课程设计指导书-味精厂等电母液离交提取的工艺与设备设.doc

生物工程课程设计指导书 ——年产数万吨味精厂等电母液离交提取的工艺与设备设计一、 课程设计的目的和要求（一） 目的1. 进一步巩固加深掌握所学的《生物工艺学》、《生物工程设备》、发酵工艺学》和《化工原理》等专业基础课和专业课的理论知识，使之系统化、综合化2. 培养学生综合运用基础理论和专业知识，解决工程实际能力，为毕业设计打好应有的基础和准备二） 要求1. 独立完成撰写设计说明书力求设计合理，工艺先进并实用；论述详尽，透彻，条理清楚2. 独立完成一张（1＃或2＃）生产工艺流程图；完成一张（1＃或2＃）离子交换柱设备图3. 要学会查阅、使用有关设计手册，如《味精生产手册》、《化工设备设计手册》、《化学工程手册》和《发酵有机酸生产及应用手册》二、 本设计的任务和要求（一） 本设计任务是：年产××万吨，纯度为99%的味精厂等电母液，采用离子交换法提取工艺的工艺及设备设计二） 离子交换技术的特点； 离子交换技术被广泛应用于食品、制药、化学合成、石油化工、环保等工业中尤其被应用于氨基酸、有机酸、抗生素等生物制品的分离提纯上，它具有提取收率高、产品质量高、生产成本低以及便于连续化生产等优点。

是目前生物工程工厂中最广泛使用的技术由此离子交换柱也就成为生物工程工厂常用的设备离子交换技术和设备一般应满足下列要求：1. 应采用交换容量大、吸交专一性好、抗污染性能强和再生较容易的树脂2. 设计的柱和管路应操作方便、控制容易3. 设计的柱和管路要使料液、水、洗脱液与再生剂能和离子交换树脂充分接触，并均匀进出离子交柱；离子交换柱能耐0.2Mpa以上压力；（三） 要求：根据任务和基本依据，要求通过认真仔细地计算，设计出达到效果的等电母液离交提取工段的工艺及设备，并撰写设计说明书三、 设计基本依据1、 以淀粉为原料，流加液氨，产酸品均为9%，转化率为50～52%采用冷冻等电和离交工业提取谷氨酸，一次等电收率为平均76～80%，等电加离交总收率为95%年生产天数为320天2、 采用731#、D61阳离子树脂的交换量（经验数据）35Kg/吨商品树脂（含水量50%计）3、 离子交换树脂柱可采用Φ1.4～1.6×6.0～8.0米，碳钢衬胶材料四、 设计计算的步骤根据题意 ：（1）先计算每天味精（99%）的产量 （2）算出每天需要的谷氨酸含量为10%、11%、12%、13%的发酵液 （3）算出每天含XX%谷氨酸上清液（母液）量，进而确定贮罐大小和个数。

（4）根据1吨上清液（含谷氨酸酸1.8～2.0﹪）从pH3.22调至pH1.5需92.5﹪的硫酸约60Kg,计算出上述谷氨酸上清液（母液）调成pH1.5所需的H2SO4量和调酸罐的大小和个数 （5）将上述每天需上柱提取得上清液（母液）中所含的谷氨酸总量，根据732，01×7×7或D61阳离子树脂的交换当量计算出所需树脂量，还应考虑破损，打一个系数，即除0.8实际经验可按35Kg谷氨酸/吨商品树脂（含水量50%）来计算所需商品树脂的量 （6）根据上柱和洗脱（即完成一次提取）所需时间12小时，每天完成二次提取，计算力交柱的大小和个数 （7）在计算出洗脱所需的氨水量，高流分罐的大小也能确定在完成上述的物料平衡基础上： 1、设计和确定离交工段上的工艺流程及设备选型； 2、设计离交柱尺寸，材质，结构等五、 设计说明书学生在课程设计过程中可互相讨论，但要求各自独立完成并撰写设计说明书，设计说明书一般要求在5000字以上，具体内容如下：1、 前言2、 设计任务与基本依据3、 离交工艺设计（1） 离交工艺流程的设计；（2） 离交工段物料衡算；4、 设备设计（1） 主要设备的计算和选型；（2） 离交柱的设计；5、 收获和体会6、 参考文献附：要求设计图纸六、 手册与参考书1、《味精工艺手册》，中国轻工业出版社，1997年2、《化工设备设计手册》，上海人民出版社，1975年3、《化学工程手册》，化学工业出版社，1989年4、《有机酸生产及应用手册》，中国轻工业出版社，2000年5、《离子交换与吸附树脂》，上海科技出版社，1995年6、《氨基酸工艺学》，中国轻工业出版社，1992年7、《化工制图》，人民教育出版社，1980年。