年产1000吨山梨酸生产工艺设计

摘 要：山梨酸又称花楸素，是从天然山梨果中提取的新型食品防腐剂。由于其安全性高，毒性低，防腐性能能好，能保持食品原有的风味易被人体吸收，有一定的营养价值等优良性能。普遍应用与食品加工工业，用在保存果品、乳制品、脂肪制品、肉制品等。本文在对比近几年主流的生产方法后选择最新的有机电化学法合成山梨酸法，设计了一个年产1000吨山梨酸的生产车间，对物料、热量、釜体、车间布置等进行了研究。设计内容包含了釜体各部分尺寸、搅拌传动装置、附件(法兰、人孔等)及车间布置等方面的设计，并给出了生产工艺的反应流程简图、车间布置图和反应釜体装配图。

关键词：山梨酸；物料；物料衡算；热量衡算；釜体设计；车间布置

目  录

中文摘要 I

英文摘要 II

目录 III

1  绪论 1

1.1  山梨酸的性质 1

1.2  山梨酸的发展概况 1

1.3.1  丁二烯 3

1.3.2  乙酸 3

1.3.3  醋酐 4

1.3.4  醋酸锰 4

1.3.5  盐酸 4

1.4 山梨酸的合成路线 5

1.4.1 有机电化学法合成山梨酸 5

1.4.2  乙烯酮法 7

1.4.3  丙酮法 8

1.4.4  巴豆醛与乙烯酮法 9

1.5  生产工艺路线的选择 10

2  物料衡算 12

2.1  物料衡算的意义和原理 12

2.1.1  物料衡算的意义 12

2.1.2  物料衡算的原理 12

2.2  物料衡算的基础 13

2.2.1  设计要求 13

2.2.2  生产周期的确定 13

2.3  物料衡算的计算 14

2.3.1  反应方程式 14

2.3.2  反应物料衡算 14

2.3.3  每批物料衡算平衡表 15

3  热量衡算 16

3.1  热量衡算的意义 16

3.2  热量衡算方程式 16

3.3  热量计算 17

3.3.1  所需数据的准备 17

3.3.2  计算热负荷 17

3.4  工艺过程所需的传热面积的计算 19

3.4.1  计算原理 19

3.4.2  升温阶段 19

3.4.3  保温阶段 20

4  反应釜的设计 21

4.1  釜体的设计 21

4.1.1  材料的选择 21

4.1.2  基本结构形状 21

4.1.3  筒体的设计 21

4.1.4  筒体和封头体积 22

4.1.5  确定筒体和封头直径 22

4.1.6  水压试验及其强度校核 26

4.2  反应釜搅拌装置的设计 27

4.2.1  搅拌器型式选择 27

4.2.2  搅拌器尺寸设计 27

4.2.3  转速计算 27

4.2.4  搅拌器功率计算 27

4.3  釜体附件的设计 31

4.3.1  釜体法兰设计 31

4.3.2  轴封装置设计 32

4.3.3  支座设计 32

4.3.4  人孔、视镜 33

4.3.5  接管设计 34

5  车间布置设计 35

5.1  设备布置原则 35

5.1.1  概述 35

5.1.2  设备布置原则 35

5.2  设备布置设计的步骤 37

6  结 论 38

致谢 40

参考文献 40

附录：

生产工艺流程图

5m3反应釜装配图

生产车间布置图