年產(chǎn)1萬噸檸檬酸的工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

黃石理工學(xué)院畢業(yè)論文緒論1.1檸檬酸的理化性質(zhì)檸檬酸是無色半透明晶體或白色結(jié)晶性粉末，無臭，有強(qiáng)烈的令人愉快的酸味，其在溫暖空氣中漸漸風(fēng)化，在潮濕空氣中有潮解性。根據(jù)結(jié)晶條件不同，它的結(jié)晶形態(tài)有無水檸檬酸和含結(jié)晶水檸檬酸。商品檸檬酸主要是無水檸檬酸(C6H8O7)和異檸檬酸(C6H8O7·H2O)。異檸檬酸由低溫(低于36.6℃)的水溶液中結(jié)晶析出，經(jīng)分離干燥后的產(chǎn)品，分子量210.14，熔點(diǎn)70—75℃，密度1.542。放置在干燥的空氣中，異檸檬酸中的結(jié)晶水會(huì)逸出風(fēng)化。無水檸檬酸是在高于36.6℃的水溶液中結(jié)晶析出的，分子量192.12，密度1.665。異檸檬酸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o水檸檬酸的臨界溫度為36.6士0.15℃。檸檬酸(citricacid)，學(xué)名2-羥基丙烷三羧酸，分子式C6H8O7。為無色透明斜方晶系晶體顆粒，或白色結(jié)晶性粉末。無臭，有很強(qiáng)的酸味，味閾值為0.0025%。在溫暖的空氣中漸漸風(fēng)化，在潮濕空氣中微有潮解性。檸檬酸易溶于水，能溶于乙醇，而不溶于乙醚、氯仿、苯、CS2、CCl4及脂肪酸。檸檬酸的分子結(jié)構(gòu)式如圖1-1。HCHC－COOHHO－HC－COOHCH2－COOH異檸檬酸HO－C－COOHCH2－COOHCH2－COOH檸檬酸 圖1-1檸檬酸的分子結(jié)構(gòu)式1.2檸檬酸的用途1.2.1檸檬酸在食品工業(yè)上的應(yīng)用檸檬酸被人們稱為第一食用酸味劑，在食品工業(yè)上被廣泛地用作酸味劑、增溶劑、緩沖劑、抗氧化劑、除腥脫臭劑、鰲合劑等，其具體用途不勝枚舉。它常用在飲料、果醬與果凍、糖果、冷凍食品、釀造酒、酸奶、脂肪和油、腌制品、罐頭食品和水果加工、豆制品和調(diào)味品等諸多領(lǐng)域。1.2.2檸檬酸在藥物、美容品、化妝品上的應(yīng)用檸檬酸普遍應(yīng)用于各種營養(yǎng)口服液，緩沖pH=3.5~4.5，維持活性配料的穩(wěn)定性，加強(qiáng)防腐劑的效果。檸檬酸糖漿是發(fā)熱糖漿是必?zé)嵬床挥们鍥鲲嬃?，具有矯味、清涼、解毒的功效。檸檬酸與水果香精和用，可賦予人們喜愛的香酸口感以掩蓋藥物的苦味，尤其是重要制劑，在液態(tài)配料中加入0.02%的檸檬酸可形成微量鐵和銅的絡(luò)合物，延緩活性配料的降解作用。在配制發(fā)蠟過程中用檸檬酸調(diào)節(jié)pH，在抗氧化劑體系中，作為金屬離子鰲合劑，都需要檸檬酸作為標(biāo)準(zhǔn)配料。1.2.3檸檬酸在工業(yè)上的應(yīng)用以檸檬酸為基礎(chǔ)的金屬凈化配方，能有效地去除黑色金屬和有色金屬的表面形成的氧化物。檸檬酸是高效鰲合清洗劑，對(duì)鈣、鎂、鐵、鉻、銅等污垢有效，廣泛用于各種金屬表面的清洗，洗后廢水可生物降解不污染環(huán)境。檸檬酸鈉能增加去污性能，在許多家用去垢劑產(chǎn)品中可加快生物降解，可作為磷酸鹽的代用品，大量應(yīng)用于洗衣粉、去垢劑之中，檸檬酸鈉與鋁硅酸鹽一起增強(qiáng)洗凈劑的清潔作用是很有效的。另外檸檬酸還可應(yīng)用于電鍍，紡織品，膠粘劑，石油井去除鐵拴，治理工業(yè)廢氣、廢水、回收金屬等方面。1.2.4檸檬酸鹽類、檸檬酸脂類的用途檸檬酸鹽類用于補(bǔ)充相應(yīng)的元素時(shí)，具有溶解度高、生理寬容性大、酸根可直接被人體或動(dòng)物體吸收代謝而無積留等優(yōu)點(diǎn)。檸檬酸亞鐵和檸檬酸鐵是補(bǔ)鐵劑，對(duì)機(jī)體的缺鐵性貧血或出血后貧血有特殊的療效，而且無收斂或刺激副作用，不會(huì)擾亂消化道的功能。檸檬酸鈉注射時(shí)與鉀鹽一樣，用于校正血、體液、尿液的酸度。檸檬酸鈉是著名的抗凝血?jiǎng)V泛應(yīng)用于輸血、血液和血漿保存以及制造人造代血漿和血制品加工工藝。檸檬酸鎂、檸檬酸銅、檸檬酸鎳等在工業(yè)和藥品等方面都有廣泛的用途。檸檬酸三甲酯是檸檬酸和甲醇酯化而成，溶解力強(qiáng)，耐油性和耐光性好，特別適用于涂料。乙酰檸檬酸三乙酯是無色油狀液體可用于制作食品包裝材料。檸檬酸的其他酯類在工業(yè)和食品等方面也有諸多應(yīng)用。1.3檸檬酸的生產(chǎn)方法目前生產(chǎn)檸檬酸的主要方法有水果提取法、化學(xué)合成法以及生物發(fā)酵法三種。國內(nèi)生產(chǎn)檸檬酸的廠家主要有安徽豐原生化股份有限公司、江蘇無錫羅氏中亞檸檬酸有限公司、安徽華源生物藥業(yè)有限公司、湖北黃石興華生化有限公司等近10家大型企業(yè)。年生產(chǎn)能力約為50萬噸，大部分企業(yè)使用的是生物發(fā)酵法。1.3.1水果提取法水果提取法是早期制取檸檬酸的方法，在發(fā)酵法未出現(xiàn)之前，持續(xù)了大約50年的時(shí)間。檸檬酸可以從檸檬、橙、橘子、蘋果等檸檬酸含量較高的水果中提取。該法是從未成熟的檸檬、柑橘等水果中壓榨出果汁，然后和石灰乳混合，生成檸檬酸鈣沉淀，再用硫酸處理，得到不含雜質(zhì)的檸檬酸溶液。鹽溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶即可得出檸檬酸產(chǎn)品。當(dāng)今，水果的生產(chǎn)已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，水果產(chǎn)量也隨之增加，并且比較集中，在考慮生態(tài)果園和綜合利用時(shí)，可以利用這種方法來提取檸檬酸。此法成本較高，不利于投入工業(yè)化生產(chǎn)。1.3.2化學(xué)合成法化學(xué)合成法使用的原料是丙酮，二氯丙酮或乙烯酮。以二氯丙酮為原料的技術(shù)路線如圖1-2所示。CCCl－CH2OHCl－CH2COOHCCl－CH2OHCl－CH2CNC=OCl－CH2Cl－CH2＋HCN＋H2O－NH3CNC－CH2OHNC－CH2COOHCHOOC－CH2OHHOOC－CH2COOH＋HCN－2HCl＋4H2O－NH3圖1-2用化學(xué)合成法制備檸檬酸的技術(shù)路線此法制取檸檬酸的工藝復(fù)雜，成本高，安全性低，很少使用。1.3.3生物發(fā)酵法檸檬酸的生物發(fā)酵法有多種發(fā)酵工藝，有固體表面發(fā)酵法，表面發(fā)酵法，深層發(fā)酵法，石油烴(正構(gòu)烷烴)發(fā)酵法等等，目前生物發(fā)酵法主要采用前三種方法為主。使用的主要原料有薯干，木薯，馬鈴薯，蜜糖，正烷烴等。還有用玉米的，小麥淀粉的水解液，制備葡萄糖的母液等均可生產(chǎn)檸檬酸。無論使用何種微生物，也無論采用哪一種發(fā)酵方法，檸檬酸發(fā)酵都是好氣性的，即檸檬酸發(fā)酵是好氧發(fā)酵。①表面發(fā)酵法，此法又稱淺層發(fā)酵法。它是利用生長在液態(tài)培養(yǎng)基表面的微生物的代謝作用，將可發(fā)酵性原料轉(zhuǎn)化為檸檬酸。這種工藝出現(xiàn)最早，它在1923年首先由美國Chas.Pfizer公司實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，至今工業(yè)上仍然沿用，主要用于糖蜜原料的發(fā)酵。其工藝過程為：將原料先放入煮沸鍋內(nèi)加水煮沸，依次加黃血鹽和ETDA二鈉鹽煮沸滅菌，再用無菌水配成培養(yǎng)基液，加入適量的硫酸銨、磷酸二氫鉀作為氮源和營養(yǎng)鹽，將培養(yǎng)基液在45~50℃下送入發(fā)酵室內(nèi)裝入淺底的鋁盤或不銹鋼盤中，干孢子接入黑曲霉干孢，發(fā)酵；過濾掉菌絲后將發(fā)酵液中和、酸解、凈化、濃縮、結(jié)晶等后處理而得檸檬酸。該方法具有設(shè)備簡單，投資少投產(chǎn)快，操作簡單，能耗低；原料粗放，產(chǎn)酸濃度高等優(yōu)點(diǎn)。但也有占地面積大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，發(fā)酵時(shí)間長，菌體生成量影響產(chǎn)酸率等缺點(diǎn)。②固體發(fā)酵法也屬淺盤發(fā)酵法的一種，是將固體原料與曲霉菌絲體混合，經(jīng)過微生物的代謝活動(dòng)，將原料中的可發(fā)酵成分轉(zhuǎn)化為檸檬酸。此法雖然較落后，但可利用薯渣等固體原料進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵后的殘?jiān)钥勺鳛轱暳稀２捎霉腆w發(fā)酵所用儀器設(shè)備簡單，投資少，操作簡便，原料粗放，發(fā)酵時(shí)間短，但其占地面積大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，產(chǎn)酸率及提取率低，副產(chǎn)物多。因?yàn)樵摲ㄓ幸恍﹥?yōu)點(diǎn)，故有存在的價(jià)值。③深層發(fā)酵法和表面發(fā)酵的基本原理相似，只是發(fā)酵過程發(fā)生在密閉的大型發(fā)酵罐內(nèi)，菌體的生長分散在整個(gè)液體介質(zhì)內(nèi)。深層發(fā)酵的關(guān)鍵設(shè)備是發(fā)酵罐。發(fā)酵罐通常由罐體、攪拌、冷卻裝置和空氣分布器等組成。配制好的發(fā)酵原料經(jīng)滅菌、冷卻后，將培養(yǎng)的優(yōu)育菌種先接種于種子罐，再轉(zhuǎn)移至發(fā)酵罐。發(fā)酵期間罐內(nèi)始終通入無菌空氣，以增加培養(yǎng)基內(nèi)的溶解氧，注意控制發(fā)酵溫度、pH、通氣量及攪拌速度，維持菌體的生長。該方法的優(yōu)點(diǎn)是：發(fā)酵體系為均一的液體，傳熱傳質(zhì)良好；設(shè)備占地面積小，生產(chǎn)規(guī)模大；發(fā)酵速率高，時(shí)間短；產(chǎn)酸率高，菌體生成量小，原材料消耗低；便于機(jī)械化操作；發(fā)酵副產(chǎn)物少，產(chǎn)品得率高，產(chǎn)品質(zhì)量高等，從而使其成為當(dāng)今世界生產(chǎn)檸檬酸的最主要的方法。④石油烴（正構(gòu)烷烴）發(fā)酵法采用解脂覆膜孢酵母為菌種，以石油為原料發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸是基于分解長鏈烷烴的能力，先通過一端氧化產(chǎn)生長鏈脂肪酸，誘發(fā)子鏈打開，借β-氧化或ω-氧化作用成為短鏈脂肪酸，然后進(jìn)入三羧酸循環(huán)產(chǎn)生檸檬酸，反應(yīng)歷程如下：C16H34+0.5O2+H2O→C16H32O2+2H2C16H32O2+16H2O+ATP→8C2H4O2+14H2+AMP+2Pi3C2H4O2+H2O→C6H8O7+3H21.4我國檸檬酸工業(yè)的發(fā)展歷程1.4.1菌種選育屢結(jié)碩果優(yōu)良的菌種對(duì)檸檬酸發(fā)酵起著決定性的作用，我國在菌種選育方面的研究非?；钴S，近二十年來不斷有新的菌種面世，使我國的檸檬酸發(fā)酵達(dá)到世界先進(jìn)水平，對(duì)總糖轉(zhuǎn)化率最高已達(dá)97.28%。20世紀(jì)70年代，上海工微所以酒精生產(chǎn)上所用的固體曲菌種宇佐美曲霉為出發(fā)菌，經(jīng)60Co-γ射線及氮芥誘變處理，以薯干為原料進(jìn)行檸檬酸菌種篩選，獲得我國第一代檸檬酸生產(chǎn)菌——宇佐美曲霉N558，N558產(chǎn)酸水平6～7%，轉(zhuǎn)化率70～80%，周期120小時(shí)。采用在篩選平板培養(yǎng)基之中添加10%檸檬酸的方法，從土壤中篩選出野生黑曲霉628，經(jīng)60Co-γ射線8～10萬倫輻射之后，通過常規(guī)的變色平板即在平板之中加入0.04%的溴酚藍(lán)，采用比較顯色圈和菌落的直徑等方法，選育出了黑曲霉D353，此菌種發(fā)酵產(chǎn)酸8～9%，轉(zhuǎn)化率80～90%，周期96～120小時(shí)。朱享政等為了將3008用于葡萄糖母液發(fā)酵，又進(jìn)行了連續(xù)誘變，即用硫酸二乙酯（EDS）處理后再經(jīng)Co60-γ射線輻照，根據(jù)檸檬酸高產(chǎn)菌株不產(chǎn)孢子和菌球較小的經(jīng)驗(yàn)，篩選出了Co827菌種。Co827是我國檸檬酸發(fā)酵史上最重要的菌種之一，一直沿用至今，發(fā)酵產(chǎn)酸13%～14%，轉(zhuǎn)化率95%以上，發(fā)酵周期64小時(shí)。1.4.2因地制宜調(diào)整原料結(jié)構(gòu)目前工業(yè)上使用的原料主要有以下幾種：薯類：甘薯、木薯、馬鈴薯、甘薯干、木薯干、馬鈴薯干、薯渣谷類：玉米、小麥或小麥面粉、大米淀粉：各種谷類、薯類等加工成的淀粉糖類：蔗糖、甜菜糖及其糖蜜，由淀粉水解而得到的各種單糖、雙糖1.4.3裝備情況大為改觀設(shè)備趨于大型化、連續(xù)化、自動(dòng)化。最大的噴環(huán)式好氧發(fā)酵罐的容積已達(dá)400m3，各種形式的帶式過濾機(jī)已廣泛應(yīng)用，多效蒸發(fā)、連續(xù)結(jié)晶設(shè)備已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。工藝控制水平大幅提高，多數(shù)工廠已建立了自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)和完善的計(jì)量網(wǎng)絡(luò)。1.4.4提取工藝取得突破性進(jìn)展傳統(tǒng)的鈣鹽提取法，勞動(dòng)強(qiáng)度大，消耗大量的化學(xué)品，并產(chǎn)生大量的硫酸鈣廢渣，對(duì)環(huán)境造成污染，收率低，影響產(chǎn)品質(zhì)量，形成巨大的成本開支，制約了檸檬酸行業(yè)的發(fā)展。取代鈣鹽法的檸檬酸提取新工藝已取得初步成功。中科院生態(tài)環(huán)境研究中心秦濤等研究成功了連續(xù)色譜離交工藝，1998年在安徽皁陽制藥廠建成了2000噸/年生產(chǎn)線。2總體工藝方案2.1引言目前，在國內(nèi)外檸檬酸生產(chǎn)技術(shù)路線中液體深層發(fā)酵、鈣鹽提取技術(shù)仍是檸檬酸工業(yè)生產(chǎn)中的主導(dǎo)工藝路線。隨著生物工程及其下游技術(shù)的發(fā)展，精料、高糖發(fā)酵正成為檸檬酸發(fā)酵工藝的發(fā)展趨勢(shì)，萃取工藝及色譜(樹脂)分離技術(shù)也在檸檬酸提取精制工藝中得到進(jìn)一步的研究和發(fā)展。就目前檸檬酸發(fā)酵技術(shù)情況看，以玉米為原料的檸檬酸精料發(fā)酵已在國內(nèi)得到較廣泛的應(yīng)用。玉米原料經(jīng)初步的脫胚后，磨粉液化制成發(fā)酵精料，使后續(xù)產(chǎn)品回收率提高近5個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)為精料高糖發(fā)酵打下了較好的開發(fā)基礎(chǔ)。另一方面，玉米處理的糖渣及胚芽等副產(chǎn)品收入又降低了玉米原料的成本。在本設(shè)計(jì)中，原料處理及發(fā)酵工藝的確定，既要結(jié)合當(dāng)?shù)卦咸匦裕惨紤]甲方已有的技術(shù)實(shí)力，使其生產(chǎn)技術(shù)路線不僅適應(yīng)以薯干為原料的生產(chǎn)需要，也滿足以玉米作為精制原料生產(chǎn)的要求。因而采用了玉米干法脫胚粉碎或薯干直接粉碎調(diào)漿、液化(玉米液化漿)壓濾、低壓連續(xù)噴射滅菌，液體深層發(fā)酵的工藝路線。在提取精制工藝方面，溶媒法生產(chǎn)工藝因其生產(chǎn)技術(shù)、溶媒回收、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)品的市場(chǎng)接受關(guān)念等多方因素，一直未形成大的工業(yè)生產(chǎn)方式，而色譜(樹脂)分離技術(shù)卻有一定發(fā)展。從MESSO公司與美國ASTU公司對(duì)中國檸檬酸工程的技術(shù)報(bào)價(jià)資料看，利用ReillexHP樹脂，采用ISEP連續(xù)法分離檸檬酸，在產(chǎn)品達(dá)標(biāo)的情況下，具有生產(chǎn)成本低、三廢排放少、生產(chǎn)過程簡化等優(yōu)勢(shì)，但該裝置對(duì)醪液中的殘?zhí)?、膠體、蛋白質(zhì)等有機(jī)雜質(zhì)及陰陽離子等有一定限制，對(duì)檸檬酸發(fā)酵醪液特性及預(yù)處理工藝有較高要求，其“可操作性必需通過現(xiàn)場(chǎng)使用原始發(fā)酵醪液試驗(yàn)后，方可得到證實(shí)。”由于上述原因，并結(jié)合本設(shè)計(jì)多方面的具體情況，本著工藝合理先進(jìn)的原則,在本工程提取工藝中仍確定采用鈣鹽提取的總體工藝方案。且在中和工藝上,結(jié)合原料特點(diǎn)、水資源狀況、污水排量及產(chǎn)品收率等情況,在考慮機(jī)械輸送、負(fù)壓除塵、螺旋無級(jí)變頻投料的前提下選用干法中和工藝。在后續(xù)工序上則以目前國內(nèi)外普遍采用的離交純化、蒸發(fā)結(jié)晶、分離干燥為其基本工藝過程。在生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制方面，以經(jīng)濟(jì)可靠為原則，利用醫(yī)用抗生素大型發(fā)酵系統(tǒng)微機(jī)控制技術(shù)，結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)發(fā)酵溫度、PH值、罐壓、通風(fēng)量及機(jī)械運(yùn)行狀況實(shí)施微機(jī)監(jiān)控管理；對(duì)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的蒸汽流量、罐溫、罐壓(真空度)、物料回流量等實(shí)行自動(dòng)控制，從而使工程整體技術(shù)裝備從硬件到軟件，都上升到一個(gè)新的技術(shù)水平。綜上所述，在本設(shè)計(jì)中，“工藝合理、成熟，設(shè)備先進(jìn)、適用，投資成本低”是我們確定生產(chǎn)技術(shù)方案中應(yīng)當(dāng)遵循的最基本原則。根據(jù)這一原則，確定本設(shè)計(jì)在原料處理以后的工藝流程如圖2-1所示。圖2-1檸檬酸的生產(chǎn)工藝流程圖由圖2-1可見，其生產(chǎn)工藝的基本過程是：——在接收糖漿后，根據(jù)糖漿組成作適當(dāng)?shù)奶幚砘蚺渲?，配成發(fā)酵原料，進(jìn)行連續(xù)殺菌并冷卻后，進(jìn)入發(fā)酵罐加入菌種及凈化壓縮空氣進(jìn)行發(fā)酵；——發(fā)酵液經(jīng)升溫、過濾處理后，進(jìn)入中和罐加CaCO3中和處理；——再經(jīng)過過濾洗滌，得到檸檬酸鈣固體，送入酸解罐，再加H2SO4酸解，并加入活性炭脫色；——然后，通過帶式過濾機(jī)過濾、酸解過濾，除去CaSO4及廢炭；——酸解過濾液經(jīng)離子交換處理后，進(jìn)行蒸發(fā)、濃縮，再進(jìn)行結(jié)晶；——結(jié)晶后，用離心機(jī)進(jìn)行固液分離，對(duì)得到的濕檸檬酸晶體進(jìn)行干燥與篩選，最后得到成品的檸檬酸。2.2原料及其處理2.2.1原料目前，國內(nèi)外生產(chǎn)檸檬酸的基本原料分為兩類：淀粉類與糖蜜類。關(guān)于淀粉類原料，過去，我國長期僅僅使用各種薯干，如：馬鈴薯、甘薯、木薯等，技術(shù)比較成熟。此次1萬噸／年檸檬酸項(xiàng)目的工藝設(shè)計(jì)擬以薯干作為主要原料。2.2.2原料的處理在本設(shè)計(jì)中，對(duì)原料的基本處理工藝方法是：采用薯干直接粉碎調(diào)漿、液化、(玉米液化漿)壓濾。結(jié)合一些實(shí)際條件，原料的處理由備料車間來完成。①原料的運(yùn)輸與貯存薯干原料，由汽車運(yùn)至廠區(qū)，經(jīng)過計(jì)量后，按包裝形式的不同(袋裝或散裝)，暫存于平倉中。存于平倉中的薯干,采用平倉散裝(或者袋裝)貯存輸送設(shè)備，輸送到備料車間內(nèi)。②原料的處理根據(jù)發(fā)酵的要求，對(duì)兩種不同的原料分別處理：——對(duì)薯干原料，采用直接粉碎、磨粉、調(diào)漿、液化、連續(xù)滅菌的處理方法；以薯干原料生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)我國薯干粗料的特征，發(fā)酵工藝要求將薯干從平倉運(yùn)至備料車間，經(jīng)過磁選裝置除去原料中含鐵雜質(zhì)，以保護(hù)設(shè)備。然后進(jìn)入粗粉碎機(jī)，將薯干先軋成1—3cm大小的小塊，以提高磨粉機(jī)的效率，便于物料的輸送。粗碎后，由斗式提升機(jī)提送至中間粉倉，由粉倉落入磨粉機(jī)粉碎，粉碎后進(jìn)入粉倉再經(jīng)計(jì)量送至配料罐。配料罐內(nèi)加水調(diào)漿，同時(shí)加入一淀粉酶升溫液化。液化完成后送至連消裝置連續(xù)滅菌，再送至發(fā)酵車間。2.3發(fā)酵及醪液處理工藝2.3.1工藝與工程根據(jù)總體工藝技術(shù)路線，采用好氣液體深層發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)檸檬酸，成熟醪經(jīng)處理過濾后，為后續(xù)工藝提供符合要求的清潔醪液。設(shè)計(jì)由發(fā)酵車間來完成發(fā)酵工藝，壓濾車間完成醪液處理工藝。2.3.2流程簡介發(fā)酵及醪液處理工藝流程，見圖2-2。圖2-2檸檬酸液體深層發(fā)酵及醪液過濾工藝流程現(xiàn)在結(jié)合圖2-2，對(duì)發(fā)酵及醪液處理工藝的基本過程作一簡介。2.3.3發(fā)酵工序由備料車間提供的經(jīng)連續(xù)滅菌并冷卻的料液，通過滅菌管道泵入已空消滅菌待料的發(fā)酵罐(或種子罐)，通過差壓法或零磅火焰倒種法，接入已培養(yǎng)好的檸檬酸菌種，在通風(fēng)、攪拌情況下，進(jìn)行發(fā)酵或培養(yǎng)。在發(fā)酵培養(yǎng)過程中，對(duì)罐溫、罐壓、通風(fēng)量、攪拌轉(zhuǎn)速等實(shí)行連續(xù)記錄監(jiān)控，并定期檢測(cè)原糖消耗情況、菌種生長狀態(tài)、ph值、泡沫等變化情況。根據(jù)發(fā)酵的工藝特性要求，及時(shí)調(diào)整控制發(fā)酵工藝過程，以獲得最佳工藝產(chǎn)酸率或種罐菌種活力，一般經(jīng)65小時(shí)(種罐約28小時(shí))培養(yǎng)，大罐在殘?zhí)侵笜?biāo)、產(chǎn)酸情況達(dá)到放罐條件即可放罐：種罐菌種活力及菌群數(shù)量達(dá)標(biāo)后，即可移種。在發(fā)酵或培種過程的定期檢測(cè)中，若發(fā)現(xiàn)異常情況，如染菌等，應(yīng)針對(duì)具體情況及時(shí)處理，對(duì)中、前期染菌，可加大種量形成主菌群生長優(yōu)勢(shì)，或及時(shí)罐實(shí)消，補(bǔ)入適當(dāng)營養(yǎng)源重新接種發(fā)酵；后期時(shí)可加強(qiáng)監(jiān)控，提前放罐；對(duì)倒罐等應(yīng)予滅菌排放處理，并認(rèn)真查找原因，進(jìn)一步強(qiáng)化滅菌操作中的各個(gè)環(huán)節(jié)。2.3.4醪液處理工序檸檬酸發(fā)酵完成后，應(yīng)即時(shí)進(jìn)行熱處理，以滅活發(fā)酵，絮凝蛋白、提高收率，本工藝中為提高設(shè)備利用率，增設(shè)醪液貯罐，通過熱交換器，及時(shí)將醪液加熱至80℃后進(jìn)入醪液熱貯罐，再經(jīng)泵壓入過濾機(jī)，除掉固形物及菌體殘?jiān)?，將清醪液泵入下道工序?.4粗提與精制工藝2.4.1工藝與工程根據(jù)總體工藝方案，確定本工序的生產(chǎn)方法為：鈣鹽干法提取工藝，即檸檬酸清醪液經(jīng)CaCO3，干法中和、帶式過濾機(jī)過濾、濃硫酸酸解、離交純化、連續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶、離心干燥工藝。這些工藝合起來統(tǒng)稱為粗提與精制工藝。提取工段所要完成的工藝是：中和及其過濾，酸解及其過濾；精制工段所要完成的工藝是：離子交換、脫色、蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、干燥及包裝。2.4.2流程圖簡介粗提、精制的工藝流程分別見圖2-3與圖2-4圖2-3檸檬酸提取工藝流程2.4.3提取工段見圖2-3。由壓濾工段送來的檸檬酸清醪液泵人中和罐，在80℃下進(jìn)行中和。碳酸鈣經(jīng)密閉的輸送機(jī)送入車間，經(jīng)無級(jí)調(diào)速下料螺旋分散投入中和罐，以防止局部濃度過高，使中和沉淀反應(yīng)均勻，經(jīng)終點(diǎn)檢測(cè)合格后，將檸檬酸鈣懸浮液排入帶式過濾機(jī)中，將固體檸檬酸鈣從懸浮液中分離出來，為滿足玉米原料及薯干原料生產(chǎn)工藝的雙重要求，中和帶式過濾機(jī)用特定的加長、強(qiáng)洗型，生產(chǎn)原料操作靈活，以確保粗原料生產(chǎn)時(shí)的中和洗糖要求及成品易碳的指標(biāo)控制，要求并使中和廢水經(jīng)分流至污水處理站。分離后的檸檬酸鈣經(jīng)卸料螺旋送至酸解桶中，由熱水或酸解液調(diào)漿，濃硫酸由酸堿站泵入，再計(jì)量到酸堿桶中與檸檬酸鈣在80℃下生成硫酸鈣與檸檬酸的懸濁液送入酸解帶式過濾機(jī)進(jìn)行過濾，清洗液即稀酸解液收集用于調(diào)漿，硫酸鈣運(yùn)至渣場(chǎng)綜合利用，檸檬酸酸解送精制工段。2.4.4精制工段圖2-4檸檬酸精制成品工藝流程——離子交換與脫色檸檬酸液從暫貯灌中泵送離交純化工序，經(jīng)由陽離于交換塔，陰離子交換塔和活性炭脫色塔，離交脫色除去色澤及影響成品質(zhì)量加速設(shè)備腐蝕的陰陽離子，陰陽樹脂需經(jīng)過酸洗、堿洗再生處理，離交后的檸檬酸精制母液送入蒸發(fā)工序?！舭l(fā)與結(jié)晶在提純?nèi)芤哼M(jìn)入蒸發(fā)部分前，通過精過濾器除去清液中的微小樹脂顆粒。精濾后的溶液經(jīng)熱交換器預(yù)熱后送至雙效真空濃縮器經(jīng)濃縮至特定濃度后，轉(zhuǎn)入真空結(jié)晶器，或者低溫結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶。以確定產(chǎn)品(一水產(chǎn)品或無水產(chǎn)品)，再經(jīng)分離將檸檬酸晶粒從液相中分離出來，液相(母液)在分離后分別放至各級(jí)母液貯罐，根據(jù)其雜質(zhì)離交濃度情況，送往重新蒸發(fā)式回流到前工序處理提純，晶體送往干燥機(jī)?！稍锱c包裝從離心機(jī)分離出來的濕檸檬酸晶粒被送到流化床干燥器，根據(jù)生產(chǎn)品種控制干燥空氣、溫度及冷卻空氣量進(jìn)行干燥，排空經(jīng)濕式旋風(fēng)分離器處理排放，干燥后的檸檬酸晶粒通過傳送裝置運(yùn)到篩選機(jī)，不合格顆粒被篩分出來，溶解后返回到結(jié)晶系統(tǒng)，檸檬酸成品進(jìn)行定量、包裝，存放。2.4.5設(shè)備選型中和工序過濾設(shè)備，是控制本工序工藝成品質(zhì)量及設(shè)備連續(xù)化、大型化的關(guān)鍵所在。目前國內(nèi)小型生產(chǎn)廠家，多采用生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度大、占地大、間隔式的抽濾捅式過濾翻盤，少數(shù)中大型廠引進(jìn)了轉(zhuǎn)鼓式真空帶式過濾機(jī)。結(jié)合我院在檸檬酸中和過濾技術(shù)上的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)薯干原料工藝的中和過濾設(shè)備進(jìn)行了改造，對(duì)現(xiàn)有國產(chǎn)DI型帶式過濾機(jī)提出其特定的技術(shù)定貨要求，用加長、強(qiáng)制洗滌型機(jī)組，即可達(dá)到成品質(zhì)量的易碳精制要求，又可使設(shè)備實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、大型化，使本工序整體技術(shù)水平接近國際先進(jìn)水平，在離交工序上，采用國產(chǎn)離交設(shè)備硬件，并在可能的情況下可考慮引進(jìn)國際先進(jìn)的陰離子交換樹脂，以進(jìn)一步提高后續(xù)設(shè)備的整體選型及技術(shù)裝備水平。目前各類連續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備在我國輕工、化工已有廣泛應(yīng)用，但在我國檸檬酸行業(yè)多數(shù)連續(xù)式蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備均為引進(jìn)生產(chǎn)成套設(shè)施，多數(shù)中小型企業(yè)仍在采用外環(huán)式石墨蒸發(fā)器。本工程擬采用連續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，并建議本期工程引進(jìn)國外先進(jìn)的蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，使本期工程達(dá)到國際先進(jìn)水平。2.5工程設(shè)計(jì)方案根據(jù)上述基本工藝流程，確定本項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)方案如下。2.5.1全廠項(xiàng)目組成——主要生產(chǎn)工程：備料車間、發(fā)酵車間、壓濾車間、粗提與精制車間；——輔助生產(chǎn)工程：玉米筒倉、原料平倉、成品倉庫、濾餅干燥及倉庫、碳酸鈣倉庫、酸堿站、地泵房、水泵房(含清水池及循環(huán)水池)；——公用工程：變配電站、空壓站、冷凍站、污水處理站、蒸汽減壓系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、鍋爐房、機(jī)修間；——廠區(qū)工程：總圖工程(廠區(qū)排水、道路、照明、綠化、門房、圍墻、外管外線等)；——其他工程：綜合辦公樓、科研辦公樓、汽車庫、辦公室、浴池。2.5.2產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品質(zhì)量符合英國藥典BP93標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)需要可以達(dá)到美國USP23版，和中國GB8269／T--1998標(biāo)準(zhǔn)的要求。3發(fā)酵罐的工藝設(shè)計(jì)3.1物料衡算3.1.1日產(chǎn)量的計(jì)算假設(shè)每年生產(chǎn)天數(shù)為300天，則每天生產(chǎn)的檸檬酸量為10000/300=33.4t3.1.2原料消耗計(jì)算①薯干原料消耗計(jì)算薯干原料含淀粉65%，水分13%淀粉原料生產(chǎn)檸檬酸的總化學(xué)方程式為糖化：()n+n→n)16218180發(fā)酵：2+3→2+4180*296*319272*4則產(chǎn)生1000kg檸檬酸需要的淀粉量為：1000=844kg總原料消耗為：=12985t每天原料消耗：12985/300=43.3t②α-淀粉酶消耗量應(yīng)用酶活力為2000u/g的α-淀粉酶使淀粉液化，促進(jìn)糊化，可減少蒸汽消耗，α-淀粉酶用量按8u/g原料計(jì)算，酶用量為：=5.194kg3.1.3糖化酶的消耗設(shè)所用糖化酶的活力為2000u/g，使用量為150u/g原料，則糖化酶消耗量為：=97.39kg3.1.4蒸煮醪量的計(jì)算根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，淀粉原料連續(xù)蒸煮的粉料加水比例為1：3，故粉漿量為：12985（1+3）=5194kg假定用罐式連續(xù)蒸煮工藝，混合后粉漿溫度為50,應(yīng)用噴射液化器使粉漿迅速升溫至88，然后進(jìn)入罐式連續(xù)液化器液化，，在經(jīng)115高溫滅酶后在真空冷卻器中閃急蒸發(fā)冷卻至63后入糖化罐，薯干干物質(zhì)含量為87%，則其比熱容為：c=4.18（1-0.787%）=1.63KJ/(kg·k)粉漿干物質(zhì)濃度為：B=87/（4×100）=21.8%蒸煮醪比熱容為：c=Bc+（1.0-B）=21.8%×1.63+（1-21.8%）×4.18=3.62[KJ/(kg·K)]為水的比熱容[KJ/(kg·K)]假設(shè)蒸煮醪的比熱容在整個(gè)蒸煮過程中維持不變，則經(jīng)噴射液化器加熱后蒸煮醪量為：5194+=5494.1×Kg其中，2748.9為經(jīng)噴射液化器加熱加熱蒸汽的焓kJ/K經(jīng)第二液化維持罐出來的蒸煮醪量為：5494.1×-=5224.7×Kg其中，2288.3為第二液化維持罐的溫度為84下飽和蒸汽的汽化潛熱（kJ/K）經(jīng)噴射混合加熱器后的蒸煮醪量為：5224.7×+=5483.2×Kg其中，115為滅酶溫度。經(jīng)器液分離后的蒸煮醪量為：5483.2×-=5773.7×Kg其中，2245為104.3下飽和蒸汽的汽化潛熱kJ/K。經(jīng)真空冷卻器后最終蒸煮醪量為：5773.7×-=5406.5×Kg其中，2352為真空冷卻溫度為63下的飽和蒸汽的汽化潛熱kJ/K3.2工藝計(jì)算3.2.1發(fā)酵容積的確定隨著科學(xué)的發(fā)展，生產(chǎn)發(fā)酵罐的廠家越來越多，現(xiàn)在有的發(fā)酵罐容量系列如5，10，20，50，60，75，100，200，500等等。一般來說單罐容量越大，經(jīng)濟(jì)性能越好，但風(fēng)險(xiǎn)也越大，要求技術(shù)管理水平也越高。本設(shè)計(jì)由于產(chǎn)量大，采用50規(guī)格罐體。3.2.2生產(chǎn)能力的計(jì)算現(xiàn)在每天生產(chǎn)33.4t檸檬酸，檸檬酸的發(fā)酵周期為55h（包括發(fā)酵罐的清洗、滅菌、進(jìn)出物料等輔助操作時(shí)間）。每天需消耗薯干43.3t，每天需要料液量為43.3100/22=196.8t設(shè)料液密度，則每天需料液體積為設(shè)發(fā)酵罐的填充系數(shù)為=0.75,則每天需要發(fā)酵罐的總?cè)莘e為3.2.3發(fā)酵罐個(gè)數(shù)的確定查表！知公稱容量為20的發(fā)酵罐，總?cè)莘e為22.6，則(個(gè))式中:=設(shè)備的操作臺(tái)數(shù)（不含備用）=裝料高度系數(shù)=設(shè)備的每一個(gè)操作周期（h）=罐的全體積=每天需要發(fā)酵罐的總?cè)莘e故取公稱容積20發(fā)酵罐27個(gè)3.2.4發(fā)酵罐幾何尺寸的確定:標(biāo)準(zhǔn)式發(fā)酵罐的筒體高度和直徑比:D<1.2m時(shí)，一般1.75~2D>1.2m時(shí)，2~3確定發(fā)酵罐直徑和高度發(fā)酵罐的容量一般指圓筒體的體積加橢園形底的體積。===≈(H=2D)式中:=發(fā)酵罐公稱容量=筒體體積=橢園底體積h1=橢園直邊高度m可以近似按下式計(jì)算:=∴=+取H=2D則=+=D==選D=2.6m則H=2D=5.2m3.3冷卻面積的計(jì)算為了發(fā)酵在最旺盛、微生物消耗基質(zhì)最多以及環(huán)境氣溫最高時(shí)也能冷卻下來，必須按發(fā)酵熱高峰、一年中最熱的半個(gè)月的氣溫下，冷卻水可能達(dá)到最高溫度的惡劣條件下，設(shè)計(jì)了冷卻面積。計(jì)算冷卻面積使用牛頓轉(zhuǎn)熱定律公式，即：發(fā)酵過程的熱量計(jì)算有很多方法，但在工程計(jì)算時(shí)更可靠的方法，仍然是實(shí)際測(cè)得的每1發(fā)酵液在每小時(shí)傳給冷卻器的最大熱量；對(duì)檸檬酸的發(fā)酵，每1發(fā)酵液在每小時(shí)傳給冷卻器的最大熱量大約為3.826000kJ/（）。本設(shè)計(jì)采用豎式列管換熱器，取經(jīng)驗(yàn)值K=4.18500kJ/（）。平均溫差：3838℃38℃代入℃對(duì)公稱容量20的發(fā)酵罐，平均每天27罐，每罐實(shí)際用量為（）換熱面積為（）3.3.1攪拌器的設(shè)計(jì)機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐有三種型式，可根據(jù)發(fā)酵特點(diǎn)、基質(zhì)及菌體特性選用。由于檸檬發(fā)酵有中間補(bǔ)料操作，對(duì)混合要求較高，因此選用六彎葉機(jī)械攪拌器。該攪拌器的各部件尺寸與罐徑D有一定的比例關(guān)系，現(xiàn)將主要尺寸進(jìn)行計(jì)算攪拌葉徑取葉寬弧長底距盤徑葉弦長葉距彎葉板厚取兩檔攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速可根據(jù)20罐，攪拌直徑為0.77m，轉(zhuǎn)速，以等為基準(zhǔn)放大求得：（）（1）計(jì)算式中——攪拌器直徑，=0.87mN——攪拌器轉(zhuǎn)速，——醪液密度，——醪液沾度，將數(shù)據(jù)代入上述式子：，視為湍流，則攪拌功率準(zhǔn)數(shù)（2）計(jì)算不通氣時(shí)的攪拌軸功率：式中——在湍流攪拌狀態(tài)時(shí)其值為常數(shù)4.7N——攪拌轉(zhuǎn)速，——攪拌器直徑，——醪液密度，代入上式得兩檔攪拌（3）計(jì)算不通氣時(shí)的攪拌軸功率：式中——不通風(fēng)時(shí)攪拌軸功率（KW）——軸轉(zhuǎn)速，——將攪拌直徑cm，——通風(fēng)量ml/min，設(shè)通風(fēng)比為vvm=0.11~0.18，取低限，如通風(fēng)量變大，會(huì)小，為安全。取0.13；則代入上式：（4）求電機(jī)功率:采用三角帶傳動(dòng)；滾動(dòng)軸承；滑動(dòng)軸承；端面密封增加的功率為1%；代入公式數(shù)值得：3.3.2設(shè)備結(jié)構(gòu)的布置方案（1）空氣分布器對(duì)于好氣發(fā)酵罐，分布器主要有兩種形式，即：多孔（管）式和單管式。本設(shè)計(jì)采用通風(fēng)量大的發(fā)酵罐，則使用單管進(jìn)風(fēng)，由于進(jìn)風(fēng)速度高，又有渦輪板，葉輪打碎、溶氧沒有問題（2）擋板擋板作用是加強(qiáng)攪拌強(qiáng)度，促進(jìn)液體上下翻動(dòng)和控制流型，防止產(chǎn)生渦旋而降低混合與溶氧效果，本罐由于采用蛇管冷卻，可減少泡沫，可將擋板上沿略低于正常液面，利用攪拌在液面上形成的渦旋消泡，故可本罐可不設(shè)擋板。（3）密封方式隨著技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械密封已在發(fā)酵行業(yè)普遍采用，本罐采用雙面機(jī)械密封方式，處理罐與軸的動(dòng)靜問題。3.3.3冷卻管的布置由于本罐體積較大，用夾套裝置冷卻，比表面積小，冷卻效果差，不能滿足生產(chǎn)要求，應(yīng)采用管式冷卻方式，但列式罐容易清洗，但耗水量大，現(xiàn)在大多采用蛇形管冷卻方式，但清洗困難，綜合各方面因素，本罐采用蛇形管冷卻。求最高熱負(fù)荷下的耗水量W：式中——每立方米醪液在發(fā)酵最旺盛時(shí)，一小時(shí)發(fā)熱量與醪液總體積的乘積：=——冷卻水比熱容，——冷卻水終溫，℃——冷卻水初溫，℃將各值代入上式冷卻水體積流量為，取冷卻管在豎直蛇管中流速為，根據(jù)流體力學(xué)方程，冷卻管總截面積為：=式中W——冷卻水體積流量，——冷卻水流速，=代入上式：進(jìn)水總管直徑=0.138m（2）冷卻管組數(shù)和管徑設(shè)冷卻管總表面積，管徑，組數(shù)為n，則：豎直蛇管的組數(shù)n，根據(jù)罐的大小一般選取3，4，6，8，12……組等，通常每組管不超過6圈；管子與罐壁的最小距離應(yīng)大于100mm，主要考慮便于安裝、清洗和良好的換傳熱?，F(xiàn)根據(jù)本罐情況，取n=8，求管徑。由上式得；查金屬材料表選取633.5無縫管，，，認(rèn)為可滿足要求，?，F(xiàn)取豎蛇管圈端部U型彎管曲徑為250mm，則兩直管距離為500mm，兩端彎管總長度：（3）冷卻管總長度L計(jì)算：由前知冷卻管總面積；現(xiàn)取無縫鋼管633.5，每米長冷卻面積為，則：冷卻管占有的體積（4）每組管長和管組高度另需連接管8m：m可排豎直蛇管的高度，設(shè)為靜液面高度，下部可伸入封頭250mm。設(shè)發(fā)酵罐內(nèi)附件占有體積為0.5，則：總占有體積為=7.3+0.112+0.5=7.91（5）每組管子的圈數(shù)現(xiàn)取管間距為2.5=,豎蛇管與罐壁最小距離為0.15m，，則計(jì)算出與攪拌器的距離在允許范圍內(nèi)（不小于200mm）（6）校核布置后冷卻管的實(shí)際傳熱面積而前有，＞F，可滿足要求。4環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)4.1環(huán)境保護(hù)環(huán)境是人類賴以生存與發(fā)展的終極物質(zhì)來源，同時(shí)還承受著人類活動(dòng)所產(chǎn)生的廢棄物的種種作用。對(duì)廢氣、廢水與廢渣的控制和治理，必須從生產(chǎn)的源頭上控制和預(yù)防，從產(chǎn)品的開發(fā)、工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的等方面統(tǒng)籌考慮。三廢的控制應(yīng)按照減少污染源、排放物循環(huán)、排放物的治理和排放等四個(gè)優(yōu)先級(jí)考慮。4.1.1廢氣處理ISO對(duì)空氣污染定義為：通常指由于人類活動(dòng)和自然過程引起某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到足夠的時(shí)間，并因此而危害了人體健康、舒適感或環(huán)境。此設(shè)計(jì)廢氣：中和鍋CO2的排放和酸解鍋SO2的排放4.1.2廢水處理廢水處理的一些基礎(chǔ)方法有：隔油法；氣浮法；沉淀法；好氧生物處理；厭癢生物處理。此設(shè)計(jì)廢水：廢水按含鹽量的高低分為廢糖水、離交廢水和極少數(shù)酸解板框拆洗濾布廢水。地面沖洗水全部進(jìn)入離交廢水池。4.1.3廢渣處理此設(shè)計(jì)廢渣：石膏、使用后的助濾劑，出售。4.2安全生產(chǎn)由于化工生產(chǎn)的特點(diǎn)決定了它具有很大的危險(xiǎn)性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在工業(yè)企業(yè)發(fā)生的爆炸事故中，化工企業(yè)占三分之一。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)模的大型化，安全生產(chǎn)已成為社會(huì)十分關(guān)注的問題。因?yàn)橐坏┌l(fā)生火災(zāi)和爆炸事故，不但導(dǎo)致生產(chǎn)停止，造成生產(chǎn)鏈中斷，使生產(chǎn)力下降，而且還會(huì)造成人身傷亡，產(chǎn)生無法估量的損失和難以挽回的影響。化工生產(chǎn)中的事故主要是中毒、火災(zāi)和爆炸。參考文獻(xiàn)[1].周開翔．我國檸檬酸生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀、問題與對(duì)策(上)武漢輕工設(shè)計(jì)，1998[2].周開翔．我國檸檬酸生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀、問題與對(duì)策(下)．武漢輕工設(shè)計(jì)，1998[3].于春梅，滿?。澜鐧幟仕嵘a(chǎn)概況及市場(chǎng)展望．現(xiàn)代化工，2000，No．11[4].尤新．玉米深加工技術(shù)，中國輕工業(yè)出版社，1999[5].國內(nèi)檸檬酸“陰轉(zhuǎn)多云”．市場(chǎng)報(bào)，2O02，4，29[6].沈自法、唐孝宣.發(fā)醉工廠工藝與計(jì)算.華東理工大學(xué)出版社1994[7].華南工學(xué)院等.發(fā)酵工程與設(shè)備.輕工業(yè)出版社,1981[8].上海第三制藥廠等.杭菌素生產(chǎn).化工出版社,1979[9].復(fù)旦大學(xué)等.微生物工程（上冊(cè)）上海人民出版社,1976[10].單熙濱.制藥工程.北京醫(yī)科大學(xué)北京協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社,1994[11].華東化工學(xué)院等合編.杭生素生產(chǎn)工藝學(xué).化學(xué)工業(yè)出版社[12].王博彥,金其榮.發(fā)酵有機(jī)酸生產(chǎn)與應(yīng)用手冊(cè)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2000[13].郝素娥.食品添加劑制備與應(yīng)用技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003,61-63[14].李炎.食品添加劑制備工藝[M].廣州:廣東科技出版社,2001,85-91[15].吳金鵬.食品微生物學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社[M],1990,235-240[16].顏方貴.發(fā)酵微生物學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1991[17].江漢湖.食品微生物學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2001[18].鄭建光,李忠杰等.檸檬酸生產(chǎn)工藝技術(shù)及進(jìn)展[J].河北化工,2006(8):20-21[19].陳閱增.普通微生物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1997[20].武漢大學(xué),復(fù)旦大學(xué)合編.微生物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1987[21].沈同,王鏡巖.生物化學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1991[22].朱亨政.檸檬酸發(fā)酵的生物化學(xué)機(jī)制[J].工業(yè)微生物,1981(3):47-49[23].姚汝華.微生物工程工藝原理[M].華南理工大學(xué)出版社,2005[24].顏方貴.發(fā)酵微生物學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1991[25].江漢湖.食品微生物學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2001[26].周婉冰.微生物發(fā)酵生理學(xué)[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,1989:257-273[27].朱亨政.檸檬酸發(fā)酵[J].食品與發(fā)酵工業(yè),1994(6):72[28].中國化工信息中心.中國化學(xué)工業(yè)年鑒.1998/1999(40)致謝———畢業(yè)設(shè)計(jì)心得體會(huì)從本次設(shè)計(jì)的目的看來，它是今后工作的一次模擬訓(xùn)練，對(duì)自己的專業(yè)知識(shí)以及相關(guān)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行了一次全面的大檢查。從本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的資料準(zhǔn)備階段，到文檔的排版和公式的編輯，直至最后的打印等一系列工作中，我遇到了很多困難。真正的感覺到書到用時(shí)方恨少。自己的知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以運(yùn)用。無論是計(jì)算機(jī)的排版，還是在資料的收集和整理上看來，都有一定的難度。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我的專業(yè)知識(shí)和相關(guān)的系統(tǒng)知識(shí)得到很大的提高，特別是作圖方面，無論是ＣＡＤ還是手工圖都得到進(jìn)一步的提高。使我在今后的學(xué)習(xí)道路上能有一個(gè)法，設(shè)計(jì)步驟。進(jìn)而從心的領(lǐng)略檸檬酸在現(xiàn)實(shí)生活中的重要性。這次是我的第一次搞工藝設(shè)計(jì)，因各方面的知識(shí)有限，難免有錯(cuò)漏出現(xiàn)之處，希望老師和同學(xué)們都忙指正，本人在這里不勝感激。以示致謝！我在此在次衷心的感謝孜孜教導(dǎo)我的各位老師和領(lǐng)導(dǎo)。特謝夏賢友老師對(duì)我畢業(yè)設(shè)計(jì)的耐心指導(dǎo)，為我提供資料與督導(dǎo)。本文是在夏賢友老師的悉心指導(dǎo)下完成的。夏賢友老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、精益求精的治學(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識(shí)、活躍的學(xué)術(shù)思想、對(duì)事業(yè)執(zhí)著的追求以及敢于挑戰(zhàn)的創(chuàng)新精神始終激勵(lì)著我在科學(xué)的征途上不斷探索，成為我學(xué)習(xí)的楷模。尤其是在四年的大學(xué)生涯中，夏老師辛勤地指導(dǎo)我的論文選題和設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)，在論文的最后寫作階段，夏老師提出了許多寶貴的意見，并對(duì)論文進(jìn)行了詳細(xì)的審閱和修改。在此，特向夏老師表示崇高的敬意，衷心地感謝對(duì)我的栽培和指導(dǎo)。

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：日期：

學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日

獨(dú)創(chuàng)聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。

作者簽名:二〇一〇年九月二十日

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解**學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）

作者簽名:二〇一〇年九月二十日

基本要求：寫畢業(yè)論文主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，理論聯(lián)系實(shí)際，獨(dú)立分析，解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生得到從事本專業(yè)工作和進(jìn)行相關(guān)的基本訓(xùn)練。畢業(yè)論文應(yīng)反映出作者能夠準(zhǔn)確地掌握所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，基本學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)研究的方法，對(duì)所研究的題目有一定的心得體會(huì)，論文題目的范圍不宜過寬，一般選擇本學(xué)科某一重要問題的一個(gè)側(cè)面。畢業(yè)論文的基本教學(xué)要求是：1、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用、鞏固與擴(kuò)展所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、解決實(shí)際問題能力、培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)和信息的能力。2、培養(yǎng)學(xué)生正確的理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。3、培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行社會(huì)調(diào)查研究；文獻(xiàn)資料收集、閱讀和整理、使用；提出論點(diǎn)、綜合論證、總結(jié)寫作等基本技能。畢業(yè)論文是畢業(yè)生總結(jié)性的獨(dú)立作業(yè)，是學(xué)生運(yùn)用在校學(xué)習(xí)的基本知識(shí)和基礎(chǔ)理論，去分析、解決一兩個(gè)實(shí)際問題的實(shí)踐鍛煉過程，也是學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間學(xué)習(xí)成果的綜合性總結(jié)，是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。撰寫畢業(yè)論文對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)研究能力，提高其綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題能力有著重要意義。畢業(yè)論文在進(jìn)行編寫的過程中，需要經(jīng)過開題報(bào)告、論文編寫、論文上交評(píng)定、論文答辯以及論文評(píng)分五個(gè)過程，其中開題報(bào)告是論文進(jìn)行的最重要的一個(gè)過程，也是論文能否進(jìn)行的一個(gè)重要指標(biāo)。撰寫意義：1.撰寫畢業(yè)論文是檢驗(yàn)學(xué)生在校學(xué)習(xí)成果的重要措施，也是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。大學(xué)生在畢業(yè)前都必須完成畢業(yè)論文的撰寫任務(wù)。申請(qǐng)學(xué)位必須提交相應(yīng)的學(xué)位論文，經(jīng)答辯通過后，方可取得學(xué)位?？梢赃@么說，畢業(yè)論文是結(jié)束大學(xué)學(xué)習(xí)生活走向社會(huì)的一個(gè)中介和橋梁。畢業(yè)論文是大學(xué)生才華的第一次顯露，是向祖國和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的報(bào)到書。一篇畢業(yè)論文雖然不能全面地反映出一個(gè)人的才華，也不一定能對(duì)社會(huì)直接帶來巨大的效益，對(duì)專業(yè)產(chǎn)生開拓性的影響。但是，實(shí)踐證明，撰寫畢業(yè)論文是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，是保證出好人才的重要措施。2.通過撰寫畢業(yè)論文，提高寫作水平是干部隊(duì)伍“四化”建設(shè)的需要。黨中央要求，為了適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)的需要，領(lǐng)導(dǎo)班子成員應(yīng)當(dāng)逐步實(shí)現(xiàn)“革命化、年輕化、知識(shí)化、專業(yè)化”。這個(gè)“四化”的要求，也包含了對(duì)干部寫作能力和寫作水平的要求。3.提高大學(xué)生的寫作水平是社會(huì)主義物質(zhì)文明和精神文明建設(shè)的需要。在新的歷史時(shí)期，無論是提高全族的科學(xué)文化水平，掌握現(xiàn)代科技知識(shí)和科學(xué)管理方法，還是培養(yǎng)社會(huì)主義新人，都要求我們的干部具有較高的寫作能力。在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，作為領(lǐng)導(dǎo)人員和機(jī)關(guān)的辦事人員，要寫指示、通知、總結(jié)、調(diào)查報(bào)告等應(yīng)用文；要寫說明書、廣告、解說詞等說明文；還要寫科學(xué)論文、經(jīng)濟(jì)評(píng)論等議論文。在當(dāng)今信息社會(huì)中，信息對(duì)于加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮著愈來愈大的作用。寫作是以語言文字為信號(hào)，是傳達(dá)信息的方式。信息的來源、信息的收集、信息的儲(chǔ)存、整理、傳播等等都離不開寫作。論文種類：畢業(yè)論文是學(xué)術(shù)論文的一種形式，為了進(jìn)一步探討和掌握畢業(yè)論文的寫作規(guī)律和特點(diǎn)，需要對(duì)畢業(yè)論文進(jìn)行分類。由于畢業(yè)論文本身的內(nèi)容和性質(zhì)不同，研究領(lǐng)域、對(duì)象、方法、表現(xiàn)方式不同，因此，畢業(yè)論文就有不同的分類方法。按內(nèi)容性質(zhì)和研究方法的不同可以把畢業(yè)論文分為理論性論文、實(shí)驗(yàn)性論文、描述性論文和設(shè)計(jì)性論文。后三種論文主要是理工科大學(xué)生可以選擇的論文形式，這里不作介紹。文科大學(xué)生一般寫的是理論性論文。理論性論文具體又可分成兩種：一種是以純粹的抽象理論為研究對(duì)象，研究方法是嚴(yán)密的理論推導(dǎo)和數(shù)學(xué)運(yùn)算，有的也涉及實(shí)驗(yàn)與觀測(cè)，用以驗(yàn)證論點(diǎn)的正確性。另一種是以對(duì)客觀事物和現(xiàn)象的調(diào)查、考察所得觀測(cè)資料以及有關(guān)文獻(xiàn)資料數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，研究方法是對(duì)有關(guān)資料進(jìn)行分析、綜合、概括、抽象，通過歸納、演繹、類比，提出某種新的理論和新的見解。按議論的性質(zhì)不同可以把畢業(yè)論文分為立論文和駁論文。立論性的畢業(yè)論文是指從正面闡述論證自己的觀點(diǎn)和主張。一篇論文側(cè)重于以立論為主，就屬于立論性論文。立論文要求論點(diǎn)鮮明，論據(jù)充分，論證嚴(yán)密，以理和事實(shí)服人。駁論性畢業(yè)論文是指通過反駁別人的論點(diǎn)來樹立自己的論點(diǎn)和主張。如果畢業(yè)論文側(cè)重于以駁論為主，批駁某些錯(cuò)誤的觀點(diǎn)、見解、理論，就屬于駁論性畢業(yè)論文。駁論文除按立論文對(duì)論點(diǎn)、論據(jù)、論證的要求以外，還要求針鋒相對(duì)，據(jù)理力爭。按研究問題的大小不同可以把畢業(yè)論文分為宏觀論文和微觀論文。凡屆國家全局性、帶有普遍性并對(duì)局部工作有一定指導(dǎo)意義的論文，稱為宏觀論文。它研究的面比較寬廣，具有較大范圍的影響。反之，研究局部性、具體問題的論文，是微觀論文。它對(duì)具體工作有指導(dǎo)意義，影響的面窄一些。另外還有一種綜合型的分類方法，即把畢業(yè)論文分為專題型、論辯型、綜述型和綜合型四大類：1．專題型論文。這是分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，以直接論述的形式發(fā)表見解，從正面提出某學(xué)科中某一學(xué)術(shù)問題的一種論文。如本書第十二章例文中的《淺析領(lǐng)導(dǎo)者突出工作重點(diǎn)的方法與藝術(shù)》一文，從正面論述了突出重點(diǎn)的工作方法的意義、方法和原則，它表明了作者對(duì)突出工作重點(diǎn)方法的肯定和理解。2．論辯型論文。這是針對(duì)他人在某學(xué)科中某一學(xué)術(shù)問題的見解，憑借充分的論據(jù)，著重揭露其不足或錯(cuò)誤之處，通過論辯形式來發(fā)表見解的一種論文。3．綜述型論文。這是在歸納、總結(jié)前人或今人對(duì)某學(xué)科中某一學(xué)術(shù)問題已有研究成果的基礎(chǔ)上，加以介紹或評(píng)論，從而發(fā)表