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摘 要

L-苯丙氨酸是人体必需氨基酸之一，人体缺乏苯丙氨酸时，会影响体内酪氨酸结合而导致甲状腺素水平降低，影响代谢活动。

本文首先对年产1000吨L-苯丙氨酸的建设规模、产品方案、生产方法和工作制度、厂址选择及其自然条件、产品要求的技术规格、主要原料消耗等进行阐述。然后对年产1000吨L-苯丙氨酸的后提取工段进行了介绍，本工段包括微滤超滤、离子交换、浓缩结晶、脱色、离心、干燥几个阶段。通过物料衡算和能量衡算，对该工段的主要设备进行选型。在此基础上，完成工艺流程的设计以及车间的平面布置和立面布置。最后完成年产1000吨L-苯丙氨酸后提取工段的流程设计，要求设计经济合理并具有可操作性。

关键词：L-苯丙氨酸 后提取 工艺流程

Process design of extracting L-phenylalanine with a capacity of 1000 tons per year

Abstract

L-phenylalanine is one of the essential amino acids.When the body lacks phenylalanine,tyrosine binding will be affected and lacking phenylalanine will lead to lower levels of thyroxine.

This article first introduces the design of the process flow annual output of 1000 tons L-phenylalanine separation，the construction scale, the product scheme, the production method and working system, the selection of company and its natural conditions, the technical specifications and the main raw material consumption, etc. Then the extraction section of the annual output of 1000 tons of L-phenylalanine are introduced.This section mainly include microfiltration,ultrafiltration,Ion exchange,fermented liquid concentration, cooling crystallization, refining, solid-liquid separation and drying of several stages. Through calculating the balance between material and energy to select main equipment of this section. On this basis, we will complete the design of the process flow and workshop layout and elevation layout. Finally we will achieve the annual output of 1000 tons of L-phenylalanine extraction stages of process design with economic, reasonable and operability.

Key Words: L-phenylalanine; extracting; process

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 设计概述 1

1.1项目概述 1

1.1.1项目名称 1

1.1.2建设规模、产品方案、生产方法和生产时间 1

1.2厂址选者及其自然条件 1

1.3 要求产品达到的技术规格及本工段的主要任务 2

1.3.1 L-苯丙氨酸的技术规格 2

1.3.2本工段主要任务 2

1.4 主要原料消耗 3

1.5 L-苯丙氨酸的介绍 3

1.5.1 L-苯丙氨酸主要用途 3

1.5.2 L-苯丙氨酸市场现状 3

1.5.3 L-苯丙氨酸主要制备方法 4

1.5.4 L-苯丙氨酸主要提取方法 5

1.5.5 L-苯丙氨酸含量的测定 5

第二章 L-苯丙氨酸后提取工艺流程简述 6

2.1 原材料的规格说明 6

2.2 1000吨/年L-苯丙氨酸后提取工艺流程简述 8

2.2.1 微滤 8

2.2.2 超滤 9

2.2.3 离子交换 9

2.2.4 浓缩结晶 9

2.2.5 脱色 9

2.2.6 离心 10

2.2.7 干燥 10

第三章 物料衡算和能量衡算 11

3.1 物料衡算 11

3.1.1 年产1000吨L-苯丙氨酸提取段每天各步的物料衡算 11

3.2 能量衡算 12

3.2.1 真空浓缩过程蒸汽用量 12

3.2.2 冷却结晶段冷却水计算 12

3.2.3第二次冷却结晶段冷却水计算 13

3.2.4 干燥段段能量衡算 13

第四章 主要设备的选型与计算 14

4.1 微滤段的设备选型 14

4.2 超滤段的设备选型 14

4.3 离子交换段的设备选型 14

4.4 真空浓缩段的设备选型 15

4.5 结晶段的设备选型 15

4.6 离心机的设备选型 16

4.7 脱色段的设备选型 16

4.8 过滤段的设备选型 17

4.9 第二次结晶段的设备选型 17

4.10 第二次离心的设备选型 18

4.11干燥段的设备选型 18

第五章 车间布置的依据和要求 19

5.1 车间布置的依据 19

5.2 车间布置设计的原则 19

5.3 车间布置设计的组织和程序 20

5.4 车间布置施工图设计 20

5.5 厂房的整体布置 20

5.6 工厂生产车间的组成 21

5.7 设备布置设计 21

5.8 安全和环境保护 21

第六章 结论与问题及意见 22

6.1 结论 22

6.2 问题及意见 22

6.2.1存在问题 22

6.2.2 解决意见 22

展望 23

参考文献 24

附录表格及图纸 26

致谢 27

第一章 设计概述

1.1项目概述

1.1.1项目名称：年产1000吨L-苯丙氨酸后提取工艺流程设计

1.1.2建设规模、产品方案、生产方法和生产时间

（1）建设规模：年产1000吨L-苯丙氨酸

（2）产品方案：

本设计是将L-苯丙氨酸发酵液经过微滤，超滤，离子交换，浓缩结晶，脱色，干燥后包装成品。L-苯丙氨酸在食品和医药行业中应用广泛，在食品行业中，L-苯丙氨酸是阿斯巴甜的必要合成原料，阿斯巴甜是一种常见的食品添加剂；在医药行业中，L-苯丙氨酸是一些生物或者化学合成药物的来源材料^[1]，此外本品在抗肿瘤药物中应用也是较为广泛。

（3）生产方法

将L-苯丙氨酸发酵液进行微滤和超滤，经过离子交换后，对发酵液进行真空浓缩，冷却结晶，结晶后经三足离心机进行第一次离心，然后将第一次离心后的晶体重新配料后加入活性炭进行脱色，将脱色后的料液冷却结晶后，经过第二次离心，最后将精制后第二次离心得到后的结晶产品进行干燥形成本设计课题的目标产品。

（4）生产时间：

年工作日按300天计。

1.2厂址选者及其自然条件

项目建设地址选在南方某，其自然条件如下：

表1-1 厂址自然条件

1.3 要求产品达到的技术规格及本工段的主要任务

1.3.1 L-苯丙氨酸的技术规格如表1-1所示

表1-1 L-苯丙氨酸质量国家标准

苯丙氨酸是人体必需的氨基酸之一，是在人体内参与脂肪代谢和其它代谢的重要活性物。苯丙氨酸根据它的分子空间结构不同具有3种光学活性体，其中有重要的生物活性的为本设计的目标产物。

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