年產(chǎn)1萬噸維生素C發(fā)酵工藝設(shè)計

1、目錄1 緒論 0維生素 C 簡介 0維生素 C 主要作用 02 工藝流程設(shè)計 2 空氣除菌過程 2 第一步發(fā)酵過程 2 第二步發(fā)酵過程 22-酮基-L-古龍酸的提取分離過程 3 堿轉(zhuǎn)化法合成 Vc 3 發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化 43 物料衡算及能量衡算 5物料衡算 5能量衡算 54 重點設(shè)備設(shè)計 5 選擇設(shè)備的原則 5 主要設(shè)備選型與計算 6 輔助設(shè)備選型 10 提取工序設(shè)備選型 11 包裝 13參考文獻 151緒論維生素C簡介維生素C (Vitamin C，Ascorbic Acid)是一種水溶性維生素，水溶液具有一定的酸性又抗壞血病，所以 又叫抗壞血酸。分子式：C6H8O6 ;分子量：。結(jié)構(gòu)式：

2、C-OH =H CIO-q H c-(J-ch2ohH OHL-抗壞血酸由于維C分子中存在兩個不對稱碳原子，決定了維C有四個同分異構(gòu)體，其中 L (+) VC的抗壞血病效力最強。維生素 C分子中的烯二醇結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定容易被氧化，并且氧化作用隨著熱、光、重金屬的 催化作用和溶液堿性的增加而增強。人類不能自身合成維 C,只能從食物中攝取。其中水果和蔬菜中含有較多的維生素C,維生素C通常被小腸上段吸收，然后分布于身體的所有水溶性結(jié)構(gòu)中，正常人體內(nèi)維生素C代謝活性池中約有1500mg維生素C,最高儲存峰值為 3000mg維生素C。正常情況下，維生素 C在體內(nèi)經(jīng)代謝分解成草 酸或與硫酸結(jié)合生成抗壞血酸 -2

3、-硫酸由尿排岀。有時也會有少量的維C直接由尿排岀體外。維生素C主要作用維生素C用于治療壞血病維生素C能促進膠原蛋白的合成，膠原蛋白又參與細胞的連接。當(dāng)維生素C缺乏時,膠原不能正常合成，導(dǎo)致細胞連接障礙，微血管容易破裂，血液流到鄰近組織，人體 各部位易出血，呼吸惡臭，牙齦脫落，皮膚表面易產(chǎn)生瘀斑和紫斑，關(guān)節(jié)脹痛，嚴重 時可導(dǎo)致死亡?？赏ㄟ^補充維生素 C加以治療。維生素C的解毒作用維生素C具有強還原性、酸性，能與體內(nèi)氧化性有毒物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，堿性有毒物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)降低物質(zhì)毒性。維生素C能有效抑制體內(nèi)的氧化作用，還能輔助 淋巴單核細胞及白血球?qū)σ胰⒒前?、普魯卡因、巴比妥、水楊酸等藥物的解?/p>

4、作用， 此外維生素C還能對重金屬鉛、鎘、貢等具有較強解毒作用。維生素C能增強免疫力具測定，人體在患病狀態(tài)維生素 C的含量會急劇減少；維生素 C可提高CI補體酯酶 活性，增加補體CI的產(chǎn)生，促進干擾素的產(chǎn)生，干擾病毒 mRNA的轉(zhuǎn)錄，抑制病毒 的增生；維生素C可參與免疫球蛋白的合成，調(diào)節(jié)人體物質(zhì)代謝和能量代謝的平衡， 增強人體白血球的吞噬能力，提高機體免疫力。維生素C具有治療心血管病的作用維生素c有降低血中甘油三酯和膽固醇的作用。 它可促進膽固醇在肝臟轉(zhuǎn)移，從而降 低血中膽固醇含量并減少動脈粥樣斑塊的形成。實驗觀察到維生素c可增加心肌收縮 力、增加心排血量、增強心室舒張性能，抑制心律失常等。維生

5、素C具有治療腫瘤的作用有文獻報道維生素C能影響腫瘤凋亡相關(guān)基因p53、c-myc及Bcl-2的表達1，抑制腫 瘤細胞內(nèi)DNA復(fù)合物合成，干擾腫瘤細胞代謝周期，誘導(dǎo)腫瘤細胞的分化，限制腫 瘤細胞的生長，促進腫瘤細胞凋亡。維生素C在食品領(lǐng)域的應(yīng)用維生素 C 在腌肉中的作用 抗壞血酸鈉應(yīng)用于香腸制品和傳統(tǒng)肉制品的加工中，能促 進腌肉色素的合成， 擬制肉毒桿菌生長和亞硝基胺的合成； 維生素 C 在水果和蔬菜中 的作用 因為維生素 C 易被空氣中的氧氧化，所以對含有空氣的密封包裝產(chǎn)品具有特 殊意義，維生素 C 含量低的水果和蔬菜添加抗壞血酸后，可以有效的阻止氧化作用， 保持水果的顏色和風(fēng)味；維生素在釀造

6、制品中的作用 啤酒在儲藏期間易產(chǎn)生渾濁， 產(chǎn)品的顏色、香味和滋味都會有變化，維生素C是一種合乎要求的食品添加劑，在啤 酒中用作抗氧化劑，提高啤酒的澄清度。維生素C還被廣泛應(yīng)用于食料和化妝品領(lǐng)域維生素C對畜禽、魚類的生長發(fā)育起著非常重要的作用，在應(yīng)用中我們一定要選擇穩(wěn) 定性、緩釋性好，利用率高的維生素 C添加劑產(chǎn)品，使養(yǎng)殖業(yè)獲得最佳收益。維生素 C用于化妝品中具有抗衰老、美白的作用。還有祛斑美白的效果。2 工藝流程設(shè)計我國兩步發(fā)酵工藝是 20世紀 70年代由中國科學(xué)院微生物研究所和北京制藥廠共同建 立的，包括2個發(fā)酵步驟，故稱兩步發(fā)酵法。第一步是在醋酸桿菌作用下將D-山梨醇氧化為L-山梨糖，俗稱

7、醇糖轉(zhuǎn)化；第二步是在混合菌系的作用下將 L-山梨糖進一步 氧化為2-酮基-L-古龍酸，俗稱糖酸轉(zhuǎn)化。我國 Vc混合菌發(fā)酵技術(shù)具有很大的優(yōu)勢和 潛力，其突出優(yōu)勢就是第二步糖酸轉(zhuǎn)化效率非常高。 混合菌發(fā)酵法在國內(nèi)的成功應(yīng)用 也引起了國外的廣泛關(guān)注，并與上世紀80年代向瑞士 Hoffmann La Roche公司進行 了技術(shù)轉(zhuǎn)讓 2。此法切實可行，整個過程的工藝流程：D-山梨醇f L-山梨糖f 2-酮基-L-古龍酸f L-抗壞血酸 說明：第一步發(fā)酵：D-山梨醇由微生物氧化成L-山梨糖；第二步發(fā)酵：L-山梨糖由大菌、小菌轉(zhuǎn)化為2-酮基-L-古龍酸；然后把2-酮基-L-古龍酸通過化學(xué)方法合成維生素 Co

8、空氣除菌過程維生素C的發(fā)酵過程屬于好氧發(fā)酵，因此需要大量的無菌空氣。本設(shè)計采用兩級冷卻、 分離、加熱的空氣除菌流程：空氣f粗過濾器f空壓機f儲罐f冷卻器f旋風(fēng)分離器f冷卻器f絲網(wǎng)分離器f加 熱器f過濾器f (火菌空氣)這種流程的特點：2次冷卻、2次分離、適當(dāng)加熱。2次冷卻、2次分離油水的主要優(yōu) 點是可節(jié)約冷卻用水，油和水污分離除去比較完全，保證干過濾。經(jīng)過第一級冷卻后， 大部分的水油都已結(jié)成較大的霧粒，且霧粒濃度比較大，故適宜于用旋風(fēng)分離器分離。 第二級冷卻器使空氣進一步冷卻后析出較小的霧粒， 易采用絲網(wǎng)分離器分離， 這類分 離器可分離較小直徑霧粒且分離效果高。經(jīng)2次分離后，空氣帶的霧沫就較小

9、，兩級冷卻可以減小油膜污染對傳熱的影響 3o第一步發(fā)酵過程菌種生黑葡萄糖酸桿菌R-304】，細胞橢圓至短桿狀，G+,無芽抱，顯微鏡下淺褐色；最適 培養(yǎng)溫度34C，pH，經(jīng)擴大培養(yǎng)，接入發(fā)酵罐。培養(yǎng)基種子和發(fā)酵培養(yǎng)基成分一致，主要包括D-山梨醇、玉米漿、酵母膏、碳酸鈣等成分，添加適量維生素B增加產(chǎn)量。D-山梨醇濃度過高容易產(chǎn)生抑制，一般控制在 20%，超 過250g/L產(chǎn)生抑制。發(fā)酵過程控制溫度34C，pH。該反應(yīng)耗氧比較大，同氣比要求 1:1。10h后發(fā)酵結(jié)束，發(fā) 酵液經(jīng)80C 10min低溫滅菌，移入第二步發(fā)酵罐作原料。 D-山梨醇轉(zhuǎn)化L-山梨糖的 生物轉(zhuǎn)化率達 98%以上。第二步發(fā)酵過程菌

10、種由小菌【氧化葡萄糖酸桿菌(Gluconobacter oxydans)】和大菌【巨大芽抱桿菌(Bacillus rnegaterium)】組成的混合菌株進行發(fā)酵生產(chǎn)。其中小菌為產(chǎn)酸菌，單獨培養(yǎng)時生長 微弱，產(chǎn)酸較少；大菌為伴生菌，不產(chǎn)酸，但促進小菌生長或產(chǎn)酸。大小菌之間是一 種協(xié)同共生關(guān)系，即大茵促進小菌生長和產(chǎn)酸，小菌也使大菌生長加快。培養(yǎng)基種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基成分類似，主要有 L-山梨糖、玉米漿、尿素、碳酸鈣、磷酸離心洗滌用冷凍的乙醇洗滌結(jié)晶液結(jié)晶真空濃縮濃縮液 鹽水降溫至0C二次中和液-二次中和732氫型樹脂，pH1.7二氫鉀等，pH值為。L-山梨糖初始濃度對產(chǎn)物生成影響較大，一般初

11、糖濃度控制在3050g/L。超過80g/L產(chǎn)生抑制。發(fā)酵過程由于大菌、小菌最適培養(yǎng)條件不同5，如小菌2530 E，大菌2837C,所以發(fā)酵 過程要兼顧兩種菌的最適條件。通常操作溫度為30C, pH值為左右，溶氧濃度控制30%?；旌暇N經(jīng)二級種子擴大培養(yǎng)，接入含有第一步發(fā)酵液的發(fā)酵罐中，通入無菌 空氣攪拌，初始810h菌體快速增長。當(dāng)作為伴生菌的大菌開始形成芽抱時，小 菌開始產(chǎn)酸。在2024h開始補加培養(yǎng)L-山梨糖，總濃度達到140g/L7。當(dāng)大菌完全 形成芽抱后，產(chǎn)酸達到高峰，發(fā)酵結(jié)束8。大約72h左右，L-山梨糖生成2-酮基-L-古 龍酸的轉(zhuǎn)化率可達70%80%。2-酮基-L-古龍酸的提取分

12、離過程經(jīng)過兩次發(fā)酵以后，發(fā)酵液中2-酮基-L-古龍酸含量僅約6%8%,殘留的菌絲體、蛋 白質(zhì)和懸浮微粒等雜質(zhì)存在于發(fā)酵液中9】，需要將Vc前體一一2-酮基丄古龍酸提取出 來。工藝流程（圖2-1）:保溫，脫色，冷卻，離心90C保溫數(shù)分鐘，活性炭4上清液發(fā)酵液過濾濾液一次中和一次中和液靜置3h,壓濾732氫型樹脂，pH2.32.5圖2-2堿轉(zhuǎn)化法合成維生素C工藝流程圖真空干燥L(fēng)濕晶體尸2-酮基-L-古龍酸圖2-1 2-酮基-L-古龍酸提取純化工藝流程圖堿轉(zhuǎn)化法合成Vc將2-酮基-L-古龍酸與甲醇反應(yīng)生成2-酮基-L-古龍酸甲酯，該酯在NaHCQ的作用下內(nèi) 酯化生成VC鈉鹽，該鈉鹽經(jīng)陽離子交換柱酸化

13、后轉(zhuǎn)變?yōu)?VC,再經(jīng)脫色、濃縮、結(jié)晶 等工序得到純VC10。工藝流程（圖2-2）:2-酮基-L-古龍酸濃硫酸+甲醇 酯化2-酮基-L-古龍酸甲酯NaHCO、轉(zhuǎn)化離心1維生素C鈉鹽活性炭、草酸脫色溶解、離子交換精品心 過濾、結(jié)晶、干燥粗維生素陽離子交換樹脂發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化對于任何一種發(fā)酵產(chǎn)品， 肯定存在著抑制該物質(zhì)大量積累的影響因素 11。除了從代謝 調(diào)控、微生物生理等角度研究這些因素對產(chǎn)酸積累的影響規(guī)律外， 在發(fā)酵工藝的設(shè)計 中我們還可以從加速底物消耗， 縮短發(fā)酵時間， 降低能耗， 降低生產(chǎn)成本的角度來提 高生產(chǎn)效率 12 。進而提出相應(yīng)的控制方法或策略， 可望實現(xiàn)產(chǎn)品的高產(chǎn)量、 高產(chǎn)率和

14、高生產(chǎn)強度的相對統(tǒng)一。3物料衡算及能量衡算物料衡算根據(jù)維生素C的生產(chǎn)工藝：維生素C的年產(chǎn)量為10000噸，因此生產(chǎn)維生素 C的原料 使用量（以最高使用量計）如下：倒灌率：1%;D-山梨醇（M=182）到L-山梨糖轉(zhuǎn)化率4: 98%;L-山梨糖轉(zhuǎn)化率到2-酮基-L-古龍酸（M=194）轉(zhuǎn)化率：80%；2-酮基-L-古龍酸到維生素C（ M=176）的轉(zhuǎn)化率：95%;則D-山梨醇到維生素C的理論轉(zhuǎn)化率為：n =98%*80%*95%=%D-山梨醇的年需求量：X=（1/176）*182/ n =；D-山梨醇的日需求量：*10000/300=;（一年按300個工作日計算）表3-1投料清單物料名稱每周期原

15、料消耗量全年原料消耗量/t山梨醇玉米漿2632硫酸銨1980磷酸氫二鉀680磷酸二氫鉀1127蛋白胨酵母膏28463可溶性淀粉20348尿素37360m3能量衡算殺菌系統(tǒng)消耗冷水量2-酮基-L-古龍酸在發(fā)酵液中的濃度：6%;每天 2-酮基-L-古龍酸（M=194）的產(chǎn)量：*98%*80%）/182*194=;每天處理發(fā)酵液總量：6%=;第一步發(fā)酵完成后發(fā)酵液經(jīng)80C, 10分鐘低溫滅菌，然后冷卻到30 E進行第二步發(fā) 酵，因此菌種系統(tǒng)冰水日耗量計算如下：發(fā)酵液的比熱：Kg；冷水比熱容 KJ/Kg冷卻前后溫度變化20C-50C。Q=CMT; Q冰水=Q發(fā)酵液*（80-30）=*M*（50-20）

16、; M=CIP系統(tǒng)蒸汽消耗量每天清洗需要加熱清洗介質(zhì)，根據(jù)清洗用管式換熱器的設(shè)計數(shù)據(jù)，但是基本上不會同 時消耗蒸汽，因此可以按照70%,進行計算，即平均消耗蒸汽5000Kg/天。其他電力、壓縮空氣等耗量電耗和壓縮空氣的耗量與設(shè)備的生產(chǎn)能力有關(guān)，將設(shè)備清單中設(shè)備的消耗量累計，即可得到能源的消耗，由于工廠不會所有設(shè)備同時運轉(zhuǎn)，因此根據(jù)經(jīng)驗以該數(shù)據(jù)總量的 70%對其進行計算。4重點設(shè)備設(shè)計選擇設(shè)備的原則從設(shè)備的設(shè)計選型上，可以反映出所設(shè)計工廠的先進性和生產(chǎn)的可靠性。因此在設(shè)備的工藝設(shè)計和選型時應(yīng)考慮如下原則：(1) 保證工藝過程實施的安全可靠。(2) 經(jīng)濟上合理，技術(shù)上先進。(3) 投資省，耗材料少

17、。運行費用低，水電汽消耗少。(5) 操作清洗方便，耐用易維修，備品配件供應(yīng)可靠，減輕工人勞動強度，實施機械 化和自動化方便。(6) 結(jié)構(gòu)緊湊，盡量采用經(jīng)過實踐考驗證明確實性能優(yōu)良的設(shè)備。(7) 考慮生產(chǎn)波動與設(shè)備平衡，留有一定余量。(8) 考慮設(shè)備故障及檢修的備用。主要設(shè)備選型與計算發(fā)酵罐選型 發(fā)酵罐無疑是本設(shè)計最為關(guān)鍵的設(shè)備，目前國內(nèi)一般使用機械渦輪攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐, 具有技術(shù)成熟可靠、穩(wěn)妥且成功率高等特點。生物反應(yīng)發(fā) 酵罐一般有 20m3、30m3、50m3、60m3、75m3、150m3、 200m3等，國內(nèi)一般為100-500m3,而國外則都在400-500m3, 最大可能為1000m3

18、以上。一般單罐體積越大則可以縮 短生產(chǎn)周期提高產(chǎn)效，但同時也增大了風(fēng)險以及加大了對 設(shè)備系統(tǒng)、動力系統(tǒng)的要求。本設(shè)計預(yù)計使用公稱體積 200m3的發(fā)酵罐。圖4-1發(fā)酵罐圖系數(shù)為二，故所需總體積為:Vi=V =2000/=2700m3有前面運算知單次周期內(nèi)需發(fā)酵 2000m3液體，而罐的填充查表知公稱容積為200m3發(fā)酵罐總?cè)莘e為230m3從而需要n=0一24VaV=V筒+2V封由于上封口體積可忽略2 D32424其中，V0 -晝夜需要加工的發(fā)酵液量，m3T-生產(chǎn)周期,hVa -罐的總體積，m3填充系數(shù)由于V0=2000X 24/96t=96所以n=2000/ (230X =圖4-2發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)圖

19、取整12個，由于是二步發(fā)酵共取24個從而可保證生產(chǎn)量發(fā)酵罐主要尺寸計算而200m3的徑高比為223D=5009mm2D D 2D故 V+=230 m3424取 D=5m H=10m根據(jù)發(fā)酵工廠設(shè)計概論通用發(fā)酵罐系數(shù)表查得封頭高H=300mm從而定容積V=V筒+2V封232D D 2 D +424=X 2X 53+X 53/12=229 m3230m3從而滿足設(shè)計由于為保證發(fā)酵在最旺盛、微生物消耗基質(zhì)最多及環(huán)境溫度也最高時計算冷卻下的發(fā) 酵熱。對于每罐實際裝液量V液=V全=230X =3查閱相關(guān)經(jīng)驗值表抗菌素類書=冷卻面積卅/發(fā)酵液體積 在間為保證足夠換熱面積書=從而A=V全書 =230XX =

20、或?qū)τ诰S生素C酶1m3發(fā)酵液每1h傳給冷卻器最大熱量約為X 3300 KJ/(m3 h),而K 值約為X 50026 f 2620 f 2363 tm=(6-3)/ln (6/3)= CQ 4.18 3300 230 0.752從而A= =tfKVtm 4.18 500 4.33與較為接近采用六彎葉渦輪攪拌器攪拌器葉徑D1=D/3=D=5m擋板寬度 B=1m攪拌葉間距S=2Di =攪拌葉距罐底距離C=D =而C+2S=D1/2即滿足工業(yè)上要求最上層攪拌槳葉到液面距離在之間對于發(fā)酵液p =1050Kg/m3卩= S而根據(jù)查資料知N=100 r/mi n、卄磁 c D2NP 1.672 100 1

21、050“4 “4對雷諾數(shù) Re= =X 10410460 0.1從而為湍流，查閱發(fā)酵設(shè)備知攪拌功率準數(shù) Np= 不通氣時攪拌功率Pr=Np - N3 D5 p =X (100/60) 3XX 1050=X 105 W=Kw而 3 層功率Po=P1+X (3-1)= Kw通氣時軸功率P2P2=X 103X (Pi2X NX D3/其中，N=100r/minD5mQ通風(fēng)量，mL/min.通風(fēng)比VVm若風(fēng)速增大，P2會減小Q=X =3/mi nP2=X 10-3X 652.962 1 00 1 6737 0.08(1.725 10 )=60=Kw種子罐選型種子罐作為二級發(fā)酵設(shè)備是負責(zé)將一級種子進行擴

22、大培養(yǎng)并隨后接入三級發(fā)酵罐中進行發(fā)酵，故一般為便于生產(chǎn)一個三級發(fā)酵罐配套一個二級發(fā)酵罐，由前面運算知應(yīng)需要12個三級發(fā)酵罐，故種子罐則也需要 12個。一般種子罐有5m3、20m3、50m3 等。由前文描述知種液接種量為發(fā)酵液的15%,同時罐的填充系數(shù)為，因此需要的種子罐 容積為：15%X 230/=3取整為60m3。種子罐主要尺寸計算V=V罐+2V封H D22 D3+424 取徑高比為233從而 +=60 ， D=2 24從而 H=實際容積為V=X 2X +X 12=33故滿足工業(yè)設(shè)計要求而對于種子罐的換熱面積根據(jù)前文描述及查閱相關(guān)資料種子罐=從而A=V全=60XXm2而關(guān)于種子罐的攪拌器尺寸

23、計算攪拌器葉徑D1=D/3=擋板寬度B=擋板葉間距S=2Di =攪拌葉距罐底距離C=Di =科*44甘* i d而 C+2S=同時， 故滿足工業(yè)上要求（ D1/2-2D1）配料罐配料罐又名攪拌罐、配料桶，為上開啟式，下斜底三層結(jié)構(gòu)，具有可加熱自動控溫、 保溫、攪拌功能；傳熱快、適應(yīng)溫差大、清洗方便等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于食（乳）品、制藥、日化、飲料、油脂、化工、顏料等行業(yè)做為中間緩沖、儲液、攪拌、調(diào)配設(shè)備（在物料無須加熱可調(diào)配均勻的的狀態(tài)下，該設(shè)備為最經(jīng)濟實用）、加熱、混合調(diào)配或殺菌處理。特別適合于無蒸汽熱源的單位與科研機構(gòu)的小、 中試使用。 并可按工藝需要 采用全封閉式結(jié)構(gòu)、保溫結(jié)構(gòu)。 圖 4-3

24、 配料 罐配液罐是在夾套內(nèi)由蒸汽進行加熱，熱量通過罐體內(nèi)壁傳熱給物料，保持所需溫度， 同時靠磁力攪拌器的攪拌轉(zhuǎn)動， 不斷翻滾物料而使藥液達到混合均勻的目的。 有節(jié)能、 耐蝕、生產(chǎn)能力強、清洗方便，結(jié)構(gòu)簡單等特點，是制造乳品、飲料、制藥廠家不可 缺少的設(shè)備。結(jié)構(gòu)：本設(shè)備由罐體、夾套、內(nèi)膽、封頭、磁力攪拌裝置及公用系統(tǒng)管道組成。主體 材質(zhì)為進口不銹鋼，按 GB741-80 技術(shù)條件進行，罐體內(nèi)外拋光，罐內(nèi)有攪拌槳，工 作時起攪拌作用；上蓋有溫度計，顯示罐內(nèi)溫度；頂部有擺線針輸行星減速器，帶動 攪拌槳；并可裝拆與清洗，并是一扇可開式罐蓋供清洗用，另加兩個進料口，可與管 道連接，便于連接進各種配料，下

25、面帶有出料口，并裝上旋塞閥大等攪拌均勻后、旋 轉(zhuǎn)旋塞閥手柄 90即可放料，放料完畢關(guān)閉，達到攪拌均勻目的；可配有液位計或 稱重設(shè)備，對罐內(nèi)的物料體積或重量進行計量。配料罐有以下幾種類型： 1 上活動蓋、下斜底結(jié)構(gòu)2 上活動蓋、下錐底 （ 或橢圓、蝶形封頭 ）結(jié)構(gòu)3 上下錐形封頭結(jié)構(gòu) （ 封閉式）4 上下橢圓 （或蝶形 ）封頭結(jié)構(gòu) 配料罐的主要性能及結(jié)構(gòu)性能：1 容積：50L、100L、200L、300L、500L、600L、1000L5000L= 2、加熱方式：采用電熱棒插入夾套內(nèi)，加熱均勻無冷區(qū)。夾套內(nèi)注入導(dǎo)熱油或 水為加熱介質(zhì)，產(chǎn)生熱能對罐內(nèi)物料進行加熱。3、物料加熱溫度：w 100C ；

26、物料加熱時間：10min（視工藝需要）。4、 溫度控制：采用電熱偶測量溫度與溫控儀連接進行測控溫度 （溫差w 1 C）, 并可調(diào)節(jié)物料溫度的高低。 溫控儀安裝在電控箱內(nèi)， 溫度傳輸桿直插至罐內(nèi)底部， 使 料液用到最低位置也能指示出溫度。5、罐體：內(nèi)表面鏡面拋光處理,粗糙度 Raw µm 。6、 上蓋：為兩扇可開式活動蓋,便于清洗,內(nèi)外表面鏡面拋光處理（粗糙度 Ra wµm） 。7、內(nèi)罐底結(jié)構(gòu)：經(jīng)旋壓加工成 R 角,與內(nèi)罐體焊接、拋光后無死角,并向出料 口方向呈 5傾斜,便于放凈物料無滯留。8、夾套形式：全夾套,用于加入導(dǎo)熱油或水,使工作時達到最佳升溫和降溫的 目的。9、

27、保溫材料：采用填充珍珠棉、巖棉或聚氨酯澆注發(fā)泡,保持與外界的溫差, 達到隔熱保溫效果。10、外殼體表面處理方式：鏡面拋光或 2B原色亞光或2B磨砂面亞光處理。11 、攪拌裝置：頂部中心攪拌,減速機輸出軸與攪拌槳軸采用活套連接,方便拆 裝與清洗。12、攪拌轉(zhuǎn)速：15120r/mi n（定速）；攪拌槳形式：框式、錨式、槳葉式、渦輪 式等（按工藝要求）。13、 設(shè)備配置：電氣控制箱、溫度儀、料液進出口、介質(zhì)進出口（進、排油）、放 空口 （溢油孔）等。14、材質(zhì)：內(nèi)罐體SUS304或SUS316L夾套為Q235 B或SUS304外保護殼體 為 SUS30415、各進出管口工藝開孔與內(nèi)罐體焊接處均采用翻

28、邊工藝圓弧過渡，光滑易清洗無死角，外表美觀。表4-1配料罐相關(guān)參數(shù)容量（L）L=300L=500L=800L=1000真空度（MPa） - - -f|43斡博 456 試曲矗蹲選用振動篩（S-1）.振動篩是原料加工中應(yīng)用較廣泛的一種。篩選與風(fēng)選相結(jié)合的清 理機械，多用于清除谷物原料中小或輕的雜質(zhì)。振動篩主要由進料裝置、篩體、吸風(fēng) 除塵裝置和支架等部分組成。生物質(zhì)原料的粉碎裝置選用濕式粉碎機，主要包括：加料器、粉碎機和加熱器等幾部分。粉碎可采用一級或二級粉碎（兩臺粉碎機串聯(lián)使用）。從粉碎機出來的粉漿進入加熱器，利用蒸煮工段放出的二次蒸汽預(yù)熱至一定溫度后備用。 濕式粉碎過 程主要是分散微?；倪^程

29、，可分為把顆粒團破碎、 解集、潤濕、分散和穩(wěn)定等步驟。德國DRAISWERK公司推出的PM-DCP型砂磨機主要 由轉(zhuǎn)子、定子、分離裝置、傳動裝置及液壓系統(tǒng)、控 制系統(tǒng)組成。其工作原理為：懸浮狀物料和研磨介質(zhì)在研磨室內(nèi)混 合，由于轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子銷棒、定子銷棒向研 磨介質(zhì)傳遞大量的能量。砂磨機的特殊結(jié)構(gòu)，使研磨 室里具有很高的能量密度，多無物料產(chǎn)生強烈的、相 對平均的撞擊力，使物料在短時間內(nèi)得到粉碎，由于?|血渡蹄遐連續(xù)進料，物料從外研磨室自上向下經(jīng)底部通道進 入內(nèi)研磨室，在內(nèi)研磨室自下向上流動，最后經(jīng)過 濾后出料。操作時，物料在泵的作用下從上部進料 口均勻連續(xù)進料，迅速投入研磨介質(zhì)，進入正

30、常工 作階段。研磨介質(zhì)主要集中在外研磨室，外研磨室 是主要研磨區(qū)域。PM-DCP型砂磨機的特點：砂磨機巧妙運用了離心力 作用，分離物料時很少帶出研磨介質(zhì)；設(shè)備能量密 度高，產(chǎn)品粒度分布均勻；生產(chǎn)能力大，可實現(xiàn)小 設(shè)備大生產(chǎn)；定子磨室可升降、轉(zhuǎn)動，操作方便。圖4-沖擊粉碎工藝區(qū)理團提取工序設(shè)備選型過濾維生素C由大菌小菌發(fā)酵而得，發(fā)酵液中含有大量的菌絲（2-10卩m）以及殘余培養(yǎng) 基固體組分，約占發(fā)酵液體積的 1/10。此外發(fā)酵液中還有可溶性雜質(zhì)，如很多發(fā)酵 代謝產(chǎn)物及有機雜酸色素等，其中對提取影響最大的是蛋白質(zhì)和鈣、 鎂、鐵等高價無 機離子等，它們的存在會給以后的提取帶來困難。 發(fā)酵液預(yù)處理和過

31、濾的目的不僅在 于分離菌絲除去雜質(zhì)，還在于改變?yōu)V液的性質(zhì)除去蛋白質(zhì)， 以利于后續(xù)各步操作，保 證成品質(zhì)量。因維生素C在水溶液中穩(wěn)定性差，易于降解，故要求在預(yù)處理及過濾操作中，做到快 速、保溫、合理使用絮凝劑，使濾液澄清。一般維生素C放罐后，立即冷卻到10C以下，加入絮凝劑，采用真空轉(zhuǎn)鼓過濾機除 去菌絲及其他固體雜質(zhì)，并適量噴水洗滌回收菌絲體上的單位。 必要時，可在過濾前 用硅藻土等介質(zhì)作為助濾劑涂層，提高過濾效果。料液處理量每罐為162m3選用真空轉(zhuǎn)鼓式過濾機。主要技術(shù)參數(shù)：過濾面積3;轉(zhuǎn)鼓直徑800mm；工作壓力到;過濾溫度常溫；濾液管進出口徑 DN40;外行尺寸2500mm x 1650m

32、m x 1700mm圖5-8真空轉(zhuǎn)鼓式過濾機過濾機通過與轉(zhuǎn)鼓同步運轉(zhuǎn)的濾布，在真空（負壓）作用下實現(xiàn)懸浮液的固液分離，經(jīng)折帶裝置卸除濾餅并實現(xiàn)濾布的清洗再生。具有自動化程度高、操作連續(xù)、濾布易再生等特點，被廣泛用于化工、制藥、環(huán)保等行業(yè)。結(jié)晶結(jié)晶是提純維生素C的有效方法。例如在二次丁酯提取液中，維生素 C的純度只有 50%-70%但潔凈后純度可提高至90%以上。維生素C結(jié)晶方法很多包括維生素 C鉀 鹽結(jié)晶、維生素C普魯卡因鹽結(jié)晶、維生素 C鈉鹽結(jié)晶等。結(jié)晶罐選用蛇管加熱箱，用100C飽和 水蒸氣加熱，查化工工藝設(shè)計手冊，K=2940Kg/（卅.hC），結(jié)晶時間為 60min。干燥采用帶式3合1干燥機。該機器具有 以下特點：過濾效率高、洗滌效果好、 濾餅厚度可調(diào)節(jié)、含濕量小、干燥質(zhì)量 好、濾布可在線正反面同時清洗、操作 靈活、維修費用低、真空盤固定，可避 免由于往復(fù)運動而引起相鄰區(qū)域濾液 混合，根據(jù)物料及洗滌特性，可分別采用全封閉、半封閉及敞開式設(shè)計。帶式干燥機由若干個獨立的單元段組成。每個單元段包括循環(huán)風(fēng)機、加熱裝置、單獨 或公用的新鮮空氣抽入系統(tǒng)和尾氣排出系統(tǒng)。對干燥介質(zhì)數(shù)量、溫度、濕度和尾氣循 環(huán)量操作參數(shù)，可進行獨立控制，從而保證帶干機工作的可靠性和操作條件的優(yōu)化。帶干機操作靈活