以淀粉为原料年产量10万吨味精厂发酵工段设计.doc

齐 齐 哈 尔 大 学毕业设计（论文）题 目 以淀粉为原料年产量10万吨味精厂发酵工段设计学 院 食品与生物工程学院 专业班级 生物工程 101班 学生姓名 任红 指导老师 邓永平 成 绩 2014 年 6 月 9 日齐齐哈尔大学毕业设计（论文）摘 要味精又称味素，是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。其特有的味道能增加食品的鲜味，引起人们的食欲，有助于提高人体对食物的消化率。味精最早源于日本，我国味精生产始于1923年，到了20世纪80年代进入了高速发展阶段，经过多年的发展，我国味精行业规模不断扩大，产量成为世界第一。味精生产包括三个工段分别是发酵工段、提取工段及精制工段。本设计是以淀粉为原料年产10万吨味精厂发酵工段的设计，本设计采用双酶法生产糖的工艺来进行糖化原料，采用温度敏感突变株发酵生产谷氨酸。其中设计内容包括对发酵工段的流程设计、设备选型设计、整个味精生产过程的物料衡算、水衡算和热量衡算。总之，本设计是在了解整个味精生产过程的基础上对发酵工段进行着重的设计。关键词：味精；谷氨酸；糖化；发酵；衡算AbstractMSG, also known as MSG, is a kind of seasoning, the main ingredient is sodium glutamate. Its unique flavor can increase the flavor of the food, causing peoples appetite to help improve the bodys digestion of food. MSG originated from Japan, Chinas MSG production began in 1923, to the 1980s, entered a rapid development stage, after years of development, the MSG industry continues to expand the scale of production as the world. MSG production, including three section are fermented section, section extraction and purification section. The design is based on 100,000 tons of starch fermentation section of monosodium glutamate factory design, the design uses dual enzymatic process for the production of sugar saccharification of raw materials, the use of temperature-sensitive mutants of glutamic acid fermentation. Which includes the design section of the fermentation process design, equipment selection and design, the mass balance of the entire production process of MSG cMSG, also known as MSG, is a kind of seasoning, the main ingredient is sodium glutamate. Its unique flavor can increase the flavor of the food, causing peoples appetite to help improve the bodys digestion of food. MSG originated from Japan, Chinas MSG production began in 1923, to the 1980s, entered a rapid development stage, after years of development, the MSG industry continues to expand the scale of production as the world. MSG production, including three section are fermented section, section extraction and purification section. The design is based on 100,000 tons of starch fermentation section of monosodium glutamate factory design, the design uses dual enzymatic process for the production of sugar saccharification of raw materials, the use of temperature-sensitive mutants of glutamic acid fermentation. Which includes the design section of the fermentation process design, equipment selection and design, the mass balance of the entire production process of MSG count, water and heat balance accountancy. In summary, the design is to understand the basis of MSG production process for the fermentation section focuses on design. Key words：MSG； glutamate； saccharification； fermentation； accountancyI目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 味精工业简介11.1.1 味精的性质11.1.2 行业的发展现状11.2 本设计内容21.2.1 设计目的21.2.2 主要内容21.2.3 研究方法21.2.4 厂址选择31.3 味精生产工艺流程及主要过程31.3.1 工艺流程3第2章 物料衡算42.1 生产过程的总物料衡算42.1.1 生产能力42.1.2 计算指标（以淀粉质为原料）42.1.3 物料衡算52.1.4 总物料衡算结果72.2 制糖工序的物料衡算72.2.1 淀粉浆量及加水量72.2.2 粉浆干物质浓度72.2.3 液化酶量72.2.4 CaCl2量82.2.5 糖化酶量82.2.6 糖液产量82.2.7 过滤糖渣量82.2.8 生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量82.2.9 衡算结果（年产10万吨味精）82.3 配料、连续灭菌和发酵工序的物料衡算92.3.1 发酵培养基和用糖量92.3.2 发酵配料102.3.3 接种量102.3.4 连续灭菌过程进入的蒸汽及补水量102.3.5 发酵过程中加入99%液氨量102.3.6 加消泡剂量112.3.7 发酵生化反应过程所产生的水分112.3.8 发酵过程从排风带走的水分112.3.9 发酵过程122.3.10 发酵终止时的数量122.3.11 衡算结果汇总132.4 谷氨酸提取车间物料衡算132.4.1 中和等电工序142.4.2 离交工序152.4.3 提取车间物料衡算验算162.5 精制车间物料衡算162.5.1 中和脱色工序物料衡算162.5.2 精制（结晶）工序物料衡算172.6 精制生产过程物料衡算图18第3章 热量衡算213.1 液化工序热量衡算213.1.1 液化加热用蒸汽量213.1.2 液化液冷却用水量223.2 糖化工序热平衡说明223.3 连续灭菌和发酵工序热量衡算223.3.1 培养液连续灭菌用蒸汽量223.3.2 培养液冷却水用量233.3.3 发酵罐空罐灭菌蒸汽用量233.3.4 发酵过程产生的热量及冷却用水量243.4 谷氨酸提取工序冷量衡算253.5 谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算263.5.1 热平衡与计算加热蒸汽量263.5.2 二次蒸汽冷凝所消耗循环冷却水量273.6 干燥过程的热量衡算283.6.1 干燥时需蒸发水量283.6.2 味精干燥过程所需热量283.6.3 味精干燥过程需空气量283.6.4 味精干燥过程耗用蒸汽量293.7 溴化锂制冷机所用蒸汽量293.8 生产过程耗用蒸汽衡算汇总及平衡图29第4章 水平衡314.1 糖化工序用水量314.1.1 配料用水314.1.2 液化液冷却水用量314.2 发酵配料及培养基灭菌后冷却用水量314.3 发酵过程冷却用水量314.4 谷氨酸提取工序冷却用水量314.5 中和脱色工序用水量324.5.1 配料用水324.5.2 洗炭柱及炭柱再生用水324.6 精制工序用水量324.6.1 结晶过程加水324.6.2 结晶冷却水324.7 动力工序用水量324.7.1 锅炉用水量334.7.2 空压机用水量334.8 用水量汇总334.8.1 新鲜水用量（平均量m/h）及味精单耗水量334.8.2 循环水（平均量m/h）334.8.3 蒸汽冷凝水33第5章 设备选型345.1 糖化罐345.1.1 各零件的尺寸确定345.1.2 搅拌装置设计345.1.3 糖化罐连接管道计算355.2 板框过滤机355.3 贮糖罐365.4 调浆罐365.5 层流罐365.6 连续喷射器365.7 发酵罐375.7.1 发酵液换热器375.7.2 发酵罐375.7.3 搅拌器设计385.7.4 发酵罐壁厚的计算385.7.5 支座的选择405.8 种子罐405.9 维持罐405.10 设备一览表42第6章 三废处理436.1 废气436.2 废渣436.3 废水436.3.1 生物接触氧化法436.3.2 物化处理法446.4 综合处理446.4.1 生产饲料446.4.2 生产酱油446.4.3 生产有机复合肥44参考文献45致 谢46III齐齐哈尔大学毕业设计（论文）第1章 绪 论1.1 味精工业简介1.1.1 味精的性质味精是采用微生物发酵的方法，以粮食为原料经糖化、发酵、谷氨酸提取、精制等工序加工成的调味品，主要作用是增加食品的鲜味，是目前国内外广泛使用的增鲜调味品之一。味精也常被人们叫作麸氨酸钠，其学名-氨基戊二酸单钠-水化合物，英文名Monosodium glutamate，简写MSG。主要成分为谷氨酸钠，是一种无色无味的晶体，在232时解体熔化。谷氨酸钠的水溶性很好，溶解度为74克（即在100毫升水中可以溶解74克谷氨酸钠）。味精本身对人体并没有直接的营养价值，但它特有的鲜味可以使食物更加鲜美增加人们的食欲。味精的主要成分谷氨酸钠可以与血液中过多氨结合为无害的谷氨酰胺，然后由尿排出，并且对中枢神经系统的正常活动，起良好的作用。因此味精对慢性肝炎、神经衰弱等病有好处。1.1.2 行业的发展现状谷氨酸最早在1908年由日本人从海带汁中提取出来，并开始制造成商品味之素。1936年美国人从甜菜废液中提取出谷氨酸，1956年日本和协发酵公司以淀粉糖蜜为原料，采用发酵法生产谷氨酸。1957年，发酵法生产味精正式投入工业化生产。60年代后，各国味精厂兴起，均用发酵法生产味精。我国氨基酸生产最早在1922年用酸法水解面筋生产谷氨酸钠即味精，在上海开办了天厨味精厂，该味精的制造方法曾向美、英、法申请专利，并取得了专利权。并先后建立了沈阳味精厂、青岛味精厂和天津味精厂，规模均很小，1949年全国味精总产量不到500t。自20世纪80年代我国味精开始进入高速发展阶段。2006年我国味精的总生产量已达170万吨，占世界总产量的75%，位居世界第一位。目前我国谷氨酸总发酵能力已接近160万吨，约占全球谷氨酸产能的75；而日本的谷氨酸产能即包括日本味之素株式会社在本土和海外分公司产能在内的合计只有不到60万吨；韩国的谷氨酸发酵能力在20万25万吨之间。再加上我国台湾地区的谷氨酸发酵能力，可以认为，亚洲谷氨酸厂商基本上主宰了国际谷氨酸市场。 味精行业自1995年后技术进步较快，目前行业最好水平是（仅少数厂家）制糖收率99以上、发酵产酸1112、转化率5962，提取收率9698、精制收率96。与80年代比较全行业平均制糖收得率提高了10，发酵产酸率提高了117，转化率提高了43，提取收率提高了20，精制收率提高了88，综合技术指标淀粉消耗下降了166。1.2 本设计内容1.2.1 设计目的本设计是齐齐哈尔大学食品与生物工程学院生物工程专业的毕业设计，对将要走上工作岗位的大学生来说是把四年来学的知识学以致用，也是对大学阶段的一个总结；这有助于我们对所学知识的进一步巩固和提升，同时对发酵工艺有较深的认知和研究，并且提高我们的工艺设计能力，以及培养分析的能力。1.2.2 主要内容本设计的内容是对年产量10万吨味精厂的发酵工段进行设计，主要包括工艺流程的设计，由于重点工段是发酵段，所以较详细的介绍了味精的糖化、发酵工段。又分别进行了物料衡算，热量衡算，水衡算和设备选型计算等过程。确定各个设备后要对各设备做合理的布局。1.2.3 研究方法（1）制糖 目前制糖的方法有四种：酸法；酶酸法；酸酶法；双酶法。在本设计中选用的是双酶法工艺，是利用作用专一的酶制剂作为催化剂其反应条件温和，符合分解反应较少，对淀粉的转化率较高。主要包括两个步骤：淀粉的液化和糖化。（2）发酵 选用温度敏感突变株发酵生产谷氨酸工艺，其优点是无需通过生物亚适量，仅需通过物理方式，即可完成谷氨酸生产菌由生长型细胞向产酸型细胞的转变，发酵稳定，发酵周期短，设备利用率高。 1.2.4 厂址选择厂址选择在吉林省榆树市，榆树市隶属长春市辖区，地处吉林省中北部，位于长春、吉林、哈尔滨三市围成的“品”字形经济区域中心，符合厂址选择中交通运输便利、发达的条件。榆树市属东北地区季风性中温带半湿润气候，气温受季风影响，春季干旱多风，夏季湿润多雨，年均降雨量为500700毫米，秋季温和凉爽，冬季漫长寒冷。雨热同期，日照较长，有利于农作物生长。故那里是较大的玉米生产地，农副产品资源丰富，是全国著名的玉米产区，粮食生产百强市之一，绿色食品生产先进市，被誉为“天下第一粮仓”。其境内水系分属松花江水系和拉林河水系大大小小有64条河流，纵横交错，水量充沛，符合味精生产需大量耗水的要求。厂区距离市中心较近方便职工生活，十分适合建立工厂。1.3 味精生产工艺流程及主要过程1.3.1 工艺流程 1.3.1.1 前段工艺流程将含淀粉85%，水份14%的原料，与水以1：1.8的比例加入到调浆罐中，加入耐高温-淀粉酶、 Na2CO3调pH值为6.0-6.2，60下调浆30min。料液经蒸汽加热至95进入喷射器喷射至缓冲罐，在过滤器过滤后进入层流罐液化。90下层流液化100-120min后通过贮罐，经冷却器冷却倒60-62后料液进入糖化罐。加入糖化酶量120 u/g干淀粉，59-61下糖化90min，再通过连消系统之后进入发酵罐发酵。发酵期的pH前期为7.2-7.3，中期为7.0-7.2，后期为6.9-7.0，放罐时为6.5-6.8。发酵液经过滤后再冷却进入后段。1.3.1.2 后段工艺流程发酵液经发酵液暂存罐进入等电罐。加入高流液和H2SO4(92.5%)调成的高硫酸化液，液体经离心机离心后分为母液与粗谷氨酸。母液通过母液暂存罐和母液沉降罐后进入阳离子交换柱，离交后大部分进入等电罐，小部分进行脱色。在中和罐中加入NaOH调pH值为5.5-6.0加水水温是40-45，中和温度为60-70，中和液浓度为21-23B（55-60）。中和后的谷氨酸和离交后的母液进入脱色罐中脱色。脱色后通过板框过滤机过滤，之后通过柱前贮罐，随后经炭柱脱色除铁。脱色液在脱色液贮罐中暂存后进入结晶罐结晶。晶体离心后由流化床干燥及干燥，最后筛分后分装。第2章 物料衡算物料衡算是根据质量守恒定律而建立起来的。物料衡算是进入系统的全部物料质量等于离开该系统的全部物料质量。即 式中 F进入系统物料量，kg D离开系统的物料量，kg W损失的物料量，kg2.1 生产过程的总物料衡算2.1.1 生产能力以年产商品味精（99%）100000t为实例，折算为100%味精为99000t/a。日产商品味精（99%）：100000/300=333（t/d），折算为100%味精为300t/d。2.1.2 计算指标（以淀粉质为原料）计算指标见表2-1。表2-1 计算指标项 目指 标淀粉糖化转化率98.5%发酵产酸率（浓度）13%发酵对糖转化率65%培养菌种耗糖为发酵耗糖的1.5%谷氨酸提取收率94%精制收率95%商品淀粉中淀粉含量85%发酵周期（含辅助时间）38h全年工作日300d2.1.3 物料衡算（1）1000kg纯淀粉理论上产100%MSG量10001.1381.7%1.272=1153.5kg式中 81.7%谷氨酸对糖的理论转化率 1.2721.272（2）1000kg纯淀粉实际产100%MSG量10001.1198.5%65%（100%1.5%）94%95%1.272=795.1kg（3）1000kg商品淀粉（含量85%的玉米淀粉）产100%MSG量795.185%=675.8kg（4）淀粉单耗1 1t100%MSG消耗纯淀粉量： 2 1t100%MSG实耗商品淀粉量： 3 1t100%MSG理论上消耗纯淀粉量： 4 1t100%MSG理论上消耗商品淀粉量： （5）总收率可按以下方法计算：1（6）淀粉利用率（7）生产过程总损失100%69%=31%物料在生产过程中损失的原因：1 糖化转化率稍低。2 发酵过程中部分糖消耗用于长菌体及呼吸代谢；残糖高；灭菌损失；产生其他产物。3 提取收率低，母液中Glu含量高。4 精制加工过程损耗及产生焦谷氨酸钠等。（8）原料及中间品计算 1 商品淀粉或淀粉乳用量：日产100%味精330t，单耗商品淀粉1.4797t，日耗商品淀粉量： 3301.4797=488.3t/d相当日耗100%淀粉： 488.385%=415.06t/d如使用15.2B,含淀粉30.113g/dL的淀粉乳，日耗量为：415.06/30%=1384m/d(30.113g/dL30%)2 糖化液量：日产纯糖量： 488.385%1.1198.5%=453.8t/d折算为30%或34g/dL的糖液： ； m3 发酵液量：发酵液中纯谷氨酸量：453.865%（100%1.5%）=290.5t/d折算为谷氨酸11g/dL的发酵液量m3/d26411.072825.87t/d(1.07为发酵液相对密度)提取谷氨酸量：产纯谷氨酸290.594%273.1 t/d折算为90%湿谷氨酸量273.1 /90%303.4 t/d 2.1.4 总物料衡算结果总物料衡算结果汇总见表2-2。表2-2 总物料衡算结果（年产10万吨味精）原料规格玉米淀粉原料生产1t100%MSG日（耗）产量（t/d）玉米淀粉/t85%1.4797488.3糖液/t30%4.5841512.7谷氨酸/t90%0.920303.4味精/t100%1.03302.2 制糖工序的物料衡算2.2.1 淀粉浆量及加水量淀粉加水比例为1:1.8,1000kg工业淀粉产淀粉浆1000（11.8）2800kg；加水量为1800kg。2.2.2 粉浆干物质浓度 2.2.3 液化酶量使用耐高温-淀粉酶（液体，20000U/mL），加酶量20U/g干淀粉。1000kg干淀粉加酶量： 0.5L液化酶质量约为1.2kg。2.2.4 CaCl2量一般加量为干淀粉的0.15%，即1000kg干淀粉加CaCl2：10000.15%=1.5kg2.2.5 糖化酶量一般加糖化酶量为180U/g干淀粉，如液体糖化酶为100000U/mL，则1000kg干淀粉加糖化酶量：1.2L糖化酶质量约为2.5kg。2.2.6 糖液产量 30%的糖液相对密度1.1321，相当于1.132130%=34g/dL3098/1.1321=2737L2.2.7 过滤糖渣量湿渣（含水70%）10kg，折干渣量10（170%）=3kg2.2.8 生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量3098105.22800302.8k2.2.9 衡算结果（年产10万吨味精）根据总物料衡算，按日投入商品淀粉488.3t，物料衡算汇总见表2-3。表2-3 制糖车间物料衡算汇总表进入系统离开系统项 目物料比例/kg日投料量/t项 目物料比例/kg日产料量/t商品淀粉1000488.330%糖液30981512.7配料水1800879滤 渣104.88液化酶1.20.59CaCl21.50.7糖化酶2.51.22蒸汽冷凝水及洗水量302.8148累计31081518310810632.3 配料、连续灭菌和发酵工序的物料衡算 2.3.1 发酵培养基和用糖量1000kg商品淀粉，可产100%糖量：100085%1.1198.5%=929kg其中初发酵定容用糖占53%，即92953%=492 kg（100%糖）；流加补料用糖占47%，即92947%=437kg（100%糖）。初糖用30%的糖液配料：，即初糖配18g/dL，初定L，18g/dL糖液相对密度1.07，则 27331.07=2924kg流加补糖用60g/dL浓糖浆（相对密度1.223），则， 7281.223=890kg2.3.2 发酵配料每吨商品淀粉产100%糖929kg，发酵配料用各种营养物比例见表2-4。 表2-4 发酵配料用各种营养物比例配 料1吨淀粉需配料量/t1吨淀粉需配料量/kg玉米浆（CSL）0.00282.8糖 蜜0.00353.5MgSO47H2O0.00242.4KCl0.00555.5Na2HPO412H2O0.00717.1总 计0.021321.3 2.3.3 接种量发酵初定容2733L，种量为10%，即273L。种子液相对密度1.02，则2731.02=278kg 在278kg种液中含有100%糖14kg（用30%糖液46.7kg），玉米浆5.2kg，甘蔗糖蜜3.4kg，K2HPO40.68kg、蒸汽及水335.02kg。2.3.4 连续灭菌过程进入的蒸汽及补水量2924164021.3820278=165kg2.3.5 发酵过程中加入99%液氨量1t商品淀粉产100%糖929kg，产100%谷氨酸：92965%98.5%94%=559.1kg式中 94%谷氨酸提取收率一般发酵耗氨量为谷氨酸量的0.30，即559.10.30=168kg99%液氨在35相对密度为0.5874， 168/0.5874=286L2.3.6 加消泡剂量一般1t谷氨酸加消泡剂5kg，则消泡剂相对密度为0.8， 2.8/0.8=3.5L2.3.7 发酵生化反应过程所产生的水分1t商品淀粉在发酵液中所产生的100%谷氨酸量：92965%98.5%=594.8kg生成1mol谷氨酸产3molH2O；生成1mol菌体产7molH2O。根据发酵反应式，发酵产生的水分为：长菌过程产生水分，1g菌体产酸11g，应产水分为：以上合计产生水264.3 kg。2.3.8 发酵过程从排风带走的水分进风25，相对湿度70%，水蒸气分压18mmHg（1mmHg=133.322Pa）；排风32，相对湿度100%，水蒸气分压27mmHg。进罐空气的压力为1.5大气压（表压）（1大气压=1.01325105Pa），排风0.5大气压（表压）出进空气的湿含量差： 通风比1:0.3，发酵液数量5000L，带走水分量：50000.360321.1570.0010.011=37kg式中 6060分钟 32发酵时间，h 1.15732时干空气密度，kg/m2.3.9 发酵过程化验取样、放罐残留及其他损失约13kg。2.3.10 发酵终止时的数量1t商品淀粉，发酵终止时：164089021.3820165278264.31682.8119.63713=4319 kg（30%糖）（补浓糖）（营养物）（配料水）（灭菌水）（种子）（反应水）（液氨）（消泡剂）（空消蒸汽）（尾气带水）（损失）=(终止数量）式中 119.6空消时耗用的蒸汽量发酵液相对密度1.07，4319/1.07=4036L,每日发酵液2109，即2109/1.07=1971m/d。2.3.11 衡算结果汇总年产10万吨味精，日投商品淀粉（85%）488.3t，配料、连续灭菌和发酵工序的物料衡算汇总见表2-5。表2-5 配料、连续灭菌和发酵工序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每天进入系统的物料/(t/d)项 目1t工业淀粉之匹配物料/kg每天离开系统的物料/(t/d)30%糖1640800.8发酵液4319210960g/L浓糖浆890434.6尾气带水3718.1玉米浆2.81.3损失136.35糖蜜3.51.7无机盐等157.3配料水820400.4灭菌进入蒸汽及补水16580.6种液278135.7反应水264.3129.0液氨16882.1消泡剂2.81.4空消蒸汽119.658.4累计43692133436921332.4 谷氨酸提取车间物料衡算采用等电-离交回收工艺（按1000kg商品淀粉相对应量计算）。2.4.1 中和等电工序（1） 发酵液数量：4319kg；4036L（2） 高流量：为发酵液的45%，即1944kg（3） 92.5%硫酸用量为纯谷氨酸量的90%，即559.190%=503kg（4） 等电液数量：43191944=6263kg（5） 谷氨酸产量：1 分离前Glu量： 100% Glu量：403613%(w/v)=525kg2 分离后Glu量：100%Glu量：52594%=493.5kg90%Glu量：493.5/90%=548.3kg（6） 加水量：479kg洗水量：为90%Glu量的14.5%，即548.314.5%80kg（7） 母液（上清液）数量： 6263479548.380=6273.7kg（8） 物料衡算汇总：根据以上计算，再乘以488.3t（日投商品淀粉量），即得出每日的物料量，汇总见表2-6。表2-6 谷氨酸等电工序物料衡算汇总表进入系统离开系统项 目1t商品淀粉及相应物料/kg每天进入系统的物料/(t/d)项 目1t商品淀粉及相应物料/kg每天离开系统的物料/(t/d)发酵液4319210990%Glu548.3267.7高流1944949.3母液6273.73063.4水559273累计68223331682233312.4.2 离交工序（1） 母液调pH用酸量占66%，即50366%=332kg（2） 母液数量：6273.7kg（3） 调高流用硫酸量：为总用酸量的34%，即50334%=171kg（4） 洗脱液用99%液氨数量：为纯Glu的12%，即559.112%=67kg（5） 高流量：1944kg（6） 排出废液：废液中含Glu0.45g/dL，相对密度1.02L，即70001.02=7140kg（7） 配洗脱液用水量：71401944（33217167）6273.7=2240.3kg表2-7 离交工序物料衡算汇总表进入系统离开系统项 目1t商品淀粉及相应物料/kg每天进入系统的物料/(t/d)项 目1t商品淀粉及相应物料/kg每天离开系统的物料/(t/d)母液6273.73063.4高流194494992.5%硫酸503245.6废液7140348799%液氨6732.7洗脱液用水2240.31093.9累计90844436908444362.4.3 提取车间物料衡算验算以1t商品淀粉折纯量850kg为基础进行验算，见图2-1。 发酵液 4319kg 4036L 折纯Glu 525kg 高流1944等电液 6263kg水559kg 谷氨酸 母液 6273.7kg 90%Glu 548.3kg 92.5%硫酸503kg 7000L 含Glu 1.9g/dL折纯Glu 525kg 99%液氨67kg 折纯Glu 133kg 提取率493.5/525=94% 洗脱液用水2240.3kg 废液 高流 7140kg 7000L 含Glu 0.45g/dL 1944kg 1915L 折纯Glu 31.5kg 31.5/525=6% 含Glu 5.3g/dL 折纯Glu 101.5kg图2-1 1t商品淀粉折纯量850kg验算图2.5 精制车间物料衡算2.5.1 中和脱色工序物料衡算（1） 谷氨酸数量：100%Glu 493.5kg，90%Glu量548.3kg（2） 离子膜碱用量：理论上1mol谷氨酸需1molNaOH，即40/147=0.272，1kg谷氨酸需100%NaOH 0.272kg。493.5kg100%Glu需用30%液体离子膜碱量：493.50.272/30%=447kg30%NaOH相对密度1.328, 447/1.328=337L（3） 粉末活性炭用量：加活性炭量按纯谷氨酸量的2.5%，527.1kg100%Glu需用活性炭量： 493.52.5%=12.3kg。（4） 中和脱色液数量：要求浓度达到20B，40g/dL ； 15691.16=1820kg式中 1.16含40%MSG溶液的相对密度（20B）（5） 废炭渣数量：含水75%，则12.3/（175%）=49kg（6） 用水量：1820548.344712.349=861.4kg（7） 物料衡算汇总见表2-8。表2-8 中和脱色工序物料衡算汇总进入系统离开系统项 目1t商品淀粉及相应物料/kg每天进入系统的物料/(t/d)项 目1t商品淀粉及相应物料/kg每天离开系统的物料/(t/d)90%Glu548.3267.7中和脱色液1820888.7离子膜碱447218.3废炭渣4923.9活性炭12.36.0水861.4420.6累计1869912.61869912.62.5.2 精制（结晶）工序物料衡算（1） 中和脱色液（俗称原液）数量：1820kg，1569L，20B，含MSG40g/dL。（2） 产MSG量：精制收率95%，产100%MSG量： 493.51.27295%=596.3kg（3） 产母液量：母液平均含MSG 25g/dL，则 493.51.272（195%）/25=126L 1261.1=139kg （1.1为母液相对密度）（4） 蒸发结晶过程加水：约为脱色液的10%，即180kg（5） MSG分离调水洗水量：约为MSG产量的5%， 即 596.35%=30kg（6） 结晶过程蒸发水分：1820596.313918030=1294.7kg（7） 物料衡算汇总见表2-9。表2-9 精制工序物料衡算汇总表进入系统离开系统项 目1t商品淀粉及相应物料/kg每天进入系统的物料/(t/d)项 目1t商品淀粉及相应物料/kg每天离开系统的物料/(t/d)40g/dL中和脱色液1820888.7100%MSG596.3291.2结晶过程加水18088.0母液13967.9分离调水洗水3014.6蒸发水分1294.7632.2累计2030991.32030991.32.6 精制生产过程物料衡算图以投料1000kg商品淀粉（含量85%的玉米淀粉）为基准，所得各部中间物料及其辅料量的衡算结果汇总见图2-2；按年产量10万吨味精衡算结果（以日产量为基准）汇总见图2-3。 85%商品淀粉1000kg（这纯淀粉850kg） 液化酶量1.2kg 糖化酶量1.5kg CaCl2 2.5kg 滤渣10kg 30%糖液3098kg 玉米浆2.8k 糖蜜 3.5kg 无机盐15kg 糖蜜3.4kg 种子278kg 无机盐0.7kg 液氨168kg 玉米浆5.2kg 消泡剂2.8kg 11g/dL