论文总字数：18554字

摘 要

在22种蛋白质氨基酸中，L-精氨酸是动物体和人体内的半必需氨基酸，在生物体尿素循环过程中，起十分重要的作用。目前，在医药化工行业上具有广泛的用途，因此，L-精氨酸的工业化生产具有重大的现实意义。

本文主要任务是设计具有实用价值价值的L-精氨酸分离工段车间。首先，对L-精氨酸分离提取工段的每个步骤进行工艺比较，选择最适合本设计的工艺，优化工艺路线；其次，对发酵液进行微滤膜过滤操作，离子柱离子交换，浓缩冷却结晶和干燥，将L-精氨酸分离出来，从而获得所需产品；再对上述步骤进行生产原料的消耗和水电气用量的计算，通过得到的数据，对每个工艺阶段的主要设备进行选型，制作设备一览表；最后，根据所选设备以及设备各项参数，绘制带控制点的工艺流程图，平面布置图和设备立面图。

关键词：L-精氨酸 微滤 离子交换 浓缩结晶 干燥

Process design of extracting L-arg with a capacityof 200 tons peryear

Abstract

Among 22 kinds of protein amino acid, L-arginine is the essential amino-acid in the animals and human bodies, which plays an important role in the cycle process of living body urine. At present, it has wide purposes in medical and chemical industry. Therefore, the industrial production of L-arginine has significant practical significance.

The main task of the paper is designing the workshop section of L-arginine with practical value. Firstly, compare each step of separating L-arginine and select the most proper process, optimize the process line; secondly, filter the fermentation liquor, conduct ion exchange, concentrated cooling crystallization and drying on ion column, and separate L-arginine to obtain the required products. Calculate the consumption of raw materials and water, power and gas amount. Select the main equipment in each process stage through the data and make the list of equipment. Finally, according to the selected equipment and all parameters, draw the process chart, plane arrangement and equipment elevation with control points.

Key Words:L- arginine,microfiltration,ion exchange，crystallization

目录

摘 要 I

Abstract III

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 分离工段方案比较 3

2.1 L-精氨酸发酵液菌体分离 3

2.1.1 各方案介绍 3

2.1.2 结论 3

2.2 L-精氨酸发酵液可溶性杂质去除 3

2.2.1 各方案介绍 3

2.2.2 结论 4

2.3 L-精氨酸发酵液脱色 4

2.3.1 各方案介绍 4

2.3.2 结论 5

2.4 L-精氨酸发酵液浓缩 5

2.4.1 各方案介绍 5

2.4.2 结论 6

2.5 L-精氨酸结晶 6

2.5.1 各方案介绍 6

2.5.2 结论 7

2.6 L-精氨酸晶体干燥 7

2.6.1 各方案介绍 7

2.6.2 结论 7

2.7 工艺流程小结 8

第三章 L-精氨酸分离提取工艺流程 9

3.1 原材料的规格说明 9

3.2 200吨/年L-精氨酸分离工段工艺流程简述 9

3.2.1 微滤 9

3.2.2 离子交换 10

3.2.3 洗脱液脱色 11

3.2.4 L-精氨酸发酵液浓缩结晶 11

3.2.5 离心分离 11

3.2.6 干燥与包装 11

第四章 物料衡算和能量衡算 12

4.1 物料衡算 12

4.1.1 年产200吨L-精氨酸分离提取工段各步骤的物料衡算 12

4.1.2 微滤段的物料衡算 12

4.1.3 离子交换工段的物料衡算 13

4.1.4 浓缩结晶工段的物料衡算 15

4.1.5 干燥 16

4.2 能量衡算 17

4.2.1 微滤工段的能量衡算 17

4.2.2 浓缩工段的能量衡算 17

4.2.3 冷却结晶工段计算 19

4.2.4 干燥工段的物料衡算 20

第五章 主要设备的选型 21

5.1 微滤膜设备的选型计算 21

5.2 离子交换柱的选型计算 21

5.3 浓缩结晶工段双效浓缩器的选型计算 21

5.4 结晶工段冷却器和等电点冷却结晶釜的选型计算 22

5.6 离心机的选型计算 23

5.7 干燥工段沸腾干燥器选型 23

第六章 分离提取工段的布置设计 24

6.1 分离提取工段的厂房布置 24

6.1.1 生产厂房的整体布置 24

6.1.2 分离提取工段厂房的平面布置 24

6.2 分离提取工段设备的布置 24

6.2.1 罐体的布置 24

6.2.2 换热器的布置 24

6.2.3 泵的布置 25

6.2.4 离心机的布置 25

展望 26

参考文献 27

致谢 28

附图一：物料衡算图 29

附图二：能量衡算图 30

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