论文总字数：23480字

摘 要

L-苏氨酸是八大人体必需氨基酸之一，是最后被发现的人体必须氨基酸，在促进生长，提高机体免疫机能等方面具有重要的作用。L-苏氨酸作为必须氨基酸，常被用作营养增补剂，或者作为饲料的重要添加剂。因此，L-苏氨酸工业化生产的实现具有重大的现实意义。

本文的主要任务是L-苏氨酸的提取工段的设计。首先，对L-苏氨酸提取的各个工艺进行了详细的比较，选出最适合的工艺路线。其次，详细叙述了所选择的工艺路线，即微滤膜过滤、离子交换、膜浓缩、蒸发结晶、脱色、重结晶和干燥，详细叙述了每一步的操作要求。然后进行相关的物料衡算和能量衡算，根据其计算结果，选择适合的设备，并设计后提取工段厂房。最后根据所选设备和以及各项参数设计出带控制点的工艺流程，主要设备的选型，主要设备一览表，设备平面布置图与设备立面图。

关键词：L-苏氨酸 微滤 离子交换 蒸发结晶 重结晶 干燥

Process design of extracting L-thr with a capacityof 500 tons peryear

Abstract

L-threonine, one of the eight essential amino acids, which is the last one discovered, plays an important role in promoting growth and improving the body's immune function. L-threonine is an essential amino acid and is often used as a nutritional supplement or important additive for feed. Therefore, The realization of industrial production of L-threonine has great significance.

The main task of this paper is the design of L-threonine extraction site. Firstly, we compared the various processes of the L-threonine extraction in detail, select the most suitable process line. Secondly, the selected process routes, that microfiltration membrane process, ion exchange, nanofiltration membrane process, evaporation crystallization, decolorization, recrystallization and drying, are described in detail, and each step of the operational requirements are also described in detail. And then According to its calculation results, I calculate the relevant material balance and energy balance, select the appropriate equipment and design the extraction of the workshop. Finally, according to the selected equipment and the parameters of the design, complete the process with a control point, the selection of major equipment, the main equipment list and equipment layout and equipment elevation map.

Key words: L-threonine, microfiltration, ion exchange, nanofiltration, evaporation crystallization, decolorization, recrystallization, drying

目录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 设计概述 1

1.1 项目名称 1

1.2 产品方案 1

1.2.1 产品标准 1

1.2.2生产时间 1

1.3 厂址选择 1

1.4 本工段的主要任务 2

1.5 主要原料消耗 2

第二章 后提取工段各步骤方案 3

2.1 L-苏氨酸发酵液的菌体分离 3

2.1.1 各方案介绍 3

2.1.2 最终方案选择 3

2.2 L-苏氨酸的提纯 3

2.2.1 各方案介绍 3

2.2.2 最终方案选择 4

2.3 浓缩 4

2.3.1 各方案介绍 4

2.3.2 最终方案选择 5

2.4 浓缩结晶 5

2.4.1 各方案介绍 5

2.4.2最终方案选择 5

2.5 粗品脱色 5

2.6 干燥 6

2.6.1 各方按介绍 6

2.6.2 最终方案选择 6

2.7 工艺流程小结 6

第三章 分离工艺详述 7

3.1各步工艺详细叙述 7

3.1.1微滤工艺详细叙述 7

3.1.2离子交换工艺详细叙述 8

3.1.3膜浓缩工艺详细叙述 9

3.1.4粗结晶工艺详细叙述 9

3.1.5溶解脱色工艺详细叙述 9

3.1.6精浓缩结晶工艺详细叙述 9

3.1.7干燥工艺详细叙述 9

3.2最终工艺流程图 10

3.3原材料即说明 11

3.3.1NaOH溶液 12

3.3.2氨水 12

3.3.3稀盐酸 12

3.3.4烧碱 12

3.3.5活性炭 12

3.3.6浓硫酸 12

第四章 物料衡算和能量衡算 13

4.1 物料衡算 14

4.1.1 年产500吨L-苏氨酸后提取工段各步骤的物料衡算 14

4.1.2微滤阶段的物料衡算 15

4.1.3离子交换阶段的物料衡算 16

4.1.4膜浓缩阶段的物料衡算 19

4.1.5粗结晶阶段的物料衡算 20

4.1.6过滤阶段的物料衡算 21

4.1.7粗品溶解脱色阶段的物料衡算 21

4.1.8精浓缩结晶阶段的物料衡算 21

4.1.9干燥阶段的物料衡算 23

4.2 能量衡算 23

4.2.1粗结晶阶段的能量衡算 23

4.2.2脱色阶段的能量衡算 24

4.2.3精浓缩结晶阶段的能量衡算 25

4.2.4干燥阶段的能量衡算 25

第五章 主要设备的选型 26

5.1微滤膜设备的选型计算 27

5.2离子交换柱的选型计算 27

5.3膜浓缩设备的选型计算 28

5.4粗结晶设备的选型计算 28

5.4.1结晶釜的选型计算 28

5.4.2结晶器加热器的选型计算 29

5.4.3结晶器最终选型说明计算 29

5.5离心机的选型计算 30

5.6脱色罐的选型计算 30

5.7精浓缩结晶阶段的选型计算 31

5.8干燥工段沸腾干燥器选型 31

第六章 后提取工段的布置设计 31

6.1后提取工段的厂房布置 32

6.1.1厂房的整体布置 32

6.1.2厂房的平面布置 32

6.2后提取工段设备的布置 32

6.2.1罐体的布置 32

6.2.2换热器的布置 32

6.2.3泵的布置 33

6.2.4离心机的布置 33

展望 33

参考文献 34

致谢 35

附录 36

第一章 设计概述

1.1 项目名称

年产500吨L-苏氨酸后提取工段设计

1.2 产品方案

1.2.1 产品标准

化学名称：L-苏氨酸

英文名称：L-Threonine

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