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1、毕业设计说明书作 者： 学 号：院 系： 专 业： 生物工程 题 目：年产8万吨味精厂工艺设计 重点设备-机械搅拌通风发酵罐 指导者： 评阅者： 2023 年 6 月 摘 要本设计为年产8万吨味精厂工艺设计，以淀粉为原料水解生成葡萄糖，运用谷氨酸生产菌进行碳代谢，生成谷氨酸，谷氨酸与碱作用生成谷氨酸一钠即味精为主体工艺。味精生产全过程可划分为四个工艺阶段：（1）原料的预解决及淀粉水解糖的制备；（2）种子的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。与这四个工艺阶段相相应，我们设立了液糖化车间、发酵提取车间和精制车间作为重要生产车间。本设计对全厂进行了物料衡算、
2、热量衡算、水电冷耗计算，对味精发酵车间进行工艺流程的设计和重点设备发酵罐的设计与选型计算。并且绘制了液糖化车间工艺流程图、发酵提取车间工艺流程图、精制车间工艺流程图、全厂总平面设计布置图和重点设备-机械搅拌通风发酵罐装配图各一张。设计的结果和目的重要是通过对工艺流程和相关设备的计算与选型设计出一个高产量低能耗污染小的现代化味精生产工厂。关键词：味精；谷氨酸；发酵； 工艺设计AbstractThe design for the annual 80，000 tons of MSG plant process design， raw starch hydrolysis to glucose， glu
3、tamic acid producing bacteria utilize carbon metabolism， generating glutamate， glutamic acid and alkali effect that generates monosodium glutamate MSG as the main process. MSG production process can be divided into four stages of the process： pre-treatment preparation (1) raw starch hydrolysis and s
4、ugar； expanding culture (2) seeds and glutamic acid fermentation； (3) glutamic acid extraction； (4 ) Preparation of glutamic acid and MSG MSG finished processing. The four stages of the process and the corresponding， we set the liquid brewhouse， fermentation extraction plant and refining plant as a
5、major production plant. The design of the whole plant for the material balance， heat balance， cold water and electricity consumption calculation， the MSG fermentation workshop focused on process design and equipment design and selection fermenter calculation. And draw the liquid brewhouse， fermentat
6、ion extraction plant and refining plant flowcharts， fermentation extraction plant and the whole plant graphic design layout， key equipment - mechanical agitation fermentor ventilation assembly drawings of each one.The results of the design and purpose is mainly through the process and related equipm
7、ent selection and design calculations and a high output low energy consumption and less pollution of the modern MSG production plants.Keywords： MSG；glutamic acid；fermentation；process design目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 味精的性质11.2 味精的发展1 1.2.1 我国味精工业发展史1 1.2.2 世界味精工业发展史21.3 中国味精生产量的增长情况21.4 中国味精工业现状与发展
8、前景3 1.4.1 中国味精工业发展概况3 1.4.2 国内外味精生产技术水平比较分析4 1.4.3 发展前景4第2章 设计概论72.1 毕业设计的目的72.2 毕业设计的题目72.3 毕业设计的任务72.4 设计的指导思想82.5 设计的依据82.6 厂址选择82.7 原料来源、规格及标准102.8 重要辅料的质量标准102.9 水的质量标准（外观、理化指标及规定）132.10 成品品种及质量标准132.11 重要工艺技术参数152.12 生产工作制度152.13 废水解决152.13.1 物化解决方法162.13.2 生物解决方法182.14 现状及国内外发展趋势20第3章 味精生产工艺流
9、程的设计及说明223.1 味精的性质、用途及生产方法概述223.1.1 性质223.1.2 用途233.2 味精生产工艺流程的拟定233.2.1 糖化工序233.2.2 发酵工序253.2.3 提取工序263.2.4 精制工序27第4章 味精生产过程中的物料和热量衡算294.1 物料衡算294.1.1 生产过程的总物料衡算294.1.2 糖化工序的物料衡算304.1.3 连续灭菌和发酵工序的物料衡算314.1.4 谷氨酸提取工序的物料衡算334.1.5 精制工序的物料衡算344.2 热量衡算364.2.1 液化工序热量衡算364.2.2 糖化工序热量衡算384.2.3 连续灭菌和发酵工序热量衡
10、算384.2.4 谷氨酸提取工序冷量衡算404.2.5 谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算404.2.6 干燥过程热量衡算424.3 水、电、冷消耗的计算434.3.1 水平衡计算434.3.2 电消耗计算464.3.3 味精生产冷耗的计算48第5章 设备计算与选型495.1 糖化设备495.1.1 调浆罐495.1.2 层流罐495.1.3 贮糖罐505.1.4 糖化罐515.1.5 配料罐525.2 发酵设备535.2.1 培养基连消设备535.2.2 发酵设备575.3 空气净化和除菌设备615.3.1 空压机615.3.2 高空取气625.3.3 贮气罐625.3.4 气液分离器635
11、.3.5 空气过滤器635.3.6 空气换热器635.4 提取设备635.4.1 等电罐635.4.2 离子互换柱655.4.3 离子机655.5 精制设备665.5.1 中和设备665.5.2 板框过滤机665.5.3 贮藏罐665.5.4 结晶罐675.5.5 贮晶槽685.5.6 干燥机685.5.7 粉碎机685.5.8 筛分机69第6章 重点设备机械搅拌通风发酵罐的设计706.1 谷氨酸发酵工艺流程706.2 发酵罐的选择706.3 发酵罐的计算70第7章 总体平面设计及全厂定员767.1 总体平面设计的原则及规定767.1.1 依据767.1.3 规定767.1.4 全厂总平面设计
12、767.2 全厂定员77参考文献78致谢79第1章 绪 论1.1 味精的性质味精，学名谷氨酸钠，英文名(monosodiumL-glutamate)MSG，是L-氨基戊二酸1.5单钠-水化合物，分子量187.13。味精的外观是白色柱状结晶和白色结晶性粉末，有一定的亮度，一般晶型规则，无明显的杂质和异物1。和自然的关系：味精在自然界是普遍存在的，多种食品以及人体内都具有谷氨酸盐，它既是蛋白质和肽的结构氨基酸之一。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，它有两种存在形式：游离型和结合型。人体内的谷氨酸也是以游离和结合两种形式而存在。游离氨基酸具有美味，而结合型的氨基酸不具有游离氨基酸的美味，比如蘑菇、番茄或
13、豌豆等一类蔬菜都有相称高的游离谷氨酸存在；而牛奶和乳酪等中的氨基酸是以结合型的形式存在。和人的关系：水和蛋白质是人体生命活动的基本物质，任何生命不可缺少的物质。在人体内水占的比例约为70%，蛋白质的比例在14%17%之间，其中蛋白质中20%是谷氨酸盐。以体重70kg的成年人为例，其蛋白质平均具有2023g谷氨酸盐。蛋白质是营养素中的第一要素，是其他任何营养物质都不能代替的。人体所需要的有18种氨基酸，其中有8种是必须氨基酸，10种是非必须氨基酸。谷氨酸虽是一种非必需的氨基酸，但在脱氨基、转氨基、脱羧、解氨等反映中起着重要作用。谷氨酸对大脑皮质和中枢神经有益，食用后有96%在体内被吸取2。1.2
14、 味精的发展1.2.1 我国味精工业发展史1992年中国味精产量（不含台湾省）已达34万吨，跃居世界首位，占全世界产量（约95.2万吨）的35.7%。中国已经成为当今世界味精的重要产区之一。中国味精生产始于1923年，至今已有90年历史，它经历了创建、转换和发展三个历史阶段。 创建期：1923年，吴蕴初创办上海天厨味精厂，此为我国味精工业之开端，后在重庆，香港设立分厂；1925年，上海天一等味精厂相继兴起；1929年大连设立味精生产厂，1937年左右停产；1939年沈阳、天津、青岛味精厂建立，此阶段味精生产工艺均采用水解法并以面筋为原料。转换期：1958年，有关科研单位，院校和公司合作，进行发酵法制谷氨酸的实验研究工作，以糖质为原料进行实验生产，至今依旧采用发酵法生产味精；1964年，发酵法成功，上海
