Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất 1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột

Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
MỞ ĐẦU
Acid amin là là 1 thành phần rất cần thiết cho cơ thể. Thiếu một số acid amin là
nguyên nhân gây nên bệnh tật hay suy giảm sức khoẻ. Acid glutamic là một loại quan
trọng như thế đối với cơ thể, nó là một loại acid amin tham gia vào việc cấu tạo nên
protein của cơ thể. Trong 20 loại acid amin trong cơ thể thì acid glutamic thuộc loại acid
amin thay thế nghĩa là cơ thể có thể tổng hợp được và có công thức C
5
H
9
NO
4
.
Trong công nghiệp thực phẩm, muối của acid glutamic là monoglutamat natri làm
chất điều vị rất quan trọng và được sản xuất nhiều trên thế giới nhất là ở Nhật Bản năm
1961 sản lượng là 15000 tấn đến năm 1967 là 67000 tấn.
Axit glutamic tham gia cấu tạo nên chất xám và chất trắng của não, kích thích các
phản ứng oxy hoá của não. Trong y học, L-AG dùng làm thuốc chữa các bệnh thần kinh
và tâm thần, bệnh chậm phát triển về trí óc ở trẻ em, bệnh về tim mạch, các bệnh về cơ
bắp thịt. Trong công nghiệp hóa chất, L-AG được dùng làm nguyên liệu khởi đầu cho
việc tổng hợp một số hóa chất quan trọng dùng trong công nghiệp mỹ phẩm…
Trên cơ sở ứng dụng công nghệ sinh học vào sản xuất, quá trình lên men để thu
nhận L-AG nhờ vào sự tổng hợp của vi sinh vật không những có ý nghĩa về mặt kinh tế
mà còn có ý nghĩa lớn lao về xử lý môi trường vì tận dụng được các phế thải của các
ngành công nghiệp khác. Vì vậy, với tầm quan trọng của axit glutamic, để đáp ứng nhu
cầu trong nước và tiến tới xuất khẩu nên em được nhận đề tài “Thiết kế nhà máy sản
xuất acid glutamic với năng suất 1000kg/ngày từ tinh bột ”.
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 1
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT

Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
ACID GLUTAMIC
1.1. Acid glutamic.
Acid glutamic (L-AG) là loại acid amin cơ thể có thể tổng hợp được, nó có nhiều
trong các loại thực phẩm như protein thịt động vật, thực vật như cà rốt, rong biển…[2,
tr1].
Acid glutamic có công thức phân tử: C
5
H
9
NO
4
Acid glutamic có trọng lượng phân tử 147,13, nhiệt độ nóng chảy là 247
÷
249
o
C,
điểm đẳng điện pI = 3,22. Axit glutamic tan hoàn toàn trong nước, hầu như không tan
trong cồn, ete và một số dung môi [2, tr1].
Acid glutamic phân bổ rộng rãi trong tự nhiên dưới dạng hợp chất và dưới dạng tự
do. Trong sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật, acid glutamic được tổng hợp theo con đường
lên men từ nhiều nguồn cacbon [2, tr2].
1.2. Nguyên liệu
Để lên men sản xuất acid glutamic, người ta dùng nguyên liệu chủ yếu là dịch có
đường, hoặc rỉ đường, hoặc các nguồn nguyên liệu tinh bột đã qua giai đoạn đường hóa.
Khoai mì là nguyên liệu tinh bột được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Ngoài ra còn có các
nguồn dinh dưỡng bổ sung như muối amôn, photphat, sulfat, biotin, vitamin B…
Trong thực tế sản xuất, người ta dùng rỉ đường làm môi trường lên men thay cho
cao bắp. Rỉ đường thường pha loãng đến 13 – 14% và thanh trùng trước khi lên men.

GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 2
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Hình 2.1: Cấu trúc phân tử acid glutamic [8]
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
Nếu là nguyên liệu chứa tinh bột, thì tinh bột phải được thủy phân (quá trình dịch hóa và
đuờng hóa) nhờ enzym a -b- amylaza rồi sau đó mới bổ sung thêm dinh dưỡng vào môi
trường lên men.[7].
1.3. Chủng vi sinh
Tham gia vào quá trình lên men sản xuất acid
glutamic, chủng vi sinh thường sử dụng là:
Corynebacterium glutanicum, Brevibacterium
gactofermentus, Micrococus glutamicus, nhưng chủ
yếu nhất vẫn là chủng Corynebacterium glutamicum
(loại vi khuẩn này đã được nhà vi sinh vật Nhật Bản
Kinosita phát hiện từ 1956, có khả năng lên men từ
tinh bột, ngô, khoai, khoai mì để tạo ra axit
glutamic).
Giống vi khuẩn thuần khiết này được lấy từ ống thạch nghiêng tại các cơ sở giữ
giống, sau đó được cấy chuyền, nhân sinh khối trong môi trường lỏng. Khối lượng sinh
khối được nhân lên đến yêu cầu phù hợp cho quy trình sản xuất đại trà. Trước khi nhân,
cấy, môi trường lỏng phải được thanh trùng bằng phương pháp Pasteur.
Chủng vi khuẩn giống phải có khả năng tạo ra nhiều acid glutamic, tốc độ sinh
trưởng phát triển nhanh, có tính ổn định cao trong thời gian dài, chịu được nồng độ acid
cao, môi trường nuôi cấy đơn giản, dễ áp dụng trong thực tế sản xuất. [9].
 Cơ chế sinh tổng hợp axit glutamic:
Đầu tiên, vi khuẩn phân giải đuờng theo con đường EMP, rồi sau đó thông qua
acid xitric và axit α –ketoglutaric theo con đường của chu trình Krebs [2, tr6].
Sau đó, sản phẩm acid glutamic được hình thành. Acid glutamic được tổng hợp
thừa trong tế bào và được tiết ra ngoài môi trường nhờ tính thấm của màng tế bào bị

thay đổi. Tính thấm bị thay đổi vì thiếu biotin, do tác dụng penicilin hay do dẫn xuất của
axit béo... [3, tr9]. Có thể biểu diễn bằng sơ đồ sau [3, tr5-6]:
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 3
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Hình 2.2 Chủng Corynebacterium
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
1.4. Phương pháp sản xuất
Có nhiều phương pháp để sản xuất acid glutamic, bao gồm các phương pháp sau:
1.4.1. Phương pháp hoá học
Phương pháp này trước đây được sử dụng thời gian dài ở các nước châu Âu. Về
nguyên tắc thì phương pháp này sử dụng các chất hoá học thông qua các phản ứng mà
tổng hợp nên. Tuy nhiên, phương pháp này tạo ra cả acid amin dạng D và L đây là
nhược điểm của nó. Và việc tách hai loại này ra gây tốn kém, không kinh tế.
1.4.2. Phương pháp thuỷ phân
Vào thế kỉ XIX người ta dùng phương pháp này để thu nhận acid glutamic.
- Nguyên tắc: Sử dụng acid hoặc enzyme để thuỷ phân các nguyên liệu có hàm
lượng protein cao, thu được các acid amin trong đó có acid glutamic. Sau đó bằng
phương pháp hoá lý tách riêng acid glutamic.
- Ưu điểm: + Khống chế được quy trình và các điều kiện sản xuất
+ Có thể áp dụng ở các cơ sở thủ công bán cơ giới hoá
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 4
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Hình 2.3 Sơ đồ con đường sinh tổng hợp acid glutamic trong tế bào vi sinh vật
Glutamat dehydrogenaza
Glucoza
Acid xitric
Axetyl-coA
Acid Pyruvic
Acid izoxitric

α -ketoglutaric
Acid glutamic
NH
4
+
Con đường EMP
NADPH
2
NADP
Izoxitrat dehydrogenaza
CO
2
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
+ Ổn định được chất lượng sản phẩm của từng mẻ
- Nhược điểm: + Nguyên liệu sử dụng phải có hàm lượng protein cao, giá thành
cao.
+ Sử dụng nhiều thiết bị, hoá chất, thiết bị chống ăn mòn.
1.4.3. Phương pháp lên men (sinh tổng hợp)
Đây là phương pháp sử dụng rộng rãi hiện nay để sản xuất acid glutamic.
- Nguyên tắc: Dùng chủng vi sinh vật có khả năng tổng hợp ra acid glutamic để
sản xuất.
- Ưu điểm: + Nguyên liệu rẻ hơn so với hai phương pháp trên.
+ Ít sử dụng hoá chất, thiết bị chống ăn mòn.
+ Hiệu suất quá trình rất cao.
+ Có thể sử dung các loại nguyên liệu khác nhau nhờ vào chủng
vi sinh vật.
- Nhược điểm: + Quá trình đòi hỏi yêu cầu kĩ thuật cao và nghiêm ngặt.
+ Đảm bảo vô trùng mới tạo sản phẩm.
+ Khó điều khiển được quá trình.

1.4.4. Phương pháp kết hợp
Đây là phương pháp kết hợp giữa phương pháp hoá học và lên men. Với phương
pháp này tuy mang lại hiệu suất cao nhưng nó đòi hỏi về kĩ thuật và trang thiết bị hiện
đại và chính xác. Vì vậy không thích hợp trong sản xuất công nghiệp, chỉ dùng cho
nghiên cứu.
1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành acid glutamic [3, tr97-101].
1.5.1. Nguồn cacbon.
Nguồn cacbon cung cấp các đơn vị bộ khung cacbon của acid glutamic, cung cấp
năng lượng cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp của chúng.
Nồng độ cơ chất ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất sinh tổng hợp acid glutamic.
Nồng độ glucoza càng cao, hiệu suất lên men acid glutamic càng thấp, hàm lượng acid
glutamic nội bào càng cao, hoạt lực các enzym cần cho oxy hoá glucoza và α-
xetoglutaric decacboxylaza càng cao.
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 5
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
1.5.2. Nguồn nitơ.
Cung cấp nitơ cho quá trình lên men acid glutamic là rất quan trọng bởi vì nitơ cần
cho việc tổng hợp protein tế bào và chiếm tới 9,5% trọng lượng phân tử acid glutamic.
Người ta thường dùng các loại muối chứa NH
4
+
như NH
4
Cl, (NH
4
)
2
SO

4
, (NH
4
)
2
HPO
4
,
NH
4
H
2
PO
4
, NH
4
OH hay khí NH
3
hoặc urê làm nguồn cung cấp cacbon.
1.5.3. Nguồn muối vô cơ khác.
Các ion vô cơ cần cho sinh trưởng và tích luỹ acid glutamic. Sự có mặt của các ion
sau đây là cần thiết: K
+
,
Mg
+2
,
Fe
+2
,

Mn
2+
,
SO
4
+2
,
PO
4
+3
.
Liều lượng thường được dùng như
sau:
K
2
HPO
4
: 0,05 ÷ 0,2% FeSO
4
: 0,0005 ÷ 0,01%
KH
2
PO
4
:

0,05 ÷ 0,2% MnSO
4
: 0,0005 ÷ 0,005%
MgSO

4
: 0,025 ÷ 0,1%
Trong đó K
+
,
Fe
+2

và đặc biệt

Mn
2+
là quan trọng để thu lượng lớn acid glutamic.
Ion K
+
cần cho tích lũy acid glutamic nhiều hơn là cho sinh trưởng.
1.5.4. Chất điều hoà sinh trưởng.
Chất điều hoà sinh trưởng quan trọng bậc nhất trong môi trường lên men acid
glutamic nhờ các giống thiên nhiên là biotin. Để có hiệu suất lên men cao nồng độ biotin
phải nhỏ hơn nồng độ tối ưu cần thiết cho sinh trưởng. Nồng độ biotin thích hợp nhất
cho việc sinh tổng hợp axit glutamic là 2÷5 μg/l môi trường. Biotin quyết định sự tăng
trưởng tế bào, quyết định cấu trúc màng tế bào, cho phép axit glutamic thấm ra ngoài
môi trường hay không và có vai trò quan trọng trong cơ chế oxy hoá cơ chất tạo nên
acid glutamic.
1.5.5. Ảnh hưởng của pH.
pH tối ưu cho sinh trưởng và tạo acid glutamic của vi khuẩn sinh acid glutamic là
trung tính hoặc kiềm yếu ở pH = 6,7÷ 8. Trong suốt quá trình lên men môi trường luôn
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 6
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất

1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
có xu hướng trở nên acid do sự hình thành acid glutamic và các acid hữu cơ khác gây
nên. Do đó, liên tục bổ sung NH
+
4
để thực hiện hai chức năng cơ bản là điều chỉnh pH
và cung cấp NH
3
cho việc tổng hợp phân tử acid glutamic. Nguồn NH
4
+
sử dụng phổ
biến là: urê, khí NH
3
, NH
4
Cl,…
1.5.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ.
Đa số vi khuẩn sinh acid glutamic sinh trưởng và tạo acid glutamic ở 30÷35
0
C, số
ít ở 35÷37
0
C, cá biệt ở 41÷43
0
C. Nhiệt độ thích hợp nhất cho quá trình lên men là
26÷37
0
C, trong thực tế lên men ở 30÷32
0

C.
1.5.7. Ảnh hưởng của sự cung cấp oxy và khuấy trộn.
Sự cung cấp oxy và khuấy trộn trong khi lên men có ý nghĩa vô cùng quan trọng.
Do vi khuẩn lên men thuộc loại hiếu khí nên nếu không cung cấp đủ oxy cho chúng,
đồng thời CO
2
sinh ra trong quá trình biến dưỡng quá nhiều thì tế bào vi khuẩn có khả
năng chết làm cho sinh khối giảm kéo theo sự suy giảm cả về lượng acid glutamic sản
xuất. Cung cấp oxy và khuấy trộn nhằm hai mục đích:
• Duy trì nồng độ oxy hoà tan ở mức trên giá trị tới hạn.
• Khống chế nồng độ CO
2
ảnh hưởng rất lớn tới sinh trưởng và tích lũy acid
glutamic của vi khuẩn.
CHƯƠNG 2 CHỌN VÀ THUYẾT MINH
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.1. Chọn phương pháp sản xuất
Với những trình bày ở trên thì phương pháp lên men có nhiều ưu thế hơn hết. Nên
với đề tài thiết kế này em chọn phương pháp lên men để sản xuất acid glutamic.
Phương pháp lên men vi khuẩn là phương pháp được sử dụng rộng rãi hiện nay
trên thế giới để sản xuất acid glutamic và mì chính. Hằng năm, sản lượng bột ngọt cả
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 7
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
thế giới sản xuất theo phương pháp này khoảng 25 – 30 vạn tấn. Ở Việt Nam cũng có
nhiều nhà máy sản xuất bột ngọt bằng phương pháp lên men như VeDan, Ajino Moto,
Việt Trì, Thiên Hương…
Sản xuất acid glutamic bằng phương pháp lên men người ta sử dụng 2 phương
pháp là lên men 2 giai đoạn (gián đoạn) và lên men trực tiếp.

2.1.1. Phương pháp lên men hai giai đoạn [2].
Nguyên tắc của phương pháp này là đầu tiên tạo ra α_Ketoglutaric bằng các kĩ
thuật vi sinh như nuôi cấy vi sinh vật. Sau đó, chuyển hoá α_Ketoglutaric thành acid
glutamic nhờ enzyme aminotransferase và glutamatdehydrogenase.
Giai đoạn chuyển từ α_Ketoglutaric thành acid glutamic có thể sử dụng nhiều
chủng khác nhau như Pseudomonas, Xantonomas, Ervinia,Bacillus,Micrococus.
Nhược điểm của phương pháp này là dùng quá nhiều enzyme và acid amin làm
nguồn amin cho phản ứng dây chuyền nên ít được dùng trong công nghiệp.
2.1.2. Phương pháp lên men một giai đoạn [2].
Nguyên tắc của phương pháp này là sản xuất L_glutamic ngay trong dịch nuôi cấy
bằng một loại vi sinh vật duy nhất. Các sinh vật này đều có hệ enzyme đặc biệt có thể
chuyển hoặc tiếp đường và NH
3
thành acid glutamic trong môi trường.
- Ưu điểm: +Sử dụng đường làm nguyên liệu có hiệu suất cao.
+Nguyên liệu sử dụng rẻ tiền, dễ kiếm.
+Nguyên liệu chứa đầy đủ các thành phần dinh dưỡng cho quá
trình lên men.
Với những ưu điểm nêu trên, ở đây tôi chọn phương pháp lên men một giai đoạn
để sản xuất.
2.2. Qui trình sản xuất acid glutamic từ nguyên liệu tinh bột
Qua tham khảo quy trình sản xuất bột ngọt ở sách công nghệ sản xuất mì chính
của GS.TS Nguyễn Thị Hiền, một số tài liệu trên mạng và các tài liệu liên quan, em đưa
ra quy trình sản xuất acid glutamic như sau:

GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 8
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Tinh bột
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.

GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 9
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
t
o
= 60-65
o
C
t
o
= 90-95
o
C
t = 40 phút
K
2
HPO
4
,MgSO
4

MnSO

4,
, FeSO
4
, Urê…
Giống gốc
Bã lọc
Bã sinh khối
Chất phá bọt 0,1%
Urê 1,8%
Nước
t
0
=
40-45
o
C
Giống cấp I
Giống cấp II
Pha loãng
Lọc
Dịch hóa
Termamyl
Hạ nhiệt độ (60-65
0
C)
Đường hoá
γ
_amylaza
Pha chế dịch lên men (pH= 6,7-6,9)
Thanh trùng ( t

o
= 125
o
C, t = 15 phút)
Làm nguội (t
o
= 30-32
o
C)
Lên men (t
o
= 30-32
o
C, t =38-40h)
Lọc tách sinh khối
Cô đặc (t
o
= 50-60
o
C)
HCl 31%
pH =3,2
Than hoạt tính
Dịch sau khi ly tâm
Sản phẩm
Sấy (t
o
= 70-80
o
C )

Tẩy màu
Axít hóa và kết tinh
Ly tâm
Lọc rửa
Làm nguội, phân loại
Bao gói
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
2.3. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
2.3.1. Nguyên liệu
Nguyên lệu chính để sản xuất acid glutamic là hydrat cacbon, có thể dùng glucoza,
fructoza, maltoza, saccaroza, rỉ đường, tinh bột,…Ở Việt Nam và nhiều nước trên thế
giới hiện nay sản xuất acid glutamic từ tinh bột là nguồn nguyên liệu chủ yếu.
Các chất khoáng thường được sử dụng trong quá trình sản xuất bao gồm: K
2
HPO
4
,
MnSO
4
, MgSO
4.,
FeSO
4

Urê…
2.3.2. Pha loãng, lọc
Pha loãng nhằm làm trương nở các hạt tinh bột và sau đó tiến hành lọc nhằm loại
bỏ những chất cặn bã trong dịch tinh bột trước khi thủy phân.
Sử dụng nước sạch để pha loãng ở nhiệt độ 40-45

0
C.
2.3.3. Dịch hoá
Mục đích của dịch hóa là chuyển hệ huyền phù các hạt tinh bột thành dạng dung dịch
hòa tan chứa các dextrin có chiều dài mạch ngắn hơn.
(C
6
H
10
O
5
)
n
+ nH
2
O nC
6
H
12
O
6

Quá trình dịch hóa bằng enzym
α
- amylaza được tiến hành ở t
0
=

90-95, pH= 5,5
÷

7.
Tên chế phẩm enzym
α
- amylaza được sử dụng là Termamyl .
2.3.4. Làm nguội
Dịch tinh bột sau khi dịch hóa có nhiệt độ khoảng 90-95
0
C. Do đó, phải làm nguội để
nhiệt độ dịch tinh bột giảm xuống khoảng 60-65
0
C để tiến hành quá trình đường hóa.
2.3.5. Đường hoá
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 10
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
α
- amylaza
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
Mục đích của đường hóa là nhằm chuyển dịch dextrose thành đường glucoza – nguồn
dinh dưỡng mà vi sinh vật lên men có thể sử dụng được.
Dùng emzym
γ
_amylaza để thực hiện quá trình này.
Các thông số kỹ thuật của quá trình đường hóa là: pH = 4,2 – 4,5
Nhiệt độ 60 –65
o
C
Thời gian 70h.
2.3.6. Phối chế dịch lên men
Mục đích :Tạo ra môi trường cho VSV sử dụng trong quá trình lên men tạo sinh

khối.
Tiến hành: Phối trộn giữa dịch thuỷ phân tinh bột và các chất khoáng vào môi
trường lên men với các thành phần sau:
Dịch đường hoá, K
2
HPO
4,
MgSO
4
, MnSO
4
, FeSO
4

Urê
Điều chỉnh pH đến :6,7 ÷ 6,9
2.3.7. Thanh trùng và làm nguội [3, tr158].
Mục đích: Nhằm vô trùng môi trường dinh dưỡng trước khi lên men tránh sự xâm
nhiễm của vi sinh vật gây hại và sau đó hạ nhiệt độ của môi trường dinh dưỡng xuống
nhiệt độ lên men thích hợp với vi sinh vật.
Tiến hành: dịch được bơm ngựơc chiều với hơi nước, để tạo ra quá trình trao đổi
nhiệt.
Thanh trùng ở 110
o
C
Thời gian: 15 phút.
Sau khi thanh trùng dịch phải được hạ nhiệt độ 30 ÷32
0
C để bổ sung giống vi sinh
vật vào.

Yêu cầu dịch lên men phải vô trùng tuyệt đối.
2.3.8. Giống vi sinh vật [2].
Giống sử dụng cho quá trình lên men để sản xuất acid glutamic ta chọn vi sinh vật
thường dùng là:
Corynebacterium glutamicum
Brevibacterium lactofermentus
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 11
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
Micrococus glutamicus
Nhưng chủ yếu nhất vẫn là chủng Corynebacterrium glutamicum, loại vi khuẩn
này có khả năng lên men từ tinh bột, ngô, khoai, khoai mì để tạo acid glutamic.
Giống phải có khả năng tạo ra nhiều acid glutamic, tốc độ sinh trưởng phát triển
nhanh, có tính ổn định cao trong thời gian dài, chịu được nồng độ acid cao, môi trường
nuôi cấy đơn giản, dễ áp dụng trong thực tế sản xuất
Mục đích là tạo ra đủ số lượng giống cần thiết cho quá trình lên men
Quá trình nhân giống được tiến hành qua các bước sau:
Giống gốc Nhân giống PTN Nhân giống cấp I Nhân giống cấp
II Nhân giống sản xuất.
2.3.9. Lên men
Mục đích: Thông qua các hoạt động sống của vi khuẩn trong những điều kiện
thích hợp để chuyển hoá đường và đạm thành acid glutamic.
Tiến hành: Môi trường sau khi chuẩn bị và thanh trùng xong được làm nguội đến
nhiệt độ lên men và cấy men giống vào với tỉ lệ 1% để lên men. Thời gian lên men 38-
40 nhiệt độ lên men 30-37
o
C [7]. Trong quá trình lên men phải khuấy trộn, cung cấp
không khí vô trùng liên tục, bổ sung thêm urê để điều chỉnh pH của môi trường lên men
tỉ lệ bổ sung:1,8% [3, tr173]. Do môi trường lên men tạo nên acid glutamic cùng với

thành phần của môi trường có xu hướng làm tăng sức căng bề mặt. Vì vậy, trong quá
trình lên men tạo thành nhiều bọt ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp nên phải sử
dụng chất phá bọt với tỉ lệ: 0,1%
2.3.10. Lọc
Mục đích: Để loại xác tế bào vi khuẩn sau quá trình lên men.
2.3.11. Cô đặc
Dịch sau lên men có nồng độ acid glutamic thấp sẽ đưa qua hệ thống cô đặc chân
không để tạo dung dịch acid glutamic có nồng độ cao hơn.
Tiến hành cô đặc ở nhiệt độ 50-60
0
C [2].
2.3.12. Tẩy màu
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 12
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
Mục đích: Dùng than hoạt tính để hấp thụ những chất màu, tạp chất được sinh ra
trong quá trình lên men.
Dùng thiết bị tẩy màu có cột than hoạt tính cố định và cho dung dịch cần tẩy đi qua
cột.
2.3.13. Acid hoá và kết tinh
Mục đích: chuyển acid glutamic từ pha lỏng sang pha rắn tinh thể.
Acid hóa acid glutamic: Toàn bộ dung dịch acid glutamic thu được trên được đưa về
thùng kết tinh. Cho cánh khuấy hoạt động liên tục để ngăn ngừa acid glutamic kết tủa
quá sớm, kết tinh nhỏ và hiệu quả thấp. Cho HCl 31% vào để tạo điểm đẳng điện ở PH
= 2,9-3,2 thì thôi và bắt đầu làm lạnh.
Làm lạnh và kết tinh: dịch acid glutamic sau khi đạt pH đẳng điện thì cho nước lạnh
khoảng 12
0
C vào vỏ thùng và làm lạnh. Trong quá trình này cánh khuấy hoạt động liên tục

làm cho acid glutamic kết tinh xốp và tơi, sau ít nhất 48 giờ thì quá trình kết tinh kết thúc.[3,
tr188].
2.3.14. Ly tâm
Mục đích tách pha rắn và lỏng :
- Pha rắn: gồm acid glutamic đã kết tinh và lắng xuống, thu được acid glutamic
ẩm.
- Pha lỏng: gồm nước và một ít acid glutamic không kết tinh hòa tan vào ta gọi
đó là nước cái. Phần nước cái đưa đi kết tinh lại.
2.3.15. Lọc
Tinh thể sau khi ly tâm còn ẩm và có bám màu nâu nên cần được làm sạch bằng
quá trình ép lọc.
2.3.16. Sấy
Mục đích: Acid glutamic hút ẩm rất nhanh nên sau ly tâm phải sấy ngay.
Tiến hành: Acid glutamic ẩm đưa vào thiết bị sấy nhờ cơ cấu rung và chạy trên
băng chuyền liên tục, không khí nóng được thổi liên tục vào làm bay hơi ẩm và làm khô
acid. Nhiệt độ sấy: 70-80
0
C [3, tr65].
2.3.17. Làm nguội
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 13
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
Tinh thể acid glutamic được làm nguội cùng với quá trình phân loại trước khi bao
gói.
2.3.18. Phân loại
Acid glutamic sau khi sấy được cho qua sàng rung phân loại để phân loại hạt
trước khi đưa vào đóng gói.
2.3.19. Bao gói
Mục đích: Tạo sản phẩm hoàn chỉnh, đảm bảo sản phẩm có thể được bảo quản

trong một thời gian nhất định mà không ảnh hưởng đến chỉ tiêu về chất lượng, vệ sinh
an toàn thực phẩm.
CHƯƠNG 3 CÂN BẰNG VẬT CHẤT
3.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy
- Các ngày nghỉ trong năm:
+ Tết dương lịch nghỉ : 1 ngày
+ Tết âm lịch nghỉ: 3 ngày
+ Giỗ tổ Hùng Vương nghỉ: 1 ngày
+ Ngày chiến thắng 30-4 nghỉ: 1 ngày
+ Ngày quốc tế lao động nghỉ: 1 ngày
+ Ngày quốc khánh nghỉ: 1 ngày
+ Chủ nhật nghỉ: 1 ngày
+ Sự cố hư hỏng nghỉ: 5 ngày
Tháng 12 nghỉ 5 ngày để sữa chửa và bảo dưỡng thiết bị. Và nghỉ 5 ngày trong
năm do sự cố bất thường.
Nhà máy làm việc ngày 3 ca, 1 ca làm 8 giờ.
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 14
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
Do khu vực miền trung thời thiết xấu mưa nhiều vào tháng 10, 11 nguyên liệu ít nên
tháng 10, 11 ngày làm 2 ca.
Bảng 3.1. Biểu đồ sản xuất của nhà máy
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nghỉ
do
sự
cố
Làm
việc

cả
năm
Ngày 22 25 26 25 26 26 26 27 24 27 26 21 5 296
Ca
làm
66 75 78 75 78 78 78 81 72 54 52 62 15 834
Giờ
làm
528 600 624 600 624 624 624 648 576 432 416 496 120 6672
Nhà máy sản xuất acid glutamic với năng suất 1.000kg sản phẩm/ngày như vậy:
Năng suất mỗi năm của nhà máy là:
1.000 x 296 = 296.000 (kg/năm)
296.000 : 834 = 354,916 (kg/ca)
Nguyên liệu dùng là tinh bột.
3.2. Giả thiết
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 15
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
Ta giả sử tổn hao của từng công đoạn so với công đoạn trước đó như sau:
Bảng 4.2. Tổn hao của từng công đoạn
STT Công đoạn Tỉ lệ hao hụt
1 Pha loãng 0,5%
2 Lọc 1%
3 Dịch hóa 1,5%
4 Đường hóa 1,5%
5 Pha chế 1%
6 Thanh trùng và làm nguội 1%
7 Lên men 2%
8 Lọc 2%

9 Cô đặc 1,5%
10 Tẩy màu 1%
11 Acid hóa 1,5%
12 Ly tâm 1,8%
13 Lọc rữa 1,5%
14 Sấy 1%
15 Làm nguội 1%
16 Phân loại 0,5%
17 Bao gói 0,5%
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 16
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
3.3. Cân bằng vật chất
3.3.1. Bao gói Tỉ lệ hao hụt: 0,5%
Lượng acid glutamic trước công đoạn này là:
699,356
5,0100
100
354,916
=
−
×
(kg/ca).
3.3.2. Phân loại Tỉ lệ hao hụt: 0,5%
Lượng acid glutamic trước khi phân loại:
491,358
5,0100
100
356,699

=
−
×
(kg/ca)
3.3.3. Làm nguội Tỉ lệ hao hụt: 1%
Lượng acid glutamic trước khi làm nguội:
112,362
1100
100
358,491
=
−
×
(kg/ca)
3.3.4. Sấy Tỉ lệ hao hụt: 1%
Giả sử: Độ ẩm trước khi sấy là 3%.
Độ ẩm thành phẩm là 0,5%.
Khối lượng acid glutamic ẩm trước khi sấy là:

197,375
3100
5,0100
1100
100
112,362
=
−
−
×
−

×
(kg/ca).
Khối lượng nước bay hơi là: 375,197 - 362,112= 13,085 (kg/ca).
3.3.5. Loc rửa Tỉ lệ hao hụt: 1,5%
Giả sử: Độ ẩm trước khi lọc là 7%.
Độ ẩm sau khi lọc là 3%.
Hiệu suất của quá trình lọc là 80%.
Khối lượng acid glutamic trước khi lọc là:

618,496
80
100
7100
3100
5,1100
100
197,375
=×
−
−
×
−
×
(kg/ca).
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 17
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
3.3.6. Ly tâm Tỉ lệ hao hụt: 1,8%
Trước khi lọc độ ẩm 7%, tức độ ẩm sau li tâm là 7%.

Giả sử : Độ ẩm acid glutamic trước li tâm 11%.
Hiệu suất của quá trình li tâm là 75%.
Lượng acid glutamic trước khi li tâm:
496,618
×

11100
7100
−
−
×
8,1100
100
−
75
100
×
= 704,600(kg/ca).
3.3.7. Acid hóa và kết Tỉ lệ hao hụt: 1,5%
Độ ẩm trước li tâm 11%, tức độ ẩm sau kết tinh là 11%.
Nồng độ acid glutamic trước kết tinh 30%. Tức là độ ẩm trước khi kết tinh là
70%.
Giả sử : Hiệu suất của quá trình Acid hóa và kết tinh là 75%.
Lượng acid glutamic trước khi kết tinh
704,600 ×
70100
11100
−
−

×

5,1100
100
−
75
100
×
= 2.829,527 (kg/ca).
3.3.8. Tẩy màu Tỉ lệ hao hụt: 1%
Giả sử : Nồng độ acid glutamic không đổi trước và sau khi tẩy màu.
Khối lượng dung dịch acid glutamic trước khi tẩy màu là:
2829,527
=
−
×
1100
100

2.858,108(kg/ca).
3.3.9. Cô đặc Tỉ lệ hao hụt: 1,5%
Trước quá trình cô đặc nồng độ của acid glutamic là 17% và sau quá trình cô đặc
là 30% nên hàm lượng ẩm trong dịch acid trước và sau quá trình cô đặc là 83% và 70%.
Giả sử : Hiệu suất của quá trình Acid hóa và kết tinh là 80%.
Khối lượng dịch trước quá trình cô đặc:
2.858,108 x
5,1100
100
−

×

×
−
−
83100
70100

80
100
= 6.400,659 (kg/ca)
3.3.10. Lọc Tỉ lệ hao hụt: 2%
Giả sử : Hiệu suất của quá trình lọc là 80%.
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 18
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
Lượng dung dịch acid glutamic trước quá trình lọc trong
6.400,659
80
100
2100
100
×
−
×
= 8.164,106 (kg/ca).
3.3.11. Lên men Tỉ lệ hao hụt: 2%
Giả sử: Hiệu suất của quá trình lên men là 80%.
Tổng lượng dịch trước lên men là:

8.164,106
=×
−
×
80
100
2100
100
10.413,401 (kg/ca)
Tỉ trọng của dịch là d=1059 kg/m
3
nên thể tích dịch lên men là:
==
1059
401,10413
V
9,833 (m
3
/ca)
Lượng giống cho vào lên men là 1% thể tích dịch môi trường. Vậy lượng giống
cho vào là giống cấp II
V
giống II
=
=×
100
1
833,9
0,099(m
3

/ca).
Giống có khối lượng riêng là 1070 (kg/m
3
). Khi đó khối lượng giống cho vào là:
m
giống II
= 0,099 ×1070 = 105.93(kg/ca)
Lượng giống cấp I bằng 10% lượng giống cấp II:
V
giống I
= 0,099 x 10% = 0,0101 (m
3
/ca).
m
giống I
= 1070 x 0,0101 = 10,807(kg/ca)
Lượng giống thạch nghiêng bằng 10% lượng giống cấp I:
V
ống thạch
= 0,0101 x 10% = 1,01x10
-3
(m
3
/ca).
m
ống thạch
= 1,01x10
-3
x 1070 = 1,0807(kg/ca)
Trong quá trình lên men có bổ sung dầu lạc 0,1% để phá bọt, ure 1,8%

m
dầu lạc 0,1%
= 10.413,401 x 0,1% = 10,413(kg/ca)
m
ure 1,8%
= 10.413,401 x 1,8% = 187,411(kg/ca)
Khối lượng môi trường đem đi lên men là:
10.413,401 - (105.93+10,413+187,411) = 10.109,647 (kg/ca)
3.3.12.Thanh trùng và làm nguội Tỉ lệ hao hụt: 1%
Lượng dung dịch acid glutamic trước khi thanh trùng và làm nguội
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 19
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
10.109,647
=
−
×
1100
100
10.211,765(kg/ca)
3.3.13. Pha chế dịch lên men Tỉ lệ hao hụt: 1%
Khối lượng môi trường trước khi phối chế lên men là:
10.211,765
1100
100
−
×
10.314,914(kg/ca).
Bảng 3.3: Khối lượng các chất dinh dưỡng bổ sung vào môi trường

trong quá trình pha chế
Hoá chất Nồng độ bổ sung
K
2
HPO
4
0,15%
MgSO
4
0,075%
MnSO
4
0,0025%
KHPO
4
0,15%
Urê 2,2%
FeSO
4
0,005%
m
K2HPO4 0,15%
=
=×
100
15,0
914,314.01
15,472 (kg/ca).
m
MgSO4 0,075%

=
=×
100
75,0
914,314.01
7,736 (kg/ca).
m
MnSO4 2%
=10.314,914
100
0025,0
×
= 0,258(kg/ca).
m
ure 2,2%
= 10.314,914
100
2,2
×
= 226,928 (kg/ca).
m
K2HPO4 0,15%
= 10.314,914
=×
100
15,0

15,472 (kg/ca).
m
FeSO4 0,005%

= 10.314,914
=×
100
005,0

0,516 (kg/ca).
Khối lượng dịch đường trước khi phối chế là:
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 20
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
10.314,914-(15,472 +7,736+0,258+226,928 +15,472 +0,516 )= 10.048,532(kg/ca).
3.3.14. Đường hóa Tỉ lệ hao hụt: 1,5%
Giả sử : Hiệu suất của quá trình đường hóa là 75%.
10.048,532
=×
−
×
75
100
5,1100
100
13.602,074(kg/ca).
3.3.15 Làm nguội Tỉ lệ hao hụt: 1%
Lượng dịch tinh bột trước khi làm nguội là:
13.602,074
=
−
×
1100

100
13.739,469(kg/ca)
3.3.16. Dịch hóa Tỉ lệ hao hụt: 1,5%
Giả sử: Hiệu suất của quá trình đường hóa là 75%.
13.739,469
=×
−
×
75
100
5,1100
100
18.598,266(kg/ca)
3.3.17. Lọc Tỉ lệ hao hụt: 1%
Giả sử hiệu suất của quá trình lọc là 80 %.
Lượng dịch tinh bột trước khi lọc là:
18.598,266
=×
−
×
80
100
1100
100
23.482,659 (kg/ca)
3.3.18. Pha loãng Tỷ lệ hao hụt là: 0,5%
Lượng dịch tinh bột trước khi pha loãng là:
23.482,659 x
100
100 0,5

−
= 23.600,662 (kg/ca).
Nồng độ tinh bột hòa tan khoảng 40% [1-tr149]
Tổng khối lượng tinh bột cấn sử dụng là :
23.600,662
100
40
×
= 9440,265 (kg/ca).
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 21
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
3.4. Tổng kết
Bảng 3.4. Bảng tổng kết nguyên liệu và bán thành phẩm qua các công đoạn
STT Công đoạn
Khối lượng
(kg/ca) (kg/h) (kg/năm)
1 Nguyên liệu tinh bột
9.440,265 1.180,033 7.873.181,010
2 Pha loãng 23.600,662
2.950,083 19.682.952,110
3 Lọc 23.482,659
2.935,332 19.584.537,610
4 Dịch hóa 18.598,266
2.324,783 15.510.953,840
5 Làm nguội 13.739,469 1717,434 11.458.717.150
6 Đường hóa 13.602,074
1.700,259 11.344.129,720
7 Pha chế 10.314,914

1.289,364 8.602.638,276
8 Thanh trùng và làm nguội 10.211,765
1.276,471 8.516.612,010
9 Lên men 10.413,401
1.301,675 8.684.776,434
10 Lọc 8.164,106
1.020,513 6.808.864,404
11 Cô đặc 6.400,659
800,082 5.338.149,606
12 Tẩy màu 2.858,108
357,264 2.383.662,072
13 Acid hóa 2.829,527
353,691 2.359.825,518
14 Ly tâm 704,600
88,075 589.304,400
15 Lọc rữa 496,618
62,077 414.179,412
16 Sấy 375,197
46,900
312.914,298
17 Làm nguội 362,112
45,264
302.001,408
18
Phân loại 358,491
44,811 298.981,494
19 Bao gói 356,699
44,587 297.486,966
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 22
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT

Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
CHƯƠNG 4 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
4.1. Cyclon định lượng tinh bột
Chọn số thùng chứa tinh bột là n = 1 để chứa lượng tinh bột cho một giờ sản xuất.
Năng suất tinh bột là 1.180,033 (kg/h)
Giả sử khối lượng riêng của tinh bột d = 1059 (kg/m
3
).
Thể tích của nguyên liệu tinh bột là
V
tinh bột
=
d
m
=
1500
03,2948
= 1,114 (m
3
).
Chọn hệ số chứa đầy
ϕ
= 0,8 thùng chứa dạng hình trụ có thể tích là:
V
thiết bị
=
8,0
97,1
= 1,392 (m

3
).
Chọn đường kính thiết bị là D = 1m. Đường kính ống tháo là d = 0,2m.
Chọn α = 45
o
, h
0
= 0,1m ta có:
Chiều cao phần nón là:
h =
2
1
×(D - d)×tg45=
3)6,04,1(
2
1
×−×
= 0,4 (m)
Thể tích phần nón là:
V
nón
=
12
1
×π×h×(D
2
+ Dd + d
2
) =
12

1
×π ×0,4×(1
2
+ 1×0,2 + 0,2
2
)
V
nón
= 0,10 (m
3
).
V
trụ
= V
thiết bị
– V
nón
= 1,392 – 0,1 = 1,292 (m
3
)
H =
2
4
D
V
tru
⋅
⋅
π
=

2
4,1
86,14
×
×
π
= 1,646 (m)
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 23
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Hình 4.1. Cyclon chứa
d
D
H
h
h
o
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
h
thiết bị
= H + h + h
0
= 1,646 + 0,4 + 0,1 = 2,146 (m)
Chọn số thùng chứa tinh bột là n=1 cho 1 giờ sản xuất
Chọn cyclon định lượng có kích thước như sau: Chiều cao: H
0
= 2,146 (m); D
thiết bị
= 1 (m); D
ống tháo

= 0,2 (m).
Chọn 1 thiết bị chứa tinh bột
4.2. Thiết bị hòa tan tinh bột
Chọn thiết bị hòa tan tinh bột được chế tạo bằng thép không gỉ, thân hình trụ, đáy
và nắp hình chỏm cầu như hình (4.2).
Gọi H

là chiều cao hình trụ, h là chiều cao nắp và đáy
Chọn H = 1,6D; h = 0,1D.
Thể tích hình học thiết bị: V
tb
= V
tr
+ 2V
cc
Trong đó V
tb
: thể tích thùng chứa, m
3

V
tr
: thể tích phần hình trụ, m
3
V
cc
: thể tích phần chỏm cầu, m
3
Thể tích hình trụ:
3

22
2
4,0
4
6,1
4
D
DDHD
HrV
tr
π
ππ
π
=
×
===
Thể tích chỏm cầu:
144
284,1
24
3
6
)
4
3
(
6
3
2
3

2
2
D
V
hD
h
D
hhV
CC
cc
π
πππ
=
+=+=
Thể tích thiết bị: V
tb
= V
tr
+ 2V
chỏm cầu

3
3
3
425,0
144
284,1
24,0 D
D
D

π
π
π
=×+=


3
425,0
×
=⇒
π
tb
V
D

GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 24
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Hình 4.2. Thiết bị chứa tinh bột
h
H
h
H
h
D
Đồ án công nghệ 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất acid Glutamic năng suất
1.000kg sản phẩm/ngày từ tinh bột.
Năng suất hòa tan tinh bột theo giờ là: 2.950,083 (kg/h)
Giả sử khối lượng riêng tinh bột sắn hòa tan là: 1059 (kg/m
3
)

Thể tích của nguyên liệu V
nl
=
)/786,2
1059
083,2950
3
hm
=
Chọn hệ số chứa đầy thiết bị: ϕ = 0,8.
Thể tích của thiết bị:
483,3
8,0
786,2
===
ϕ
nl
Tb
V
V
(m
3
)
3
425,0
483,3
×
=⇒
π
D

= 1,377(m).
H = 1,6D = 1,6
×
1,377= 2,203(m).
h = 0,1D = 0,1
×
1,377= 0,138 (m).
Chiều cao toàn bộ thiết bị: H
0
= H+ 2h = 2,203+ 2
×
0,138 = 2,479 (m).
Vậy chọn thùng hòa tan có kích thước: D= 1,377m; H
0
= 2,479m
Số thiết bị hòa tan tinh bột: chọn1 thiết bị và 1 thiết bị dự trữ.
4.3. Thiết bị lọc
Năng suất lọc theo giờ là 2.935,332 (kg/h)
Khối lượng riêng tinh bột sắn hòa tan là: 1059 (kg/m
3
)
Thể tích của nguyên liệu V
nl
=
)/(772,2
1059
332,935.2
3
hm
=

Chọn thiết bị buồng lọc ép của Trung Quốc sản xuất.[13]
Model máy :
K
B
A
M
UYB
−
1000/120
của công ty WENZHOU TIANLI FILTER
PRESS CO.,LTD.
GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Minh Xuân 25
SVTH: Lê Thị Sa Ly – Lớp: 11SHLT
Hình 4.3. Thiết bị lọc khung bản