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叶酸车间工艺流程与危险源控制
叶酸车间的工艺流程及危险源控制
摘要:通过对叶酸的生产工艺流程、厂区布置、生产设备进行分析研究,对生产过程中的危险源进行辨识的基础上,针对主要危险、有害因素提出消除、预防和减弱它们的科学、合理、可行的安全措施和管理对策,以达到最低的事故率、最少的损失和最优的安全投资效益,为企业的安全生产工作提供决策参考。
关键词:工艺流程;危险源;控制措施
1 叶酸车间的工艺流程
叶酸(Folic acid)是维生素B复合体之一,相当于蝶酰谷氨酸(pteroylglutamic acid,PGA),是米切尔(H.K.Mitchell,1941)从菠菜叶中提取纯化的,故而命名为叶酸。有促进骨髓中幼细胞成熟的作用,人类如缺乏叶酸可引起巨红细胞性贫血以及白细胞减少症,对孕妇尤其重要。叶酸药用性很高,营养价值高,市场上主要销售叶酸片(叶酸含量为90%~110%)。
它的理化性质:呈黄色至橙黄色晶体或结晶性粉末,无臭,用热水可以重结晶得板状晶体,无明确熔点,约于250℃发生炭化,在酸性溶液中对热不稳定,在中性和碱性环境中十分稳定;烹调损失率50~90%。
GMP车间(1楼用作GMP审核;2楼专门布置排风管路;3楼小型酸碱精制;)环合车间(2楼反应;
GMP车间
(1楼用作GMP审核;
2楼专门布置排风管路;
3楼小型酸碱精制;)
环合车间
(2楼反应;
1楼收集产品;)
叶酸车间
(3楼食品级的碱精制;
2楼酸精制抽滤,碱精制投料;
1楼用烘房,出成品;)
盐酸溶液罐区
NaOH溶液罐区
环合产 品
出料
进料
5m
15m
投料
道 路
图1 叶酸车间厂区布置简图
额,产量高居国内第一,全球第三。叶酸的市场价格约65万元/t,所以经济效益相当可观,叶酸项目的生产也已经成为了改企业的支柱项目。
叶酸的生产原料有:对氨(或三氨)、轻质纯碱、焦亚硫酸钠、水和三氯丙酮溶液,分为四个工段:环合反应―→酸精制―→碱精制―→烘房烘干,在两个车间内完成,道路左边为GMP车间(连接着环合车间),另一侧为叶酸车间。由于叶酸车间不是集中分布的,故仅以简图参考。如图1所示:
GMP车间的同侧为环合车间,环合车间作为整个生产的第一步,进行原料投产、反应、保温合成以及初步压滤。GMP车间是最先投产进行酸、碱精制的,相对于叶酸车间产量较小,长期生产导致内部设备腐蚀严重,一楼通风不良,加上年久失修,大部分已经弃用,现在GMP专门用于应对国外合作企业投资前的GMP审核。而叶酸车间的三楼是用于对食品级产品进行碱精制操作,车间进口右手侧有5只大型反应釜,编号1~3号为碱精制型,无编号的2只为酸精制型,5只反应釜左端都设有蒸汽管道及进气控制阀,右侧自上而下通入去离子水;进口左侧有6只反应釜,三只为碱精制(通碱液和工艺水),另三只为酸精制(通酸液和工艺水),同时还有3座悬于车间顶部的800L(标度为300L~800L)的真空计量罐对碱液进料进行计量;HCl和H2SO4溶液从两根粗细不同的管路进料(如图2);
碱 液真空计量罐区(123)
碱 液
真空计量罐区(123)
釜
3
同1
釜
2
同1
釜
1
工艺水
盐 酸
硫 酸
碱 液
放 空
墙 面
酸精制反应釜区
排气
排气
排气
图2 叶酸车间三楼左侧局部布置
二楼是对碱精制的产品进行投料,对酸精制产品进行抽滤(工作环境中刺激性气味较重,需要穿戴必要地防护用具,有时需带防毒面具),产品经过活性炭吸附褪色后通过升降机输往一楼;一楼拥有多台三足离心甩滤机,板框压滤机以及沸腾干燥器,对经过酸精制和碱精制的初成品进行最后的压滤、甩滤、粉碎及烘干。四道工序全部完成后,对最终产品取样,进行含量指标检测,合格则可进行产品包装,否则必须返工(由于厂里的生产指标通常均比客户订单要求高,所以一般不会出现返工情况)。所有生产车间均采用框架式结构,通风良好,门窗较多,主要是为了满足食品级要求。
由图3可以初步看出,只有环合、酸溶和碱溶段存在化学反应,用到大量的强酸强碱,存在较大的腐蚀危害性。且酸碱中和反应常伴有大量的放热,故反应釜的温度和PH值需要及时、精确地测量:工艺规定反应温度通过蒸汽加热进行控制,一般酸精制终点温度为83℃;碱精制的终点温度为40℃
简单的工艺框图如图3所示:
对氨基苯甲酰谷氨酸水、焦亚硫酸钠
对氨基苯甲酰谷氨酸
水、焦亚硫酸钠
三氨基嘧啶硫酸盐
三氯丙酮
环 合
压 滤
酸 溶
抽 滤
碱 溶
压 滤
烘 干
粉 碎
包 装
叶酸成品
碳酸钠
图3 叶酸生产的工艺流程图
式1表明环合阶段有副产物CO2尾气产生,处于本质安全化的考虑,在反应釜,和废气吸收塔进行碱精制中和。
产品品质标准主要分为:水份、含量、残渣含量和产品规格。水份是影响产品的一个重要指标,一般1t产品中M水份=8.35kg,厂内
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