徐琪080107320油脂工藝課程設計

1、武漢工業(yè)學院油脂加工工藝學課程工藝設計說明書設計題目：850t/d棉仁壓榨車間工藝流程設計姓 名 徐琪學 號 080107320院（系）食品科學與工程專業(yè)植物油脂及丁白質工程指導教師_羅質2011年12月5日課程設計任務書一、設計題目850d/t 棉仁壓榨車間工藝流程設計二、設計目的培養(yǎng)學生綜合運用所學基礎理論和專業(yè)知識的能力、分析和解決油脂工廠工藝設計中一般工程技術問題的能力； 提高學生的繪圖能力和計算機應用能力； 增強和拓展學生的專業(yè)技能； 通過課程工藝設計，深化學生對設計思想、設計方法、設計規(guī)范的理解，培養(yǎng)學生良好的學習方法，為畢業(yè)設計打下良好的基礎。二、設計任務850t/d 棉仁壓榨車

2、間工藝流程設計。四、時間安排查閱、收集資料；工藝設計計算并撰寫設計計算說繪制工藝流程草圖；完成設計計算說明書、工藝流程上交整套設計資料 （包括電子版）2011 年 11 月 21 日至 23 日2011 年 11 月 24 日至 27 日 明書草稿；2011 年 11 月 28 日至 30 日2011 年 12 月 01 日至 04 日 圖并打??；2011 年 12月 05 日五、設計內(nèi)容1. 收集查閱設計資料；2. 物料衡算及熱量衡算；3. 設備選型；4. 繪制工藝流程圖；5. 撰寫設計計算說明書。六、設計工作要求1. 按時有序地完成各項設計內(nèi)容；2. 獨立完成設計任務，不弄虛作假，不抄襲別

3、人的成果；3. 嚴格遵守紀律，在指定的地點進行課程設計；4. 嚴格遵守ca段計室的有關規(guī)章制度；5. 按規(guī)范撰寫設計計算說明書。七、設計成績評定由指導教師根據(jù)學生完成任務的情況、課程設計說明書及工藝圖紙的質量及工作態(tài)度等進行綜合評定。成績按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五個等級進行評定。優(yōu)秀者人數(shù)一般不得超過總人數(shù)的 20%。成績不及格者不能得到相應的學分，需重新進行課程設計后經(jīng) 考核及格方可獲得學分。八、參考文獻1. 油脂制取與加工工藝學2. 化工工藝設計概論3. 化工工藝設計手冊4. 化工原理5. 化工制圖6. 食品工廠設計原理7. 油脂工廠設計手冊8. 通風除塵及氣力輸送目錄 conte

4、nt一、總論1二、工藝流程設計方案的確定 12.1 生產(chǎn)工藝方案 2三、工藝流程說明 22.2 棉仁高水分蒸胚 22.3 預榨 -22.4 油渣分離 4四、工藝計算 44.1 物料衡算 44.2 能量衡算 7五、設備選型 85.1 蒸炒鍋選型 85.2 螺旋榨油機選型 85.3 斗式提升機選型 85.4 螺旋輸送機選型 95.5 油渣分離設備選型 9六、設計體會-9七、參考文獻 10八、附錄1、 總論棉籽即棉花的種子， 外部為堅硬的褐色籽殼， 形狀大小也因品種而異，籽殼內(nèi)有胚，是棉籽的主要部分，也稱籽仁（棉仁） 。籽仁含油量可達35-45%，含蛋白質39%左右，含棉酚0.2%-2%。目前棉籽也

5、是重要的榨油原料，棉籽油含有大量的不飽和脂肪酸， 其商業(yè)上的重要性在于它的油和其他產(chǎn)品。 精煉棉籽油一般呈橙黃色或棕色，脂肪酸中含有棕櫚酸21.6-24.8% ，硬脂酸 1.9-2.4% ，花生酸 0-0.1%，油酸 18.0-30.7% ，亞油酸 44.9-55.0% ，精煉后的棉清油清除了棉酚等有毒物質， 可供人食用。 棉清油中含有大量人體必需的脂肪酸， 最宜與動物脂肪混合食用， 因為棉清油中亞油酸的含量特別多，能有效抑制血液中膽固醇上升，維護人體的健康。人體對棉清油的吸化吸收率為98%。目前，我國的制油工業(yè)主要是采用的兩種生產(chǎn)工藝，一是壓榨法制油工藝，二是浸出法制油工藝。借助機械外力的作

6、用 , 將油脂從油 料中擠壓出來的取油方法稱為壓榨法取油。按壓榨時榨料所受壓力的大小以及壓榨取油的深度，壓榨法取油可分為一次壓榨和預榨。 一次壓榨又稱全壓榨， 要求壓榨過程將榨料中盡可能多的油脂榨出，壓榨后餅中殘油3%- 5%而預榨僅要求壓榨過程將榨料中約70%勺油脂榨出，榨餅中殘油15%- 18%預榨餅再 進行溶劑浸出取油。壓榨法取油與其他取油方法相比具有工藝簡單、配套設備少、對油料品種適應性強、生產(chǎn)靈活、油品質量好、色澤淺、風味純正等優(yōu)點， 但壓榨后的餅殘油量高, 壓榨過程的動力消耗大, 榨條等零部件易磨損。壓榨取油之前通常要對料胚進行蒸炒， 將生胚蒸炒成熟胚。 壓榨毛油中含有一定量的餅屑

7、， 在油脂精煉之前必須進行除渣。 故典型的 壓榨工序包括蒸炒、壓榨、毛油除渣。2、 工藝流程方案生產(chǎn)工藝流程設計和車間布置設計是兩個重要設計項目。 他們決定著車間的功能和生產(chǎn)合理與否。 一般工藝流程設計開始于前， 車間布置設計在工藝流程設計的基礎上進行。 生產(chǎn)工藝流程設計的目的是通過用圖解的形式表示出在聲場過程中由原料制得成品時物料發(fā)生的變化及其流向，以及表示生產(chǎn)中采用的化工單元過程和機械設備根據(jù)工藝流程還可以進一步設計出管道流程和計量一一控制流程。因此，工藝流程設計是工藝設計的核心， 而工藝流程設計的質量也是直 接決定車間的生產(chǎn)命運。流程的選擇一般要注意：1、 盡可能充分地利用原料以期得到最

8、大的產(chǎn)品得率；2、 所制取的產(chǎn)品質量優(yōu)良；3、 生產(chǎn)的機械化、適當?shù)淖詣踊?，以便掌握生產(chǎn)過程的工作變得簡單而容易；4、生產(chǎn)方法對操作人員的安全要考慮；2.1操作計算工藝流程料嘛jf fl炒三、工藝流程說明3.1 蒸炒階段油料生坯經(jīng)過濕潤、蒸炒、炒坯等處理轉變?yōu)槭炫鞯倪^程稱為蒸 炒。蒸炒是壓榨取油生產(chǎn)中一道十分重要的工序， 潤濕蒸炒是指在蒸 炒開始時利用添加水分或者是噴入直接蒸汽的方法使生坯達到最優(yōu) 的蒸炒開始水分，再將濕潤過的料坯進行蒸炒，使蒸炒后熟坯中的水 分、溫度及結構性能最適宜壓榨取油的要求。一般蒸炒的最高溫度不 宜超過130c,在蒸炒溫度及料坯水分相對穩(wěn)定的條件下，料坯蒸炒 的時間愈長

9、，蛋白質的變性程度愈深，生產(chǎn)中通常先采用層式蒸炒鍋 進行潤濕蒸炒，再用炸機調整炒鍋進行炒坯干燥。a） 潤濕除了要求均勻潤濕和充分攪拌外，還需要有一定的時間讓水分在料坯間和料坯內(nèi)部擴散均勻， 其中棉籽采用高水分蒸胚的潤濕水分為18% 22%， 在潤濕時為了使料坯有充分的時間與水分接觸， 保證料坯的潤濕均勻， 蒸炒鍋潤濕層的裝料要滿， 裝料量一般控制在80% 90%。要關閉排氣孔，保持蒸炒鍋密閉，以防水分散失。當采用高水分蒸坯時， 必須有足夠的蒸炒條件與之配合， 以保證滿足低水分入榨的要求，為此，可以在料坯進入蒸鍋之前進行潤濕，以延長蒸炒時間。b） 蒸坯蒸坯時要求料坯要蒸透蒸勻。為此，蒸坯層的裝料

10、要滿，裝料量控制在80%-90%之間，以延長蒸坯時間。要關閉排氣孔，保持蒸炒鍋密閉，以增大蒸鍋空間的溫度，充分發(fā)揮料坯的自蒸作用，并防止油脂氧化和棉酚的變性。經(jīng)過蒸坯，料配溫度應提高至95 -100 。濕潤與蒸炒時間約需50-60min 。c ） 炒坯鍋中的存料量要少，一般裝料量控制在40%左右。經(jīng)過炒坯，出料溫度應達到105 -110 ，水分含量在5%-8%之間。炒坯時間約20分鐘， 料坯一次壓榨的入榨水分通常為 1.0%-2.5%， 入榨溫度為125-130， 而料坯入榨的預榨水分為4%-5%， 入榨溫度為110 -115，因此，蒸炒全過程通常需要 90-120min 。其中，料坯在層式蒸

11、炒鍋中約需1.5h ，在榨機蒸炒鍋中約需0.5h 。d） 均勻蒸炒為了減少蒸炒過程的不一致性， 生產(chǎn)上必須采取措施以保證料坯的均勻蒸炒：保證進入蒸炒鍋的生坯質量（水分、坯厚及粉末度的）合格和穩(wěn)定；均勻進料；對料坯的濕潤應均勻一致，防止結團；蒸坯時充分利用料層的自蒸作用， 防止硬皮的產(chǎn)生； 蒸炒鍋各層存料高度要合理，料門控制機構靈活可靠；加熱應充分均勻，保證加熱蒸汽質量及流量的穩(wěn)定， 夾套中空氣和冷凝水的排除要及時； 保證各層蒸鍋的合理排氣，保證足夠的蒸炒時間；回榨油渣的摻入應均勻等。3.2 壓榨壓榨取油的過程， 就是借助機械外力的作用， 將油脂將渣料中擠壓出來的過程， 壓榨取油效果取決于許多因

12、素， 主要包括渣料結構和壓榨條件兩大方面。 此外， 榨油設備結構及其選型在某種程度上也將影響出油效果。（a）榨料結構的影響，在要求殘油率較低的情況下，榨料的合理低水分和高溫是必需的， 但榨料溫度過高而超過某一限度（如130c）不允許的；（b）壓榨條件的影響，除榨料自身結構條件以外，壓榨條件如壓力、時間、溫度、料層厚度、排油阻力等是提高出油效果的決定因素； （ c ）榨油設備的影響，榨油設備的類型和結構在一定程度上影響到工藝條件的確定， 要求壓榨設備在結構設計上應該盡可能滿足多方面的要求。此外，壓榨取油的必要條件：（ a） 榨 料通道中油脂的液壓越大越好；（ b） 榨 料中流油毛細管的直徑越大越

13、好，數(shù)量越多越好（即多孔性越大越好） ；（ c ） 流 油毛細管的長度越短越好；（ d） 壓 榨時間在一定限度內(nèi)要盡量長些；（ e） 受 壓油脂的黏度越低越好。3.3 油渣分離毛油中懸浮雜質的存在， 對毛油的輸送、 暫存及油脂精煉都產(chǎn)生不良影響，對毛油中懸浮雜質的分離，通常采用沉降和過濾的方法。在實際生產(chǎn)中，一般將壓榨毛油中懸浮雜質的分離工藝分為油 - 渣分離（粗分離）和懸浮物分離（細分離）兩個步驟。因此，在壓榨毛油粗分離后， 還必須進一步對毛油中懸浮物進行細分離， 要求經(jīng)過細分離后毛油中懸浮雜質含量控制在0.1%以下。一般要求壓榨過程的排渣量需控制在10%以下，而實際上有時可高達15%以上。

14、若僅利用澄油箱進行重力沉降，可以使分離后的毛油含雜量由10%-15%降至1%左右，而采用重力沉降和過濾機結合的方法，可使分離后毛油含雜量降至0.1%-0.3%。采用通常的分離工藝和設備，分離出的餅渣含油率一般為20%-50%。對于含渣量高的壓榨毛油，最好采用沉降和過濾兩步分離的方法，第一步在澄油箱內(nèi)將大而重的固體餅渣分離，第二步用板框壓濾機和葉片式過濾機分離細小的餅屑。工藝計算1 .1 物料衡算 （以下為壓榨工藝所需數(shù)據(jù)）含油率： 棉仁30% 40%含雜率：清理前6%清理后0.50%水 分：11%12%含殼率：剝殼分離后仁中含殼率6%- 10%剝殼分離后殼中含仁率w 0.50%1.1.1 組份

15、物料衡算仁、雜(仁中含殼率取8%無雜凈仁=850x ( 1-8%) =782 t/d凈雜=850x 8%=68 t/d(2)油分、水分(仁殼中含水量統(tǒng)一取 11%仁中含油=782x 35%=273.7 t/d仁中含水=782x 11%=86.02 t/d1.1.2 按工序進行物料衡算脫水e2脫水三預榨餅n42 i仁一高水分蒸胚調整炒胚一皿t壓榨-潤濕吃水e1毛油巳(1)高水分蒸胚棉仁潤濕后水分含量在18%-22%取20%=20%潤濕吃水 +生胚m父仁中含水率 潤濕吃水e1+生胚n1即:e1 + nr11%e1 n1=20%代入數(shù)據(jù)得：日=95.6 t/d炒胚脫水，出料水分5*8%出料溫度105

16、110c,取水分為6%則x 0.11 -歷)/(e；+n-e2)=o, 06e2=140.83 t/d半熟胚n2=生月5 n+潤濕吃水ei-脫水en2=850+95.6-140.8= 804.8 t/d(2)調整炒胚根據(jù)經(jīng)調整蒸炒鍋后入榨溫度110 115c,水分45%取4%得(h2x0. 06-e3)/(n2-ea)=0. 04解得 e3=16.766 t/dn3=n2-e3=788.0 t/d(3)壓榨餅中含油15%-17%取16%n3含水=n3x 0.04=31.5 t/dn3 含油=273.7 t/d列方程組n3-w4=e4=78st o-w4e廣電中含油-5電中含水)x0.16解出

17、e4=181.7 t/dn4=606.3 t/d工序物料平衡表:工序輸入輸出高水分蒸胚生胚 n=850t/d潤濕吃水ei=95.6t/d小計 945.6t/d半熟胚n2=804.8t/d脫水 e2=140.8t/d小計 945.6t/d調整炒胚半熟胚 n2=804.8t/d熟胚 n3=788.0t/d脫水巳=16.8 t/d小計 804.8t/d預榨熟胚 n3=788.0t/d預榨餅 n4=606.3t/d毛油 e4=181.7t/d小計 788.0t/d4.2熱量衡算對物料的熱量衡算根據(jù)能量守恒原理：輸入熱量=輸出熱量。 熱損失一般按間接蒸汽帶入熱量的 2* 10%t蒸炒時帶入的熱量有：生胚

18、中水分帶入熱量，生胚中干物質 帶入熱量，空氣帶入熱量，直接蒸汽帶入熱量，潤濕水分帶入熱 量。蒸炒時帶出熱量有：熟胚中水分帶出熱量，熟胚中干物質帶 出熱量，空氣帶出熱量，蒸發(fā)水分帶出熱量，間接蒸汽冷凝水熱 量，熱損失。根據(jù)以上熱平衡可計算出間接蒸汽用量，再根據(jù)q=ks tm驗算出蒸炒鍋加熱面積。此處計算由于此處計算中大量數(shù)據(jù)需由 自己設定，以及傳熱系數(shù) k難確定，故未進行詳細計算。五、設備選型5.1 蒸炒鍋的選型選擇yzcl40cx 5蒸炒鍋，日處理量280-300 tn=850/280=2.8,則 n 取 3。加熱面積110 m2配備動力280-300 kw鍋內(nèi)徑 4000mm設計溫度164

19、c5.2 螺旋榨油機的選型選擇zy32型螺旋榨油機，日處理量（預榨）220-260 tn=850/260=3.3,則 n 取 4。外型尺寸（l x bxh）4100x 2270x 3850配備動力110 kw凈重11000kg5.3 提升機選型（斗式提升機）棉仁容重=720-800kg/m3,取 760 kg/m3體積流量 v=850x 103/760=46.6m3/h,選取 dtg50/184式提升機畚斗規(guī)格180x115頭輪直徑500mm畚斗帶線速度3.5m/s生產(chǎn)能力45-50t/d最大提升高度30m5.4水平輸送機器選型（選用螺旋輸送機）q=850/24=35.4 t/h 。選取lss

20、4理螺旋輸送機輸送能力47t/h螺旋轉度60-100r/min螺旋直徑400mm螺旋距離320mmq=188.7t/d=188.7查資料得油的比重為5.5油渣分離設備x 1000kg/24h=188790/24 kg/h=7866.3kg/h , 925kg/m3,則油的流量 q =7866.3/925 m 3 /h=8.5m3 /h。選用一臺zl12型葉片壓濾機過濾面積12m生產(chǎn)能力1.4-2.2t/(h xm工作壓力0.1-0.4mpa工作溫度350c濾餅體積240凈重1100kg主要設備一覽表名稱型號數(shù)量（臺）生產(chǎn)能力蒸炒鍋yzcl40(x 53280-300t/d螺旋榨油機zy324220-260t/d斗式提升機dtg50/18245-50t/d螺旋輸送機lss40 型647t/h葉片壓濾機zl121_ _21.4-2.2t/(