玉米粉液化条件对柠檬酸发酵的影响及年产5000吨柠檬酸的工厂设计(附件)
柠檬酸被广泛用于食品化学行业，它可以被用于饲料中的添加剂、染色剂等。柠檬酸还可以用于治理环保、化学工业、轻工业、药用品等工业领域，此外化妆用品、烟草、树脂、洗涤剂中也少不了柠檬酸的存在。柠檬酸是食品风味酸络合剂，它能够促进体内的脂肪分解，使身体保持酸碱平衡。摄取柠檬酸还可以增强体质，制造能量，产生想要运动的动力，补充体力。很多运动选手维持身体的最佳状态都是借助柠檬酸。柠檬酸主要是食用和药用，稍有不慎会影响到人们的身体健康，产生安全问题，所以对柠檬酸的生产质量要求都有非常严格的规定。本篇文章主要从处理柠檬酸原料、柠檬酸的发酵以及发酵液的处理，工厂建设等方面进行了设计和选择，确年产5000吨柠檬酸工厂的主要工艺流程，完成了工厂总平面的设计、车间的布置、设备的设计与选型和经济预算等内容。本设计利用玉米淀粉发酵方法，与传统的“钙盐法”相对比大大提高了柠檬酸的提取率，并减少对环境的污染。关键词 发酵，柠檬酸，黑曲霉，工厂设计
目 录
1 前言 1
1.1 柠檬酸的理化性质 1
1.2 柠檬酸的用途 1
1.3 柠檬酸的市场状况 3
1.4 柠檬酸的生产工艺 3
2 实验设计 4
2.1 研究和需要解决的问题 4
2.2 实验材料 4
2.3 实验方法 5
3 工艺设计方案 7
3.1 设计目的 7
3.2 投资项目的意义 8
4 工艺设计方案论证 8
4.1 厂区设计地点 8
4.2 设计内容 8
4.3 设计生产流程 8
4.4 生产流程说明 9
4.5 确定生产的规模 10
4.6 生产方法评价 10
5 厂区设计 10
5.1 厂址选择的原则 10
5.2 厂址确定 11
5.3 厂区平面的总设计方案 11
5.4 生产车间的设计 12
5.5 车间具体设计说明 13
6 生产支出计算 13
6.1 物料衡算 13
6.2 原料的消耗量和中间产物的物料衡算 14
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6.3 热量衡算 16
6.4 水量衡算 17
6.5 电量衡算 18
7 设备的选型 20
7.1 设备选型的基本原则 20
7.2 设备选型表 20
8 劳动人员的确定与培训 22
8.1 人员分类 22
8.2 人员培训 22
9 公用工程的建设 22
9.1 给水和排水系统 22
9.2 供电系统 23
9.3 供热系统和制冷系统 23
9.4 通风系统 23
9.5 其他部门 23
10 经济估算 23
10.1 成本预算 24
10.2 副产品收入预算 24
10.3 效益预算 24
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
1 前言
1.1 柠檬酸的理化性质
1.1.1 柠檬酸的物理性质
在正常的温度下，柠檬酸是一种无色半透明状态的晶体，白色颗粒状的物质或者结晶性粉末，没有臭味但有极酸的味道，在潮湿的空气中会潮解。柠檬酸很容易在水中溶解，也能在乙醇中溶解，但是不能溶解于乙醚、氯仿、苯、CS2、CCl4及脂肪酸中。它存在的方式一般是两种，其中一种是柠檬酸的无水合物，它可以在热水中结晶产生：另一种是柠檬酸的一水合物，可以通过在冷水中的结晶得到。在温度可以达到78 °C的时候，一水合物就能够被分解，进而就可以得到柠檬酸的无水合物。结晶条件的变化会导致柠檬酸产生各种不尽相同的形态。
1.1.2 柠檬酸的化学性质
柠檬酸从结构的层面上分析来说是属于一种三羧酸类的化合物，所以它与其他羧酸非常的相似。它会在温度达到175°C时，会发生分解作用，产生CO2和水，和一些白色晶体状的物质。柠檬酸的酸性相比起其他的有机酸来说比较强，它可以电离3个氢离子。柠檬酸在温度升高的时候会有很多产物会分解产生。由于柠檬酸的酸性，它还能与酸、碱、甘油等物质产生化学反应。
1.1.3 柠檬酸的其他性质
化学式：C6H8O7
分子量：192
形状：白色固体，半透明粉末状，没有刺激性气味
熔化温度：153°C
1.2 柠檬酸的用途
柠檬酸是一种非常重要且用途广泛的有机酸，在化妆用品、医学用药、食物饮品等行业经常可见，广受欢迎。
1.2.1 饮食产业
因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。在所有有机酸的市场中，柠檬酸市场占有率 70%以上，到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。一分子结晶水柠檬酸主要用作清凉饮料、果汁、果酱、水果糖和罐头等的酸性调味剂，也可用作食用油的抗氧化剂。同时改善食品的感官性状，增强食欲和促进体内钙、磷物质的消化吸收。无水柠檬酸大量用于固体饮料。柠檬酸的盐类如柠檬酸钙和柠檬酸铁是某些食品中需要添加钙离子和铁离子的强化剂。柠檬酸的酯类如柠檬酸三乙酯可作无毒增塑剂，制造食品包装用塑料薄膜，是饮料和食品行业的酸味剂。
1.2.2 化工、制药和纺织业
柠檬酸在化学技术上可作化学分析用试剂，用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂；用作络合剂，掩蔽剂；用以配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂，可改善洗涤产品的性能，可以迅速沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性；使污垢和灰分散和悬浮；提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂；可用作测试建筑陶瓷瓷砖的耐酸性的试剂。
服装的甲醛污染已是很敏感的问题，柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整顿剂，用于纯棉织物的防皱整理。不仅防皱效果好，而且成本低。
1.2.3 化妆品
柠檬酸属于果酸的一种，主要作用是加快角质更新，常用于乳液、乳霜、洗发精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。 角质的更新有助于皮肤的中黑色素的剥落，毛孔的收细，黑头的溶解等。
1.2.4 杀灭细菌
柠檬酸与80℃温度联合作用具有良好杀灭细菌芽孢的作用，并可有效杀灭血液透析机管路中污染的细菌芽孢。享有“西餐之王”美誉的柠檬具有很强的杀菌作用，对食品卫生很有好处，再加上柠檬的清香气味，人们历来喜欢用其制作凉菜，不仅美味爽口，也能增加食欲。
1.2.5 药用方面
目 录
1 前言 1
1.1 柠檬酸的理化性质 1
1.2 柠檬酸的用途 1
1.3 柠檬酸的市场状况 3
1.4 柠檬酸的生产工艺 3
2 实验设计 4
2.1 研究和需要解决的问题 4
2.2 实验材料 4
2.3 实验方法 5
3 工艺设计方案 7
3.1 设计目的 7
3.2 投资项目的意义 8
4 工艺设计方案论证 8
4.1 厂区设计地点 8
4.2 设计内容 8
4.3 设计生产流程 8
4.4 生产流程说明 9
4.5 确定生产的规模 10
4.6 生产方法评价 10
5 厂区设计 10
5.1 厂址选择的原则 10
5.2 厂址确定 11
5.3 厂区平面的总设计方案 11
5.4 生产车间的设计 12
5.5 车间具体设计说明 13
6 生产支出计算 13
6.1 物料衡算 13
6.2 原料的消耗量和中间产物的物料衡算 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
6.3 热量衡算 16
6.4 水量衡算 17
6.5 电量衡算 18
7 设备的选型 20
7.1 设备选型的基本原则 20
7.2 设备选型表 20
8 劳动人员的确定与培训 22
8.1 人员分类 22
8.2 人员培训 22
9 公用工程的建设 22
9.1 给水和排水系统 22
9.2 供电系统 23
9.3 供热系统和制冷系统 23
9.4 通风系统 23
9.5 其他部门 23
10 经济估算 23
10.1 成本预算 24
10.2 副产品收入预算 24
10.3 效益预算 24
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
1 前言
1.1 柠檬酸的理化性质
1.1.1 柠檬酸的物理性质
在正常的温度下，柠檬酸是一种无色半透明状态的晶体，白色颗粒状的物质或者结晶性粉末，没有臭味但有极酸的味道，在潮湿的空气中会潮解。柠檬酸很容易在水中溶解，也能在乙醇中溶解，但是不能溶解于乙醚、氯仿、苯、CS2、CCl4及脂肪酸中。它存在的方式一般是两种，其中一种是柠檬酸的无水合物，它可以在热水中结晶产生：另一种是柠檬酸的一水合物，可以通过在冷水中的结晶得到。在温度可以达到78 °C的时候，一水合物就能够被分解，进而就可以得到柠檬酸的无水合物。结晶条件的变化会导致柠檬酸产生各种不尽相同的形态。
1.1.2 柠檬酸的化学性质
柠檬酸从结构的层面上分析来说是属于一种三羧酸类的化合物，所以它与其他羧酸非常的相似。它会在温度达到175°C时，会发生分解作用，产生CO2和水，和一些白色晶体状的物质。柠檬酸的酸性相比起其他的有机酸来说比较强，它可以电离3个氢离子。柠檬酸在温度升高的时候会有很多产物会分解产生。由于柠檬酸的酸性，它还能与酸、碱、甘油等物质产生化学反应。
1.1.3 柠檬酸的其他性质
化学式：C6H8O7
分子量：192
形状：白色固体，半透明粉末状，没有刺激性气味
熔化温度：153°C
1.2 柠檬酸的用途
柠檬酸是一种非常重要且用途广泛的有机酸，在化妆用品、医学用药、食物饮品等行业经常可见，广受欢迎。
1.2.1 饮食产业
因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。在所有有机酸的市场中，柠檬酸市场占有率 70%以上，到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。一分子结晶水柠檬酸主要用作清凉饮料、果汁、果酱、水果糖和罐头等的酸性调味剂，也可用作食用油的抗氧化剂。同时改善食品的感官性状，增强食欲和促进体内钙、磷物质的消化吸收。无水柠檬酸大量用于固体饮料。柠檬酸的盐类如柠檬酸钙和柠檬酸铁是某些食品中需要添加钙离子和铁离子的强化剂。柠檬酸的酯类如柠檬酸三乙酯可作无毒增塑剂，制造食品包装用塑料薄膜，是饮料和食品行业的酸味剂。
1.2.2 化工、制药和纺织业
柠檬酸在化学技术上可作化学分析用试剂，用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂；用作络合剂，掩蔽剂；用以配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂，可改善洗涤产品的性能，可以迅速沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性；使污垢和灰分散和悬浮；提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂；可用作测试建筑陶瓷瓷砖的耐酸性的试剂。
服装的甲醛污染已是很敏感的问题，柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整顿剂，用于纯棉织物的防皱整理。不仅防皱效果好，而且成本低。
1.2.3 化妆品
柠檬酸属于果酸的一种，主要作用是加快角质更新，常用于乳液、乳霜、洗发精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。 角质的更新有助于皮肤的中黑色素的剥落，毛孔的收细，黑头的溶解等。
1.2.4 杀灭细菌
柠檬酸与80℃温度联合作用具有良好杀灭细菌芽孢的作用，并可有效杀灭血液透析机管路中污染的细菌芽孢。享有“西餐之王”美誉的柠檬具有很强的杀菌作用，对食品卫生很有好处，再加上柠檬的清香气味，人们历来喜欢用其制作凉菜，不仅美味爽口，也能增加食欲。
1.2.5 药用方面
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