【正文】 Design flow block diagramProcess narrativeThe acid, hexamine solid ratio were dissolved according to process requirements into technical specification of the content of the solution, and then prepare the metering tank. First put into the reactor hexamethylenetetramine solution, heated to a certain temperature, it begins dropping acid solution, and ammonia gas reaction. During the reaction to control the reaction temperature and pH, until the end of the incubation period of the addition, by methanol alcohol precipitation, vacuum filtration, methanol, ethanol washing, separating glycine, and drying, drying, sampling tests, packaged into conformity library factory. and process characteristics(1) The current design uses ammonia acid solution monly used in the country.(2) In addition to the methanol distillation is a semibatch production, other production processes are fedbatch, batch production, the production cycle is 8 hours, to produce three batches a day. Such a production process, likely to cause instability in the control process indicators, product quality, yield fluctuations. Therefore, the control of each step of the production process indicators, a key factor in the operation of control, product quality and stability, in particular to improve the yield of the product has a very important impact.(3)During the reaction, the catalyst is added to adjust the amount of the reaction temperature, pH value and duration of the reaction and other factors, yield and product quality has a decisive influence.(4) Analysis of the effect of the main factors affecting alcohol are added and the amount of alcohol precipitation temperature of methanol, so as to ensure product yield, two conditions must be controlled better. calculation result dataThe design ammoniated synthesis reactor each data in Table 1 below:Table 1 NumberProjectSpecifications1Synthesis reactor volume3000L2diameter1400mm3Cylinder height1600mm4Jacket diameter1500mm5Jacket height1100mm6Heat transfer area7Jacket thickness 8 Jacketed head thicknessNote: The data listed in the table only some important data, other data are reflected in the text. conclusionThe design of the selected device meets the 10,000 tons of glycine synthesis requirements. Through research and analysis of the amino acid glycine solution preparation, retrieve relevant documents and data, process parameters to determine and optimize the process parameters can be obtained control。 selected major reaction apparatus its energy balance and design. Through the course of the reaction was material balance drawn purity of the final product was %, other impurities are in line with quality standards. Of the production process has been designed, and the layout and planning workshop, theoretically feasible.KEY WORDS: glycine, production process, yield, chloroacetic acid ammonolysis process45引言甘氨酸是氨基酸系列中結(jié)構(gòu)最為簡單,人體非必需的一種氨基酸, 在分子中同時(shí)具有酸性和堿性官能團(tuán)。根據(jù)甘氨酸制備工藝和產(chǎn)品的純度可分為食品級(jí)、醫(yī)藥級(jí)、飼料級(jí)和工業(yè)級(jí)四種規(guī)格產(chǎn)品。甘氨酸的生產(chǎn)、運(yùn)用及其功用價(jià)值, 已在全球越來越引起人們的關(guān)注。許多國家的食品、醫(yī)藥藥物、化肥、農(nóng)藥、飼料等的生產(chǎn),已離不開它的加盟, 或借助與利用它的一些特殊功效作用來改變產(chǎn)品的一些風(fēng)味或質(zhì)量。美國、法國、日本、中國等都是甘氨酸的生產(chǎn)與消耗的大國, 目前全球的生產(chǎn)總量約為250KT。在國外, 甘氨酸的使用范圍較廣泛,生產(chǎn)的技術(shù)工藝也較先進(jìn), 成品的含量或純度也較高,而且在許多的食品和豬、雞、牛、羊的飼料中及農(nóng)藥、除草劑等已得到廣泛使用。甘氨酸化學(xué)合成主要有氯乙酸氨解法、施特雷克法(Strecker)、和海因法(Hydantion)三種。目前全國生產(chǎn)甘氨酸的廠家約有 50 家 左右,目前，制備甘氨酸主要有以下幾種方法 : ( 1 ) 以烏洛托品、氯乙酸 、液氨( 或氨水 )為原料，以水為介質(zhì)的合成方法 。 ( 2) 與 ( 1) 類似但以醇為介質(zhì)，以碳酸錢(或氨基甲酸錢 )、氯乙酸和氨水為原料的合成方法 。 ( 3) 用氨基乙睛與酮類合成惡哇烷，再將其水解 。 ( 4) 乙內(nèi)酞脈水解法等。目前國內(nèi)主要采用氯乙酸氨解法制備甘氨酸，60年代以前，德國的Kraut用氯乙酸和氨水反應(yīng)，在緩慢攪拌、室溫下反應(yīng)48小時(shí)以上，再經(jīng)一系列復(fù)雜的后處理，才得到粗品，收率很低，成本高且再生能力很低。70年代后，法國人Henri Martin以烏洛托品、氯乙酸、氨水為原料在水相中合成，反應(yīng)后，經(jīng)醇析、過濾、精制、干燥制得。只有70%左右的收率，生產(chǎn)周期長達(dá)40小時(shí)，純度在90%左右[1]。后來用液氨代替氨水，收率達(dá)80%以上，此工藝成熟，目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家都在此方法前提下，不斷的進(jìn)行改進(jìn)。自1969年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來，國內(nèi)許多專家對(duì)其進(jìn)行了眾多改進(jìn)性研究，使甘氨酸收率由約70%提高至85%以上，產(chǎn)品甘氨酸含量從95%%。本設(shè)計(jì)所選用的工藝路線為國內(nèi)較為成熟的氯乙酸氨解法，其中部分內(nèi)容參考和引用了前人的技術(shù)成果，在此表示特別感謝。1 設(shè)計(jì)概論產(chǎn)品編號(hào)： FZS118 中文名稱： 甘氨酸 中文別名： 甘氨酸。氨基乙酸,氨基醋酸 英文名稱： Aminoacetic acid 英文別名： Gly 。 Amino acetic acid。 Aminoethanoic acid。 Glycine 線性分子式： NH2CH2COOH等級(jí)： AR CAS號(hào)： 56406 分子式： C2H5NO2 分子量： 外觀描述：白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末。味甜。溶于水，微溶于吡啶，不溶于乙醚。熔點(diǎn):250℃(dec.) 密度： 沸點(diǎn)：233176。C物化性質(zhì)：白色單斜晶系或六方晶系晶體，或白色結(jié)晶粉末。無臭，有特殊甜味。熔點(diǎn)248℃（分解）。易溶于水，在水中的溶解度：25℃時(shí)為25g/100ml；50℃；75℃；100℃。極難溶于乙醇。幾乎不溶于丙酮和乙醚。與鹽酸反應(yīng)生成鹽酸鹽。甘氨酸有獨(dú)特的甜味，能緩和酸、堿味，掩蓋食品中添加糖精的苦味并增強(qiáng)甜味。人體若攝入甘氨酸的量過多，不僅不能被人體吸收利用，而且會(huì)打破人體對(duì)氨基酸的吸收平衡而影響其它氨基酸的吸收，導(dǎo)致營養(yǎng)失衡而影響健康。以甘氨酸為主要原料生產(chǎn)的含乳飲料，對(duì)青少年及兒童的正常生長發(fā)育很容易帶來不利影響。產(chǎn)品包裝、貯存與運(yùn)輸： 本產(chǎn)品采用薄膜塑料袋，外加纖維編織袋兩層包裝，每袋凈含量25kg177。，運(yùn)輸時(shí)注意防潮，避免被尖銳物劃破。產(chǎn)品質(zhì)量(執(zhí)行HG202991) 工業(yè)氨基乙酸質(zhì)量指標(biāo)Table amino acid industrial quality indicators指標(biāo)名稱指 標(biāo)一等品合格品氨基乙酸含量%≥≥氯化物(以Cl計(jì))含量%≤≤鐵(Fe)含量%≤≤加熱減量%≤≤外 觀白色粉末[3]甘胺酸在工業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛，其作為一種重要的精細(xì)化工中間體,廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、食品、飼料等領(lǐng)域，特別是自全球性除草劑草甘膦問世以來，甘氨酸在農(nóng)藥行業(yè)的應(yīng)用得到了極大增強(qiáng)。所以甘氨酸在工業(yè)上體現(xiàn)著其獨(dú)特的地位。下面將分別介紹甘氨酸各個(gè)方面的用途。 食品[4] 食品工業(yè)是使用甘氨酸量較大的產(chǎn)業(yè), 把甘氨酸添加于食品中可以增加食品中氨基酸的含量, 提高營養(yǎng)成分, 同時(shí)它還可用作調(diào)味品, 配制清涼飲料, 含醇飲料及糖精去苦劑, 單獨(dú)作為甜味品, 可用于糖果和餅干的制作, 甘氨酸可用作食品抗氧化劑及防腐劑, 以延長食品保質(zhì)期, 因此廣泛應(yīng)用于飲料, 奶制品, 罐頭和腌制食品。 醫(yī)藥 甘氨酸是人體必需的氨基酸, 在各種氨基酸輸液的配方中, 基本上都含有甘氨酸, 甘氨酸可用作藥物溶劑和緩沖劑, 同時(shí)它還可以合成多種藥物, 如治療高血壓藥物鹽酸地閏普利, 抑制胃潰瘍的藥用碳酸鈣制劑, 單甘氨酸乙酰水揚(yáng)酸鈣, 利血胺注射液等。由于醫(yī)藥用甘氨酸產(chǎn)品質(zhì)量要求較高, 而國內(nèi)醫(yī)藥級(jí)甘氨酸生產(chǎn)發(fā)展緩慢, 因此國內(nèi)醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用還有等進(jìn)一步開發(fā), 對(duì)于國內(nèi)的生產(chǎn)甘 氨酸廠家, 改進(jìn)生產(chǎn)工藝路線, 提高甘氨酸的質(zhì)量也是十分重要的。 農(nóng)藥 在農(nóng)藥行業(yè), 用三氯化磷、甲醛反應(yīng)的水解產(chǎn)物再與甘氨酸反應(yīng), 可制取新型農(nóng)藥除草劑草甘磷, 草甘磷為除草活性最強(qiáng)的內(nèi)吸傳并型廣譜有機(jī)磷農(nóng)藥, 它能有效控制危害最大的雜草達(dá)80余種, 廣泛用于稻田、麥地、玉米、棉花、大豆和果園、菜園及鐵路、建筑、交通、森林等非耕地除草, 草甘磷因其有殺草力強(qiáng)、低毒、易分解、無殘留等優(yōu)點(diǎn), 作為高度安全性除草劑, 已被美國政府評(píng)為最優(yōu) 秀的農(nóng)藥。在已開發(fā)的領(lǐng)域中，草甘膦是甘氨酸的最大市場。值得一提的是，同樣作為草甘膦的原料甘氨酸，國外采用99%的甘氨酸，%的甘氨酸。在實(shí)際生產(chǎn)中，甘氨酸雜質(zhì)中的氯化物含量對(duì)草甘膦的收率影響很大，99%%的甘氨酸氯化物含量的1/30。因此，國外生產(chǎn)草甘膦的收率遠(yuǎn)高于國內(nèi)，草甘膦的含量也比國內(nèi)高出幾個(gè)百分點(diǎn)，原料生產(chǎn)成本也比國內(nèi)低。甘氨酸與甲醛、三氯化磷在110℃下反應(yīng)產(chǎn)物為增甘磷, 增甘磷是一種高效葉面施用的植物生長調(diào)節(jié)劑, 廣泛用于各種農(nóng)作物, 還可作為收獲前的脫葉劑。 飼料 甘氨酸用在飼料添加劑中, 不僅是畜禽飼料中的主要營養(yǎng)補(bǔ)充成分, 還可以防止飼料氧化變質(zhì), 延長飼料保鮮期, 在國外牛羊的飼料中均含有甘氨酸, 國內(nèi)的飼養(yǎng)業(yè)尚未普遍采用, 在此領(lǐng)域中甘氨酸的應(yīng)用有待于進(jìn)一步開發(fā)。甘氨酸是孵化10周內(nèi)雞雛用飼料中不可缺少的成分。根據(jù)全國機(jī)械化養(yǎng)雞場的總規(guī)模,每年估算需耗甘氨酸 103 t,目前國內(nèi)采用的雞飼料配方中均無甘氨酸,而泰國等卻普遍使用。 國外生產(chǎn)寵物罐頭是一門很大的產(chǎn)業(yè),甘氨酸添加量是十分驚人的,國外有一家寵物罐頭飼料的生產(chǎn)商,曾一次向我國訂購甘氨酸350t。寵物飼料生產(chǎn)是一個(gè)勞動(dòng)力密集的產(chǎn)業(yè),很適合中國的國情, 可惜國內(nèi)尚未對(duì)此產(chǎn)業(yè)給予足夠的重視。 此外,國外牛羊的飼料配方中均有甘氨酸,國內(nèi)牛羊的