【正文】 “絕不添加任何防腐劑 ”的口號(hào)。 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，月桂酸甘油酯不僅作為良好的食品乳化劑應(yīng)用于乳制品、醫(yī)藥保健品、烘烤食品，而對(duì)面制品品質(zhì)起著重要的改良作用。 產(chǎn)品的 特性與特點(diǎn) 本裝置產(chǎn)品為月桂酸、甘油、月桂酸甘油酯。 2. 依據(jù)學(xué)院出版社出版的《化工工程設(shè)計(jì)》。它是基本建設(shè)前期工作的重要組成部分，是根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)計(jì)劃和工業(yè)布局的要求選擇和確定工廠的建設(shè)位置。地處東經(jīng)131176。而且寶清縣地處北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，受蒙古內(nèi)陸冷空氣和海洋暖流季風(fēng)的影響，總的特點(diǎn)是：冬季寒冷有雪；夏季溫?zé)岫嘤辏淮?、秋季多風(fēng)。黑土泛金，資源極為豐富。這里經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，城鄉(xiāng)人均可支配收入高于全國(guó)平均水平，較強(qiáng)的購(gòu)買力 ,是投資者必須考慮的市場(chǎng)因素。生產(chǎn)工藝采用具有綠色環(huán)保、節(jié)能減耗的酯交換法，對(duì)環(huán)境污染小，是走持續(xù)發(fā)展路線、開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保技術(shù)的典型工藝。 原料及產(chǎn)品規(guī)格 主要原料規(guī)格及技術(shù)指標(biāo) [2] 表 12 月桂酸的原料規(guī)格及技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目 分析純 化學(xué)純 含量 % 熔點(diǎn)范圍 灼燒殘?jiān)? 純度 碘價(jià) g/100g 酸值 mg KOHg 灰分 % 水分 未皂化值 ＞ 98% ～ ≤ ≥% ≤ ＜ % ＞ 97% ≤% ≤% ＞ 97% ～ % 1 1 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 表 13 甘油的原料規(guī)格及技術(shù)指標(biāo) 含量 分析純 化學(xué)純 含量 % 色度 酸度 mol/100g 堿度 mol/100g 灼燒殘?jiān)?% 氯化物（ cl） 硫酸鹽 銨鹽 砷（ AS） 重金屬 % 脂肪酸酯 灰分 % 其它雜質(zhì) % ＞ 99% ≤10 ≤ ≤ ≤ ≤ 1 ≤ 5 ≤ 5 ≤ 05 ≤ 1 ≤ ≤ ≤ 97 % 30 02 5 綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 對(duì)建設(shè)年產(chǎn) 2 000 噸月桂酸甘油酯裝置的建廠指標(biāo)進(jìn)行了估算，其原料、公用工程需用量如下： 表 14 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一覽表 項(xiàng)目 指標(biāo) 月桂酸 kg/批 甘油 kg/批 水 t／ h 電 萬(wàn) kW 在反應(yīng)釜 R101 中壓力控制在 MPa，溫度控制在 170 ℃ ，反應(yīng)釜的熱量由水蒸氣通過(guò)反應(yīng)釜夾套供熱，通過(guò)控制水蒸氣的流量來(lái)達(dá)到控制溫度的目的。 4. 分離工段 進(jìn)入脫醇塔，由 PI103 顯示脫醇塔 T101 中的壓 力由 PIC103 控制壓力在 57 Pa 真空下，有 TIC107 控制溫度在 180 ℃ ,脫去未反應(yīng)的甘油，從中脫醇精餾塔塔底出來(lái)的廢醇作為廢醇進(jìn)入儲(chǔ)罐 V101，塔頂出來(lái)的產(chǎn)品通過(guò)換熱器 E104 冷凝然后進(jìn)入分離器S102，分離出來(lái)的廢液直接進(jìn)入儲(chǔ)罐 V105。 在工廠設(shè)計(jì)中，物料衡算是在工藝流程及工藝參數(shù)確定后即開(kāi)始的一項(xiàng)化工計(jì)算工作。如相對(duì) 密度，相平衡常數(shù)等。則每次進(jìn)出口量以一年工作按 330 天計(jì)算，每天工作 24 h，總生產(chǎn)時(shí)間為 5 小時(shí)，則總共投料批數(shù)為： 33024247。 (2) 確定熱量或冷量 如蒸發(fā)、蒸餾、冷凝、冷卻、閃蒸等所 需要的熱量或冷量。k 2 7 9 ??????? Tm C p lQ 月桂酸 kJ V102 儲(chǔ)罐 25 ℃ 25 ℃ 時(shí)甘油的比熱容由《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》有機(jī)卷（化學(xué)工業(yè)出版社） 。k 0 4 0 21 7 5 29 2 . 0 0 4 ??????? Tm C p lQ 甘油 kJ 水的計(jì)算： 170 ℃ 時(shí)水的比熱容由《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》有機(jī)卷（化學(xué)工業(yè)出版社）。40=5 kJ 由于月桂酸和月桂 酸甘油酯比熱容無(wú)法從表中直接查得，則有 Missenard 法計(jì)算Cpl 。k 170 ℃ 時(shí) TmCplQ ??1 =99%247。 Missenard 法計(jì)算公式為： ??i iniCplCpl ,式中 i代表 i型基團(tuán)， ni 是 i基團(tuán)的數(shù)目 Cpl ,i為相應(yīng) i 基團(tuán)各參數(shù)。k 170 ℃ 時(shí) TmCplQ ??1 =247。Missenard 法計(jì)算公式為： ??i iniCplCpl ,式中 i代表 i 型基團(tuán)， ni 是 i基團(tuán)的數(shù)目 Cpl ,i為相應(yīng) i基團(tuán)各參數(shù)。k 酸 : 堿 : 水 =1:1:1 中和釜中的月桂酸為： 99%247。180=436 kJ 40 ℃ 時(shí) TmCplQ ??2 =1 247。k 180 ℃ 時(shí) Cpl= J/mol180=436 kJ 40 ℃ 時(shí) TmCplQ ??2 =247。 設(shè)備選型首選應(yīng)考慮的問(wèn)題是生產(chǎn)上適用，只有生產(chǎn)上使用的設(shè)備才能發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益；其次，技術(shù)上先進(jìn)技術(shù)上先進(jìn)必須以生產(chǎn)使用為前提，已獲得最大經(jīng)濟(jì)效益為目的；最后把生產(chǎn) 上適用、經(jīng)濟(jì)上先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)上合理統(tǒng)一起來(lái)。力求做到技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理也就是選用的設(shè)備能與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，并且應(yīng)該獲到最大的單位產(chǎn)量。查得為： 180 ℃ 時(shí) Cpl= kJ/kg180=31 kJ 40 ℃ 時(shí) TmCplQ ??2 =247。查得為： 180 ℃ 時(shí) Cpl= kJ/kg170=3 kJ 40 ℃ 時(shí) TmCplQ ??2 =247。k 170 ℃ 時(shí) Cpl = J/mol40= kJ 則換熱器 E103 的熱負(fù)荷為： Q=Q1Q2=2 kJ 換熱器 E102 40 ℃ →120 ℃ 甘油的比熱容由《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》有機(jī)卷（化學(xué)工業(yè)出版社）。k 170 ℃ 時(shí) Cpl = J/mol40=4 kJ 雜質(zhì)的計(jì)算設(shè)雜質(zhì)為 水： 水的比熱容由《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》有機(jī)卷（化學(xué)工業(yè)出版社）。 40 ℃ 時(shí)各集團(tuán)貢獻(xiàn)參數(shù)由《精細(xì)化工反應(yīng)器及車間工藝設(shè)計(jì)》（華東理工大學(xué)出版社）查得并列于下表： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 表 29 40℃ 時(shí)各基團(tuán)貢獻(xiàn)參數(shù) —CH3 —CH2— —COO— —CH— —OH —COOH 44 170 ℃ 時(shí)各基團(tuán)貢獻(xiàn)參數(shù)由《精細(xì)化工反應(yīng)器及車間工藝設(shè)計(jì)》華東理工大學(xué)出版社查得并列于下表： 表 210 170℃ 時(shí)各基團(tuán)貢獻(xiàn)參數(shù) —CH3 —CH2— —COO— —COOH —CH— —OH 月桂酸甘油酯的計(jì)算： 40 ℃ 時(shí) Cpl = J/molk 9 1 31 7 03 7 8 . 0 17 0 . 0 1 ??????? Tm C p lQ 水 kJ 雜質(zhì)的計(jì)算設(shè)雜質(zhì)為水： 1 91 7 03 7 2 . 6 2 ??????? Tm C p lQ 水 kJ 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 則 雜質(zhì)水甘油月桂酸月桂酸甘油酯 ?????4 =436 +22 +29 +2 +=491 kJ Q3 過(guò)程的熱效應(yīng)的計(jì)算： 由于某些物質(zhì)的生成熱不能直接從物性表中查得所以選擇估算的方法。k 4 6 8 1 6 7 ??????? Tm C p lQ 甘油 kJ 反應(yīng)器 R101 反應(yīng)溫度為： 170 ℃ 654321 ????? Q1—處理物料時(shí)需要的熱量 kJ； Q2—加熱劑或冷卻劑與設(shè)備和物料傳遞的熱量 kJ； Q3—過(guò)程的熱效應(yīng) kJ； Q4—離開(kāi)設(shè)備物料帶出的熱量 kJ； Q5—設(shè)備各部件所消耗的熱量 kJ； 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 Q6—設(shè)備向四周散失的熱量，又稱熱損失 kJ。 (4) 確定節(jié)能措施 為充分利用余熱，降低總能量消耗所采用的相應(yīng)措施。經(jīng)歷各種化學(xué)變化和物理變化進(jìn)行生產(chǎn)。 ： CH3(CH2)10COOH+CH2OHCHOHCH2 ?? ?? 濃硫酸 CH3(CH2)10COOCH2CHOHCH2OH+H2O 18 月桂酸甘油酯的質(zhì)量規(guī)格為 85% 月桂酸甘油酯的實(shí)際產(chǎn)量為 2 610 85%= 610 kg 3RCOOHn： ROHn ：3RCOOCHn： OnH2 = 1::1:1 月桂酸甘油酯的物質(zhì)的量為： 106247。 物料衡算是通過(guò)每一道工序的物料變化情況進(jìn)行平衡計(jì)算，從而得到在正常生產(chǎn)情況下各股物料的量。 5. 精致工段 從 R203 釜底出來(lái)的產(chǎn)品通過(guò)液位控制閥 LIC105 由泵 P104 輸送到 Y101 振動(dòng)過(guò)濾機(jī)中，進(jìn)行精致，廢渣直接進(jìn)入 V104 儲(chǔ)罐，得到產(chǎn)品月桂酸甘油酯。反應(yīng)釜中反應(yīng)生成的水與少量的月桂酸從反應(yīng)釜 R101 出去通過(guò)換熱器 E103 換熱，在進(jìn)入分離器 S101 將月桂酸和水分離，少量的月桂酸回流到反應(yīng)釜 R101，水與儲(chǔ)罐 V103 中的純堿液中和，一同進(jìn)入中和釜凈化工段。 工藝路線的選擇 本設(shè)計(jì)是年產(chǎn) 2 000 噸的月桂酸甘油酯車間的初步設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)是以濃硫酸作為催化劑，低壓氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，反應(yīng)釜在溫度 170 ℃ 時(shí)，釜內(nèi)操作壓力 MPa 下進(jìn)行酯化、中和、脫醇、精制等反應(yīng)。 設(shè)計(jì)規(guī)模與生產(chǎn)制度 設(shè)計(jì)規(guī)模 生產(chǎn)月桂酸甘油酯的裝置是以月桂酸、甘油為生產(chǎn)原料，在低壓氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，濃硫酸為催化劑的情況下，進(jìn)行酯化、中和、脫醇、精制等，生產(chǎn) 年產(chǎn) 2 000 噸的月桂酸甘油酯。 技術(shù)資源豐富。 本工程地處寶清縣，工程所需各種原材料的供應(yīng)資源非常豐富，施工所需的各種技齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 術(shù)力量也可以就近解決，交通運(yùn)輸亦非常便利，為工程的實(shí)施創(chuàng)造了有利條件。 寶清縣交通便 利，四通八達(dá)。30′，北緯 45176。 2. 堅(jiān)持調(diào)查研究，實(shí)事求是的原則對(duì)建廠基本條件進(jìn)行科學(xué)分析。 4. 依據(jù)國(guó)防工業(yè)出版社出版的《過(guò)程設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》。 2. 甘油（ glycerim）又叫丙三醇 ，分子式