【正文】 ......................................................... 40 精餾塔機械強度設(shè)計及校核 .................................................... 40 材料的選擇 ..................................................................... 40 按計算壓力計算筒體和封頭的厚度 ................................ 40 塔的質(zhì)量載荷計算 .......................................................... 40 塔的自陣周期計算 .......................................................... 42 地震載荷計算 .................................................................. 42 風(fēng)載荷計算 ..................................................................... 43 各種才和引起的軸向應(yīng)力 ............................................... 45 筒體和裙座危險截面的強度與穩(wěn)定性校核 ..................... 46 筒體和裙座水壓試驗應(yīng)力校核 ........................................ 47 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計及地腳螺栓選擇 ......................................... 49 全廠附屬設(shè)備選型 ................................................................... 50 換熱器的選擇 .................................................................. 50 過濾機的選擇 .................................................................. 52 泵的選擇 ......................................................................... 53 5 總結(jié) ..................................................................................................... 55 本設(shè)計的主要結(jié)果 .................................................................... 55 設(shè)計結(jié)果評價 ........................................................................... 55 符號說明 ................................................................................................. 57 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 58 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 VII 致謝 ......................................................................................................... 59 附錄一 工藝流程圖 ............................................................................... 60 附錄二 精餾塔裝配圖、 ....................................................................... 61 附錄三 全廠布置平面圖 ....................................................................... 62 附錄四 設(shè)備布置立面圖 ....................................................................... 63 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 共 63 頁 1 概 述 香菇多糖，外文名稱為 Lentinan 或 Lentinan vial，它是從擔(dān)子菌綱傘科香菇 Lentinus endodes (Berk) Sing 香菇子實體中提取、分離、純化所獲得的均一組分的多糖，采用凝膠過濾法和激光拉曼散射法測得其相對分子質(zhì)量為 2 104～ 8 104。香菇多糖就是研究得較透徹的多糖之一 ,香菇是側(cè)耳科的擔(dān)子菌 ,世界名貴食用兼藥用菌之一 ,它含有多種有效藥用組分 ,尤其是它含有抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫功能和刺激干擾素形成等功能的香菇多糖 (lentinan簡稱 LNT)和能增強人體免疫力的水溶性木質(zhì)素這 2 種藥用生理活性物質(zhì) ,而引起人們廣泛的重視 [1]。 張福明等 [4]研究發(fā)現(xiàn)，香菇多糖對流感病毒具有一定的抑制作用，對病毒感染細(xì)胞的保護(hù)率可達(dá) %。劉樹興等 [7]用水提醇沉法提取香菇多糖，正交實驗確定了最佳提取工藝為：溫度： 85℃，時間： 5h，加水量： 15 倍水量，除蛋白的最優(yōu)工藝條件：樣液：氯仿 正丁醇 (體積比 )=3，氯仿：正丁醇 (體積比 )=5。研究表明，膜分離技術(shù)在香菇多糖的提取中具有很大的優(yōu)越性。 綜上所述， 香菇多糖提取工藝中，涵蓋了各種新的提取方法，其中水提醇沉法研究的比較成熟，也比較經(jīng)典，在目前國內(nèi)的小型規(guī)模化生產(chǎn)中已經(jīng)得到應(yīng)用。我國香菇產(chǎn)量高，占全球總產(chǎn)量的 80%左右。 目前國內(nèi)外利用香菇多糖的現(xiàn)狀 目前我國香菇出口競爭對手首推韓國，盡管韓國香菇產(chǎn)量低，但是質(zhì)量好、商品量大，在國際市場上極富競爭力。深加工的方法很多，如用食用菌生產(chǎn)系列調(diào)味品、系列保健食品和系列中藥，以滿足國內(nèi)外市場的需求，進(jìn)一步提高 香菇出口的競爭力，鞏固我國在世界上的香菇“盟主”地位。 （ 1） 香菇的營養(yǎng)價值 香菇含有的 10 余種氨基酸，其中有異亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸等7 種人體必需的氨基酸及維生素 B B PP 及礦物鹽和粗 纖維等。 香菇多糖的 需求現(xiàn)狀 由于香菇多糖國際國內(nèi)兩個市場一路看好，香菇產(chǎn)業(yè)系列開發(fā)潛力大，建立規(guī)范化的現(xiàn)代化加工生產(chǎn)企業(yè)具有重要的現(xiàn)實意義。 總之，本設(shè)計無論從原材料、動力供應(yīng)，還是從交通運輸?shù)确矫婵紤]，擬建廠址所在地都比較合適。企業(yè)內(nèi)部按照有利于發(fā)展生產(chǎn)，有利于充分利用人力資源、術(shù)、裝備、資金，有利于宏觀調(diào)控微觀搞活，有利于調(diào)動各個方面的積極性，有利于提高經(jīng)濟效益的原則，在劃小核算單位的基礎(chǔ)上下放權(quán)利，實行分級分權(quán)管理。 香菇多糖的分子 式： (C42H70O35)n， 香菇 多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)模型如 下圖 所示： 圖 香菇多糖化學(xué)結(jié)構(gòu)模型 香菇多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下圖 所示： 圖 香菇多糖的結(jié)構(gòu)式 香菇多糖的生產(chǎn)工藝 香菇多糖提取的傳統(tǒng)方法有：水提醇沉法、稀堿浸提法、稀酸浸提法、和酶法等，近幾年隨著對香菇的研究不斷深入，又出現(xiàn)一些比較新穎的提取方法，如超濾法、微波輔助浸提法及超聲波法等 [3]。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 共 63 頁 3 設(shè)計說明 全廠總平面布置 全廠總平面設(shè)計為本設(shè)計的一項重要任務(wù)，總平面設(shè)計合理與否，直接影響新建廠能否節(jié)約而有 效的的順利進(jìn)行，影響到新建廠后的生產(chǎn)、管理、成本、能耗等各個方面，同時還影響到全廠的美觀和今后的發(fā)展。建筑物之間的距離，在滿足防火要求的前提下盡量縮小，以減少建筑面積。生產(chǎn)性質(zhì)相同的 車間或輔助環(huán)節(jié)，做到盡量聯(lián)合布置，在大廠房中，這樣可以縮短距離，提高場地的利用率和辦事效率。 廠前區(qū) 廠前區(qū)的建筑包括行政樓、研發(fā)樓、職工食堂、醫(yī)務(wù)室等。 倉庫區(qū) 倉庫區(qū)包括原料倉庫和產(chǎn)品倉庫，他們都位于主干道旁以便于運輸，成品倉庫靠近噴霧干燥的附近。在這個工藝中，基本上沒有廢氣污染，同時廢渣可以發(fā)酵生產(chǎn)香菇醋，具有很好的利用價值和經(jīng)濟價值。 由于精餾過程的主要設(shè)備是精餾塔，精餾塔屬于露天式。 （ 5） 各設(shè)備統(tǒng)一安排，排列整齊，有足夠的操作空間，符合工藝流程的要求。K。醇析過程主要在常溫下進(jìn)行操作，因為乙醇容易揮發(fā)，溫度過高會使乙醇大量揮發(fā)而產(chǎn)生浪費，并且高溫操作也會帶來危險。 所以， 2311 1 .144V D H D??? ? ? 334 4 0 . 1 7 m = 4 4 4 m m3 . 1 4 1 . 1 3 . 1 4 1 . 1VD ?????，圓整后取 D=450mm， H==450mm=495mm （ 2） 脫蛋白罐 材料選 擇 設(shè)計選用三個提取罐， 取其壁厚為 10mm，材料為 20R（ GB6654） ； 許用溫度為 20℃ ； 厚度 10mm34mm； 壓力位 。 利用 txy 相圖，可以對精餾 原理作具體的分析說明。原料液于中部適宜位置處加入精餾塔，其液相部分也逐板向下流入加熱釜，汽相部分則上升經(jīng) 各板至塔頂。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 共 63 頁 圖 精餾塔中物料流動示意圖 精餾操作分析可知，為實現(xiàn)精餾分離操作，除 了具有足夠?qū)訑?shù)塔板的精餾塔以外，還必須從塔頂引人下降液流 (即回流液 )和從塔底產(chǎn)生上升蒸汽流，以建立汽液兩相體系。 圖 多次部分汽化和冷凝的 txy 理論上多次部分氣化在液相中可獲得高純度的難揮發(fā)組分，多次部分冷凝在氣相中可獲得高純度的易揮發(fā)組分，但因產(chǎn)生大量中間組分而使產(chǎn)品量極少，且設(shè)備龐大。 （ 1）水分蒸發(fā)量 12128 5 . 7 28 . 7 5 7 . 5 k g / h1 0 0 1 0 0 2WWWG W? ?? ? ? ??? （ 2)多糖產(chǎn)量 1212100 1 0 0 8 5 . 78 . 7 5 1 . 2 8 k g / h1 0 0 1 0 0 2WGG W? ?? ? ? ??? （ 3）進(jìn)風(fēng)量 根 據(jù) t0=20℃ ，相對濕度為 80%，在 I—H 圖上查得 x0= 水蒸氣 /kg 干空氣 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 共 63 頁 I0= 當(dāng) t1=160℃ ， t2=80℃ 時， 在 I—H 圖上查得 I1=I2= kJ/kg 干空氣 x= 水蒸氣 /kg 干空氣 所以，207 . 5 2 4 4 . 30 . 0 4 2 5 0 . 0 1 1 8WL xx? ? ???kg 干空氣 /h 根據(jù)計算求得空氣在 20℃時比容 γ0=所以進(jìn)風(fēng)量為： V0=Lν0==（ 4）排風(fēng)量 根據(jù)計算， 80℃ 時 ，尾氣排出時的含濕空氣比容 γ2=所以排風(fēng)量為： V2=Lν2==（ 5）總熱耗 理論熱耗： Qt=I(I2I0)=()=因為在運行中有設(shè)備的熱量損耗，這里設(shè)定熱量損耗為 8%，則 3 0 4 6 7 .6 3 3 1 1 7 k J / h0 .9 2PnQtQ ?? ? ? （ 6）空氣加熱管面積 查飽和水蒸汽性質(zhì)表得，當(dāng)表壓為 時，飽和蒸汽溫度為 T=℃ ，飽和 蒸汽的比熱焓為： I=2778kJ/kg，冷凝水比熱焓 i= kJ/kg。 因為可按體積加和性來計算，所以可近似認(rèn)醇析時的體積為 2 .7m3。10() 13 0 22 57 20 0 4. 18 70 15 7. 8k g /h2230W r F C t t qD R? ? ? ? ? ? ?? ? ? 蒸 汽 因為 Q=DR=2230=97758W 所以傳熱面積： A=Q/KT 已知 K=1704W/m2 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 共 63 頁 4 工藝計算 及設(shè)備選型 設(shè)備工藝計算及選型 提取罐的計算及選型 物料衡算： 設(shè)工作 300 天，則可知每日產(chǎn)量約為 ，按提取率為 7%計算，每次投料約為 100kg。精餾過程設(shè)有 冷凝器和再沸器 ，及儲罐等其它設(shè)備。提取香菇多糖后的殘渣，可以對這些殘渣進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)香菇醋，以獲得更好的經(jīng)濟利益。為保證生產(chǎn)的連續(xù)性，應(yīng)合理的布置各個區(qū)，使生產(chǎn)發(fā)生聯(lián)系的車間、倉庫等就近布置，盡量減少管路的交叉和返回，使生產(chǎn)上或與生產(chǎn)聯(lián)系緊密的分區(qū)布置達(dá)到衛(wèi)生防火的要求。研發(fā)樓、醫(yī)務(wù)室位于主樓后邊，周圍設(shè)綠化帶。 合理的進(jìn)行廠內(nèi)道路布