精品【毕业设计】年产1万吨维生素C发酵车间设计-定.doc

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年产1万吨维生素C发酵车间设计

目录

中文摘要………………………………………………………………………………………………Ⅰ

英文摘要………………………………………………………………………………………………Ⅱ

1绪论 1

1.1维生素C简介 1

1.2维生素C主要作用 1

1.3厂址选择 2

1.4市场需求分析 3

1.5可行性研究结论 3

2工艺流程设计 5

2.1空气除菌过程 5

2.2第一步发酵过程 5

2.3第二步发酵过程 6

2.42-酮基-L-古龙酸的提取分离过程 6

2.5碱转化法合成Vc 7

2.6发酵工艺条件的优化 7

3物料衡算及能量衡算 8

3.1物料衡算 8

3.2能量衡算 9

4核心设备设计 10

4.1选择设备的原则 10

4.2主要设备选型与计算 10

4.3辅助设备选型 17

4.4提取工序设备选型 18

4.5包装 21

5环境评价与保护 22

5.1三废产生情况 22

5.2治理方案 22

5.3开发清洁生产工艺 22

6生产组织、劳动定员和人员培训 23

6.1生产组织 23

6.2劳动定员 23

6.3人员培训 23

7经济核算 25

7.1项目总投资估算 25

7.2生产成本和销售收入估算 25

7.3财务评价 25

7.4国民经济评价 26

致谢 27

参考文献 28

1

年产1万吨维生素C发酵车间设计

年产10000吨维生素C工厂设计

摘要

维生素C是人体必不可少的一种营养素，每天每人需要量标准为60毫克，坏血病就是由于维生素C的缺乏而引起的。

维生素C又具有较强的解毒作用，并可以治疗高血压、血管硬化、增强人体免疫力、促进伤口愈合等，同时还具有美白抗衰老的作用，在食品、食料、医药、化妆品等领域应用广泛。

维生素C产业符合中国健康产业发展大势，具有极大的发展潜力，因此本文论述了年产1万吨维生素C的工厂设计，并制定产品方案，设计工艺，进行车间平面设计，对维C发酵生产过程中物料平衡、热量平衡进行计算，设备选型，水电汽平衡，劳动力平衡，设定企业管理组织架构，实施环境保护规划并进行污水处理，并进行经济核算。

关键词维生素C/工厂设计/二步发酵法

10,000TONSOFVITAMINCPLANTDESIGN

ABSTRACT

VitaminCisanessentialhumannutrientrequirementperpersonperdaystandardof60mg,scurvyisduetoalackofvitaminCcaused.VitaminCalsohasstrongdetoxificationandtotreathighbloodpressure,hardeningofthearteries,enhanceimmunity,woundhealing,butalsohasawhiteninganti-agingroleinthefood,foodstuffs,pharmaceuticals,cosmeticsandotherfieldsarewidelyused.

VitaminCindustryinlinewiththedevelopmenttrendofChina'shealthindustry,hasgreatdevelopmentpotential,thisarticlediscussestheannualoutputof10,000tonsofvitaminCinplantdesign,anddevelopproductsolutions,designtechnology,graphicdesignfortheworkshop,VictoriaCfermentationofProcessmaterialbalance,heatbalancecalculations,equipmentselection,water,steambalance,thelaborbalance,setcorporatemanagementstructure,implementationplanandthesewagetreatmentenvironmentalprotectionandeconomicaccounting.

KeywordsVitaminC/PlantDesign/two-stepfermentation

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字典

II

年产1万吨维生素C发酵车间设计

1绪论

1.1维生素C简介

维生素C（VitaminC，AscorbicAcid）是—种水溶性维生素，水溶液具有—定的酸性又抗坏血病，所以又叫抗坏血酸。

分子式：

C6H8O6；分子量：

176.13。

结构式：

由于维C分子中存在两个不对称碳原子，决定了维C有四个同分异构体，其中L（+）—VC的抗坏血病效力最强。

维生素C分子中的烯二醇结构不稳定容易被氧化，并且氧化作用随着热、光、重金属的催化作用和溶液碱性的增加而增强。

人类不能自身合成维C，只能从食物中摄取。

其中水果和蔬菜中含有较多的维生素C，维生素C通常被小肠上段吸收，然后分布于身体的所有水溶性结构中，正常人体内维生素C代谢活性池中约有1500mg维生素C，最高储存峰值为3000mg维生素C。

正常情况下，维生素C在体内经代谢分解成草酸或与硫酸结合生成抗坏血酸-2-硫酸由尿排出。

有时也会有少量的维C直接由尿排出体外。

1.2维生素C主要作用

1.2.1维生素C用于治疗坏血病

维生素C能促进胶原蛋白的合成，胶原蛋白又参与细胞的连接。

当维生素C缺乏时，胶原不能正常合成，导致细胞连接障碍，微血管容易破裂，血液流到邻近组织，人体各部位易出血，呼吸恶臭，牙龈脱落，皮肤表面易产生瘀斑和紫斑，关节胀痛，严重时可导致死亡。

可通过补充维生素C加以治疗。

1.2.2维生素C的解毒作用

维生素C具有强还原性、酸性，能与体内氧化性有毒物质发生氧化还原反应，碱性有毒物质发生中和反应降低物质毒性。

维生素C能有效抑制体内的氧化作用，还能辅助淋巴单核细胞及白血球对乙醛、磺胺、普鲁卡因、巴比妥、水杨酸等药物的解毒作用，此外维生素C还能对重金属铅、镉、贡等具有较强解毒作用。

1.2.3维生素C能增强免疫力

具测定，人体在患病状态维生素C的含量会急剧减少；维生素C可提高CI补体酯酶活性，增加补体CI的产生，促进干扰素的产生，干扰病毒mRNA的转录，抑制病毒的增生；维生素C可参与免疫球蛋白的合成，调节人体物质代谢和能量代谢的平衡，增强人体白血球的吞噬能力，提高机体免疫力。

1.2.4维生素C具有治疗心血管病的作用

维生素c有降低血中甘油三酯和胆固醇的作用。

它可促进胆固醇在肝脏转移，从而降低血中胆固醇含量并减少动脉粥样斑块的形成。

实验观察到维生素c可增加心肌收缩力、增加心排血量、增强心室舒张性能，抑制心律失常等。

1.2.5维生素C具有治疗肿瘤的作用

有文献报道维生素C能影响肿瘤凋亡相关基因p53、c-myc及Bcl-2的表达[1]，抑制肿瘤细胞内DNA复合物合成，干扰肿瘤细胞代谢周期，诱导肿瘤细胞的分化，限制肿瘤细胞的生长，促进肿瘤细胞凋亡。

1.2.6维生素C在食品领域的应用

维生素C在腌肉中的作用抗坏血酸钠应用于香肠制品和传统肉制品的加工中，能促进腌肉色素的合成，拟制肉毒杆菌生长和亚硝基胺的合成；维生素C在水果和蔬菜中的作用因为维生素C易被空气中的氧氧化，所以对含有空气的密封包装产品具有特殊意义，维生素C含量低的水果和蔬菜添加抗坏血酸后，可以有效的阻止氧化作用，保持水果的颜色和风味；维生素在酿造制品中的作用啤酒在储藏期间易产生浑浊，产品的颜色、香味和滋味都会有变化，维生素C是一种合乎要求的食品添加剂，在啤酒中用作抗氧化剂，提高啤酒的澄清度。

1.2.7维生素C还被广泛应用于食料和化妆品领域

维生素C对畜禽、鱼类的生长发育起着非常重要的作用，在应用中我们一定要选择稳定性、缓释性好，利用率高的维生素C添加剂产品，使养殖业获得最佳收益。

维生素C用于化妆品中具有抗衰老、美白的作用。

还有祛斑美白的效果。

1.3厂址选择

项目位于郑东新区夏庄村，北临连霍高速、西邻G107交通便利，郑州铁路枢纽位于国家铁路交通大动脉京广铁路、陇海铁路的中央心脏位置，幅员全国。

市内公路网络四通八达，交通条件优越。

本项目拟以XXX糖业有限责任公司为依托，既可以该公司生产的白砂糖为原料，制得D—葡萄糖然后加H制得D-山梨醇，生产产品，又可以以省内广泛种植的小麦为原料，制得初步原料D—葡萄糖，从而生产产品维生素C。

具有就地取材的优点，原料运输费用低。

省内公路网络四通八达，必要时可从周边地区取材，交通便利。

1.4市场需求分析

从全球范围看，1974年到2006年，包括维生素在内的保健产品市场已经达到3500多亿美元。

人口占世界五分之—的中国，保健品市场份额仅占全球市场的2％。

随着国民经济的发展，健康产业的后续发展空间将非常之大。

第三次全国营养状况调查表明：

中国人普遍存在“潜在饥饿”，即缺乏各种微量营养元素，市场需求很普遍。

美国的3亿人口，有1亿人每天在吃多维元素片，市场份额在100亿美元以上。

中国13亿人口，具有维生素消费能力的人口远远超过美国，这个市场空间是无法想象的，市场的上限到底在哪里?

谁也无法准确估计。

健康与每个人都息息相关，消费者对健康类产品重视的程度和期望值都很高。

健康产业的发展必定更科学、更专业、更大众。

维生素产品对工艺、质量、疗效都有非常严格的要求和标准。

首先维生素产品更科学。

维生素和矿物质的应用，已经积累了100多年的研究经验。

有17位科学家，因为研究维生素而获得诺贝尔奖。

其次维生素产品更专业，维生素类产品，不是什么企业都能生产，它的配方和工艺，都有严格的规定。

最后维生素产品更大众。

维生素类产品—旦实现规模化生产，成本并不高，远低于保健品的价格，很容易引导大众的常规保健。

比如21金维他，每天不到8分钱，这样的价格策略，几乎可以攻入任何市场。

比起针对性特别强的单—产品，如补铁、补钙类，优势是很明显的。

维生素C是目前全球维生素生产厂竞争最激烈、产销量最大和应用范围最广泛的维生素产品，也是我国最主要的出口创汇原料药之—。

目前，全球维生素C消费量每年10万t以上，消费去向主要是医药、食品及饮料、动物饲料等三大领域，其中以食品饮料行业维生素C需求量最大，而动物饲料是近年发展起来的新领域，潜力很大。

综上所述，维生素C是适应中国健康产业发展大势的，在中国市场的潜力无疑是巨大的。

1.5可行性研究结论

自1983年以来，国际VC的市场价格波澜起伏，期间伴随国外、国内厂商的整合与进出。

期间经历了四次VC价格大战来描述，自2007年初的长期市场价格低迷之后VC市场价格开始攀升，国内有很多厂商开始、和准备开始进入VC市场，由于市场需求量大，而且整个中原区，尤其是河南地区没有专们的维生素C生产企业，所以产品的销售将不是问题。

原料供应及技术方面，以XXX糖业有限责任公司为依托，由该公司生产的白砂糖制得D-葡萄糖，采用两步法生产维生素C，由于河南存在极大面积的小麦种植基地，所以制糖业也不存在原料隐患，故维生素C生产原料供应稳定。

生产规模方面，目前准备投产或扩产的企业年产量均在3000～35000吨，如东北制药总厂（28000t/a）、石