苏ICP备112451047180号-6
年产6000吨柠檬酸发酵车间工艺设计
摘 要
柠檬酸在提取工段采用的是国内先进的 “吸交法”提取柠檬酸工艺,提取率由原来的75%左右提高到了80%左右,不仅提高了产品质量,还降低了生产成本。 本篇设计采用的是液体深层好氧发酵、钙盐法提取技术生产柠檬酸。该设计选取的是薯干原料发酵,只需要将薯干磨成粉,加水调成浆,然后直接加入少量α-淀粉酶液化后灭菌、冷却即可接种发酵。
年产6000吨柠檬酸发酵车间需发酵罐3个,每个发酵罐200 m3;日产19t无水柠檬酸,年耗薯干粉7549.71t。日耗调浆用水量为70.476,日耗淀粉浆量为89.364,淀粉浆中含水量为78.87%,淀粉浓度为28.17%,淀粉浆的比热容为3.7255。种子罐取2个20m3的种子罐即可满足生产,调浆罐2个即可满足生产,取 3 个 5m3的尿素溶液储罐即可满足生产。
关键词:柠檬酸;薯干粉;设备选型;工艺设计;发酵车间;
目录
摘 要 I
ABSTRACT II
1绪论 1
1.1柠檬酸的简介 1
1.1.1柠檬酸的理化性质 1
1.1.2柠檬酸的用途 1
1.1.3行业概况及现状 2
2柠檬酸发酵生产工艺 3
2.1目前发酵生产柠檬酸的状况及其主要的生产技术 3
2.1.1柠檬酸的发酵生产现状 3
2.1.2主要生产技术 3
2.2 发酵生产工艺 3
2.2.1 柠檬酸发酵所用微生物 3
2.3 目前发酵生产柠檬酸的主要原料 4
2.4柠檬酸发酵生产方法 5
2.5工艺流程 8
2.6.1 原料的处理 9
2.6.2发酵工序 9
2.6.3醪液处理工序 9
2.6.4提取工序 9
2.6.5 精制工段 10
3 工艺计算 11
3.1 物料衡算 11
3.2工艺技术指标及基础数据 11
3.3原料消耗计算 12
3.4发酵醪量的计算 12
3.5接种量 13
3.6 液化醪量计算 13
3.7成品柠檬酸 13
3.8淀粉质原料年产6000吨一水柠檬酸厂总物料衡算 13
3.9 热量衡算 14
4 柠檬酸生产的主要工艺设备 15
4.1发酵罐的选型 15
4.2发酵罐容积和台数的确定 16
4.3 种子罐 17
4.4 调浆罐 17
4.5 尿素储罐 17
4.6 结晶罐 17
5 三废处理及综合利用 18
5.1废水处理工程 19
6 结论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
柠檬酸作为食品是被应用于最广泛的,其次是在医药和化学工业中[3]。目前,柠檬酸全世界消耗量已达120万吨,年产能达160万吨,市场贸易量为90多万吨,且每年以7%的增长率增长[4]。特别是有关清洁剂的法案可能在不久之后将会禁止清洁产品添加磷酸盐,这将意味着更多的清洁剂生产厂家将会选择另外两种添加剂——柠檬酸和柠檬酸钠。
结论
本篇毕业设计介绍了柠檬酸的物理性质、用途及研究现状,柠檬酸生产发酵是以薯干粉为原料,柠檬酸的生产方法共可分为3 种: 水果提取法,化学合成法, 生物发酵法三种,目前以生物发酵法生产柠檬酸为主。柠檬酸发酵生产方法有三种即: 传统的固态发酵法 、液态浅盘发酵法和深层通风发酵法,并且具体介绍了其发酵法的的工艺流程。通过计算得出:年产6000吨柠檬酸发酵车间需发酵罐3个,每个发酵罐200 m3;日产19t无水柠檬酸,日耗量薯干粉量为25.17t ,年耗薯干粉7549.71t。淀粉日耗量为18.87t,年耗量为5662.27t,每日投放罐次的次数为1次,日运转时间为10.38h。其中发酵时间为66h,发酵操作时间为75h.发酵罐是机械涡轮搅拌通风发酵罐。
参 考 文 献
[1] 常琴琴,王苗,李志洲.发酵法提取柠檬酸的工艺研究[J].化工技术与开发, 2011,02.
[2] 王博彦,金其荣.发酵有机酸生产及应用手册[M]. 北京:中国轻工业出版社,2000.
[3] 田洪涛,高年发.现代发酵工艺原理与技术[J].化学工业出版社,2007.1.
[4] 胡洪波,生物工程产品工艺学[M],高等教育出版社2006,37-45.
[5] 张伦.柠檬酸的市场分析[J].中国制药信息,2009,25-29.
[6] 金其荣,有机酸发酵工艺学[M],中国轻工业出版社1987,65-156.
[7] 刘辰.木薯原料生产柠檬酸工艺的研究[D],江苏:江南大学生物工程学院,2005,2-3.
[8] 冯汝杰, 冯帅. 钙盐法柠檬酸生产中废糖液的利用方法及柠檬酸生产工艺[ P] . CN: 99 120 441. 7,2001- 06- 27.
[9] 于云岭. 早稻米为原料生产柠檬酸发酵工艺[N] . 中国食品报,2002- 09- 13.
[10] 金其荣,有机酸发酵工艺学[M],中国轻工业出版社1987,65-156.
[11] 王博彦, 发酵有机酸生产与应用手册[M],中国轻工业出版社2000,78-136.
[12] 郑建光,李忠杰,柠檬酸生产工艺技术及进展[J],河北化工,2006,20-24.
[13] 冯汝杰, 冯帅. 钙盐法柠檬酸生产中废糖液的利用方法及柠檬酸生产工艺[ P] . CN: 99 120 441. 7,2001- 06- 27.
[14] 魏凤鸣,刘世斋.一种柠檬酸提取方法:中国,CN1405138[P],2003,3-26.
[15] 陈裪升,有机发酵生产技术[M],北京:化学工业出版社,1981,157-158.
[16] 彭跃莲,姚世仲,柠檬发酵液中提取柠檬酸的方法,[J],北京工业大学报,2002,46-51.
[17] 赵军等,化工设备机械基础[M],化工工业出版社,2000,64-189.
[18] 陈西伟.PH值对柠檬酸深层发酵的影响与调节控制探讨[J].中国农业科技,2009,11-13.
[19] 汪多仁. 柠檬酸的开发应用[ J] . 淀粉与淀粉糖, 2003,18- 22.
[20] 王福源.现代食品发酵技术[M],中国轻工业出版社1998:1-205
[21] 高年发,杨枫,李颖宪. 分离提纯柠檬酸工艺[ P] .CN: 96 109 807. 4, 1997- 08- 06.
[22]王绍文,罗志腾.高浓度有机废水处理技术与工程应用[M]冶金工业出版社.2003.156-163.
[23] 刘峰,吴建华.柠檬酸废水厌氧沼气的分析与利用[J],苏州环保学院学报,2001,36-39.
[24] 田志海,王增长.柠檬酸废水处理研究[M],山西建筑,2007,19-20.
[25] 高廷耀,顾国维主编.水污染控制工程(下册)[M].北京:高等教育出版社1999.193-195.