生物工程課程設(shè)計--年產(chǎn)2.3萬噸味精機(jī)械攪拌發(fā)酵罐設(shè)計

1、<p>　　沈 陽 化 工 大 學(xué)</p><p>　　專 業(yè) 課 程 設(shè) 計</p><p>　　題 目：年產(chǎn)2.3萬噸味精機(jī)械攪拌發(fā)酵罐設(shè)計</p><p>　　院 系：制藥與生物工程學(xué)院</p><p>　　專 業(yè)：生物工程</p><p><b>　　班 級：<

2、/b></p><p><b>　　學(xué) 號：</b></p><p><b>　　學(xué)生姓名：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言…

3、………………………………………………………………2</p><p>　　設(shè)計任務(wù)和設(shè)計基本依據(jù)…………………………………………3</p><p>　　工藝設(shè)計……………………………………………………………4</p><p>　　發(fā)酵罐的設(shè)計和選型………………………………………………6</p><p>　　發(fā)酵罐的選型…………………………………

4、…………………6</p><p>　　生產(chǎn)能力、數(shù)量和容積的確定…………………………………6</p><p>　　主要尺寸的計算…………………………………………………6</p><p>　　冷卻面積的計算…………………………………………………7</p><p>　　攪拌器計算、選用六彎葉渦輪攪拌器…………………………8</p>

5、<p>　　攪拌軸功率的計算………………………………………………9</p><p>　　設(shè)備結(jié)構(gòu)的工藝計算……………………………………………10</p><p>　　設(shè)備材料的選擇…………………………………………………13</p><p>　　發(fā)酵罐壁厚的計算………………………………………………13</p><p>　　接管設(shè)計……

6、………………………………………………14</p><p>　　消泡裝置……………………………………………………15</p><p>　　罐的傳動裝置………………………………………………15</p><p>　　溶氧速率和溶氧系…………………………………………15</p><p>　　5 收獲與體會…………………………………………………………

7、16</p><p>　　6 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………16</p><p>　　7 附錄…………………………………………………………………16</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　味精是鮮味調(diào)味品類烹飪原料，以小麥、大豆等含蛋白質(zhì)較多的原料經(jīng)水解法制得或以淀粉為

8、原料經(jīng)發(fā)酵法加工而成的一種粉末狀結(jié)晶狀的調(diào)味品，也可用甜菜、蜂蜜等通過化學(xué)合成制作。主要成分為谷氨酸鈉（C5H8NＯ4Na·H2O）。</p><p>　　當(dāng)前，我國的味精生產(chǎn)發(fā)酵法占統(tǒng)治地位，而發(fā)酵生產(chǎn)的發(fā)酵罐仍是機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐，即大家常說的通用罐。它是利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣和醪液充分混合，促使氧在醪液中溶解，以保證供給微生物生長繁殖、發(fā)酵和代謝所需要的氧氣。它主要由罐體、攪拌器、擋板、軸封

9、、空氣分布器、傳動裝置、冷卻管、消泡器、人孔、視鏡等組成。</p><p>　　近幾年，隨著味精生產(chǎn)的不斷發(fā)展，產(chǎn)量迅速增加，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，作為發(fā)酵生產(chǎn)最關(guān)鍵的設(shè)備——發(fā)酵罐也在不斷向大型化的方向發(fā)展。在發(fā)酵設(shè)備向大型化發(fā)展的同時，人們更加重視對設(shè)備結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。通過改進(jìn)設(shè)備，增強(qiáng)了設(shè)備性能，降低造價，節(jié)約能源，提高了效益。應(yīng)用新的現(xiàn)代化技術(shù)成果來提高設(shè)計水平，增加技術(shù)含量，不斷改進(jìn)發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計是現(xiàn)在和今

10、后的發(fā)展趨勢。</p><p>　　本論文擬選擇味精發(fā)酵生產(chǎn)中最關(guān)鍵的設(shè)備，發(fā)酵罐作為設(shè)計主題，并以年產(chǎn)23000噸為規(guī)模進(jìn)行模擬設(shè)計，并決定選用歷史比較悠久，資料較齊全的機(jī)械攪拌發(fā)酵罐，作為論文的主要設(shè)計目標(biāo)。</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　工藝技術(shù)指標(biāo)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</p><p>

11、　　(1)味精的設(shè)計依據(jù)及主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　指標(biāo)名稱 單位 指標(biāo)數(shù) 參數(shù)名稱 指標(biāo)</p><p>　　生產(chǎn)規(guī)模 噸/年（t/a） 23000 淀粉糖化轉(zhuǎn)化率% 95</p><p>　　年生產(chǎn)天數(shù) 天/年（d/a） 300 發(fā)酵初糖Kg/m3 150

12、</p><p>　　產(chǎn)品日產(chǎn)量 噸/天（t/d） 76.7 產(chǎn)酸率g/dl 10</p><p>　　倒灌率 % 1.0 糖酸轉(zhuǎn)化率% 48</p><p>　　產(chǎn)品質(zhì)量 純度99% 谷氨酸提取率% 80</p>

13、<p>　　發(fā)酵罐裝料系數(shù) % 70 味精對谷氨酸產(chǎn)率% 112</p><p>　　發(fā)酵周期 h 48 發(fā)酵時間（h） 32</p><p>　　(2)生產(chǎn)方法中糖發(fā)酵，等電點(diǎn)-離子交換提取</p><p>　　(3)主要材料質(zhì)量指標(biāo)：淀粉原料淀粉含量為80%

14、，含水14%</p><p>　　(4)發(fā)酵培養(yǎng)基：發(fā)酵培養(yǎng)基組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（g/L）如下：水解糖：150，糖蜜：4，玉米漿：2，KCl：0.8， MgSO4·7H2O：0.6，尿素：40，Na2HPO4:0.2，泡敵：0.6，植物油：1.0，接種量：2%</p><p>　　二級種子培養(yǎng)基（g/L）：水解糖：25，糖蜜：20，K2HPO4:1.0,玉米漿：5～10，MgSO4&

15、#183;7H2O：0.6，尿素：3.5，泡敵：0.6，接種量：0.5%</p><p>　　二級種子培養(yǎng)條件:接種量為0.2%～0.5%，溫度為32～34℃，培養(yǎng)時間為6～8h，種子罐的攪拌速度和通氣量因種子罐大小而異。</p><p>　　發(fā)酵條件：溫度：34～36℃，PH:7.5，后期7～7.2，發(fā)酵過程流加尿素4～5次。</p><p><b>　

16、　工藝設(shè)計</b></p><p>　　1、味精性質(zhì)：分子式為C5H8NＯ4Na·H2O，學(xué)名α-氨基戊二酸一鈉（Mono Sodium Glutaamte）</p><p>　　結(jié)構(gòu)式〔-OOC-CH2-CH2-CH-COO-〕Na+·H2O</p><p><b>　　︱</b></p><

17、;p><b>　　NH3+</b></p><p>　　分子量：187.13</p><p><b>　　相對密度：1.65</b></p><p>　　2、谷氨酸的生產(chǎn)工藝</p><p>　　生產(chǎn)方法：以工業(yè)淀粉為原料，雙酶法糖化，中糖發(fā)酵，一次等電提取工藝，發(fā)酵工藝流程如圖：</p

18、><p>　　谷氨酸的生產(chǎn)工藝包括發(fā)酵和提純兩部分。</p><p><b>　　生產(chǎn)工藝示意圖</b></p><p>　　淀粉→調(diào)漿→液化→滅菌→糖化→滅菌→過濾→葡萄糖（濃縮）→配制→滅菌→谷氨酸發(fā)酵→谷氨酸發(fā)酵液→降溫→一步中和→起晶→育晶→降溫攪拌→沉降→母液+麩酸，麩酸+NaOH→5.6液→過濾→樹脂除鐵→碳粒脫色→脫色液→蒸發(fā)→晶種→

19、10小時放罐→助晶槽→分離→濕味精→干燥→成品味精</p><p><b>　　玉米淀粉</b></p><p><b>　　水</b></p><p><b>　　淀粉乳</b></p><p><b>　　液化酶</b></p><

20、p><b>　　調(diào)漿</b></p><p><b>　　一次噴射液化</b></p><p>　　承受罐 包裝 </p><p>　　閃冷

21、 過濾</p><p>　　層流罐液化 濕味精</p><p>　　冷卻 三足分離機(jī)</p><

22、p>　　糖化酶 </p><p>　　滅菌 助晶罐</p><p><b>　　結(jié)晶母液 </b></p><p>　　冷卻

23、 結(jié)晶罐</p><p>　　過濾 一次洗脫 脫色液</p><p><b>　　待用</b></p><p>　　葡萄糖漿

24、 調(diào)PH6.7～7.0</p><p>　　KCl KH2PO4 MgHO4 反洗</p><p>　　配料玉米漿 糖蜜 生物素 顆粒碳柱</p><p><b>　　正洗</b></p>

25、<p>　　滅菌 樹脂柱除鐵</p><p>　　液氨 無菌空氣 低流分</p><p>　　無菌濃縮糖高流分 上氨水前流分 二次洗脫</p><p>　　發(fā)酵二級種子一級種子 斜面

26、 上柱吸附 去環(huán)保 一次洗脫</p><p>　　發(fā)酵液 5.6液</p><p><b>　　母液</b></p><p><b>　　雙效換熱</b></p><p

27、><b>　　上清 臥式離心機(jī)</b></p><p>　　一步中和 谷氨酸</p><p>　　晶種 沉降 母液</p><p>　　育晶

28、 谷氨酸 錐蘭分離機(jī)</p><p><b>　　谷氨酸5.6中</b></p><p>　　二步中和降溫攪拌 </p><p><b>　　堿 蒸汽 水&

29、lt;/b></p><p>　　發(fā)酵：C6H12O6+NH3+1.5O2 C5H9O4N+CO2+3H2O</p><p><b>　　發(fā)酵罐的設(shè)計和選型</b></p><p><b>　?。?）發(fā)酵罐的選型</b></p><p>　　選用機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐</p>

30、;<p>　?。?）生產(chǎn)能力、數(shù)量和容積的確定</p><p>　?、侔l(fā)酵罐容積的確定：選用100m3罐</p><p><b>　?、诎l(fā)酵液體積計算</b></p><p>　　首先計算生產(chǎn)1000kg純度為100%的味精需要發(fā)酵液的量V1</p><p>　　V1=1000÷（150×

31、;48%×80%×99%×112%）=15.66m3</p><p>　　式中 150—發(fā)酵培養(yǎng)基初糖濃度（kg/ m3）</p><p><b>　　48%—糖酸轉(zhuǎn)化率</b></p><p>　　80%—谷氨酸提取率</p><p>　　99%—除去倒灌率1%后的發(fā)酵成功率<

32、/p><p>　　112%—味精對谷氨酸精制產(chǎn)率</p><p>　　③生產(chǎn)能力的計算：現(xiàn)每天生產(chǎn)99%純度的味精76.7t，谷氨酸的發(fā)酵周期為48h(包括發(fā)酵罐清洗、滅菌、進(jìn)出物料等輔助操作時間)。則每天需糖液體積為V糖。</p><p>　　V糖=15.66×76.7×99%=1189.11m3</p><p>　　若取發(fā)

33、酵罐的填充系數(shù)=70%，則每天需要發(fā)酵罐總?cè)莘eV0為：</p><p>　　V0= V糖/=1189.11/0.7=1698.73 m3</p><p>　?、馨l(fā)酵罐個數(shù)的確定：</p><p>　　公稱容積為100m3的發(fā)酵罐，其全容積為118m3。</p><p>　　每日需要的發(fā)酵罐數(shù)N0為：</p><p>　

34、　N0= V0/V總=1698.73/118=15個</p><p>　　共需要的發(fā)酵罐數(shù)N1為：</p><p>　　N1= V0τ/ V總·24=1698.73×48/118×24=28.8個</p><p>　　取公稱體積100 m3發(fā)酵罐30個，其中一個留做備用。</p><p><b>　　實

35、際產(chǎn)量驗算：</b></p><p>　　富余量 </p><p><b>　　能滿足生產(chǎn)要求</b></p><p>　?。?）主要尺寸的計算：</p><p>　　發(fā)酵罐是由圓柱形筒體和上、下橢圓形封頭組成</p><p>　　為了提高空氣利用率，罐的高徑比取2&l

36、t;/p><p>　　橢圓形封頭的直邊高度忽略不計，以方便計算。</p><p><b>　　解方程得</b></p><p><b>　　取4m。</b></p><p>　　圓柱部份容積V筒為：</p><p>　　上、下封頭體積V封為：</p><p&g

37、t;<b>　　全容積驗算：</b></p><p>　　符合設(shè)計要求，可行。</p><p>　　(4)冷卻面積的計算</p><p>　　根據(jù)部分味精廠的實測和經(jīng)驗數(shù)，谷氨酸放得發(fā)酵熱高峰值約4.18×6000kJ/(m3·h)[8]，則冷卻面積按傳熱方程式計算如下：</p><p>　　(3.2

38、.4-1)[2]</p><p>　　式中 S——冷卻面積，m2</p><p>　　Q——換熱量，kJ/h</p><p>　　tm——平均溫度差，℃</p><p>　　K——總傳熱系數(shù)，kJ/(m2·h·℃)</p><p>　　118m3灌裝液量為：</p><p>

39、　　設(shè)發(fā)酵液溫度32℃，冷卻水進(jìn)口溫度20℃，出口溫度27℃，則平均溫度差tm為：</p><p>　　采用豎式蛇管換熱器，K值取4.18×500kJ/(m2·h·℃)，</p><p>　　（5）攪拌器計算，選用六彎葉渦輪攪拌器</p><p>　　該攪拌器的各部尺寸與罐徑D有一定比例關(guān)系，現(xiàn)將主要尺寸列后[8]：</p>

40、<p><b>　　攪拌器葉徑Di為：</b></p><p><b>　　取1.3m。</b></p><p><b>　　葉寬B為：</b></p><p><b>　　弧長l為：</b></p><p><b>　　底距C為：

41、</b></p><p><b>　　取1.3m。</b></p><p><b>　　盤徑di為：</b></p><p><b>　　葉弧長L為：</b></p><p><b>　　葉距Y為：</b></p><p&g

42、t;<b>　　彎葉板厚：</b></p><p><b>　　δ=12mm</b></p><p>　　以單位體積液體所分配的攪拌軸功率相同這一準(zhǔn)則進(jìn)行的反應(yīng)器的放大，即：</p><p>　　式中 n2——放大的攪拌器的轉(zhuǎn)速，r/min</p><p>　　n1——模型攪拌器的轉(zhuǎn)速，n=110r

43、/min[8]</p><p>　　d1——模型攪拌器直徑，d=1.05m[8]</p><p>　　d2——放大的攪拌器直徑，d=1.3m</p><p><b>　　將各值代入上式</b></p><p>　　取兩檔攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速95.40r/min。</p><p>　　（6）攪拌軸功率的計

44、算（視為牛頓型流體）</p><p><b>　?、儆嬎鉘em</b></p><p><b>　　Rem=</b></p><p>　　式中 D——攪拌器直徑，D=1.3m</p><p>　　N——攪拌器轉(zhuǎn)速，N=1.58r/s</p><p>　　ρ——醪液密度，ρ=

45、1050kg/m3</p><p>　　μ——醪液粘度，μ=1.3×10-3N·s/m2</p><p><b>　　將數(shù)代入上式</b></p><p>　　Rem=106＞104</p><p>　　視為湍流，則攪拌功率準(zhǔn)數(shù)Np=4.7</p><p>　?、?不通氣條件下

46、的軸功率計算：</p><p>　　(3.2.6-1)[7]</p><p>　　式中 Np——功率數(shù),Np=4.7</p><p>　　n——攪拌器的轉(zhuǎn)速，n=1.58r/s</p><p>　　d——攪拌器直徑，d=1.3m</p><p>　　ρ——流體密度，ρ=1050kg/m3[7]</p>&

47、lt;p><b>　　將各值代入上式</b></p><p>　　兩檔攪拌：P0=2P=144.6kW </p><p>　?、?通氣發(fā)酵軸功率計算：</p><p>　　式中 P——不通氣條件下的軸功率，P=72.3kW</p><p>　　n——攪拌器的轉(zhuǎn)速，n=95r/mim</p>

48、<p>　　d——攪拌器直徑，d=130cm</p><p>　　Q——工況下的通氣量，設(shè)通風(fēng)比VVm=0.11～0.18，取低限，如通風(fēng)量變大，Pg變小，為安全?，F(xiàn)取0.11，則</p><p><b>　　將各值代入上式</b></p><p>　?、茈姍C(jī)功率P電： P電=（Pg/η1η2η3）×1.01</

49、p><p>　　采用三角帶傳動η1=0.92；滾動軸承η2=0.99，滑動軸承η3=0.98；端面密封增加功率為1%；代入公式：</p><p><b>　　P電=</b></p><p>　?。?）設(shè)備結(jié)構(gòu)的工藝計算</p><p>　　① 空氣分布器：本罐使用單管進(jìn)風(fēng)，風(fēng)管直徑133×4mm。</p>

50、;<p>　?、趽醢澹罕竟抟蛴蟹鎏莺拓Q式冷卻蛇管，故不設(shè)擋板。</p><p>　　③ 消泡漿：本罐使用圓盤放射式消泡漿。</p><p>　　④ 密封方式：本罐擬采用雙面機(jī)械密封方式，處理軸與罐的動靜問題。</p><p>　　⑤ 冷卻管布置：使用的是豎直蛇管冷卻裝置。</p><p>　　Ⅰ 求最高熱負(fù)荷下的耗水量W為：&l

51、t;/p><p>　　式中 Q——每1m3醪液在發(fā)酵最旺盛時，1h的發(fā)熱量與醪液總體積的乘積，</p><p>　　Cp——冷卻水的比熱容，Cp=4.18kJ/(kg·℃)</p><p>　　t2——冷卻水終溫，t2=27℃</p><p>　　t1——冷卻水初溫，t1=20℃</p><p><b>

52、;　　將各值代入上式</b></p><p>　　冷卻水體積流量為0.0197m3/s，取冷卻水在豎直蛇管中流速為1m/s，根據(jù)流體力學(xué)方程式，冷卻管總截面積總A總為：</p><p>　　式中 W——冷卻水體積流量，W=0.0197m3/s</p><p>　　υ——冷卻水流速，υ=1m/s</p><p><b>　

53、　代入上式</b></p><p>　　進(jìn)水總管直徑d總為：</p><p>　?、?冷卻管組數(shù)和管徑：</p><p>　　設(shè)冷卻管總表面積為A總，管徑d0，組數(shù)為n，取n=8，則</p><p>　　查金屬材料表，選取Φ89×4mm無縫管，d內(nèi)=81mm，d平均=80mm。</p><p>　

54、　現(xiàn)取豎蛇管圈端部U型彎管曲徑為300mm，則兩直管距離為600mm，兩彎管總長度l0為：</p><p>　　Ⅲ 冷卻管總長度L計算：</p><p>　　由前面計算可知冷卻管總面積S=123.9m2?，F(xiàn)取無縫鋼管Φ89×4mm，</p><p>　　冷卻管占有體積V管為：</p><p><b>　?、裘拷M管長L0為：

55、</b></p><p><b>　　另需連接管8m</b></p><p>　　L實=L+8=495.6+8=503.6m</p><p>　　可排豎直蛇管的高度,設(shè)為靜液面高度，下部可伸入封底250mm。設(shè)發(fā)酵罐內(nèi)附件占有體積為0.5m3，則總占有體積為：</p><p>　　V總=V液+V管+V附件=8

56、2.6+3.08+0.5=86.18m3</p><p><b>　　則筒體部分液深為</b></p><p>　　(V總-V封)/S=</p><p><b>　　豎式蛇管總高</b></p><p>　　H管=3.56+0.25=3.81m</p><p>　　取管間距為

57、0.6m，又兩端彎管總長l0為：</p><p><b>　　則直管部分高度</b></p><p>　　h=H管-0.6=3.21mm</p><p><b>　　則一圈管長</b></p><p>　　l=2h+l0=2×3.21+1.884=8.304m</p><

58、;p>　?、?每組管子圈數(shù)n0為：</p><p><b>　　取8圈。</b></p><p><b>　　現(xiàn)取管間距為：</b></p><p>　　豎蛇管與罐壁的最小距離為0.15m，則可計算出攪拌器的距離在允許范圍內(nèi)（不小于200mm）。</p><p>　　Ⅵ 校核布置后冷卻管的實際

59、傳熱面積：</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　?。?）設(shè)備材料的選擇</p><p>　　為了降低造價，本設(shè)備選用碳鋼材料，精制時用除鐵樹脂除去鐵離子。</p><p>　?。?）發(fā)酵罐壁厚的計算</p><p>　　根據(jù)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，發(fā)酵罐屬于

60、一級壓力容器，因此，其設(shè)計、制造、安裝以及使用均須遵照該規(guī)定。設(shè)計計算須按GB150-1998《鋼制壓力容器》進(jìn)行。</p><p>　?、?內(nèi)壓圓筒厚度計算：</p><p>　　式中 δ——圓筒的設(shè)計厚度，mm</p><p>　　p——設(shè)計壓力，p=0.4MPa</p><p>　　Di——圓筒的內(nèi)直徑，Di=4000mm<

61、/p><p>　　[σ]T——設(shè)計溫度下圓筒材料的許應(yīng)用力，[σ]T=127MPa </p><p>　　φ——焊縫系數(shù)，φ=0.7</p><p>　　C1——鋼板的厚度負(fù)偏差，C1=0.8mm</p><p>　　C2——腐蝕裕量，C2=2mm</p><p><b>　　將各值代入上式<

62、;/b></p><p>　　查表可選用12mm厚的碳鋼鋼板。</p><p>　　Ⅱ 橢圓形封頭厚度計算：</p><p>　　式中 δ——圓筒的設(shè)計厚度，mm</p><p>　　p——設(shè)計壓力，p=0.4MPa</p><p>　　Di——圓筒的內(nèi)直徑，Di=4000mm</p>&l

63、t;p>　　[σ]T——設(shè)計溫度下圓筒材料的許應(yīng)用力，[σ]T=127MPa</p><p>　　φ——焊縫系數(shù)，φ=0.7</p><p><b>　　將各值代入上式</b></p><p>　　查表可選用10mm厚的碳鋼鋼板。</p><p><b>　?。?0）接管設(shè)計</b></

64、p><p>　?、?接管的長度h設(shè)計：</p><p>　　各接管的長度h根據(jù)管徑大小和有無保溫層，進(jìn)行選擇，一般取100～200mm。本罐的輸料管可選擇不帶保溫層的，查表接管長度可取h=150mm。</p><p>　?、?接管直徑的確定：</p><p>　　接管直徑的確定，主要根據(jù)流體力學(xué)方程式計算。</p><p>

65、;　　以排料管為例計算管徑。本罐實裝82.6m3，設(shè)4h之內(nèi)排空，則排料時的物料體積流量qv為：</p><p><b>　　qv=(m3/s)</b></p><p>　　取發(fā)酵醪流速υ=1(m/s)，則排料管截面積A物為：</p><p><b>　　則排料管直徑d為：</b></p><p>

66、　　取無縫管Φ133×4mm，d內(nèi)=125mm＞87mm，合適。</p><p>　　以通風(fēng)管為例計算管徑，通風(fēng)量Q1為：</p><p>　　Q1=82.6×0.18=14.87（m3/min）=0.25(m3/s)</p><p>　　利用氣態(tài)方程式計算工作狀態(tài)下的風(fēng)量Qf為：</p><p>　　如取風(fēng)速υ=25(m

67、/s)，則風(fēng)管截面積Af為：</p><p><b>　　則氣管直徑d氣為：</b></p><p>　　因通風(fēng)管也是排料管，故取兩者的大值。即取Φ133×4無縫管，可滿足工藝要求。</p><p>　　排料時間復(fù)核：物流量Q為0.0057m3/s,物料流速υ=1(m/s)，則管道截面積A為：</p><p>

68、　　在相同的流速下，流過物料因管徑較原來計算結(jié)果大，則相應(yīng)流速比P為：</p><p><b>　　排料時間t為：</b></p><p><b>　?。?1） 消泡裝置</b></p><p>　　選用旋風(fēng)式渦輪消泡器：D消=（0.8～0.9）D，取0.85倍</p><p>　　D消=0.85&

69、#215;4=3，4m</p><p>　?。?2） 罐的傳動裝置</p><p>　　本設(shè)計采用三角皮帶傳動</p><p><b>　　溶氧速率和溶氧系數(shù)</b></p><p>　　對于六葉渦輪攪拌器：</p><p>　　Kd=7.32×10-7×(Nq/V)1.0&#

70、215;(Ws)0.713</p><p>　　式中 Kd——溶氧系數(shù)（亞硫酸氧化值）〔mol/(ml·min·大氣壓)〕</p><p>　　Nq——通風(fēng)時的攪拌功率(kg·m/s)</p><p>　　V——發(fā)酵罐的液體體積(m3)</p><p>　　Ws——空氣在壓力狀態(tài)下，在液體平均高度的通氣線

71、速度(m/s)</p><p>　　如果通風(fēng)量指的是在吸收狀態(tài)下時，Ws必須用下式計算：</p><p><b>　　Ws=(m/s)</b></p><p>　　式中 Q——通風(fēng)量(m3/min)（吸收狀態(tài)）</p><p>　　D——發(fā)酵罐直徑(m)</p><p>　　t——發(fā)酵液的

72、溫度（℃）</p><p>　　P——管壓（大氣壓）（絕壓）</p><p>　　HL——液柱深度(m)</p><p>　　r——發(fā)酵液的相對密度(1.04)</p><p><b>　　代入上式：</b></p><p>　　Ws=0.00836（m/s）</p><p&g

73、t;　　Kd=3.773×10-5〔mol/(ml·min·大氣壓)〕</p><p>　　因為發(fā)酵罐的HL/D≠2，所以要將Kd值乘以校正系數(shù)f進(jìn)行校正：</p><p>　　f=(HL/2D)0.6=1.07 ∴Kd=3.773×10-5×1.07=4.04×10-5〔mol/(ml·min·大氣壓)〕&l

74、t;/p><p><b>　　收獲與體會</b></p><p>　　在陳老師的悉心指導(dǎo)下，通過本次課程設(shè)計，進(jìn)一步加深了我對《微生物工程》、《生物工程設(shè)備及工廠設(shè)計》、《生物反應(yīng)工程》、《機(jī)械制圖》、《化工原理》等主修課程的了解，并且通過親自查閱相關(guān)文獻(xiàn)和書籍，了解了味精的最優(yōu)工藝流程和發(fā)酵罐尺寸，使知識更加系統(tǒng)化、綜合化、實用化。樹立了正確的設(shè)計思想，掌握生物工程設(shè)備

75、以及工藝流程設(shè)計的基本方法和步驟；提高了綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識解決工程實際問題的能力，為畢業(yè)設(shè)計和論文奠定基礎(chǔ)。這一過程即使我學(xué)習(xí)了新的知識，拓展了知識結(jié)構(gòu)和知識面，又使我針對實際問題主動學(xué)習(xí)知識的能力得到培養(yǎng)和提高，為我離開校門，走向社會，在工作中不斷學(xué)習(xí)新知識、掌握新技能和提高專業(yè)知識能力奠定良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　盡管如此，本論文設(shè)計仍有許多不足之處，如攪拌器和電機(jī)的選用等方面沒什么創(chuàng)新，一方

76、面是因為自身能力有限，另一方面是由于缺乏相關(guān)資料。</p><p>　　由于本論文設(shè)計時間倉促，工作量大，涉及的知識面比較廣，加之設(shè)計經(jīng)驗有限，設(shè)計中不當(dāng)之處，懇請老師批評指正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　吳思方主編、生物工程工廠設(shè)計概論、北京：中國輕工業(yè)出版社、2012</p><p

77、>　　吳思方主編、發(fā)酵工廠工藝設(shè)計概論、北京：中國輕工業(yè)出版社、1995</p><p>　　王國勝主編、化工原理、大連：大連理工大學(xué)出版社、2010</p><p>　　陳國豪主編、生物工程設(shè)備、北京：化學(xué)工業(yè)出版社、2011</p><p>　　鄭蕓嶺：《世界味精市場及安全性綜述》[J]，《發(fā)酵科技通訊》2006年第2期，第51頁。</p>

78、<p>　　于信令：《味精工業(yè)手冊》[M]，中國輕工業(yè)出版社2009年，第4、542、543、547、550、621、637、702頁。</p><p>　　7、王旭、禹邦超：《味精發(fā)酵生產(chǎn)工藝及其主要設(shè)備》[N]，《高等函授學(xué)報》1994年第4期，第45頁。</p><p>　　8、徐壽昌：《有機(jī)化學(xué)》[M]，高等教育出版社1999年，第450頁。</p><