年产1万吨味精厂等电母液离交提取的工艺与设备设计

味精占31%,售价为每吨14000-15000元人民币;纯度80%的味精占原料,少数使用糖密。以淀粉为原料的产品成本比较，单位产量提高60％左右。发酵产能的提高，可节省固定资产交工艺，虽然提取收率高（高于浓缩等电但酸，氨消耗高，废水新审视提取工艺，追求最佳提取与环保综合效益。浓缩：发酵液浓缩，主要考虑废液制肥料时，先浓缩以减少酸性蒸发量，一般是采用多效真空蒸发装置，温度不超过80℃,谷氨酸液连续中和是唯一的中和方式。维持稳定的PH和温度梯度。此工艺的优点是质量稳定，可越过蛋白重新结晶成ß-型晶。因晶格的不同，除去晶体中杂质和色素，达到为ɑ-型晶形除去表面吸附的杂质。前者夫酸纯度高，后者夫酸纯度低。但具有一定的成本优势。母液蒸发浓缩成硫酸肥料（闭路循环另一种是发酵液先浓缩提取浓缩，结晶设备一体虽可做成大颗粒味精，但蒸汽消耗高，制作化，味精作为终端消费的比例在减少，而作为基料用于食品加工庭消费味精量仅占三成，作为基料的部分市场需求的是小颗粒味精，大颗粒味精实属过剩。连续结晶方式，充分显示其优势，既能满足用户要求，同时实现了味精结晶工序辅之多效蒸发，发幅度提高效率，降低生产成本。轴向与径向流相结合，增加溶解氧，提高效率，降低运行成本，谷氨酸分离系统，味精连续结晶，采用国产或进口的先进设备以达到节能，减轻劳动强度，提高效率，提高产品质量。高水平，味精工业前景将更加美好，我们奋斗在味精行业的同仁们，应立足于现状，充分认识行业差距，借鉴国内外，行业内外的先进经验，团结一致，不断技术创新，加速企业技术进步，继续进行味精工业革命，提升技术水平，为味精工业发展做出更大其中等电点沉淀法是氨基酸提取方法中简单的一种方法。其理论基础是利用氨基酸的两性解理于等电点性质。不同的氨基酸有不同的等电点，在等电点，氨基酸的静电荷为零，便于氨基酸彼离子交换法是利用粒子交换剂对不同的氨基酸吸附能力的差异进行分离的方法。氨基酸为两性电解质，在特定的条件下，不同的氨基酸的带电性质及解离性质不同，故统一成离子交换剂对不同的氨基酸的吸附能力不同，因此可对氨基酸混合物进行分组或实现单一成分分离。离子交换提取氨基酸是工业中应用最为广两步操作：1：将发酵液等电点提取部分谷氨酸。2：将母液进行↓搅拌育晶（16-20h）↓↓↓↓↓↓ ↓↓配氨罐-------→离交柱--------到发酵液贮罐↑↓（1）谷氨酸的产量谷氨酸分子量M=147.13187.13/147.13=10000ⅹ0生产天数为320d精制效率为105%每天生产的产量=7783.8/320/1.05=23.166t/d等电加离交总收率为95%则实际需要的谷氨酸的质量为=23.166/0.95=24.385t/d产酸平均为10%则发酵液的总质量=24.385/10％=243.854t/d取发酵液密度ρ=1000kg/m3则发酵液总体积=243.854ⅹ1000/1000=243.854m3/d一次等电收率为平均76%则结晶出谷氨酸的质量=24.385ⅹ0.76=18.53t/d上清液中剩余谷氨酸的质量=24.385ⅹ（1-0.76）=5.855t/d上清液中谷氨酸所占的百分比=5.855/（243.85-18.53）ⅹ100%=2.599%％）硫酸的质量=225.32ⅹ61=13744.52kg每天需要调酸的液体总体积=225.32+7.535=232.855m3则每次调酸的液体体积=232.855/6=38.809m3计算可得：D=3.3mH=2D=3.3ⅹ2=6.6m对螺旋桨，Np=0.38％，168.6ⅹ1.01/0.95ⅹ0.99ⅹ0.98=184.75w采用桨式搅拌器，材料用不锈钢，搅拌轴较长，分为两至三段，用连轴器连接，装用可调节的中间轴承可减少震动，连轴器材料用聚选用732型树脂，其性能有关的参数如下（由《氨基酸工艺学》全交换容量（毫克当量/克）：溶沸率：在水中为22.5%0.75～0.85g/cm24652%SO3-根据上柱和洗脱所需的时间为8h每天完成三次提取所以树脂的质量=5885/35/3=55.76t取树脂层高度为圆筒高度的75%则每柱中树脂体积=1/4ⅹ3.14ⅹD2ⅹHⅹ0.75=1/4ⅹ3.14ⅹ1ⅹ8ⅹ取树脂视比重为0.8ⅹ103kg/m3则树脂总体积=55.76ⅹ1000/0.8ⅹ1000=69.7m3考虑破损=69.7/0.8=87.125m3所需离子交换柱的个数：n=87.125/4.71=18.49个注：因为完成一次提取需要8h，而每4h调酸一次，所以采用分批上柱。每8h调酸2次，一共有20个柱，所以每次调酸完成后，上10个柱，在完成一次调酸后，上另外的10个柱，记下每一批上柱的时间。当第三次调酸完成且上柱后，第一批上柱的也已完成一次提取。如此反复，循环使用用排水帽时，排水帽安装于带有孔的花板上。调酸罐与离子交换柱间管道流量：Q=8.0m3/h碱液罐与离子交换柱间管道流量：Q=5.0m3/h65F-100B型耐腐接管：连接流量计，压力表，液面计的接管一般都很很小，可以简单用一个内螺纹管或外螺纹管接在长度为150mm，直径取为400mm.人孔：分为圆形和椭圆形两种。圆形人孔直径为500mm,椭圆形人孔选用300*400（mm*mm）.交换柱所受压力不打于2.5kg/cm2,取为2.0kg/由《发酵设备》P37式：S=PD/2400（1+（1+aH/P（D+H0.5）所以代入上式有：S=5.4mm2.用氨水洗脱，氨气分子量M=17氨水分子量M=取氨水质量分数为15%W氨水=2.7856/0.15=18.571tt查《化学工程师手册》，用内插法算得氨水密度为0.940ⅹ103V氨水=18.571ⅹ1000/0.940ⅹ1000=19.756m3W高=5.855/0.08=73.1875t设计一个高流罐，取D=4mH=8m％）R-SO3-Na++H+cl--→R-SO3-H++Nacl注：因本设计采用分批上柱，每完成一次离交提取需要盐酸进行树脂再生。算出的盐酸用量为进行一次树脂再生所需的量。发酵液的总体积：243.85m3/d取发酵液粘度：1ⅹ10-3Ns/m2桨叶直径Di=D/4=1