ВВЕДЕНИЕ 7
ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 10
1.1 Физико-химические свойства аскорбиновой кислоты 10
1.2 Промышленное значение аскорбиновой кислоты 12
1.3 Синтез аскорбиновой кислоты 14
ГЛАВА 2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 16
ГЛАВА 3 ИНЖЕНЕРНЫЙ РАЗДЕЛ 18
3.1 Процессуальная схема производства аскорбиновой кислоты 18
3.2 Технологическая схема производства аскорбиновой кислоты 20
3.3 Описание оборудования для производства аскорбиновой кислоты 23
3.4 Расчет основного сырья 35
3.5 Проектирование аппарата с рубашкой 37
3.6 Тепловой расчет для аппарата с рубашкой 41
ГЛАВА 4 АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА 43
4.1 Анализ технологического процесса как объекта автоматизации... 45
4.2 Функциональные требования к системе автоматизации 47
4.3 Разработка функциональной схемы автоматизации (ФСА) 52
ГЛАВА 5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 54
5.1 Условия труда 54
5.2 Потенциальные опасности и вредности технологического процесса... 55
5.3 Безопасность производственного оборудования и
технологических процессов 56
5.4 Техника безопасности на производстве 58
5.5 Оказание первой медицинской помощи 60
ГЛАВА 6 ЭКОЛОГИЯ 63
6.1 Характеристика выбросов 63
6.2 Воздействие выбросов в окружающую среду 64
6.3 Предотвращение загрязнения окружающей среды 70
ГЛАВА 7 СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ ПРЕДПРИЯТИЯ ПО
ПРОИЗВОДСТВУ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ 73
7.1 Характеристика города, в котором расположено предприятие 73
7.2 Построение розы ветров 75
7.3 Построение генерального плана 77
ГЛАВА 8 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 81
8.1 Расчет технико-экономических показателей
8.2 Расчет капитальных затрат 88
8.3 Технико-экономические показатели проекта 90
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 92
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 93
ПРИЛОЖЕНИЯ
Витамины выполняют каталитическую функцию в составе активных центров разнообразных ферментов, а также могут участвовать в гуморальной регуляции в качестве экзогенных прогормонов и гормонов. Несмотря на исключительную важность витаминов в обмене веществ, они не являются ни источником энергии для организма (не обладают калорийностью), ни структурными компонентами тканей.
Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организме наступают характерные и опасные патологические изменения.
Большинство витаминов не синтезируются в организме человека, поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок. Исключения составляют витамин D, который образуется в коже человека под действием ультрафиолетового света; витамин А, который может синтезироваться из предшественников.
С нарушением поступления витаминов в организм связаны 3 принципиальных патологических состояния: отсутствие витамина - авитаминоз, недостаток витамина - гиповитаминоз, и избыток витамина - гипервитаминоз.
Витамины делят на жирорастворимые - А, D, Е, K, и водорастворимые - С и витамины группы B. Жирорастворимые витамины накапливаются в организме, причём местом их накопления являются жировая ткань и печень. Водорастворимые витамины в существенных количествах не запасаются и при избытке выводятся с водой [16].
Витамин С был открыт в 1927 г ученым Сент-Дьери, выделившим из красного перца, апельсинового и капустного сока кристаллическое вещество с сильными восстанавливающими свойствами. Он назвал его гексуроновой кислотой. А когда в 1932 г были доказаны его противоцинговые свойства, он был назван аскорбиновой кислотой («против скорбута»: «скорбут» в переводе с латыни - цинга).
Аскорбиновая кислота принимает активное участие в окислительно-восстановительных процессах в организме и входит в состав ряда сложных ферментов, обуславливающих процессы клеточного дыхания. Витамин С участвует в процессах углеводного и белкового обмена; повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям; регулирует холестериновый обмен; участвует в нормальном функционировании желудка, кишечника и поджелудочной железы; совместно с витамином Р обеспечивает нормальную эластичность стенок кровеносных капилляров; стимулирует образование протромбина; обезвреживает действие ряда лекарственных веществ (мышьяковая группа) и промышленных ядов (свинец). Аскорбиновая кислота применяется при лечении цинги и является единственным средством, излечивающим её. Кроме того, аскорбиновую кислоту с успехом используют при инфекционных заболеваниях, крупозной пневмонии, ревматизме, туберкулезе, дифтерии, поражении сердечной мышцы, ахилии, язвенной болезни, при гепатитах и циррозах печени, базедовой и бронзовой болезнях, при полиомиелите, шоковом состоянии и ряде других болезней.
Витамин С улучшает способность организма усваивать кальций и железо, выводить токсичные медь, свинец и ртуть.
Важно, что в присутствии адекватного количества витамина С значительно увеличивается устойчивость витаминов В1, В2, A, E, пантотеновой и фолиевой кислот. Витамин С предохраняет холестерин липопротеидов низкой плотности от окисления и, соответственно, стенки сосудов от отложения окисленных форм холестерина.
Способность успешно справляться с эмоциональным и физическим бременем стресса в большей степени зависит от витамина С, чем от какого- либо другого витамина. Надпочечники, которые выделяют гормоны, необходимые, чтобы действовать в стрессовых ситуациях, содержат больше аскорбата, чем любая другая часть тела. Витамин С помогает выработке этих стрессовых гормонов и защищает организм от токсинов, образующихся в процессе их метаболизма.
Влияние витамина С на организм очень разностороннее и весьма разнообразное. Он необходим для образования коллагена и соединительной ткани: скрепляет сосуды, костную ткань, кожу, сухожилия, зубы. Витамин С влияет на обмен многих веществ. С помощью аскорбиновой кислоты организм легко справляется со многими токсинами и ядами: соединяясь с витамином С, ядовитые вещества обезвреживаются и выводятся с мочой.
Суточная потребность до 30 мг (дети до 3-х лет) до 120 мг (кормление грудью). Большое количество вызывает расстройство кишечника и плохо влияет на почки. Содержится в овощах и фруктах, больше всего - в болгарском перце, черной смородине, шиповнике, облепихе, листовой зелени, свежей капусте, цитрусовых.
Целью дипломного проекта является анализ и подбор технологии производства аскорбиновой кислоты; подбор и расчет оборудования.
Задачей дипломного проекта является:
- какую роль играет аскорбиновая кислота в организме;
- автоматизация производства;
- определение условия труда.
В проекте рассмотрены технологические схемы получения аскорбиновой кислоты, сделан расчет сырья и основного оборудования, автоматизирован участок технологического процесса, рассмотрены потенциальные вредности и опасности в процессе работы оборудования, охарактеризован вред выбросов в окружающую среду, разработан генеральный план и сделан расчет технико-экономических показателей проекта.
1. Айсичек, Х. Сравнение результатов АТФ-биолюминисценции и традиционных методов гигиенической уборки для определения чистоты поверхностей на больничной кухне / Х. Айсичек, У. Огуз, К. Карчи. - СПб: Книга, 2006. -206 с.
2. Акинин, Н.И. Промышленная экология: принципы, подходы, технические решения / Н.И. Акинин. - М.: Техноиздат, 2002. - 300 с.
3. Бактериальное загрязнение стетоскопов больничных терапевтов / Л. Бернард, А. Керевер, Д Дуранд, Дж. Гоно. - М.: Просвещение, 1999. - 628 с.
4. Благовещенская, М.М. Информационные технологии систем управления технологическими процессами. Учеб. Для вузов / М.М. Благовещенская, Л.А. Злобин. - М.: Высшая школа, 2005. - 768 с.
5. Березовский, В.М. Химия витаминов / В.М. Березовский. - М.: Просвещение, 2009. - 251 с.
6. Бижанов, Ф.Б. Гидрирование глюкозы на скелетно-никелевых катализаторах / Ф.Б. Бижанов, ДВ. Сокольский, ИЯ. Малкина. - СПб.: Книга, 2009. - 155 с.
7. Борисоглебский, С.Д. Метод получения пищевого кристаллического сорбита из D-глюкозы / С.Д. Борисоглебский. - СПб.: Книга, 2001. - 198 с.
8. Букин, В.Н. Витамины / В.Н. Букин. - М.: Пищепромиздат, 2012. - 472 с.
9. Виестур, У.Э. Системы ферментации / У.Э. Виестур, А.М. Кузнецов, В.В. Савенков. - Рига: Зинатне, 2012. - 174 с.
10. ГОСТ Р ИСО 9004-2010 «Менеджмент для достижения устойчивого успеха организации».
11. ГОСТ Р 52249-2009 «Правила производства и контроля качества лекарственных средств».
12. ГОСТ Р 40.003-2008 «Порядок сертификации систем менеджмента качества на соответствие ГОСТ Р ИСО 9001-2008 (ИСО 9001:2008)».
13. ГОСТ Р ИСО 9001-2008 «Системы менеджмента качества. Требования».
14. Гессен, А.А. Аскорбиновая кислота и ее практическое применение / А.А. Гессен. - Л.: Медицина, 2013. - 129 с.
15. Григорьева, Т.М. Характеристика фагов / Т.М. Григорьева // Микробиологические исследования. - № 5. - Т.11. - №1. - С. 13-14.
16. Девятин, В.А. Витамины / В.А. Девятин. - М: Пищепромиздат, 2008. - 147 с.
17. Девятин, В.А. Фармация / В.А. Девятин. - М.: Просвещение, 2008. - 110 с.
18. Ждан-Пушкин, С.М. Динамика размножения A.Suboxydans и окисление / С.М. Ждан-Пушкин. - СПб.: Книга, 2003. - 241 с.
19. Исследование внешних условий эпидемии митицилин-резистентного золотистого стафилококка в ожоговом отделении / В.А. Рутала, Е.Б. Катц, Р.Дж. Шерерц, Ф.А. Сарубби. - М.: Просвещение, 1983. - 688 с.
20. Каплан, Л.З. Инженерная подготовка территорий строительства / Л.З. Каплан. - М.: Книга, 2013. - 160 с.
21. Касаткина, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткина. - М.: Просвещение, 2008. - 240 с.
22. Коган, М.И. Биохимическое окисление D-сорбита в L-сорбозу в ферментаторе непрерывного действия / М.И. Коган, М.С. Белякова, Г.И. Савостьянов. - М.: Пищепромиздат, 1961. - 450 с.
23. Креслинг, М.Е. Окисление сорбита при помощи микроорганизмов / М.Е. Креслинг. - М.: Просвещение, 1937. - 901 с.
24. Митюшева, Н.М. О газообмене уксуснокислых бактерий при окислении сорбита в сорбозу / Н.М. Митюшева. - М.: Просвещение, 2010. - 103 с.
25. Михлин, Э.Д. Влияние условий аэрации на развитие уксуснокислых микроорганизмов / ЭД. Михлин, М.Г. Голышева, В.А. Кеппен. - М.: Пищепромиздат, 2011. - 112 с.
26. Михлин, Э.Д. Окисление сорбита в сорбозу / Э.Д. Михлин, М.Г. Голышева. - СПб.: Книга, 2009. - 102 с.
27. Нищука, В.С. Проектирование застраиваемых территорий / В.С. Нищука. - СПб.: Книга, 2011. - 116 с.
28. Пат. 583132 Росийская Федерация, МПК C 07 D 30 7/62. Способ очистки аскорбиновой кислоты / Богданов В.М., Зедлей И.И., Тхоревская З.Г.; заявитель и патентообладатель «Белогородский витаминный комбинат». - № 2350851/11; заявл. 28.04.2011; опубл. 05.12.2012.
29. Пат. 1428198 Российская Федерация, МПК C 07 D 30 7/62. Паровая циркуляция и регенерация системы / Минору Х., Синдзи Т.; заявитель и патентообладатель «ТАКЕДА КЕМИКАЛ ИНДАСТРИЗ ЛТД (ФИРМА)». - № 3884104/10; заявл. 19.04.2010; опубл. 30.09.2013.
30. Пат. 2001913 Росиийская Федерация, МПК C 07 D 30 7/62. Три атома кислорода / Табер А.М., Мелентьева Т.А., Доррер Е.М.; заявитель и патентообладатель Табер А.М.. - №5022261/13; заявл. 28.12.2013; опубл. 30.10.2014.
31. Пат. 2080649 Российская Федерация, МПК G 05 D 27. Управление или регулирование величин / Чепчуров Я.И., Кирсанов А.Т., Стальнов П.И.; заявитель и пантентообладатель ОАО "Белгородвитамины". - № 1060604/12; заявл. 15.02.2013; опубл. 15.01.2015.
32. Пэйдж, К. Оказание первой медицинской помощи на производстве / К. Пейдж, М. Уилсон, И. Паркин. - М.: Медицина, 2009. - С.3819-3931.
33. Слободин, Я.М. Растворимость аскорбиновой кислоты и промежуточных продуктов ее синтеза / Я.М. Слободин, А.К. Басова, Е.Э. Гельмс. - М.: Просвещение, 2006. - 171 с.
34. Струков, И.Г. Енолизация диацетон-2-кето-Е-гулоновой кислоты в среде дихлорэтана / И.Г. Струков, НА Копылова. - М.: Пищепромиздат, 2013. -260 с.
35. Тимонин, А.С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранительного оборудования / А.С. Тимонин. - Калуга: Издательство Н.Бочкаревой, 2002. - 1030 с.
36. Шевцова, Т. Г. Выполнение раздела дипломного проекта по автоматизации: учебное пособие / Т. Г. Шевцова. - Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет), 2007. - 23 с.
37. Шевцова, Т.Г. Системы управления технологическими процессами и ин-
формационные технологии: учебное пособие / Т.Г. Шевцова. - Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет), 2014. - 82 с.
38. Шмидт, А.А. аскорбиновая кислота, ее природа и значение в животном организме / А.А. Шмидт. - Л.: Пищепромиздат, 2011. - 134 с.
39. Шнайдман, Л.О. Непрерывный процесс ацетонирования L-сорбозы / Л.О. Шнайдман, И.М. Хохлов. - М.: ГОСИНТИ, 2010. - 50 с.
40. Шнайдман, Л.О. механизме реакции ацетонирования L-сорбозы / Л.О. Шнайдман. - М.: Пищевромиздат, 2010. - 210 с.
41. Шнайдман, Л.О. О стойкости водных растворов L-сорбозы к нагреванию / Л.О. Шнайдман. - М.: Пищепромиздат, 2010. - 50 с.
42. Шнайдман, Л.О. Производство витаминов / Л.О. Шнайдман. - М.: Пишепромиздат, 2011. - 219 с.
43. Шушарин, М.И. Роза ветров / М.И. Шушарин. - М.: Книга, 2008. - 67 с.
44. Энгельгардт, В.А. О ферментативном окислении аскорбиновой кислоты / В.А. Энгельгардт, В.Н. Букин. - СПб.: Книга, 2009. - 269 с.
45. Якубенок, Э.Ф. Влияние способа приготовления на свойства скелетного никелевого катализатора / Э.Ф. Якубенок, Ю.А. Подвязкин, И.И. Юкельсон. - М.: Пищепромиздат, 2009. - 231 с.