生产20000吨柠檬酸的工艺设计设计

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1、专业资料年产20000吨柠檬酸工艺设计学习资料专业资料目录第一部分文献综述1.柠檬酸11.1简介11.2应用12柠檬酸的生产工艺22.1生产工艺概述22.2工艺流程22.3基本步骤32.3.1原料预处理32.3.2玉米粉调浆和液化32.3.3发酵42.3.4提取和精制42.3.5成品包装53国内外柠檬酸生产情况及展望5第二部分课程设计部分1物料衡算71.1全厂总物料衡算主要内容71.2工艺技术指标和基础数据71.3原辅料消耗及中间产品衡算81.3.1总反应式81.3.2液化醪量的计算81.3.3发酵液量的计算81.3.4离子交换

2、树脂的计算9学习资料专业资料1.3.5阳离子交换树脂92热量衡算112.1液化工段耗热量112.2提取工段所耗热量122.3总耗热量132.4蒸汽用量133水量衡算133.1调浆用水133.2冷却水143.2.1液化清液冷却用水143.2.2发酵冷却用水143.3清洗用水143.3.1发酵罐清洗用水143.3.2洗滤布用水153.4提取工段解脱液煮沸后降温所用冷耗量153.5其他用水153.5.1提取车间其它用水153.5.2锅炉用水153.5.3清洁用水153.6总用水量154工艺设备的选型165总结体会23参考文献23学习资

3、料专业资料第一部分文献综述1.柠檬酸1.1简介柠檬酸(citricacid)，学名2-羟基丙烷三羧酸，分子式C6H8O7。为无色透明斜方晶系晶体颗粒，或白色结晶性粉末。无臭，有很强的酸味，味阈值为0.0025%。在温暖的空气中渐渐风化，在潮湿空气中微有潮解性。柠檬酸易溶于水，能溶于乙醇，而不溶于乙醚、氯仿、苯、CS2、CCl4及脂肪酸。柠檬酸根据结晶条件不同，它的结晶形态有无水柠檬酸和含结晶水柠檬酸。商品柠檬酸主要是无水柠檬酸(C6H8O7)和异柠檬酸(C6H8O7·H2O)。异柠檬酸由低温(低于36.6℃)的水溶液中结晶析出，

4、经分离干燥后的产品，分子量210.14，熔点70—75℃，密度1.542。放置在干燥的空气中，异柠檬酸中的结晶水会逸出风化。无水柠檬酸是在高于36.6℃的水溶液中结晶析出的，分子量192.12，密度1.665。异柠檬酸转变为无水柠檬酸的临界温度为36.6士0.15℃[1]。1.2应用柠檬酸是当今利用微生物生产的一种极为重要的有机酸，广泛应用于食品、饮料、医药、化工、冶金等领域。柠檬酸的用途主要分为食品工业、医药工业和化学工业三个方面。学习资料专业资料在食品工业上的应用：柠檬酸具有令人愉快的酸味，入口爽快，无后酸味，安全无毒，因此

5、被称为第一食用酸味剂，被广泛用于饮料、果酱、果冻、酿造酒、冰激凌和人造奶油、淹制品、罐头制品、豆制品及烟草中。在医药工业上的应用：医药上广泛用到柠檬酸及其盐类。柠檬酸盐用于补充相应元素时，具有溶解度高，生理宽容性大，酸根直接被吸收代谢而无羁留等优点。柠檬酸糖浆、柠檬酸铁铵、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸铜、柠檬酸镁被广泛应用于临床。在化学工业上的应用：柠檬酸及其盐类在工业上的应用发展得最快。柠檬酸被广泛用于缓冲剂、催化剂、激活剂、增塑剂、螯合剂、清洗剂、吸附剂、稳定剂、消泡剂等。其中在洗涤剂方面的应用增长最大。柠檬酸钠盐的螯合作用很

6、有特异性，可以替代三聚磷酸钠，作为绿色环保的无磷洗衣粉的原料[2]。2柠檬酸的生产工艺2.1生产工艺概述本项目采用玉米为原料，玉米粉碎调浆后利用喷射液化工艺进行玉米浆的液化，液化醪过滤除渣得液化清液，液化清液再进入发酵工段。在提取工段，本项目采用国内先进的“吸交法”提取柠檬酸工艺。柠檬酸的生产全过程可划分为四个工艺阶段：(1)发酵原料的的预处理；(2)玉米粉调浆和液化；(3)发酵生产柠檬酸；(4)柠檬酸的提取和精制。与这四个工艺流程相适应，需要配置原料制备车间、发酵车间、分离纯化车间。2.2工艺流程学习资料专业资料以玉米为原料，

7、经粉碎、调浆、液化、过滤、发酵、阴离子交换、解脱液煮沸、脱色、阳离子交换、二次脱色、蒸发浓缩、结晶、离心分离、干燥后得成品。工艺流程如下：玉米渣菌丝体↑↑玉米→除杂→粉碎→调浆→液化→过滤→发酵→过滤↓阳柱转型←过滤←活性炭脱色←解脱液煮沸←阴离子交换附↓二次脱色→蒸发浓缩→冷却结晶→离心分离→干燥→包装→柠檬酸成品2.3基本步骤2.3.1原料预处理将原料玉米除杂后进行粉碎，60目过筛得合格的玉米粉。2.3.2玉米粉调浆和液化向调浆罐通过物料输送机输送玉米粉；按质量比（玉米粉：水）为1:4.5的比例加入65℃的水，利用碱性盐Na

8、2CO3溶液调节浆料pH在5.0～7.0范围内，并加入0.1%氯化钙，作为淀粉酶的保护剂和激活剂。最后加入粉耐高温α-淀粉酶（酶活力20000U/g，加入量为10U/g玉米粉），混合均匀，将物料打入高压喷射器，在喷射器中粉浆和蒸汽可直接瞬间接触，出料温度105℃