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1、年产1.5万吨吨味精工工厂发酵酵车间设设计说明明书引言味精是人人们熟悉悉的鲜味味剂，是是L谷氨酸酸单钠盐盐(Moono soddiumm gllutaamatte)的的一水化化合物(HOOOC-CCH2CH(NH22)-CCOONNaH20)，具具有旋光光性，有有D型和LL型两种种光学异异构体。味味精具有有很强的的鲜味(阈值为为0. 03%)，现现已成为为人们普普遍采用用的鲜味味剂，其其消费量量在国内内外均呈呈上升趋趋势。119877年3月月，联合合国粮农农组织和和世界卫卫生组织织食品添添加剂专专家联合合委员会会第十九九次会议议，宣布布取消对对味精的的食用限限量，再再次确认认为一种种安全可可靠
2、的食食品添加加剂1。早期味味精是由由酸法水水解蛋白白质进行行制造的的，自从从19556年日日本协和和发酵公公司用发发酵法生生产以后后，发酵酵法生产产迅速发发展，目目前世界界各国均均以此法法进行生生产。谷氨酸发发酵是通通气发酵酵，也是是我国目目前通气气发酵产产业中，生生产厂家家最多、产产品产量量最大的的产业2。该生产产工艺和和设备具具有很强强的典型型性，本本文对味味精发酵酵生产工工艺及主主要设备备作简要要介绍，以以期有助助于了解解通气发发酵工艺艺和主要要设备的的有关知知识。设计内容容为，了了解味精精生产中中的原料料预处理理、发酵酵、提取取部分的的生产方方法和生生产流程程，根据据实际情情况来选选择
3、发酵酵工段合合适的生生产流程程，并对对流程中中的原料料进行物物料衡算算、热量量衡算及及设备的的选择。最最后，画画出发酵酵工段的的工艺流流程图和和平面布布置图。整个设计计内容大大体分成成三部分分，第一一部分主主要是味味精生产产的工艺艺和设备备选择；第二部部分包括括发酵罐罐、种子子罐及空空气分过过滤器的的设计与与选型；第三部部分是工工艺流程程和平面面布置图图。由于我的的水平有有限，加加之对先先进设计计的了解解甚少，设设计中有有好多不不足的地地方敬请请各位老老师和同同学批评评指正。1 味味精生产产工艺1.1 味精精生产工工艺概述述味精生产产全过程程可划分分为四个个工艺阶阶段:(1)原原料的预预处理及
4、及淀粉水水解糖的的制备;(2)种子扩扩大培养养及谷氨氨酸发酵酵;(33)谷氨氨酸的提提取;(4)谷谷氨酸制制取味精精及味精精成品加加工。 与这四四个工艺艺阶段相相对应味味精生产产厂家一一般都设设置了糖糖化车间间、发酵酵车间、提提取车间间和精制制车间作作为主要要生产车车间。另另外，为为保障生生产过程程中对蒸蒸汽的需需求，同同时还设设置了动动力车间间，利用用锅炉燃燃烧产生生蒸汽，并并通过供供气管路路输送到到各个生生产需求求部位。为为保障全全厂生产产用水，还还要设置置供水站站。所供供的水经经消毒、过过滤系统统处理，通通过供水水管路输输送到各各个生产产需求部部位4。味精发酵酵法生产产的总工工艺流程程见
5、图1。空气菌种原料空气压缩机预处理斜面培养摇瓶扩大培养冷却水解除铁离心沉淀发酵配料过滤气液分离种子罐扩大培养过滤淀粉水解糖过滤除菌脱色浓缩结晶离心等电点调节过滤干燥大结晶干燥母液小结晶粗谷氨酸拌盐粉碎粗谷氨酸成品味精粉状味精离子交换处理溶解粗谷氨酸溶液中和制味精 图1 味味精生产产总工艺艺流程图图1.2 原料料预处理理及淀粉粉水解糖糖制备1.2.1原料的的预处理理此工艺操操作的目目的在于于初步破破坏原料料结构，以以便提高高原料的的利用率率，同时时去除固固体杂质质，防止止机器磨磨损。用用于除杂杂的设备备为筛选选机，常常用的是是振动筛筛和转筒筒筛，其其中振动动筛结构构较为简简单，使使用方便便。用于
6、原料料粉碎的的设备除除盘磨机机外，还还有锤式式粉碎机机和辊式式粉碎机机。盘磨磨机广泛泛用于磨磨碎大米米、玉米米、豆类类等物料料，而锤锤式粉碎碎机应用用于薯干干等脆性性原料的的中碎和和细碎作作用，辊辊式粉碎碎机主要要用于粒粒状物料料的中碎碎和细碎碎3。1.2.2淀粉水水解糖制制备在工业生生产上将将淀粉水水解为葡葡萄糖的的过程称称为淀粉粉的糖化化，所制制得的糖糖液称为为淀粉水水解糖。由由于谷氨氨酸生产产菌不能能直接利利用淀粉粉或糊精精作碳源源，因而而必须将将淀粉水水解为葡葡萄糖，才才能供发发酵使用用。目前前，国内内许多味味精厂采采用双酶酶法制糖糖工艺。1.3 种子子扩大培培养及谷谷氨酸发发酵种子扩
7、大大培养为为保证谷谷氨酸发发酵过程程所需的的大量种种子，发发酵车间间内设置置有种子子站，完完成生产产菌种的的扩大培培养任务务。从试试管斜面面出发，经经活化培培养，摇摇瓶培养养，扩大大至一级级乃至二二级种子子罐培养养，最终终向发酵酵罐提供供足够数数量的健健壮的生生产种子子。 谷氨酸发发酵开始始前，首首先必须须配制发发酵培养养基，并并对其作作高温短短时灭菌菌处理。用用于灭菌菌的工艺艺除采用用连消塔塔维持罐罐一喷淋淋冷却系系统外，还还可采用用喷射加加热器维持管管真空冷冷却系统统或薄板板换热器器灭菌系系统。但但由于糖糖液粘度度较大，流流动性差差，容易易将维持持管堵塞塞，同时时真空冷冷却器及及薄板加加热
8、器的的加工制制造成本本较高，因因而应用用较少。发酵设备备，国内内味精厂厂大多采采用机械械搅拌通通风通用用式发酵酵罐，罐罐体大小小在500m3到2000m3之间。对对于发酵酵过程采采用人工工控制，检检测仪表表不能及及时反映映罐内参参数变化化，因而而发酵进进程表现现出波动动性，产产酸率不不稳定。由于谷氨氨酸发酵酵为通风风发酵过过程，需需供给无无菌空气气，所以以发酵车车间还有有一套空空气过滤滤除菌及及供给系系统。首首先由高高空采气气塔采集集高空洁洁净空气气，经空空气压缩缩机压缩缩后导入入冷凝器器、油水水分离器器两级处处理，再再送入贮贮气罐，进进而经焦焦炭、瓷瓷环填充充的主过过滤器和和纤维分分过滤器器
9、除菌后后，送至至发酵罐罐使用。在在北方地地区由于于空气湿湿度小、温温度低，还还可采用用空气压压缩、冷冷却过滤滤流程，省省去一级级冷却设设备4。1.4谷谷氨酸的的提取谷氨酸的的提取一一般采用用等电点点离子交交换法，国国内有些些味精厂厂还采用用等电点点锌盐法法、盐酸酸水解等电点点法及离离子交换换膜电渗渗析法提提取谷氨氨酸。但但存在废废水污染染大，生生产成本本高，技技术难度度大等问问题，应应用上受受到限制制1 。1.5谷谷氨酸制制取味精精及味精精成品加加工精制车间间加工的的谷氨酸酸产品为为谷氨酸酸单钠，即即味精。粗粗品经提提纯、加加工、包包装，得得到成品品。味精中和和液的脱脱色过程程，除使使用碳柱柱
10、外，还还可使用用离子交交换柱，利利用离子子交换树树脂的吸吸附色素素。味精精的干燥燥过程，国国内许多多厂家还还采用箱箱式烘房房干燥，设设备简单单，投资资低，但但操作条条件差，生生产效率率低，不不适应大大规模生生产的要要求。也也有的厂厂家使用用气流干干燥技术术，生产产量大，干干燥速度度快，干干燥时间间短，但但干燥过过程对味味精光泽泽和外形形有影响响，同时时厂房建建筑要求求较高，这样均均不如振振动式干干燥床应应用效果果好4。2 发发酵罐及及种子罐罐的设计计与选型型2.1味味精工厂厂发酵车车间的物物料衡算算 2.1.1工艺艺技术指指标及基基础数据据 （1）查查发酵酵工厂工工艺设计计概论PP3266表3
11、 味味精行业业国家企企业标准准5，选用用主要指指标如表表1表1 味味精发酵酵工艺技技术指标标指标名称称单位指标数生产规模模t/a150000（味味精）生产方法法中糖发酵酵，一次次等电点点提取年生产天天数d/a300产品日产产量t/a50产品质量量纯度%99倒灌率%1.0发酵周期期h48发酵初糖糖Kg/mm3150淀粉糖转转化率%95糖酸转化化率%48麸酸谷氨氨酸含量量%90谷氨酸提提取率%80味精对谷谷氨酸产产率%112（2）主主要原材材料质量量指标 淀粉粉原料的的淀粉含含量为880%，含含水144%。 （3）二二级种子子培养基基（g/L） 水解糖糖25，糖糖蜜200，尿素素3.55，磷酸酸氢
12、二钾钾1.00，硫酸酸镁0.6，玉玉米浆55100，泡敌敌0.66，硫酸酸镁0.0022，硫酸酸亚铁00.0002。 （4）发发酵培养养基（gg/L） 水解糖糖1500，糖蜜蜜4，硫硫酸镁00.6，氯氯化钾00.8，磷磷酸氢二二钠0.2，硫硫酸亚铁铁0.0002，硫硫酸锰00.0002，尿尿素（总总尿）440，泡泡敌0.6，植植物油11.0。（5）接接种量为为2% 。 2.1.2谷氨氨酸发酵酵车间的的物料衡衡算 首先计算算生产110000kg纯纯度为1100%的味精精需耗用用的原辅辅材料及及其他物物料量。（1）发发酵液量量V1式中 1550发酵培培养基初初糖浓度度（kgg/m33）48%糖酸酸
13、转化率率 800%谷氨酸酸提取率率 999%除去倒倒灌率11%后的的发酵成成功率 1112%味精精对谷氨氨酸的精精制产率率（2）发发酵液配配制需水水解糖量量G1 以纯糖算算， （3）二二级种液液量 VV2（4）二二级种子子培养液液所需水水解糖量量 G22式中 25二级级种液含含糖量（kkg/mm3）（5）生生产10000kkg味精精需水解解糖总量量G为： （6）耗耗用淀粉粉原料量量 理论上上，1000kgg淀粉转转化生成成葡萄糖糖量为1111kkg，故故理论上上耗用的的淀粉量量G淀粉粉为：式中 800%淀粉原原料含纯纯淀粉量量 955%淀粉糖糖转化率率（7）尿尿素耗用用量 二级种液液耗尿素素量
14、为VV3发酵培养养基耗尿尿素为VV4故共耗尿尿素量为为6277.5kkg（8）甘甘蔗糖蜜蜜耗用量量 二级种液液耗用糖糖蜜量VV5发酵培养养基耗糖糖蜜量VV6合计耗糖糖蜜699.9kkg（9）氯氯化钾耗耗量GKKCl （10）磷磷酸氢二二钠（NNa2HPOO47H2O）耗耗量G33 （11）硫硫酸镁（MMgSOO47H2O）用用量G44（12）消消泡剂（泡泡敌）耗耗用量GG5（13）植植物油耗耗用量 G6（14）谷谷氨酸（麸麸酸）量量 发酵液谷谷氨酸含含量为：实际生产产的谷氨氨酸（提提取率880%）为为：2.1.31550000t/aa味精厂厂发酵车车间的物物料衡算算结果由上述生生产10000k
15、kg味精精（1000%纯纯度）的的物料衡衡算结果果，可求求得1550000t/aa味精厂厂发酵车车间的物物料平衡衡计算。具体计算算结果如如表2物料名称称生产1tt味精（1100%）的物物料量150000t/a味精精生产的的物料量量每日物料料量发酵液（mm3）15.6662.355105783二级种液液（m33）0.31134695515.665发酵水解解用糖（kkg）234993.5221071.177105二级种培培养用糖糖（kgg）7.8331.188105391.5水解糖总总量（kkg）23566.83.5331071.188105淀粉(kkg)27933.74.1991071.4001
16、05尿素（或或液氨）627.59.4111063.144104糖蜜（kkg）69.991.05510634955氯化钾（kkg）12.5531.888105626.5磷酸氢二二钠（kkg）3.1334.700104156.5硫酸镁（kkg）9.5881.444105479泡敌（kkg）9.41.400105470植物油（kkg）23.553.53310511755谷氨酸（kkg）8931.344107446550表2 1150000t/a味精精厂发酵酵车间的的物料衡衡算2.2设设备设计计与选型型 2.2.1发酵酵罐 （1）发发酵罐的的选型 选用机械械涡轮搅搅拌通风风发酵罐罐（2）生生产能力力、
17、数量量和容积积的确定定 发酵罐罐容积的的确定：选用2200mm3罐 生产能能力的计计算：现现每天生生产999%纯度度的味精精50tt，谷氨氨酸的发发酵周期期为488h(包包括发酵酵罐清洗洗、灭菌菌、进出出物料等等辅助操操作时间间)。则则每天需需糖液体体积为VV糖 。每每天产纯纯度为999%的的味精550t，每每吨1000%的的味精需需糖液115.666m33设发酵罐罐的填充充系数=700%；则则每天需需要发酵酵需要发发酵罐的的总体积积为V00（发酵酵周期为为48hh）。发酵罐罐个数的的确定：公称体体积为2200mm3的发酵酵罐，总总体积为为2300 m33取公称体体积2000 mm3 发酵酵罐
18、111个，其中中一个留留作备用用。实际产量量验算：富裕量 能满足产产量要求求（3）主主要尺寸寸的计算算：取高高径比 H：DD=2：16则有：H=2DD；解方程得得： 取D=5mH=2DD=100m；封头高：封头容积积 ：V封=116.44（m33）圆柱部分分容积：V筒=1197mm3验算全容容积V全全：V全=VV全符合设计计要求，可可行。（4）冷冷却面积积的计算算 对谷氨酸酸发酵，每每1m3发酵液液、每11h传给给冷却器器的最大大热量约约为4.1860000kJJ/(mm3h)5。采用竖式式蛇管换换热器，取取经验值值K=44.1885000 kJJ/(mm3h)8。平均温差差tm： 32332
19、2022712 55代入 对公称容容量2000 mm3的发酵酵罐，每每天装55罐，每每罐实际际装液量量为换热面积积（5）搅搅拌器计计算 选选用六弯弯叶涡轮轮搅拌器器6。 该搅拌拌器的各各部分尺尺寸与罐罐径D有有一定比比例关系系搅拌器叶叶径取d=11.7（mm）叶宽 ：弧长：底距：盘踞 ：叶弦长：叶距 ：弯叶板厚厚：=122（mmm）取两挡搅搅拌，搅搅拌转速速N2可根据据50mm3罐，搅搅拌直径径1.005m，转转速N11=1110r/minn。以等等P0/V为为基准6放大求求得：（6）搅搅拌轴功功率的计计算 淀粉水解解糖液低低浓度细细菌醪，可可视为牛牛顿流体体。计算RRem8式中 D搅拌拌器直
20、径径，D=1.77m N搅拌器器转速，醪醪液密度度，=10550 kkg/mm3醪醪液粘度度， =1.310-33Ns/mm2 将将数代入入上式：视为湍流流，则搅搅拌功率率准数NNp=44.7计算不不通气时时的搅拌拌轴功率率P0：式中 Npp在湍湍流搅拌拌状态时时其值为为常数44.7 N搅拌拌转速，NN=800r/mmin=1.333r/s D搅拌拌器直径径，D=1.77m醪醪液密度度，=10550kgg/m3 代代入上式式：两挡搅拌拌：计算通通风时的的轴功率率Pg 式中 PP0不通通风时搅搅拌轴功功率（kkW），N轴轴转速，NN=800r/mmin DD搅拌拌器直径径（cmm），DD3=1.
21、73106=4.99106 QQ通风风量（mml/mmin），设设通风比比VVm=0.11100.188，取低低限，如如通风量量变大，PPg会小小，为安安全。现现取0.11；则Q=11550.1111066=1.71077（mll/miin）代入上式式：求电机机功率PP电：采用三角角带传动动1=0.92；滚动轴轴承2=0.99，滑滑动轴承承3=0.98；端面密密封增加加功率为为1%7；代入入公式数数值得：（7）设设备结构构的工艺艺计算 空气分分布器：本罐采采用单管管进风，风风管直径径13334mmm。 挡板：本罐因因有扶梯梯和竖式式冷却蛇蛇管，故故不设挡挡板 密封方方式：本本罐采用用双面机机械
22、密封封方式，处处理轴与与罐的动动静问题题。冷却管管布置：采用竖竖式蛇管管7 最高高负荷下下的耗水水量W式中 Q总总每1m3醪液在在发酵最最旺盛时时，1hh的发热热量与醪醪液总体体积的乘乘积 ccp冷却却水的比比热容，44.188kJ/（kggK） t22冷却却水终温温，t22=27 t11冷却却水初温温，t11=20 将将各值代代入上式式冷却水体体积流量量为3.6910-22m3/s，取取冷却水水在竖直直蛇管中中的流速速为1mm/s，根根据流体体力学方方程式，冷冷却管总总截面积积S总为：式中 WW冷却却水体积积流量，WW=3.6910-22m3/sV冷冷却水流流速，vv=1mm/s代入上式式：
23、进水总管管直径 ： 冷却却管组数数和管径径：设冷冷却管总总表面积积为S总总，管径径d0，组数数为n，则则：取n=88，求管管径。由由上式得得：查金属材材料表选选取894mmm无缝管管9，认为为可满足足要求，。现取竖蛇蛇管圈端端部U型型弯管曲曲径为3300mmm，则则两直管管距离为为6000mm，两两端弯管管总长度度为： 冷却却管总长长度L计计算：由由前知冷冷却管总总面积现取无缝缝钢管894mmm，每米米长冷却却面积为为则:冷却管占占有体积积： 每组组管长LL0和管组组高度：另需连接接管8mm：可排竖式式直蛇管管的高度度，设为为静液面面高度，下下部可伸伸入封头头2500mm。设设发酵罐罐内附件件
24、占有体体积为00.5mm3，则：总占有有体积为为则筒体部部分液深深为：竖式蛇管管总高 又两端弯弯管总长长，两端端弯管总总高为6600mmm，则直管部部分高度度：则一圈管管长：每组管管子圈数数n0：现取管间间距为，竖竖蛇管与与罐壁的的最小距距离为00.155m，则则可计算算出搅拌拌器的距距离在允允许范围围内（不不小于2200mmm）。.校核核布置后后冷却管管的实际际传热面面积：而前有FF=2332.55m2，可满满足要求求。（8）设设备材料料的选择择10选用A33钢制作作，以降降低设备备费用。（9）发发酵罐壁壁厚的计计算计算法法确定发发酵罐的的壁厚SS （ccm）式中 PP设计计压力，取取最高工
25、工作压力力的1.05倍倍，现取取P=00.4MMPa D发酵罐罐内经，DD=5000cmm A33钢的应应用应力力，=1127MMPa焊焊接缝隙隙， =0.7 C壁厚附附加量（ccm）式中 CC1钢板板负偏差差，现取取C1=0.88mm CC2为腐腐蚀余量量，现取取C2=2mmm CC3加工工减薄量量，现取取C3=0选用144mm厚厚A3钢板制制作。封头壁壁厚计算算：标准准椭圆封封头的厚厚度计算算公式5如下： （ccm）式中 P=00.4MMPa D=5500ccm=1277MPaaC=0.08+0.22+0.1=00.388（cmm）=0.7（10）接接管设计计接管的的长度hh设计：各接管管
26、的长度度h根据据直径大大小和有有无保温温层，一一般取11002000mm。接管直直径的确确定：按排料管管计算：该罐实实装醪量量1555m3，设44h之内内排空，则则物料体体积流量量发酵醪流流速取vv=1mm/s;则排料料管截面面积为FF物。管径：取无缝管管13334mmm，1225.mmm1118mmm，认认为合适适。按通风管管计算，压压缩空气气在0.4MPPa下，支支管气速速为200255m/ss。现通通风比00.10.118vvvm，为为常温下下20，0.1MPPa下的的情况，要要折算00.4MMPa、30 状态。风量Q1取大值，。利用气态态方程式式计算工工作状态态下的风风量Qff8取风速
27、vv=255m/ss，则风风管截面面积Fff为则气管直直径d气气为：因通风管管也是排排料管，故故取两者者的大值值。取13334mmm无缝管管，可满满足工艺艺要求。排料时间间复核：物料流流量Q=0.001088m3/s，流流速v=1m/ss；管道截面面积：，在相同的的流速下下，流过过物料因因管径较较原来计计算结果果大，则则相应流流速比为为排料时间间：（11）支支座选择择选用裙裙式支座座2.2.2种子子罐 发酵所需需的种子子从试管管斜面出出发，经经活化培培养，摇摇瓶培养养，扩大大至一级级乃至二二级种子子罐培养养，最终终向发酵酵罐提供供足够数数量的健健壮的生生产种子子。种子罐罐冷却方方式采用用夹套冷
28、冷却。（1）二二级种子子罐容积积和数量量的确定定 二级种种子罐容容积的确确定：接接种量为为2%计计算，则则种子罐罐容积VV种2为：式中 V总总发酵酵罐总容容积（mm3） 二级级种子罐罐个数的的确定：种子罐罐与发酵酵罐对应应上料。发发酵罐平平均每天天上5罐罐，需二二级种子子罐6个。种种子罐培培养8hh，辅助助操作时时间810hh，生产产周期116118h，因因此，二二级种子子罐6个已足够够，其中中一个备备用。主要尺尺寸的确确定种子子罐仍采采用几何何相似的的机械搅搅拌通风风发酵罐罐。H：D=2：1，则种种子罐总总容积量量V总为：简化方程程如下：整理后解方程得得D=1.4m则H=2DD=21.44=
29、2.8（m）查得封头头高H封罐体总高高H罐：单个封头头容量：V封=0.3398（m3）封头表面面积：S封=22.233m2圆筒容量量：不计上封封头容积积： 校核核种子罐罐总容积积V总：比需要的的种子罐罐容积44.6 m3大，可满满足设计计要求。冷却面面积的计计算采用用夹套冷冷却发酵产产生的总总热量： 夹套套传热系系数：现取K=4.1182200kJ/（m2h） 平均均温差：发酵温温度322；水初初温200233，取233；水终终温277，则平均温差差：需冷却却面积FF： 核算算夹套冷冷却面积积：按静静止液深深确定夹夹套高度度： 静止止液体浸浸没筒体体高度： 液深深： 夹套套可能实实现的冷冷却面
30、积积为封头头表标面面积S封与圆筒筒被液体体浸没的的筒体为为表面积积S筒之和：夹套高度度应不高高于动态态时的液液面高度度，因高高于液面面的传热热面积，并并没有起起多少冷冷却作用用。综上，传传热需要要的面积积F=112.11(m22)该设计夹夹套能提提供的冷冷却面积积为S夹=13.6 mm2S夹FF，可满满足工艺艺要求。设备材材料的选选择 采采用A33钢制作作壁厚计计算 夹套套内罐的的壁厚式中 D设备的的公称直直径，1140ccm m外压容容器的稳稳定系数数，与设设备的起起始椭圆圆度有关关，在我我国，mm=3 P设计压压力，与与水压有有关，PP=0.4MPPa E金属材材料的弹弹性模量量9，对AA
31、3钢E=2105MPaa C壁厚附附加量，CC=C11+C2+C3=0.08+0.11+0=0.118 L筒体长长度，LL=1110cmm将数值代代入公式式：取9mmm 封头头的厚度度封：查发发酵工厂厂工艺设设计概论论P3317表表16 碳钢椭椭圆封头头最大需需用内部部压力i 对对于上封封头，取取封=6mmmii 对对于下封封头，取取封=8mmm 冷却却外套壁壁厚：查查发酵酵工厂工工艺设计计概论PP314表133 碳钢钢与普低低钢制内内压圆筒筒壁厚，确定套=5mm 外套套封头壁壁厚：查查发酵酵工厂工工艺设计计概论PP316表155 椭圆圆形封头头（JBBH54473），确定套封=6mm设备结结
32、构的工工艺设计计 挡板板：根据据全挡板板条件，式中BB挡板板宽度BB（00.1-0.112）DD=0.114000=1140mmm D罐径D114000mm Z挡板数数：取Z66块 搅拌拌器：采采用六弯弯叶涡轮轮搅拌器器直径：Di00.30.335D现取：叶片宽度度：弧长：盘径：叶弦长：搅拌器间间距：底距：搅拌器转转速N22，根据据50LL罐，4470rr/miin，使使用P00/V为为基准放放大6，50LL罐N14770r/minn，搅拌器直直径Dii=1112mmm两挡搅拌拌。 搅拌拌轴功率率的计算算 淀粉水解解糖液低低浓度细细菌醪，可可视为牛牛顿流体体。i 计算算Remm8式中 D搅拌拌
33、器直径径，D=0.449m N搅拌拌器转速速，醪醪液密度度，=10550 kkg/mm3醪醪液粘度度， =1.310-3Ns/mm2 将数代代入上式式：视为湍流流，则搅搅拌功率率准数NNp=44.7ii 计计算不通通气时的的搅拌轴轴功率PP0：式中 Np在湍湍流搅拌拌状态时时其值为为常数44.7 N搅拌转转速，NN=1776r/minn=2.93rr/s D搅拌器器直径，DD=0.49mm醪醪液密度度，=10550kgg/m3 代代入上式式：两挡搅拌拌iii 计算通通风时的的轴功率率Pg式中 P00不通通风时搅搅拌轴功功率（kkW）， N轴转转速，NN=1776r/minn D搅拌拌器直径径（
34、cmm），DD3=0.4933106=1.12105 Q通风风量（mml/mmin），设设通风比比VVm=0.11100.188，取低低限，如如通风量量变大，PPg会小小，为安安全。现现取0.11；则Q=3.10.1111066=3.411055（mll/miin）代入上式式：iv 求求电机功功率P电电：采用三角角带传动动1=0.92；滚动轴轴承2=0.99，滑滑动轴承承3=0.98；端面密密封增加加功率为为1%；代入公公式数值值得： 进风风管：该该管距罐罐底255600mm之之间，现现取300mm向向下单管管。通风管管管径计算算：设罐罐压0.4MPPa，发发酵温度度t=332，风速速v=22
35、0m/s，通通风量为为0.118VVVm，常压下tt0=20，送风风量V为为：将通风换换算成工工作状态态，求通通风管直直径d11圆整，查查发酵工工厂工艺艺设计概概论，P3113表112，无无缝钢管管(YBB2311-700)，管管径采用用253mmm ,内内径255-23=199 mmm大于122 mmm，可满满足生产产要求。 进出出物料管管：该管管为物料料进口，管管底距罐罐底255600mm之之间，现现取300mm向向下单管管。按输送物物料算：20mmin送送完3.1m33物料则物料流流量为管道截面面为F，物物料流速速为v=0.551mm/s，现现取v=0.55m/ss，则：设管径为为：圆整
36、，查查发酵工工厂工艺艺设计概概论，P3113表112，无无缝钢管管(YBB2311-700)，管管径采用用10884mmm ,内内径1008-224=1000 mmm大于于80 mm，可可满足生生产要求求。 冷却却水管：由前知知需冷却却热量，冷冷却水温温变化23227，水比热容容则耗水量量W为：取水流速速v=44m/ss；则冷冷却管直直径为支座选选型 选选用支撑撑式支座座（2）一一级种子子罐 一级级种子罐罐的选型型 选用机械械搅拌通通风发酵酵罐 一级级种子罐罐容积和和数量的的确定 种子罐容容积的确确定：接接种量按按2%计计算，则则种子罐罐容积VV种1为故选用公公称体积积为1000L的的发酵罐罐
37、，发酵酵罐的主主要尺寸寸为：罐罐内径4400mmm，圆圆柱高8800mmm，封封头高1125mmm，罐罐体总高高10550mmm，封头头容积111.55L，圆圆柱部分分容积1100LL，不计计上封头头的容积积1122L，全全容积1123LL，搅拌拌桨直径径1355mm。冷冷却选用用夹套冷冷却10。一级种子子罐个数数的确定定：一级级种子罐罐与二级级种子罐罐对应上上料。二二级种子子罐平均均每天上上5罐，需需一级种种子罐66个。种种子罐培培养8hh，辅助助操作时时间810hh，生产产周期116118h，因因此，一一级种子子罐6个个已足够够，其中中一个备备用。2.2.3空气分过滤器器（1）二二级种子子
38、罐分过过滤器：二级分过过滤器风风量的计计算：查生物物工程设设备PP3899 表3-1-99 JLLS-DD型空气气过滤器器技术特特性，选选用JLLS-DD-0225型空空气过滤滤器，过过滤能力力0.225m33/miin，外外型尺寸寸755200mm, 重量量5kgg，进出出口管径径2020，与与种子罐罐进风口口不一致致，可采采用法兰兰变径即即可。过过滤能力力0.225m33/miin大于于0.1144mm3/miin，能能满足生生产要求求。 数数量与二二级种子子罐数量量一致，共共6只。 （2）一一级种子子罐分过过滤器：一级分过过滤器风风量的计计算：查生物物工程设设备PP3899 表3-1-9
39、9 JLLS-DD型空气气过滤器器技术特特性，选选用JLLS-DD-0001型空空气过滤滤器，过过滤能力力0.001m33/miin，外外型尺寸寸221500mm, 重量量0.22kg，进进出口管管径61，与与种子罐罐进风口口不一致致，可采采用法兰兰变径即即可。过过滤能力力0.001m33/miin大于于0.000433m3/miin，能能满足生生产要求求。数量量与一级级种子罐罐数量一一致，共共6只。（3）发发酵罐分分过滤器器分过滤滤器滤层层直径计计算：式中 VV通过过发酵罐罐分过滤滤器的空空气流量量（0.4MPPa下）Vs通过分分过滤器器的气速速，现取取0.22m/ss则 分过过滤器直直径：
40、。 现取 ：查金属材材料表，选选无缝钢钢管，或或用钢板板卷制。圆圆整倒推推荐值：D过滤器器=12000mmm分过滤滤器的壁壁厚：设设计压力力P=00.5MMPa取S=66mm。进出气气管：进进出气管管直径可可取与设设备通风风管一致致，即13334无缝缝管数量：分过滤滤器与发发酵罐相相配合，每每罐一个个，共需需11台。滤层厚厚度：同同种子罐罐，分过过滤器556层层超细玻玻璃纤维维滤纸，经经树脂处处理过使使用。分过滤滤器高度度：2.2.4味精精厂发酵酵车间设设备一览览表味精发酵酵车间设设备见表表3表3 1150000t/a味精精厂发酵酵车间设设备一览览表位号设备名称称台数规格与型型号材料备注F3011-3111发酵罐1150000100000mmmA3钢专业设备备F3211-3226二级种子子罐61400028000mmmA3钢专业设备备F3311-3336一级种子子罐640008000mmA3钢专业设备备R3011-3111发酵罐分分过滤器器111200018000mmmA3钢专业设备备R3211-3226种子罐分分过滤器器6755200mmA3钢专业