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年产10万吨柠檬酸厂糖化发酵车间的设计+工艺计算书+车间布置

更新时间:2010-8-7:  来源:毕业论文

年产10万吨柠檬酸厂糖化发酵车间的设计+工艺计算书+车间布置
1.1 柠檬酸的性质和用途柠檬酸,学名为2-羟基-丙烷三羧酸,结构式为:
OH

HOOC─CH2─C─CH2─COOH 。柠檬酸在自然界中分布很广,主要存在于柠檬、柑橘等。
┃            柠檬酸具有宜人风味、高的水溶性和强的金属螯合力,长
COOH         期以来占据食用酸味剂70%左右的市场份额,除可口可乐
和纯果汁以外,几乎所有的饮料(包括固体和液体)都使用柠檬酸作为酸味剂,通常的添加量为0.25%-0.4%(m/m)。此外,食品加工和奶制品也添加柠檬酸或柠檬酸盐。据不完全统计,使用柠檬酸的食品或药品(如化学药的枸橼酸盐)约有上千种之多。柠檬酸除用于食品和医药工业外,最大的用途是代替三聚磷酸钠作为洗涤剂的助洗剂,20世纪90年代初,国外还有人发现柠檬酸加入混凝土中可作为一种“减水剂”,并能提高混凝土的凝固强度。可以认为,柠檬酸早已成为现代食品、医药业、日化行业及其他工业的通用原料[5]。
1.2柠檬酸的来源和发展情况本文来自辣^文*论-文'网
1784年瑞典科学家Scheele首次从柠檬汁中结晶出固体柠檬酸。1860年意大利开始用添加石灰乳的方法从果汁中得到柠檬酸,从而进行了工业化生产。直到20世纪初,柠檬酸主要是从柠檬中提取产量很低,主要应用于食品工业和洗涤剂,主要产地以意大利的西西里岛为主。1893年德国微生物学者Wehmer发现一种青霉能够积累柠檬酸,但未能实现工业化生产。1917年,美国学者Currie发现了一株产柠檬酸的黑曲霉,并通过美国的Pfizer(辉瑞)公司于1923年采用浅盘发酵实现了工业化生产,原料主要是糖蜜。1952年,美国的Miles公司首先成功地采用液体深层发酵工业化规模生产柠檬酸。由于这种新工艺比传统的浅盘工艺有更多的优越性,因而推动了世界柠檬酸工业的迅速发展,深层发酵法也成为柠檬酸发酵生产的主要工艺。到2000年,全球柠檬酸的年生产能力在90万吨以上,并一直保持比较平稳的发展速度[5]。
我国柠檬酸发酵工业在1949年以前是个空白。1969年上海酵母厂成功利用薯干粉深层发酵柠檬酸。在20世纪80年代,由于出口的需要,我国的柠檬酸生产发展速度,已成为世界上柠檬酸生产量最大的国家。全国有近90家柠檬酸生产企业,年生产能力达近50万吨,占世界总量的40%多。2002年全国产量30多万吨,2003年达40余万吨。我国开发的以白薯干为原料的产酸菌种具有其独到的特点,加之我国的许多地区对生产过程中排放的废水要求较低,多数生产企业对生产过程中产生的废水没能进行比较有效的处理,因此,我国柠檬酸生产成本较低,在国际市场上具有较强的竞争力。近年来我国柠檬酸的年出口量一直保持在10万吨以上[5]。
生产工艺毕业论文http://www.751com.cn
本次生产工艺设计以薯干为原料,采用直接粉碎、调浆、液化,进行好气液体深层发酵,钙盐法提取,最后结晶、干燥得到柠檬酸。                                                                                      
2.2工艺流程
本次生产工艺的基本过程是:
在接收糖浆后,根据糖浆组成作适当的处理或配制,配成发酵原料,进行连续杀菌并冷却后,进入发酵罐,加入菌种和净化压缩空气后进行发酵;
发酵液经升温、过滤处理后,进入中和罐,用CaCO3中和处理;
再经过过滤洗涤,得到柠檬酸钙固体,送入酸解罐,再添加H2SO4酸解,并加入活性炭进行脱色;
然后,通过带式过滤机过滤、酸解过滤,除去CaSO4及废炭;
酸解过滤液经离子交换处理后,进行蒸发、浓缩,再进行结晶;
结晶后,用离心机进行固液分离,对得到的湿柠檬酸晶体进行干燥与筛选,最后得到成品的柠檬酸。 
图1-1  柠檬酸生产工艺流程示意图
摘要……………………………………………………………………Ⅰ
ABSTRACT…………………………………………………………...Ⅱ
1.引言……………………………………………………………...........1
1.1柠檬酸的性质和用途……………………………………………………..1
1.2柠檬酸的来源和发展情况………………………………………………..1
2.生产工艺…………………………………………………………………..2
2.1生产方法…………………………………………………………………..2
2.2生产流程…………………………………………………………………..2
2.3操作工艺…………………………………………………………………..3
2.3.1原料的处理……………………………………………………………...3
2.3.2发酵工序...............................……………………………………………3
2.3.3醪液处理工序…………………………………………………………...3
2.3.4提取工段………………………………………………………………...3
2.3.5精制工段………………………………………………………………...4
3.工艺计算书………………………………………………………………..5
3.1物料衡算…………………………………………………………………..5
3.1.1工艺技术指标及基础数据……………………………………………...5
3.1.2原料消耗计算(基准:1吨成品柠檬酸)………………………………5
3.1.3发酵醪量的计算………………………………………………………...6
3.1.4接种量…………………………………………………………………...6
3.1.5液化醪量的计算………………………………………………………..6
3.1.6成品柠檬酸……………………………………………………………...6
3.1.7淀粉质原料年产10万吨一水柠檬酸厂总物料衡算………………….7
3.2热量衡算…………………………………………………………………..7
3.2.1液化热平衡计算………………………………………………………...7
3.2.2发酵过程中的蒸汽耗量的计算………………………………………...8
3.2.3发酵过程中的冷却水耗量计算……………………………………….10
3.2.4发酵过程中的无菌空气耗用量的计算……………………………….10
4.糖化车间设备设计与选型…………………………………………......12
4.1调浆桶的选型……………………………………………………………12
4.2喷射加热器的选型………………………………………………………12
4.3液化文持罐的选型………………………………………………………13
4.4板式换热器的选型………………………………………………………13
5.发酵车间设备设计与选型…………………………………………......15
5.1发酵罐的选型…………………………………………………………....15
5.1.1发酵罐容积和台数的确定……………………………………………15
5.1.2主要尺寸的计算………………………………………………………16
5.1.3发酵罐冷却面积的计算………………………………………………16
5.1.4发酵罐搅拌器的设计…………………………………………………17
5.1.5发酵罐设备结构的工艺设计…………………………………………18
5.1.6发酵罐设备材料的选择………………………………………………20
5.1.7发酵罐壁厚的计算……………………………………………………20
5.1.8发酵罐接管设计……………………………….....................................21
5.1.9发酵罐支座的选择…………………………………………………….22
5.2种子罐的选型……………………………………………………………22
5.2.1种子罐容积和数量的确定……………………………………………22
5.2.2种子罐主要尺寸确定…………………………………………………22
5.2.3种子罐型号确定………………………………………………………23
5.3贮罐选型…………………………………………………………………23
5.3.1发酵成熟醪贮罐……………………………………………………….23
5.3.2硫酸銨贮罐…………………………………………………………….23
6.全厂及车间布置………………………………………………….....25
结论……………………………………………………………………26
参考文献………………………………………………………………27
   谢辞……………………………………………………………………1492

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