年产5000吨味精提取车间工艺的设计.docx

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诚信申明

本人申明：

我所呈交的本科毕业设计（论文）是我个人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。

尽我所知，除了中文特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。

与我一同完成毕业设计（论文）的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。

若有不实之处，本人承担一切相关责任。

本人签名：

日期：

年 月 日

.

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目：

年产5000吨味精提取车间工艺的设计

学院：

理工学院 专业：

制药工程 班级：

制药0501班

学号：

050102019 学生：

吴海英

指导教师：

教研室主任（负责人）：

林贝

1.设计（论文）的主要任务及目标

本设计的任务是年产5000吨味精提取车间工艺的设计，包括对总工艺的物料衡算、热量衡算，对五效蒸发浓缩系统各效的热量衡算，对提取工段罐体的计算，设计出年产5000吨味精提取工段所需的设备规模和数量来进行车间设计。

2.设计（论文）的基本要求和内容

①根据设计目标，通过新老工艺的对比选择最佳的工艺过程；

②根据选择的工艺过程，进行详细的物料衡算和热量衡算；

③绘制主要的设备图、工艺流程图和车间布置图；

④完成设计说明书，文献综述，翻译等。

3.进度安排

设计（论文）各阶段名称

起 止 日 期

1

查阅文献，撰写开题报告

2008年10月10日至10月24日

2

计算总的物料衡算

2008.10.24-11月初

3

提取工段的有关工艺计算

200年11月初-2009年1月中旬

4

主要设备图、工艺流程图和车间布置图的绘制

2009年1月中旬-3月初

5

撰写毕业设计及准备毕业答辩

3月初-3月底

年产5000吨味精提取车间工艺的设计

摘要：

本次设计通过新老工艺的对比而采用的是连续等电提取工艺对味精进行粗提取，其工艺流程大致为首先将发酵液通过五效蒸发浓缩使发酵液脱除一半的水分，然后在结晶罐中采用等电结晶的原理析出晶体，经拉冷后依次经过分离和析晶，然后进行转晶，经过带式分离后进入中和罐加入碳酸钠进行中和。

本工艺车间的设计采用的是升降膜蒸发器主要是对五效蒸发浓缩系统进行详细的物料衡算和能量衡算，对发酵工序进行物料衡算和热量衡算，对发酵罐、连续等电结晶罐、拉冷罐、析晶罐、转晶罐、中和罐及储罐等进行物料衡算来确定设备的规模大小。

根据结论来进行设备选型和车间设计，设计出符合要求的安全、环保、高效的车间。

关键词：

谷氨酸钠、连续等电提取、五效蒸发

THEDESIGNARTOFTHEPLANTISABLETOEXTRAT5000TONESOFMONOSODIUMGLUTAMATEEVERYYEAR

Abstract：

Thedesignisacontinuousextractionprocess.firstofall,thefive-effectevaporationenrichmentbrothsothathalfofthewaterremovalbycentrifugalpumpintothetankusingthecrystallizationofthecrystallizationoftheprincipleofisoelectricprecipitationofα-crystal,liquid,aftercolddrawingfollowed,andthanseparationandcrystallization,andthentransferredtocrystal,aftertheseparationbeltandcansintotheMediumandMedium.Theprocessplantdesignandcalculationarethefivemain-effectevaporationsystemtoconductadetailedmaterialbalanceandenergybalance,suchaselectricityforcontinuouscrystallizationofcans,pullingcoldcans,crystallizationcans,turncrystalcans,andcansandtanksmaterialbalancetodeterminetheequipmentsizeandquantity.Accordingtotheconclusionsforequipmentselectionandplantdesign,designedtherequirementsofsafety,environmentalprotection,efficientplant.

Keywords:

sodiumglutamate、isoelectricconsecutiveextraction、thefive-effectevaporation

目录

前言 1

第1章绪论 2

第1.1节味精概述 2

第1.2节味精简介 2

第1.3节味精提取工艺的研究历史和现状 5

第1.4节设计方案的确定 6

第2章设计目标 9

第2.1节连续等电提取工艺流程 9

第2.2节工艺原理 9

第3章 工艺计算 14

第3.1节基础数据 14

第3.2节发酵车间物料衡算 14

第3.3节设备选型计算 15

第3.4节五效蒸发浓缩系统 17

第3.5节设备尺寸的计算 22

第3.6节离心泵的选型计算 23

第3.7节罐体计算 24

第4章车间布置 28

第4.1节车间布置的有关参数 28

第4.2节车间布置的依据和要求 28

结论 32

参考文献 33

致谢 35

附录 36

1、工艺流程图 36

2、车间布置图 36

3、五效蒸发浓缩设备图 36

前言

味精，是一种重要的调味剂，可以增加食品的鲜味。

味精不仅应用于食品行业，还被广泛应用于医药、工业、农业等方面。

味精2004年的全球市场约为170万吨，预计2010年将增长到210万吨。

我国是味精生产大国，2003年中国味精产量118.9万吨，占世界53%，2006年产量136万吨，居世界第一。

尽管味精广泛存在于日常食品中，但谷氨酸以及其它胺基酸对于增强食物鲜味的作用，在20世纪早期，才被人们科学地认识到。

1907年，日本东京帝国大学的研究员池田菊苗发现了一种，昆布（海带）汤蒸发后留下的棕色晶体，即谷氨酸。

这些晶体，尝起来有一种难以描述但很不错的味道。

这种味道，池田在许多食物中都能找到踪迹，尤其是在海带中。

池田教授将这种味道称为“鲜味”，继而，他为大规模生产谷氨酸晶体的方法申请了专利。

味精的主要成分为谷氨酸钠，要注意的是如果在100℃以上的高温中使用味精，鲜味剂谷氨酸钠会转变为对人体有致癌性的焦谷氨酸钠。

还有如果在碱性环境中，味精会起化学反应产生一种叫谷氨酸二钠的物质，所以要适当地使用和存放。

味精对人体没有直接的营养价值，但它能增加食品的鲜味，引起人们食欲，有助于提高人体对食物的消化率。

味精中的主要成分谷氨酸钠还具有治疗慢性肝炎、肝昏迷、神经衰弱、癫痫病、胃酸缺乏等病的作用。

目前，企业生产味精都是以发酵法生产，但每生产1吨味精要排放20～25吨母液，其属于高浓度有机酸性废水，需对母液进行回收，发展高效提取工艺，提高谷氨酸提取率和降低工艺用水，减少废水排放量，实现味精的清洁生产，在发展工业经济的同时走上可持续发展的文明道路，这样，我国的味精工业不但真正收到经济效益和环境效益的共同丰收，而且也会减轻政府对行业的管理负担，形成多种因素和谐统一，走上良性运行可持续发展的健康道路。

第1章绪论

第1.1节味精概述

味精，是一种重要的调味剂，可以增加食品的鲜味。

味精不仅应用于食品行业，还被广泛应用于医药、工业、农业等方面。

味精2004年的全球市场约为170万吨，预计2010年将增长到210万吨。

我国是味精生产大国，2003年中国味精产量118.9万吨，占世界53%，2006年产量136万吨，居世界第一[1]。

目前，企业生产味精都是以发酵法生产，但每生产1吨味精要排放20～25吨母液，其属于高浓度有机酸性废水，需对母液进行回收，发展高效提取工艺，提高谷氨酸提取率和降低工艺用水，减少废水排放量，实现味精的清洁生产，在发展工业经济的同时走上可持续发展的文明道路，这样，我国的味精工业不但真正收到经济效益和环境效益的共同丰收，而且也会减轻政府对行业的管理负担，形成多种因素和谐统一，走上良性运行可持续发展的健康道路[2]。

第1.2节味精简介

学名：

L-谷氨酸单钠盐-水化合物

商品名：

味精、味素、谷氨酸钠，因味精起源于小麦，俗称麸酸钠英文名：

MonosodiumL-Glutamate，简写MSG

结构式：

HOOC-CH2-CH2-CH-COONa·H2O

︱

NH2

分子式：

NaC5H8O4N·H2O分子量：

187.13

外观和感官要求：

无色至白色柱状结晶或白色结晶性粉末，有光泽，无肉眼可见的杂质，具有特殊的鲜味，无异味。

理化要求：

理化标准

项目

标准

含量/%

≥99.0

透光率/%

≥98

比旋光度[α]

+24.8。

～+25.3。

氯化物（以CL计）/%

≤0.1

PH值

6.7～7.2

干燥失重/%

≤0.5

砷（As）/（mg/kg）

≤0.5

重金属（以Pb计）/（mg/kg）

≤10

铁（Fe）/（mg/kg）

≤5

锌（Zn）/（mg/kg）

≤5

4

硫酸盐（以SO2-计）/% ≤0.03

尽管味精广泛存在于日常食品中，但谷氨酸以及其它胺基酸对于增强食物鲜味的作用，在20世纪早期，才被人们科学地认识到。

1907年，日本东京帝国大学的研究员池田菊苗发现了一种，昆布（海带）汤蒸发后留下的棕色晶体，即谷氨酸。

这些晶体，尝起来有一种难以描述但很不错的味道。

这种味道，池田在许多食物中都能找到踪迹，尤其是在海带中。

池田教授将这种味道称为“鲜味”，继而，他为大规模生产谷氨酸晶体的方法申请了专利。

之后，味之素公司成立，致力于味精的生产与产品在日本市场的销售。

「味之素」意味着「味觉的元素」。

1947年，味精登陆美国市场，命名为:

Ac'cent flavor

enhancer。

现代的味精商业化生产是通过淀粉、甜菜、甘蔗或糖蜜培养基发酵生产的。

2001年，味精的销售量达到大约有150万吨，比上年增长了4%。

味精主要用作食物调味剂。

在欧美国家老一套的看法中，味精总是与中餐馆的食物联系到一起。

而事实上，现在在美国销售的许多种普通食品中都能找到味精的踪迹：

（1）大多数美国产罐装汤，如美国