Tehnologia de Fabricare a Măceșelor

Domeniu: Chimie Generală

Conține 1 fișier: doc

Pagini : 115 în total

Cuvinte : 33361

Mărime: 3.03MB (arhivat)

Publicat de: Simion Dumitrascu

Puncte necesare: 13

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

PARTEA I: TEMA DE CERCETARE - MODIFICAREA POLIZAHARIDELOR ÎN VEDEREA OBŢINERII UNOR ADITIVI PENTRU CIMENT 5
I GENERALITĂŢI 5
1. POLIZAHARIDELE 5
1.1. Celuloza 5
1.1.1. Compoziţia celulozei 6
1.1.2. Structura moleculară 7
1.1.3. Valorificarea celulozei 8
1.2. Carboximetilceluloza sodică 9
1.2.2. Sinteza 9
1.2.3. Aplicaţii 10
2. PRINCIPALELE MODIFICĂRI ALE POLIZAHARIDELOR 10
3. SCOPUL LUCRĂRII 12
II. REZULTATE ŞI DISCUŢII 13
1. OXIDAREA PERIODICĂ 13
1.1. Generalităţi 13
1.2. Rezultate 15
1.2.1. Celuloza 16
1.2.2. NaCMC 17
2. AMINAREA PRIN REDUCERE 18
2.1. Generalităţi 18
2.2. Rezultate 18
2.2.1. Celluloza 18
2.2.2. NaCMC 20
2.2.3. Caracterizarea cu RMN şi IR 21
3. FORMAREA AMONIULUI CUATERNAR – N+(CH3) 3 23
3.1. Rezultate 23
3.1.1. Celuloza 24
3.1.2. NaCMC 24
III. PARTEA EXPERIMENTALĂ 26
3.1. Reactivi şi solvenţi 26
3.2. Măsuri fizice 27
3.2.1. RMN 27
3.2.2. Spectrometrie IR 27
3.3. Sinteze 27
3.3.1. Oxidarea periodică 27
3.3.2. Aminarea reducătoare 28
3.3.3 Formarea amoniului cuaternar 28
3.4. Caracterizarea produşilor intermediari şi finali 29
3.4.1.Reacţia Cannizzaro 29
3.4.2. Calcul GS în aldehidă 29
Concluzii 30
ANEXE 31
Calculul gradului de polimerizare al NaCMC-ului 31
BIBLIOGRAFIE 32
LISTĂ DE ABREVIAŢII 33
PARTEA II: TEMA DE PROIECTARE - TEHNOLOGIA DE FABRICARE A EXTRACTULUI DE MĂCEŞ 34
2. Memoriu tehnic 36
3. TEHNOLOGIA FABRICAŢIEI 36
3.1. Proprietăţile produsului finit; domenii de utilizare 37
3.1.1. Proprietăţile extractului de măceş 37
3.1.2. Domenii de utilizare a extractului de măceş 38
3.2. Variante tehnologice de fabricaţie 40
3.2.1. Procedee clasice 41
3.2.2. Procedee moderne 45
3.2.3. Fabricarea tincturilor de măceşe 49
3.3.1. Factori care influenţează tehnologia de extracţie 56
3.3.2. Spaţii şi aparatură utilizate în farmacie 63
3.3.3. Spaţii de producţie 64
3.3.4. Echipament de producţie 64
3.3.5. Recipiente de condiţionare 65
3.3.6. Stabilitate, conservare şi depozitare 65
3.3.7. Caracterele şi controlul calităţii 66
3.3.8. Biofarmacie şi biodisponibilitate 66
3.4. Descrierea procedeului adoptat 66
3.4.1. Caracteristicile materiilor prime, intermediare şi auxiliare 66
3.6. Modelarea procesului 71
3.7. Stabilirea regimului tehnologic 72
3.4.4. Bilanţurile reale 75
4 ALEGEREA ŞI DIMENSIONAREA UTILAJELOR 88
4.1. Utilajul principal: Amestecătorul 88
4.2. Alte utilaje existente în instalaţie 90
4.2.1. Pompa 90
4.2.2. Evaporator 93
5. UTILITĂŢI 95
5.1. Necesarul de apă 95
5.2. Necesarul de energie electrică 96
6. CONTROL, REGLARE, AUTOMATIZARE A PROCESULUI TEHNOLOGIC 98
6.1. Metode de analiză a materiei prime, a produselor intermediare şi a produselor finite 98
6.1.1. Metode de dozare a glucidelor reducătoare - metoda Somogy – Nelson 98
6.1.2. Dozarea glucidelor totale - Metoda cu antronă 99
6.1.3. Metode de dozare a proteinelor - Metoda Lowry 99
6.1.4. Metoda de dozare a acidului ascorbic (vitamina C) 101
6.1.5. Metoda de dozare a polifenolilor 102
6.1.6. Determinarea umidităţii - Metoda uscării la etuvă 103
6.1.7. Determinarea caracterelor organoleptice 103
7. PRODUSE SECUNDARE, POSIBILITĂŢI DE VALORIFICARE, DEPOLUAREA MEDIULUI 104
Mediul înconjurător 104
8. AMPLASAMENT ŞI PLAN GENERAL 105
8.1. Dimensionarea suprafeţei de depozitare a măceşelor: 106
8.2. Calculul suprafeţei de depozitare a materialelor auxiliare 106
8.2.1. Calculul suprafeţei necesare pentru depozitarea etanolului 106
8.2.2. Calculul suprafeţei de depozitare a apei demineralizate 107
8.3. Calculul suprafeţei de depozitare a produsului finit 107
8.4. Calculul suprafeţelor de depozitare a cutiilor goale şi a capacelor 108
8.5. Calculul suprafeţei secţiei de fabricaţie 109
9. NORME DE PROTECŢIA MUNCII ŞI PSI 110
10. CALCULUL COSTURILOR DE PRODUCŢIE ŞI A INDICATORILOR DE EFICIENŢĂ ECONOMICĂ 111
10.1. Stabilirea necesarului de investiţie 111
10.2. Stabilirea cheltuielilor reprezentând valoarea utilajelor 112
10.3. Fond de investiţii 113
10.4. Planul necesar de forţă de muncă 113
10.5.Fondul de salarizare 114
10.6. Planul de aprovizionare 114
10.7. Cheltuieli cu amortizarea – pt o perioadă de 20 ani: 115
10.8. Cheltuieli cu reparaţiile 115
10.9. Determinarea costului utilităţilor (pe zi) 115
Costul extractului de măceş 115
BIBLIOGRAFIE 116

Extras din licență

PARTEA I

TEMA DE CERCETARE:

MODIFICAREA POLIZAHARIDELOR ÎN VEDEREA OBŢINERII UNOR ADITIVI PENTRU CIMENT

I GENERALITĂŢI

1. POLIZAHARIDELE

Polizaharidele sunt macromoleculele cele mai răspândite pe suprafaţa Terrei şi în oceane. Aceşti compuşi sunt hidrocarbonate compuse din mai multe molecule de monozaharide (ex glucoză, fructoză) care sunt legate între ele, în lanţuri cu lungimi diferite, de legături glicozidice. Această legătură rezultă în urma condensării unui hidroxil semiacetal al unui monozaharid cu un hidroxil al altui monozaharid. Polizaharidele au ca şi formulă generală [Cx(H2O)y]n, motiv pentru care mai sunt denumite în mod egal şi hidraţi de carbon.

Din punct de vedere biologic, polizaharidele vegetale pot fi clasificate în două categorii: polizaharidele de rezervă, cele mai răspândite sunt amidonul şi fructoza, şi polizaharide structurale ca celuloza, hemiceluloza şi pectinele. În această lucrare ne vom îndrepta atenţia asupra celulozei si a derivaţilor ei.

1.1. Celuloza

Celuloza este substanţă macromoleculară naturală din clasa glucidelor, formată dintr-un lanţ linear de molecule de D-Glucoză (între 200 şi 14 000) şi este constituentul principal al membranelor celulelor vegetale. Împreună cu lignina (un compus macromolecular aromatic) şi alte substanţe, formează pereţii celulelor vegetale şi conferă plantei rezistenţă mecanică şi elasticitate.

Este principalul compus al lemnului. Celuloza reprezintă materia organică cea mai răspândită pe Terra (peste 50% din biomasă). Ea constituie o importantă resursă regenerabilă . Cantitatea sintetizată de către vegetale este estimată la 50 – 100 miliarde de tone pe an Obişnuit, celuloza (E460) se obţine din lemn de conifere, de fag sau din stuf şi paie.

Celuloza este o substanţă solidă, amorfă, de culoare albă, insolubilă în apă sau în solvenţi organici, solubilă în hidroxid tetra aminocupric, [Cu(NH3)4](OH)2 (reactiv Scheueizer). La încălzire se carbonizează fără să se topească. Nu are gustul dulce caracteristic zaharidelor.

1.1.1. Compoziţia celulozei

Prin hidroliză enzimatică, celuloza formează glucoza; celuloza prezintă un slab caracter reducător. Aceste constatări au dus la concluzia ca lanţul macro molecular de celuloza este format dintr-un mare număr de resturi de  glucoza legate între ele prin legături monocarbonilice în poziţiile 1-4 (gruparea hidroxil glucozidic de la C1 al unui rest glucozic cu gruparea hidroxil de la C4 al restului următor). Rezultă astfel o structură filiformă a lanţului macromolecular celulozic.

Numeroasele grupări hidroxil existente de-a lungul lanţului, în resturile glucozice, formează între ele un număr uriaş de legături de hidrogen; acestea împachetează foarte strâns lanţurile macromoleculare şi conferă celulozei structura macroscopică de fir.

Din modul în care celuloza reacţionează cu diferiţi reactivi, s-a dedus că în macromolecula sa fiecare rest de glucoza prezintă trei grupări hidroxil capabilă să reacţioneze chimic.

Gradul de polimerizare (GP) este definit de numărul de unităţi structurale (motivul repetiţiei) al unui lanţ de polimer. Dacă GP < 30, atunci putem vorbi despre oligomer. Gradul de polimerizare mediu (ca şi număr) este definit ca raportul numărului total de molecule de bază prezente iniţial pe numărul total de macromolecule, gradul de polimerizare (GP) diferă foarte mult conform originii celulozei, valoarea sa putând varia între câteva sute şi câteva zeci de mii. (tabelul 1 )

Sursa de celuloză Conţinut în % Gradul de polimerizare

Trestie de zahăr 35 – 45 700 – 900

Bumbac 90 – 99 8000 – 14000

Lemn 40 – 50 7500 – 9000

In 70 – 75 7000 – 8000

1.1.2. Structura moleculară

Celuloza este un homopolimer liniar compus din numeroase unităţi de D-Anhidroglucopiranoza. Motivul repetiţiei îl reprezintă unitatea de celobioză. Unităţile de ce compun celuloza au în compoziţia lor 3 grupări hidroxil: 2 alcooli secundari (în poziţia 2 şi 3) şi un alcool primar (în poziţia 6). Aceste funcţiuni hidroxil, şi legăturile lor glicozidice, sunt situate în poziţii ecuatoriale în raport cu planul ciclului motiv pentru care moleculele de hidrogen se găsesc în poziţie axială. (figura 1)

Extremitatea reducătoare (R) a polimerului corespunde unităţii de glucoză ce are carbonul asimetric liber, există, prin urmare, un echilibru între un forma semiacetal şi forma aldehidică (formă minoritară). Unitatea de glucoză situată la cealaltă extremitate a lanţului celulozic este denumită extremitate ne-reducătoare (NR) având carbonul asimetric angajat într-o legătură glicodizică β (1→4¬), datorită acestui fapt, nu poate exista un echilibru între forma semiacetal şi forma aldehidică. (figura 2)

După hidroliză, o analiză cromatografică a celulozei în fază gazoasă arată că ea este constituită din 95% glucoză. Cu toate acestea, nu este exclus ca anumite zaharuri ca galactoza sau xiloza să fie încorporate în cantităţi mici în polimeri.