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1、目录摘要1Abstract2第1章甜味剂概述31.1性质31.1.1糖精钠的物理性质31.1.2 糖精钠的化学性质31.1.3 糖精钠的检测41.1.4 糖精钠的安全性41.1.5致病性51.2发展简史及安全调查演变51.2.1发展简史51.2.2调查演变61.3糖精钠的用途9 1.3.1糖精钠在食品中的应用91.3.2糖精钠在饲料中的应用91.3.3糖精钠在其它工业中的应用10第2章糖精钠工艺生产设计112.1设计依据与设计原则122.2基础资料122.2.1基础性能122.3 工艺参数设计132.4 生产方法和工艺流程设计132.5 技术特点15第3章物料衡算163.1重氮反应釜的物料衡算
2、173.2置换釜的物料衡算193.3氨化釜的物料衡算213.4酸析罐的物料衡算223.5中和反应的物料衡算233.6物料衡算汇总25第4章热量衡算284.1 能量衡算原则284.2 重氮罐夹套式换热器换热量计算284.3 氨化罐夹套式换热器换热量计算28第5章设备设计与选型295.2方案选型305.3搅拌器的类型设计选型315.4重氮罐的设计及选型315.5氨化罐的设计和选型37第6章厂址选择和平面设计426.1厂址选择的原则426.2厂区概貌426.3车间布置设计的要求和原则426.3.1要求426.3.2、原则43第7章设计评价与总结45参考文献46附录一48英文文献翻译48附录二674、
3、设计的主要内容675）设计结果汇总表676、主要参考文献687、进度安排68附录三69第 1 页 共 79 页 年产3000吨甜味剂生产工艺设计摘要本文讲述了糖精钠的性质，存在形式，制备方案，检测，以及糖精钠在甜味剂中的地位，它的发现，发展，还有糖精钠在目前社会上各个领域的作用。本设计使用了苯酐法的工业生产方法，假设了一个年产3000吨的使用苯酐法生产糖精钠的厂商，并以此命题，进行设计。对整个生产过程中的原料，反应条件，反应过程，反应设备，衡算损失，回收利用等方面进行了整体研究计算。并绘制了CAD图。通过对这个设计的计算，基本了解糖精钠的性质，和整个工艺流程的确定，并进行分析和展望，从而让整个
4、厂商的工艺流程更加完善，绿色，经济效益高。目前我国糖精钠生产方法主要有四种：苯酐法，甲苯法，邻甲基苯胺法，苯酐二硫化物法。其中甲基苯胺法受到原料邻甲基苯胺来源限制，原料成本较高，因而不适合于工业化生产。苯酐二硫化物法由于邻二硫二苯甲酸结构上的空间障碍，与甲醇酯化需在高压釜中进行，反应条件较苛刻，对反应设备要求太高，只进行过中试，也没有实现工业化生产。而甲苯法和苯酐法比较，苯酐法生产糖精钠，在产品收率、产品质量和污染治理等方面有着其他方法不可比拟的优点，是比较适宜的生产方法。关键词：糖精钠，应用，生产，利用，效益 AbstractThis article tells the story of t
5、he nature of saccharin sodium, existence form, preparation, detection and the status of saccharin sodium in sweeteners Its found that the development and saccharin sodium in the role of every field in society at presentThis design USES the method in the industrial production of phthalic anhydride me
6、thod, assuming that the use of an annual output of 3000 tons of benzene anhydride method production manufacturer of saccharin sodium, and proposition, to carry on the design. On the whole production process of raw material, reaction condition, reaction process, reaction equipment, loss of balance, r
7、ecycling, etc, has carried on the overall research. And draw the CAD drawing. By the calculation of the design, a basic understanding of the nature of saccharin sodium, and the determination of the entire process, and analyzed and prospected, so as to let the vendor process more perfect, green, high
8、 economic benefit.At present our country saccharin sodium production method mainly has four kinds: phthalic anhydride method, method of toluene, methyl aniline method, method of benzene anhydride disulfide. One methylaniline was limited by adjacent methylaniline source materials, the raw material co
9、st is higher, and therefore not suitable for industrial production. and methanol esterification should be carried out in the autoclave, reaction conditions are harsh, the reaction equipment requirement is too high, only for pilot, did not realize industrialization production. And toluene and benzene
10、 anhydride method comparison, saccharin sodium benzene anhydride method production, the product yield, product quality and pollution control are incomparable advantages, other methods are more appropriate production method. Keywords: saccharin sodium，production，utilization，efficiency第1章甜味剂概述1.1性质糖精钠
11、是最古老的甜味剂。糖精于1878年被美国科学家发现，很快就被食品工业界和消费者接受。糖精的甜度为蔗糖的300倍到500倍，它不被人体代谢吸收，在各种食品生产过程中都很稳定。缺点是风味差，有后苦，这使其应用受到一定限制。化学名：邻苯甲酰磺酰亚胺钠英文名：Saccharin Sodium俗名：糖精钠或溶性糖精分子式： 分子量：241.21.1.1糖精钠的物理性质糖精钠为无色或白色的结晶、白色的结晶性粉末或为白色的粉末，味极甜，即使在10,000倍的水溶液中也有甜味。1.1.2 糖精钠的化学性质糖精钠，又称可溶性糖精，是糖精的钠盐， 带有两个结晶水，无色结晶或稍带白色的结晶性粉末，一般含有两个结晶水
12、，易失去结晶水而成无水糖精，呈白色粉末，无臭或微有香气，味浓甜带苦。甜度是蔗糖的500倍左右。耐热及耐碱性弱，酸性条件下加热甜味渐渐消失并可形成苦味的邻氨基磺酰苯甲酸，溶液大于 0. 026 则味苦。熔点:226-230 水溶性: 10g/100ml （20 时）性质描述: 糖精钠(128-44-9)的性状：无色至白色斜方晶系板状结晶或白色结晶性风化粉末。无臭或有轻微气味。味极甜，即使在10000倍的水溶液中仍有极强甜味，甜味阈值约0.00048%。易溶于水(1g/1.5ml)，微溶于乙醇(1g/50ml)。1.1.3 糖精钠的检测精钠为无色结晶或白色结晶性粉末；无臭或微有香气，味浓甜带苦；易
13、风化，在水中易溶，在乙醇中略溶，具体鉴别方法如下：（1）取本品0.5g，加水10mL，加稀盐酸1mL，放置1h，滤出生成的白色结晶性沉淀，充分水洗后在105干燥2h，其熔点是226-230。（2）取本品20mg与间苯二酚40mg混合，加硫酸10滴，静置，加热混合物显深绿色时冷却，然后再添加水10mL和氢氧化钠试液10mL溶解后，溶液发出绿色荧光。（3）将本品0.1g溶解于5mL氢氧化钠试液，静置加热后蒸发干燥，而且以不炭化为度，小心熔解，至已不发生氨的臭气后放冷。将残留物溶解于约20mL水中，用稀盐酸中和后过滤，在滤液中加氯化铁试液1滴时呈紫或红紫色。（4）将本品灰化后得到的残留物，呈钠盐的常
14、规鉴定试验反应。1.1.4 糖精钠的安全性1958年，美国食品药品管理局（FDA）开始对食品添加剂的使用进行管理，当时糖精已经能够在美国广泛使用了，因此它被列入最早的675种“公认安全”（GRAS）的食品原料名单之中。1972年，美国FDA根据一项长期大鼠喂养实验的结果决定取消糖精的“公认安全”资格。1977年，加拿大的一项多代大鼠喂养实验发现，大量的糖精可导致雄性大鼠膀胱癌。为此，美国FDA提议禁止使用糖精，但这项决定遭到国会反对，并通过一项议案延缓禁用。1991年，美国FDA根据一些研究结果撤回了禁止糖精使用的提议。但由于上述原因，在美国使用糖精仍需在标签上注明“使用本产品可能对健康有害，
15、本产品含有可以导致实验动物癌症的糖精”。在国际上，糖精的使用也因为这些关于大鼠致癌的研究发表后受到一定影响，欧美国家糖精的使用量不断减少。但仍有人持不同观点，认为糖精是安全的。中国政府也采取压减糖精政策，并规定不允许在婴儿食品中使用。JECFA规定糖精的ADI值为每日每千克体重05mg。1.1.5致病性糖精，曾是一种饱受争议的甜味剂。研究人员曾对它做过一些动物实验，实验结果表明该物质具有致癌作用（主要引发膀胱癌，还可能引发子宫癌、卵巢癌和皮肤癌等），因此FDA于1977年明令禁用该物质。但因餐饮行业（以及节食者）的坚持，糖精至今仍在市场上出售。但到了20世纪90年代末，包含糖精的产品包装上均贴有警告标签，指出糖精对实验室动物具有致癌作用。而美国热量控制委员会指出，人们不会像老鼠一样患上膀胱癌，因此，应该除去这个警告标签。在2000年，美国国会废除了相关法规，糖精产品不必进行健康警告标签。而具体情况我将在下一段进行详细解释1.2发展简史及安全调查演变1.2.1发展简史人们日常生活中经常食用的糖是从甘蔗、甜菜等植物中提炼出
