《（精选）谷氨酸生产工艺计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（精选）谷氨酸生产工艺计算（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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GtGm=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%
2、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：800099%+200080%=9520（t/a）(二)、生产工作制度全年生产日320天；23班作业，连续生产。（三）、主要工艺技术参数序号生产工序参数名称指标淀粉质原料糖蜜原料1制糖（双酶法）淀粉糖化转化率%982发酵产酸率g/dl8.08.03发酵糖酸转化率%50554谷氨酸提取提取收率%86805精制GLU-MSG收率%92906发酵操作周期h4848原料及动力单耗表序号物料名称规格单耗(t/t)淀粉原料大米原料糖蜜原料1玉米淀粉含淀粉86%2.122大米含淀粉70%3.03糖蜜含
3、糖50%3.974硫酸98%0.450.450.455液氨99%0.350.350.356纯碱98%0.340.340.347活性炭0.030.020.108水3093093099电2000Kwh/t2000Kwh/t2000Kwh/t10蒸汽11.411.411.4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
4、粉理论上产100%MSG量：10001.1181.7%1.272=1153.5（kg）（2） 1000kg纯淀粉实际产100%MSG：10001.1198%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：547.486%=470.8（kg）（4） 淀粉单耗 1t 100%MSG消耗纯淀粉量：1000/547.4=1.827(t) 1t 100%MSG实际消耗工业淀粉量：1000/470.8=2.124(t) 1t 100%MSG理论上消耗纯淀粉量：1000/1153.5=0.8669（t） 1t 100%MSG理论上消耗工
5、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。 实际产量（kg）/理论产量100%=547.4/1153.5100%=47.45% （98%50%86%92%）/81.7%100%=47.45%（6） 淀粉利用率：1.008/2.124100%=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： 糖转化率稍低。 发酵过程中部分糖消耗于长菌体以及呼吸代谢；残糖高；灭菌损失；产生其他产物。 提取收率低，母液中Glu含量高。 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 淀粉用量：29.75
6、 2.124=63.19（t/d） 糖化液量：纯糖 63.1986%1.1198%=59.15（t/d）折算为24%的糖液：59.15/24%=246.4（t/d） 发酵液用量：纯Glu量：59.1550%=29.58（t/d）；折算为8g/dl的发酵液：29.58/8%=369.8（m3）；369.81.05=388.3（t）（1.05为发酵液的相对密度） 提取Glu量：纯Glu量：29.5886%=25.44（t/d）折算为90%的Glu量：25.44/90%=28.27（t/d） Glu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）：（29.58-25.4
7、4）/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：
8、 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1000586%/3500=24.57%（3） 液化酶量： 使用液体a-淀粉酶350050.25%=8.75kg（4）CaCl2:量 35000.25%=8.75kg（5）糖化酶量：用液体糖化酶 35000.25%=8.75kg （6）糖化液产量 1000 86%1.1198%/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%38980.15=5.85kg （8）滤渣产量：含水70%废珍
9、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-（8.753）-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：制糖工序物料衡算汇总表进入系统离开系项目物料比例日投料量kg项目物料比例日投料量kg工业淀粉100063190糖液3898246315配液化酶2500157975滤渣19.51232料水8.75553CaCl28.75553糖化酶8.75553珍珠岩5.85370洗水和蒸汽385.424353累计3917.5247547累计3917.5247547三 连
10、续灭菌和发酵工序的物料衡算（1） 发酵培养基数量 1000kg 工业淀粉，得到24%的糖化液3898kg。发酵初始糖浓度16.4g/dl ，其数量为： 16.4g/dl的糖相对密度为1.06， 57041.06=6046kg 配料 按放罐发酵液的体积计算：5704 16.4%/16%=5847（L）玉米浆：58470.2%（w/v）=11.7kg甘蔗糖蜜 ：58470.3%（w/v）=17.5kg无机盐：58470.2%（w/v）=11.7kg配料用水：配料时培养基的含糖量不低于19%，向24%的糖液中加入水量为：389824%/19%-3898=1026(kg) 灭菌过程中加入蒸汽及补水量：
11、 6046-3898-1026-11.7-17.5-11.7=1081kg 发酵零小时数量验算：3898+11.7+17.5+11.7+1026+1081=6046kg其体积为：6046/1.06=5704（L） 与以上结果计算一致。（2） 接种量 58471%(w/v)=58.5（L）58.51.06=62kg（3） 发酵过程加液氨数量，为发酵液体积的2.8%： 58472.8%=164kg（4） 加消泡剂量： 为发酵液的0.05%。 58470.05%=2.9kg 消泡剂的相对密度为0.8，2.9/0.8=3.6(L) (5) 发酵过程从排风带走的水分 进风25 相对湿度为70% ，水蒸汽
12、分压18mmHg ,排风32，相对湿度为100%，水蒸汽分压 27mmHg。进罐空气的压力为1.5 大气压，排风0.5大气压。进出空气的湿含量差为： X出-X进= =0.0149-0.0042=0.01(kg水/kg干空气)通风比: 1:0.2, 带走水量:58470.260361.1570.0010.01=29(kg)式中1.157为320C时干空气密度(kg/m3)(7)衡算结果汇总:年产万吨商品味精日投工业淀粉63.19t,连续灭菌和发酵工序的物料衡算汇总列入下表:连续灭菌和发酵工序的物料衡算汇总表进入系统离开系统项目1t工业淀粉之匹配物料(kg)t/d项目1t工业淀粉之匹配物料(kg)
13、t/d24%糖液3898246.3发酵液6194391玉米浆11.70.739空气带走水量291.8甘蔗糖蜜17.51.106过程分析放罐残留及其他损失523.3无机盐11.70.739配料水102664.83灭菌过程进蒸汽及水1.08168接种量623.92液氨16410.36消泡剂2.90.18累计62753966275396.1四、 谷氨酸提取工序的物料衡算采取冷冻等电及其新离交回收工艺。（按1000kg工业淀粉之匹配量计）（1） 发酵液数量：5847L；6194kg。（2） 加98%硫酸量：为发酵液的3.6%（W/V）58433.6%=210(kg)98%硫酸的相对密度1.84,故: 210/1.84=114(L)(3)谷氨酸产量a.分离前谷氨酸量:100%谷氨酸量:58438%(W/V)=467.4(kg)
