油脂工藝課程設(shè)計

1、武漢工業(yè)學(xué)院油脂加工工藝學(xué)課程工藝設(shè)計說明書設(shè)計題目： 850T/D棉仁壓榨車間工藝流程設(shè)計 姓 名_徐琪_ 學(xué) 號_080107320_ 院 (系)_ 食品科學(xué)與工程_ 專 業(yè)_植物油脂及蛋白質(zhì)工程 指導(dǎo)教師_羅質(zhì)_ 2011年 12月 5日課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目850D/T棉仁壓榨車間工藝流程設(shè)計二、設(shè)計目的培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識的能力、分析和解決油脂工廠工藝設(shè)計中一般工程技術(shù)問題的能力；提高學(xué)生的繪圖能力和計算機應(yīng)用能力；增強和拓展學(xué)生的專業(yè)技能；通過課程工藝設(shè)計，深化學(xué)生對設(shè)計思想、設(shè)計方法、設(shè)計規(guī)范的理解，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)方法，為畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。三、設(shè)計

2、任務(wù) 850T/D棉仁壓榨車間工藝流程設(shè)計。四、時間安排2011年11月21日至23日 查閱、收集資料；2011年11月24日至27日 工藝設(shè)計計算并撰寫設(shè)計計算說明書草稿；2011年11月28日至30日 繪制工藝流程草圖；2011年12月01日至04日 完成設(shè)計計算說明書、工藝流程圖并打??；2011年12月05日 上交整套設(shè)計資料（包括電子版）。五、設(shè)計內(nèi)容 1. 收集查閱設(shè)計資料； 2. 物料衡算及熱量衡算； 3. 設(shè)備選型； 4. 繪制工藝流程圖； 5. 撰寫設(shè)計計算說明書。六、設(shè)計工作要求 1. 按時有序地完成各項設(shè)計內(nèi)容； 2. 獨立完成設(shè)計任務(wù)，不弄虛作假，不抄襲別人的成果； 3.

3、 嚴格遵守紀律，在指定的地點進行課程設(shè)計； 4. 嚴格遵守CAD設(shè)計室的有關(guān)規(guī)章制度； 5. 按規(guī)范撰寫設(shè)計計算說明書。七、設(shè)計成績評定由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)的情況、課程設(shè)計說明書及工藝圖紙的質(zhì)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?cè)藬?shù)的20%。成績不及格者不能得到相應(yīng)的學(xué)分，需重新進行課程設(shè)計后經(jīng)考核及格方可獲得學(xué)分。八、參考文獻 1. 油脂制取與加工工藝學(xué) 2. 化工工藝設(shè)計概論 3. 化工工藝設(shè)計手冊 4. 化工原理 5. 化工制圖 6. 食品工廠設(shè)計原理 7. 油脂工廠設(shè)計手冊 8. 通風(fēng)除塵及氣力輸送目錄CONT

4、ENT一、總論 1二、工藝流程設(shè)計方案的確定 1 2.1 生產(chǎn)工藝方案 2三、工藝流程說明 2 3.1 棉仁高水分蒸胚 2 3.2 預(yù)榨 23.3 油渣分離 4四、工藝計算 4 4.1 物料衡算 4 4.2 能量衡算 7五、設(shè)備選型 8 5.1 蒸炒鍋選型 8 5.2 螺旋榨油機選型 8 5.3 斗式提升機選型 8 5.4 刮板輸送機選型 9 5.5 油渣分離設(shè)備選型 9六、設(shè)計體會 9七、參考文獻 10八、附錄一、 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(zhì)39%左右，含棉酚0.2%-

5、2%。目前棉籽也是重要的榨油原料，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(zhì)，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。借助機械外力的作用,將油脂從

6、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(yù)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(yù)榨僅要求壓榨過程將榨料中約70%的油脂榨出，榨餅中殘油15%18%，預(yù)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(shè)備少、對油料品種適應(yīng)性強、生產(chǎn)靈活、油品質(zhì)量好、色澤淺、風(fēng)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，在油脂精煉之前必須進行除渣。故典型的

7、壓榨工序包括蒸炒、壓榨、毛油除渣。二、 工藝流程方案生產(chǎn)工藝流程設(shè)計和車間布置設(shè)計是兩個重要設(shè)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(shè)計開始于前，車間布置設(shè)計在工藝流程設(shè)計的基礎(chǔ)上進行。生產(chǎn)工藝流程設(shè)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(shè)備。根據(jù)工藝流程還可以進一步設(shè)計出管道流程和計量控制流程。因此，工藝流程設(shè)計是工藝設(shè)計的核心，而工藝流程設(shè)計的質(zhì)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大的產(chǎn)品得率；2、 所制取的產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良；3、 生產(chǎn)的機械

8、化、適當(dāng)?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操作計算工藝流程浸出壓榨餅壓榨料坯的的料坯的的料坯的的 蒸炒料坯料坯 精煉壓榨原油含渣原油 回榨 油渣 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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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130，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

9、長，蛋白質(zhì)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(diào)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(guān)閉排氣孔，保持蒸炒鍋密閉，以防水分散失。當(dāng)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，蒸坯層的裝料要滿，裝料量控制在

10、80%-90%之間，以延長蒸坯時間。要關(guān)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(yīng)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(yīng)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(yù)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，料坯在層式蒸炒鍋中約需1.5h，在榨機蒸炒鍋中約需0.5h

11、。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(zhì)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(yīng)均勻一致，防止結(jié)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(gòu)靈活可靠；加熱應(yīng)充分均勻，保證加熱蒸汽質(zhì)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(yīng)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素，主要包括渣料結(jié)構(gòu)和壓榨條件兩大方面。此外，榨油設(shè)備結(jié)構(gòu)及其選型在

12、某種程度上也將影響出油效果。（a）榨料結(jié)構(gòu)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130）不允許的；（b）壓榨條件的影響，除榨料自身結(jié)構(gòu)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(shè)備的影響，榨油設(shè)備的類型和結(jié)構(gòu)在一定程度上影響到工藝條件的確定，要求壓榨設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)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

13、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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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。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(jié)合的方法，可使分離

14、后毛油含雜量降至0.1%-0.3%。采用通常的分離工藝和設(shè)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。四、 工藝計算4.1 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0.50%4.1.1組份物料衡算仁、雜（仁中含殼率取8%）無雜凈仁=850×（1-8%）=782 t/d凈雜=850×8%=68

15、 t/d（2） 油分、水分（仁殼中含水量統(tǒng)一取11%）仁中含油=782×35%=273.7 t/d仁中含水=782×11%=86.02 t/d4.1.2 按工序進行物料衡算 脫水E2 脫水E3 仁高水分蒸胚調(diào)整炒胚壓榨預(yù)榨餅N4 潤濕吃水E1 毛油E4（1）高水分蒸胚棉仁潤濕后水分含量在18%-22%，取20% 即：代入數(shù)據(jù)得： E1=95.6 t/d 炒胚脫水，出料水分5%8%，出料溫度105110，取水分為6%。則E2=140.83 t/d半熟胚N2=生胚N1+潤濕吃水E1-脫水E2N2=850+95.6-140.8=804.8 t/d（2）調(diào)整炒胚根據(jù)經(jīng)調(diào)整蒸炒鍋后入

16、榨溫度110115，水分45%，取4%得解得E3=16.766 t/d N3=N2-E3=788.0 t/d（3）壓榨餅中含油15%-17%，取16%。N3含水=N3×0.04=31.5 t/dN3含油=273.7 t/d列方程組解出E4=181.7 t/d N4=606.3 t/d工序物料平衡表：工序輸入輸出高水分蒸胚生胚N1=850t/d潤濕吃水E1=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(diào)整炒胚半熟胚N2=804.8t/d熟胚N3=788.0t/d脫水E3=16.8 t/d小計 804.8t/d預(yù)榨熟胚N

17、3=788.0t/d預(yù)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%計。蒸炒時帶入的熱量有：生胚中水分帶入熱量，生胚中干物質(zhì)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(zhì)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=KStm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(shè)定，以及傳熱系數(shù)K難確定，故未進行詳細計算

18、。五、 設(shè)備選型5.1蒸炒鍋的選型 選擇YZCL400×5蒸炒鍋，日處理量200-250 t。n=850/250=3.4,則n取4。加熱面積110 m2配備動力280-300 Kw鍋內(nèi)徑4000mm設(shè)計溫度 1645.2螺旋榨油機的選型 選擇ZY32型螺旋榨油機,日處理量(預(yù)榨)260-300 t。n=850/300=2.8,則n取3。外型尺寸（l×b×h）4100×2270×3850配備動力110 Kw凈重11000kg 5.3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=850×10

19、3/760=46.6m3/h,選取DTG50/18斗式提升機畚斗規(guī)格180×115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（選用埋刮板輸送機）料胚除水后容重增大取780 kg/m3，QV=788.0×103=42.1 m3/h。選取SMS25型埋刮板輸送機。輸送能力47-54 m3/h刮板鏈條速度0.32m/s允許最大長度80m允許傾斜度 0°15°5.5油渣分離設(shè)備選用一臺YMBW23型葉片壓濾機。過濾面積23m2生產(chǎn)能力5-10t/h過濾油中含雜率<0.2%振動卸餅時間3-10Min外形尺寸/mm6460×1620×2500凈重2850kg設(shè)備一覽表名稱型號數(shù)量（臺）生產(chǎn)能力蒸炒鍋YZCL400×54200-250t/d螺旋榨油機ZY323260-300t/d斗式提升機DTG50/1845-50t/d埋刮板輸送機SMS25型47-54 m3/