年产2万吨味精工艺设计XXX（陕西理工学院化学学院化工专业061班，陕西汉中723001）指导教师：XXX[摘要]：本设计是年产2万吨味精工艺设计；以玉米淀粉为原料水解生成葡萄糖、利用谷氨酸生产菌进行碳代谢、生物合成谷氨酸、谷氨酸与碱作用生成谷氨酸一钠即味精为主体工艺，进行工艺计算、物料衡算、热量衡算、设备选型，并绘制了等电罐结构图，发酵工序带控制点图，糖化工序图，工厂平面布置图。
[关键词]：味精；发酵；工艺设计Annual production capacity of 20000 tonsof monosodium glutamate process designWANG Xiao-fei(Grade06, Class 1, Major of Chemical Engineering and Technique College of Chemical and environment science of Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723001,Shaanxi)Tutor: LI Zhi-zhouABSTRACT：The design is an annual output of 20,000 tons of monosodium glutamate process design; To hydrolysis of corn starch as raw materials to generate glucose, glutamic acid producing bacteria to use carbon metabolism, biosynthesis of glutamic acid, glutamic acid and alkali to form a sodium glutamate or MSG is the main process,*for process calculation, material balance calculation,heat balance calculation, equipment selection,and mapped the structure of isoelectric tank, fermentation processes with control point map, the factory floor plan, saccharification process map.Key Words：MSG, Fermentation, Process Design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1.总论 (1)1.1项目依据 (1)1.1.1课题背景及味精概述 (1)1.1.2味精产业概况 (1)1.1.3味精需求现状 (2)1.2设计原则 (2)1.3设计任务 (3)1.4厂制概况 (3)1.4.1工厂组织 (3)1.4.2工作制度 (3)1.4.3人员配备 (3)1.5厂址选择 (3)1.5.1 建厂依据 (3)1.5.2 指导方针 (3)1.5.3 选厂经过 (4)1.6环境保护剂废物处理 (4)2.工艺设计 (6)2.1工艺流程设计 (6)2.1.1 工艺流程设计的重要性 (6)2.1.2 工艺流程设计的原则 (6)2.1.3 工艺流程设计 (6)2.2玉米制备淀粉工艺 (7)2.2.1湿法玉米淀粉制备工艺过程 (7)2.2.2湿法玉米淀粉生产的主要设备 (8)2.2.3玉米淀粉生产工艺技术指标 (8)2.3淀粉糖化工艺 (9)2.3.1概述 (9)2.3.2一次喷射双酶法制糖工艺流程 (9)2.3.3一次喷射双酶法制糖工艺控制要点 (9)2.4发酵工艺 (10)2.5谷氨酸提取工艺 (10)2.5.1概述 (10)2.5.2谷氨酸发酵液的特征和主要成分 (10)2.5.3等电点—离子交换法提取谷氨酸 (11)2.6谷氨酸制造味精工艺 (12)3.物料衡算 (13)3.1生产过程的总物料衡算 (13)3.1.2计算指标（以淀粉质为原料） (13)3.1.3物料衡算 (13)3.1.4总物料衡算结果 (14)3.2制糖工序的物料衡算 (14)3.3发酵工序的物料衡算 (15)3.4谷氨酸提取车间物料衡算 (17)3.4.1中和等电工序 (17)3.4.2离交工序 (18)3.4.3提取车间物料衡算验算 (18)3.5精制车间物料衡算 (19)3.5.1中和脱色工序物料衡算 (19)3.5.2精制（结晶）工序物料衡算 (20)3.6精制生产过程物料衡算图 (20)4.热量衡算 (23)4.1液化工序热量衡算 (23)4.1.1液化加热用蒸汽量 (23)4.1.2液化液冷却用水量 (23)4.2糖化工序热平衡说明 (23)4.3连续灭菌和发酵工序热量衡算 (23)4.3.1培养液连续灭菌用蒸汽量 (23)4.3.2培养液冷却用水量 (24)4.3.3发酵罐空罐灭菌用蒸汽量 (24)4.3.4发酵过程产生的热量及冷却用水量 (25)4.4谷氨酸提取工序冷量衡算 (25)4.5谷氨酸钠溶液浓缩结晶过程的热量衡算 (25)4.5.1热平衡与计算蒸汽加热量 (26)4.5.2二次蒸汽冷凝所消耗循环冷却水量 (26)4.6干燥过程的热量衡算 (27)4.7溴化锂制冷机所用蒸汽量 (28)4.8生产过程耗用蒸汽衡算汇总 (28)5.水平衡 (29)5.1糖化工序用水量 (29)5.2发酵配料及培养基灭菌后冷却用水量 (29)5.3发酵过程冷却用水量 (29)5.4谷氨酸提取工序冷却用水量 (29)5.5中和脱色工序用水量 (29)5.6精制工序用水量 (29)5.7动力工序用水量 (29)5.8用水量汇总 (29)6.主要设备选型及计算 (31)6.1.1发酵罐 (31)6.1.2种子罐 (33)6.1.3离子交换柱 (34)6.1.4尿素罐 (36)6.1.5等电罐 (36)6.1.6油罐 (37)6.2泵的选择 (37)6.3空气系统选择 (37)6.3.1流程选择的原则 (37)6.3.2空气净化设备流程 (37)6.3.3具体设备要求 (37)6.4容器、槽的选择 (39)6.5其他设备的选择 (39)6.6辅助设备选择 (40)7.全厂总平面设计 ........................................................ 错误!未定义书签。
7.1总平面设计任务和步骤 (44)7.1.1总平面设计任务 (44)7.1.2工厂组织 (44)7.2总平面布置评述 (44)7.3工厂布置原则 (45)7.4竖向布置原则 (45)7.5设备布置的原则 (46)7.6厂区管线布置原则 (46)8.设计结果 (47)8.1设计成果 (47)8.2关键设备一览图 (47)总结 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)1.总论1.1项目依据1.1.1课题背景及味精概述（1）味精生产方法概述味精生产方法一般有水解法、合成法、从甜菜废糖蜜中提取及发酵法等。
最早的生产方法是蛋白质水解法。
此方法要耗用大量的含蛋白质的粮食，而且原料来源少，价格高，收率较低，生产周期长，浓盐酸耗最大，设备腐蚀严重，劳动强度大，劳动条件差，成本高；但质量好，收率较稳定。
甜菜废糖蜜系综合利用，但原料来源有地区局限性，同时设备庞大，生产工艺复杂，产品是L—型。
目前绝大部分生产方法已用发酵法代替。
合成法优点不用粮食，采用石油废气，但生产过程中需用高压(200大气压)、高温(120℃以上)、有毒(氯氰酸)、易燃(溶剂)。
设备投资大(比发酵法高1倍以上），生产工艺复杂、危险等。
半成品消旋谷氨酸还要进行分割，年产量少于5000t者不经济。
故生产上很少使用。
当今味精生产的主要方法为发酵法，此方法不仅原料来源广阔，可利用各种淀粉或野生物淀粉、甘蔗、糖蜜、甜菜糖蜜、石油化工产品醋酸、乙醇等。
而且设备一般，腐蚀性低，劳动强度小，可自动化、连续化生产、收率高、成本比水解法低30～50％等优点。
因此，发酵法是目前生产味精的主要方法[1]。
（2）味精的性质：味精即谷氨酸钠，是L-谷氨酸的单钠盐，又称味素，学名α-氨基戊二酸钠，含有一分子的结晶水，分子式为NaC5H8O4N·H2O，分子量为187.13。
分子结构如下：味精和谷氨酸都有旋光性，有D-型及L-型二种光学异构体。
当D-型与L-型相等时，发生消旋，称为DL-型。
在动植物体中存在的谷氨酸都是L-型，用蛋白质水解法及发酵法生产的谷氨酸钠也都是L-型，而用化学合成法生产的谷氨酸为DL-型。
味精的主要物理性质：（1）性状味精是无色至白色的柱状晶体或白色的结晶性粉末；（2）结晶系斜方晶系，柱状八面体。
轴角α=β=γ=90o，轴长a≠b≠c；（3）密度粒子相对密度1.635，视相对密度0.80～0.83；（4）溶解度及其他不溶于酒精、乙醚及丙酮等有机溶剂，易溶干水，比重为1.65；熔点为195℃；在120℃以上逐渐失去分子中的结晶水；pH为7.0。
味精的主要化学性质是：（1）与酸作用，生成谷氨酸或谷氨酸盐酸盐；（2）与碱作用，生成谷氨酸二钠盐，加酸后又生成单钠盐；（3）长时间受热会引起分子内失去水生成焦谷氨酸钠；（4）水溶液中解离。
1.1.2味精产业概况我国味精生产开始于1923年，至今已有80多年历史。
它经历了创建、转换和发展三个阶段。
上海天厨味精厂最先用水解法生产味精。
之后，1932年沈阳又开始用脱脂豆粕水解生产味精。
但在解放前，我国味精工业像其它工业一样，与国外技术与世隔绝，生产长期落后，濒临破产的状态。
直到1939年我国味精厂才有沈阳、天津和青岛味精厂三大味精生产家。
这些生产家大都以豆粕为原料，工艺采用水解法生产。
以上为创建期。
新中国成立后，味精生产如雨后春笋般的成长。
1958年有关科研单位、院校和企业合作，进行发酵法制谷氨酸的试验研究工作。
1964年上海味精厂和有关科学研究单位协作，开始采用发酵法生产味精。
特别是经过无产阶级文化大革命，味精生产迅速发展。
目前全国大部分省(市)都有了味精生产，1967年全国味精产量为1965年产量的5倍。
在发酵法生产得到了普遍应用后，在生产用菌种、原材料、发酵工艺、回收提取、以及设备和自动控制等技术方面也都有不少改进和发展。
但发展是很不平衡的，距离先进水平还有差距，需要不断地努力。
1970～1980年期间，北京等厂用醋酸原料生产味精，后因设备腐蚀等原因而停产；福建、广东、广西等省部分企业用甘蔗糖蜜生产味精。
此阶段为转换阶段。
我国味精生产自80年代开始进入高速发展阶段。