等电罐设计

年产1万吨味精工厂设计说明书

对收率和产品质量极为不利。

环化反应如下:

H2C--CH2 H2C--CH2 HOOC HC—COONa 加热 O=C HC—COONa NH2 NH (谷氨酸钠) (焦谷氨酸钠)

4.2.1.4 中和加水

温度过高时,除会发生消旋反应外,谷氨酸还会脱水发生环化,生成焦谷氨酸,

中和过程加水过多,中和液浓度低,给结晶造成困难。加水不足,浓度过高,粘度增加,脱色效果差,过滤困难,故一般控制在中和液浓度21~23°Be/,且最好 采盐式盐较少的水。 4.2.2 脱色

4.2.2.1 粉炭脱色控制操作: (1)温度

在一定范围内,温度升高,分子运动加快,溶液粘度降低,有利于吸附。当温度升高时,分子运动加剧,反而使解析色素速度增大,综合温度时,吸附和解析的影响,一般控制在65℃左右。 (2)PH值

PH对脱色效果影响很大,PH在4.5~5.0脱色效果最好,但在此PH范围内,溶液尚有40%的谷氨酸来生成谷氨酸一钠,Glu溶解不完全,即影响收率又影响质量,生产上一般要控制在6.6~6.8。当控制在6.0~6.2时,脱色较好,但脱色后需要加碱调PH。 (3)时间

色素分子向活性炭面扩散及吸附均需一定时间。只有充分接触,才能充分发挥脱色效力。但达到一定时间后,随着时间延长,脱色并不增加。那样就影响设备利用率,生产中控制加炭后搅拌,30min达脱色饱和。 4.2.2.2 颗粒炭脱色

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(1)进料速度

炭的吸附量与进料速度密切相关,颗粒炭吸附色素需一定时间,流量大,物料停留时间短,吸附效果差,经验认为进料为炭体积的2~3倍,效果较好,速度 2~3m3料/m3炭h。

(2)上柱液质量对炭柱的影响

若透光率低,色素含杂质多,炭交换量显著下降,故一般先粉炭脱色,除去大部分杂质,透光率达60%以上,再上柱。 (3)颗粒炭再生

用NaOH水溶液作洗脱剂解吸吸附的色素,用HCL溶解解析的铁离子作为再生剂。洗脱剂和再生剂浓度低时,再生效果差。浓度高时,效果增加不明显,造成浪费,由实践经验,可采用3%?的NaOH和HCl溶液再生较为理想。 (6) 温度

温度适当提高,有利于脱色,过高,吸附效果反而下降,同时颗粒炭粉碎,若温度太低,粘度大,影响流速,同时易结柱,生产一般控制在40~50 ℃ (7) PH值

同粉状炭,控制在6.0~6.8。 4.2.3 真空浓缩结晶

4.2.3.1 浓缩: 选用真空度600~650mmHg,温度60℃。 4.2.3.2 结晶:

(1) 结晶原理:

谷氨酸钠在不同温度下在水中的溶解度可按经验公式计算: Sd?35.30?0.098t?0.0012t2

Sd?Glu?Nag/100g溶液t?温度?C

含结晶水的可按下式:

Sc?39.18?0.109t?0.0012t3 Sc?MSGg/100g溶液

t?温度?C 可用饱和曲线表示:

由实验得关系图可分为三个区,但界限不明显。

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(2) 结晶与影响结晶的因素

a.结晶过程包括形成饱和溶液,晶核形成(本设计采用加晶种)和晶体成长三个阶段。

晶核形成有三种方法:自然起晶法,刺激起晶法,晶种起晶法。

b. 影响结晶速度的因素:

①过饱和度②液膜厚度③溶液粘度④溶液纯度⑤温度,真空度⑥稠度⑦晶

种质量

(3) 结晶工艺条件控制

投入结晶罐内一定量的脱色液进行浓缩,达到浓度后,加入晶种。结

晶过程不断补充物料,控制适宜的过饱和度,尽量避免假晶。当出现假晶时,加温水杀晶。

真空度600mmHg,温度60~70℃,底料55~65%,取3m3(60%),浓缩

液浓度29.5~30.5°Bé,时间2~4h,投种温度65~70±℃。投种后整晶,蒸汽操作压力0.25~0.35Mpa。

补料:应蒸发速度,结晶速度协调一致,使浓度控制在介稳区。 放罐浓度:放罐前用结晶水调整29.5~30.5 °Bé。 成品得率50%。

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5. 工艺计算

5.1 物料衡算

物料衡算是根据质量守恒定律建立起来的。物料衡算是进入系统的全部物料重量等于该系统的全部物料重量,即 ∑F = ∑ D + W

式中 F——进入系统的物料量(㎏)

D——离开系统的物料量(㎏) W——损失的物料量(㎏)

5.1.1 生产过程的总物料衡算 (1) 生产能力

年产商品MSG10000t,折算为100%MSG:8000?99%?2000?80%?9520(t/a) 日产商品MSG:10000/320=31.25(t/d) (其中99%的MSG25t,80%的MSG6.25t) 日产100%MSG:9520/320=29.75(t/d) (2) 总物料衡算

①1000㎏纯淀粉理论产酸:1000?1.11?81.7%=906.87(kg)

式中 1.11——糖转化率 81.7%——理论糖酸收率

1000㎏纯淀粉理论产100%MSG量:906.87?1.272=1153.5(kg) 式中 1.272——精制转化率

②1000㎏纯淀粉实际产100%MSG:

100031.11398%360%396%395%31.272=757.2(kg)

③ 1000㎏工业淀粉产100%MSG量:757.2?86%?651.2(kg) ④淀粉单耗

a)1t100%MSG消耗纯淀粉量:1000/757.2=1.321(t) b)1t100%MSG实际消耗工业淀粉量:1000/651.2=1.5356(t) c)1t100%MSG理论上消耗纯淀粉量:1000/1153.5=0.867(t)

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