【正文】 生產(chǎn)工藝流程說(shuō)明（參考CAD圖紙Ⅰ：帶控制點(diǎn)的工藝流程圖）　　　（1）調(diào)漿　　　淀粉加水調(diào)成34%—40%淀粉乳（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）　　?。?）液化　‰耐高溫α淀粉酶（液化酶），將淀粉乳由泵引入蒸汽噴射液化器?！　　 二步發(fā)酵法工藝特點(diǎn)：符合國(guó)家政策支持，工藝先進(jìn)，技術(shù)成熟，操作條件相對(duì)溫和，成本低，原料來(lái)源豐富、設(shè)備要求簡(jiǎn)單且綠色環(huán)保等。④設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,能耗高。②有中間產(chǎn)品氯丙烯(氯丙烯用于生產(chǎn)農(nóng)藥、樹(shù)脂、粘合劑、涂料等) ,可平衡生產(chǎn),增強(qiáng)市場(chǎng)銷(xiāo)售能力。但工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)間較短,僅十余年歷史，工藝技術(shù)不夠成熟。國(guó)內(nèi)尚無(wú)此類(lèi)生產(chǎn)裝置?！　 以天然油質(zhì)為原料的油脂皂化水解法的缺點(diǎn)是高溫高壓，一次性投資太，設(shè)備造價(jià)高，操作難度大，生產(chǎn)的甘油量少，純度較低。二步發(fā)酵法優(yōu)化發(fā)酵工藝，大大提高了發(fā)酵液中的甘油/殘?zhí)潜?，因此甘油的提取效率和產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。研究表明，發(fā)酵液中甘油/殘?zhí)菨舛缺仍酱螅视吞崛⌒试礁??！　　《桨l(fā)酵法　　　在發(fā)酵法的基礎(chǔ)上，根據(jù)微生物機(jī)理將甘油發(fā)酵劃分為前期的好氧發(fā)酵和后期厭氧發(fā)酵兩個(gè)階段。過(guò)高濃度的殘?zhí)窃谡麴s時(shí)焦化結(jié)垢，將甘油包裹其中，導(dǎo)致甘油提取困難，產(chǎn)品質(zhì)量差、收率低、成本高。由于酵母從高于 20%的初糖濃度下開(kāi)始發(fā)酵并產(chǎn)生甘油，當(dāng)葡萄糖濃度降至2% 左右時(shí)，酵母將減慢消耗葡萄糖，而將產(chǎn)品甘油作為第二碳源迅速消耗，繼續(xù)發(fā)酵，使甘油發(fā)酵液中甘油含量下降。以該技術(shù)為基礎(chǔ)，全國(guó)建成和在建的1kt/a規(guī) 模 發(fā) 酵 甘 油 廠 超 過(guò)30家。我國(guó)對(duì)耐高滲壓酵母法生產(chǎn)甘油的研究水平居世界前列，已在國(guó)際上首先建立了發(fā)酵法甘油的工業(yè)化生產(chǎn)廠，生產(chǎn)工藝目前主要有兩種?！。?）耐高滲壓酵母法　耐高滲壓酵母法生產(chǎn)甘油的微生物學(xué)機(jī)理是：酵母菌受高糖或高鹽（即高滲透壓）的不利環(huán)境脅迫而分泌甘油?！。?）堿性法　堿性法是在堿性條件下用釀酒酵母對(duì)蔗糖和葡萄糖等己糖進(jìn)行厭氧發(fā)酵，生成甘油、乙醇、乙酸和CO2。但該工藝對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，生產(chǎn)成本高，因此戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束就停產(chǎn)了?！　　。?）亞硫酸鹽法　發(fā)酵法甘油最早的生產(chǎn)工藝就是亞硫酸鹽法。但所謂的從酒糟中生產(chǎn)甘油，并不是指這部分甘油，而是在酒糟中還含有未完全轉(zhuǎn)化為乙醇的淀粉及其中間產(chǎn)物(質(zhì)量分8%10%)，利用這部分淀粉經(jīng)糖化、催化發(fā)酵處理，生成甘油的方法?！榱私鉀Q當(dāng)時(shí)有的工廠因發(fā)酵周期長(zhǎng)、產(chǎn)甘油率低而停產(chǎn)的情況，采用回用酵母發(fā)酵生產(chǎn)甘油，以期縮短發(fā)酵周期，提高產(chǎn)甘油率、減低殘?zhí)呛俊！　　　“l(fā)酵甘油的生產(chǎn)是利用淀粉類(lèi)原料（谷物、玉米、紅薯等）或糖蜜原料，經(jīng)生物發(fā)酵而產(chǎn)生。然而，隨著人們生活習(xí)慣的改變，肥皂的廣闊市場(chǎng)逐漸被洗衣粉、洗滌劑等占領(lǐng)，肥皂的生產(chǎn)隨之萎縮，肥皂廢液回收甘油產(chǎn)量也相應(yīng)減少。就生產(chǎn)甘油總消耗的原料來(lái)看，天然油脂水解法也比環(huán)氧氯丙烷的要少。丙烯氯化法生產(chǎn)的甘油占合成甘油產(chǎn)量的80%?！　　　　　　　　　　　　　　　　　≡摷夹g(shù)成熟，單耗低，產(chǎn)品純度99%，收率達(dá)98%，但流程長(zhǎng)，消耗氯與堿較高，產(chǎn)生氯化鈉、有機(jī)氯化物等，腐蝕嚴(yán)重，污水量大。二氯丙醇與石灰乳反應(yīng)，得到環(huán)氯丙烴。日本達(dá)依賽爾公司于1970年實(shí)現(xiàn)其工業(yè)化生產(chǎn)，但工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)間較短,僅十余年歷史，工藝技術(shù)不夠成熟。 t。塔頂蒸出乙酸乙酯溶劑和水，塔釜得到甘油水溶液?！∩鲜龊?步反應(yīng)在特殊結(jié)構(gòu)的反應(yīng)精餾塔中連續(xù)進(jìn)行?；蛘呦┍荚陔p氧水氧化下直接生成甘油。國(guó)內(nèi)尚無(wú)此類(lèi)生產(chǎn)裝置。過(guò)氧化氫則用異丙醇氧化制得?，F(xiàn)在工業(yè)上仍在使用丙烯氯化法及丙烯過(guò)乙酸氧化法。所以，需要凈化、濃縮的過(guò)程先得到粗甘油，然后將粗甘油進(jìn)行蒸餾，脫色、脫臭的精制過(guò)程才能得到天然甘油。1Kg左右的甘油,迅速升溫的生物柴油(即脂肪酸甲酯)投資熱使得以其副產(chǎn)品為來(lái)源的甘油受到重視。其理論上總反應(yīng)方程式　　　　　甘三酯 水 脂肪酸 甘油　　由于油脂水解工藝多、操作條件差異大,所得的甜水濃度及雜質(zhì)含量并不相同,甘油在甜水中的濃度約為12% ~18%,其中較為現(xiàn)代的高溫高壓連續(xù)逆流水解法因不使用催化劑,僅利用高壓蒸汽促使油脂水解,所得的甜水質(zhì)量好,可進(jìn)一步加工成高品質(zhì)甘油?！　　。?）油化甘油（油脂水解）　　油化甘油是指油脂與過(guò)量水在一定條件下反應(yīng)生成脂肪酸和甘油的過(guò)程。目前天然甘油和合成甘油的產(chǎn)量幾乎各占50%?！　? 中華人民共和國(guó)甘油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB1320691》　指標(biāo)名稱(chēng)　指標(biāo)　　　優(yōu)等品　一等品　　二等品　外觀 ≤　　　透明無(wú)懸乳物　氣味 ≥　無(wú)異味　　色澤，Hazen ≥　　20　30　70　　　甘油含量，% ≥　　　　　　　　　密度（20），g/ml ≥　　　　　　　　　氯化物含量（以cl計(jì)），% ≤　　　　　　　硫酸化灰分，% ≤　　　　　　　酸度或堿度，mmol/100g ≤　　　　　　皂化當(dāng)量，mmol/100g ≤　　　　　　　　砷含量，（以As計(jì)），mg/kg ≤　2　2　　重金屬含量（以Pb計(jì)），mg/kg ≤　　5　　5　　　還原性物質(zhì)　無(wú)沉淀或銀鏡　　　　　　　　　　　甘油作為重要的有機(jī)化工原料，常用的制取方法有三種：一是從天然油脂皂化生產(chǎn)肥皂的副產(chǎn)品獲得，還有少部分是從油脂水解的副產(chǎn)品中獲得，即油脂皂化水解法；二是通丙烯氯化法、丙烯醛法、丙烯過(guò)乙酸氧化法合成甘油，即化學(xué)合成法；三是利用糧食資源料轉(zhuǎn)化發(fā)酵制取甘油，即發(fā)酵法。　　　　　　本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：　?。?）生產(chǎn)方案選擇?。?）工藝流程設(shè)計(jì)與論證　　?。?）工藝原理與操作條件說(shuō)明　　　（4）工藝計(jì)算——物料衡算與熱量衡算　?。?）生產(chǎn)主要設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算與選型?。?）生產(chǎn)車(chē)間設(shè)備配置與布置設(shè)計(jì)?。?）編寫(xiě)項(xiàng)目設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)　?。?）工程設(shè)計(jì)繪圖　 ①帶控制點(diǎn)的工藝流程圖?、谲?chē)間布置平面、立面圖、工廠總體平面布置圖（可略）　　　設(shè)計(jì)重點(diǎn)：工藝流程設(shè)計(jì)與論證、工藝原理說(shuō)明和工藝計(jì)算　　　　年產(chǎn)5000噸甘油，年工作日為300天，全天候連續(xù)生產(chǎn)?！　　　『Ｄ洗髮W(xué)2012年化工工藝課程設(shè)計(jì)課題《年產(chǎn)5000噸甘油生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)》任務(wù)書(shū)，見(jiàn)附件。　　?。?）做到了真正意義上的綠色產(chǎn)業(yè)?！　　。?）滿足各行各業(yè)產(chǎn)品需求。但是在中國(guó)以前的甘油生產(chǎn)中，主要靠天然法來(lái)生產(chǎn)甘油，但這種方法的甘油產(chǎn)量低，純度低，因此遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足甘油的市場(chǎng)需求，中國(guó)每年都需進(jìn)口數(shù)量可觀的甘油以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。Suliven的調(diào)查，2004年全球甘油產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到約130萬(wàn)噸，消費(fèi)量97萬(wàn)噸。當(dāng)時(shí)，他對(duì)生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度及影響估計(jì)不足。因此，開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)甘油的生產(chǎn)和應(yīng)用，對(duì)我國(guó)石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展意義重大?！　　　　「视褪怯突瘜W(xué)產(chǎn)品的重要副產(chǎn)品，又是其它化學(xué)產(chǎn)品的重要原料，主要用途有醫(yī)藥、化妝品、香煙、炸藥及食品?！　』どa(chǎn)中：用于溶劑、吸收劑、防凍劑等?！　?guó)防工業(yè)：用于制造硝化甘油炸藥?！♂t(yī)藥工業(yè)：用于制造甘油硼酸、胃沅酶等。 　　　危險(xiǎn)特性： 遇明火、高熱可燃[1]。 對(duì)眼睛、皮膚沒(méi)刺激作用。 可溶解某些無(wú)機(jī)物。 　　　中文名稱(chēng)：丙三醇（甘油） 　　英文名稱(chēng)： glycerol 　　　英文別名：Glycerine,1,2,3Propanetriol, Trihydroxypropane. 　　CAS No.： 56815 　　　分子式： C3H8O3 　分子量： 　　主要成分： 丙三醇 　外觀與性狀： 無(wú)色粘稠液體, 無(wú)氣味, 有暖甜味, 能吸潮。年產(chǎn)5000噸甘油生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì)　　海南大學(xué)　化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)　　　　　　　　　　　化工工藝課程設(shè)計(jì)　　　　　說(shuō)明書(shū)　　　　　　　　　　　　　　　　題 目：年產(chǎn)5000噸甘油生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)　學(xué) 號(hào)： 　　　姓 名： 　年 級(jí)： 　　　指導(dǎo)教師： 　　完成日期： 2012 年 月 日 　　　　　　　目 錄　　……………………………………………………………………………6　　　 …………………………………………………………………………6　…………………………………………………………………6　　……………………………………………………………………7　………………………………………………7　　　……………………………………………………………7　　………………………………………………………8　　　…………………………………………………………………8　　…………………………………………………………………8　　　……………………………………………………8　　　……………………………………………………………………8　　……………………………………………………………………8　……………………………………………………………………9　…………………………………………9　　……………………………………………………………………9　………………………………………………………………9　…………………………………………………………10　　……………………………………………………………………10　　…………………………………………………10　　……………………………………………………………11　……………………………………………………………14　　………………………………………………………… 16　………………………………………… 17　…………………………………………………………… 17　　………………………………………………………… 19　　　……………………………………………………………………22　　……………………………………………………………………22　……………………………………………………………22　　…………………………………………………………26　　　、電、煤的用量計(jì)算……………………………………………………27　……………………………………………………………………28　　………………………………………………………28　　　……………………………………………………………………28　　　…………………………………………………………30　………………………………………………………………34　　………………………………………………………………35　　…………………………………………………………36　　………………………………………………………… 36　　　………………………………………………………… 45　…………………………………………………………………… 47　………………………………………………………………47　…………………………………………………… 48　…………………………………………………………48　　…………………………………………………………56　　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………58　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1)性質(zhì)　外觀無(wú)色透明粘稠液體，無(wú)臭、無(wú)味、具有吸濕性、保潤(rùn)性、軟化性，極顯吸收空氣中的水分，水溶液呈中性，可與水、乙醇、甲醇任意比例混合。具有良好的防凍性。 　　　熔點(diǎn)(℃)： 　　　沸點(diǎn)(℃)： 　密度≥ 　相對(duì)密度(水=1)： (20℃) ，　　沸點(diǎn)≥ 120 ℃　冰點(diǎn)在 26 ℃以下　相對(duì)蒸氣密度(空氣=1)： 　　　粘度（20℃)：1412mPa. (25℃): 　　飽和蒸氣壓(kPa)： (20℃) 　　　閃點(diǎn)(℃)： 177 　引燃溫度(℃)： 370 　溶解性： 可混溶于乙醇，與水混溶，不溶于氯仿、醚、二硫化碳，苯，油類(lèi)?！　　?2)危害　健康危害： 食用對(duì)人體無(wú)毒。 　　小鼠口服毒性LD50=31,500mg/=7,560mg/kg. 　　　燃爆危險(xiǎn)： 本品可燃，具刺激性?！　　　　　『铣蓸?shù)脂工業(yè)：用于制造醇酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、甘油松香樹(shù)脂、改性酚醛樹(shù)脂、失水蘋(píng)果酸干樹(shù)脂、聚醚樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂。食品工業(yè)用于做甜味劑等，也是聚氨酯泡沫反應(yīng)的引發(fā)劑、載色劑、潤(rùn)滑劑、煙草吸濕劑、啤酒阻酵劑、糖果防結(jié)晶劑、乳脂防酸劑、冷凍食品保鮮劑?！　　〖徔椨∪竟I(yè)：用作紡織物的防縐防縮處理劑、擴(kuò)散劑、滲透劑、潤(rùn)滑劑。　　此外，還用作在涂料、炸藥、塑料、牙膏、化妝品、食品、煙草、化工、造紙、電工材料等工業(yè)。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，作為國(guó)計(jì)民生重要化工產(chǎn)品的甘油市場(chǎng)需求量不斷增長(zhǎng)，尤其是在涂料、化妝品工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)的需求在逐年增加。　　　　據(jù)英國(guó)著名油脂化工專(zhuān)家Frank Gunstone估計(jì)，全球甘油市場(chǎng)容量2000年在75萬(wàn)噸，2005年為86萬(wàn)噸，2010年將達(dá)到100萬(wàn)噸。根據(jù)Frostamp。隨著中國(guó)工業(yè)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)于甘油的