年产40000吨柠檬酸课程设计终稿.doc

年产4万吨一水柠檬酸生产工艺设计 PAGE PAGE 17 第 PAGE 17 页 共 NUMPAGES 19 页 目录 TOC \o 1-4 \h \z \u 摘要 3 1、前言 4 1.1. 柠檬酸简介 4 1.2. 目前发酵生产柠檬酸的状况及其主要的生产技术 4 2、生产工艺 6 2.1 生产方法 6 2.2 工艺流程 6 2.3 操作工艺 7 2.3.1原料的处理 7 2.3.2 发酵工序 7 2.3.3 醪液处理工序 8 2.3.4 提取工段 8 2.3.5 精制工段 9 2.3.6三废处理 10 2.3.6.1废气处理 10 2.3.6.2废水处理 10 3.工艺计算 12 3.1物料衡算 12 3.1.1 工艺技术指标及基础数据 12 3.1.2 原料消耗计算 12 3.1.3发酵醪量的计算 13 3.1.4 无水氯化钙的用量 13 3.1.5接种量 13 3.1.6液化醪量计算 13 3.1.7 成品柠檬酸 14 3.1.8淀粉质原料年产4万吨一水柠檬酸厂总物料衡算 14 4. 结论 16 5.设备一览表 17 6. 工厂平面布局图(附图) 18 7. 结束语 18 8. 参考文献 19 年产40000吨一水柠檬酸生产工艺设计 摘要 本设计采用薯干原料发酵,只需将薯干磨粉,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。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,故不必对原料做任何预处理。本设计采用好气液体深层发酵、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。由于本设计主要针对柠檬酸的工艺技术方法、发酵车间工艺流程及设计技术说明。并进行发酵车间的物料衡算，简要说明柠檬酸主要生产工艺设备并确定参数。本设计还包括全厂平面布局图设计。 关键词 ：薯干 柠檬酸发酵 深层好氧发酵 柠檬酸设备设计及选型 1、前言 1.1. 柠檬酸简介 柠檬酸（citric acid，citrrus）又名枸橼酸，学名为3－羟基－3－羧基戊二酸。柠檬酸在自然界中分布很广，主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、梅等果实中，尤其以未成熟者含量较多。植物叶子中也含有柠檬酸。在动物中，柠檬酸存在于骨骼、肌肉、血液、乳汁、唾液、汗和尿中。柠檬酸是生物体主要代谢产物之一。柠檬酸的用途很广泛，其中以食品工业用量最多（约占70%），主要作为饮料的酸味剂。世界卫生组织（WHO）对柠檬酸在食物中的添加量未作任何限制。柠檬酸是一种三元羧酸，结构式为：　 OH │ HOOC─CH2─C─CH2─COOH，外观为白色颗粒或白色结晶性粉末，无臭，具有令人愉 │ COOH 快的强烈酸味。分子式为C6H8O7、C6H8O7·H2O、C6H8O7·2H2O，相对密度为1.6550。柠檬酸易溶于水、酒精，不溶于醚、酯、氯仿等有机溶剂。商品柠檬酸主要是无水柠檬酸和一水柠檬酸，前者在高于36.6℃的水溶液中结晶析出，后者在低于36.6℃的水溶液中结晶析出。在这两种产品中，无水柠檬酸是目前国际市场比较紧缺的化工产品之一。在医药、食品、化妆品等各方面有着广泛的用途。 1.2. 目前发酵生产柠檬酸的状况及其主要的生产技术 目前生产柠檬酸的主要方法有水果提取法、化学合成法以及生物发酵法三种。国内生产柠檬酸的厂家主要有安徽丰原生化股份有限公司、江苏无锡罗氏中亚柠檬酸有限公司、安徽华源生物药业有限公司、湖北黄石兴华生化有限公司等近10家大型企业。年生产能力约为50万吨，大部分企业使用的是生物发酵法。 目前，在国内外柠檬酸生产技术路线中，液体深层发酵、钙盐提取技术仍是柠檬酸工业生产中的主导工艺路线。随着生物工程及其下游技术的发展，精料、高糖发酵正成为柠檬酸发酵工艺的发展趋势，萃取工艺及色谱(树脂)分离技术也在柠檬酸提取精制工艺中得到进一步的研究和发展。就目前柠檬酸发酵技术情况看，以玉米为原料的柠檬酸精料发酵已在国内得到较广泛的应用。玉米原料经初步的脱胚后，磨粉液化制成发酵精料，使后续产品回收率提高近5个百分点，同时为精料高糖发酵打下了较好的开发基础。另一方面，玉米处理的糖渣及胚芽等副产品收入又降低了玉米原料的成本。在本工程的设计中，原料处理及发酵工艺的确定。既要结合当地原料特性，也要考虑甲方已有的技术实力，使其生产技术路线不仅适应以薯干为原料的生产需要，也满足以玉米