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 第3页
3 工艺计算书3.1物料衡算
3.1.1工艺技术指标及基础数据
（1）生产规模：100000t/a99.5%一水柠檬酸折合成91625.44t/a99.5%无水柠檬酸；
（2）生产方法：外加耐高温α-淀粉酶液化，深层液体发酵，钙盐干法提取；
（3）生产天数：每年300天；毕业论文
http://www.751com.cn（4）食用99.5%无水柠檬酸日产量：91625.44÷300=305.42t，取整数为306t；
（5）食用99.5%无水柠檬酸年产量：306×300=91800t；
（6）产品质量：国际食用柠檬酸99.5%（质量分数），实际产率98%，副产品约占2%；
（7）薯干粉成分：含淀粉量 70%，水分13%；
（8）α-淀粉酶用量：8U/g原料；
（9）操作参数：淀粉糖转化率98.5%，糖酸转化率95%，提取阶段分离收率95%，精制阶段收率98%，倒罐率1%则其得率为 ；产酸率（即糖发酵液转化率）13%；发酵周期75h，发酵温度（35 1）℃，发酵通风量10V/(V发酵液·h)。
3.1.2原料消耗计算（基准：一吨成品柠檬酸）
年产10万吨一水柠檬酸，折合无水柠檬酸，按1995年5月，中国发酵工业协会柠檬酸分会制定的“柠檬酸行业统计办法”：
无水柠檬酸需要量为：100000÷1.0914=91625.44t/a
（1）生产无水柠檬酸的总化学反应式：
162 192
X 1000
（2）生产1000kg99.5%无水柠檬酸所需的理论淀粉消耗量：
X=1000×（162÷192）×99.5%=839.53 kg
（3）生产1000kg99.5%无水柠檬酸所需实际淀粉消耗量：
X÷(98.5%×95%×95%×98%×99%)=973.4kg
（4）生产1000kg99.5%无水柠檬酸所需实际薯干粉原料消耗量：
973.4÷70%=1390.57kg本文来自辣^文*论-文'网
（5）α-淀粉酶的消耗量：应用酶活力为20000u/g的α-淀粉酶使淀粉液化。α-淀粉酶用量按8u/g原料计算；有：
1390.57×103×8÷20000=0.56kg
3.1.3发酵醪量的计算
根据发酵液转化率为13%：
1000×99.5%÷（95%×98%×13%）=8221.1kg
3.1.4 接种量
接种量为发酵醪的10%，则：
8221.1×10%÷110%=747.37 kg
3.1.5 液化醪量计算
因为成熟蒸煮醪为：8221.1-747.37-0.56=7473.17kg
则调浆浓度为：1390.57×100%÷7473.17=18.6%
粉浆的干物质浓度为：973.4×100%÷7473.17=13.03%
蒸煮直接蒸汽加热,采用连续液化工艺:
操作流程:
(1) 混合后粉浆温度为50℃，应用喷射液化器迅速使粉浆升温至100℃。升温后进入文持罐，使料液保温20～30min以完成液化，进蒸汽压力保持在0.3～0.4MPa表压。
(2) 液化完成的醪液由板式换热器降温至35+1℃备用。
(3) 调浆及液化灭菌时产生的泡沫可用少量泡敌消泡。
工艺计算:
干物质含量B0=70%的薯干原料比热容为:
C0=4.18×(1-0.7 B0)=2.13kJ/(kg•K)
粉浆的干物质浓度为B1=13.03%
液化醪的比热容为：C1=B1C0+(1.0- B1)Cw
=13.03%×2.13+(1.0-13.03%)×4.18
=3.91kJ/(kg•K)
Cw-水的比热容取4.18kJ/(kg•K)
为简化计算，定液化醪的比热容在整个过程中文持不变.
(1) 经喷射液化器前的液化醪量为X:
X+X×3.92×(100-50)÷(2731.2-100×4.18)=7473.17(kg)
解得X=6887.7（kg）
其中2731.2-喷射液化器加热蒸汽0.3MPa的焓
3.1.6 成品柠檬酸毕业论文
http://www.751com.cn日产柠檬酸量为：91625.44÷300=305.42 t/d
即结晶液中柠檬酸的含量为：305.42 t/d
需精制液中柠檬酸含量为：305.42÷98%=311.7t/d
需分离液中柠檬酸的含量为：305.42÷（95%×98%）=328.06t/d
3.1.7淀粉质原料年产10万吨一水柠檬酸厂总物料衡算
即对生产91625.44t/a99.5%无水柠檬酸的薯干原料柠檬酸厂进行计算。
（1）柠檬酸成品
日产食用99.5% 无水柠檬酸量为305.42t，取整数为306t
日产副产品为：306×2÷98=6.24t
则日产总量为：312.24t
实际年产量为：食用柠檬酸量为：306×300=91800t/a
副产物为：6.24×300=1872 t/a
总产量为：93672 t/a
（2）主要原料薯干用量
日耗量：1390.57×10－3×312.24=434.19t
年耗量：434.19×300=130257t
（3）根据以上计算，将物料衡算结果列于表3-1。
表3-１ 100000t/a料柠檬酸厂物料衡算表
物料名称 每吨产品耗物量
（kg） 年产10万吨耗物量
每天（t/d） 每年(t/a)
食用柠檬酸 980 306 91800
副产品 20 6.24 1872本文来自辣^文*论-文'网
薯干原料 1390.57 434.19 130257
淀粉 973.4 303.93 91179
α-淀粉酶 0.56 0.17 51
发酵醪 8221.1 2566.96 770087
接种量 747.37 233.36 70008
成熟蒸煮醪 7473.17 2333.42 700026
薯干浆量 19806.17 6184.27 1855280
3.2热量衡算
3.2.1液化热平衡计算
喷射加热器耗热
喷射加热初温t1=50℃加热后t2=100℃
醪液的比热容为C1 =3.91kJ/(kg•℃)
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