年產(chǎn)5噸香菇多糖的工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)I年產(chǎn) 5 噸香菇多糖的工藝設(shè)計(jì)摘要：設(shè)計(jì)了以香菇為原料，年產(chǎn) 5 噸香菇多糖的工藝設(shè)計(jì)，其重點(diǎn)為乙醇回收的精餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算及輔助設(shè)備 的計(jì)算選型。本設(shè)計(jì)包含設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和圖紙兩部分。說(shuō)明書(shū)主要包括香菇多糖的提取工藝、工藝流程；建廠可 行性分析；全廠總平面布置說(shuō)明；精餾車(chē)間的工藝計(jì)算設(shè)計(jì)及說(shuō)明；非工藝部分設(shè)計(jì)包括供排水工程、供氣供 電系統(tǒng)、采暖、通風(fēng)、照明、安全、衛(wèi)生、防腐、三廢處理及環(huán)境保護(hù)等說(shuō)明。說(shuō)明書(shū)的主要部分為精餾塔的 工藝計(jì)算及其輔助設(shè)備的計(jì)算選型。在這一部分中用到了物料衡算、熱量衡算及其大量的相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式。關(guān)鍵詞:香菇香菇多糖精餾塔設(shè)計(jì)塔設(shè)備校核附屬設(shè)備選型陜西理

2、工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)2Technological Design of Producing 5 tons of Lentinan peryear矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴(lài)。YANG Kai(GradeO6,Class1, Major chemical engin eeri ng and tech no logy, Shaa nxi Un iversity of Tech no logy. Schoolof chemical and environmental sciences, Hanzhong 723000, Shaanxi)聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛(ài)氌譴凈。Tutor: LI Zhi-zhouABSTRACTABS

3、TRACT :Technological design of outputting 5 tons of Lentinan per year, which useentinus edodesas material. The keyparts of the design are the technologic calculation of rectifier in rectification workshop and the selection of type of its assistantequipment.The design includes two parts: instruction

4、and blueprint. The instruction mainly includes the method of the extract ofLentinan vial and the process flow; the analysis of feasibility of building of the plant; the instruction of plane arrangement of the wholeplant ; the instruction of design of rectification workshop ; design of non-technology

5、 parts： the project of water supply, heating, draught,lighting, safety, sanitation, antisepsis, the disposal of pollution, environmental protection.The main parts of the instruction aretechnologic calculation of the rectifier in rectification workshop and the selection of type of its assistant equip

6、ment , and in these parts ,material balance and heat balance calculation and lots of experiential formulas are used as references .殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。KEYKEY WORDSWORDS :Lentinus edodes, Lentinan vial , design of rectification rectifier, The rectifier equipments school pit ， design of typeof its assistant eq

7、uipment釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指 導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致 謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包 含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō) 明并表示了謝意 。彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。作者簽名：_日期：_指導(dǎo)教師簽名：_日期：_使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解_大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求

8、提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué) 校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽 服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不 以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。謀蕎摶篋飆鐸懟類(lèi)蔣薔。作者簽名：_ 日 期：_陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)V學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所 取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任 何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢 獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的 法律后果由本人承擔(dān)。廈礴

9、懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意 學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版， 允許論文 被查閱和借閱。本人授權(quán)_大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段 保存和匯編本學(xué)位論文。煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日目錄摘要.鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴(lài)。關(guān)鍵詞. .籟叢媽羥為贍債蟶練淨(jìng)。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)VIABSTRACT .I I預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。1 概述. .1滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。

10、1.1 香菇多糖的發(fā)展現(xiàn)狀 . .1鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。1.1.1 香菇多糖作用及研究現(xiàn)狀 . . 1擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。1.1.2 香菇多糖發(fā)展現(xiàn)狀 . .1贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。1.2 香菇多糖的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) .1.2.1 香菇多糖的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀. .2蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。1.2.2 香菇多糖發(fā)展趨勢(shì). .2買(mǎi)鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。1.3 目前國(guó)內(nèi)外利用香菇多糖的現(xiàn)狀. . 3綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容. . 3驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。1.4.1 設(shè)計(jì)題目. . 3貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。1.4.2 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù). .3鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。1.5 建廠可行性分析. .

11、 4構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。1.5.1 香菇多糖應(yīng)用價(jià)值. .4輒嶧陽(yáng)槿籪癤網(wǎng)儂號(hào)澩。1.5.2 原材料、動(dòng)力供應(yīng)、交通運(yùn)輸條件及技術(shù)的采用4堯側(cè)閆繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。1.5.3 環(huán)境保護(hù). . 5識(shí)饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。1.5.4 企業(yè)組織 管理 勞動(dòng)定員和人員編制.1.5.5 資金籌措方式. .5恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。2 設(shè)計(jì)工藝說(shuō)明. .7鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫(kù)。2.1 全廠產(chǎn)品及工藝流程. .7碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。2.1.1 全廠主要產(chǎn)品及結(jié)構(gòu) . .7閿擻輳嬪諫遷擇植秘騖。2.1.2 香菇多糖的生產(chǎn)工藝 . .7氬嚕躑竄貿(mào)懇彈濾頷澩。2.1.3 本設(shè)計(jì)工藝. . 7釷鵒資贏車(chē)贖孫滅獅贅。2.

12、2 全廠副產(chǎn)品. . 8慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫(huà)長(zhǎng)涼。3 設(shè)計(jì)說(shuō)明. .9諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動(dòng)禪瀉類(lèi)。3.1 全廠總平面布置. . 9嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。3.1.1 原料廠及堆場(chǎng) . .9熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫(kù)。3.1.2 生產(chǎn)區(qū).9鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。3.1.3 廠前區(qū). . 9紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。3.1.4 動(dòng)力區(qū).9穎芻莖峽餑億頓裊賠瀧。3.1.5 輔助車(chē)間. . 10濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。3.1.6 倉(cāng)庫(kù)區(qū).10銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。3.2 三廢的處理及回收. . 10擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類(lèi)。3.3 車(chē)間布置說(shuō)明. . 10賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。4 工藝計(jì)算及設(shè)備選型 .12塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊(cè)庫(kù)。

13、4.1 設(shè)備工藝計(jì)算及選型. .12裊樣祕(mì)廬廂顫諺鍘羋藺。4.1.1 提取罐的計(jì)算及選型. .12倉(cāng)嫗盤(pán)紲囑瓏詁鍬齊驚。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)VII4.1.2 蒸發(fā)器的計(jì)算及選擇 . .12綻萬(wàn)璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。4.1.3 醇析罐設(shè)計(jì)計(jì)算 . . 14驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。4.1.4 脫蛋白罐設(shè)計(jì)計(jì)算 . . 15瑣釙濺曖憚錕縞馭篩涼。4.1.5 干燥器的計(jì)算及選擇 . .15鎦詩(shī)涇艷損樓紲鯗餳類(lèi)。4.1.6 儲(chǔ)罐的選擇. .6櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。4.2 主要設(shè)備工藝計(jì)算及選型.17轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。4.2.1 精餾過(guò)程原理和條件 .17峴揚(yáng)爛滾澗輻灄興渙藺。4.2.2 精餾操作對(duì)塔設(shè)備的

14、要求 . .18詩(shī)叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。4.2.3 塔設(shè)備的類(lèi)型 . . .4.3 精餾塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算. . 19脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。4.3.1 精餾塔的物料衡算. .19鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。4.3.2 理論塔板數(shù)的計(jì)算. . 21稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶。4.3.3 塔內(nèi)各主要物性參數(shù)的確定.25陽(yáng)簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。4.3.4 塔的初步計(jì)算.28溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)。4.3.5 塔板流體力學(xué)計(jì)算.32鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺。4.3.6 塔板負(fù)荷性能圖. . 35懨俠劑鈍觸樂(lè)鷴燼觶騮。4.4 精餾塔輔助設(shè)備選型 . . 39謾飽兗爭(zhēng)詣繚鮐癩別濾。4.4.1 冷凝器熱負(fù)荷及選型 . .39咼鉉們歟

15、謙鴣餃競(jìng)蕩賺。4.4.2 再沸器. .40瑩諧齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減。4.4.3 除沫器. .40麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。4.4.4 接管直徑計(jì)算 . . 40納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。4.4.5 板式塔的塔高. . 4 1風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。4.5 精餾塔機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計(jì)及校核. .41滅曖駭諗鋅獵輛覯餿藹。4.5.1 材料的選擇. .41鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。4.5.2 按計(jì)算壓力計(jì)算筒體和封頭的厚度. .42攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。4.5.3 塔的質(zhì)量載荷計(jì)算. . 42趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。4.5.4 塔的自陣周期計(jì)算 . . 44夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。4.5.5 地震載荷計(jì)算 . . 44視絀鏝鴯鱭

16、鐘腦鈞欖栃。4.5.6 風(fēng)載荷計(jì)算 . .45偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。4.5.7 各種才和引起的軸向應(yīng)力.47緦徑銚膾齲轎級(jí)鏜撟廟。4.5.8 筒體和裙座危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核47藹。4.5.9 筒體和裙座水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 . .48癘騏鏨農(nóng)剎貯獄顥幗騮。4.5.10 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)及地腳螺栓選擇 . .50鏃鋝過(guò)潤(rùn)啟婭澗駱讕濾。4.6 全廠附屬設(shè)備選型.52榿貳軻謄壟該檻鯔塏賽。4.6.1 換熱器的選擇.52邁蔦賺陘賓唄擷鷦訟湊。4.6.2 過(guò)濾機(jī)的選擇 .54嶁硤貪塒廩袞憫倉(cāng)華糲。4.6.3 泵的選擇.54該櫟諼碼戇沖巋鳧薩錠。5 總結(jié).56劇妝諢貰攖蘋(píng)塒呂侖廟。5.1 本設(shè)計(jì)的主要結(jié)果.

17、.56臠龍訛驄椏業(yè)變墊羅蘄。5.2 設(shè)計(jì)結(jié)果評(píng)價(jià). .56鰻順褸悅漚縫輾屜鴨騫。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)VIII符號(hào)說(shuō)明 .58嗇釓虛綹滟鰻絲懷紆濼。參考文獻(xiàn).59隸誆熒鑒獫綱鴣攣駘賽。致謝. .61夾繢膩叢著駕驃構(gòu)碭湊。附錄一 工藝流程圖 .62鈀燭罰櫝箋礱颼畢韞糲。附錄二 精餾塔裝配圖、 .63愜執(zhí)緝蘿紳頎陽(yáng)灣愴鍵。附錄三全廠布置平面圖. .64貞廈給鏌綞牽鎮(zhèn)獵鎦龐。附錄四 設(shè)備布置立面圖 . .65嚌鰭級(jí)廚脹鑲銦礦毀蘄。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第1頁(yè)共 63 頁(yè)香菇多糖，外文名稱(chēng)為L(zhǎng)entinan或Lentinan vial，它是從擔(dān)子菌綱傘科香菇Lentinus endodes （Berk）S

18、ing香菇子實(shí)體中提取、分離、純化所獲得的均一組分的多糖，采用凝膠過(guò)濾法和激光拉曼散射法 測(cè)得其相對(duì)分子質(zhì)量為2X1048x104。香菇多糖為白色粉末狀固體，對(duì)光與熱穩(wěn)定。有吸濕性，在水中最大溶解度為3mg/mL,也能溶于0.5mol/L的氫氧化鈉水溶液中， 溶解度可達(dá)50100mg/mL, 難溶于甲醇、乙醇和丙酮等有機(jī)溶劑。薊鑌豎牘熒浹醬籬鈴騫。香菇是一種食用和藥用真菌，自古以來(lái)就被當(dāng)作健脾益氣、調(diào)和陰陽(yáng)、補(bǔ)虛扶正、行氣活血的 上品。其主要有效成份香菇多糖，經(jīng)二十多年的研究和應(yīng)用，證實(shí)其具有顯著提高免疫力、抗癌、 抗病毒、降血脂、防止動(dòng)脈血管硬化、抗衰老等多種功能。此外，香菇多糖還具有誘發(fā)干

19、擾素和保 肝等作用。因此，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外形成了一股開(kāi)發(fā)香菇多糖的熱潮。齡踐硯語(yǔ)蝸鑄轉(zhuǎn)絹攤濼。1.1香菇多糖的發(fā)展現(xiàn)狀 1.1.11.1.1 香菇多糖作用及研究現(xiàn)狀真菌多糖作為藥物研究始于50年代，在60年代以后成為免疫促進(jìn)劑而引起人們興趣。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(jiǎn)稱(chēng)LNT）和能增強(qiáng)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。香菇多糖以31 3葡聚糖為主，含有少量的木糖和甘露糖，具有抗病毒、抗

20、腫瘤、調(diào)節(jié)免疫和刺激 干擾素形成等功能，對(duì)腫瘤、癌癥、肝炎、心臟病和神經(jīng)衰弱等有一定的療效。紳藪瘡顴訝標(biāo)販繯轅賽。近年來(lái)的研究表明香菇多糖具有抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫和刺激干擾素形成等功能，對(duì)腫瘤、 癌癥、肝炎、心臟病和神經(jīng)衰弱等有一定的療效。有關(guān)此方面的研究很多，如：王一心等2在香菇多糖的藥理研究中，查閱國(guó)內(nèi)外30多篇相關(guān)文獻(xiàn)資料加以概述，綜述了香菇多糖藥理作用方面的研 究狀況，結(jié)果表明：香菇多糖具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、杭病毒等多種藥理作用。飪籮獰屬諾釙誣苧徑凜。蔡小玲等3用口蘑、冬蟲(chóng)夏草、香菇等11種食用菌的粗多糖進(jìn)行抗腫瘤藥物試驗(yàn)。結(jié)果表明，11種粗多糖能使帶有S-180腹水瘤的昆明小鼠生

21、命延長(zhǎng)率提高到6.60% 31.74%。其中以口蘑多糖效果最佳，可達(dá)31.74%?？谀ⅲx(chóng)夏草和香菇3種多糖對(duì)荷瘤小鼠生命的延長(zhǎng)有顯著功效。烴斃潛籬賢擔(dān)視蠶賁粵。張福明等研究發(fā)現(xiàn)，香菇多糖對(duì)流感病毒具有一定的抑制作用，對(duì)病毒感染細(xì)胞的保護(hù)率可 達(dá)95.6%;香菇多糖的抗病毒作用機(jī)制在于提高感染細(xì)胞免疫力，增強(qiáng)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，抑制細(xì)胞病 變，促進(jìn)細(xì)胞修復(fù)功能。鋝豈濤軌躍輪蒔講嫗鍵。金道山等5采用壽命短、繁殖能力強(qiáng)的家蠅作為衰老的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型觀察了香菇多糖對(duì)其壽命 以及腦內(nèi)SOD活性和脂褐素含量的影響。結(jié)果顯示，20日齡時(shí)香菇多糖組蠅腦內(nèi)SOD活性比對(duì)照組增加43.4%，脂褐素含量下降4.9%，

22、實(shí)驗(yàn)組平均壽命比對(duì)照組延長(zhǎng)19.4%，揭示了香菇多糖可能具有抗衰老作用。擷偽氫鱧轍幕聹諛詼龐。總之，香菇多糖具有廣泛的藥理和保健作用，而且研究結(jié)果表明香菇多糖其療效好，毒副作用 小，有這廣闊的應(yīng)用前景。這些研究對(duì)香菇多糖工業(yè)化設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。蹤飯夢(mèng)摻釣貞綾賁發(fā)蘄。1.1.21.1.2 香菇多糖發(fā)展現(xiàn)狀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(duì)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。婭鑠機(jī)職銦夾簣軒蝕騫。在諸多提取工藝中，水提醇沉法為最經(jīng)典的提取香菇多糖的方法，它以工藝簡(jiǎn)單，易于推廣等 有點(diǎn)為人們

23、所接受。劉樹(shù)興等用水提醇沉法提取香菇多糖，正交實(shí)驗(yàn)確定了最佳提取工藝為：溫度：85C，時(shí)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。王衛(wèi)國(guó)等8基于原來(lái)的提取方法工藝復(fù)雜，收率低，成本高，普通腫瘤病 人無(wú)法接受，通過(guò)對(duì)香菇多糖提取純化條件進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化研究，結(jié)果表明，香菇多糖提取 最佳條件為：pH7.0,96C浸提4h,陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第2頁(yè)共 63 頁(yè)料水比為1:20,醇析濃度為70%，蛋白質(zhì)去除時(shí)樣品與氯仿-正丁醇為1:1，氯仿：正丁醇為1:0.25，萃取時(shí)間為30min效果最好。屈永年等9用熱水提取乙醇 沉淀的

24、方法研究了香菇菇多糖的提取和純化，得出的結(jié)果令人滿意。譽(yù)諶摻鉺錠試監(jiān)鄺儕瀉。酶法在中藥的提取過(guò)程中，也具有較好的提取效果。在香菇多糖提取中也又較好效果，謝紅旗 等10采用中性蛋白酶酶解法提取香菇中多糖，即在水提香菇多糖前，先用中性蛋白酶處理香菇粗粉，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最佳的酶解工藝條件：酶解溫度50C，酶解pH4.8，酶解時(shí)間60 min，酶與香菇粗粉配比為1.5：100。與傳統(tǒng)工藝相比，提取率提高了40%以上，多糖中雜質(zhì)蛋白質(zhì)的含量降低了50%。馬長(zhǎng)清等11分別用纖維素酶水解法和單純熱水水解法對(duì)香菇柄和香菇蓋中的多糖進(jìn)行提取，表明纖 維素酶水解法比熱水提取法得到的香菇多糖提取率高，香菇柄加酶的提取

25、液中多糖的含量比不加酶 的增加54%，香菇蓋增加44%，提取香菇柄中多糖的最佳條件是：水解溫度45C，水解時(shí)間6h,水解酶濃度0.20%，水解液pH值加酶時(shí)為3.0,不加酶為3.50。儔聹執(zhí)償閏號(hào)燴鈿膽賾。隨著香菇的不斷廣泛應(yīng)用，又出現(xiàn)了一些新的提取方法，使人們對(duì)香菇的研究也邁出了一大步，諸多新的提取方法被各研究者所研究，都取得可喜的成果，如：XXX12研究了以香菇為原料，利用超濾膜分離裝置進(jìn)行香菇多糖的提取分離，并建立了香菇多糖提取液超濾過(guò)程修正凝膠極化模型， 這種工藝香菇多糖的提取率可達(dá)6.10%，多糖粗品含量在90%以上。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?？b電悵淺靚

26、蠐淺錒鵬凜。黃桂萍等13用微波技術(shù)從香姑中提取香菇多糖。并通過(guò)改變輻射功率、輻射時(shí)間及提取次數(shù)等 條件對(duì)多糖提出取率的影響進(jìn)行了研究，得出最佳的提取條件（料液比lg：20ml，微波輻射功率50%,輻射時(shí)間3.5h，提出取次數(shù)2次）。該方法與傳統(tǒng)提取方法相比時(shí)間短、節(jié)省能源、產(chǎn)品提取率高等 優(yōu)點(diǎn)。驥擯幟褸饜兗椏長(zhǎng)絳粵。念保義等14研究了香菇多糖的超聲提取、超濾分離及工藝路線的改進(jìn)。結(jié)果表明：超聲提取能 提高香菇多槍的提取率、縮短提取時(shí)間、減小料液比和降低提取液的粘度，而提取液粘度的降低有 利于超濾分離降低濃差極化的影響，提高處理量。其主要指標(biāo)是水浸提2h,料液比為1:15（體積比）,超聲功率為8

27、0W，處理時(shí)間為13min，多糖的提取率達(dá)6.62%。充分說(shuō)明超聲波不僅強(qiáng)化整個(gè)提取 過(guò)程，而且強(qiáng)化超濾分離過(guò)程，減少負(fù)荷、降低生產(chǎn)成本。癱噴導(dǎo)閽騁艷搗靨驄鍵。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(guó)內(nèi)的小型規(guī)?；a(chǎn)中已經(jīng)得到應(yīng)用。有些新的提取方法都處于理論階段， 對(duì)于工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用還有待于科學(xué)研究者進(jìn)一步研究，這也是研究多糖工藝生產(chǎn)亟待解決的一 個(gè)問(wèn)題，對(duì)于本工藝設(shè)計(jì)，則采用了比較經(jīng)典的水提醇沉法提取多糖。鑣鴿奪圓鯢齙慫餞離龐。1.2香菇多糖的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.2.11.2.1 香菇多糖的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀近幾年，隨著我國(guó)香菇多

28、糖行業(yè)的發(fā)展，香菇多糖生產(chǎn)核心技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。技術(shù)的優(yōu)劣直接決定企業(yè)香菇多糖產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前所采用的提純香菇多糖先進(jìn)方法多為實(shí)驗(yàn)室研究方法，不利于工業(yè)化生產(chǎn)，而且在香菇多糖舊生產(chǎn)中工藝周比較期長(zhǎng)，提取多糖 含量低，實(shí)際生產(chǎn)中規(guī)模化程度并不高，這就制約著該產(chǎn)品的發(fā)展。欖閾團(tuán)皺鵬緦壽驏頦蘊(yùn)。1.2.21.2.2 香菇多糖發(fā)展趨勢(shì)由于香菇多糖是一種免疫促進(jìn)劑，具有抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫和刺激干擾素形成等功能，對(duì)腫瘤、癌癥、肝炎、心臟病和神經(jīng)衰弱等有一定的療效。這對(duì)于如今生活在節(jié)奏生活中人們帶來(lái) 了諸多好處，健康的生活是現(xiàn)在社會(huì)的一種必然方式，所以研究香菇多糖的產(chǎn)品、發(fā)展

29、多糖生產(chǎn)工 藝技術(shù)具有很廣闊的發(fā)展前景，香菇多糖制劑與飲品將成為香菇多糖的主導(dǎo)產(chǎn)品，也將成為以后多 糖產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。主要表現(xiàn)在一下幾點(diǎn)：遜輸吳貝義鰈國(guó)鳩猶騙。1香菇屬于擔(dān)子菌綱傘菌科，是提取香菇多糖的原料，它香氣沁脾，滋味鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富、保陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第3頁(yè)共 63 頁(yè)健效果顯著，享有植物頂峰和健康食品的美稱(chēng)。我國(guó)香菇產(chǎn)量高，占全球總產(chǎn)量的80%左右。據(jù)了解，目前全球香菇總產(chǎn)量為10萬(wàn)t左右，其中我國(guó)約占8萬(wàn)t、日本1.65t、韓國(guó)0.17萬(wàn)t、美國(guó)和加拿大等國(guó)占0.20萬(wàn)t。香菇生產(chǎn)是一種可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，在我國(guó)制備香菇多糖具有得天獨(dú)厚的 優(yōu)勢(shì)。幘覘匱駭儺紅鹵齡鐮瀉。2采取醇析提取

30、法、酶解提取法等方法制取香菇多糖，生產(chǎn)過(guò)程中不加入、 也不產(chǎn)生有害物質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量符合綠色食品(飲品)的要求，也符合1994年10月25日美國(guó)國(guó)會(huì)正式通過(guò)的食用品補(bǔ)充法令對(duì)食物補(bǔ)充品成分的要求，我國(guó)的香菇多糖已被美國(guó)FDA(食品及藥物管理局)批準(zhǔn)可作為保健食品進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)。誦終決懷區(qū)馱倆側(cè)澩賾。3酶解提取法是一種先進(jìn)的生化方法，具有高效、安全、節(jié)能、得率高、污染少等特點(diǎn)，已被應(yīng)用于多種植物有效成分的提取，是近年來(lái)發(fā)展較快的綠色新工藝，但是酶容易失活，對(duì)溫度等因 素要求苛刻，在應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中還有待于進(jìn)一步研究。醫(yī)滌侶綃噲睞齒辦銩凜。4生產(chǎn)中所用的水、乙醇等都能回收利用；提取香菇多糖后的殘?jiān)?，?/p>

31、其磨成粉是非常好的食用纖維素。因此，本生產(chǎn)工藝無(wú)“三廢”排放，可實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。臚當(dāng)為遙頭韙鰭啰暈糞。5香菇多糖具有抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫和刺激干擾素形成等功能，對(duì)腫瘤、癌癥、肝炎、心臟病和神經(jīng)衰弱等有一定的療效，香菇多糖是膳藥兩用物質(zhì)，是一種有益于人類(lèi)的環(huán)境友好產(chǎn)品。鴣湊鸛齏嶇燭罵獎(jiǎng)選鋸。1.3目前國(guó)內(nèi)外利用香菇多糖的現(xiàn)狀目前我國(guó)香菇出口競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手首推韓國(guó)，盡管韓國(guó)香菇產(chǎn)量低，但是質(zhì)量好、商品量大，在國(guó)際市場(chǎng)上極富競(jìng)爭(zhēng)力。近年來(lái)，韓國(guó)以65%的高關(guān)稅阻止我國(guó)香菇進(jìn)入其市場(chǎng)，“入世”后韓國(guó)將不再采取排他條件，其稅率必然大大降低乃至取消，有利于我國(guó)香菇的出口。日本雖然產(chǎn)量大于韓國(guó)， 可是受我國(guó)香菇

32、沖擊較大，日本已從生產(chǎn)大國(guó)、 出口大國(guó)變?yōu)楫a(chǎn)量逐年遞減的進(jìn)口大國(guó)?！叭胧馈焙?其目前20%的多種進(jìn)口稅也將調(diào)低，對(duì)我國(guó)更為有利。然而，面對(duì)“入世”我國(guó)香菇產(chǎn)業(yè)也面臨挑 戰(zhàn)。所以我們要利用香菇深加工這方面優(yōu)勢(shì)去和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。在國(guó)際上“崇尚天然”的熱潮中，有“山珍”美譽(yù)的香菇極有發(fā)展前途。香菇等食用菌營(yíng)養(yǎng)豐富，味道鮮美，是低鹽、低糖、低脂肪、高蛋 白質(zhì)的首選食品。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(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求，進(jìn)一步提高香菇出口的競(jìng)爭(zhēng)力，鞏固我國(guó)在世界上的香菇“盟主”地位。筧驪鴨櫨懷鏇頤嶸悅廢。所以，發(fā)展香菇多糖的生產(chǎn)技術(shù)，是提高我國(guó)香菇產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)

33、有效手段。1.4設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第4頁(yè)共 63 頁(yè)1.4.11.4.1 設(shè)計(jì)題目年產(chǎn)5噸香菇多糖的工藝設(shè)計(jì)1.4.21.4.2 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)(1)廠址及氣象資料1廠區(qū)位置：2地勢(shì)：3氣溫：(2)原料：(3)產(chǎn)品：(4)產(chǎn)量：(5)工作制度：(6)乙醇回收車(chē)間有關(guān)數(shù)據(jù)1發(fā)酵液酒精濃度:陜南地區(qū)某地 廠區(qū)地勢(shì)平整 最高溫度38C最低溫度-2C平均溫度18C香菇 香菇多糖5噸/年三班制年工作日300天70%(v)陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第5頁(yè)共 63 頁(yè)2精餾塔操作壓強(qiáng)3精餾塔進(jìn)料溫度4精餾塔塔頂溫度5精餾塔塔釜溫度6精餾塔進(jìn)料濃度7精餾塔塔釜產(chǎn)品濃度：3850攪拌速率排岀口直徑質(zhì)量配

34、套電機(jī)60r/min800mm2050kg4kw4.1.24.1.2 蒸發(fā)器的計(jì)算及選擇蒸發(fā)設(shè)備在結(jié)構(gòu)上必須有利于過(guò)程的進(jìn)行，因此，選用和設(shè)計(jì)蒸發(fā)器設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):1） 盡量保證較大的傳熱系數(shù)2） 要適合溶液的一些特性，如黏度、起泡性、熱敏性、溶解度隨溫度變化的特性及腐蝕性;3） 能完善地分離液沫4） 盡量減少溫差損失5） 能排出溶液在蒸發(fā)過(guò)程中析出的結(jié)晶體6） 能方便地清洗傳熱面綜上所述，選取了單效蒸發(fā)過(guò)程，計(jì)算如下：1水分蒸發(fā)量在蒸發(fā)器中，從溶液中蒸發(fā)出的水分可由一般物料衡算方程解出，即Fx0=（F-W）x所以W=F（xF）二卩（1一仝）xxF溶液加料量，kg/h所以可的加熱面積為:

35、QK(t-切5733002000 (90 -25)=4.4m2陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第12頁(yè)共 63 頁(yè)W水分蒸發(fā)量，kg/hx0,X料液與完成液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第13頁(yè)共 63 頁(yè)其中xo=o.35%,x=1%,F=200kg/h則:x0W二F(1-) = 200 (1x2蒸汽消耗量在蒸發(fā)器中所消耗的熱量主要是供給發(fā)生二次蒸發(fā)所需的潛熱，除此之外，還要供給溶液加熱至沸點(diǎn)及損失于外界熱量，所以蒸發(fā)量由以上三者之和決定，可以通過(guò)熱量衡算求得；軾梔嗶鑊繃瘍懔諍訝澤。DI+FCt0=Wi+(FC-WC)t什DC ? +qD(l-C ? )=W(i- Ct1)+ FC(t1- t)+q

36、由上式可以計(jì)算計(jì)算熱蒸汽的消耗量：D= W(i- Ct1)+ FC(t1- t0)+q/ (I-C ?)假設(shè)加熱蒸汽和二次蒸汽都在冷凝溫度時(shí)排出，則(I-C ? )與(i- Ct1)分別為加熱蒸汽和二次蒸汽的蒸發(fā)潛熱。所以上式可簡(jiǎn)化為：尋頭厭嗆羈陰帥讕匭贊。D=Wr+FC(t1- t)+q /R式中：C溶液的比熱容，kJ/molkD加熱蒸汽的消耗量，kJ/hI加熱蒸汽的熱含量，kJ/moli二次蒸汽的熱含量，kJ/mol R加熱蒸汽的蒸發(fā)潛熱，kJ/mol r二次蒸發(fā)的蒸發(fā)潛熱，kJ/mol?冷凝水的溫度，Kt0,t溶液最初溫度與最終溫度(沸點(diǎn))，Kq損失于外界的熱由于多糖含量為0.35%22

37、30=97758W所以傳熱面積：A=Q/KT已知K= 1704W/m2K則傳熱面積A= 97758/1704 X70= 1.6m23蒸發(fā)器的主要尺寸加熱室主要尺寸：選用 15mnX3mm,長(zhǎng)為1m的不銹鋼管作為加熱管，則管數(shù)為:為了安全，取n=34X.1=38根。加熱管按正三角形排列，則管束中心線上的管子數(shù)約為：1/2cJ/2_丄口nc=1.1 n =1.1X8 =7根0.35%1%)=130kg/h故,Wr +FC(t1-t)+qR130 2257 200 4.18 702230-157.8kg蒸汽/hAn =pl34根;3.140.015陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第14頁(yè)共 63 頁(yè)取管心距S為

38、50mm，取管束中心線上最外層的中心至殼體內(nèi)部的距離b為1.5d，則極熱室直徑為：陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第15頁(yè)共 63 頁(yè)di=S(nc-1)+2b =50*7-1)+2體5命)=345mm圓整后去di=400mm循環(huán)管尺寸計(jì)算：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，循環(huán)管的截面積取80%的加熱管總面積，即循環(huán)管總面積為:f =0.8 n d；=0.8 38 0.785 (15-3)2=0.0035m24所以循環(huán)管直徑為：圓整后取d=70mm取允許蒸發(fā)體積強(qiáng)度為VS,尸1m3/m3s,則：14VS如0.4廿Dz=-=-=0.731m，取Dz=800mm護(hù)Vs,yV 3.14所設(shè)計(jì)的外循環(huán)蒸發(fā)器主要尺寸如下表4.2：表 4

39、.2 外循環(huán)蒸發(fā)器主要尺寸表加熱管加熱室分離室循環(huán)管規(guī)格長(zhǎng)度/m根數(shù)直徑/mm長(zhǎng)度/m直徑/mm高度/m直徑/mm15mrrX3mm138400約 18001704.1.34.1.3 醇析罐設(shè)計(jì)計(jì)算醇 析 過(guò) 程 主 要 是 將 水 提 后 的 多 糖 溶 液 進(jìn) 一 步 進(jìn) 行 醇 析 提 取 ， 已 得 到 純 度 較 高 的 多 糖 。 醇 析 過(guò) 程主要在常溫下進(jìn)行操作，因?yàn)橐掖既菀讚]發(fā)，溫度過(guò)高會(huì)使乙醇大量揮發(fā)而產(chǎn)生浪費(fèi)，并且高溫操 作也會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn)。羆醬畝餅謄歿湊鈑繳錙。(1)醇析罐體積計(jì)算物料衡算：由于整個(gè)過(guò)程為間歇操作，按照任務(wù)量可知每次進(jìn)料為2000kg，含糖量為0.35%，經(jīng)

40、過(guò)蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮后濃度達(dá)0.1%，可計(jì)算出每次投入醇析罐的量為：鰱診齡師該鈴書(shū)銨鴇開(kāi)。2000 0.35%=1%m則,m=7/0.01 kg =700kg由于加入的糖溶液中99%為水，則溶液密度近似可按水密度計(jì)算，則：33V水=700/1000 m =0.7m按照物料衡算可計(jì)算得到加入95%乙醇的體積，計(jì)算如下：(V水+V)70%=95%VV2m3所以，每次加入95%乙醇的量為2 m3。因?yàn)榭砂大w積加和性來(lái)計(jì)算，所以可近似認(rèn)醇析時(shí)的體積為2 .7m3。=0.0668m分離室尺寸計(jì)算： 取分1m。假設(shè)蒸發(fā)時(shí)的真空度為20KPa，二次蒸汽的密度p為0.131kg/m3,則二次蒸汽的體積流量為:-0

41、.08MPa，相當(dāng)于絕對(duì)壓強(qiáng)的寫(xiě)韞僂諶虛鍤囈辮褻糝。VS二旦3600?1303600 0.131=0.4m3/s陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第16頁(yè)共 63 頁(yè)取裝填系數(shù)為：0.85貝打V實(shí)=2.7/0.85=3.1 m3,查文獻(xiàn)16可取醇析罐H/D=1.1(按反應(yīng)器類(lèi)型選擇)。磚緙鵝綱謾擻鴻鑌紙?zhí)\。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第17頁(yè)共 63 頁(yè)1213所以，V二一二D2H二一二1.1D344/4VI 4x3 1D=#-=3- :=1 5m,H=1.1D=1.1 xi.5=1.65mY3.14X1.1 Y3.14X1.1(2)醇析罐材料選擇 設(shè)計(jì)選用三個(gè)提取罐，取其壁厚為20mm,材料為20R(GB6654

42、);許用溫度為-20C；厚度20mm-20C；厚度10mm0.7,y0.755時(shí)，a=1.29;當(dāng)X(0.6,0.7),y(0.698,0.755)時(shí)，a=1.43;當(dāng)X (0.5,0.6),y(0.657,0.698)時(shí)，a=1.72;當(dāng)X(0.3,0.5),y(0.575,0.657)時(shí)，a=2.44;當(dāng)XV0.3,yV0.575時(shí)，a=4.5;因?yàn)閝=1.13，則由此直可得：R+q3.5 0.445 0.13 0.858Xq :3.51.13= 0.46已知塔頂 力=XD=0.858，按逐板計(jì)算方法可算：精餾段：從第一塊板下降的液相組成：X1 -y1a -(a T)y10.8581.29

43、 -0.29 0.858= 0.824從第二塊板上升的汽相組成:苗0.714X10.245二0.714 0.824 0.245二0.833陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第25頁(yè)共 63 頁(yè)提餾段液相流量：提餾段汽相流量：LDRXDyn dxnXDxn-yVnV-R 1R 12.50.858Xn2.5 12.5 1= 0.714xn0.245L=L+qF =29.75+1.13 22.95=55.68kmol/hV= L-W=55.68-11.05=44.63 kmol/h則提餾段操作線方程為:陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第26頁(yè)共 63 頁(yè)同理可知:廿0.77，X6=0.721；y7二0.759，x7= 0.7

44、09；y 0.751，x8二0.678；y9二0.729，x9二0.652；y10二0.71，x10= 0.631；y =0.695,= 0.569；%2 =0.651，x12= 0.434： ：x = 0.46；因?yàn)閄,2 : Xq，則從第十二塊板加料，此處為進(jìn)料板。從第二塊板下降的液相組成:X2目2a(a _1)y20.8331.29 -0.29 0.833= 0.795從第三塊板上升的汽相組成:y3=0.714X20.245 =0.714 0.795 0.245 =0.813從第三塊板下降的液相組成：X3二：y3a - (a -1) y30.8131.29 -0.29 0.813= 0.

45、772從第四塊板上升的汽相組成:y4=0.714X30.245 =0.714 0.7720.245 =0.796從第四塊板下降的液相組成：y4a -(a -1)y40.7961.29 -0.29 0.796= 0.752從第五塊板上升的汽相組成:y5二0.714X40.245二0.714 0.752 0.245二0.782從第五塊板下降的液相組成：y5a-(a _1)y50.7821.29-0.29 0.782二0.736陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第27頁(yè)共 63 頁(yè)提餾段：從第十三塊板上升的汽相組成：陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第28頁(yè)共 63 頁(yè)y13=1.25為-0.000057 =1.25 0.43

46、4 - 0.000057 = 0.54244從第十三塊板下降的液相組成：0.542440.2085144.5 -3.5 0.54244x,4二0.072628；x15= 0.021693；x,67006142；x17=0.001704；x18= 0.000461；X9- 0.000115；x20= 0.000019：xw= 0.00004；所以求得理論板數(shù)為20塊，加料板載第十二塊。(4)塔板效率的計(jì)算查文獻(xiàn)17可知：塔頂：XD=0.858時(shí)，tD=78.2C塔釜：XW=0.00004時(shí)，tw=99.6C782 +996所以塔頂和塔釜的算數(shù)平均溫度為t二竺992=88.9C,由此查文獻(xiàn)17知，

47、在889C時(shí),2乙醇=0.4mPa s;水=0.3mPa s。根據(jù)公式lg=亠lg叫可得：.17711 0.29026)= 0.34所以，由奧康奈爾關(guān)聯(lián)式：ET= 0.49(：丄I05可得塔板效率為:ET=0.49(：丄叫).245=0.49 (2.1 0.34)皿45= 0.532(5)實(shí)際板數(shù)及加料位置的確定、，yi3X13 :a -(a -1)%3同理可知：y14=0.260586，y15二0.090728，y16=0.027059，y17=0.007621，y18= 0.002073，y19= 0.000519，y20= 0.000087，Lm=10(0.445lg0.40.555lg

48、0.3陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第29頁(yè)共 63 頁(yè)N 120-1NT35.7, 取整數(shù)N二36塊ET0.532陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第30頁(yè)共 63 頁(yè)12120.6，取整數(shù)NF0.532所以在第21快板加料(由上向下數(shù))4.3.34.3.3 塔內(nèi)各主要物性參數(shù)的確定(1)確定進(jìn)料溫度、塔頂回流溫度、塔釜溫度及壓力1進(jìn)料溫度、塔頂回流溫度和塔釜溫度，糧籩賂雞軀鎧潔。進(jìn)料溫度： 塔頂回流溫度： 塔釜溫度：2平均操作溫度t精餾段t= 土加料板位置NFtF=81CtD=78.2Ctw=99.6C可以從=21塊t-x-y圖查得，并根據(jù)工業(yè)實(shí)踐數(shù)據(jù)確定鳧沖經(jīng)提餾段*二-tD2tFtW78.2 81.C281

49、99.6廠2=796C二90.3C塔內(nèi)壓力塔頂：進(jìn)料：塔釜：精餾段平均壓力:提餾段平均壓力:(2)摩爾質(zhì)量計(jì)算P1=101.3KPaPF=101.3+21 0.7=116KPaPW=116+150.7=126.5KPaP=(101.3+116)/2=105.65KPaP=(116+126.5)/2=121.3KPa對(duì)于塔頂y=xD= 0.858對(duì)于加料板X(qián)F=0.454對(duì)于塔釜查t-x-y圖X1=0.84MVDMLDMVFMLFXw=0.00004MVWMLW= (0.858 46 0.142 18)g/mol = 42.02g/mol=(0.84 46 0.16 18)g/mol = 41.

50、52g/mol查t-x-y圖y=0.64= (0.64 46 0.36 18)g/mol = 35.92g/mol= (0.445 46 0.555 18)g/mol = 30.46g/mol查t-x-y圖y=0.00051= (0.00051 46 0.99949 18)g/mol = 18.02g/mol=(0.00004 46 0.99996 18)g/mol = 18g/mol精餾段氣液平均摩爾質(zhì)量MVMMLMMVDMVF2MLDMLF42.235.92g/mol8.97g/mol241.52 30.46提餾段氣液平均摩爾質(zhì)量g/mol二35.99g/mol陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第31頁(yè)

51、共 63 頁(yè)MVFMVW35.92 18.02g/mol =26.97g/molMLFMLW30.46 18g/mol = 24.23g/mol塔內(nèi)各處摩爾質(zhì)量見(jiàn)下表4.5表 4.5 塔內(nèi)各處物料摩爾質(zhì)量塔頂進(jìn)料塔釜M*g/mol)42.0235.9218.02ML(g/mol)41.5230.4618精餾段平均密度 MV(g/mol)38.97精餾段平均密度 ML(g/mol)35.99提餾段平均密度 MV(g/mol)26.97提餾段平均密度 ML(g/mol)24.23(3)平均密度計(jì)算計(jì)算汽相的密度P _PMVM-RT故精餾段氣體的密度v108.65 38.97kg/m3= 1.44k

52、g/m8.31咒(273 +79.6)計(jì)算液相平均密度由公式丄八些可計(jì)算出液相密度。Li塔頂：tD=782C時(shí)，匚=742.12kg/m3,訂=971.3kg/m3(A為易揮發(fā)組分，B為難揮發(fā)組WA0.858460.858 46 0.142 18=0.939所以：C113:LD753.1kg/mWAWB0.939 0.061沐訂742.1971.3進(jìn)料板：匚=744.6kg/m3,訂二973.3kg/m3；XAMAXAMAXBMBWAXAMAXAMAXBMB0.445460.445 46 0.555 18-0.672MVMMLM提餾段氣體的密度121.326.978.314kg/m3=1.08

53、kg/m陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第32頁(yè)共 63 頁(yè)表 4.6 塔內(nèi)各處物料密度塔頂進(jìn)料塔釜pA(kg/m3)742.1744.6726.43PB(kg/m )971.2973.3956.3WA0.9390.6720.00012P(kg/m3)753.1806.78753.1精餾段平均密度p(kg/m3)753.1精餾段平均密度p(kg/m3)779.94提餾段平均密度p(kg/m3)879.59提餾段平均密度p(kg/m3)1.08(4)求液體的表面張力查文獻(xiàn)19可得得25C時(shí)，不同濃度酒精表面張力如下表4.7:表 4.7 25 C 時(shí)乙醇的表面張力乙醇摩爾分?jǐn)?shù)0.8580.4540.00004

54、表面張力 mN/m23.128.564在不同溫度時(shí)對(duì)酒精的表面張力進(jìn)行換算，采用如下方法:Tmc=為xTb =x243 (1 - x)374.2查得乙醇Tic=243C，水Tic=374.2C所以二=(TT2)1.2，計(jì)算數(shù)據(jù)匯于下表4.8:1Tc T1表 4.8 塔內(nèi)各處表面張力塔頂進(jìn)料塔釜組成0.8580.4450.00004溫度C78.28199.6WA:;A10.6720.328744.6973.3=806.78kg/m塔釜：33A= 726.4kg/m,：:B=956.2kg/mXAMAXAMAXBMBWA0.00004疋460.00004 46 0.99996 18= 0.0001

55、2LFWAWB10.00012 0.99988-+-726.4956.2二952.4kg/m所以精餾段液相平均密度為：提餾段液相平均密度為:所得數(shù)據(jù)匯于下表4.6:?L753.1 806.782806.78 952.42二779.94kg/m=879.59kg/m陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第33頁(yè)共 63 頁(yè)臨界 Tmc261.6315.8374.2表面張力 mN/m17.0222.0547.97故精餾段平均表面張力；冷=込 22.05 17.02=19.54mN/m2 2提餾段平均表面張力6=遷 理二22054797=35.01mN/m2 2(5)參數(shù)匯總，見(jiàn)表4.9:表 4.9 塔內(nèi)主要參數(shù)匯總

56、精餾段提餾段氣相密度(kg/m3)1.441.08液相密度(kg/ m3)779.94879.59氣相分子量(g/mol)38.9726.97液相分子量(g/mol)35.9924.23表面張力(mN/m)19.5435.014.3.44.3.4 塔的初步計(jì)算(1)精餾塔的氣液負(fù)荷計(jì)算精餾段：V二L D = (29.75 11.9)kmol/h =41.65kmol/hL =RD =2.5 11.9kmol/h = 29.75kmol/h體餾段：V=V =41.65kmol/hL=L F =(29.7522.95)kmol/h =52.7kmol/h(2)塔徑的計(jì)算查文獻(xiàn)17，根據(jù)浮閥塔板間距

57、參數(shù)，初設(shè)塔板間距HT=0.3m，取板上液層高度HTh|=(0.3 0.06)m =0.24m聰駘縶轤終實(shí)騭邏顯贍。1精餾段塔徑的確定二(心4嚴(yán)J 0.02820.3141.44查圖4.5可知：C20=0.052hl=0.06m， 貝U :LSLMLM3600?L29.75 35.993600 779.94m3/s=3.8 10*m3/sVMVM3600匚51.65 38.973600 1.44m3/s = 0.314m3/s陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第34頁(yè)共 63 頁(yè)u = （0.6 0.8）umax，取u = 0.6umax- 0.72m/s貝U：2提餾段塔徑的確定52.7 24.23m3/

58、4.0410m3/s3600 879.594VSu估算塔徑D二3140.74m0.785 0.72VMVM3600匚41.65 26.973600 1.08m3/s = 0.29m3/sI r所以,（vx）1/2（4.04 10，879.59嚴(yán)（0.29）（1.08 ）= 0.04查smith圖得C2O=O.O53a35 0102C = C20（）=0.053=0.0592020 20.PL_巳879.59-1.08UmaxL,V=0.062漢J-m/s = 1.68m/s, V1.08U = （0.6 0.8）Umax，取U = 0.6Umax=1.01m/S貝U：估算塔徑。=島=蔬暫0丁=

59、0聞為了便于制造，圓整取D=800mm;查閱文獻(xiàn)17，根據(jù)板間距與塔徑關(guān)系，可知塔徑D與板間779.94-1.44V 144m/s二1.21m/sLMLM一3600L圖 4.5 smith 圖C0（2m0.O52（嘗）巾0517Umax=0.06陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第35頁(yè)共 63 頁(yè)距合適，且有效塔高Ho=NHT=36 XQ.3=10.8m則塔截面積ATDI3140.82m2=0.502m244空塔氣速u(mài) = * =0.314m/s = 0.63m/sAT0.502(3)溢流裝置選用單溢流弓形降液管，不設(shè)進(jìn)口堰，各項(xiàng)計(jì)算如下：1堰長(zhǎng)Lw， 取Lw=0.6D= 480mm2出口堰高h(yuǎn)w查閱文獻(xiàn)

60、17，知hw=hl-hw；采用平直堰、堰上液層高度how按照文獻(xiàn)17中公式計(jì)算，即2 84 lhowE(丄)2/ 3；鯧鋱竊鴇緶諏顫鉆邇凱。1000 lw其中：lh 液體體積流量m3/hlw-堰長(zhǎng)m對(duì)于精餾段：可近似取E=1,因Lw=0.48m,lh=0.00038 3600m3/h=1.37m3/h堿賢矯攝膽嘮闊銻愷緊。取清液高度hL=0.05m齊2.841.372/3故hw1 () m = 0.0057m10000.48hw=hl-how=(0.05-0.0057)m=0.0443m對(duì)于提餾段：Lw=0.48m,lh=1.454 m3/h取清液高度hL=0.05m貝V：how二241= 0