《年产50000吨柠檬酸发酵车间设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产50000吨柠檬酸发酵车间设计（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、南 阳 理 工 学 院 本科生毕业设计 学院（系）： 生物与化学工程学院 专 业： 生物工程 学 生： * 指导教师： 李慧星（讲师） 完成日期 2009 年 5 月 南阳理工学院本科生毕业设计年产50000吨柠檬酸发酵车间设计 Design an citric acid fermentation workshop plant with 50,000 tons annual output总计： 毕业设计（论文）38页表 格： 7 个插 图 ： 3 幅南 阳 理 工 学 院 本 科 毕 业 设 计年产50000吨柠檬酸发酵车间设计 Design an citric acid fermentati
2、on workshop plant with 50,000 tons annual output学 院（系）： 生物与化学工程学院 专 业： 生物工程 学 生 姓 名： * 学 号： * 指 导 教 师（职称）： 李慧星 （讲师） 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 2010年2月6月 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology年产50000吨柠檬酸发酵车间设计年产50000吨柠檬酸发酵车间设计生物工程专业 田彬摘要 本设计采用玉米原料发酵,只需将玉米磨粉,加水调浆,直接加入少量淀粉酶液化后,灭菌、冷却,即可接种发酵。制备柠檬酸一般采用晒干的玉米作为原料。玉米
3、含水13%、淀粉70%左右、蛋白质6%左右。玉米原料中的蛋白质可作为氮源供菌体生长。玉米原料中含有铁、镁、钾、钙等的无机盐,选用的黑曲霉C0527对这些成分不敏感,故不必对原料做任何预处理。本设计采用好气液体深层发酵、钙盐法提取技术生产柠檬酸。这两种方法都是国内比较流行的生产方法，有着大量的实际经验，易于操作，风险小。通过工艺流程设计、工艺衡算、设备选型和车间布置设计，设计出年产50000吨柠檬酸发酵车间采用20个200m3发酵罐和7个30m3种子罐等。并依据生物工程工厂车间布置原则，对发酵车间进行合理布置，绘制了工艺流程图和车间布置图.完成了年产50000吨柠檬酸发酵车间的设计。工艺设计结果
4、为柠檬酸的生产提供一定参考。关键词玉米 深层好氧发酵 黑曲霉 柠檬酸 设备设计及选型Design an citric acid fermentation workshop plant with 50,000 tons annual outputBio-engineering Major TianbinAbstract The design of raw materials used corn fermentation, simply corn mills, water-paste, adding a small amount of direct -amylase liquefaction, s
5、terilization, cooling, fermentation can be vaccinated. Preparation of citric acid normally used as raw materials dried corn. Corn moisture content of 13%, about 70 percent of starch, protein about 6 per cent. Corn raw materials in the protein can be used as source of nitrogen for cell growth. Corn r
6、aw materials containing iron, magnesium, potassium, calcium of inorganic salt, optional black Aspergillus niger C0527 is not sensitive to these ingredients, it need not do any pretreatment of the raw materials. The design of a good gas liquids deep fermentation, dry calcium citrate extraction techno
7、logy production, moreover introduced the citric acid ferments in technical process and fermentative process each control main point. The two methods are more popular domestic production methods, has a great deal of practical experience, easy to operate, the risk small. Through process design, proces
8、s cross operator, equipment selection and facility layout design to the annual output of 50,000 tons of citric acid fermentation plant by 11 fermenters with 550m3 and 4 seeds cans with 55m3. And factory floor layout based on the principles of biological engineering, the reasonable layout of the ferm
9、entation plant, rendering the process flow diagram and plant layout. Design an citric acid fermentation workshop plant with 50,000 tons annual output. Process design for the citric acid production results provide some reference. Key words: Corn Deep-seated aerobic fermentation Aspergillus niger Citr
10、ic acid Equipment Design and Selection目 录1前言11柠檬酸的介绍11.1.1柠檬酸的性质11.1.2柠檬酸的发酵机理11.1.3柠檬酸的主要用途31.2柠檬酸工业的历史和国内外产业现状41.2.1柠檬酸工业的历史41.2.2世界柠檬酸产业现状41.2.3我国柠檬酸产业现状51.3我国柠檬酸工业展望51.4本设计的意义和主要任务61.4.1本设计的意义61.4.2本设计的主要任务72 生产工艺82.1生产方法82.2 工艺流程82.3 操作工艺93 工艺计算书123.1 物料衡算123.1.1 工艺技术指标及基础数据123.1.2 原料消耗计算123.1.
11、3 发酵醪量的计算133.1.4 接种量133.1.5液化醪量计算133.1.6 成品柠檬酸143.1.7 淀粉质原料年产5万吨一水柠檬酸厂总物料衡算143.2 热量衡算153.2.1 液化热平衡计算153.2.2 发酵过程中的蒸汽耗量的计算153.2.3 发酵过程中的冷却水耗用量计算173.2.4 发酵过程中的无菌空气耗用量的计算184 发酵车间设备设计与选型194.1 发酵罐的选型194.1.1 发酵罐容积和台数的确定194.1.2 主要尺寸的计算204.1.3 发酵罐冷却面积的计算214.1.4发酵罐搅拌器的设计214.1.5 发酵罐设备结构的工艺设计234.1.6 发酵罐设备材料的选择
12、264.1.7 发酵罐壁厚的计算264.1.8 发酵罐接管设计274.1.9 发酵罐支座的选择284.2 种子罐的选型284.2.1 种子罐容积和数量的确定284.2.2 种子罐主要尺寸确定284.2.3 种子罐型号确定294.3 贮罐选型294.3.1 发酵成熟醪贮罐294.3.2 硫酸铵贮罐294.3.3 设备一览表305 全厂及车间布置325.1 全场及车间布置325.2 车间布置设计原则325.2.1车间布置设计的目的和重要性325.2.2车间布置的有关技术要求和参数325.2.3设备的安全距离335.2.4设备布置原则34结论36参考文献37致谢38IV 年产50000吨柠檬酸发酵车
13、间的设计1前言1柠檬酸的介绍1.1.1柠檬酸的性质柠檬酸(Citric Acid)，学名2-羟基丙烷三羧酸，分子式C6H8O7。为无色透明斜方晶系晶体粒，或白色结晶性粉末。无臭，有很强的酸味，味阈值为0.0025%。在温暖的空气中渐渐风化在潮湿空气中微有潮解性。柠檬酸易溶于水，能溶于乙醇，而不溶于乙醚、氯仿、苯、CS2、CCl4及脂肪酸。商品柠檬酸有二种形式：一种是一水物，是由低温（36.6）水溶液中结晶析出，经分离、干燥后的产物，含结晶水量为8.58%，熔点7075，相对密度d204=1.542。在20下100克水中可溶解一水柠檬酸147克。在干燥空气中久置，晶格中的结晶水逸出而风化。另一种是无水物，是由较高温度（36.6）水溶液中结晶析出的。一水柠檬酸转变为无水柠檬酸的临界温度为（36.60.15），无水柠檬酸的熔点153、相对密度d204=1.6650。11.1.2柠檬酸的发酵机理1 黑曲霉的柠檬酸生物合成途径已知生长在葡萄糖培养基上的黑曲霉存在着糖酵解途径(EMP)、磷酸戊糖途径(HMP)、三羧酸(TCA)循环和乙醛酸循环的酶系。经过多年研究，现在普遍认为，黑曲霉利用糖类产生柠檬酸的生物合成途径是：葡萄糖经EMP或HMP降解，形成丙酮酸；丙酮酸一
