賴氨酸課程設(shè)計(jì)

1、南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院發(fā)酵設(shè)備及工廠設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱：年產(chǎn)1萬(wàn)噸賴氨酸生產(chǎn)線的工藝設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：生工0603指導(dǎo)老師：2009年12月目錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)32 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)42.1 項(xiàng)目概述42.2 原材料及產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格52.3生產(chǎn)方法及工藝路線的確定52.4 生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述62.5 工藝計(jì)算102.6 主要設(shè)備的選擇212.7 車(chē)間主要設(shè)備一覽表232.8 設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)24一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)項(xiàng)目名稱：年產(chǎn)1萬(wàn)噸賴氨酸生產(chǎn)線的工藝設(shè)計(jì)一、 建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方法和工作制度1）建設(shè)規(guī)模：年產(chǎn)10000T。2）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：L賴氨酸鹽LYSINE·HCL分子式：C6H14N

2、2O2·HCL分子量：18264性狀：淡棕色粒、易溶于水。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB824587規(guī)定了飼料級(jí)L氨基酸鹽酸鹽產(chǎn)品的質(zhì)量準(zhǔn)。 3）生產(chǎn)方法：以玉米淀粉乳為原料，采用雙酶法，使淀粉乳先糖化而轉(zhuǎn)化為葡萄糖，然后再以糖類為發(fā)酵原料，日本多采用短桿菌誘發(fā)株為菌種，以通用的碳水化合物及其他營(yíng)養(yǎng)素為培養(yǎng)基，經(jīng)過(guò)發(fā)酵、過(guò)濾、中和、精制、干燥而得成品，必要時(shí)進(jìn)行重結(jié)晶。4）工作制度：年工作日按300d計(jì)二、 目建設(shè)地點(diǎn)為南方某市其氣候條件為：年平均氣溫：15.3 歷年平均最高氣溫：38 歷年平均最低氣溫：-4.2 最熱平均相對(duì)濕度：85% 最冷平均相對(duì)濕度：75% 年平均氣壓：1016.5m

3、P 夏季平均氣壓：1004.5mP 年均風(fēng)速：3.6m/s 年均降落量：1025.6mm 日最大降水量：219.6mm三、 求達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：發(fā)酵產(chǎn)酸率13%染菌率1%轉(zhuǎn)化率100%發(fā)酵周期64hr提取收率90%平均通過(guò)氣比為1:0.2四 設(shè)計(jì)要求就該項(xiàng)目的發(fā)酵工段或空氣處理系統(tǒng)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，要求完成：2 確定合理的工藝路線，提供工藝流程示意圖；3 進(jìn)行工段的工藝計(jì)算，包括物料、熱量、水、壓縮空氣耗量等平衡計(jì)算，并提供相應(yīng)的工藝計(jì)算平衡圖；4 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及非標(biāo)設(shè)備的數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，選定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備型號(hào)并就至少一種非標(biāo)設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)計(jì)算，提供所需設(shè)備的一覽表并至少提

4、供一種非標(biāo)設(shè)備的總裝圖。5 繪制帶控制節(jié)點(diǎn)的工藝流程圖；6 繪制車(chē)間設(shè)備布置圖；7 繪制設(shè)備配管圖；8 編寫(xiě)初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。二、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2.1 項(xiàng)目概述賴氨酸（L-Lysine）,化學(xué)名稱2，6-二氨基己酸，分子式為C6H4N2O2,純品為白色針狀結(jié)晶，無(wú)味或稍帶特殊臭味，易溶于水，溶液的PH值為5.06.0，難溶于有機(jī)溶液，有旋光性，熔點(diǎn)263264C.賴氨酸難于結(jié)晶，市售商品通常為98%的L-賴氨酸鹽酸鹽。具有旋光性。     由于游離的L-賴氨酸極易潮解，因具有氨基酸而易發(fā)黃變質(zhì)，并具有刺激性腥味，難于長(zhǎng)期保存。因此，一般商品都是L-賴氨酸鹽酸鹽。

5、60;   賴氨酸鹽酸通常較穩(wěn)定，高溫下易結(jié)塊，相對(duì)濕度60%以下穩(wěn)定，60%以上則生成二水合物，與維生素C和維生素K并存則著色。堿性條件及直接在還原糖存在加熱則分解，易溶于水，水溶液呈中性至微酸性，與磷酸、鹽酸、氫氧化鈉、離子交換樹(shù)脂等一起加熱，能起到外消旋作用。 飼料中添加的賴氨酸有兩種，即L賴氨酸和DL賴氨酸。因動(dòng)物只能利用L賴氨酸，故主要為L(zhǎng)賴氨酸產(chǎn)品，DL賴氨酸產(chǎn)品應(yīng)標(biāo)明L 賴氨酸含量保證值。作為商品的飼用級(jí)賴氨酸通常是純度為98.5以上的L賴氨酸鹽酸鹽， 相當(dāng)于含賴氨酸（有效成分）78.8以上，為白色一淡黃色顆粒狀粉末，稍有異味，易溶于水。90以上的L賴氨酸是以

6、糖蜜為原料發(fā)酵生產(chǎn)的產(chǎn)品。此外， 日本、美國(guó)、德國(guó)等國(guó)已利用化學(xué)合成的2氨基己內(nèi)酰胺作原料， 通過(guò)微生物酶消旋和水解生產(chǎn)L賴氨酸。建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案1）建設(shè)規(guī)模：年產(chǎn)10000T。2）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：L賴氨酸鹽LYSINE·HCL分子式：C6H14N2O2·HCL分子量：18264性狀：淡棕色粒、易溶于水。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB824587規(guī)定了飼料級(jí)L氨基酸鹽酸鹽產(chǎn)品的質(zhì)量準(zhǔn)。 3）生產(chǎn)方法：以玉米淀粉乳為原料，采用雙酶法，使淀粉先經(jīng)液化、糖化而轉(zhuǎn)化為葡萄糖，然后再以糖類為發(fā)酵原料，日本多采用短桿菌誘發(fā)株為菌種，以通用的碳水化合物及其他營(yíng)養(yǎng)素為培養(yǎng)基，經(jīng)過(guò)發(fā)酵、過(guò)濾、中和、精制

7、、干燥而得成品，必要時(shí)進(jìn)行重結(jié)晶。4）工作制度：年工作日按300d計(jì)2.2 原材料及產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格原材料的選擇及技術(shù)規(guī)格本設(shè)計(jì)要求以玉米淀粉乳為原料，但是，工業(yè)上選擇生產(chǎn)原料時(shí)，不但要考慮工藝上的要求，還要考慮生產(chǎn)管理和經(jīng)濟(jì)上的可行性。在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中，選擇原料一般要考慮到下述要求： (1)因地制宜，就近取材，價(jià)格低廉； (2)原料中可利用成分高，末嚴(yán)重污染，抑制生長(zhǎng)和產(chǎn)酸的物質(zhì)要少或能夠去除，能滿足工藝上的要求；(3)原料資源豐富，便于采購(gòu)運(yùn)輸，適于大規(guī)模儲(chǔ)藏，保證生產(chǎn)上的供應(yīng)。2.3生產(chǎn)方法及工藝路線的確定賴氨酸是人和動(dòng)物自身不能合成的一種氨基酸，必須從外界攝取，而植物中所含的各種賴

8、氨酸很少，被稱為植物中的第一限制性氨基酸。1960年日本的木下祝郎等用紫外線照射谷氨酸柞桿菌得到一株?duì)I養(yǎng)缺陷型變異株，從此開(kāi)始了發(fā)酵法工業(yè)生產(chǎn)商品賴氨酸。世界上生產(chǎn)的主要方法有微生物發(fā)酵法、化學(xué)酶法、提取法和合成法四種。其中最重要的是化學(xué)酶法和微生物發(fā)酵法。其具體操作過(guò)程如下。 2.3.1 化學(xué)酶法   此法是借助于有機(jī)合成與生物化學(xué)工程相結(jié)合的生產(chǎn)技術(shù)，可以己內(nèi)酰胺或二氫呋喃為起始原料，或以糠醛為原料制取。     制取尼龍?jiān)霞簝?nèi)酰胺時(shí)，有大量的還己烯生成，用環(huán)己烯易于合成DL氨基己內(nèi)酰胺（DL-ACL），以此為原料采用

9、水解酶法生產(chǎn)賴氨酸，分為兩步反應(yīng)進(jìn)行。先用LACL水解酶，不對(duì)稱水解L-ACL的環(huán)狀酰胺鏈，生成L賴氨酸，再用ACL消旋酶使殘存的D-ACL消旋化反應(yīng)。具體工藝中采用羅氏隱環(huán)酵母等進(jìn)行水解反應(yīng)，用奧巴無(wú)色桿菌進(jìn)行消旋反應(yīng)。100/L的DL-ACL幾乎全部轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)賴氨酸。 2.3.2 微生物發(fā)酵法     發(fā)酵法包括一步法和經(jīng)由二氨基庚二酸的二步法。通常以廢糖蜜，淀粉（或直接用木薯片粉碎至80目）為原料，采用雙酶法，使淀粉先經(jīng)液化、糖化而轉(zhuǎn)化為葡萄糖，然后再以糖類為發(fā)酵原料，日本多采用短桿菌誘發(fā)株為菌種，以通用的碳水化合物及其他營(yíng)養(yǎng)素為培養(yǎng)基，經(jīng)

10、過(guò)發(fā)酵、過(guò)濾、中和、精制、干燥而得成品，必要時(shí)進(jìn)行重結(jié)晶。成品對(duì)糖總得率為35%，每噸成品耗糖蜜8噸（或淀粉4.4噸），成本約1萬(wàn)元(折人民幣)。L-賴氨酸的生產(chǎn)工藝與味精（谷氨酸鈉）類似，工藝較簡(jiǎn)單，日本的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較先進(jìn)。     微生物發(fā)酵法為生產(chǎn)L-賴氨酸的最主要技術(shù)，反應(yīng)所用碳源為玉米、甘蔗等淀粉質(zhì)或葡萄糖母液、甘蔗糖蜜等廢料，所用高產(chǎn)菌種有BrevibacteriumSP。PIB等，在優(yōu)選菌種配方中含有HPPKH2PO4、乙酸鈉等組分，在添加2%硫酸銨后可獲得高產(chǎn)菌種。將適宜的配方組分注入500ml的三角燒瓶?jī)?nèi)于120C加熱15min加壓滅

11、菌后，在通氧下培養(yǎng)出菌種在高峰期內(nèi)接入種子培養(yǎng)液在常溫常壓下發(fā)酵，再用膜分離法或化學(xué)法分離。     制備L賴氨酸在14L的發(fā)酵器中進(jìn)行。通過(guò)菌種培養(yǎng)，生長(zhǎng)菌體和發(fā)酵工藝生產(chǎn)賴氨酸，篩選出的FHI28高產(chǎn)菌株，遺傳性能穩(wěn)定，是一株適合工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)良菌種，在20ml發(fā)酵罐中產(chǎn)L賴氨酸8.59.2%，發(fā)酵周期5967h.     工藝的關(guān)鍵技術(shù)在于培養(yǎng)和優(yōu)選最適宜的菌種，采用不同的原料其結(jié)果會(huì)大不相同，甚至同一原料也會(huì)因原料產(chǎn)地和產(chǎn)出時(shí)間的差異使結(jié)果有很大差別。     國(guó)內(nèi)的

12、發(fā)酵法工藝提取率為80%85%,糖轉(zhuǎn)化率40%43%，產(chǎn)品收率大于90%。     在發(fā)酵和菌種培養(yǎng)中，必須有專人負(fù)責(zé)，在經(jīng)過(guò)對(duì)菌種培養(yǎng)和溶變處理，培養(yǎng)出變異菌種，經(jīng)篩選和最優(yōu)化選擇出最佳菌種，在培養(yǎng)高峰期加入碳源內(nèi)，經(jīng)調(diào)整PH后，在發(fā)酵期內(nèi)滅菌處理，在接入種子培養(yǎng)物使其發(fā)酵后，按照規(guī)定處理方法經(jīng)分離后得精品L賴氨酸。     微生物發(fā)酵法是利用微生物合成其自身所需的各種氨基酸的能力，通過(guò)菌株的溶變等處理，選育出各種營(yíng)養(yǎng)缺陷型及抗性的變異菌種，以解除代謝調(diào)節(jié)重的反饋與阻遏，達(dá)到過(guò)量合成某種氨基酸的一種方法。

13、0;    發(fā)酵法生產(chǎn)賴氨酸通常以淀粉、甘蔗或甜菜制糖后的廢糖蜜為原料，其工藝過(guò)程為：淀粉在酸或酶的作用下水解成淀粉糖，假如營(yíng)養(yǎng)鹽調(diào)PH值后，進(jìn)入發(fā)酵罐進(jìn)行滅菌處理，然后接入種子培養(yǎng)物使其發(fā)酵，經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后的濃縮液冷凍結(jié)晶、離心分離、烘干提純后即得產(chǎn)品。 制備L賴氨酸在14L的發(fā)酵器中進(jìn)行。通過(guò)菌種培養(yǎng)，生長(zhǎng)菌體和發(fā)酵工藝生產(chǎn)賴氨酸，篩選出的FHI28高產(chǎn)菌株，遺傳性能穩(wěn)定，是一株適合工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)良菌種，在20ml發(fā)酵罐中產(chǎn)L賴氨酸8.59.2%，發(fā)酵周期5967h.  其他方法     生產(chǎn)賴氨酸

14、的方發(fā)出上述兩種方法外，還有由血粉、酪蛋白、脫脂大豆水解后，用離子交換樹(shù)脂分離而生產(chǎn)的蛋白質(zhì)水解法，以及用化學(xué)合成制得廉價(jià)中間體，借助酶的生物催化作用生產(chǎn)賴氨酸的化學(xué)合成法，但這些方法應(yīng)用較少。 2.4 生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述不同原科的深層發(fā)酵工藝大同小異，主要差別在于前面的原料處理工藝，而在發(fā)酵工段的區(qū)別僅在于兩個(gè)方面，即是否采用種子培養(yǎng)和是否采用補(bǔ)料工藝。賴氨酸生產(chǎn)工藝流程圖：空氣 菌種 水 淀粉加壓 -淀粉酶 液化 冷卻 糖化酶 糖化 除水 玉米漿 過(guò)濾 交換柱脫鐵棉花過(guò)濾 糖蜜 糖化液 濾渣 恢柱脫色 二級(jí)種子 無(wú)機(jī)鹽 配料 脫色液 補(bǔ)糖 連續(xù)滅菌 消泡劑 蒸發(fā)結(jié)晶 發(fā)酵 液氨 儲(chǔ)晶 等電點(diǎn) 分

15、離 回收谷氨酸 分離 母液 賴氨酸 賴氨酸 母液 干燥 活性炭 中和 粉碎 脫色 賴氨酸 過(guò)濾 廢炭 過(guò)濾液原料預(yù)處理目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)上采用淀粉加工葡萄糖的液化、糖化方法主要有：雙酶法、酶酸法、酸法、酸酶法等幾種。與傳統(tǒng)酸法水解淀粉相比，酶法具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：可在常溫常壓和溫和酸度下，高效地進(jìn)行催化反應(yīng)，簡(jiǎn)化了設(shè)備，改善了勞動(dòng)條件和降低了成本；酶催化所需的活化能極低，催化效率遠(yuǎn)比無(wú)機(jī)酸高，-淀粉酶與糖化酶共同作用于淀粉，得到的葡萄糖液DE值達(dá)98以上；酶水解具有專一性，制得產(chǎn)品的純度高；酶本身是蛋白質(zhì)，無(wú)毒，對(duì)酸堿度極為敏感，故可簡(jiǎn)單地采用調(diào)節(jié)酸堿度、改變反應(yīng)溫度或添加抑制劑等方法來(lái)控制反應(yīng)的進(jìn)行

16、；酶的來(lái)源廣泛，許多動(dòng)植物和微生物都可作為某些酶的原料；酶可以回收，重復(fù)利用?，F(xiàn)在生產(chǎn)中大多使用此法。但是，普通的酶法制糖相對(duì)生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，糖液過(guò)濾困難。種子培養(yǎng)如果不采用種子培養(yǎng)，即直接采用孢子懸浮液接種至發(fā)酵罐。采用種子培養(yǎng)，則先將孢子接入種子罐中進(jìn)行培養(yǎng)，然后接入發(fā)酵罐。種子培養(yǎng)的目的是使黃色短桿菌發(fā)芽二級(jí)種子培養(yǎng)基：水解糖2.5%，蜜糖2.0%，尿素0.35%，磷酸氫二鉀0.1.%，硫酸鎂0.06%，玉米漿0.5%1.0%，泡敵0.06%，硫酸錳0.2mg/100ml，硫酸亞鐵0.2mg/100ml采用種子培養(yǎng)工藝有下列優(yōu)點(diǎn)：1縮短了發(fā)酵罐的發(fā)酵時(shí)間，一般可縮短30h左右，從而提高了設(shè)

17、備利用率。雖然增設(shè)了種子罐，但包括種子罐在內(nèi)的總罐容量較小，節(jié)省設(shè)備投資。2種子培養(yǎng)的質(zhì)量易于控制。直接接種孢子到生產(chǎn)罐中時(shí)，相當(dāng)于在生產(chǎn)罐中進(jìn)行種子培養(yǎng)。由于受發(fā)酵條件的制約，生產(chǎn)罐中的營(yíng)養(yǎng)物（如氮源，磷源等）不能過(guò)多，往往不能滿足孢子發(fā)芽和生長(zhǎng)的需要，因此種子發(fā)育較慢。而在種子罐中可以添加適量營(yíng)養(yǎng)物，以促進(jìn)種子快速發(fā)育，并提高其產(chǎn)酸能力。事實(shí)證明可以達(dá)到這種效果。3有利于防止雜菌污染。獨(dú)立的種子培養(yǎng)車(chē)間比發(fā)酵車(chē)間小的多，環(huán)境衛(wèi)生易于控制。在種子罐中單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)，接入孢子的密度約是直接接入生產(chǎn)罐的10倍，加上種子發(fā)育快，受感染的可能性大大降低。而且，生產(chǎn)罐接入菌絲球以后，很快進(jìn)入產(chǎn)酸階段，受感

18、染的可能性小的多。另外，如果出現(xiàn)菌種退化或者在孢子擴(kuò)大培養(yǎng)階段出現(xiàn)染菌，也能在種子培養(yǎng)時(shí)提早發(fā)現(xiàn)，以便即時(shí)采取措施。即時(shí)倒罐，種子罐的損失也只有生產(chǎn)罐的10%。4總能耗降低。因?yàn)榉N子單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)，通氣攪拌的動(dòng)力消耗遠(yuǎn)低于在生產(chǎn)罐中培養(yǎng)。此外，由于受雜菌感染的可能性大大降低，從而生產(chǎn)培養(yǎng)基的滅菌強(qiáng)度要求較低，節(jié)省能耗，也避免了高強(qiáng)度滅菌帶來(lái)的一些不良后果。微生物發(fā)酵 發(fā)酵培養(yǎng)基：水解糖16.4%，蜜糖0.30%，硫酸鎂0.06%，氯化鉀0.08%，尿素4.0%，磷酸氫二鉀0.02.%，玉米漿0.20%，泡敵0.05%，硫酸錳0.2mg/100ml，硫酸亞鐵0.2mg/100ml，植物油0.10%，

19、接種量2%。賴氨酸生產(chǎn)：1接種按種前必需對(duì)按種管道進(jìn)行滅菌，滅菌與大罐滅菌同時(shí)進(jìn)行。操作肘，打開(kāi)生產(chǎn)罐按種口通大氣的閥門(mén)，由種子罐閥門(mén)站或底部通入蒸汽，使蒸汽經(jīng)過(guò)種子罐出料管和按種管道通到大罐按種口，排入大氣，這樣約20min后，關(guān)小蒸汽，但仍保持少量出汽，直等到大罐內(nèi)發(fā)酵按冷到35以下才關(guān)閉接種口通大氣的閥門(mén)，并關(guān)閉蒸汽閥。然后打開(kāi)接種閥通發(fā)酵罐，關(guān)閉種子罐的閥門(mén)，并關(guān)閉蒸汽閥，用無(wú)菌空氣將種子培養(yǎng)液壓入發(fā)酵罐個(gè)，按種操作應(yīng)在半小時(shí)內(nèi)完成。如果種子顧的氣壓突然下降，則表示料液已經(jīng)排完，因?yàn)檫@時(shí)空氣直通到生產(chǎn)罐中，同的，控大罐中的壓力升高。接種后關(guān)閉接種閥，仍打開(kāi)通大氣的閥門(mén)。種子罐與接種管道

20、要及時(shí)清洗，排除殘余料液。接種操作時(shí)應(yīng)該注意種子罐的氣壓不要超過(guò)0.2MPa表壓，以防泄漏等事故發(fā)生，同時(shí)要注意生產(chǎn)罐培養(yǎng)基冷卻到預(yù)定溫度后，冷卻水仍在暢開(kāi)，造成培養(yǎng)基冷卻過(guò)度。2.控制 溫度控制 整個(gè)發(fā)酵過(guò)程控制32±1、34±1或35±1，具體根據(jù)菌種和實(shí)際情況制定，般采用自動(dòng)控制。 罐壓控制 一般控制在表壓0.1MPa通風(fēng)系統(tǒng)壓力不足時(shí)，可降低罐壓，以維持適當(dāng)?shù)耐L(fēng)量。 風(fēng)量控制 50m3標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的參考通風(fēng)量如下： 018h：0.080.1 vvm 1830h：0.12 vvm 30h以后：0.15 vvm罐體積小于50m3時(shí)通風(fēng)量要適當(dāng)增大，大于

21、50m3則要減小。通風(fēng)量還應(yīng)該根據(jù)發(fā)酵過(guò)程的產(chǎn)酸情況靈活掌握。加大風(fēng)量可使產(chǎn)酸速率加快，但菌體呼吸強(qiáng)度和雜酸生成量可能增加。減小風(fēng)量會(huì)降低產(chǎn)酸速率。 攪拌轉(zhuǎn)速 采用箭葉渦輪攪拌槳，轉(zhuǎn)速控制如下： 罐容積 5m3 150300rmin 2530m3 110120rmin 50m3 90115rmin 80m3 90110rmin pH控制 糖化完成后可適當(dāng)加大風(fēng)量使發(fā)酵進(jìn)入旺盛產(chǎn)酸期。在產(chǎn)酸期內(nèi)控制風(fēng)量使產(chǎn)酸速率維持在23gh1，不得過(guò)快，以進(jìn)一步利用糖化作用和防止菌體過(guò)早衰老。 發(fā)酵過(guò)程監(jiān)測(cè) 發(fā)酵過(guò)程的上述參數(shù)可以通過(guò)儀表檢測(cè)，而酸度和殘被一般靠化學(xué)方法檢測(cè)。這兩項(xiàng)參數(shù)是撿驗(yàn)發(fā)酵過(guò)程好壞的目的

22、指標(biāo)。接種后半小時(shí)測(cè)總糖一次，以后8h測(cè)殘?zhí)呛退岫纫淮?，最后?h測(cè)一次。 放罐條件 以酸度不再增加或殘?zhí)遣辉俳档蜑榉殴迼l件，正常發(fā)酵能達(dá)到頂定的產(chǎn)酸度和須定的殘?zhí)橇?，否則為不正常發(fā)酵。不正常發(fā)酵時(shí)該兩次指標(biāo)達(dá)不到，但只要不升酸或不降糖就要放罐。賴氨酸提取發(fā)酵液放罐后直接經(jīng)Ultra-flo超濾系統(tǒng)過(guò)濾，能使真正收率達(dá)到99%以上，濾渣中含有大量的蛋白質(zhì)及菌絲等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，烘干后作飼料，可進(jìn)行包裝銷(xiāo)售。    整個(gè)工藝過(guò)程除了最終產(chǎn)品賴氨酸和副產(chǎn)品飼料、硫酸銨外，無(wú)多余廢水排放。    特點(diǎn)：    1） 酵液超濾過(guò)濾無(wú)須任何預(yù)處理，節(jié)

23、約成本。菌渣可直接做飼料，完全消除廢液污染。濾液不含蛋白質(zhì)量高，保證連續(xù)離交進(jìn)料要求。過(guò)濾收率可達(dá)98-99%。    2） 由于減少了蛋白對(duì)樹(shù)脂的污染，可增加樹(shù)脂的吸附容量10%以上，并有效延長(zhǎng)樹(shù)脂壽命。    3） 減少懸浮物在連續(xù)離交樹(shù)脂罐內(nèi)的沉積，減少反沖次數(shù)，減少樹(shù)脂破碎。    4） 納濾低成本的預(yù)濃縮，降低能耗。部分無(wú)機(jī)鹽透過(guò)納濾膜，減少產(chǎn)品灰份。納濾透析水回用頂洗，閉路循環(huán)提高收率減低成本。（根據(jù)實(shí)踐表明納濾濃縮平均成本為20元/噸水）    5） 納濾廢水處理系統(tǒng)能將硫酸銨廢水處理成回用水，并且回

24、收硫酸銨做肥料。膜系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)，能隨時(shí)跟上今后用戶對(duì)處理后的污水排放水質(zhì)進(jìn)一步提高的要求。    6） 本工藝膜系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，維修容易。膜系統(tǒng)可分性強(qiáng)，可根據(jù)料液流量大小隨時(shí)切換膜的運(yùn)行數(shù)量，其余可進(jìn)行清洗、保護(hù)或更換等操作，故膜系統(tǒng)無(wú)傳統(tǒng)工藝的每年大修要求，在4045左右用低壓力大流量對(duì)膜進(jìn)行清洗，只需清洗一小時(shí)左右即能使膜通量恢復(fù)，而不用拆卸設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行與清洗。    7） 本工藝的占地面積大大縮小。由于膜設(shè)備都是由膜元件疊加起來(lái)的，使膜設(shè)備占地極小。膜系統(tǒng)為全封閉系統(tǒng)，無(wú)物料和氣體的泄漏，噪音小，并容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化運(yùn)行。2.5工藝計(jì)算原料

25、預(yù)處理車(chē)間：計(jì)算依據(jù)：全年按300天計(jì)算，發(fā)酵周期64hr，主要生產(chǎn)原料為玉米淀粉乳，設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)提取總收率90%，玉米淀粉含淀粉86%，淀粉原料單耗2.12t/t （一）物料平衡計(jì)算 A 生產(chǎn)過(guò)量總物料衡算 1.總原料需求：t 成只每天產(chǎn)量：t 取整數(shù)為34t 實(shí)際成品年產(chǎn)：t/a 每天投料量：t 2.總物料衡算 1000純淀粉理論上能生產(chǎn)100%賴氨酸的量為： 1000純淀粉實(shí)際上能生產(chǎn)的100%賴氨酸的量為： 1000工業(yè)淀粉（含量86%的玉米淀粉）產(chǎn)生的100%賴氨酸的量為： 3.淀粉的單耗 生產(chǎn)1000100%賴氨酸理論上消耗純淀粉的量為： 生產(chǎn)1000100%賴氨酸理論上消耗工業(yè)淀

26、粉的量為： 生產(chǎn)1000100%賴氨酸實(shí)際消耗純淀粉的量為： 生產(chǎn)1000100%賴氨酸實(shí)際消耗工業(yè)淀粉的量為： 4.總收率 淀粉利用率： 生產(chǎn)過(guò)程的總損失： 5.原料及中間體的計(jì)算 淀粉用量為： 糖化液量純糖量為： 換算成含量24%的糖液量為： 發(fā)酵液量的計(jì)算： 提取出來(lái)的賴氨酸的量為： 換算成含量90%的提取液為32.3t/d 賴氨酸廢液量（以排出的廢液含0.7g/100ml賴氨酸計(jì)算）： 表1：年產(chǎn)1萬(wàn)噸賴氨酸生產(chǎn)工藝的總物料衡算結(jié)果項(xiàng)目以玉米淀粉為原料生產(chǎn)1萬(wàn)噸100%賴氨酸（t/d)原料淀粉/t2124072.2224%糖液量/t82790281.590%的賴氨酸量/t950032.

27、3100%賴氨酸量/t1000034排出含0.7%谷氨酸的廢液量/m3173823591B.淀粉制糖工藝的物料衡算1.淀粉漿量及加水量 賴氨酸生產(chǎn)過(guò)程中加水的比例為1：2.5，即1000的工業(yè)淀粉調(diào)漿時(shí)的加水量為2500，由此制得的淀粉漿量為3500 淀粉漿中干物質(zhì)（淀粉）的濃度：2.液化用酶的量 淀粉液化用酶是-淀粉酶，其用量為淀粉漿的0.017%，即-淀粉酶的用量為：3.的加入量 由于-淀粉酶是一種金屬酶，能使-淀粉酶的活性大為提高，一般來(lái)說(shuō)，的加入量是淀粉漿量的0.043%，那么量為：4.糖化酶的用量 糖化酶的用量是淀粉漿量的0.043%，即糖化酶量： 5.糖化液的量 淀粉經(jīng)-淀粉酶液化

28、、糖化酶糖化后，制得的24%糖化液的量為： 24%的糖液的相對(duì)密度為1.09，那么糖化液的體積就為 6.加珍珠巖量和濾渣量 淀粉經(jīng)過(guò)液化、糖化后的糖化液過(guò)濾比較困難，需加入珍珠巖進(jìn)行助濾，加入量為糖化的0.15%，即而過(guò)濾后的濾渣是含水70%的廢珍珠巖，濾渣量有表2：制糖工藝的物料衡算進(jìn)入糖化過(guò)程的物料離開(kāi)糖化過(guò)程的物料項(xiàng)目物料比例/日投料量/項(xiàng)目物料比例/日投料量/工業(yè)淀粉100072220糖化液3898281514配料水2500180550濾渣19.51408液化酶0.6431.5108糖化酶1.5108珍珠巖5.85422 （二）熱量衡算1）淀粉液工序的熱量衡算A.液化加熱蒸量 淀粉液化

29、時(shí)加熱需要消耗的蒸汽量（）可按下式計(jì)算： 式中，G為淀粉漿的重量，/h；C為淀粉漿的比熱容，kJ/(·k)；為淀粉漿的初始溫度，；為液化溫度，；I為加熱蒸汽的熱焓，2738kJ/0.3Mpa，表壓）；為加熱蒸汽凝結(jié)水的熱焓，363K時(shí)377kJ/B.淀粉漿量G 根據(jù)物料衡算知，日投工業(yè)淀粉量為72.22t，24h連續(xù)液化，即每小時(shí)的處理量為，液化調(diào)漿時(shí)淀粉與水的比例關(guān)系為1：2.5，淀粉漿量就為，淀粉漿中淀粉的濃度為淀粉漿的比熱容C可按下式計(jì)算：kJ/(·k)式中為淀粉的比熱容，kJ/(·k)；為淀粉漿中淀粉的含量（濃度）；為水的比熱容，kJ/(·k)C

30、.蒸汽用量 滅酶用的蒸汽量滅酶時(shí)需將液化液由90加熱至100，100時(shí)蒸汽的為419kJ/，那么滅酶用的蒸汽量滅酶過(guò)程一般要求在20min內(nèi)使液化液由90加熱至100，則蒸汽的高峰用量為 因此，液化過(guò)程的平均用蒸汽量為，每日蒸汽平均用量為30.3t/d，而高峰時(shí)用氣量為D.液化液的冷卻水用量 液化、滅酶過(guò)程完成后，需將物料由100降溫至65，假設(shè)冷卻水的進(jìn)口溫度是20，出水溫度是58.7，那么需要的冷卻水用量即為： 每天的用水量為2）液化液糖化過(guò)程的熱量衡算 年產(chǎn)萬(wàn)噸賴氨酸的工廠，按前面的計(jì)算，日產(chǎn)含糖24%的糖液281t，按相對(duì)密度1.09，其體積為，糖化操作的周期是30h，選用100的糖化

31、罐，裝料75，生產(chǎn)上需要的糖化罐只數(shù)為：，取用5只罐按生產(chǎn)上的流程使用板式換熱器，使糖化液（經(jīng)滅菌后）由85降至60，用二次水冷卻，冷卻水的進(jìn)口溫度20，出口溫度為45，其平均用水量為： 生產(chǎn)上一般要求在2h內(nèi)把75的糖液冷卻至40，其高峰用水量為：由于每天同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的糖化罐有，每天冷卻水用量是：（3） 過(guò)程水的衡算 糖化工序用水量： （1）配料用水量：年產(chǎn)萬(wàn)噸賴氨酸的生產(chǎn)工廠日投工業(yè)淀粉量為72.22t，配料時(shí)的加水比例是1：2.5，用水量就可以算出是，即7.5t/h (2)液化液冷卻水用量：前面已算出液化液冷卻水的用量是216.3t/d （3）糖化液冷卻水用量：前面已算得糖化液冷卻水用量是2

32、37.36t/d，高峰時(shí)用水量34.5t/h（4） 設(shè)備的選擇生產(chǎn)設(shè)備設(shè)備名稱規(guī)格、容積材質(zhì)臺(tái)數(shù)糖化罐100Q235-A/防腐5板式換熱器601Cr18Ni92動(dòng)力蒸汽25t/h電力5400kw冷凍機(jī)520kw8AS173空氣壓縮機(jī)60/minL5.5-60/43涼水塔300t/h2發(fā)酵車(chē)間連續(xù)發(fā)酵和發(fā)酵工序熱量衡算1. 培養(yǎng)液連續(xù)滅菌用蒸汽量假設(shè)發(fā)酵過(guò)程所用的發(fā)酵罐為200m3 , 裝料系數(shù)為0.7 那么每只罐產(chǎn)100%賴氨酸的量為：200 x 0.7 x 8% x 86% x92% x 1.272 =11.27t因日產(chǎn)100% Ala為34t，一般來(lái)說(shuō)，發(fā)酵的操作時(shí)間需要48h（其中發(fā)酵時(shí)

33、間38h），這樣生產(chǎn)需發(fā)酵罐應(yīng)為 34/11.27 x 48/24 =6.03臺(tái)取整后為6臺(tái)，每日投罐次為34/11.27=3.02 罐，日運(yùn)轉(zhuǎn)6.03 x 38/48 =4.77 罐，每罐的初始體積為140m3 ,糖濃度是16.48/100ml ，滅菌前培養(yǎng)基的含糖量為19%其數(shù)量為： 140 x 16.4% / 19% =120.8 t培養(yǎng)液的滅菌采用板式換熱器滅菌過(guò)程用0.4mpa蒸汽（表壓），其I = 2743 KJ/Kg ，分兩步加溫，先用板式換熱器將物料由20升至45 ，設(shè)每罐的滅菌時(shí)間為3h，需要的輸料流量為120.8/3 = 40.3% ，滅菌所用的蒸汽量： 40300 x 3

34、.7 x (120-75) x 107 / (2743 120 x 4.18) = 3212kg/h =3.2 t/h糖的比熱容：3.7kg/(kg.k) 每天的滅菌蒸汽量就是 3.2 x 3 x 3 =28.8 t/d ,其中高峰用量為3.2t/h ，平均用量是28.8 / 24 =1.2 t/h 2. 培養(yǎng)液冷卻水用量120 的熱料先通過(guò)與生料進(jìn)行熱交換 ，降溫至 80后，再用冷卻水冷卻至35 ，而冷卻水由20升溫至45 ，則：W冷卻 = 40300 x 3.97 x (80-35) / (45-20) x 4.18 =68896 kg/h =69t/h 全天冷卻水用量為：69 x 3 x

35、 3 =621 t/d3. 發(fā)酵罐空罐滅菌的蒸汽用量發(fā)酵罐罐體的體積為200m3 ，假設(shè)發(fā)酵罐體積是由不銹鋼1Cr18Ni9制造而成，此時(shí)罐體重為34.3t ，冷卻排管重6t ，不銹鋼1Cr18Ni9的比熱容是0.5kj/(kg . k) ，用0.2mpa（表壓）蒸汽滅菌，使發(fā)酵罐在0.15mpa（表壓下） ，由20升溫至127 ，蒸汽的用量為：（34300+6000）x 0.5 x (127 20) / (2718 127 x 4.18) =986 kg W 蒸汽 = 200 x 1.622 = 324.4kg式中：0.2mpa (表壓) 的蒸汽密度為 1.622kg/m3 滅菌過(guò)程中的熱損

36、失設(shè)發(fā)酵罐的外壁溫度為70 ，此時(shí)輻射與對(duì)流的聯(lián)合給熱系數(shù)a 為 a = 33.9 + 0.19 x (70 -20) = 43.4 kj/(m2.h.k) 200 m3 發(fā)酵罐的表面積為201m2 ,耗用蒸汽量為： W蒸汽 = 201 x 43.4 x (70 20) /(2718 127 x 4.18) =199kg 罐壁附著洗滌水升溫的蒸汽消耗量：W蒸汽 = 201x0.001x1000x(127-20)x4.18 /(2718-127x4.18) = 41kg 式中，0.001為罐壁附著洗滌水的平均的厚度（1mm）. 滅菌過(guò)程的蒸汽滲透消耗的蒸汽一般滅菌過(guò)程的蒸汽滲透可取總蒸汽消耗量的

37、5% ，因此，空罐滅菌時(shí)的蒸汽消耗量為：W蒸汽=（986+324+199+41）/（1-0.5）=1632kg/h 每次空罐滅菌的時(shí)間是1.5h，耗用的蒸汽量為：1632x1.5 =2448kg/h 每日耗用的蒸汽量：2448x3=7344kg/d 平均耗用的蒸汽量：7344 / 24 =306kg/h 發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的熱量，賴氨酸發(fā)酵熱約為3.4x104kj/(m3.h) 200m3的發(fā)酵罐，一般裝料量是140m3，使用新鮮的冷卻水進(jìn)行冷卻，假設(shè)冷卻水的進(jìn)口溫度是10，出口溫度為20，則冷卻水用量 W =3.4x104x140 /(20-10)x4.18 =113900kg/h 因?yàn)槊刻爝\(yùn)轉(zhuǎn)的

38、發(fā)酵罐是4.77次，高峰用水量為：113.9x4.77 =543t/h ,日用水量為420x0.8x24 =8064t/d 式中的0.8是各罐發(fā)熱狀況均衡系數(shù)，平均用水量為：8064 / 24 =336t/h提取車(chē)間提取工序的物料衡算按冷凍等電點(diǎn)沉淀及其離子交換回收工藝進(jìn)行衡算，以1000kg工業(yè)淀粉的匹配量進(jìn)行衡算發(fā)配液的量，由前的計(jì)算已知為5847L或6194kg調(diào)節(jié)發(fā)酵液PH需要的硫酸大約為發(fā)酵液的3.6%，即需加入的硫酸量5847×3.6%=210kg而98%的硫酸的相對(duì)密度是1.84.故需硫酸量為210÷1.84=114L分離提取之前的總賴氨酸的產(chǎn)量為5.847&

39、#215;8%=467.4kg因提取收率為86%，經(jīng)分離提取后純賴氨酸為476.4×86%=402kg通常經(jīng)初提的沉淀中只含有90%的賴氨酸，其量為402÷90%=446.5kg提取后母液中的賴氨酸含量大約為0.78/100ml，那么母液的量為（467.1-402）÷0.7%=9343kg粗的洗滌用水，按初產(chǎn)的20%計(jì)算446.6×20%=89L母液回收過(guò)程中的用水量9343-5843-114-89=3297kg根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，列出衡算表賴氨酸提取分離過(guò)程的物料衡算表進(jìn)入提取分離系統(tǒng)離開(kāi)提取分離系統(tǒng)項(xiàng)目玉米淀粉t/d項(xiàng)目玉米淀粉t/d發(fā)酵液619439

40、1.490%賴氨酸446.632.3硫酸21013.3母液9342590洗滌水895.6回收加水3297208合計(jì)9790618.39789.6622.3水平衡的計(jì)算1連續(xù)滅菌工序的用水量 配料用水量，由于糖化后的糖液含糖量是24%，而培養(yǎng)基的含糖量是19%,配成的糖液有120.8t。那么每罐料需要的水量是120.8×（119%÷24%）=25.4t每日按3罐計(jì)算，配料需要的水量為3×25.4=76t/d滅菌后料液的冷卻水用量。前以計(jì)算出每日冷卻滅菌后料液的冷卻水用量是612t2發(fā)酵工序的用水量前以計(jì)算出發(fā)酵工序用水量是8064t/d3提取工序的用水量用于Lys分

41、離和沖洗水的用量是50t/d4中和脫色工序的用水量配料用水量， 由于日產(chǎn)100%的Lys是34÷1.272×92%=24.59t/d配制成40%濃度時(shí)需要用水量是25.4÷40%25.4=38.1t/d洗滌離子交換柱的用水量，配稀酸堿的用水量是150t/d洗滌餾分的用水量需100t/d，洗再生處理柱的用水需600t/d，總用水量是850t/d洗滌廢活性的用水量為30t/d5精制工序的用水量結(jié)晶過(guò)程的加水量，使用4臺(tái)結(jié)晶罐，每臺(tái)需加水量為6t，供需要24t/d的用水量。結(jié)晶冷卻用水量，前以計(jì)算出用水量5600t/d。6動(dòng)力工序的用水量鍋爐用水量840t/d，冷凍機(jī)及

42、其他循環(huán)水用量是4000t/d通過(guò)上述計(jì)算并記點(diǎn)后，課得出用水量的衡算表年產(chǎn)萬(wàn)噸賴氨酸工廠的用水量衡算表用手工序及設(shè)備新鮮水（10） 給水量/(t/d)二次水（20）循環(huán)水（30）凝結(jié)水（40）排水量/(t/d)配料158-液化冷卻-189-189糖化冷卻-216-216滅菌配料76-冷卻-621-發(fā)酵冷卻8064-提取洗滌50-中和配料-38-脫色洗柱-880-30洗滌廢炭-30-30精致-24-冷卻-56005600-5000動(dòng)力，鍋爐840-冷凍，空壓-5284000-528合計(jì)918880649600626842無(wú)菌空氣消耗量計(jì)算1.單罐發(fā)酵無(wú)菌空氣的消耗量根據(jù)生產(chǎn)情況，100m3規(guī)模

43、的通氣攪拌發(fā)酵罐的通氣速度0.150.18vvm，計(jì)算時(shí)取最大值0.18vvm的進(jìn)行計(jì)算單罐發(fā)酵過(guò)程的用氣量V=100×75%×0.18×60 =810m3/h單罐年用氣量Va=V×38×150=810×38×150=4617000m32.種子培養(yǎng)等其他無(wú)菌空氣耗量二級(jí)種子培養(yǎng)是在種子罐中進(jìn)行的，可根據(jù)接種量，通氣速率，培養(yǎng)時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，但通常的設(shè)計(jì)習(xí)慣是把種子培養(yǎng)用氣，培養(yǎng)基壓送及管路損失等算在一起，一般取這些無(wú)菌空氣消耗量之和等于發(fā)酵過(guò)程空氣消耗量的25%無(wú)菌空氣的用量為 V=25%V=810×25%=202.

44、5m3/hVa=25%×Vax6=4617000×25%×6=6925500m3式中6為發(fā)酵罐個(gè)數(shù)（3）發(fā)酵車(chē)間高峰無(wú)菌空氣消耗量Vmax=6×（V+V）=6×（202+810）×4617000×25%×6=6075m3/h（4）發(fā)酵車(chē)間年用氣量Vt=6×150×（V+V）=6×150×(810+202.5)=2.3×107m3年產(chǎn)萬(wàn)噸賴氨酸工廠無(wú)菌空氣用量衡算表發(fā)酵罐容積/ m3單罐空氣用量/（m3/h）種子培養(yǎng)及培養(yǎng)基壓送耗氣量/( m3/h)高峰空氣耗量送耗氣

45、量/（m3/h）年用氣量/ m3100810202.560752.3*107提取2序熱量的衡算賴氨酸提取過(guò)程中的等電點(diǎn)沉淀，操作時(shí)需要進(jìn)行冷卻，使發(fā)酵液的溫度從300C降低到50C，一般生產(chǎn)上的降溫速度是20C/h，那么與200m3 發(fā)酵罐相配套的等電點(diǎn)沉淀罐體積也是200m3 ，裝料是146m3 （需加入酸），此時(shí)需要移去的熱量為：146*103*1.06*2*3.97=1.2*106 KJ/h式中：1.06是發(fā)酵液的相對(duì)密度3.97是發(fā)酵液的比熱容，KJ/（kg*k）中和發(fā)酵液時(shí)，處理上述發(fā)酵液需要控制在6h內(nèi)，H2SO4對(duì)水的熔解熱為92KJ/mol，加入98%的H2SO4 用量為510

46、0kg，其溶劑熱為（5100*98%）/（6*98）*92*103=782*103KJ/h每天運(yùn)轉(zhuǎn)4.77罐次，此時(shí)需移去的總熱量為（1.2*106+7.82*105）*(4.77/3600)=2626KJ賴氨酸溶液濃縮結(jié)晶過(guò)程的熱量衡算由前面可知，日產(chǎn)100%Ala的量是34t，入選用25m3的強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)結(jié)晶罐，濃縮結(jié)晶的操作周期是24h，其中輔助時(shí)間為4h，每罐可產(chǎn)100%Ala10t，需結(jié)晶罐的灌數(shù)為：34/（10-1.6）=4.05罐次取4罐次，式中1.6是每罐投入的晶種量濃縮時(shí)，每罐投入含Ala 40g/100ml的中和脫色濃度是23m3 ，流加含谷氨酸30g/100ml的牧業(yè)32m

47、3 ，過(guò)程中加水6m3，在700C下真空蒸發(fā)結(jié)晶，濃縮3h以后，再育晶17h，放料數(shù)量是20m3熱量衡算物料帶入的熱量，進(jìn)料溫度為350C，比熱為3.5KJ/（kg*K）Q物料=（23*1.16+32*1.13）*3.5*35*103=7.7*106加水帶入的熱量：Q水=6*4.18*35*10³=8.8*105KJ晶種帶入的熱量：Q晶種=1600*1.67*20=5.3*104KJ母液帶走的熱量，分離后的母液為12m³，相對(duì)密度是1.26，即牧業(yè)為15t，其比熱容是2.83KJ/（kg*K）Q母液=15*10³*2.83*70=3.0*106KJ隨二次蒸氣帶走的

48、熱量Q二蒸=（23*32+6-20）*2626*106=1.077*106KJ式中，20為結(jié)晶罐放罐的結(jié)晶液量，m³需要外界供給的熱量為Q=（Q母液+Q二蒸+Q晶體）-（Q物料+Q水+Q晶種+Q結(jié)晶）=（3.0*106+1.077*108+1.77*106）-（7.7*106+8.8*105+5.3*104+5.7*105）=9.5*107KJ蒸汽用量的計(jì)算按熱損失喂5%計(jì)算，每罐次的蒸汽用量：W=(9.5*107)/(2717-535)*0.95=45830KG/罐次前已指出，每罐的濃縮結(jié)晶時(shí)間是20h，那么每小時(shí)蒸汽耗量的高峰是45830/24=2292KG/H實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有4.0

49、5罐同時(shí)進(jìn)行，高峰時(shí)用蒸汽量就為4.05*1192=4827.6KG/H 每天的蒸汽用量是4.05*45830=185612KG/D 每小時(shí)的平均蒸汽用量就為7.7T/H冷卻二次蒸汽所消耗的冷卻水二次蒸汽的數(shù)量既水的蒸發(fā)速度是：（23+32+6-20）/20=2.05 m3水/h 冷卻水用量假使使用循環(huán)水，水的進(jìn)口溫度是30°C， 70°C的水蒸氣的熱焓是2626.8KJ/rg，需要的冷卻水量是 W水 =2.05*103*（2626.8-45*4.18）/（45-30）*4.18=8000kg/h=80t/h當(dāng)4只罐同時(shí)運(yùn)行時(shí)，高峰用水量為80*4=320T/H，每天的用水

50、量為80*20*4.05=6480T/H賴氨酸干燥過(guò)程的熱量衡算經(jīng)分離后的濕賴氨酸含水2%，干燥后含水應(yīng)小于0.2%，用熱空氣進(jìn)行干燥，進(jìn)入空氣加熱器出來(lái)的空氣為18，相對(duì)濕度為70%加熱升溫到80 ，從干燥器出來(lái)的空氣為60年產(chǎn)萬(wàn)噸賴氨酸的工廠，需日產(chǎn)濕賴氨酸30.4T ，二班生產(chǎn)，即30.4/16=1.9T/H 干燥后失去水分量為 （30400*2%-29750*0.2%）/16=34kg/h 查表18的空氣 相對(duì)濕度為70%時(shí) 絕對(duì)溫度是X0=0.009KG/KG 干空氣 熱焓I0=41.8kj/kg干空氣80時(shí)，空氣熱焓I1=104.5kj/kg干空氣，空氣經(jīng)過(guò)干燥后的熱量變化：=（I

51、2- I1）/（X2-X1）=Q物料+Q損失-Q初溫I0I1和I2為冷空氣，出空氣加熱器和出干燥器的空氣熱焓。X0X1和X2為冷空氣，出空氣加熱器和出干燥器的空氣的濕含量，KG/KG干空氣;Q初溫為物料初始溫度時(shí)中每J/KG，Q物料為加熱物料所耗的熱量，KG/(KG*K)，Q損失損失的熱量，通常為有效熱量的10%Q物料=1.9*10³*（60-18）*0.4*4.18/34=3924KJ/KG水 Q損失=0.1*（595*4.19+0.47*60*4.18+3924-(8*4.18)=645KJ/KG水此時(shí)=18*4.18-3924-645=-4494KJ/kg*K假使X2=0.0108I2=I1+*（X1-X2）=104.5+(-4494)*(0.0108-0.009)=96.4KJ/kg空氣此時(shí)空氣的耗量為34/（0.0108-0.09）=18888Kg/h80的空氣的比容為0.83m³/kg，那么實(shí)際消耗的空氣體積量為：18888*0.83=15677m³/h若使用0.1Mpa的蒸汽進(jìn)行加熱，熱損失按15%進(jìn)行計(jì)算，耗用的蒸汽量是：W=（104.5-41.8*18888*1.15