用于调整pH。

b:分解产生的NH3从发酵液中逸出。产酸阶段：NH4+不足：使-酮戊二酸蓄积而很少有谷氨酸生成。NH4+过量：促使谷氨酸生成谷氨酰胺。

（3）无机盐：磷酸盐、镁、钾、钠、铁、锰、铜，其中磷酸盐对发酵有显著影响。不

足：糖代谢受抑制，菌体生长不足。过多：a.细胞膜磷脂生成量多，不利于谷氨酸排出。b.促使丙酮酸和乙醛（由丙酮酸脱羧生成）缩合生成缬氨酸的前体物——－乙醛乳酸，使缬氨酸在发酵液中蓄积。

(4)生长因子：生物素。作用：影响细胞膜通透性和代谢途径。

a:作为催化脂肪酸生物合成最初反应的关键酶乙酰CoA的辅酶，参与脂肪酸的生物合成，进而影响磷酯的合成。

b:浓度过大：促进菌体生长，谷氨酸产量低。因为：a.乙醛酸循环活跃，-酮戊二酸生成量减少。b.转氨酶活力增强，谷氨酸转变成其它氨基酸。

2.培养基灭菌

谷氨酸发酵培养基一般采用淀粉水解糖为主要碳源，实罐灭菌条件是105110℃保温6min。连续灭菌所采用的灭菌条件是，连消塔灭菌温度为110115℃，维持罐温105110℃,约610min。培养基灭菌后冷却至30℃左右，即可接入种子进行发酵。

3.谷氨酸发酵

谷氨酸发酵开始前，首先必须配制发酵培养基，并对其作高温短时灭菌处理。用于灭菌的工艺除采用连消塔—维持罐一喷淋冷却系统外，还可采用喷射加热器—维持管—真空冷却系统或薄板换热器灭菌系统。但由于糖液粘度较大，流动性差，容易将维持管堵塞，同时真空冷却器及薄板加热器的加工制造成本较高，因而应用较少。

发酵设备，国内味精厂大多采用机械搅拌通风通用式发酵罐，罐体大小在50m3到200m3之间。对于发酵过程采用人工控制，检测仪表不能及时反映罐内参数变化，因而发酵进程表现出波动性，产酸率不稳定。由于谷氨酸发酵为通风发酵过程，需供给无菌空气，所以发酵车间还有一套空气过滤除菌及供给系统。首先由高空采气塔采集高空洁净空气，经空气压缩机压缩后导入冷凝器、油水分离器两级处理，再送入贮气罐，进而经焦炭、瓷环填充的主过滤器和纤维分过滤器除菌后，送至发酵罐使用。在北方地区由于空气湿度小、温度低，还可采用空气压缩、冷却过滤流程，省去一级冷却设备[2]

2.6.3发酵条件控制

（1）温度的控制

发酵过程中，谷氨酸产生菌的生长繁殖与谷氨酸的合成都是在酶的催化下进行的酶促反应，不同的酶促反应其反应温度不同。国内常用菌株的最适生长温度为30～34℃， 产生谷氨酸的最适温度为34～36℃。0～12h的发酵前期，主要是长菌阶段；发酵12h后，菌体进入平衡期，增殖速度变得缓慢；温度提高到34～36℃，谷氨酸的生成量就增加。

（2）pH的控制

发酵过程中pH的变化是微生物代谢情况的综合标志。一般发酵前期pH控制在

7.5-8.5左右，发酵中、后期pH控制在7.0～7.2，调低pH的目的在于提高与谷氨酸合成有关的酶的活力。尿素被谷氨酸生产菌细胞的脲酶所分出氨，因而发酵液的pH会上升。发酵过程中，由于菌体不断利用氨，以及有机酸和谷氨酸等代谢产物进入发酵液，使N源不足和发酵液pH下降，需再次流加尿素 。

（3）溶解氧的控制

谷氨酸产生菌是兼性好氧性微生物，供氧不同菌体代谢产物不同。在实际生产中，搅拌转速固定不变，通常用调节通风量来改变供氧水平。通风比（ m3 /m3 .min ）：每分钟向1m3的发酵液中通入0.1m3无菌空气，用1:0.1表示。 （4）OD值的控制

OD值是细菌个数、菌体大小和发酵液色泽深浅的综合反应。以B9和T6-13菌株为例，当初糖为12.5％～14%时，长菌期的OD净增值在0.7～0.9。当细胞进入平衡期后，OD值已达到最大值，此时细胞数不再增加，但因为细胞个体还会继续伸长增大，所以OD值会略有上升。

生物素是谷氨酸生产菌不可缺少的生长因子。当培养基的生物素将被耗尽时，细菌就停止增殖。

提高生物素的含量，OD值会上升，但一方面细胞的膜通透性会变差，影响谷氨酸从胞内往胞外渗出；另一方面，在高生物素环境下，菌体只进行增殖并不生成谷氨酸。

因此，控制OD值的增长，是保证菌体在胞外大量蓄积谷氨酸的重要手段 （5）泡沫的控制

泡沫过多培养基溶解氧减少，气体交换受阻，影响菌的呼吸和代谢，还影响装料系数等。

生产上为了控制泡沫，除了在发酵罐内安装机械消泡器外，还在发酵时加入消泡剂。 目前谷氨酸发酵常用的消泡剂有：花生油、豆油、玉米油、棉子油、泡敌和硅酮等。天然油脂类的消泡剂的用量较大，一般为发酵液的0.1%～0.2%(体积分数)，泡敌的用量为0.02%～0.03%(体积分数)。

2.7 谷氨酸的提取

谷氨酸的提取一般采用等电点—离子交换法，国内有些味精厂还采用等电点—锌盐法、盐酸水解—等电点法及离子交换膜电渗析法提取谷氨酸。但存在废水污染大，生产成本高，技术难度大等问题，应用上受到［1］ 。

从谷氨酸发酵液中提取谷氨酸制成味精要经过以下工艺过程：谷氨酸加水溶解，用碳酸钠或氢氧化钠中和，经脱水，除铁、钙、镁等离子，再经蒸发浓缩、结晶、分离、干燥、筛选等单元操作，得到高纯度的晶体粉末或粉末味精。这个生产过程称为“制造味精”，精制得到的味精称为“散味精”。

分离 谷氨酸中和 谷氨酸中和 谷氨酸 水 纯碱 脱色除铁 浓缩结晶

食盐 干燥 粉碎 味精母液 湿味精 次品味精

报装 筛选 混盐 包装 包装

含盐味精 粉体味精 晶体味精 谷氨酸制造味精生产工艺流程如图4

2.8 谷氨酸制取味精及味精成品加工

精制车间加工的谷氨酸产品为谷氨酸单钠，即味精。粗品经提纯、加工、包装，得到成品。

味精中和液的脱色过程，除使用碳柱外，还可使用离子交换柱，利用离子交换树脂的吸附色素。味精的干燥过程，国内许多厂家还采用箱式烘房干燥，设备简单，投资低，

但操作条件差，生产效率低，不适应大规模生产的要求。也有的厂家使用气流干燥技术，生产量大，干燥速度快，干燥时间短，但干燥过程对味精光泽和外形有影响，同时厂房建筑要求较高，这样均不如振动式干燥床应用效果更好些。

第三章 物料衡算

3.1.1谷氨酸发酵车间的物料衡算

首先计算生产1000kg纯度为100%的味精需耗用的原辅材料及其他物料量。

(1）发酵液量V1

V100015056%92%99.5%112%1 311.61m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

99.5%——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G

以纯糖算，

1

GV1501741.5(kg)11（3）二级种液量 V2

3 V2%V0.232m21式中 2%——接种量

（4）二级种子培养液所需水解糖量 G2

G25V5.80㎏ 22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：

GGG1747.3kg 12（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1747.386%98%111%淀粉

1867.7kg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

 V3.5V0.8kg32式中 3.5为尿素含量（kg/m） 发酵培养基耗尿素为V4

3

 V40V4.4kg41故共耗尿素量为465.2kg （8）甘蔗糖蜜耗用量 二级种液耗用糖蜜量V5

 V20V4.kg52发酵培养基耗糖蜜量V6

V3V34.83kg 61合计耗糖蜜39.47 kg

（9）氯化钾耗量GKCl

 G1.2V13.932kgKCl1（10）磷酸氢二钠（Na2HPO4·7H2O）耗量G3

G1V11.61kg 31（11）硫酸镁（MgSO4·7H2O）用量G4

kg G40.4V1V24.7368（12）消泡剂（泡敌）耗用量G5

㎏ G50.4V10.3V24.7136（13）植物油耗用量 G6

G61.6V118.576kg

（14）谷氨酸（麸酸）量

发酵液谷氨酸含量为G156%10.5%970.36kg 实际生产的谷氨酸（提取率92％）为：

kg 970.3692%2.73 15玉米浆用量G72V110V225.

3.2 年产 10000 吨味精厂发酵车间的物料衡算结果

物料名称 发酵液（m 3） 二级种液（m 3） 二级种用糖（kg） 水解糖总量（kg） 淀粉用量（kg） 尿素（kg） 糖蜜（kg） 氯化钾（kg） 磷酸二氢钠（kg） 硫酸镁（kg） 消泡剂（kg） 玉米浆（kg） 谷氨酸（kg） 生产1t味精100%的10000t/a 味精生产每日物料量 物料量 13.360 0.401 10.020 2014.020 2014.020 535.800 61.460 10.688 112.672 27.522 4.71 3.208 2.82 的物料量 1322.000 3969.900 19839600.00 99198.000 19938798.000 22911867.000 5304420.00 6084,000 111440 3969.900 493.560 37600 31759.200 88381.800 440.880 13.233 66132.000 330.600 662.660 76372.0 17681.400 1825.362 371.47 13.233 1815 125.3 105.8 29461.806 发酵水解用糖 （kg） 2004.000

3.3热量衡算

热量衡算是根据能量守恒定律建立起来的，热平衡方程表示如下： Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 3.3.1.淀粉液化工序热量衡算 （1）液化加热蒸汽量

加热蒸汽消耗量（D），可按下式计算： D= GC(t2t1)(I)

式中 G--淀粉浆量（kg/h）

C--淀粉浆比热容（kJ/（kg·K）） t1--浆料初温（20+273=293K） t2--液化温度（90+273=363K）

I--加热蒸汽焓，2738kJ/kg（0.3Mpa，表压） λ--加热蒸汽凝结水的焓，在363K时为377kJ/kg

①淀粉浆量G：根据物料衡算，日投工业淀粉76.37t；24h连续液化，76.37/24=3.182（t/h）。加水为1：2.5，粉浆量为：3182×3.5=11137（kg/h）。 ②粉浆比热C可按下式计算： C=C0 +C水

式中 C0--淀粉质比热容，取1.55kJ/（kg·K） X--粉浆干物质含量，24.6% C水--水的比热容，4.18kJ/（kg·K）

C=1.55 +4.18 =3.53（kJ/（kg·K）） ③蒸汽用量

D=111373.5390-202738-3771165.6kg/h （2）灭酶用蒸汽量

灭酶时将液化液由90℃加热至100℃，在100℃时的λ为419kJ/kg。 D灭= 111373.53100-902738-419169.5（kg/h） 要求在20min内使液化液由90℃升至100℃，则蒸汽高峰量为： 169.56020508.5（kg/h）

以上两项合计，平均量1165.5+169.5=1335（kg/h）；每日蒸汽平均用量1.1×24=26.4（t/d）。

高峰时用汽量： 1165.5+508.5=1674（kg/h）

液化液的冷却水用量液化、灭菌过程完成后，需将物料内100℃降温至65℃。假设冷却水的进口温度是20℃，出水温度是58.7℃，那么需要的冷却水用量即为：

3.5310065(58.720)4.189525.6(kg/h） D=111371335.624228.（7t/h) 每日的用水量为95253.3.2.液化糖化过程中的热量衡算

年产10000吨味精工厂，按前面计算，日产24%糖液297.7t，按相对密度1.09计算，其体积为297.71.09273m3。糖化操作周期为30h，选用100m3的糖化罐，装填

273304.55 取整数，需5只罐 7524 按生产上的流程使用板式换热器，使糖化液由85℃降至60℃，用二次水冷水却，冷却

系数75%，则需要糖化罐数量为：

水的进口温度20℃。出口温度45℃，其平均用水量为

124723.5385-60kg/h 式中的12472为糖化液量 1053245-204.18生产上一般要求在2h内把75㎡的糖液冷却至40℃，其高峰用水量为 10532750001.0934517kg/h 124722由于每天同时运转的糖化罐有4.5525303.79罐，每天冷却水的用量为

t 234.53.792613.3.3连续灭菌和发酵工序热量衡算 （1）培养液连续灭菌用蒸汽量

发酵罐100m3装料系数0.75，每罐产100%MSG量： 100×0.75×8%×90%×98%×1.272=6.73（t）

每罐初始体积为75m3 ，糖浓度是16,4g/100ml,灭菌前培养基的含糖量为19%，起初数量应为：7516.4%19%.7t

灭菌加热过程中用0.4Mpa蒸汽（表压）I=2743kJ/kg，分两步加温，先使用板式换

热器将物料由20℃预热至75℃，再加热至120℃。冷却水由20℃升至45℃。设每罐灭菌时间3h，需要输料流量.7321.67（t/h） 消毒灭菌用蒸汽量（D）：

216703.7120751071727kg/h1.7t/h D =

27431204.18式中 3.7为糖液的比热容（kJ/（kgK））

这样每日灭菌蒸汽用量：1.7×3×3=15.3（t/d）其中高峰量： 1.7t/h 平均用量： 15.3÷24=0.（t/h） （2）发酵罐空罐灭菌蒸汽用量

①发酵罐空罐灭菌的蒸汽用量：由于发酵罐的体积是100m3，假设发酵罐体是由不锈钢1Cr18Ni9制造而成，发酵罐体重34.3t，冷却排管重6t，1Cr18Ni9的比热容0.5kJ/（kg·K），用0.2Mpa（表压）蒸汽灭菌，使发酵罐在0.15 Mpa（表压）下，由20℃升至127℃。

3430060000.5127-20986（kg）

其蒸汽量为

2718-1274.18②填充发酵罐空间所需的蒸汽量：因100m3发酵罐的全容积大于100m3，考虑到罐内之

排管、搅拌器等所占之空间，罐之自由空间仍按100m3计算。填充空间需蒸汽量： D空=Vρ=100×1.622=162.2（kg） 式中 V--发酵罐自由空间即全容积（m3）

ρ--加热蒸汽的密度（kg/m3），0.2Mpa表压时为1.622

③灭菌过程的热损失：辐射与对流联合给热系数α，罐外壁温度70℃。 α=33.9+0.19(70-20)=43.4(kJ/(m2·h·K))

100m3发酵罐的表面积为201 m2，耗用蒸汽量：

10143.470-2099.9（kg） D损 =

2718-1274.181010.0011000127204.1824（kg）,其④罐壁附着洗涤水升温的蒸汽消耗D27181274.18中 0.001----罐壁附着洗涤水的平均厚度（1mm)

⑤灭菌过程蒸汽渗漏，取总汽消耗量的5%，空罐灭菌蒸汽消耗量为：

98632499.924W1509（kg/h）

1-0.05每空罐灭菌1.5h，用蒸汽量： 1509×1.5=22（kg/罐）

每日耗用的蒸汽量：2448×3=7344（kg/d），平均耗用蒸汽量679224=283（kg/h） 发酵过程产生的热量及冷却水用量：

根据部分味精厂的经验数据可以知道谷氨酸的发酵热约为3.0104KJ/m3h

3.4 过程水的衡算

3.4.1 糖化工序用水量

配料用水量 年产万吨味精的生产工厂日投工业淀粉量为76.37t，配料时的加水比例是1:2.5，用水量76.372.5190.9t/d

液化液冷却用水量228.7（t/d) 糖化液冷却水用量261（t/d) 3.4.2 连续灭菌工序的用水量

配料用水量由于糖化后的糖液含糖量是24%，而培养基的含糖量是19%，配成的糖液有120.8t，那么每罐料需要加水量是：

每天按3罐计算，配料需要的水为325.476（t/d) 灭菌后料液的冷却水用量621（t/d)或26（t/d) 3.4.3 发酵工序的用水量

培养液冷却水用量 由培养板式换热器灭菌流程可知，120℃的热料先通过与生料进行

热交换，降温至80℃后，再用冷水冷却至35℃，在此过程中用冷却水由20℃升温至45℃，所以冷却水用量为：D=

216703.9780-35kg/h37t/h 370445-204.18全天冷却水用量为3733333t/d

100m³的味精发酵罐，一般装料是75m³，使用新鲜的冷却水进行冷却，冷却水的进口温度是10℃，出口温度是20℃，那么冷却水的用量就可以按下式计算;

3.010475 W=kg/h53t/h 5383920-104.18因为每天运转的发酵罐是13.5罐次，高峰用水量为5313.5=715.5（t/h)，日用水量为715.50.824=13737（t/h)，（注：式中的0.8是各罐发热状况均衡系数），平均用水量为1373725=9（t/h)

3.5 无菌空气消耗量的计算

3.5.1 单罐发酵无菌空气的消耗量

根据生产情况100m³规模的通气搅拌发酵罐的通气速度按0.188VVM进行计算。 V=10075%0.1860810m3/h

m3 单罐年用量Va=V38150810381504617000式中：38—发酵周期（h）150—每年单罐发酵批次。 3.5.2 种子培养等其他无菌空气耗量

取无菌空气消耗量之和等于发酵空气消耗量的25%。故无菌空气的用量为V1=202.5(m3/h)

3.5.3 发酵车间高峰无菌空气消耗量

Vmax6V1V6202.281046170000.2566075m3/h

3.5.4 发酵车间年用量

Vt6150V1V6150202.28102.3107m3

第四章 设备设计与选型

4.1 发酵罐

4.1.1发酵罐的选型 选用机械涡轮搅拌通风发酵罐

4.1.2生产能力、数量和容积的确定

①发酵罐容积的确定：根据生产规模和实用性，可以先选择公称容积为选用100m3

的六弯叶机械搅拌通风发酵罐。

②生产能力的计算：现每天生产99%纯度的味精33.4t，谷氨酸的发酵周期为48h(包括发酵罐清洗、灭菌、进出物料等辅助操作时间)。则每天需糖液体积为V糖 。每天产纯度为99%的味精33.4t，每吨100%的味精需糖液13.36m3

V糖=13.36×33.4×99%=442（m3）

设发酵罐的填充系数φ=75%；则每天需要发酵需要发酵罐的总体积为V0（发酵周期为48h）。

V0=V糖/φ=442/0.75=5.01568（m3）

③发酵罐个数的确定：公称体积为100m3的发酵罐，总体积为118 m3 ，则需要发酵罐的个数为：

N1= V0τ/（V总φ·24）=442×48/(118×0.75×24)=9.98(个)

取公称体积100 m3 发酵罐10个。实际产量为：

118×0.75×241033.4/（442×48）×300=10031.33（t）

富裕量

（10031.33－10000）/10000=0.31%

能满足产量要求

4.1.3主要尺寸的计算：取高径比 H：D=2：1[6]

V全V筒2V封头118m3, 忽略封头折边不计

则有：

V全0.785D2H2D3/24118

H=2D；

解方程得：

1.57D30.26D2118 求得D=4.009m

取D=4m H=2D=8m；

查表可知封头高：H封hahb=1000+50=1050(mm)

则全容积V全1：V全1=V筒2V封头=0.785D2H2D3/240.785D20.052118.44m3

V全1V全

4.1.4冷却面积的计算

对谷氨酸发酵，每1m3发酵液、每1h传给冷却器的最大热量约为4.18×6000kJ/(m3·h) 。

采用竖式蛇管换热器，取经验值K=4.18×500 kJ/(m3·h·℃) 。 平均温差Δtm：

ΔtmΔt1Δt2Δtln1Δt2

32℃ 32℃ 20℃ 29℃ 12 3

代入

1236.5℃ 12ln3对公称容量100 m3的发酵罐，每天装5罐，每罐实际装液量为

tm442/5=88.4（m3）

换热面积

FQ总4.18600088.4163.2m2 Ktm4.185006.54.1.5搅拌器计算 选用六弯叶涡轮搅拌器[6]。其示意图如图5所示

图5六弯叶涡轮搅拌器示意图

该搅拌器的各部分尺寸与罐径D有一定比例关系 搅拌器叶径

DiD/34/31.33m

取d=1.3（m）

叶宽 ：

B0.2Di0.21.30.26m

弧长：

I0.375Di0.3751.30.49m

底距： CD/34/31.3m 盘踞 ：

di0.75Di0.751.30.98m

叶弦长：

L0.25Di0.251.30.98m

叶距 ：

YD4m

弯叶板厚：

δ=12（mm）

取两挡搅拌，搅拌转速N2可根据50m3罐，搅拌直径1.05m，转速N1=110r/min。以等P0/V为基准[6]放大求得：

D1N2N1D22/32/31.051101.395r/min

4.1.6搅拌轴功率的计算

淀粉水解糖液低浓度细菌醪，可视为牛顿流体。 ①计算Rem[8]

D2NρRemμ

式中 D——搅拌器直径，D=1.3m

N——搅拌器转速，N95/601.58m/s

ρ——醪液密度，ρ=1050 kg/m3 μ——醪液粘度， μ=1.3×10-3N·s/m2 将数代入上式：

RemD2N1.321.5810501032.2106104

1.3视为湍流，则搅拌功率准数Np=4.7 ②计算不通气时的搅拌轴功率P0：

p0NPN3D5

式中 Np——在湍流搅拌状态时其值为常数4.7 N——搅拌转速，N=95/60m/s=1.58m/s D——搅拌器直径，D=1.3m

ρ——醪液密度，ρ=1050kg/m3 代入上式：

1P0=4.71.5831.33105071.9103w72kw

两挡搅拌：PKW 0P0272144③计算通风时的轴功率Pg

P02ND33Pg2.2510Q0.080.3911kW

式中 P0——不通风时搅拌轴功率（kW），P0144kw N——轴转速，N=95r/min

D——搅拌器直径（cm），D=1.3m=130cm

则 Q——通风量（ml/min），设通风比VVm=0.11～0.18，取低限，如通风量变大，Pg会小，为安全。现取0.11；

则Q=79.1×0.11×106=8.7×106（ml/min） 代入上式：

PNDPg2.2510300.08Q④求电机功率P电：

30.39144951302.2510360.0818.710230.39116.1KW

P电Pg1231.01

采用三角带传动η1=0.92；滚动轴承η2=0.99，滑动轴承η3=0.98；端面密封增加功率为1%；代入公式数值得：

116.11.01130.1kw

0.920.990.98根据计算的功率，选取合适的电机。

P电4.1.7设备结构的工艺计算

①空气分布器：由于本罐的通风量大，所以本罐采用单管进风，风管直径φ133×4mm。

②挡板：本罐因有扶梯和竖式冷却蛇管，故不设挡板

③密封方式：本罐采用双面机械密封方式，处理轴与罐的动静问题。 ④冷却管布置：采用竖式蛇管[7] 4.1.8发酵设备的材质选择

优先考虑的是满足工艺的要求，其次是经济性。谷氨酸发酵可以选用碳钢制作发酵设备，精制时用除铁树脂出去铁离子，也可以使用不锈钢制作发酵设备。为了降低设备费用，选用A3钢制作该发酵罐

5.2冷却装置的设计

5.2.1最高负荷下的耗水量W

Q总WcPt2t1

式中 Q总——每1m3醪液在发酵最旺盛时，1h的发热量与醪液总体积的乘积

Q总4.18600088.42.217106KJ/h

cp——冷却水的比热容，4.18kJ/（kg·K） t2——冷却水终温，t2=29℃ t1——冷却水初温，t1=20℃ 将各值代入上式

2.217106W5.104kg/h16.37kg/s

4.182920冷却水体积流量为1.637×10-2m3/s，取冷却水在竖直蛇管中的流速为1m/s，根据流体力学方程式，冷却管总截面积S总为：

Wv

式中 W——冷却水体积流量，W=1.637×10-2m3/s

S总

V——冷却水流速，v=1m/s 代入上式：

1.63710-2S总1.63710-2㎡

1进水总管直径 ：

S总1.637102d总0.142m

0.7850.7855.2.2 冷却管组数和管径

设冷却管总表面积为S总，管径d0，组数为n，则：

取n=8，求管径。由上式得：

1.637102d00.049mg5.12kg/m

80.785查金属材料表选取φ57×3.5mm无缝管]，d内50mmd0，可满足要求。现取竖蛇管圈端部U型弯管曲径为200mm，则两直管距离为400mm，两端弯管总长度为l0：

l0D3.144001256mm

5.2.3冷却管总长度L

由前知冷却管总面积

F1.95m2

现取无缝钢管φ50×3.5mm，d平均=mm 每米长冷却面积为

F03.140.010.168㎡

则:

LF1.95922m F00.168冷却管占有体积：

V0.7850.05729302.69m3

5.2.4 每组管长L0和管组高度

L0L922115.3m n8另需连接管8m：

L实9228930m

可排竖式直蛇管的高度，设为静液面高度，下部可伸入封头250mm。设发酵罐内附件占有体积为0.5m3，则：总占有体积为

V总V管V液V附件2.6983.930.587.12m3

则筒体部分液深为：

V总-V封87.12-96.2m S截0.78542竖式蛇管总高

H管6.20.206.4m

又两端弯管总长l01256mm，两端弯管总高为400mm， 则直管部分高度：

hH管-4006.4-0.46.0m

则一圈管长：

l2hl026.01.25613.256m

5.2.5每组管子圈数

n0L0/l115.3/13.2569圈

现取管间距为2d外20.050.1m，竖蛇管与罐壁的最小距离为0.1m，经验算后，符合要求。

5.2.6校核布置后冷却管的实际传热面积

F实dl实3.140.0930157.7㎡

而前有F=1.95m2，F实F，可满足要求。 5.2.7接管设计

①接管的长度h设计：各接管的长度h根据直径大小和有无保温层，一般取100～200mm。

②接管直径的确定：

每个发酵罐的实际装液量88.4m3，设2h之内排空，则物料体积流量 88.4Q1.23102m3/s

36002

发酵醪流速取v=1m/s;则排料管截面积为F物。

QF物1.2310-2/10.0123m2

vF物0.785d2

管径：d0.125m

则可取无缝管φ133×4mm，125mm〉118mm，认为合适。

按通风管计算，压缩空气在0.4MPa下，支管气速为20～25m/s。现通风比0.1～0.18vvm，为常温下20℃，0.1MPa下的情况，要折算0.4MPa、30℃ 状态。风量Q1取大值，Q88.40.1815.912m3/min0.25m3/s。

利用气态方程式计算工作状态下的风量Qf[

0.127330Qf0.250.065m3/m2

0.427320取风速v=25m/s，则风管截面积Ff为

FfQfv0.0650.0026m2 252 Ff0.785d气则气管直径d气为：d气0.058m

因通风管也是排料管，故取两者的大值。取φ133×4mm无缝管，可满足工艺要求。 排料时间复核：物料流量Q=0.0117m3/s，流速v=1m/s； 管道截面积：

F0.7850.12520.0123m2，

在相同的流速下，流过物料因管径较原来计算结果大，则相应流速比为

PQ/Q00.0117/0.01230.951

排料时间：

t0.95121.90h2h 符合要求

5.3支座选择

发酵工程设备通常用的支座氛围卧式支座和立式支座。而卧式和立式的支座又各有几种。对于本发酵罐，发酵罐的体积大于75m³，发酵罐的重量较大，所以可选用群式支座。

5.3.1车间布置

通过前面的工艺流程计算、物料衡算、能量衡算之后，就可以进行车间布置的设计。

一个优良的设备布置设计应做到：经济合理、节约投资、操作午休方便、设备排列简洁、紧凑、美观。

5.3.2 环境保护

味精工厂的环境污染主要来自于生产污染，生产废水，生活废水，锅炉烟尘，灰渣和机械噪音。所以，该厂的环境保护主要解决三个问题：废水，废气，废渣，当然还涉及到工厂的环境卫生和绿化。为了尽可能减少污染、环境保护，本项目要在确定工艺过程和设备选择时尽可能地采用污染负荷低的工艺和设备，使生产过程中产生的污染负荷及污染量尽可能减少。本项目在采用先进的纸浆工艺技术和设备的同时，配套先进的废水、废气治理技术及设备，确保清洁生产，并充分利用当地的自然环境对排放物的降解能力，使“三废”排放符合国家与地方允许的排放标准。本工厂的建设将不会对当地环境造成大的影响。

第六章 参考文献

[1]张克旭．氨基酸发酵工艺学，中国轻工业出版社，1992：279-280

[2]王旭 禹郑超．味精发酵生产工艺及其主要设备，高等函授学报（自然科学版），1995（4）：45-48

[3]吴思方．发酵工厂工艺设计概论，中国轻工业出版，1995 [4] 黎润钟．发酵工厂设备，中国轻工业出版社，1991 [5]姚玉英．化工原理，天津大学出版社，1999 [6]梁世中．生物工程设备，中国轻工业出版社，2002 [7]黎润钟．发酵工厂设备，中国轻工业出版社，1991 [8]姚玉英．化工原理，天津大学出版社，1999 [9]何铭新等．机械制图，高等教育出版社，1997

[10]华东理工大学 浙江大学，生物工程(技术)专业英语，化学工业出版社，1999 [11]英汉生物化学词典，科学出版社，1983

[12] 于信命．味精工业手册, 中国轻工业出版,1995: 124-126

[13]H.Dellweg:Biotechnology,Vo13,Verlag.chemie,H-J.RehmandG.Reed,1983,Germany

[14]R.W.Mallick,F.T.Gandrean:Plant planning and Practicl

7 发酵车间主要设备一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 设备名称 空气贮气管 一级空气冷却器 气液分离器 二级空气冷却器 去雾器 培养基配料罐-I 培养基配料罐-II 消泡剂泡料罐 连消系统 换热器-I 换热器-II 消泡剂消毒罐 消泡剂计量罐 一级种子罐 二级种子罐 发酵罐 空气过滤器-I 空气过滤器-II 空气过滤器-III 糖液贮罐 规格 V=80m³ F=160㎡ F=37㎡ 1000 V=10m³ V=80m³ V=2m³ Q=50-60m³/hr F=50m³ F=100m³ V=2.5m³ V=300L V=0.5m³ V=10m³ V=100m³ V=10m³ 味精厂发酵车间设备一览表

10000t味精厂发酵车间设备一览表

位号 设备名称 台数 F301-311 发酵罐 F321-326 F331-336 R301-311 R331-336 二级种子罐 一级种子罐 11 6 6 υ5000×10000mm υ1400×2800mm υ400×800mm υ1200×1800mm υ75×520mm υ22×150mm A3钢 A3钢 A3钢 A3钢 A3钢 A3钢 专业设备 专业设备 专业设备 专业设备 专业设备 专业设备 规格与型号 材料 备注 发酵罐分过滤器 11 种子罐分过滤器 6 R321-326 种子罐分过滤器 6 8.课程设计体会

本次课程设计在设计的准备、进行及设计的写作过程中，我都付出了大量的时

间和精力，不断地查阅资料，思考研究、计算使我受益匪浅，让我不仅学到了许多知识，更学到了许多做人做事的道理。在此我要向一直以来辛苦工作的从事研究开发的人员表示我最衷心的感谢和最崇高的敬意!

从我国味精工业发展历史来看，建厂初期规模都比较小，通过不断的更新改造，使企业得以滚动式发展壮大，但是总体上来看，工艺装备水平还比较落后，随着我国国力的增强和科技水平的提高，近几年建设现代化大型味精厂工程已陆续涌现。味精是现代发酵工业中最大宗产品，在生物技术领域中、占有重要地位。它的设计建设涉及到化工工程，建筑结构，设备制造（选型），能源（设施）配置，工厂选址，环境保护，施工安排和资金运用等诸多因素，是一项复杂的系统工程。建厂业主和设计者对此要有足够认识。环保是建设工程的重点，人类要明智管理地球。建设现代化大型味精厂

必须考虑环保，要把环保作为工程重点，为造福子孙后虑。