年產(chǎn)3000噸維生素B1工藝設(shè)計(jì)

年產(chǎn)3000噸維生素B1工藝設(shè)計(jì)1引言維生素B1又稱硫胺素或抗神經(jīng)炎素。為無色結(jié)晶體，溶于水，在酸性溶液中很穩(wěn)定，在堿性溶液中不穩(wěn)定，易被氧化和受熱破壞。維生素B1主要存在于種子的外皮和胚芽中，如米糠和麩皮中含量很豐富，在酵母菌中含量也極豐富。瘦肉、白菜和芹菜中含量也較豐富。目前所用的維生素B1都是化學(xué)合成的產(chǎn)品。在體內(nèi)，維生素B1以輔酶形式參與糖的分解代謝，有保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的作用；還能促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)，增加食欲。維生素B1缺乏時(shí)，可紀(jì)起多種神經(jīng)炎癥，如腳氣病菌。維生素B1缺乏所引起的多發(fā)性神經(jīng)炎，患者的周圍神經(jīng)末梢有發(fā)炎和退化現(xiàn)象，并伴有四肢麻木、肌肉萎縮、心力衰竭、下肢水腫等癥狀。18～19世紀(jì)腳氣病在中國、日本，尤其在東南亞一帶廣為流先，當(dāng)時(shí)每年約有幾十萬人死于腳氣病。中國古代醫(yī)書中早有治療腳氣病的記載，中國名醫(yī)孫思邈已知用谷皮治療腳氣病。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上，維生素B1制劑治療腳氣病和多種神經(jīng)炎癥有顯著療效。2工藝概述工藝流程路線如圖1-1，首先，將計(jì)量好的氨基丙腈和甲酸甲酯投入預(yù)混釜，在低溫下滴加28%的液體甲醇鈉；然后，將預(yù)混液壓入中壓釜，通入CO，控制工藝條件，反應(yīng)6h；最后，降溫壓入中轉(zhuǎn)罐，離心，濾餅進(jìn)入雙錐真空干燥器烘干，得鈉代物。將鈉代物于常溫下加入純水溶解后，加入鄰氯苯胺和鹽酸并混勻進(jìn)行反應(yīng)，溫度40℃左右，時(shí)間20小時(shí)；縮合反應(yīng)結(jié)束即放料離心并用大量水沖洗至中性，甩干；將離心料烘干，供甲酰嘧啶工序使用將鹽酸乙脒和液體甲醇鈉混合，于35℃進(jìn)行游離反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后即放料離心，并用甲醇洗滌氯化鈉濾餅。反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)。將反應(yīng)物離心、洗滌即得中間體甲酰嘧啶。將γ-氯代-γ-乙酰丁內(nèi)酯(簡(jiǎn)稱氯酯)投入加有5%左右鹽酸的反應(yīng)釜中，升溫至90→95℃水解1小時(shí)，水解結(jié)束用小蘇打中和至pH7.5得氯醇溶液，供硫代硫胺縮合用。在嘧啶水解鍋中放入30%的液堿，然后投入甲酰嘧啶,升溫至115→120℃水解1小時(shí)，水解結(jié)束后冷卻至70℃，壓入已加甲醇和液堿的縮合鍋內(nèi)，并繼續(xù)冷卻至30℃。再向縮合鍋內(nèi)加氯化銨，調(diào)pH為10，關(guān)閉縮合鍋的所有管口，加入二硫化碳，控溫40℃反應(yīng)2小時(shí)后，加入全部氯醇溶液在45℃縮合反應(yīng)6小時(shí)，縮合反應(yīng)結(jié)束后，降溫至30℃，放料離心，母液送溶劑回收工序回收甲醇，回收的甲醇部分返回本工序套用，多余部分進(jìn)入甲醇儲(chǔ)罐。硫代硫胺粗品甩干后,用自來水沖洗至清，再甩干得粗品(SB1縮合物)。將一批粗品全部投入稀鹽酸中，攪拌30min后，加活性炭脫色過濾，過濾液打入中和鍋內(nèi)用NaOH于30℃中和至中性，冷卻后放料離心，料底用大量水洗滌至清，甩干、出料、分析合格后交硝酸硫胺工序使用。在氧化釜中加水，用少量硫酸調(diào)pH至5，將硫代硫胺分?jǐn)?shù)次加入釜內(nèi)，控溫約26生產(chǎn)工藝流程示意圖圖1-13工藝計(jì)算合理的計(jì)算是優(yōu)化設(shè)計(jì)的靈魂，本設(shè)計(jì)中進(jìn)行了詳細(xì)的物料衡算、能量衡算，并對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行了多次計(jì)算校核，為工藝設(shè)備的選型和工程施工提供了可靠、科學(xué)的依據(jù)。為了更充分、清晰表達(dá)計(jì)算思路，計(jì)算多在表格中進(jìn)行，在說明書中對(duì)其中的部分組分進(jìn)行了計(jì)算舉例。4設(shè)備計(jì)算與選型對(duì)在工具書中無法找到的不銹鋼反應(yīng)釜進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算通過概算完成了塘玻璃反應(yīng)釜、計(jì)量罐、離心泵、儲(chǔ)罐、離心機(jī)的選型通過設(shè)備的計(jì)算和選型，為后期設(shè)備布置準(zhǔn)備了充分的資料。在設(shè)備定位和車間布局設(shè)計(jì)中，在缺乏經(jīng)驗(yàn)的前提下，廣泛的查閱了相關(guān)資料，嚴(yán)格按照國家有關(guān)法規(guī)，遵循相關(guān)化工廠設(shè)計(jì)原則。水、電、氣消耗指標(biāo)見表1-1。建筑指標(biāo)見表1-2。表1-1車間消耗水﹑電﹑汽及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)類型日消耗量水17573電300kw·h表1-2建筑指標(biāo)主要建筑指標(biāo)數(shù)量車間占地面積1992車間周圍綠化面積480車間建筑面積900預(yù)留地1080建筑系數(shù)%5圖紙繪制與設(shè)計(jì)成果繪制完成工藝流程圖3張,全廠總平面圖1張,車間設(shè)備平面圖5張,車間立面圖2張。書寫設(shè)計(jì)說明書1份。6結(jié)論本次設(shè)計(jì)是在參考江蘇兄弟維生素維生素B1生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，通過工藝計(jì)算，采用圖紙的表達(dá)，并輔以文字說明所設(shè)計(jì)出的較為完整、合理、先進(jìn)、可行的生產(chǎn)車間。在整個(gè)廠區(qū)的設(shè)計(jì)中，充分考慮廢水、廢氣、廢渣的循環(huán)綜合利用，這樣有利于降低成本，減少污染，仔細(xì)對(duì)比方案，選擇節(jié)約原材料，能源及水源的工藝和設(shè)備。施工和生產(chǎn)中排放的“三廢”嚴(yán)格按國家規(guī)定進(jìn)行處理，達(dá)到允許排放標(biāo)準(zhǔn)方可向外排放。由于自身知識(shí)水平有限，加之實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，設(shè)計(jì)中不乏有許多錯(cuò)漏，懇請(qǐng)老師悉心指教。參考文獻(xiàn)化工類畢業(yè)設(shè)計(jì)題目作者QQ1371345877參考文獻(xiàn)[1]姚玉英．《化工原理》．天津大學(xué)化工原理教研室編[M]．天津：天津科技出版社，1999．[2]陳均志．《化工原理實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)》[M]．西安：陜西人民出版社，2002．[3]周鎮(zhèn)江．《輕化工工廠設(shè)計(jì)概論》[M]．北京：中國輕工業(yè)出版社，1994．[4]左識(shí)之．《精細(xì)化工反應(yīng)器及車間工藝設(shè)計(jì)》[M]．上海：華東理工大學(xué)