年产3200吨乳酸工厂提取车间设计论文.docxVIP

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

年产3200吨乳酸工厂提取车间设计论文

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

年产3200吨乳酸工厂提取车间设计论文

摘要：本文针对年产3200吨乳酸工厂提取车间进行设计，分析了乳酸提取工艺流程、设备选型及布置，并对提取车间进行了详细的设计。首先，介绍了乳酸提取工艺流程和设备选型的依据，然后对提取车间的建筑结构、管道系统、电气控制系统等方面进行了详细设计。通过对提取车间的设计，实现了乳酸提取的高效、稳定和安全生产。本文的研究成果对乳酸工厂的设计和建设具有一定的参考价值。

乳酸作为一种重要的生物基化学品，广泛应用于食品、医药、化工等领域。随着生物技术的不断发展，乳酸的生产规模逐渐扩大，乳酸提取车间的设计也日益受到重视。提取车间作为乳酸生产过程中的关键环节，其设计直接影响乳酸的生产效率和产品质量。本文以年产3200吨乳酸工厂为例，对提取车间进行了详细设计，旨在为乳酸工厂的设计和建设提供参考。

一、乳酸提取工艺概述

1.乳酸提取工艺流程

(1)乳酸提取工艺流程主要包括原料预处理、发酵、提取、精制和包装等环节。首先，原料预处理阶段需要对原料进行清洗、破碎和均质处理，以确保发酵过程中原料的充分溶解和利用。发酵阶段，将预处理后的原料与菌种混合，在适宜的温度和pH条件下进行发酵，生成乳酸菌和乳酸。提取阶段，采用物理或化学方法从发酵液中提取乳酸，常用的提取方法有膜分离技术、离子交换法和萃取法等。精制阶段，对提取的乳酸进行中和、脱色、脱水和结晶等处理，以获得高纯度的乳酸产品。最后，将精制后的乳酸进行包装，以备销售或进一步加工。

(2)在原料预处理阶段，清洗是去除原料表面的杂质和污染物，保证发酵过程的无菌环境。破碎和均质处理则是为了增加原料与菌种的接触面积，提高发酵效率。预处理后的原料通常需要经过过滤或离心等步骤，以去除固体杂质，为发酵阶段做好准备。发酵阶段是乳酸生产的核心环节，发酵温度和pH值对乳酸的生成至关重要，因此需要严格控制发酵条件。发酵完成后，通过检测发酵液的乳酸含量，确定发酵是否达到预期效果。

(3)提取阶段是乳酸生产的关键环节之一，提取效率直接影响最终产品的产量和质量。膜分离技术是一种高效、节能的提取方法，通过选择性透过膜将乳酸从发酵液中分离出来。离子交换法则是利用离子交换树脂对乳酸进行吸附和释放，以达到提取目的。萃取法则是利用有机溶剂将乳酸从发酵液中萃取出来，然后通过蒸发和结晶等步骤得到乳酸产品。精制阶段则是对提取的乳酸进行进一步的纯化处理，包括中和、脱色、脱水和结晶等步骤，以确保产品的纯净度和稳定性。

2.乳酸提取设备选型

(1)在乳酸提取设备选型中，发酵罐是核心设备，其容量通常根据年产乳酸量确定。以年产3200吨乳酸工厂为例，发酵罐的容量需达到至少1000立方米。发酵罐材质通常为不锈钢，如SUS304或SUS316L，以耐腐蚀和满足卫生要求。例如，某乳酸厂选用的发酵罐直径为4米，高度为6米，容积为1200立方米，能够满足其生产需求。

(2)提取设备的选择取决于所选的提取方法。对于膜分离技术，反渗透膜是常用的设备，其孔径一般在0.1-0.5微米之间，能够有效分离乳酸。以某乳酸厂为例，其反渗透膜面积达到800平方米，处理量为100立方米/小时，提取效率为95%以上。对于离子交换法，选用的树脂类型为强酸型阳离子交换树脂，如D001型，树脂体积根据发酵液中乳酸浓度和离子交换能力确定。例如，某乳酸厂使用D001型树脂，树脂体积为2立方米，可处理发酵液1000立方米。

(3)在精制阶段，中和设备是必不可少的，常用的设备有中和罐和计量泵。中和罐容量根据年产乳酸量和所需中和剂用量确定，如某乳酸厂选用的中和罐容量为500立方米。计量泵用于精确控制中和剂的加入量，以保证乳酸的pH值达到规定范围。例如，某乳酸厂使用计量泵，流量范围为0.5-10立方米/小时，能够满足不同阶段的工艺需求。此外，脱色设备如活性炭吸附罐和离心机等，也是精制过程中的关键设备。活性炭吸附罐容量通常为100立方米，可处理精制液500立方米/小时。离心机则用于分离乳酸中的固体杂质，处理能力一般为10立方米/小时。

3.乳酸提取工艺参数

(1)乳酸提取工艺参数的设定对乳酸的生产效率和产品质量具有直接影响。在原料预处理阶段，温度和pH值是关键参数。清洗过程中，温度通常控制在40-50℃之间，pH值保持在6.5-7.5，以有效去除原料表面的杂质。破碎和均质处理过程中，温度维持在60-70℃，pH值维持不变，以保证原料的充分溶解和均质。在发酵阶段，温度对乳酸的生成至关重要，通常控制在30-35℃之间，pH值保持在5.5-6.5，以确保