年产5000吨乳酸工厂提取车间设计.doc

PAGE

PAGE2

PAGE

PAGE1

年产5000吨乳酸工厂车间设计

乳酸是世界上应用广泛的三大有机酸之一，目前生产乳酸主要采取的方法有传统发酵工艺以及固定化微生物法、电渗析连续发酵法、萃取发酵法、膜法发酵法、吸附发酵法、同时糖化发酵法等新工艺，在工业生产中多采用微生物发酵法生产L-乳酸。乳酸的提取精制是乳酸生产中非常重要的步骤，工业生产中常用的乳酸提取工艺主要有：钙盐法、锌盐法、离子交换法、溶剂萃取法和电渗析法等。本设计采用德式乳杆菌为菌种，以大米为主要原料，麸皮为辅助原料经糖化发酵并行式来生产乳酸。在发酵时加入CaCO3作为乳酸中和剂和发酵液稳定剂，得到的发酵液经预处理→浓缩→冷却结晶→洗晶→离心分离→乳酸钙结晶→溶晶→酸解→过滤→脱色等一系列步骤得到粗乳酸；粗乳酸先经浓缩再经离子交换法（先通过732阳离子交换柱再通过331阴离子交换柱）得到纯乳酸。

根据上述工艺流程，在进行乳酸工厂提取车间设计时，根据工厂的实际生产工艺和产能采取最优的提取工艺，通过对乳酸生产平衡、设备平衡和能量平衡等的计算，选取相应的生产设备，合理布局设计，使生产操作可靠性、方便性达到生产要求，降低成本，最终使生产效益最大化，并设计出合理的工艺流程图、设备结构和布置图以及全厂平面布置图。

关键词：发酵工艺；乳酸提取车间；工厂设计

目录

TOC\o1-3\h\z\u1绪论 1

1.1乳酸的概况 1

1.1.1乳酸的理化性质 1

1.1.2乳酸的工业生产 2

1.1.3乳酸的用途及功能 2

1.1.4乳酸的质量检验与储存 3

1.2乳酸的发酵方法 3

2生产工艺 4

2.1发酵工艺 5

2.1.1发酵工艺流程及特点 6

2.1.3发酵工艺操作要点及注意事项 7

2.2提取精制工艺 8

2.2.1提取工艺流程及特点 8

2.2.2提取工艺条件 8

2.2.3提取注意事项以及工艺操作要点 9

3工艺计算及设备选型 11

3.1发酵工段 11

3.1.1物料平衡计算 11

3.1.2设备计算及选型 12

3.2提取工段 12

3.2.1生产平衡计算 12

3.2.2设备平衡计算及选型 13

4车间布置设计 15

4.1设计依据 16

4.2车间布置（厂房平面布置） 16

4.2.1车间布置设计原则 16

4.2.2车间平面布置 17

4.2.3车间立面布置 17

4.2.4设备布置 17

结论 错误!未定义书签。

第PAGE

第PAGE3页共SECTIONPAGES14页

第1页共35页

2生产工艺

本次生产工艺设计以大米和麸皮为原料，采用直接粉碎、调浆、液化，进行好气液体深层发酵，钙盐法提取，最后结晶、干燥得到乳酸。

乳酸生产工艺流程为：原料（辅料）—→调浆—→液化—→发酵罐—→预热罐—→板框过滤—→沉降罐—→板框过滤—→浓缩—→酸解—→板框过滤—→浓缩—→脱色—→离子交换—→脱色—→浓缩—→成品

本次生产工艺的基本过程是：在接收糖浆后，根据糖浆组成作适当的处理或配制，配成发酵原料，进行连续杀菌并冷却后，进入发酵罐，加入菌种和净化压缩空气后进行发酵；发酵液经升温、过滤处理后，进入中和罐，用CaCO3中和处理；再经过过滤洗涤，得到乳酸钙固体，送入酸解罐，再添加H2SO4酸解，并加入活性炭进行脱色；然后，通过带式过滤机过滤、酸解过滤，除去CaSO4及废炭；酸解过滤液经离子交换处理后，进行蒸发、浓缩，再进行结晶；结晶后，用离心机进行固液分离，对得到的湿乳酸晶体进行干燥与筛选，最后得到成品乳酸，如图。

图

乳酸的生产工艺流程

乳酸生产工艺流程图乳酸钙车间包装结晶水收罐粉碎离心脱水粉碎烘干灌装破碎洗晶发酵中转罐挖晶铲晶母液回收静止结晶精滤板框后三效蒸缩提取车间纯水盐酸板框压滤带滤酸解前三效蒸缩二次离交脱色板框脱色硫酸钙、活性炭氢氧化钠活性炭活性炭成品调配刮板浓缩离子交换★板框压滤脱色

乳酸生产工艺流程图

乳酸钙车间

包装

结晶水收罐

粉碎

离心脱水

粉碎烘干

灌装

破碎洗晶

发酵中转罐

挖晶铲晶

母液回收

静止结晶

精滤板框

后三效蒸缩

提取车间

纯水

盐酸

板框压滤

带滤

酸解

前三效蒸缩

二次离交

脱色板框

脱色

硫酸钙、活性炭

氢氧化钠

活性炭

活性炭

成品调配

刮板浓缩

离子交换★

板框压滤

脱色

糖化车间.葡萄糖浆

糖化车间.葡萄糖浆

发酵液温度：37℃或51～52.5℃

发酵液温度：37℃或51～52.5℃；发酵液PH:6.0～