Получение лимонной кислоты

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Марта 2013 в 19:45, курсовая работа

Краткое описание

Лимонная кислота является основным подкислителем. Ее доля составляет около 75% объема всех производимых подкислителей. Особенно широко она используется в производстве безалкогольных напитков, которым придает фруктовые и ягодные запахи и вкус.
Расширяется сфера применения лимонной кислоты в технических целях — в химической, текстильной, кожевенной, металлургической и других отраслях промышленности. Спрос на лимонную кислоту непрерывно растет, но в бывших социалистических странах он удовлетворяется крайне слабо, поэтому в настоящее время организуются новые производственные мощности по выпуску этого ценного продукта.

Скачать в ZIP архиве (107.62 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Вложенные файлы: 1 файл

курсовая.doc

— 440.50 Кб (Скачать файл)

 

 

 

 

 

 

 


4.3. Переработка и обезвреживание отходов

 

ОБВ – Обезвреживаемые  воздушные отходы.

 

  1. Отходы из ферментера или посевного аппарата: выбросы загрязнены клетками м/о ,пылью белковых и др. продуктов микробного синтеза .

    Основной мерой  предотвращения загрязнения атмосферы  является герметизация оборудования. Обезвреживание отработанного воздуха осуществляется с помощью специальных фильтров для биологической очистки отработавшего воздуха .

  1. Отходы с аспирационных установок:
  • на всех стадиях транспортировки компонентов питательной среды: выбросы загрязнены пылью питательных солей и сырья ;

      Для  очистки используются скрубберы Вентури или адсорберы. Загрязненный воздух подают в мокрый скруббер, откуда воздух выходит чистый, а вода с частицами пыли вновь разбрызгивается в скруббере, и так несколько раз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ПРОДУКТОВЫЙ РАСЧЕТ И СОСТАВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА ПОЛУЧЕНИЯ ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ

 

  1. Количество ферментационной среды с учетом потерь (20%) за счет уноса среды с отходящими от ферментера газами.

Количество  готовой культуральной жидкости (к. ж.) – (G) составит – 25 м3.

Количество приготовленной питательной среды составит:

G1 = G х 1,2 = 25 x 1,2 = 30 м3

2. Количество посевного материала для засева ферментационной среды (посевная доза – 5% по отношению к G1)

G2 = G1 х 0,05 = 30 х 0,05 = 1.5 м3

Потери при выращивании  посевного материала – 10%.

Количество готового посевного материала составит:

G3 = G2 х 0,9 = 1.5 х 0,9 = 1.35 м3.

2.1. Количество среды,  поступившей в ферментер (среда  для ферментации  + посевной материал):

G4 = G3 + G1 = 1.35 + 30 = 31.35 м3  

3.     Количество культуральной жидкости (к. ж.), полученной после ферментации и поступившей на стадии обработки (выход с учетом уноса с отходящими газами – 80%):

 

Во время ферментации  применяется 2 подкормки 25%-ным раствором  мелассы:

1 подкормка : 1.79 м3 25%-ного раствора мелассы (через сутки)

2 подкормка : 1.94 м3 25%-ного раствора мелассы (через 2 суток)

 

G5 = (G4 +1.79+1.94) х 0,8 = (31.35+1.79+1.94) х 0,8 = 28 м3 .

 

    1.  Потери к.ж. с отходящими газами (20%):

G6 = (G4 + 1.79+1.94)х 0,2 = 35.08 х 0,2 = 7 м3 .

 

    1.  Содержание лимонной кислоты в культуральной жидкости:

                А1= 7 кг/м3

 

    1.  Общее содержание лимонной кислоты в культуральной жидкости:


А2 = А1 х G5= 7 х 28 = 196 кг

 

    1.  Количество абсолютно сухих веществ культуральной жидкости:

                G7 = G5 х 20,9 кг/м3 = 28 х 20,9 = 585.2 кг

 

 

 

 


  1. Фильтрация культуральной жидкости

 

4.1. Количество полученного  фильтрата с учетом 1% потерь на  фильтрации:

G8 = G5 х 0,99 = 28 х 0,99 = 27.72 м3.

 

4.2 Общее содержание  лимонной кислоты в фильтрате:

      А3 = G8 x A1 = 27.72 х 7 = 194.04 кг

Потери составят: а = А2-А3 = 196 – 194.04 = 1.96 кг

 

4.3 Содержание абсолютно  сухих веществ в фильтрате:

       G9 = G8 x 18,4= 27.72 х 18.4 = 510 кг

 

4.4 Количество абсолютно  сухого осадка, отделённого при  фильтрации:

        G10 = G7 – G9 = 585.2 – 510 = 75.2 кг

      При  влажности осадка 75%, его количество  составит:

        G11 = G10/0.25 = 75.2/0.25 = 300.8 кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПОЛУЧЕНИЯ  БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ

(расчет на 5 м3 культуральной жидкости)

 

Израсходовано

Получено

Выход продукта, %

Наименование сырья  и полупродуктов

Количест-во,м3

Содрержание а.с.в., кг

Содержание лимонной кислоты, кг/м3

Общее содержание лимонной кислоты, кг

Наименование конечного продукта, отходов и потерь

Количество, м3

Содержание лимонной кислоты, кг/м3

Общее содержание лимонной кислоты, кг

Содержание а.с.в., кг

на стадии

к исход.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Стадия ТП- Выращивание  продуцента в ферментере

- Питательная ферментационная среда

- посевной материал

30

 

 

1,35

342

 

 

15,39

  

-

культуральная жидкость

 

потери с уносом

28

 

 

7

7

196

585,2

 

 

146,3

    

ИТОГО                         31,35         357,4                                                                                                                                                             

Стадия ТП- Фильтрация культуральной жидкости

Культуральная жидкость

28

585,2

7

196

Фильтрат к.ж.

 

Биомасса (W=85%)

27,72

 

300,8 кг

7

 

194,04

 

1,96

 

510

 

75,2

 

 

Вода для промыва осадка

        

 

Потери от инактивации и механические

 

  

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

6. Контроль  производства и управление технологическим  процессом

                                                                                                                                                                      


Перечень важнейших контрольных точек производства.


Наименова-

ние стадий, места отбора

проб

Наименова-ние

объектов

контроля

Контролируемый

параметр

Регламен-

тируемый

норматив

Методы и

средства

контроля

 

 

Режим

работы

 

 

Доку-мент

регист-рации

 

 

 

 

ВР 2.1.

Прием и

ранение

сырья

1.Меласса

2.NH4Cl

3. ZnSO4

4.KH2PO4

5. K4[Fe(CN6)]

Конц. сахаров

Конц.

Конц.

Конц.

 

Конц.

 

 

25%

1%

1%

1%

 

10%

пробы от каждой партии

рефракто-метр

химические пробы от каждой цистерны

 

±1%

 

 

 

 

 

±0,5%

±0,5%

±0,5%

 

 

 

                    

   Лабораторный журнал

ВР 2.2.

Биологичес-кая проверка сырья

 

1.Меласса

2.NH4Cl

3. ZnSO4

4.KH2PO4

5. K4[Fe(CN6)]

 

 

 

1.Количество (КМАФАнМ),  КОЕ/г,

не более

2.Патогенные м/о

3.БГКП (колиформы) в 0,1г.

4..E.coli, в 25г. продукта

5.Споры грибов в 1г.

6..Наличие клеток продуцента в 1г.

7.Содержание токсичных элементов мг/кг

- Свинец

- Мышьяк

 

1·104

 

н/д

н/д

 

 

н/д

н/д

 

 

 

10

3

 

 Микробио-логичекий

 

 

 

 

 

 

 

 химический

  

 

Лабораторный журнал

ВР 3.1.

Стерилизац. пеногасите-ля

 

стерилизатор

пеногасителя

 

    Давление, время

 

0,3 МПа

30 мин

манометр

часы

кажд.операц

±0,03

МПа

±5мин

цеховой

журнал

ВР 4.1.

Мойка и стерилизац. основного оборудова-ния

 

1.Посевной 

    аппарат

2.Ферментер

 

давление

время

 

120 кПа

1,5 ч

 

Манометр

Часы, каждую операцию

 

±20кПа

цеховой

журнал

 

ТП 2.2

Приготовле-ние ПС

 

компоненты ПС

 

масса

 

  

 

весовой

  

лаб.

журнал

ТП 1.

Выращи-

вания

посевного

материала в

лаборатории

качалка

 

 

 

посевная

культура

1.число оборотов

2.температура

3.длительность

 

проверка

чистоты

культуры

180

300

48 часа

 

отсут.

постор.

микрофл.

однород-ность колоний с

исх.культурой

 

термометр

часы

 

посев на

ч.Петри

±20

30±20

48±1ч

 

то же

 

Лабораторный журнал




 

ТП 3.1. Стерилиза-ция ПС

 Посевной

 аппарат

 

стерильная

питатель

ная среда

Давление пара

Время стерилиз.

 

температура охл. ПС

pH

 

общие сахара

0,2 МПа

2 часа

 

300

pH=7,0

 

2,8%

 

манометр

часы

 

термометр

потенцио-метр

химический

кажд.операцию

±0,05

±0,15 ч

 

30±20

± 0,4

 

±0,3

цеховой

журнал

ТП 4.1.

Стерилиза-

ции ПС

УНС

 

 

 

 

стерильная

питательная среда

Давление в нагревателе

Время стерилизации

 

 

 t охлажд. ПС

стерильность

pH

 

общие сахара

0,5 – 3атм

 

2 часа

 

 

300

 

рH=7

 

1,0%

манометр

 

часы

 

 

термометр

 

потенцио-метр

химический

кажд.операцию

±0,05 МПа

±0,15 ч

 

 

30±20

 

±0,2

 

±0,3

 

Цеховой журнал


 

 

 

ТП 5.

Основная

фермента-ции

1.ферментер

 

 

 

 

 

 

 

 

2.культ.

жидкость

 

 

1.давление

2.температура

3.расход в-ха

4.длит.работы

5.мешалка

7.длительность

 

1.отсутствие

инфекции

 

 

 

 

 

 

 

 

2. потребление источников углерода

 

40 кПа

300С

340м3/ч

постоянно

 

168 ч

 

отсут.

постор.

микрофл.,

однород-ность

колоний с

исх.куль-турой

манометр

термометр

ротаметр

 

 

часы

 

посев на

ч.Петри

 

 

 

 

 

 

 

 

40 +3кПа

300+20

40м3/м3

постоянно

 

7,0+0,2

72 ч+1

отсут.постор.

микрофл.,

однородность

колоний с

исх.культурой 

 

Цеховой журнал




 

 

 

 

Переработка и  обезвреживание отходов производства.


Характеристика отходов  производства.

 

Наименование отходов

Наименова-

ние источ-

ников выде

ления

Периодичность выброса

Кол-во отходов

Нормативные

Требования

к выбросу

Примечания

1

2

3

4

5

6

Выбросы в атмосферу

Отработанный воздух

Посевные аппараты

Непрерыв

74,9 м3/ч

Среднесуточное 

ПДК=0,001  мг/м3

Очищается с помощью фильтров для биологич. очистки воздуха

Отработанный воздух

Ферментер

Непрерыв

1284 м3/ч

Среднесуточное 

ПДК=0,001  мг/м3

Очищается с помощью фильтров для биологич. очистки воздуха

Вентиляцион-ные выбросы

 Цех

Непре-рывно

  

Среднесуточное 

ПДК=1мг/м3

Очищается с помощью скрубберов Вентури

Сточные воды

Промывные

воды от мойки

помещения и

оборудования и прочие пром. стоки

Основное и 

вспомогат.

технолог.

оборудование

Непрерывно

     

 

385 м3/сут

ХПК до 600 мг /л

БПКП=410 мг /л

pH =7,0

Nаммонийный30мг/л

N нитратов 33 мг /л

Фосфор 1,3 мг /л

Подвергаются первичной механ. очистке, вторич. очистке в биоокислителях

 Дефектный посевной материал и дефектная КЖ

 

Ферментер

Периодически

 

 

0,000045

м3/кг

продукта

ХПК до 600 мг /л

БПКП=410 мг /л

pH =7,0

Nаммонийный30мг/л

N нитратов 33 мг /л

Фосфор 1,3 мг /л

Подвергаются термич. обработке, разбавл. в сборнике - усреднителе водой в 8–10 раз и на очистные сооружения.

Информация о работе Получение лимонной кислоты