年产45万吨甘氨酸生产工艺设计文献综述
2020-04-14 19:59:34
甘氨酸是一种结构简单的重要有机化合物,随着人们生活水平的不断提高及身体健康的需要,甘氨酸已经成为食品、医药行业使用的大宗原料,并在农药、饲料、日用化工等行业得到广泛应用。根据甘氨酸的生产工艺技术和产品质量要求的不同,可分为食品级、医药级、饲料级和工业级四种规格产品。
在食品工业中,于饮料、罐头、奶制品和腌制食品中,添加适量甘氨酸,不仅可以防止食品腐败变质还能延长其保质期。在动植物食品加工中,在甜酱、果汁、酱油、醋中添加甘氨酸,既能起到调味增香的作用,还能达到增加食品营养和改善食品风味的目的。
在医药方面,甘氨酸可以合成多种药物,如抑制胃溃疡用碳酸钙制剂、治疗高血压药物盐酸地拉普利、单甘氨酸乙酰水杨酸钙、扑热息痛甘氨酸盐、甲砜霉素、利血胺注射液等。
在饲料中添加适量甘氨酸,不仅能提高畜禽饲料中的营养成分,还可以防止饲料氧化变质,延长饲料的保鲜期和使用期。
工业级甘氨酸则主要用于大规模生产除草剂草甘膦。草甘膦因其除草力强、易分解、低毒无残留等优点,近年来在我国广泛用于多种农作物及交通、森林、建筑等非耕地除草。
甘氨酸还可用作有机合成的溶剂、生化试剂,在日用化学工业中也得到广泛应用。
国外甘氨酸生产厂家主要有美国的查特姆公司、法国的帕斯西亚公司、日本的有机合成药品公司、昭和电工公司和味之素公司等,其中日本是甘氨酸生产和消耗大国,这些公司基本都采用改进的Streeket工艺和直接Hydantion工艺。
目前国内主要采用氯乙酸氨解法制备甘氨酸,60年代以前,德国的Kraut用氯乙酸和氨水反应,在缓慢搅拌、室温下反应48小时以上,再经一系列复杂的后处理,才得到粗品,收率很低,成本高且再生能力很低。70年代后,法国人Henri Martin以乌洛托品、氯乙酸、氨水为原料在水相中合成,反应后,经醇析、过滤、精制、干燥制得。只有70%左右的收率,生产周期长达40小时,纯度在90%左右。后来用液氨代替氨水,收率达80%以上,此工艺成熟,目前国内生产厂家都在此方法前提下,不断的进行改进。自1969年实现工业化以来,国内许多专家对其进行了众多改进性研究,使甘氨酸收率由约70%提高至85%以上,产品甘氨酸含量从95%提高到98.5%。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}1设计的基本内容
了解甘氨酸生产的各种合成工艺,进行合成工艺的物料及热量平衡计算。掌握主要设备设计及选型的方法和步骤,对主要设备的装配图,以及车间设备的布置情况进行绘制,并对生产工过程中的非工艺过程进行适当的设计。
2设计目标
(1)掌握甘氨酸的各种合成工艺,并筛选收集各步工艺衡算所需数据,绘制带控制点的工艺流程图;