年产100吨普鲁兰多糖生产车间设计--毕业论文
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摘要普鲁兰多糖是一种新型的微生物多糖、目前已广泛的应用于医药、食品、轻工、化工等行业中、本设计的题目为年产100吨普鲁兰多糖生产车间工厂设计。
为满足生产任务的要求,通过查阅相关的书刊文献,收集普鲁兰多糖发酵生产、提取资料,进而设计出经济合理的普鲁兰多糖发酵生产路线。
随后对工艺流程中所涉及的物料和水电汽等进行了衡算,同时完成对主要生产设备和辅助设备的合理选型以及对公用系统和三废处理提出正确可行的设计方案。
此外,本设计还绘制出了厂区总平面布置图、发酵车间的平面布置图、全厂的工艺流程图、发酵罐的结构图和精馏塔的结构图,本项目以玉米淀粉为原料,采用出芽短梗霉发酵法,运用乙醇沉淀、超滤、流化床干燥等技术可使普鲁兰糖转化率达65%。
关键词:普鲁兰多糖;发酵;车间设计AbstactPullulan polysaccharides is a new kind of microbial polysaccharide which has been widely used in medicine, food, light industry, chemical industry, etc, the topic of this graduation projectis anannual output of100 tons of pullulan polysaccharides fermentation plant design. To meet the requirements of the production tasks.by consulting related books and documents, after fermentation production, extraction of pullulan polysaccharides information collection, and then design a economic and reasonable pullulan polysaccharide fermentation production line. Involved in the subsequent process of the material and water vapor to the balance, and completed the rational selection main production equipment and auxiliary equipment as well as to the utility system and "three wastes" treatment feasible design scheme is put forward. In addition, this design also draw out of the factory general layout, the fermentation workshop flat 65 %Key words:pululan polysaccharides;fermentantion;plant design第1章绪论1.1设计内容与要求1.1.1课题来源本设计为齐鲁工业大学大学生工学院下达的任务,年产100吨普鲁兰糖生产车间的设计。
57※工艺技术食品科学2009,V ol.30,N o.06普鲁兰多糖软胶囊囊壳生产工艺及稳定性研究刘谋泉1,孔美兰2(1.广东富味制果厂有限公司,广东汕头515011;2.韩山师范学院生物系,广东潮州521041)摘要:采用植物性凝胶剂普鲁兰多糖作为软胶囊囊壳的主要凝胶剂,研究了以普鲁兰多糖为囊壳主要凝胶剂的软胶囊生产工艺及用明胶为囊壳凝胶剂的软胶囊对比时的崩解时限、渗油情况、内容物氧化情况、粘连情况;结果表明:用普鲁兰多糖作为囊壳主要凝胶剂的软胶囊在贮存一段时间后崩解时限、内容物的氧化情况、粘连情况、渗油情况均优于用明胶作为囊壳凝胶剂的软胶囊。
关键词:普鲁兰多糖;软胶囊囊壳;崩解时限;渗油;内容物氧化;粘连Study on Production Technology and Stability of Soft Capsule Shell with Pullulan as GelatinizerLIU Mou-quan 1,KON G Mei-lan 2(1.Guangdong F uwei and Nuts Manufacturing Co.Ltd.,Shantou 515011,China ;2.Department of Biology,Hanshan Normal Univer sity,Chaozhou521041,China)Abstr act :Using a vegetal gelatinizer,pullulan as the main material of soft capsule shell,the production technology and stability of soft capsule shell were investigated.The results showed that all conditions of disintegration time,permeability oil,oxidiza-tion of soft capsule-contained substance and conglutination of soft capsule shell made from pullulan after storage are better than that made fr om glutin.K e y w or ds :pullulan ;sof t capsule shell ;disintegration tim e ;permeability oil ;oxidization of soft capsule-contained substance ;conglutination 中图分类号:TS246.4文献标识码:A文章编号:1002-6630(2009)06-0057-03收稿日期:5基金项目:广东省科技计划项目(5B 665);汕头市火炬计划项目(汕市财文[5]号)作者简介:刘谋泉(5),男,工程师,本科,研究方向为食品发酵与食品深加工。
工业化发酵生产普鲁兰多糖的提取条件优化万玉军;唐晓芳;李镇江;王刚;杨晓琴;郑君;黄伟;江源钢;王宏【摘要】由出芽短杆霉发酵产生的普鲁兰多糖,发酵过程中会产生大量色素、蛋白质以及一些小分子糖类物质,增加了多糖提取难度.该实验将从发酵液除杂、脱色、去蛋白、小分子多糖出发,对后提取过程中用到的助滤剂硅藻土,脱色所需的活性炭,树脂选型,超滤及干燥方式的工艺参数进行优化.试验结果表明,选取一号硅藻土作为助滤剂,用量2%,滤液澄清度高、过滤速度快;脱色活性炭的添加量为0.5%、温度50℃、时间40 min、pH5.5,脱色效果好、普鲁兰多糖得率高;使用树脂型号D,二次脱色效果良好,同时能去除一些杂蛋白;超滤3次,单二寡糖的去除率能达到96.6%,采用滚筒干燥方式,干燥成本低,成品质量佳.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2015(041)006【总页数】5页(P213-217)【关键词】普鲁兰多糖;出芽短杆霉;提取工艺【作者】万玉军;唐晓芳;李镇江;王刚;杨晓琴;郑君;黄伟;江源钢;王宏【作者单位】四川省食品发酵工业研究设计院,四川成都,611130;四川省食品发酵工业研究设计院,四川成都,611130;四川省食品发酵工业研究设计院,四川成都,611130;四川省食品发酵工业研究设计院,四川成都,611130;成都金开生物工程有限公司,四川成都,611130;成都金开生物工程有限公司,四川成都,611130;成都金开生物工程有限公司,四川成都,611130;成都金开生物工程有限公司,四川成都,611130;成都金开生物工程有限公司,四川成都,611130;成都金开生物工程有限公司,四川成都,611130【正文语种】中文普鲁兰多糖是一种特殊的微生物胞外多糖,是由出芽短杆霉发酵产生的类似葡聚糖、黄原胶的胞外水溶性黏质多糖[1-3]。
因其水溶性好、溶液黏稠稳定、优良的增稠作用[4-5]、无色无味无毒性、安全性好等特点[6],已被广泛用于医药、食品、轻工、化工和石油[7-9]等领域,另外在烟草工业、农业种子保护等领域[10-11]也逐步被应用,是一种很有前景的工业用多糖。
目录第一章总论 (1)第一节设计任务 (1)第二节设计依据 (1)第三节设计原则和设计规范 (1)第四节产品方案及产品规格 (2)第五节生产规模和生产方法 (3)第六节主要原料、燃料及动力供应 (4)第七节主要技术经济指标 (6)第八节本设计主要特点 (7)第二章工艺方案 (9)第一节生产方法的选择 (9)第二节工艺流程及说明 (30)第三章物料衡算 (37)第一节压榨工段物料平衡计算 (37)第二节澄清工段物料平衡计算 (41)第三节蒸发工段物料平衡计算 (49)第四节煮糖工段物料平衡计算 (53)第五节糖分平衡及生产实绩 (63)第四章热力衡算 (66)第一节热力方案的选择及论证 (66)第二节热力衡算 (71)第三节全厂能耗及平衡计算 (95)第五章设备衡算 (103)第一节设备选型的依据和原则 (104)第二节设备的选型及计算 (104)第三节全厂设备一览表 (147)参考文献 (153)致谢 (155)第一章总论第一节设计任务本设计的任务:应用糖浆上浮技术的8000t/d磷酸亚硫酸法甘蔗糖厂初步设计。
第二节设计依据本设计的主要依据如下:一、设计任务书根据广西大学轻工与食品工程学院制糖工程教研室下达的《毕业设计任务书》进行设计。
二、实习资料根据生产实习和毕业实习所收集的资料为依据。
三、文献资料根据《甘蔗糖厂设计手册》、《甘蔗糖厂设计基础》、《甘蔗制糖原理与技术》等文献资料,并结合搜索、查阅的资料进行设计。
第三节设计原则和设计规范一、设计原则(一)遵守国家规律、法规,贯彻执行国家经济建设方针、政策和基本建设程序,特别应贯彻执行提高经济效益和促进技术进步的方针,响应国家发展糖业的号召。
重视提高产品效益和质量。
(二)本着切合实际、经济合理、技术成熟、安全适用、便于管理的原则,积极用经过生产考验的先进成熟的先进工艺、技术和设备,努力提高机械化、自动化水平,减轻劳动强度,改善劳动条件,合理使用劳动力,提高劳动生产率,力求达到投资少、见效快、质量好、成本低的要求。
酶解法生产多糖的工厂设计多糖是一类重要的生物大分子,具有广泛的应用价值。
酶解法是一种常用的生产多糖的方法,通过酶的作用,将废弃物或廉价原料转化为高附加值的多糖产品。
本文将着重探讨如何设计一座酶解法生产多糖的工厂,以实现高效、稳定的生产。
一、工厂规模和布局设计多糖生产工厂的规模应根据市场需求和原料供应能力来确定。
在确定规模后,需要合理设计工厂的布局。
首先,要考虑原料进料区、酶解反应区、分离纯化区和产品储存区的分布。
原料进料区应与供应商方便连接,酶解反应区应设置酶解反应罐和控制系统,分离纯化区应配备分离纯化设备,产品储存区应具备合适的储存条件。
二、酶解反应罐的选择和设计酶解反应罐是酶解法生产多糖的核心设备,其选择和设计至关重要。
首先,应选择符合规格要求的不锈钢罐体,以保证反应过程的卫生和稳定。
其次,应根据生产工艺要求选择合适的搅拌方式和转速,以确保酶与底物充分接触,提高反应效率。
此外,应配备恰当的温度和pH控制系统,以保持反应环境的恒定。
三、酶的选择和添加方式酶解法生产多糖的关键在于选择合适的酶和添加方式。
首先,要选择具有高效催化能力和良好稳定性的酶。
其次,要根据底物特性和反应条件确定酶的添加方式,可以选择一次性添加或定时添加,以获得最佳的酶解效果。
四、废弃物处理和环保措施多糖生产过程中会产生一定数量的废弃物,如废弃酶液和残渣。
为了实现可持续发展,工厂应配备废弃物处理设备,将废弃物进行分类、处理和回收利用。
同时,工厂还应采取环保措施,如减少废水排放、合理利用能源等,以降低对环境的影响。
五、质量控制和检测方法为了保证多糖产品的质量,工厂应建立完善的质量控制体系。
首先,要制定严格的生产工艺和操作规范,确保每一道工序的可追溯性。
其次,要建立有效的检测方法,对原料、中间产品和最终产品进行质量检测,以确保产品符合标准要求。
同时,还应定期进行工艺优化和改进,提高产品的质量和产量。
六、安全生产和人员培训工厂应注重安全生产,建立健全的安全管理制度。
毕业设计(论文)年产3200吨乳酸工厂提取车间设计学生姓名:学号:所在系部:专业班级:指导教师:日期:目录摘要 (i)Abstract (ii)1 绪论 (1)1.1 乳酸的概况 (1)1.1.1 乳酸的性质和用途 (1)1.1.2 乳酸的质量检验与储存 (3)1.2 乳酸的生产技术 (3)1.2.1 发酵法 (3)1.2.2 化学合成法 (4)1.2.3 乳酸生产新技术 (5)1.2.4 乳酸的提取和精制技术 (6)2 生产工艺 (7)2.1 发酵工艺 (7)2.1.1 发酵工艺流程及特点 (7)2.1.2 发酵工艺条件 (7)2.1.3 发酵工艺操作要点及注意事项 (8)2.2 提取精制工艺 (10)2.2.1 提取工艺流程及特点 (10)2.2.2 提取工艺条件 (10)2.2.3 提取工艺操作要点及注意事项 (11)3 工艺计算及设备选型 (14)3.1 发酵工段 (15)3.1.1 生产平衡计算 (15)3.1.2 设备平衡计算及选型 (15)3.2 提取工段 (17)3.2.1 生产平衡计算 (17)3.2.2 设备平衡计算及选型 (18)3.3 水平衡及能量平衡计算 (20)3.3.1 水平衡计算 (20)3.3.2 能量平衡计算 (20)4 车间布置设计 (22)4.1设计依据 (22)4.2车间布置(厂房平面布置) (22)4.2.1车间布置设计原则 (22)4.2.2车间平面布置 (23)4.2.3车间立面布置 (23)4.2.4设备布置 (23)结论..................................................................2错误!未定义书签。
致谢 (25)参考文献 (26)附录 (28)1毕业设计(论文)任务书系部生化工程系指导教师职称学生姓名专业班级学号设计题目年产3200吨乳酸厂提取车间设计设计内容目标和要求(设计内容目标和要求、设计进度等)一.内容设计生产能力为3200吨乳酸工厂提取车间及总平面布置设计。
8000吨糖厂毕业设计8000吨糖厂毕业设计在现代社会中,糖作为一种重要的食品原料,被广泛应用于食品加工、饮料制造和烘焙等领域。
为了满足市场需求,糖厂的规模越来越大,生产能力也越来越强。
本文将探讨一个毕业设计项目,即设计一个8000吨糖厂,以满足日益增长的市场需求。
首先,我们需要考虑糖厂的选址。
选址是一个关键因素,它应该考虑到原材料供应、能源供应和市场接近性等因素。
在选址过程中,我们可以利用地理信息系统(GIS)和市场调研数据,综合分析各个因素,并选择最合适的地点。
同时,我们还需要考虑环境因素,确保糖厂的建设和运营对环境的影响最小化。
接下来,我们需要设计糖厂的生产线。
生产线的设计应该充分考虑生产效率和产品质量。
在8000吨糖厂的设计中,我们可以采用多级精炼和过滤系统,以确保糖的纯度和颜色符合标准。
同时,我们还可以引入自动化控制系统,提高生产线的自动化程度,降低人工成本和提高生产效率。
在糖厂的设计中,我们还需要考虑废弃物的处理和利用。
糖厂生产过程中会产生大量的废弃物,如糖渣和糖蜜。
这些废弃物如果不得当处理,将对环境造成污染。
因此,我们可以设计一个废弃物处理系统,将废弃物转化为有价值的产品。
例如,利用糖渣可以生产饲料和肥料,利用糖蜜可以生产饮料和酒精等。
此外,糖厂的能源消耗也是一个重要的考虑因素。
在设计8000吨糖厂时,我们可以采用能源回收和利用技术,以减少能源消耗和环境污染。
例如,我们可以利用余热发电技术,将糖厂产生的余热转化为电能,供应给糖厂自身使用或者卖给电网。
这样不仅可以减少能源消耗,还可以获得额外的经济收益。
最后,我们还需要考虑糖厂的管理和运营。
一个高效的管理和运营团队是糖厂成功的关键。
在8000吨糖厂的设计中,我们可以引入先进的生产管理系统和质量控制系统,以确保生产过程的高效和产品质量的稳定。
同时,我们还可以培训员工,提高他们的技能水平,以适应新的生产工艺和技术。
综上所述,设计一个8000吨糖厂是一个复杂而有挑战性的毕业设计项目。
毕业设计年产7万吨葡萄糖一、项目背景与意义随着我国经济的快速发展,葡萄糖作为一种重要的化工原料,市场需求日益增长。
葡萄糖广泛应用于食品、医药、化工等领域,具有很高的经济价值。
为此,本毕业设计以年产7万吨葡萄糖为目标,探讨一套高效、环保的葡萄糖生产工艺,以满足市场需求,促进我国葡萄糖产业的发展。
二、毕业设计目标与任务本毕业设计旨在研究一套年产7万吨葡萄糖的生产工艺,要求产品质量优良,生产过程环保,设备运行稳定。
主要任务包括:1.选择合适的葡萄糖生产工艺;2.确定生产设备及型号;3.分析项目经济效益;4.对生产过程进行优化与管理。
三、葡萄糖生产工艺简介葡萄糖生产工艺主要有两种:一是以淀粉为原料,通过酶解、过滤、浓缩、结晶、干燥等步骤生产葡萄糖;二是以葡萄糖酸钠为原料,通过酸解、过滤、浓缩、结晶、干燥等步骤生产葡萄糖。
本设计采用第一种工艺,以玉米淀粉为原料,利用酶解技术生产葡萄糖。
四、年产7万吨葡萄糖的生产设备选型1.原料处理设备:选用玉米破碎机、淀粉浆预处理设备等,确保原料淀粉的质量和产量。
2.酶解设备:选用高效酶解罐,提高酶解效率,缩短生产周期。
3.过滤设备:选用自动化过滤器,保证过滤效果,降低滤饼含水量。
4.浓缩设备:选用降膜蒸发器,提高浓缩效率,降低能耗。
5.结晶设备:选用真空冷冻结晶器,实现葡萄糖晶体的快速生长,提高产品质量。
6.干燥设备:选用高效干燥机,保证葡萄糖晶体干燥效果,降低能耗。
7.包装设备:选用自动化包装线,提高包装效率,降低人工成本。
五、项目实施与运行管理1.严格把控生产原料质量,确保生产过程的稳定性;2.对生产设备进行定期检查、维修,降低设备故障率;3.建立健全产品质量检测体系,保证产品质量达到国家标准;4.强化生产现场管理,提高生产效率;5.注重环保设施的运行与维护,降低生产过程对环境的污染。
六、经济效益分析本项目预计投资总额为XX万元,项目达产后,年销售收入为XX万元,年利润为XX万元。
黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)日处理100吨原料乳的全脂乳粉的生产车间的设计学生姓名:学号:专业:食品科学工程班级:2005-B指导教师:学部:食品科学与环境工程答辩日期2009年05 月24日处理100吨原料乳的全脂乳粉的生产车间的设计摘要本设计主要是进行日处理100吨原料乳的全脂乳粉车间的工艺设计。
首先在了解资源和市场的基础上,提出了建厂的可行性报告;其次,对生产车间进行了物料和能量衡算;另外,对车间的工艺设计和设备选型也进行了计算,特别采用了三效降膜蒸发器,大大节省了能源,第三,本设计对公用事业、土建等方面也做了一个初步的设计方案;同时,对水、电、汽的用量和费用也进行了估算;最后,本设计还做了必要的技术经济分析。
整个设计充分考虑了目前的经济状况和今后的发展需要,从节能的角度出发选择设备。
生产流程充分考虑到机械化、自动化水平,技术上先进、可靠,布局上合理规范。
关键词:全脂乳粉;工艺设计;三效降膜蒸发器The design is mainly about the 100-ton workshop of wholemilk powerAbstractThe design is mainly about the 100-ton workshop of whole milk power.At first, a report of researching for feasibility is offered on the base of understanding resoursce and market. Second,materials and energy of workshop is calculated. Else, technology is designed and equipment is done. In order to save energy, we use three-falling film evaporator third, apreliminary plan is designed about public projict building condtruction and so on. Meanwhile, count and cost of water, electricity, vapour of worshop is calculated. Finally, we do a necessary technical and economic analysis.The whole design is fully considered the current economy and the requirement of the future develop and the equipment is selected in view of saving ennergy source. The mechanization and automazitization of the process flow is improved as posssible.Meanwhile, we do our most to search for the advanted and credible technology and to make the layout reasonable and normal.Keywords:whole milk power; process worshop;three-falling film evaporator目录摘要 (i)Abstract (ii)第1章绪论 (1)全脂奶粉的定义 (1)立题的背景及意义 (2)设计依据和意义 (2)设计依据 (2)设计意义 (2)第2章工艺流程确定及论证 (4)产品及产量的确定 (4)工艺流程的确定 (4)工艺论证 (4)收乳与运输 (4)原料乳的预处理 (5)标准化 (7)预热杀菌 (7)真空浓缩 (8)喷雾干燥 (8)流化床 (8)筛粉 (9)包装 (9)全脂乳粉检验标准 (9)第3章厂区平面设计 (10)厂址的选择 (10)厂址概况 (10)自然资源概况 (10)总平面设计方案 (10)车间布置的基本原则 (11)车间平面布置 (11)第4章物料衡算 (12)原料乳成分及产品成分 (12)原料乳成分 (12)产品成分 (12)标准化计算 (12)乳脂肪(F)与非脂乳固体(S)之比(R) (12)稀奶油及脱脂乳中的非脂干物质的计算 (12)每吨原料乳应添加的脱脂乳(M1) (12)标准乳成分 (12)制(M1)脱脂乳需要分离原料乳(G) (13)一吨原料乳值得标准乳(G1)去除的稀奶油(G2) (13)一吨原料乳的物料衡算 (13)原料乳经预处理-冷却-贮存(%计算) (13)标准化乳经输送、冷却、贮存(损失率按住2%计算) (13)浓缩后料液浓度取48%(损耗按住4%计算) (13)喷雾干燥后,可得97%的奶粉(损耗按住5%计算) (13)出粉、冷却、包装(%计算) (13)理论出粉值 (13)出粉率 (13)第5章主要设备选型及原则 (14)设备选型原则 (14)生产设备流程简介 (14)第6章劳动组织 (16)基本原则 (16)劳动力组织原则 (16)企业组织原则 (16)车间劳动制度 (16)乳粉车间人员编制 (16)全厂总人数 (17)生产工人占全场工人比例 (17)第7章辅助部门 (18)乳粉厂主要建筑物及构筑物 (18)生产及辅助车间设施 (18)收奶站 (18)奶仓 (18)品质监控室 (18)仓库 (19)机修间 (19)供电系统 (19)供电要求和相应措施 (19)车间配电原则 (19)用水系统 (20)乳粉厂用水分类 (20)给水系统和配水系统 (20)排水系统 (20)第8章公共系统 (21) (21)辅助部门用水 (21)生活用水 (21)总用水量 (21)车间用汽量的计算 (21)用电量的估算 (21)第9章土建、防火、卫生 (22)结构形式 (22)门窗、墙面和顶棚 (22)更衣室、厕所和浴室 (22)第10章经济技术分析 (23)产品成本核算 (23)原料乳 (23)包装材料 (23)水电烘料 (23)劳动成本 (23)设备折旧费 (23)全年成本核算 (23)产品成本核算表 (24)产品收入核算 (24)利润上缴 (24)全厂总投资 (24)投资回收期 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)第1章绪论全脂奶粉的定义全脂奶粉是将新鲜牛奶经标准化,按规定比例,加工制成的粉末状成品。
毕业论文-年产6万吨2-丙基庚醇车间合成工段工艺初步设计齐齐哈尔大学毕业设计(论文)题目年产6万吨2-丙基庚醇车间合成工段工艺初步设计学院化学与化学工程专业班级学生姓名指导教师成绩2013 年 6 月日摘要本课题是年产6万吨2-丙基庚醇车间合成工段工艺的初步设计。
首先阐述了二丙基庚醇合成的意义与作用、国内外研究现状及发展前景,并简要介绍了二丙基庚醇的性质及合成方法,其次介绍了课题的设计背景、厂址选择和原料产品规格;通过国内外几种相关工艺的比较确定本设计的工艺流程,对整个生产过程进行了物料衡算、热量衡算和Aspen plus模拟;对反应釜等主要设备进行了设备计算与选型,并且对车间设备进行了布置,对自动控制、安全和环境保护以及公用工程进行了概述。
最后根据毕业设计的要求利用AutoCAD绘制戊醛缩合反应釜装配图和合成工段设备平立面布置图,手绘了带控制点的工艺流程图,并且完成了20 000字的毕业设计说明书。
关键词:初步设计;合成工段;2-丙基庚醇;衡算AbstractThe preliminary design of workshop of the synthesis section of 60,000 tons annual production capacity of 2-propyl heptanol was completed. Firstly, the significance, the function of 2-propyl heptanol, the development of research on 2-propyl heptanol was stated. The nature of 2-propyl heptanol and synthetic methods were described briefly. Secondly, the design background, plant location and materials and product specification were introduced; comparion of the productive processed in the domestic and aboard, the design process was determined. Meanwhile the material balance, heat balance, and the simulation of process by Aspen plus were finished. The reactor equipment and other major equipments were calculated and selected. And the layout of the equipment for the workshop, safety, environmental protection and public works were outlined. Thirdly, the equipments arrangement diagram of the workshop and the pentanal condensation reactor equipment assembly diagram were drawn with Auto CAD, the process flow diagram with control points was drawn by hand. Finally, the design instruction of 20 thousand words was finished.Key words:Preliminary design; Synthesis section; 2 - propyl heptanol; Balance calculation目录摘要 (I)Abstract (II)第一章总论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 项目建设意义 (1)1.1.2 国内外现状及发展前景 (1)1.2 设计依据 (4)1.3 厂址选择 (5)1.3.1 厂址确定 (5)1.3.2 厂址优势分析 (5)1.4 设计规模与生产制度 (6)1.4.1 设计规模 (6)1.4.2 生产制度 (6)1.5 原料和产品规格 (7)1.6 经济核算 (8)第2章工艺设计和计算 (10)2.1 工艺路线的选择 (10)2.1.1 2-丙基庚醇工艺介绍 (10)2.1.2 2-丙基庚醇工艺的确定 (11)2.2 工艺流程简述 (11)2.3 物料衡算 (12)2.3.1 反应器R101的物料衡算 (12)2.3.2 分离罐V103的物料衡算 (14)2.3.3 换热器E101的物料衡算 (15)2.3.4 精馏塔T101的物料衡算 (16)2.3.5 换热器E104的物料衡算 (17)2.3.6 反应器R102的物料衡算 (17)2.3.7 换热器E105的物料衡算 (20)2.4 热量衡算 (22)2.4.1 反应器R101的热量衡算 (22)2.4.2 换热器E101的热量衡算 (24)2.4.3 T101冷凝器E102的热量衡算 (26)2.4.4 T101再沸器E103的热量衡算 (29)2.4.5 精馏塔T101的热量衡算 (32)2.4.6 换热器E104的热量衡算 (34)2.4.7 反应器R102的热量衡算 (36)2.4.8 换热器E105的热量衡算 (38)2.5 全流程模拟 (40)2.5.1 总工艺的模拟 (40)2.5.2 反应器R101的模拟 (41)2.5.3 精馏塔T101的模拟 (42)2.5.4 反应器R102的模拟 (43)第3章设备计算及选型 (45)3.1 关键设备R101计算及选型 (45)3.1.1 R101筒体直径和高度的计算 (45)3.1.2 筒体壁厚的计算 (46)3.1.3 夹套的计算 (46)3.1.4 水压试验及强度校核 (47)3.1.5 换热计算 (48)3.1.6 釜体法兰的选择 (49)3.1.7 搅拌器的选择 (49)3.1.8 搅拌传动装置和密封装置的选择 (50)3.1.9 容器支座的选择 (50)3.1.10 人孔、视镜、温度计和工艺接管的选择 (51)3.2 其他设备计算与选型 (52)3.2.1 反应器R102的计算 (52)3.2.2 精馏塔T101的计算 (54)3.2.3 换热器的计算与选型 (57)3.2.4 泵计算与选型 (64)3.2.5 储罐和回流罐的计算与选型 (65)3.2.6 压缩机C101的计算与选型 (69)第5章车间布置 (75)5.1 反应器和塔的布置 (75)5.2 换热器的布置 (76)5.3 泵和压缩机的布置 (76)5.4 罐的布置 (77)第6章自动控制 (78)6.1 2-丙基庚醇合成工段自动控制 (78)6.2 泵P101的控制 (78)6.3 塔顶冷凝器E102的控制 (78)6.4 反应器R101的控制 (79)6.5 精馏塔T101的控制 (79)第7章公用工程 (81)7.1 供水 (81)7.2 供热 (82)7.3 供电 (83)第8章安全环境保护 (84)结束语 (85)参考文献 (86)致谢 (88)第一章总论1.1 概述1.1.1 项目建设意义分子总碳数为4~13的脂肪族伯醇,其全球近50%产量用于生产增塑剂,所以国内外俗称其为增塑剂醇[1]。
摘要普鲁兰多糖是一种新型的微生物多糖、目前已广泛的应用于医药、食品、轻工、化工等行业中、本设计的题目为年产100吨普鲁兰多糖生产车间工厂设计。
为满足生产任务的要求,通过查阅相关的书刊文献,收集普鲁兰多糖发酵生产、提取资料,进而设计出经济合理的普鲁兰多糖发酵生产路线。
随后对工艺流程中所涉及的物料和水电汽等进行了衡算,同时完成对主要生产设备和辅助设备的合理选型以及对公用系统和三废处理提出正确可行的设计方案。
此外,本设计还绘制出了厂区总平面布置图、发酵车间的平面布置图、全厂的工艺流程图、发酵罐的结构图和精馏塔的结构图,本项目以玉米淀粉为原料,采用出芽短梗霉发酵法,运用乙醇沉淀、超滤、流化床干燥等技术可使普鲁兰糖转化率达65%。
关键词:普鲁兰多糖;发酵;车间设计AbstactPullulan polysaccharides is a new kind of microbial polysaccharide which has been widely used in medicine, food, light industry, chemical industry, etc, the topic of this graduation projectis anannual output of100 tons of pullulan polysaccharides fermentation plant design. To meet the requirements of the production tasks.by consulting related books and documents, after fermentation production, extraction of pullulan polysaccharides information collection, and then design a economic and reasonable pullulan polysaccharide fermentation production line. Involved in the subsequent process of the material and water vapor to the balance, and completed the rational selection main production equipment and auxiliary equipment as well as to the utility system and "three wastes" treatment feasible design scheme is put forward. In addition, this design also draw out of the factory general layout, the fermentation workshop flat 65 %Key words:pululan polysaccharides;fermentantion;plant design第1章绪论1.1设计内容与要求1.1.1课题来源本设计为齐鲁工业大学大学生工学院下达的任务,年产100吨普鲁兰糖生产车间的设计。
1.1.2 设计内容收集资料,进行建厂的可行性论证,对产品进行工艺设计和论证,确定生产工艺流程及参数。
进行物料衡算,确定原辅材料和包装材料的用量进行设备选型和计算,对车间的水、电、汽进行计算,对公用系统和污水处理提出设计方案。
绘制全厂总平面布置图,工艺流程图,说明书一份。
1.2普鲁兰多糖简介普鲁兰多糖是一种以玉米淀粉为原料发酵而成的胞外水溶性粘质多糖,又名短梗霉多糖、茁霉多糖,英文名Pulullan,它是1938年由R.Bauer发现的一种特殊的微生物多糖。
该多糖主要是由麦芽三糖通过α-1,6糖苷键连接而成。
由于该多糖独特的结构和性质,在医药、食品、石油、化工等行业具有广泛的应用前景。
因其在自然界可被微生物降解利用,不会引起环境污染,故被誉为无公害塑料。
2006年5月19日.国家卫生部发布了第8号公告,普鲁兰多糖为新增四种食品添加剂产品之一,可在糖果、巧克力包衣、膜片、复合调味科和果蔬汁饮料中用作被膜剂和增稠剂。
CAS号9057-2-7分子式(C37H62O30)n1.2.1普鲁兰多糖的性质普鲁兰多糖是无色、无味、无臭的高分子物质,非晶体的白色粉末,是非离子性、非还原性多糖,性质可以表现于以下几个方面。
1.2.1.1无毒性、安全性根据普鲁兰多糖的急性、亚急性和慢性毒性试验、变异源性试验结果,即使普鲁兰多糖的投用量达到LD50(半致死剂量)的界限量15g/kg,普鲁兰多糖都不会引起任何生物学毒性和异常状态的产生,所以用于食品和医药工业十分安全。
1.2.1.2溶解性普鲁兰多糖能够迅速溶解于冷水或温水,溶解速度比羧甲基纤维素、海藻酸钠、聚丙烯醇、聚乙烯醇等快二倍以上,溶液中性,不离子化、不凝胶化、不结晶。
可与水溶性高分子如羧甲基纤维素、海藻酸钠和淀粉等互溶,不溶于乙醇、氯仿等有机溶剂。
但其酯化或醚化后,其理化性质将随之改变。
根据置换度不同,可分别溶于水和丙酮、氯仿、乙醇及乙酸乙酯等有机溶剂。
1.2.1.3稳定性普鲁兰多糖的分子呈线状结构,因此与其他多糖类相比,普鲁兰多糖水溶液粘性较低,不会形成胶体,是粘附性强的中性溶液。
不易受pH值或各种盐类影响,尤其对食盐维持稳定的粘度。
此外, pH值在 3以下时若长时间加热,会与其他多糖一样,部分分解,从而导致溶液粘度下降。
1.2.1.4润滑性普鲁兰多糖是一种牛顿流体,尽管粘度低,但是具有优良的润滑性。
用于食品时具有勾芡作用 (做汤做菜时加上芡粉使汁变稠),最适合用于佐料汁、调味剂等产品中。
1.2.1.5粘合性、凝固性普鲁兰多糖具有非常强的粘合力,在喷涂后风干,稳定粘合食品 (特别是干燥食品)。
同时,也具有较强的凝固力,在制成药片或制成颗粒时最适合作为粘合剂使用。
1.2.1.6覆膜性普鲁兰多糖具有优良的覆膜性,容易在食品、金属等表面涂层。
同时,可由普鲁兰多糖水溶液形成易溶水性、五色透明、强韧的薄膜。
它具有阻气性、保持芳香性、耐油性、电绝缘性等特性,用于食品可在食品表面增添光泽并保鲜。
1.2.1.7分解性据体内酶的消化试验或白鼠的成长试验结果证实,普鲁兰多糖与纤维素、琼脂等相同,是一种难消化的多糖类。
普鲁兰多糖在动物消化器宫内的消化酶作用下,几小时之内接近不分解,利用普鲁兰多糖的这种低消化性,可制造低热量的特殊食品和饮料。
另一方面,普鲁兰与淀粉相同,在达到250℃左右时开始分解,其后被碳化,燃烧时不产生有毒气体和高热。
1.2.1.8改善物性,保持水分添加少量普鲁兰多糖,对于改善物性、保持水分等发挥效果。
可用于改良食感、改善质量、防止老化以及提高成品率。
1.2.1.9成型性、纺纱性只需在普鲁兰多糖中添加一定量的水,进行加热加压成型和纺纱处理,即可加工出具有可食性和溶水性的成型物或纤维1.3普鲁兰多糖的生产制备1.3.1菌种普鲁兰多糖是由出芽短梗霉作为主要发酵菌种在生长繁殖过程中利用蔗糖或可溶性淀粉等多糖物质为碳源转化而来。
Bauer在1938年首次报道,但化学组成成分不详。
Benier在1959年也发现了这种粘性多糖,并证实为右旋葡萄糖聚合物。
Wallenfens在benier发现的基础上确认该多糖是一种由2个α—1,4—糖苷键连接的麦芽三糖经α-1,6-糖苷键聚合而成的直链多糖。
普鲁兰多糖为无定型多糖,分子量取决于聚合度的,聚合度受菌株类型、培养时间、碳源种类及浓度等因子制约,普鲁兰多糖相对分子质量的大小及分子质量分布决定普鲁兰多糖的生物活性及免疫调节活性。
目前普鲁兰多糖的研究主要集中在高产、低色素优良菌株的选育、培养及后提取工艺条件的优化、普鲁兰多糖合成机理探究等方面。
1.3.2培养基出芽短梗霉发酵法生产普鲁兰多糖常用的培养基:以葡萄糖或蔗糖为碳源、精制氮源提供氮素来源和包括磷酸二氢钾、硫酸铵、硫酸镁等在内的无机盐及微量元素1.3.3工艺流程可大致分为三个阶段:1.原料预处理及淀粉水解糖的制备 2.种子的扩大培养和普鲁兰多糖的发酵3.普鲁兰多糖的后序工艺提取与这三个工艺阶段相对应普鲁兰多糖生产厂家一般都设置了糖化车间、发酵车间、提取车间作为主要生产车间。
另外,为保障生产过程中对蒸汽的需求,同时还设置了动力车间,利用锅炉燃烧产生蒸汽,并通过供气管路输送到各个生产需求部位。
为保障全厂生产用水,还要设置供水站。
所供的水经消毒、过滤系统处理,通过供水管路输送到各个生产需求部位普鲁兰多糖发酵生产的总工艺流程见下图酵的预处理发酵液澄清 活性炭脱色过氧化氢处理 蛋白质去除 乙醇沉淀 碱性蛋白酶处理酵接种菌生长菌种选取流化床干燥1.3.3.1原料预处理及淀粉水解糖制备1.3.3.1.1原料的预处理此工艺操作的目的在于初步破坏原料结构,以便提高原料的利用率,同时除掉固体杂质,以防机器损坏。
用于除杂的装置为筛选机,常用的是转筒筛和振动筛,其中振动筛结构较为简单,使用方便。
用于原料粉碎的设备除锤式粉碎机之外,还有盘磨机和辊式粉碎机。
盘磨机主要应用于磨碎玉米、大米、豆类等物料,而锤式粉碎机广泛应用于薯干等脆性原料的细碎及中碎作用,辊式粉碎机常常用于粒状物料的细碎及中碎。
1.3.3.1.2淀粉水解糖制备在工业生产上将淀粉转化为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化,所得到的糖液称为淀粉水解糖。
由于普鲁兰多糖生产菌即出芽短梗霉不能直接利用淀粉或糊精作碳源,因而必须将淀粉水解为葡萄糖,才能供发酵使用。
1.3.3.2种子扩大培养及普鲁兰多糖发酵种子扩大培养为保证普鲁兰多糖发酵过程所需的大量种子,发酵车间内设置有种子站,完成生产菌种的扩大培养任务。
从试管斜面出发,经活化培养,摇瓶培养,扩大至一级、二级种子罐培养,最终为发酵罐提供足够数量的健壮的液体生产菌种。
普鲁兰多糖发酵伊始,须先配制发酵培养基,并对其作高温短时灭菌处理。
用于灭菌的主要工艺除采用喷射加热器—维持管—真空冷却系统或薄板换热器灭菌系统外,还可采用连消塔—维持罐一喷淋冷却系统。
但是由于溶液粘度较大,流动性较差,易使维持管发生堵塞,同时薄板加热器和真空冷却器的加工制造成本昂贵,因而实际应用并不广泛。
至于主要发酵设备,国外如日本林原公司普鲁兰多糖生产厂家采用的是机械搅拌通风通用式发酵罐,罐体大小在15m^3到50m^3两者之间。
对于发酵过程往往采用人工把控,检测仪器不能及时反映发酵罐内参数实时的变化,因而发酵的整个过程表现出明显的波动性,产糖率极不稳定。