年产5000吨维生素C工厂设计Word格式文档下载.docx

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绪论

维生素C简介

维生素C（VitaminC，AscorbicAcid）又叫L-抗坏血酸，分子式C6H8O6，分子量，是一种水溶性维生素。

食物中的维生素C被人体小肠上段吸收。

一旦吸收，就分布到体内所有的水溶性结构中，正常成人体内的维生素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绝大部分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；

另一部分可直接由尿排出体外。

维生素C主要生理功能

①促进骨胶原的生物合成。

利于组织创伤口的更快愈合。

　②促进氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代谢，延长肌体寿命。

　　③改善铁、钙和叶酸的利用。

　　④改善脂肪和类脂特别是胆固醇的代谢，预防心血管病。

　　⑤促进牙齿和骨骼的生长，防止牙床出血，防止关节痛、腰腿痛。

　　⑥增强肌体对外界环境的抗应激能力和免疫力。

　　⑦水溶性强抗氧化剂，主要作用在体内水溶液中。

　　⑧坚固结缔组织。

⑨促进胶原蛋白的合成，防止牙龈出血。

维生素C的药物作用

维生素C在体内参与多种反应，如参与氧化还原过程，在生物氧化和还原作用以及细胞呼吸中起重要作用。

从组织水平看，维生素C的主要作用是与细胞间质的合成有关。

包括胶原，牙和骨的基质，以及毛细血管内皮细胞间的接合物。

因此，当维生素C缺乏所引起的坏血病时，伴有胶原合成缺陷，表现为创伤通难以愈合，牙齿形成障碍和毛细血管破损引起大量瘀血点，瘀血点融合形成瘀斑。

维生素C和坏血病有一段很长的历史渊源。

希波克拉底是第一个提到坏血病的人。

他描述当时士兵牙床溃烂、牙齿脱落……；

早期的海上旅行引起了人们对坏血病的重视，船队离开港口3～4个月，船员往往会因此患上坏血病，人们开始发现这是由于海上旅行缺乏新鲜蔬菜和水果的缘故。

1932年英国军医从柠檬汁中离析出具有抗坏血病的晶状物质，1933年瑞士科学家合成了维生素C，又叫做抗坏血酸。

近代研究表明VC对人体健康至关重要：

①胶原蛋白的合成需要维生素C参加，所以VC缺乏，胶原蛋白不能正常合成，导致细胞连接障碍。

人体由细胞组成，细胞靠细胞间质把它们联系起来，细胞间质的关键成分是胶原蛋白。

胶原蛋白占身体蛋白质的1/3，生成结缔组织，构成身体骨架。

如骨骼、血管、韧带等，决定了皮肤的弹性，保护大脑，并且有助于人体创伤的愈合。

②坏血病。

血管壁的强度和VC有很大关系。

微血管是所有血管中最细小的，管壁可能只有一个细胞的厚度，其强度、弹性是由负责连接细胞具有胶泥作用的胶原蛋白所决定。

当体内VC不足，微血管容易破裂，血液流到邻近组织。

这种情况在皮肤表面发生，则产生淤血、紫癍；

在体内发生则引起疼痛和关节涨痛。

严重情况在胃、肠道、鼻、肾脏及骨膜下面均可有出血现象，乃至死亡。

③牙龈萎缩、出血。

健康的牙床紧紧包住每一颗牙齿。

牙龈是软组织，当缺乏蛋白质、钙、VC时易产生牙龈萎缩、出血。

④预防动脉硬化。

可促进胆固醇的排泄，防止胆固醇在动脉内壁沉积，甚至可以使沉积的粥样斑块溶解。

⑤是一种水溶性的强有力的抗氧化剂。

可以保护其它抗氧化剂，如维生素A、维生素E、不饱和脂肪酸，防止自由基对人体的伤害。

⑥治疗贫血。

使难以吸收利用的三价铁还原成二价铁，促进畅道对铁的吸收，提高肝脏对铁的利用率，有助于治疗缺铁性贫血。

⑦防癌。

丰富的胶原蛋白有助于防止癌细胞的扩散；

VC的抗氧化作用可以抵御自由基对细胞的伤害防止细胞的变异；

阻断亚硝酸盐和仲胺形成强致癌物亚硝胺。

曾有人对因癌症死亡病人解剖发现病人体内的VC含量几乎为零。

⑧保护细胞、解毒，保护肝脏。

在人的生命活动中，保证细胞的完整性和代谢的正常进行至关重要。

为此，谷胱甘肽和酶起着重要作用。

⑨提高人体的免疫力。

白细胞含有丰富的VC，当机体感染时白细胞内的VC急剧减少。

VC可增强中性粒细胞的趋化性和变形能力，提高杀菌能力。

促进淋巴母细胞的生成，提高机体对外来和恶变细胞的识别和杀灭。

参与免疫球蛋白的合成。

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。

⑩提高机体的应急能力。

人体受到异常的刺激，如剧痛、寒冷、缺氧、精神强刺激，会引发抵御异常刺激的紧张状态。

该状态伴有一系列身体，包括交感神经兴奋、肾上腺髓质和皮质激素分泌增多。

肾上腺髓质所分泌的肾上腺素和去甲肾上腺素是有酪氨酸转化而来，在次过程需要VC的参与。

进入人体的维生素C很快分布于个组织器官，在正常情况下，人体维生素C库为1500毫克。

多余的大部分随尿排出，少部分随大便、汗及呼吸道排出。

但是在感染情况下，人体

所需的为平时的20～40倍之多，而且所有的药物都会破坏体内的VC。

所以在人体有状态的情况下补充VC是非常有益的。

美国著名营养学家戴维斯问过对营养学有研究的医生，是否应将VC当作家中常备药品，以便任何疾病初期都可以服用。

大多数医生都说：

“当然比任何阿司匹林安全多了”，第一次使用足够的量比连续使用小剂量有更好的效果。

设计依据

维生素C是人体不可缺少的一种营养素，每天每人需要量为60毫克，坏血病就是由于维生素C的缺乏引起的。

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、饲料、医药、化妆品等领域应用广泛。

维生素C广泛应用于多个行业,它可改革这些行业的生产工艺,增加产品结构,提高产品质量,并带来显著的经济效益和社会效益。

当前,我国维生素C生产技术不断进步,生产规模日趋大型化,应用面也逐步扩大。

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一。

目前,全球维生素C消费量每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。

随着国内维生素C生产工艺的改进,生产成本逐渐降低,将使我国的维生素C产品在国际市场上有较强的竞争力,市场份额将会不断扩大。

正是基于此种背景，本文论述了年产5000吨维生素C的工厂设计，并制定产品方案，设计工艺，进行工厂厂区布局设计、生产车间设计，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，设定企业管理组织架构，并进行经济核算。

设计原则

维生素C工厂设施和建筑的卫生设计是保证卫生操作规范有效实施的基本条件。

符合卫生设计要求的厂房和设施不但能提高产品的卫生和安全性，而且还有利于保持环境卫生。

新建、改建或扩建的食醋工厂应该有计划地按照卫生操作规范进行选址和设计。

1.维生素C工厂的选址原则

维生素C工厂应有良好的卫生环境，无有害气体、放射源、粉尘及其他扩散性的污染源，如化工厂、水泥厂、医院、畜禽养殖场等。

食醋工厂应与其保持-1.5km的距离。

同时还应该注意防止在乳制品工厂周围后期建设此类设施。

维生素C工厂应设在工矿企业或其他污染源的上风侧；

且地势干燥、平坦，有充足的水，水质要好。

维生素C工厂应有较方便的运输条件。

生产车间与城市公路须有30m左右的隔离区，隔离区内须充分绿化。

维生素C工厂应有一定的供电条件（应有民用和工业用电线路）。

厂址面积大小应满足生产要求，并留有发展余地。

基于以上维生素C的选址原则，拟定将项目设置于四川攀枝花市盐边县。

盐边县属南亚热带干河谷气候区，具有典型的南亚热带干旱季风气候特点，冬暖、春温高、夏秋凉爽；

气温年差较小；

太阳辐射强，日照充足，热量丰富、四季分明；

干雨季分明，干季蒸发量大，雨季集中，雨量充沛，多夜雨、雷阵雨；

区域性小气候复杂多样，热量雨量分面不均。

由低海拔到高海拔呈立体气候特征分布。

年均降雨量毫米。

年平均气温19.2℃。

年平均日照数为小时，日照百分率54%，雨季前1—5月光能极为充沛，月平均日照时数均在220小时以上。

年平均绝对湿度为，相对湿度为%。

冬暖春温高，夏秋季节凉，冬春逆温显著，是天然的“大地温室”，是全国少有的热作区。

交通非常便捷，交通网络已经形成，全县31个乡（镇）均实现通车，通车里程达1200公里，全县基本实现乡乡通公路，通车里程达507公里（不含村道），县内二滩库区有5个码头，大小船泊600余只。

成昆铁路横贯境内，有大小车站3个。

即将修建的雅攀高速公路通过县境，为维生素C工业生产提供了便捷高速的交通条件。

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，生产产品，又可以该县广泛种植的甘蔗为原料，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。

2.总平面设计的卫生设计原则

厂区布局紧凑合理，符合工厂生产工艺的要求；

划分生产区和生活区，生产区和生活区必须严格分开，生产区内的各管理区通过设立标示牌和必要的隔离设施来加以界定，以控制不同区域的人员和物品之间的交叉流动；

节约用地，并有一定的绿化用地。

厂区的道路应该全部采用水泥和沥青铺制的硬质路面，路面要平坦，不积水、无尘土飞扬。

厂区内要植树种草进行绿化，以美化厂区环境。

裸露地面更应进行绿化，但车间旁不得种植能为鸟类提供食宿的树木或簇叶植物。

主车间、仓库等应按生产流程布置，并尽量缩短距离。

全厂的货流、人流、原料、管道等应有各自的线路，力求避免交叉。

避免物料往返运输。

生产区（各种车间和仓库等）和生活区（宿舍、托儿所、食堂、浴室、商店和学校等）、厂前区（传达室、医务室、化验室、办公室、汽车库等）和生产区分开。

主车间应与食品卫生有影响的综合车间、废品仓库、及有大量烟尘或有害气体排出的车间、锅炉房间隔一定距离，并设在上风侧。

生产车间注意朝向，保证阳光充足，通风良好。

食品工厂的主要建筑物、构筑物根据它的使用功能俱全合理。

3.生产车间的卫生设计原则

一般规定

3.1.1建筑物柱网及层高应依据车间内设备布置的要求结合土建模数决定。

层高以为宜，车间内柱宜少。

3.1.2进出车间的人流和货流应分开。

在生产过程中的货流应按工艺流程设计，原辅材料、加工品、成品及废弃物进出车间的通道应分开，避免往来交叉。

3.1.3车间面积应与生产能力相适应，控制操作人员密度，提供足够的人员操作空间，车间内人均工作面积不少于2m2。

3.1.4生产车间与加工人员的卫生设施，如更衣室、淋浴间和卫生间，在建筑上应该为联体结构。

3.1.5包装或灌装工段、乳粉干燥工段宜单独布置。

建筑

3.2.1天花板

①天花板应当能够防潮、防霉、防灰尘的积聚和散落，表面涂层不脱落。

②天花板应当能够防止结露，在蒸汽较多的加工区域应当装置倾斜顶棚以防止冷凝水滴落污染加工品。

3.2.2墙面和隔断

①车间的墙面和隔断应该铺有2m以上的墙裙，墙裙用耐腐蚀、易清洗消毒、坚固、不渗水的材料铺制。

②车间的墙面和隔断要用浅色、无毒、防水、防霉、不易脱落、可清洗的材料覆涂。

3.2.3地面

①车间地面要用防滑、坚固、不渗水、易清洁、耐腐蚀、耐油的材料铺制。

②为便于排水和防止周围的水反流入车间，车间整个地面的水平在设计和建造时应该比厂区的地面水平高出不小于0.15m，并在建造时使地面有％％的排水坡度，有良好的排水系统，保证排水通畅。

3.2.4门窗

①车间的门窗应用浅色、平滑、易清洗、不渗水、耐腐蚀的坚固材料制作，并有防蝇虫、防尘及防鼠设施。

如