年产5万吨味精糖化工段设计

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2.3 总物料衡算

物料衡算是根据质量守衡定律而建立起来的。物料衡算是进入系统的全部物料质量等于离开系统的全部物料质量，即

?F??D?W 式中 F－进入系统物料量，㎏

D—离开系统的物料量，㎏

W—损失的物料量，㎏

图2-1 味精生产工艺总物料衡算流程图

2.3.1 商品淀粉用量

1000kg纯淀粉实际产100%MSG量:

1000×1.111×94.5%×58.5%×(100%－2%)×96.4%×96.5%×1.272=738.06kg 其中：1.111淀粉转化为葡萄糖的理论产率（C6H10O（→C6H12O（，5分子量162）6分子量180）180/162=1.111）；94.5%淀粉糖化转化率；58.5%发酵对糖的转化率；2%倒罐率；96.4%谷氨酸提取收率；96.5%精制收率；1.272谷氨酸转化为味精的理论产率（C5H9NO4（分子量147）→C5H10NO5Na（分子量187），187/147=1.272）。

1000kg商品淀粉产100%MSG量：

738.06× 85.9% = 633.99 kg （85.9%—商品淀粉中淀粉含量）

10001吨100%MSG实耗商品淀粉量：?1.58t/t 633.99

日产99%味精165t，单耗商品淀粉1.58 t，日耗商品淀粉量：

165×1.58 =260.7t/d

2.3.2 糖化液量

日产纯糖量：

260.07×85.9%×94.5%×1.111= 235.11t/d

（85.9%—商品淀粉中淀粉含量；94.5%—淀粉糖化转化率；1.111—淀粉转化为葡萄糖

的理论产率）

折算为30%的糖液：（发酵时糖液浓度为30%）

235.11/30% = 783.7t

即日产30%糖液 783.7t。 2.3.3 产谷氨酸量

日产纯谷氨酸量:

260.07×58.5%×（100%-2%）×96.4%×96.5% = 139.04t/d

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2.3.4 衡算结果汇总

表 2-2 总物料衡算结果汇总表

规格 85.9% 30% 100% 99%

原料 商品淀粉 / t 糖液 / t 谷氨酸 / t 味精 / t 日产(耗)量（t / d） 260.7 783.7 139.04 165

2.4 糖化工段物料衡算

图2-2 制糖工序物料衡算图

商品淀粉 配料水 液化酶 CaCl2 糖化酶 糖化工段 30%糖液 滤渣 蒸汽冷凝水及洗水量 2.4.1 淀粉浆量及加水量

淀粉加水比例为1:2，1000kg商业淀粉产淀粉浆：1000 ×（1+2）= 3000 kg 加水量：2000kg。 2.4.2 液化酶量

使用耐高温α-淀粉酶（20000U / ml）,加酶量10U / g干淀粉。1000kg干淀粉加酶量：

1000?1000?10?500ml?0.5L20000

0.5L液化酶质量：0.5 × 1.25 = 0.625kg。 2.4.3 CaCl2量

此次加量为干淀粉的0.15%，即1000kg 干淀粉加CaCl2： 1000 ×0.15% = 1.5 kg 2.4.4 糖化酶量

一般加糖化酶量为120U / g干淀粉，本课程使用的液体糖化酶为100 000U / ml，密度1.25。则每1000kg干淀粉加糖化酶量:

1000?1000?120?1200mL?1.2L

100000

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1.2L糖化酶质量：1.2 × 1.25 = 1.5 kg。 2.4.5 糖液产量

1000kg商品淀粉产30%糖液质量：

1000?85.9%?1.111?94.5%?3006.20kg30%

（由日产30%糖液与日投入商品淀粉的关系可得）

2.4.6 过滤糖渣量

液化后的湿糖渣约为淀粉原料的1%。湿渣（含水70%）,折干渣量:

1000×1%×(1-70%)=3kg

2.4.7 生产过程进入的蒸汽冷凝水及洗水量

3006.20 + 10 -（1.5 + 1.5 + 0.625）- 3000 =12.575 kg

2.4.8 衡算结果汇总

以商品淀粉的日投料量与物料的比值，填写下表各项的日投料量。

表2-3 糖化工段的物料衡算汇总表

进入系统

项目 商品淀粉 配料水 液化酶 CaCl2 糖化酶 蒸汽冷凝水及洗水量 累计

物料比例/ kg 日投料量/ t 1000.00 2000.00 0.625 1.50 1.50 12.575 3016.20

260.7 521.4

0.16 0.39 0.39 3.28 786.16

项目 30%糖液 滤渣

离开系统

物料比例/ kg 日产料量/ t 3006.20 10.00 3016.20

783.7 2.61 786.31

第三章 糖化工段设备选型

3.1 糖化罐

日产30%糖液783.7t，即

783.7/1.1321=692.25 m3 糖化周期48h，一个糖化周期产糖液体积：

692.25×（45/24）= 1297.97 m3

糖化罐取200m3，装料系数85%，实际装料体积为：

200× 85% =170m3

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一个糖化周期需要的糖化罐数：

1297.97/170 = 7.64，取8台

取H = 2D罐下部使用圆锥形，取圆锥高度为D / 4，由

3???200m

43?4?

解得D = 4.96，取D = 4.96m，H = 9.92m，则V = 188.2m3。 装液量，170/188.2 × 100% = 90.32%，装液量合适。 搅拌器转速90r / min，即1.5r / s，搅拌直径1.4m

V??D2H???D?3搅拌功率P?A?n3Di5Np?0.7?1135.7?1.53?1.45?4.8?69.3kW

其中 A——以列管代替挡板以及各部尺寸按比例放大后测得的搅拌功率系数（0.6~0.8）

ρ——液体密度，kg / m3 n——搅拌器转速，1 / s Di——搅拌器直径，m

Np——六弯叶时的功率准数（取4.8）

传动效率85%，69.3 / 85% = 81.5kW，选用Y2-280M-2型三相异步电动机

表3-1 Y2-280M-2型三相异步电动机参数

额定功率 kW 90

额定电压

V 380

额定电流

A 160

额定转距 2.3

重量 kg 570

额定转速 r / min 2970

罐体由圆柱体和锥形封底焊接而成，材料碳钢，内涂防腐层。 查《味精工业手册（第二版）》附表21-1及附表22得： 罐体材料采用OCr18Ni11Ti，壁厚10mm。

3.2 调浆罐

每个糖化罐装液量170m3,用200min调满一罐，调浆一次用10min，辅助5min，则：

200?13（次） 调浆次数：

10?5170?13.08m3 每次调浆量： 1313.08?15.39m3 调浆罐装液系数取85%，则调浆罐体积为：V?85%取H = D，由

?D2H4?15.39 解得：D = 2.70，则取D = 2.70得V = 15.39m3

13.08×100%?85% 符合装液量要求。 15.39

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