年产50000吨谷氨酸钠工厂工艺设计

1、设计说明书 -年产50000吨谷氨酸钠工厂工艺设计学院：专业：生物工程姓名： 学号：日期：2014年06月20日摘要: 谷氨酸钠俗称味精，是人们熟悉并普遍采用的鲜味剂, 为一种安全可靠的食品添加剂。我国作为最大的谷氨酸钠出口国，采用发酵法生产谷氨酸钠每年的产量增长率为1020%，谷氨酸钠的发酵生产具有良好的发展前景。关键字：谷氨酸钠、双酶法、发酵生产目录1前言11.1谷氨酸钠简介11.2谷氨酸钠生产状况12厂址选择12.1厂址选择的依据12.1.1原料12.1.2周围环境22.1.3地势22.1.4劳动力来源丰富22.1.5具有废物处理设施22.2厂址选择的条件22.2.1地理位置22.2.2

2、交通与运输22.2.3气候条件22.2.4经济条件33工厂平面图设计33.1厂区总平面设计原则33.2工厂厂区总平面设计33.2.1道路和运输设计33.2.2环保措施33.3年产50000t的谷氨酸钠工厂总平面布置图43.4主要建筑物44生产工艺设计44.1生产方案44.2工艺流程54.3基本步骤64.3.1 原料的预处理64.3.2淀粉水解糖制备64.3.3种子扩大培养及谷氨酸发酵64.3.4 谷氨酸的提取64.3.5谷氨酸制取味精及味精成品加工75工艺计算75.1味精工厂发酵车间的物料衡算75.1.1谷氨酸发酵工艺流程示意图75.1.2工艺技术指标及基础数据75.1.3谷氨酸发酵车间的物料

3、衡算85.1.4 50000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表105.2热量衡算105.2.1谷氨酸发酵的热量衡算105.2.2生产过程耗用蒸汽衡算汇总衡算结果16总结16 1前言1.1谷氨酸钠简介谷氨酸钠俗称味精，是人们熟悉并普遍采用的鲜味剂，由大豆、小麦面粉及其他含蛋白较高的物质，经由淀粉发酵法制成，除含有谷氨酸钠外还含有少量的食盐，以含谷氨酸钠的多少(99%、95%、90%、80%)，分成各种规格。联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家联合委员会第十九次会议，宣布取消对味精的食用限量，再次确认为一种安全可靠的食品添加剂，也是世界上应用范围最广、产销量最大的一种氨基酸。且据研究；味精可以

4、增进人们的食欲，提高人体对其他各种食物的吸收能力，对人体有一定的滋补作用。因为味精里含有大量的谷氨酸，是人体所需要的一种氨基酸，96能被人体吸收，形成人体组织中的蛋白质。它还能与血氨结合，形成对机体无害的谷氨酰胺，解除组织代谢过程中所产生的氨的毒性作用。又能参与脑蛋白质代谢和糖代谢，促进氧化过程，对中枢神经系统的正常活动起良好的作用。1.2谷氨酸钠生产状况至今，中国人使用味精的时间已有80余年。早期味精是由酸法水解蛋白质进行制造的，自从上世纪五十年代年日本用发酵法生产以后，发酵法生产迅速发展，目前世界各国均以此法进行生产。我国直到1965年才实现谷氨酸的发酵法生产新途径。我国作为世界第一粮食生

5、产大国，淀粉在国内不仅价格低廉而且能确保供应，而且淀粉作为生产谷氨酸的起始原料，其价格远远低于谷脘粉，因此，该新法在我国迅速得到普及。味精主要在中国、日本、泰国、法国、巴西等地生产，其中，亚洲的味精产量占世界总产量的90%。从1994年起，我国味精年产量跃居世界第一，也是世界上最大的谷氨酸钠出口国，且每年的增长率为1020%。据国内有关部门估计，至2005年，我国味精产量及谷氨酸发酵能力均占全球同类产品产量的3/4的份额1。而想要做精做强,须另辟蹊径，由于味精为微利产品，只有生产规模越大，厂家才能真正盈利，和产业的稳定发展，是我国味精生产更有竞争力2 。 味精的生产历史悠久,生产方法也不尽相同

6、,但是随着社会的发展,人们对味精的需求量也在不断上升,但是味精的生产必然会造成一定的环境压力,为了调节好味精大批量生产和环境保护二者之间的关系,我们有必要探索一条既有较低的生产成本，从而实现较高的经济价值，又能够取得较好的环境保护效果的现代化味精生产之路,以满足现代社会对味精的需求,实现可绿色的持续发展。2厂址选择2.1厂址选择的依据2.1.1原料 本次设计用到的原料是玉米，所以要选择进玉米生产地的地方，一般在郊区会比较方便，运输费用也比较低，降低了成本。2.1.2周围环境 厂区周围有良好的卫生环境厂区附近不得有有害气体、粉尘和其他扩散性的污染源，厂址不应设在受污染河流的下游和传染病医院近旁。

7、2.1.3地势地势应基本平坦，厂区标高应高出通常最高洪水水位，且能保障排水顺利。2.1.4劳动力来源丰富本次设计的味精厂的规模属于中上规模，所需的劳动力较大，应该选择劳动力较密集的地方，应靠近城镇或居民集中点。2.1.5具有废物处理设施味精生产所产生的废水、废渣等的处理，要有专门的处理排放，而不对周围的环境、生态造成危害。2.2厂址选择的条件 此厂将建立在长春德惠市郊区，环境优美，交通便利，便于原料及产品的运输。2.2.1地理位置 选择的厂址在吉林省长春市德惠市。德惠市是国家“高优高”农业示范区，素有“北国粮仓”之美誉。资源丰富，森林、草地植被覆盖率达19.5%，环境优美。全市有耕地21.4万

8、公顷，盛产玉米、水稻、大豆、高粱，是国家重点商品粮基地。先后被国家命名为粮食生产先进市、菜篮子工程先进市、中国松花江大米之乡。粮食产量及质量高，丰富的粮食资源可为本厂的生产提供源源不竭的优质原料。2.2.2交通与运输此厂将建立在长春德惠市，处于吉林省中北部，松辽平原中部腹地，长春、哈尔滨、吉林市、松原四大城市重心上。处于东北物流中心大连沈阳长春哈尔滨经济带上。市区地理位置优越、交通便捷，位于长春、吉林、哈尔滨三大城市之间，京哈铁路、京哈高速公路、哈大高速铁路、102国道等东北物流大动脉平行从区内穿过，纵贯全境百余公里，便于产品和生产资料的运输。2.2.3气候条件长春德惠市地处中国东北长春平原腹

9、地，市区海拔在250-350米之间，地势平坦开阔。属北中温带大陆性季风气候区，在全国干湿气候分区中，地处湿润区向亚干旱区的过渡地带。气温自东向西递增，降水自东向西递减。春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷漫长，具有四季分明，雨热同季，干湿适中的气候特征，为人类开发和利用大自然提供了良好的气候环境。气候的大陆性强，气温的年差较大。冬季的气温低于同纬度地区，夏季则高于同纬度地区。气候东西过渡，热量水分适中。由于长春德惠市处于吉林省东部山地向西部松嫩平原的过渡地带，所以具有东部山区湿润气候向西部半干旱气候过渡的特征。过渡性气候使长春市的光照充足，热量条件优于东部，而雨水条件又好于西部，

10、为农业生产提供了良好的气候条件。 长春德惠市年平均气温4.4°C，最高温度39.5°C，最低温度-39.8°C,日照时间2,695.2小时。夏季，东南风盛行，也有渤海补充的湿气过境。年平均降水量520毫米，夏季降水量占全年降水量的60%以上；最热月（7月）平均气温22。秋季，可形成持续数日的晴朗而温暖的天气，温差较大，风速也较春季小，利于粮食作物是生长，也适宜于农业和工业开发。2.2.4经济条件 生产本产品是原材料是淀粉质原料、糖质原料、纤维质原料，其中淀粉质原料是生产味精的主要原料，我国发酵味精80%是用淀粉质原料生产的，其中以甘薯干等为原料的约占45%，大米等

11、谷物为原料的约占35%。本次设计所选用的原料是淀粉质原料，综合考虑本地的原料来源和成本情况.玉米是首选，因其价廉物美，且易获得。但玉米发酵成淀粉，要考虑用到多种酶，如a-淀粉酶、糖化酶等。此外，硫酸铵和硫酸等辅料也是要计算考虑的。3工厂平面图设计3.1厂区总平面设计原则车间的布置主要是根据每个车间的物料流向来安排，也要根据车间的长宽来作最终的确定。而原料车间是每天都必须有物料流进来的，必须有大型通道，成品也必须尽快运出去，还有锅炉房都是需要大量的燃料，所以它们设置在一条大型通道上，而且有一个大的转弯圈设计在里面。为了节省材料和财物，车间也不能离的太远，最后一些三废处理也远离生活区，也必须要离三

12、废的出处要较近，所以设置在厂的东侧。3.2工厂厂区总平面设计由风玫瑰图得出，此地主要风向为西南风少有东风，故厂房的设计充分考虑到本地风向问题，特将污水处理单元建在厂区东面，行政管理及后勤职能部门建在厂区西面。为保证生产中的能源供应，将生产辅助车间及动力车间布置于厂区的北侧，紧邻生产车间。将生产及包装车间布置于厂区中央和南侧。成品库紧邻包装车间，原料库接近生产车间，并临近道路，便于生产、储存和运输。3.2.1道路和运输设计厂内道路采用循环式布置，即道路绕厂房、建筑物的闭合系统的道路网，同时要满足人流、物流的运输方便、安全和高效的要求。本厂共开两扇门（工厂平面图）：左侧围正门，用于员工出入；右侧为

13、后门，用于原材料及成品的运输。将人流、货流通道分开，避免交叉。3.2.2环保措施厂内开辟与绿化带、花坛、建筑周围有绿化带围绕，绿化环保措施良好。3.3年产50000t的谷氨酸钠工厂总平面布置图 谷氨酸钠工厂厂区总平面布置图见附表1。3.4主要建筑物表1 谷氨酸钠工厂建构筑物明细表编号名称规格1实验室5002行政楼20003食堂6004机修5停车场4006变电所2007锅炉房2008动力站2009储水池20010 化盐池20011站台20012重油间50013 绿化带150014实验场25015 发酵车间160016水解调浆车间80017发酵80018污水处理站80019有机肥料40020环保4

14、0021原料库150022精制车间80023干燥包装车间80024成品库150025花坛2004生产工艺设计4.1生产方案本项目采用玉米浆为发酵原料，来源广泛，价格低廉。采用双酶法糖化，中初糖发酵流加高糖，等电点-离子交换提取的工艺获得高纯度的味精。本厂年产50000吨味精，味精纯度99，根据市场的消费状况，生产晶体味精70%，粉体味精30%。生产期300天，无淡旺季节之分，一天3班，每班8小时。4.2工艺流程 生产总工艺流程图见附图2空气菌种原料空气压缩机预处理斜面培养摇瓶扩大培养冷却水解除铁离心沉淀发酵配料过滤气液分离种子罐扩大培养过滤淀粉水解糖过滤除菌脱色浓缩结晶等电点调节离心过滤干燥大

15、结晶干燥母液小结晶粗谷氨酸拌盐粉碎粗谷氨酸 离子交换处理成品味精粉状味精溶解中和制味精 粗谷氨酸溶液图2 味精生产总工艺流程图上图清楚地表达了从原料的投入到味精产品产出的整个生产工艺过程3。4.3基本步骤4.3.1 原料的预处理此工艺操作的目的在于初步破坏原料结构，以便提高原料的利用率，同时去除固体杂质，防止机器磨损。用于除杂的设备为筛选机，常用的是振动筛和转筒筛，其中振动筛结构较为简单，使用方便。用于原料粉碎的设备除盘磨机外，还有锤式粉碎机和辊式粉碎机。盘磨机广泛用于磨碎大米、玉米、豆类等物料，而锤式粉碎机应用于薯干等脆性原料的中碎和细碎作用，辊式粉碎机主要用于粒状物料的中碎和细碎4。4.3

16、.2淀粉水解糖制备在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化，所制得的糖液称为淀粉水解糖。由于谷氨酸生产菌不能直接利用淀粉或糊精作碳源，因而必须将淀粉水解为葡萄糖，才能供发酵使用。目前，国内许多味精厂采用双酶法制糖工艺。4.3.3种子扩大培养及谷氨酸发酵种子扩大培养为保证谷氨酸发酵过程所需的大量种子，发酵车间内设置有种子站，完成生产菌种的扩大培养任务。从试管斜面出发，经活化培养，摇瓶培养，扩大至一级乃至二级种子罐培养，最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产种子。 谷氨酸发酵开始前，首先必须配制发酵培养基，并对其作高温短时灭菌处理。用于灭菌的工艺除采用连消塔维持罐一喷淋冷却系统外，还可采用

17、喷射加热器维持管真空冷却系统或薄板换热器灭菌系统。但由于糖液粘度较大，流动性差，容易将维持管堵塞，同时真空冷却器及薄板加热器的加工制造成本较高，因而应用较少。发酵设备，国内味精厂大多采用机械搅拌通风通用式发酵罐，罐体大小在50m3到200m3之间。对于发酵过程采用人工控制，检测仪表不能及时反映罐内参数变化，因而发酵进程表现出波动性，产酸率不稳定。由于谷氨酸发酵为通风发酵过程，需供给无菌空气，所以发酵车间还有一套空气过滤除菌及供给系统。首先由高空采气塔采集高空洁净空气，经空气压缩机压缩后导入冷凝器、油水分离器两级处理，再送入贮气罐，进而经焦炭、瓷环填充的主过滤器和纤维分过滤器除菌后，送至发酵罐使

18、用。在北方地区由于空气湿度小、温度低，还可采用空气压缩、冷却过滤流程，省去一级冷却设备5。4.3.4 谷氨酸的提取谷氨酸的提取一般采用等电点离子交换法，国内有些味精厂还采用等电点锌盐法、盐酸水解等电点法及离子交换膜电渗析法提取谷氨酸。但存在废水污染大，生产成本高，技术难度大等问题，应用上受到限制6。4.3.5谷氨酸制取味精及味精成品加工精制车间加工的谷氨酸产品为谷氨酸单钠，即味精。粗品经提纯、加工、包装，得到成品。味精中和液的脱色过程，除使用碳柱外，还可使用离子交换柱，利用离子交换树脂的吸附色素。味精的干燥过程，国内许多厂家还采用箱式烘房干燥，设备简单，投资低，但操作条件差，生产效率低，不适应

19、大规模生产的要求。也有的厂家使用气流干燥技术，生产量大，干燥速度快，干燥时间短，但干燥过程对味精光泽和外形有影响7，同时厂房建筑要求较高，这样均不如振动式干燥床应用效果好8。 5工艺计算5.1味精工厂发酵车间的物料衡算5.1.1谷氨酸发酵工艺流程示意图谷氨酸发酵采用淀粉原料采用淀粉原料，双酶法糖化，中初糖发酵流加高糖，等电点-离子交换提取的工艺9。工艺流程示意图如图5所示10。消泡剂 淀粉水 葡萄糖 消泡剂无机盐 配料罐 定容罐 水糖蜜 定容罐 配料罐 无机盐玉米浆 二级种子罐 糖蜜纯生物素 连消器 玉米浆 纯生物素 实消 维持罐 斜面 一级种子 降温 换热器 液氨 二级种培养 消泡剂 发酵罐

20、 高浓度糖液 无菌空气 液氨5.1.2工艺技术指标及基础数据（1）主要技术指标表1 味精发酵工艺技术指标指标名称单位指标数生产规模t/a50000（味精）生产方法中糖发酵，等电点-离子交换提取年生产天数d/a300产品日产量t/a167产品质量纯度%99倒灌率%0.2发酵周期h40发酵初糖Kg/m3150淀粉糖转化率流加高浓糖%Kg/m3108500糖酸转化率%60麸酸谷氨酸含量%95谷氨酸提取率%95味精对谷氨酸产率%122淀粉原料的淀粉含量为80%，含水14%。（3）二级种子培养基(g/L) 水解糖50，糖蜜20，硫酸二氢钾1.0，硫酸镁0,6，玉米浆510，泡敌0.6，生物素0,。02m

21、g，硫酸锰2mg/L，硫酸亚铁2mg/L。 （4）发酵初始培养基（g/L） 水解糖150，糖蜜4，硫酸镁0.6，氯化钾0.8，磷酸氢二钠0.2，生物素0.002mg，泡敌1.0，接种量为8% 。 5.1.3谷氨酸发酵车间的物料衡算首先计算生产1000kg纯度为100%的需耗用的原材料及其他物料量。（1） 发酵液量 设发酵初糖和流加高浓糖最终发酵液总糖浓度为220kg/m3,则发酵液量为：式中 220发酵培养基初糖浓度（kg/m3） 60%糖酸转化率 95%谷氨酸提取率 99.8%除去倒灌率0.2%后的发酵成功率 122%味精对谷氨酸的精制产率（2）发酵液配制所需水解糖量 以纯糖算: （3）二级

22、种液量 （4）二级种子培养液所需水解糖量 式中 50二级种液含糖量（kg/m3）（5）生产1000kg味精需水解糖总量为： （6）耗用淀粉原料量 理论上，100kg淀粉转化生成葡萄糖量为111kg，故理论上耗用的淀粉量为： 式中 80%淀粉原料含纯淀粉量 108%淀粉糖转化率（7）液氮耗用量 发酵过程用液氮调pH和补充氮源，耗用量260-280kg；此外，提取过程耗用量160-170kg，合计每吨味精消耗量为420-450kg。（8）甘蔗糖蜜耗用量 二级种液耗用糖蜜量为发酵培养基耗糖蜜量V6合计耗糖蜜量为36.68kg（9）氯化钾耗用量 （10）磷酸氢二钠（Na2HPO4·7H2O）

23、耗用量 （11）硫酸镁（MgSO4·7H2O耗用用量 （12）消泡剂（泡敌）耗用量（13）玉米浆耗用量（8g/L）（14）生物素耗用量 （15）硫酸锰耗用量（16）硫酸亚铁耗用量 （17）磷酸耗用量（18）谷氨酸（麸酸）量 发酵液谷氨酸含量为：实际生产的谷氨酸（提取率95%）为：5.1.4 50000t/a味精厂发酵车间的物料衡算表由上述生产1000kg味精（纯度100%）的物料衡算结果，可求得50000/a味精厂发酵车间的物料平衡计算。具体结果见表3所示。表3 50000t/a味精厂发酵车间的物料衡算物料名称生产1t味精（100%）的物料量50000t/a味精生产的物料量每日物料量

24、 发酵液/m36.55327.5×1031092二级种液/m30.5242620087.4发酵水解用糖/kg144172.05×106240.17×103二级种培养用量/kg 26.21.31×1064367水解糖总量/kg1467.273.36×106244.53×103淀粉用量.kg1529.976.495×106254.98×103液氨用量/kg42021×10670×103糖蜜用量/kg36.681.834×1066114氯化钾用量/kg5.24262×103873.

25、33磷酸氢二钾用量/kg0.52426.2×10387.33硫酸镁用量/kg4.24212×103706.67泡敌用量/kg6.55327.5×1031091.67玉米浆用量/kg生物素用量/kg硫酸锰用量/kg硫酸亚铁用量/kg磷酸用量/kg4.190.02361.0481.0481.31209.5×1031.18×10352.4×10352.4×10365.5×103 698.333.933174.667174.667218.333谷氨酸用量/kg89344.65×106148.8×1035

26、.2热量衡算5.2.1谷氨酸发酵的热量衡算热量衡算是根据能量守恒定律建立起来的，热平衡方程表示如下：           Q入=Q出+Q损式中 Q入输入的热量总和（kJ）Q出输出的热量总和（kJ）Q损损失的热量总和（kJ）通常， Q入=Q1+Q2+Q3Q出=Q4+Q5+Q6+Q7 Q损=Q8式中 Q1物料带入的热量（kJ） Q2由加热剂（或冷却剂）传给设备和所处理的物料的热量（kJ） Q3过程的热效应，包括生物反应热、搅拌热等（kJ） Q4物料带出的热量（kJ） Q5加热设备需要的热量（kJ） Q6加热物料需要的热量（kJ）

27、 Q7气体或蒸汽带出的热量（kJ）把（4-5）（4-7）式代入（4-4）式，得 Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6+Q7+Q8值得注意的是，对具体的单元设备，上述的Q1Q8各项热量不一定都存在，故进行热量衡算时，必须根据具体情况进行具体分析。连续灭菌和发酵工序热量衡算计算指标（以淀粉质为原料）计算指标见表3.1。表4 计算指标项目指标淀粉糖化转化率108%发酵产酸率（浓度）11%发酵对糖转化率60%培养菌种耗糖为发酵耗糖的1.5%谷氨酸提取收率95%精制收率122%商品淀粉中淀粉含量80%发酵周期（含辅助时间）40h全年工作日300d 培养液连续灭菌用蒸汽量：采用发酵罐体积为200m3。200

28、m3发酵罐装料系数0.80，每罐产100%MSG量： 200×0.80×11%×95%×122%×1.272=25.94（t/d）1.272年产商品味精5.0万吨，日产100%MSG167吨.发酵操作时间40h（其中发酵时间32 h）需发酵罐台数：取11台由于装罐率，所以每罐初始体积160m3糖浓度15.0g/dl，灭菌前培养基含糖20.0g/dl，其数量： 每日投（放）料罐次 （罐）取7罐次。灭菌加热过程中用0.4mPa（表压）I=2743 KJ/kg，使用板式换热器将物料由20°C预热至75°C，再加热至120°

29、;C，冷却水由20°C升到45°C。消毒灭菌用蒸汽量（D）： D=3212 （kg/h）3.2 （t/h）式中：3.97为糖液的比热容， KJ/（kg·°C）每天用蒸汽量： 3.2×3×3=28.8 （t/d） 高峰用蒸汽量：3.2×7=12.8 （t/h）平均用蒸汽量：28.8/24=1.2（t/h） 发酵罐空罐灭菌蒸汽量： 发酵罐体加热：200m3，1Cr18Ni9的发酵罐体重34.3t，冷却排管重6t，1Cr18Ni9的比热容0.5 KJ/（kg·°C）8，用0.4mPa（表压）蒸汽灭菌，使发酵罐在

30、0.15 mPa（表压）下由20°C升至127°C，其蒸汽量为： 填充发酵罐空间的蒸汽量：因200 m3发酵罐的全容积大于200 m3，考虑到罐内之排管，搅拌器等所占之空间罐之自由空间仍按500 m3计算，填充空间需蒸汽量：D空=V=200×1.39=278 （kg/h）式中 ： V发酵罐全容积（m3） 加热蒸汽的密度（kg/ m3）0.15mPa（表压）时为1.39（kg/m3） 灭菌过程的热功当量损失：辐射与对流联合给热系数，罐外壁温度70°C。=33.90.19×（7020）=43.4kg/（m3·h·°C）

31、 200m3发酵罐的表面积为201，耗用蒸汽量： D损= 罐壁附着洗涤水升温的蒸汽消耗： 式中： 0.001附壁水平均厚度（1mm） 1000水密度 （kg/m3） 灭菌过程蒸汽渗漏，取总汽消耗量的5%，空罐灭菌蒸汽消耗量; 每空罐灭菌1.5 h，用蒸汽量： 1511.6×1.5=2267.4 （kg/罐） 每日用蒸汽量： 2267.4×3=6802.2（kg/d）=6.8（t/d）平均用蒸汽量： 6802.2/24 =283.4（kg/h）=0.028（t/h）高峰用蒸汽量：2267.4×4= 9069.6（kg/h）=0.9（t/h） 液化工序热量衡算液化加热

32、蒸汽量加热蒸汽消耗量可按下式计算D=G×C×（T2-T1）÷（h-i）式中：G-淀粉浆量（kg/h） G-淀粉浆比热容kJ/（kg*K） T2-浆料初温（20+273=293K） T1-液化温度（90+273=363K） h-加热蒸汽焓2738kJ/kg（0.3Mpa,表压） i-加热蒸汽凝结水焓，在363K时为377kJ/kg淀粉浆量G：根据物料衡算，日投工业淀粉255.49t；连续液化255.49/24=10.6（t/h）。加水量为1:2.5，分浆量为10600×3.5=37100（kg/h）粉浆比热C可按下式计算：C=C0+C水式中：C0-淀粉质比

33、热容，取1.55kJ/（kg*K） C水-水的比热容，4.18 kJ/（kg*K） C=1.55+4.18=3.53蒸汽用量 D=（kg/h）=4.1（t/h）（2）灭酶用蒸汽量灭酶时将液化液由90加热至100，在100时的i为419kJ/kgD灭=（kg/h）=0.6（t/h）要求在20min内使液化液由90升至100，则蒸汽高峰值为：0.6×4=2.4（t/h）以上两项合计，平均量4.1+0.6=4.7（t/h）；每日用量4.7×24=112.8（t/d） 谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算年产5万吨商品味精，日产100%MSG167t，选用25m3强制内循环结晶罐，浓

34、缩结晶操作周期24h，其中辅助时间4h。每罐产100%MSG 25.94t，需结晶罐台7台。每罐投入40g/dl的中和脱色液（俗称原液）23m3，流加30g/dl母液32m3，过程中加水6m3，在70下真空蒸发结晶，浓缩3h，育晶17h。放料数量20m3热量衡算来料带入热量：进料温度35，比热为3.5kJ/（kgoK）  Q来料=（23×1.16+32×1.13）×3.5×35×103=7.7×106（kJ）加水带入热量：        Q来水=6

35、5;4.18×35×103=8.8×105（kJ）晶种带入热量：MSG比热容1.67（kJ/（kgoK）        Q来晶=1600×1.67×20=5.3×104（kJ）结晶放热：MSG结晶热为12.7kJ/mol      Q晶热= =5.7×105（kJ）母液带走热量：分离母液12m3，折算为相对密度1.26时15t，比热容为2.83（kJ/（kgoK） Q=15×103×2.83×70

36、=3.0×106（KJ）随二次蒸汽带走热量： Q二蒸=（23+32+6-20）×2626×106=1.077×108（kJ）随结晶MSG带走热量： Q出晶=10×103×1.67×70=1.17×106（kJ）需外界供给热量：    Q=（Q母+Q二蒸+Q出晶）-（Q来料+Q来水+Q来晶+Q晶热）    =（3.0×106+1.077×108+1.17×106）-（7.7×106+8.8×105+5.3×104+5.

37、7×105）    =9.5×107（kJ） 计算蒸汽用量 每罐次用汽量：热损按5%折算。 D= =45830（kg/罐） 每罐浓缩结晶时间20h，每小时耗蒸汽高峰量：45830/20=2292（kg/h） 7台罐（实际是6.5台）同时运转，高峰用蒸汽量：        6.5×2292=148898（kg/h） 每日用蒸汽量： 6.5×45830=297895（kg/d）=297.9（t/d） 每小时平均用蒸汽量：297.9/24=12.4（t/h） 干燥过程的热量衡算分离后之湿MSG含水2%，干燥后达到0.2%，进加热之空气为18，相对湿度=70%，通过加热器使空气升至80，从干燥器出来的空气为60。 年产万吨商品味精，日产湿味精30.4t，二班生产，即30.4/16=1.9（t/h）。干燥水分量34（kg/h） 18空气湿含量=70%，X0=0.009（kg/kg干空气），I0=41.8kJ/kg干空气；加热80，I1=104.5kJ/kg干空气用公式：=（I2-I1）/（X2-X1）=Q物料+Q损失-Q初温式中  -空气经过干燥后的热量变化（kJ/kg）Q损失-损失热量，通常为有效热量的10%Q物