年产5000吨山梨醇生产工艺概要.docVIP

《食品工程原理》课程设计 题目：年产5000吨山梨醇生产工艺 —离子交换选型及论证 学院：农业工程与食品科学学院 专业：食品科学与工程专业 学生姓名： 指导教师： 课程设计时间：2011年1月4号——2011年1月14号  摘要 介绍了年产5000吨山梨醇的生产工艺流程、各步的操作要点、物料衡算、山梨醇在生产生活中的应用，离子交换处理的选型等。 关键词：山梨醇 生产工艺 设计  目录 摘要………………………………………………………… 目录………………………………………………………… 第一章 前言 ………………………………………………1 1.1 概述……………………………………………………1 1.2性质 ……………………………………………………1 1.3主要用途 ………………………………………………1 第二章 工艺流程 …………………………………………3 2.1 工艺流程论证及选则…………………………………3 2.1.1 氢化法生产技术……………………………………3 2.1.2 电解法生产技术……………………………………3 2.1.3 发酵法生产技术……………………………………3 2.2 工艺说明 ………………………………………………4 2.2.1 原料处理………………………………………………4 2.2.2 加氢 ………………………………………………4 2.2.3 加氢液的精致与浓缩…………………………………5 第三章 物料衡算………………………………………………6 第四章 离子交换设备选型……………………………………7 4.1 离子交换树脂分类………………………………………8 4.2 设备选型………………………………………………8 结束语………………………………………………………9 参考文献 …………………………………………………10 致谢………………………………………………………11  第一章 前言 1.1 概述 山梨醇是和甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇等相同的可食用糖醇，在自然界广泛存在于水果，如苹果、梨、樱桃 、乌梅中，在烟草和海海藻中也含有少量山梨醇。由于食用糖醇在自然界的原料中含量太低，所以商品山梨醇是用较纯的结晶葡萄糖氢化制得。山梨醇和其他糖醇比较，具有原料充足、工艺简单、成本低廉、用途广泛的特点。山梨醇工业的发展，是因为合成维生素C的需要，，， 第二章 工艺流程 2.1 工艺流程论证及选择 山梨醇的产品规格主要有50%山梨醇液、 70%山梨 醇液和结晶山梨醇等。山梨醇的生产包括氢化法、 电化学法和发酵法。其中， 氢化法是目前最常用的生产方法， 以蔗糖、 淀粉、 葡萄糖等为原料通过氢化反应得到。电化学法和生物发酵法都是以葡萄糖和果糖为原料，前者通过电解还原原料制备山梨醇， 后者则通过微生物的酶作用将葡萄糖和果糖转化为山梨醇。 2.1.1山梨醇的氢化法生产技术 氢化法生产山梨醇主要有葡萄糖催化加氢法和淀粉糖化直接加氢法， 也有用蔗糖为原料进行生产的， 但需首先水解成葡萄糖。在淀粉生产山梨醇时， 首先要经酶法或酸法将其转变成葡萄糖， 然后进行生产。 氢化包括间歇式和连续式2种， 工业上目前较多采用高压柱形反应器的连续式氢化新技术。将葡萄糖溶液通过高压泵连续注入装有固体块状催化剂的柱式反应器中， 反应一段时间后排出即为山梨醇。催化器在反应器中处于静状态， 没有搅拌和冲击的影响， 而葡萄糖溶液和氢气连续不断的通过催化剂的表面， 使氢化反应均匀完全。连续氢化所得的山梨醇溶液经过离子交换树脂精制通过升膜式或降膜式蒸发器脱水浓缩即可得液体山梨醇成品， 进一步结晶即为结晶状山梨醇。 2.1.2 山梨醇的电化学法生产技术 电化学法制备山梨醇， 是通过电解法在阴极上将葡萄糖或果糖还原为山梨醇。与催化加氢法相比， 电化学法具有工艺流程短、 安全性高、 产物易分离提纯、 生产过程中废物排放少等优点。但由于转化率低 （约70%） ，且每次电解只能在一个电极上合成一种产品， 导致成本较高， 因此电化学法生产山梨醇至今仍未实现工业化。直到20世纪80年代中叶， Park和Pintauro等提出了成对电氧化和还原工艺， 即在同一个电解槽内同时合成葡萄糖酸盐和山梨醇， 使得电化学法制备山梨醇的技术有了巨大的进步， 相信工业化生产指日可待。 成对电氧化和还原工艺以葡萄糖为原料， 以NaBr为催化剂， 加入辅