年产10万吨柠檬酸厂糖化、发酵车间的设计
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。
由于本设计为糖化、发酵车间的设计，着重于这两个车间的工艺计算、设备选型。通过全厂物料衡算、车间热量衡算，确定糖化、发酵车间主要设备发酵罐、种子罐、车间管道的设计和选型以及全厂及车间布置。
本设计还包括发酵罐，全厂平面图，车间平面布置图，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
目 录
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液化维持罐的选型………………………………………………………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……………………………………………………………………28
