年產5000噸味精工廠糖化車間設計

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 湘潭大學化工學院湘潭大學化工學院專業(yè)課程設計說明書專業(yè)課程設計說明書題題 目：目：年產年產 5000 噸味精工廠糖化車間設計噸味精工廠糖化車間設計專專 業(yè)：業(yè)： 生生 物物 工工 程程 學學 號：號： 姓姓 名：名： 羅羅 開開 花花 指導教師：指導教師： 張張 小小 云云 完成日期：完成日期： 2012.2.24 精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)湘潭大學化工學院湘潭大學化工學院專業(yè)課程設計任務書專業(yè)課程設計任務書設計題目： 年產 5000 噸味精工廠糖化車間設計 學號： 姓名： 羅開花 專業(yè)： 生物工程 指導教師： 張 小 云 系主任：

2、陶 能 國 一、主要內容及基本要求 主要內容：主要內容：擬設計年產 5000 噸味精工廠，以糖化工序為主體做初步設計，完成糖化車間工藝流程選擇、物料衡算、設備選型的相關計算，繪制車間平面和立面布置圖、車間設備布置圖、帶控制點的生產工藝流程圖及主要單件設備圖等；按相關要求編寫設計說明書 1 份 基本要求：基本要求：生產方案和平面布局合理，工藝流程設計和設備選擇及生產技術經濟指標具有先進性與合理性，工藝計算正確，繪圖規(guī)范 二、進度安排序號各階段完成的內容完成時間1文獻查閱、收集資料第 1 周2工藝流程選擇、物料衡算第 2 周3設備選型及繪制圖紙第 3 周4編寫設計說明書第 4 周三、應收集的資料及

3、主要參考文獻味精生產工藝和設備相關的文獻；味精工廠設計相關文獻；工廠設計所需各類工具書等。 6 參考文獻參考文獻精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1 吳思方發(fā)酵工廠工藝設計概論 M北京：中國輕工業(yè)出版社，2006.7 2 陳寧氨基酸工藝學 M北京：中國輕工業(yè)出版社，2007.1 3 梁世中生物工程設備 M北京：中國輕工業(yè)出版社，2006.9 4 劉振宇發(fā)酵工程技術與實踐 M上海：華東理工大學出版社，2007.1 5 王志魁化工原理 M 北京：化學工業(yè)出版社，2004.10 6 李功樣，陳蘭英，崔英德常用化工單元設備設計 M廣州：華南理工大學 出版社，2003.4 7 俞俊堂，唐孝宣生物

4、工藝學（上冊）M上海：華東理工大學出版社，2003.1 8 張克旭氨基酸發(fā)酵工藝學 M北京：中國輕工業(yè)出版社，2006.2 9 蔣迪清, 唐偉強. 食品通用機械與設備 M廣州：華南理工大學出版社,2003.7 10劉玉德. 食品加工設備選用手冊 M北京：化學工業(yè)出版社，2006，8 11 于信令主編. 味精工業(yè)手冊 M.北京：中國輕工業(yè)出版社，2005 精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目 錄精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)前前 言言味精是利用微生物發(fā)酵生產的一個具有代表性的產品，生產工藝涉及種子培養(yǎng)、發(fā)酵、提取、脫色、離心和干燥等重要的單元操作和工程概念。通過對谷氨酸車間的

5、工藝設計，可以加強對自己對所學知識的綜合利能力。通過本畢業(yè)設計訓練，可以提高自己理論聯(lián)系實際的能力和工程設計方面的能力。1. 味精的主要理化性質味精的主要理化性質味精又名麩氨酸鈉，化學名稱為 L-谷氨酸一鈉（C5H8NO4NaH2O）1，是氨基酸的一種，也是蛋白質的最終分解產物。現(xiàn)多采用微生物發(fā)酵的方法由糧食制成。從發(fā)酵液中提取得到的谷氨酸僅僅是味精生產中的半成品。谷氨酸鹽與適量的堿進行中和反應，生成谷氨酸一鈉，其溶液經過脫色、除鐵、除去部分雜質，最后通過減壓濃縮、結晶及分離，得到較純的谷氨酸一鈉的晶體，不僅酸味消失，而且有很強的鮮味（閾植為 0.3 %） 。 味精的物理性質味精是無色至白色的

6、柱狀結晶或白色的結晶性粉末。晶系結構為斜方柱狀八面體。味精易容易水，不溶于乙醚、丙酮等有機溶劑，難溶于純酒精。谷氨酸鈉在水中的溶解度隨溫度的變化而改變（表 1） 。其相對密度為 1.6351，視相對密度為 0.800.83。比旋光度a20D =+24.8+25.3，氮含量為 7.48 %，熔點為 195 （在 125 以上易失去結晶水） ，常溫易脫濕，100120 穩(wěn)定；120130 失去結晶水；130170 穩(wěn)定；170250 分子內脫水；240280 熱分解；280 炭化。表 1-1 谷氨酸鈉在水中的溶解度溫度/ 谷氨酸鈉/（g/100mlH2O）溫度/ 谷氨酸鈉/（g/100mlH2O）

7、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 味精的化學性質味精的相對分子質量為 187.13g/mol，易溶于水。與酸鹽反應生成谷氨酸鹽，與堿反應生成谷氨酸二鈉鹽，主要的反應式如下：C5H8NO4Na+HClC5H9O4N+NaCl (1)C5H8NO4Na+NaOHC5H7O4NNa2+H2O (2)純的味精外觀為一種白色晶體狀粉末。當味精溶于水（或唾液）時，它會迅速電離為自由的鈉離子和谷氨酸鹽離子（谷氨酸鹽離子是谷氨酸的陰離子，谷氨酸則是一種天然氨基酸） 。要注意的是如果在 100 以上的高溫中使用味精，經科學家證明，味精在 100 時加熱半小時，只有 0.32 的谷氨酸鈉生成焦谷氨酸鈉，

8、對人體影響甚微。還有如果在堿性環(huán)境中，味精會起化學反應產生一種叫谷氨酸二鈉的物質。所以要適當地使用和存放。2. 主要介紹任務內容、工廠特點、產品等主要介紹任務內容、工廠特點、產品等本設計是以精制淀粉（純度為 86%）為原料進行設計，使用一次噴射雙酶法為糖化工藝，以實際工作日 30 天計算，日產味精 60 噸。對全廠物料、熱量就行衡算，對糖化工段的罐體如調漿罐、儲漿罐、維持罐、層流罐、糖化罐、儲糖罐以及一些標準設備如液化噴射器、板框過濾機、板式換熱器和泵等進行了詳細計算，以確定它們的參數，便于設備布置圖的繪制。下面詳細表述：1任務內容：5000 噸味精廠的設計。設計的內容主要包括設計方案，工藝計

9、算，設備選型，成本預算，廠的總平面設計，各車間設備布置圖及說明書。2工廠特點：味精是人們的日常用品，由于味精生產沒有季節(jié)限制，所以工廠可以實現(xiàn)全年生產，但考慮到設備要進行維修，所以基本選定年生產天數為 30 天。工廠生產受環(huán)境和原料的限制比較大，所以選址要嚴格按照標準來進行。062.731066.842070.473075.7140 82.08 50 89.75 60 99.0 70 110.30 80 124.11精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3味精特點：味精是谷氨酸的一種鈉鹽 C5H8NO4Na ，為有鮮味的物質，學名叫谷氨酸鈉，又叫麩氨酸鈉，是氨基酸的一種，也是蛋白質的最后分

10、解產物。有固體味精和液體味精兩種。液體味精是未經煉成顆粒的味精原液，飲食業(yè)中以用固體味精為常見。味精是鮮味調味品類烹飪原料，以小麥、大豆等含蛋白質較多的原料經水解法制得或以淀粉為原料經發(fā)酵法加工而成的一種粉末狀或結晶狀的調味品，也可用甜菜、蜂蜜等通過化學合成制作。除含有谷氨酸鈉外還含有少量的食鹽，以含谷氨酸鈉的多少(99%、95%、90%、80%)，分成各種規(guī)格。全國各地均有生產。據研究，味精可以增進人們的食欲，提高人體對其他各種食物的吸收能力，對人體有一定的滋補作用。因為味精里含有大量的谷氨酸，是人體所需要的一種氨基酸，96能被人體吸收，形成人體組織中的蛋白質。它還能與血氨結合，形成對機體無

11、害的谷氨酰胺，解除組織代謝過程中所產生的氨的毒性作用。又能參與腦蛋白質代謝和糖代謝，促進氧化過程，對中樞神經系統(tǒng)的正?；顒悠鹆己玫淖饔?。4我國味精生產發(fā)展狀況：我國的味精生產，近十年來得到很大的發(fā)展。1992 年我國全國產味精 34 萬噸3，2001 年味精產量達 71.4 萬噸，味精產量以每年 10%速度遞增。目前，我國的味精總產量居世界第一位，但人均消費水平仍然較低，隨著我國人民生活水平的提高，味精消費量將會持續(xù)增長。按年人均消費 600 克計算，估計每年需求 72 萬噸。隨著糖蜜味精生產技術的日益成熟，生產成本進一步下降。至本世紀八十年代，糖蜜味精已成為世界味精生產發(fā)展的主趨勢，并占領和

12、壟斷了世界味精市場。精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第第 1 1 章章 味精工廠糖化工藝味精工廠糖化工藝1.1 淀粉質原料蒸煮糖化的目的淀粉質原料蒸煮糖化的目的薯類和谷類以及野生植物原料經過加壓蒸煮，淀粉糊化成為溶解狀態(tài)，但是還不能直接被酵母菌利用進行發(fā)酵。因此，經過蒸煮以后的糊化醪，在發(fā)酵前必須加入一定量的糖化劑，使溶解狀態(tài)的淀粉，變?yōu)榻湍改軌虬l(fā)酵的糖類，這一個由淀粉轉變?yōu)樘堑倪^程，稱為糖化。糖化過程是淀粉酶或酸水解的作用，把淀粉糖化變成可發(fā)酵性糖。 將淀粉質原料進行蒸煮的第一個目的就是；原料吸水后，借助于蒸煮時的高溫高壓作用，使原料的淀粉細胞膜和植物組織破裂，即破壞原料中淀粉顆粒

13、的外皮，使其內容物流出，呈溶解狀態(tài)變成可溶性淀粉，以便糖化劑作用，使淀粉變成可發(fā)酵性糖。這個過程叫糊化，采用的方法是用加熱蒸汽加熱蒸煮。蒸煮的第二個目的是借助蒸汽的高溫高壓作用，把存在于原料中的大量微生物進行滅菌，以保證發(fā)酵過程中原料無雜菌污染，使酒精發(fā)酵能順利進行。1.2 設計方案的確定設計方案的確定1.2.1 糖化方法的選擇論證糖化方法的選擇論證糖化工段主要有酸解法、酶酸法、雙酶法這三種方法。酸解法是傳統(tǒng)的制糖方法，它是利用無機酸為催化劑，在高溫高壓條件下，將淀粉轉化為葡萄糖。酶酸法是將淀粉乳先用 -淀粉酶液化4，然后用酸水解成葡萄糖。雙酶法是通過淀粉酶液化和糖化酶糖化將淀粉轉化為葡萄糖。

14、三種糖化工藝，各有其優(yōu)缺點。從糖液質量、收得率、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)耗能以及對粗淀粉原料的適應情況看，雙酶法最佳、酶酸法次之、酸解法最差。但雙酶法生產周期長，糖化設備較龐大。從糖漿的黏度來看，雙酶法最低、酸解法最高。雙酶法制糖工藝可根據升溫方式的不同分為升溫液化法、噴射液化法。噴射液化法又依所用加熱設備的不同分為一次噴射液化法和二次噴射液化法。一次噴射液化法由于能耗低，設備少，糖液質量好而獲得廣泛的應用5。所以本次設計采用一次噴射雙酶法。2.2 液化工藝條件的論證-淀粉酶能能水解淀粉及其產物內部的 -1，4 糖苷鍵，不能水解 -1，6 糖苷鍵，但能越過 -1，6 糖苷鍵繼

15、續(xù)水解 -1，4 糖苷鍵，而將 -1，6 糖苷鍵3留在水解產物中。（1）淀粉液化條件淀粉是以顆粒狀態(tài)存在的，具有一定的結晶性結構，不容易與酶充分反應,如淀粉酶水解淀粉顆粒和水解糊化淀粉的比例為 1200002。因此必須先加熱淀粉乳，使淀粉顆粒吸水膨脹，使原來排列整齊的淀粉層結晶結構被破壞，變成錯綜復雜的網狀結構。這種網狀會隨溫度的升高而斷裂，加之淀粉酶的水解作用，淀粉鏈結構很快被水解為糊精和低聚糖分子，這些分子的葡萄糖單位末端具有還原性，便于糖化酶的作用。由于不同原料來源的淀粉顆粒結構不同，液化程度也不同，薯類淀粉比谷類淀粉易液化。淀粉酶的液化能力與溫度和 pH 值有直接關系。每種酶都有最適的

16、作用溫度和 pH值范圍，而且 pH 和溫度是互相依賴的，一定溫度下有較適宜的 pH 值。在 37時，酶活力在 pH 值 5.07.0 范圍內較高，在 pH 值 6.0 時最高，過酸過堿都會降低酶的活性。-淀粉酶一般在 pH 值 6.07.0 較穩(wěn)定。酶活力的穩(wěn)定性還與保護劑有關，生產中可通過調節(jié)加入的 CaCl2的濃度，提高酶活力的穩(wěn)定性。一般控制鈣離子濃度 0.01mol / L。鈉離子對酶活力穩(wěn)定性也有作用，其適量濃度為 0.01mol / L 左右?，F(xiàn)在研究發(fā)現(xiàn)當物料 pH 大于 5.7 后，在最終糖液中即有可能生成麥芽酮糖。研究還發(fā)現(xiàn)，隨著液化 pH 的不斷升高，麥芽酮糖的含量也在同步

17、增長。在液化 pH 低于5.6 時，即可避免在糖化過程中產生麥芽酮糖。工業(yè)生產上，為了加速淀粉液化速度，多采用較高溫度液化，例如 8590或者精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)更高溫度，以保證糊化完全加速酶反應速度。但是溫度升高時，酶活力損失加快。因此，在工業(yè)上加入 Ca2+或 Na+,使酶活力穩(wěn)定性提高。（2）液化程度的控制淀粉經液化后，分子量逐漸減少，黏度下降，流動性增強，給糖化酶的作用提供了條件。但是，如果讓液化繼續(xù)下去，雖然最終水解物也是葡萄糖和麥芽糖等，但這樣所得糖液葡萄糖 DE 值低；而且淀粉的液化是在較高溫度下進行的，液化時間加長，一部分已經液化的淀粉又會重新結合成硬束狀

18、態(tài)，使糖化酶難以作用，影響葡萄糖的產率，因此必須控制液化進行程度。淀粉液化的目的是為了給糖化酶的作用創(chuàng)造條件，而糖化酶水解糊精及低聚糖等分子時，需先與底物分子生成絡合結構。這就要求被作用的底物分子有一定的大小范圍，才有利于糖化酶生成這種結構，底物分子過大或過小都會妨礙酶的結合和水解速度。根據發(fā)酵工廠的生產經驗，在正常液化條件下，控制淀粉水解程度在葡萄糖值為1020 之間為好（即此時保持較多量的糊精及低聚糖，較少量的葡萄糖） 。而且，液化溫度較低時，液化程度可偏高些，這樣經糖化酶糖化后糖化液的 DE 值較高。淀粉酶液化終點?？梢缘湟猴@色來控制。1.3 糖化工藝流程糖化工藝流程糖化工藝流程圖如下圖

19、 1.1 所示。圖 1.1 一次噴射雙酶法制糖工藝流程圖淀粉乳調漿噴射液化高溫維持閃蒸層流液化酶、調 PH調 PH（鹽酸或石灰水、碳酸鈉） 、酶降溫糖化升溫滅酶NaCO3過濾過濾過濾過濾精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1.3.1 淀粉的液化（糊化）淀粉的液化（糊化） 1淀粉液化的目的是為了給糖化酶的作用創(chuàng)造條件，而糖化酶水解糊精及低聚糖等分子時，需先與底物分子生成絡合結構，然后才發(fā)生水解作用，使葡萄糖單位逐個從糖苷鍵中裂解出來，這就要求被作用的底物分子有一定的大小范圍，才有利于糖化酶生成這種結構，底物分子過大或過小都會妨酶的結合和水解作用速度。液化達到終點后，酶活力逐漸喪失，為避免液

20、化酶對糖化酶的影響，需對液化液進行滅酶處理，一般液化結束，升溫至 100 保持 10 min 即可完成，然后降低溫度，供糖化用。2淀粉液化的方法（1）水解動力的不同：酸法、酶法、酸酶法、機械液化法（2）工藝的不同：間歇式、半連續(xù)式、連續(xù)式（3）設備的不同：管式、罐式、噴射式（4）加酶方式的不同：一次加酶、兩次加酶、三次加酶（5）原料的精粗不同：淀粉質原料直接液化、精制淀粉液化本設計糖化工段的主要工藝是連續(xù)操作，雙酶法。3酶法液化（1）連續(xù)操作連續(xù)操作是指從淀粉進入蒸煮罐，經過整個糖化階段，到糖化醪出車間，液體在罐體中或者在管道中都是保持流動的狀態(tài)。連續(xù)液化的優(yōu)點是液化操作連續(xù)進行，產量大，料液

21、與蒸汽混合均勻，液化質量有保證。特別是噴射式液化，料液與蒸汽的接觸、混合是在噴射器內瞬間完成的，并通過在高溫下短時間的停留達到徹底糊化的目的。連續(xù)液化的另一個優(yōu)點是液化溫度高，所以溶液中蛋白質凝聚好，結團好，料液過濾速度快，糖液透光率高。 連續(xù)糖化工藝與間歇糖化工藝不同，前者的糖化過程中，進料、加曲、降溫是同時在不同的設備中進行，且不斷地從上面加料，不斷地從下面出料，整個過程連續(xù)化。連續(xù)糖化時間會縮短。（2）雙酶法6雙酶法生產葡萄糖工藝，是以作用專一的酶制劑作為催化劑，反應條件溫和，復精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)合分解反應較少，因此采用雙酶法生產葡萄糖，提高了淀粉等原料的轉化率和

22、糖液濃度，改善了糖液的質量，是目前最為理想的制糖方法。雙酶法具有很多優(yōu)點：雙酶法是在酶的作用下進行的，反應條件較溫和，不需要耐高溫高壓或而酸腐蝕的設備；酶作為催化劑的特點是專一性強，副反應少，故水解糖液純度高，淀粉轉化率高； 可在較高的淀粉乳濃度下水解。用雙酶法制得的糖液較純凈、顏色淺、無苦味、質量高，有利于糖液的充分利用。但雙酶法反應時間較長，設備要求較多，且酶是蛋白質，易引起糖液過濾困難。當然，隨著酶制劑生產及應用技術的提高，雙酶法制糖將逐漸取代酸解法制糖。酶解法液化、糖化淀粉常用的酶是 -淀粉酶，其作用是將淀粉迅速水解為糊精及少量麥芽糖，對淀粉的作用，可將長鏈從內部分裂成若干短鏈的糊精，

23、所以也稱內切淀粉酶。淀粉受到 -淀粉酶的作用后，遇碘呈色很快反應，如下表現(xiàn)：藍紫紅淺紅不顯色(即碘原色)8淀粉在糊化之前，-淀粉酶是難以直接進入淀粉顆粒內部與淀粉分子發(fā)生作用的。淀粉原料的預處理，例如原料的粉碎細度、配水比例等都將影響淀粉的糊化效果酶制劑的種類、酶制劑的使用量、液化溫度、液化 pH 等又將最終影響淀粉的液化質量。糖化酶：作用于淀粉的 l，4-糖苷鍵相結合，能從葡萄糖鍵的非還原性末端起將葡萄糖單位一個一個的切斷，因為是從鏈的一端逐漸地一個個地切斷為葡萄糖，所以稱為外切淀粉酶。使用糖化酶的優(yōu)點：糖化酶對設備沒有腐蝕性，使用安全。工藝簡單、性能穩(wěn)定、有利于各廠的穩(wěn)定生產。對淀粉水銀比

24、較安全，可提高出酒率，麩曲法能減少雜菌感染，節(jié)約糧食可降低勞動強度，改善勞動條件。有利于生產機械化，有利于實現(xiàn)文明生產。1.3.2 糊化和糖化的控制糊化和糖化的控制本設計采用自動化設備對液化糖化過程進行控制，主要控制回路有調漿罐溫度及pH 值控制、一次噴射溫度控制、糖化溫度控制。調漿罐定容可采用流量或液位測量方式;調漿罐溫度用進入盤管的蒸汽量控制在 30 ；pH 值用純堿溶液控制在 4.2。這些系統(tǒng)均采用單回路 PID 控制，只要控制器參數調整適宜，都能滿足控制要求。制糖過程的另一個重要控制系統(tǒng)是糖化罐的溫度控制，要在整個糖化時間內保持穩(wěn)定的溫度，以利于液化淀粉轉換成葡萄糖。因為糊化及糖化屬于

25、原料處理階段，所以衛(wèi)生及自動精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)化要求可以相對低一些。第第 2 2 章章 工藝計算工藝計算2.1 味精生產糖化階段工藝流程味精生產糖化階段工藝流程淀粉漿預蒸糊化氣液分離真空冷卻糖化壓慮2.2 糖化的主要工藝參數糖化的主要工藝參數糖化的主要工藝參數如下表 2-1 所示4。表 2-1 糖化的主要工藝參數液化來料 DE 值：1519 %糖化前 pH 值：4.20.1加酶量：100-300 u/g 淀粉糖化溫度：58-60 糖化時間：60min糖化結束 pH 值：4.85.0滅酶溫度：75-80 后滅酶保溫時間：30 min2.3 物料的計算物料的計算糖化工段物料

26、衡算如圖 2.1 所示。配料水商品淀粉30%糖液精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 2.1 制糖工序物料衡算圖2.3.1 味精廠的總物料衡算味精廠的總物料衡算味精廠的總物料衡算如下表 2-2 所示。表 2-2 味精廠的總物料衡算原料消耗的計算：主要原料為淀粉，其他原料有 淀粉酶、糖化酶、尿素中間產品：蒸煮醪、糖化醪、發(fā)酵醪量等。成品、副產品以及廢氣、廢水、廢渣等生產工藝采用雙酶法糖化、間接發(fā)酵和等電點結晶、流化床干燥。2.3.2 主要工藝參數及經濟指標主要工藝參數及經濟指標味精主要工藝參數及經濟指標如下表 2-3。表 2-3 味精主要工藝參數及經濟指標生產規(guī)模（t/a）80000 t

27、/a 味精生產方法雙酶法糖化 間接發(fā)酵 等電點結晶生產天數每年 30 天 味精日產量60t產品質量味精純度 99原料 淀粉 80，水份 12淀粉酶 8u/g 原料，糖化酶 150u/g 原料尿素204.59kg/t 味精 2.3.3 原料消耗的計算原料消耗的計算1淀粉原料生產味精的總化學反應式為：糖化：（C6H10O5）n + n H2O n C6H12O6發(fā)酵：C6H12O6NH31.5O2 C5H9NO4CO2+ 3H2O液化酶CaCl2糖化酶蒸汽冷凝水及洗水量濾渣糖化工段精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2生產 1 噸味精的理論淀粉消耗量 1.6096 t3-淀粉酶消耗量：應用酶

28、活力為 2000 u/g 的 淀粉酶使淀粉液化，促進糊化，可減少蒸汽消耗。-淀粉酶的用量按 8 u/g 原料計算。用酶量為：31.6096 1086.4384()2000kg4糖化酶消耗量：若所用糖化酶的活力為 20000 u/g，使用量為 150 u/g 原料，則糖化酶消耗量為：31.6096 1015012.072()20000kg5尿素的用量：204.59 kg/t 味精2.3.4 蒸煮醪量的計算蒸煮醪量的計算生產 5000 噸味精大米原料消耗量：根據基礎數據給出，大米原料含淀粉 80%11，故 5000 噸味精耗大米量為：50001.6096103/80%=1.006107 kg/a根

29、據生產實踐，淀粉原料連續(xù)蒸煮的粉料加水比為 1：3，故粉漿量為：1.006107（1+3）4.024107 kg/a蒸煮過程使用直接蒸汽加熱，在后熟器和汽液分離汽減壓蒸發(fā)、冷卻降溫。在蒸煮過程中，蒸煮醪量將發(fā)生變化，故蒸煮醪的精確計算必須與熱量衡算同時進行，因而十分復雜。為簡便計算，可近似求解。已知蒸煮醪比熱容為 3.62 kJ/(K),水的比熱容為 4.18 kJ/(K),假定蒸煮醪的比熱容在整個蒸煮過程維持不變。1.經蒸煮柱加熱后蒸煮醪量為： 4.024 107 3.62 (88 50)/（2748.9 88 4.18）+ 4.024107= 4.256107 kg/a式中 2748.9蒸

30、煮柱和后熟器加熱蒸汽的焓（kJ/K)2.后熟器出來的蒸煮醪量為： 4.024107 + 4.024107 3.62 (84 50)/2288.3 = 4.24 107 kg/a式中 2288.3后熟器的溫度為 84下飽和蒸汽的汽化潛熱（kJ/K)精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.經后熟器后的蒸煮醪為： 4.24 107 + 4.24 107 3.62 (115 84) / (2748.9 115 4.18)= 4.45107 kg/a式中 115滅酶溫度（） 2748.9飽和蒸汽的焓（kJ/K)4.經汽液分離器后的蒸煮醪量： 4.45107 + 4.45107 3.62 (115

31、104.3) / 2245=4.53107 kg/a式中 2245104.3下飽和蒸汽的汽化潛熱（kJ/K)5.經真空冷卻器后最終蒸煮醪液量為：4.53107+4.53107 3.62 (104.3 63) / 2351=4.82107 kg/a式中 2351真空冷卻溫度為 63下的飽和蒸汽的汽化潛熱（kJ/K)第第 3 3 章章 相關設備的計算與選型相關設備的計算與選型3.1 蒸煮設備蒸煮設備在我國發(fā)酵廠，將噴射加熱器與后熟器、糖化罐組成了連續(xù)蒸煮糖化流程，提高了生產能力和出酒率，降低了煤耗，改善了勞動條件。后來又實現(xiàn)了蒸煮醪液的真空混合，蒸煮糖化使用了儀表自動控制。本設計采用罐式連續(xù)蒸煮糖

32、化。其特點為：a)采用噴射加熱器連續(xù)加熱，節(jié)省能耗；b)操作容易控制；c)設備結構簡單，為大中型工廠廣泛采用；d)采用真空冷卻器冷卻，提高效率，降低費用本設計的煮沸鍋的型號為 A411-00310。3.2 糊化設備糊化設備糊化鍋是用于加熱煮沸大米或其他輔料粉，使淀粉糊化和液化的設備。我國行業(yè)標準 ZBY99030。鍋體型式：由圓柱形鍋身，球形底或圓錐形底，和弧形頂蓋或錐形頂蓋組成。鍋身直徑與高度之比 1.5:12:1，有效容量系數 58%60%，錐底角度以120為宜。加熱方式：夾套間接蒸汽加熱，夾套蒸汽壓力為 0.30.6MPa9。升溫速度：不低于 1.5 /min。精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上

33、專心-專注-專業(yè)攪拌裝置：為了防止物料沾鍋和提高傳熱效果，在靠近鍋底處設有槳式攪拌器。攪拌器的轉速一般在 2050r/min，圓周速度 34m/s。材質：鍋身、錐底和頂蓋宜采用不銹鋼。球底宜采用紫銅。凈空高度：不小于 500mm。排氣管截面積與鍋身截面積之比：1/301/505。需設附件：人孔門，照明燈，液位、溫度測量裝置，清洗裝置，安全裝置，排氣管蝶閥。表面要求：鍋蓋、鍋身和鍋底內表面焊縫應磨平拋光，應作耐腐蝕的酸性鈍化處理。外露表面拋光，不應有碰傷、劃傷痕跡。本設計采用 10 立方米的糊化鍋：3100 6有效總=. =6 mVV設圓柱高 H=2D，圓錐角 = 60，則：錐高： h=2tan

34、2D2222331=h434 =24122tan30 =224tan30VD HDDDDDDD總由于 V總=10 m3，所以 33 10=224tan30DD得： D=1.8 m本設計的糊化鍋選型如下表 3-19。表 3-1 糊化鍋選型表型號JA7005-0Z有效容積 3m6直徑mm1800總高mm3600加熱面積 2m7工作壓力鍋內常壓，夾層0.3Mpa精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)主要材料1Cr18Ni9Ti、T2主電動機功率kW7重量 kg7000用途年產 5 千噸圓形味精糖化設備3.3 糖化設備糖化設備11本設計采用的糖化設備具有攪拌器和冷卻器，底呈弧形，是一個矮而肥的圓柱

35、形。上面有輕便的蓋子。一般糖化鍋的容積有 9、12/和 19 立方米的，但是要根據工廠的生產規(guī)模來決定，一般以不小于 3 立方米為宜，因為容積太小，不易保持糖化的溫度，太大則后冷卻較慢，容易引起雜菌污染。本設計采用 9 立方米的糖化鍋：390 87=.=7. 83mVV總總總設圓柱高 H=2D，則：223=4 =24 =2VD HDDD總由于 V= 9m3，所以 3 9=2D得： D=1.79 m本設計的糖化鍋選型如下表 3-27。表 3-2 糖化鍋選型表設備名稱糖化鍋設備型號J47101-0Z主要技術參數有效容積：7.83 立方米，直徑：1790 mm，總高：3580 mm，加熱面積：6 平方米，主要材料：Cr18Ni9Ti配套動力（kW）7設備重量(kg)3500（4）全自動快開式壓濾機型號 DR A1500，過濾面積 1.70 (N-1)，濾板厚度 75mm，鋁板數量 N，濾室容精選