年产5.3万吨一水柠檬酸工厂种子罐的设计--生物化学工程课程设计

* 生物化学工程课程设计 *

课题名称：学生姓名：专 业：成 绩：指导教师：设计时间：

年产5.3万吨一水柠檬酸工厂种子罐的设计 学 号：

生物工程 班 级：

环境与生物工程学院

目录

摘 要 ........................................................... 1 Abstract ........................................................ 2 1 前言 ......................................................... 3

1.1 柠檬酸的性质和用途 ............................................................................................................................ 3 1.2柠檬酸的来源和发展情况 ..................................................................................................................... 3

2 生产工艺 ..................................................... 4

2.1生产方法 ................................................................................................................................................ 4 2.2工艺流程 ................................................................................................................................................ 4 2.3操作工艺 ................................................................................................................................................ 5

2.3.1 原料的处理 ................................................................................................................................. 5 2.3.2 发酵工序..................................................................................................................................... 5 2.3.3 醪液处理工序 ............................................................................................................................. 6 2.3.4 提取工段..................................................................................................................................... 6 2.3.5 精制工段..................................................................................................................................... 6

3 工艺计算书 ................................................... 7

3.1物料衡算 ................................................................................................................................................ 7 3.1.1工艺技术指标及基础数据 .......................................................................................................... 7 3.1.2原料消耗计算（基准：一吨成品柠檬酸） .............................................................................. 7 3.1.3发酵醪量的计算 .......................................................................................................................... 8 3.1.4 接种量......................................................................................................................................... 8 3.1.5 液化醪量计算 ............................................................................................................................. 8 3.1.6 成品柠檬酸 ................................................................................................................................. 8 3.1.7淀粉质原料年产1.4万吨一水柠檬酸厂总物料衡算 ............................................................... 9 3.2热量衡算 ................................................................................................................................................ 9

3.2.1液化热平衡计算 .......................................................................................................................... 9 3.2.2发酵过程中的蒸汽耗量的计算 ................................................................................................ 10 3.2.3发酵过程中的冷却水耗量计算 ................................................................................................ 11 3.2.4发酵过程中的无菌空气耗用量的计算 .................................................................................... 12 3.3发酵罐的选型....................................................................................................................................... 12

3.3.1发酵罐容积和台数的确定 ........................................................................................................ 13 3.3.2主要尺寸的计算 ........................................................................................................................ 14 3.3.3发酵罐冷却面积的计算 ............................................................................................................ 14 3.3.4发酵罐搅拌器的设计 ................................................................................................................ 15 3.3.5发酵罐设备结构的工艺设计 .................................................................................................... 16 3.3.6发酵罐设备材料的选择 ............................................................................................................ 18 3.3.7发酵罐壁厚的计算 .................................................................................................................... 18 3.3.8发酵罐接管设计 ........................................................................................................................ 19

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3.3.9发酵罐支座的选择 .................................................................................................................... 20 3.4贮罐选型 .............................................................................................................................................. 20

3.4.1发酵成熟醪贮罐 ........................................................................................................................ 20 3.4.2硫酸銨贮罐 ................................................................................................................................ 20

结论： ......................................................... 21 参考文献 ....................................................... 22 谢 辞 ......................................................... 23

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年产1.4万吨一水柠檬酸工厂种子罐的设计

摘 要

本设计采用薯干原料发酵，只需将薯干磨成粉，加水调浆，直接加入少量α－淀粉酶液化后灭菌、冷却即可接种发酵。制备柠檬酸一般采用晒干的薯干作为原料。其中薯干含水10%-15%、淀粉70%左右、蛋白质6%左右。薯干原料中的蛋白质可作为氮源供菌体生长。薯干原料中含有铁、镁、钾、钙等的无机盐，选用的黑曲霉C0527对这些成分不敏感,故不必对原料做这方面的预处理。本设计采用液体深层好氧发酵、钙盐法提取技术生产柠檬酸。这两种方法都是国内比较流行的生产方法，有着大量的实际经验，易于操作，风险小。

由于本设计为种子罐的工艺计算、设备选型。通过全厂物料衡算、车间热量衡算，确定种子罐的设计和选型。

本设计还包括种子罐图，工艺流程图。

关键词：薯干 ；深层好氧发酵 ；黑曲霉 ；柠檬酸； 设备设计和选型