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1、年产 2 万吨 L-赖氨酸生产线的 工艺设计 学院 ：化学与生物工程学院 专业 ： 生物工程 班级 ：生物工程091 学生 ：高荣霞 学号 ：200907214 指导教师 ：康小虎 二一二年七月十七日 1 / 34 目 录 1 前言.1 1.1赖氨酸的产品特性 .4 1.2 赖氨酸的研究现 状.6 2 产品开发的意义 .7 2.1赖氨酸的作用及研究的意义.9 2.2赖氨酸研究中存在的问题 10 3 工艺流程 图11 3.1原料预处 理.12 3.2种子培养 13 3.3微生物发酵 16 4 工艺计算 29 5 主要设备及流程图 31 2 / 34 1 前言 1.1 赖氨酸的产品特性 赖 氨 酸
2、 需求量 中最重要的也是最必需的成份，对人的中 枢神经和周围神经系统都起着重要作用。人体不能自身合成L-赖氨 酸，必须从食物中吸取赖氨酸是帮助其它营养物质被人体充分吸收 8 / 34 和利用的关键物质，人体只有补充了足够的L-赖氨酸才能提高食物 蛋白质的吸收和利用，达到均衡营养，促进生长发育。其作用有： 提高智力、促进生长、增强体质。 增进食欲、改善营养不良状况。 改善失眠，提高记忆力。 帮助产生抗体、激素和酶，提高免疫力、增加血色素。 帮助钙的吸收，治疗防止骨质疏松症 降低血中甘油三酯的水平，预防心脑血管疾病的产生。 缺乏赖氨酸的症状包括疲劳，虚弱，恶心，呕吐，头晕，没有 食欲，发育迟缓，贫
3、血等。可以在医疗专业人员建议下采取赖氨酸 营养补品。赖氨酸每日的建议摄入量是儿童每磅体重10 毫克，成年 人每天在3000-9000 毫克之间。已经证明它对一些特定疾病是有益 的。已知赖氨酸的功效包括治疗单纯疱疹病毒和带状疱疹引起的唇 疱疹。摄入赖氨酸可以大大缩短治愈的时间。研究已经表明，它具 有改善免疫系统，抵制单纯疱疹和带状疱疹病毒的功效。 一些研究还表明，赖氨酸的功效还可能包括防止骨质流失 原料淀粉 /t 21240 72.22 24%糖液量 /t 82790 281.5 90%的赖氨酸量 /t 9500 32.3 100%赖氨酸量 /t 10000 34 排出含 0.7%谷氨 酸的废液
4、量 /m3 173823 591 B.淀粉制糖工艺的物料衡算 1.淀粉浆量及加水量 赖氨酸生产过程中加水的比例为1：2.5，即 1000 的工业淀粉 调浆时的加水量为2500，由此制得的淀粉浆量为3500 淀粉浆中干物质 ；为淀粉浆的初始温度，；为液化温度，；I 为 加热蒸汽的热焓， 2738kJ/0.3Mpa，表压）； 为加热蒸汽凝结 水的热焓， 363K 时 377kJ/ B.淀粉浆量 G 23 / 34 根据物料衡算知，日投工业淀粉量为72.22t，24h 连续液化，即 每小时的处理量为，液化调浆时淀粉与水的比例关 系为 1：2.5，淀粉浆量就为，淀粉浆中淀粉的浓 度为 淀粉浆的比热容C
5、 可按下式计算： kJ/(k 式中为淀粉的比热容， kJ/(k；为淀粉浆中淀粉的含量 C.蒸汽用量 灭酶用的蒸汽量灭酶时需将液化液由90加热至100， 100 时 蒸 汽 的 为419kJ/ ， 那 么 灭 酶 用 的 蒸 汽 量 灭酶过程一般要求在20min 内使液化液由90加热至 100， 则蒸汽的高峰用量为 因此，液化过程的平均用蒸汽量为，每日 蒸汽平均用量为 30.3t/d，而高峰时用气量为 D.液化液的冷却水用量 液化、灭酶过程完成后，需将物料由100降温至65，假设 冷却水的进口温度是20，出水温度是58.7，那么需要的冷却水 用量即为： 24 / 34 每天的用水量为 2）液化液糖化过程的热量衡算 年产万吨赖氨酸的工厂，按前面的计算，日产含糖24%的糖液 281t，按相对密度1.09，其体积为，糖化操作的周 期是 30h，选用 100的糖化罐，装料75，生产上需要的糖化罐 只数为：，取用 5只罐 按生产上的流程使用板式换热器，使糖化液液化液冷却水用量：前面已算出液化液冷却水的用量是 216.3t/d 25 / 34 0.39=257.9Kw 室温为 20度， 轴径 d=(9.55*106Pk/0.2*N* 0.3=183mm A 5 主要设备及流程图 30 / 34 图二：主要发酵过程示意图 31 / 34 32 / 34 33 / 34