【正文】 年產(chǎn)1000噸海藻酸鈉生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 海 南 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目：1000噸/年海藻酸鈉生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 20090104310011 姓 名： 黃 曉 玲 年 級(jí)： 09 級(jí) 學(xué) 院： 材料與化工學(xué)院 系 別： 化學(xué)工程與工藝 專 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 指導(dǎo)教師： 張德拉，李嘉誠 完成日期： 2013年05 月10 日 2年產(chǎn)1000噸海藻酸鈉生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì)摘要 海藻酸鈉是從褐藻類海帶或馬尾藻中提取的一種天然多糖碳水化合物，由14聚βD甘露糖醛酸和αL古洛糖醛酸組成的一種線性聚合物，是海藻酸衍生物中的一種。海藻酸鈉易溶于水，具有增稠，懸浮，乳化，穩(wěn)定，形成凝膠和薄膜的優(yōu)良特性，使其在食品、印染、醫(yī)藥、化妝品和其他化工行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。 本次設(shè)計(jì)采用鈣凝離子交換法，從海南野生馬尾藻中提取海藻酸鈉。通過對(duì)海藻酸鈉提取原理的闡述，設(shè)計(jì)出一套完整的海藻酸鈉生產(chǎn)方案。設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行了完整的物料衡算和熱量衡算，并對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)和選型。同時(shí)也對(duì)污水處理，環(huán)境保護(hù)和廠房設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的說明和處理。本次設(shè)計(jì)還提供了工藝流程和主要設(shè)備的初步設(shè)計(jì)圖紙。關(guān)鍵詞：海藻酸鈉；生產(chǎn)工藝；初步設(shè)計(jì)Abstract Sodium alginate is a natural carbohydrate extracted from Brown algae laminaria or is a kind of linear polymers which is posed of 14 poly β D mannuronic acid and α L guluronic acid ,and it is a kind of alginic acid derivatives. Sodium alginate is soluble in water, with thickening, suspension, emulsion, stability, excellent properties of gel formation and films, it has been widely used in food, textile, medicine, cosmetics and other chemical industry. This design uses calcium coagulationion exchange method to extract sodium alginate from Hainan wild sargassum. By describing the principle of sodium alginate extracting , we design a plete set of sodium alginate production plan. Which conclude the design of the material balance and heat balance calculation of the whole process, and design and selection of main equipment concretely. Also on the sewage treatment, environmental protection design and plant are described and deal with concrete. The design also provides preliminary design drawings of the process flow and main equipment.Keywords:Sodium alginate。 production technology。 the preliminary designI年產(chǎn)1000噸海藻酸鈉生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì)目錄 1 1 1 2 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 72. 生產(chǎn)方案選擇 8 8 8 9 9 11“鈣凝離子交換法”生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì) 11 11 12 12 12 1電煤的用量計(jì)算 15 16 16 16 18 20 20 20 20 21 216. 環(huán)境保護(hù)措施及污水處理方案 26 26 26 27 27 2措施的落實(shí)情況 27 27 28 29 29 29 29 30 廠房布置設(shè)計(jì)的條件和依據(jù) 30 常用的規(guī)范和規(guī)定 30 設(shè)計(jì)的基本條件 30 設(shè)計(jì)的基本依據(jù) 31 車間廠房的布置設(shè)計(jì) 31 32 32 32 32 33 34 34 34 34 34 34 35 35 35 36 36 36致謝 37參考文獻(xiàn) 371年產(chǎn)1000噸海藻酸鈉生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 海藻酸鈉，是從褐藻類海帶或馬尾藻中提取的一種天然多糖碳水化合物，由14聚βD甘露糖醛酸和αL古洛糖醛酸組成的一種線性聚合物，是海藻酸衍生物中的一種。海藻酸鈉易溶于水，具有增稠，懸浮，乳化，穩(wěn)定，形成凝膠和薄膜的優(yōu)良特性，使其在食品、印染、醫(yī)藥、化妝品和其他化工行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。 中文名稱：海藻酸鈉 英文名稱：Sodium alginate別 名：褐藻酸鈉；海帶膠；海藻膠CAS 號(hào)：9005383分 子 式：(C6H7O6Na)n結(jié) 構(gòu) 式：結(jié)構(gòu)單元分子量： 大分子量：32000250000沸 點(diǎn)：176。C at 760 mmHg]蒸 氣 壓： at 25176。C外觀與性狀：海藻酸鈉為白色或淡黃色粉末，幾乎無臭無味。溶 解 性：海藻酸鈉溶于水，不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑。溶于水成粘稠狀液體，1％水溶液pH值為68。當(dāng)pH＝69時(shí)粘性穩(wěn)定，加熱至80 ℃以上時(shí)則粘性降低。毒 性：海藻酸鈉無毒，LD50＞5000mg／kg。 安 全 性：刺激眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚，避免與皮膚和眼睛接觸；不慎與眼睛接觸后，請(qǐng)立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見； 凝 膠 性：螯合劑可以絡(luò)合體系中的二價(jià)離子，使得海藻酸鈉能穩(wěn)定于體系中。 增稠性和成膜性： （1）作為飲料、乳品等的增稠劑海藻酸鈉在增稠方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：海藻酸鈉良好的流動(dòng)性，使得添加后的飲品口感柔滑；并且可以防止產(chǎn)品消毒過程中的黏度下降現(xiàn)象。在利用海藻酸鈉作為增稠劑時(shí)，應(yīng)盡量使用分子量較大的產(chǎn)品，適量添加Ca，可以大大提高海藻酸鈉的黏度。 （2）作為冰淇淋等冷飲的穩(wěn)定劑海藻酸鈉是一種高檔的穩(wěn)定劑，它可使冰淇淋等冷飲食品產(chǎn)生平滑的外觀、柔滑的口感。由于海藻酸鈣可形成穩(wěn)定熱不可逆凝膠，因而在運(yùn)輸、儲(chǔ)藏過程中不會(huì)變粗糙（冰晶生長），不會(huì)發(fā)生由于溫度波動(dòng)而引起的冰淇淋變形現(xiàn)象；同時(shí)這種冰淇淋食用時(shí)無異味，既提高了膨脹率又提高了融點(diǎn)，使得產(chǎn)品的質(zhì)量和效益都有顯著提高。產(chǎn)品口感柔滑、細(xì)膩、口味良好。添加量較低，一般為1—3‰，國外添加量為5—10‰。（3）作為乳制品及飲料的穩(wěn)定劑用海藻酸鈉穩(wěn)定的冰凍牛乳具有良好的口感，無粘感和僵硬感，在攪拌時(shí)有粘性，并有遲滯感。（一）海藻酸鈉在食品工業(yè)具有以下用途 （1）穩(wěn)定性 海藻酸鈉用以代替淀粉、明膠作冰淇淋的穩(wěn)定劑時(shí)，海藻酸鈉可控制冰晶的形成，改善冰淇淋口感，海藻酸鈉也可穩(wěn)定糖水冰糕、冰果子露、冰凍牛奶等混合飲料。許多乳制品，如精制奶酪、摜奶油、干乳酪等利用海藻酸鈉的穩(wěn)定作用可防止食品與包裝物的連粘性，可作為上乳制飾品覆蓋物，海藻酸鈉可使其穩(wěn)定不變并防止糖霜酥皮開裂。 （2）增稠與乳化性 海藻酸鈉用于色拉(一種涼拌菜)調(diào)味汁，布丁(一種甜點(diǎn)心)、果醬、番茄醬及罐裝制品的增稠劑，海藻酸鈉可提高制品的穩(wěn)定性質(zhì)，減少液體滲出。 （3）水合性 在掛面、粉絲、米粉制作中添加海藻酸鈉可改善制品組織的粘結(jié)性，使其拉力強(qiáng)、彎曲度大、減少斷頭率，特別是對(duì)面筋含量較低面粉，效果更為明顯。在面包、糕點(diǎn)等制品中添加海藻酸鈉，可改善制品內(nèi)部組織的均一性和持水作用，延長貯藏時(shí)間。在冷凍甜食制品中添加海藻酸鈉可提供熱聚變保護(hù)層，改進(jìn)香味逸散，提高熔點(diǎn)的性能。 （4）膠凝性 海藻酸鈉可做成各種凝膠食品，保持良好的膠體形態(tài)，不發(fā)生滲液或收縮，所以海藻酸鈉適合用于冷凍食品和人造仿型食品。還可用海藻酸鈉來覆蓋水果、肉、禽類和水產(chǎn)品作為保護(hù)層，使其與空氣不直接接觸，延長貯藏時(shí)間。海藻酸鈉還可作為面包的糖衣、加餡填料、點(diǎn)心的涂蓋層、罐頭食品等自凝形成劑。在高溫、冷凍和酸性介質(zhì)中仍可維持原有的體。海藻酸還可代替瓊膠制成具有彈性，不粘牙，透明的水晶軟糖。（二）海藻酸鈉在醫(yī)藥行業(yè)具有以下用途 （1）牙科印模料 過去牙科印模主要用橡膠、石膏等混合物，近年來已被海藻酸鈉印模料代替，海藻酸鈉印模具有操作簡(jiǎn)便，印出的齒形準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。海藻酸鈉印模料凝固劑裝兩包，使用時(shí)將兩者用水調(diào)合，數(shù)分鐘后即可凝固成型，成型作用主要是海藻酸鈉。 （2）止血?jiǎng)? 海藻酸鈉溶液在酸性或鈣鹽溶液中具有纖維狀沉淀，其分子結(jié)構(gòu)呈線形，故用此機(jī)理，海藻酸鈉可制成各種劑型止血?jiǎng)?，如止血紗布，止血海綿，燙傷紗布，噴霧止血?jiǎng)┑?。?duì)放射性元素及有害金屬的阻、排作用：海藻酸鈉具有對(duì)某些元素的特殊交換能力。不但有預(yù)防鍶吸收的效果，而且還有一定的治作用，當(dāng)被放射性鍶染之后，口服一定量的海藻酸鈉，可將消化道中的放射性鍶很快吸收并排出體外。 （3）藥膏、藥片及其制劑。利用海藻酸鈉增稠和凝膠的特性，作為藥品各種劑型的添加劑，如海藻酸鈉與羊毛脂調(diào)合制成硫磺軟膏，可醫(yī)治皮膚病，還可與磺胺藥物混合作眼膏以及苯基醋酸等混合作避孕膏低聚藻膠作腸用膠囊，使藥物在腸道中停留和吸收時(shí)間大大延長，從而提高藥物的療效。（三）海藻酸鈉在印紡工業(yè)具有以下用途 （1）印花漿。海藻酸鈉用作經(jīng)紗上漿、整理漿、印花漿等已有悠久的歷史，但主要用在印花漿方面。海藻酸鈉用作活性染 料色漿，具有獨(dú)特性能。纖維和活性染料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將染料固定在纖維上，在染色過程中所用印花漿應(yīng)不干擾或參與化學(xué)反應(yīng)鍵合。若色漿參與反應(yīng)，就會(huì)固定在纖維上，這就造成染過的纖維手感發(fā)硬，變脆、色澤不好。當(dāng)使用海藻酸鈉作印花漿時(shí)，既不影響活性染料與纖維的染色過程，同印出花紋清晰、鮮艷、給色量高，手感好。海藻酸鈉不僅適合于棉布印色，也適用于羊毛、絲、合成纖維的印花。 中等粘度和低粘度的海藻酸鈉都適用于從篩網(wǎng)式印花到滾筒式印花色漿的要求。實(shí)際上用低粘度的海藻酸鈉制備花漿較穩(wěn)，這使制備較高含量的印花漿成為可能，這種印花漿可導(dǎo)致在干燥過程中產(chǎn)生致密的膜，使著色率增加。 （2）人造纖維。海藻酸鈉與石棉短纖維混合，經(jīng)過醋酸鈣溶液凝固處理，可防止石棉纖維飛揚(yáng)，從而影響人身健康。（四）海藻酸鈉在其它工業(yè)的用途造紙上漿用水溶性海藻酸鈉代替部分松香紙漿分散劑或紙張表面上漿，能增加紙張表面光滑度，并