油脂工藝課程設(shè)計(jì)

1、武漢工業(yè)學(xué)院油脂加工工藝學(xué)課程工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目： 850T/D棉仁壓榨車間工藝流程設(shè)計(jì) 姓 名_徐琪_ 學(xué) 號(hào)_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(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目850D/T棉仁壓榨車間工藝流程設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目的培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)的能力、分析和解決油脂工廠工藝設(shè)計(jì)中一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力；提高學(xué)生的繪圖能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；增強(qiáng)和拓展學(xué)生的專業(yè)技能；通過(guò)課程工藝設(shè)計(jì)，深化學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)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(jì)打下良好的基礎(chǔ)。三、設(shè)計(jì)

2、任務(wù) 850T/D棉仁壓榨車間工藝流程設(shè)計(jì)。四、時(shí)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(jì)計(jì)算并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)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(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)、工藝流程圖并打?。?011年12月05日 上交整套設(shè)計(jì)資料（包括電子版）。五、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1. 收集查閱設(shè)計(jì)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(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。六、設(shè)計(jì)工作要求 1. 按時(shí)有序地完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容； 2. 獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，不弄虛作假，不抄襲別人的成果； 3.

3、 嚴(yán)格遵守紀(jì)律，在指定的地點(diǎn)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)； 4. 嚴(yán)格遵守CAD設(shè)計(jì)室的有關(guān)規(guī)章制度； 5. 按規(guī)范撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。七、設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)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(jì)說(shuō)明書(shū)及工藝圖紙的質(zhì)量及工作態(tài)度等進(jìn)行綜合評(píng)定。成績(jī)按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)定。優(yōu)秀者人數(shù)一般不得超過(guò)總?cè)藬?shù)的20%。成績(jī)不及格者不能得到相應(yīng)的學(xué)分，需重新進(jìn)行課程設(shè)計(jì)后經(jīng)考核及格方可獲得學(xué)分。八、參考文獻(xiàn) 1. 油脂制取與加工工藝學(xué) 2. 化工工藝設(shè)計(jì)概論 3. 化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 4. 化工原理 5. 化工制圖 6. 食品工廠設(shè)計(jì)原理 7. 油脂工廠設(shè)計(jì)手冊(cè) 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(jì)方案的確定 1 2.1 生產(chǎn)工藝方案 2三、工藝流程說(shuō)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(jì)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(jī)選型 8 5.3 斗式提升機(jī)選型 8 5.4 刮板輸送機(jī)選型 9 5.5 油渣分離設(shè)備選型 9六、設(shè)計(jì)體會(huì) 9七、參考文獻(xiàn) 10八、附錄一、 總論棉籽即棉花的種子，外部為堅(jiān)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(dá)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(dòng)物脂肪混合食用，因?yàn)槊耷逵椭衼営退岬暮刻貏e多，能有效抑制血液中膽固醇上升，維護(hù)人體的健康。人體對(duì)棉清油的吸化吸收率為98%。目前，我國(guó)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(jī)械外力的作用,將油脂從

6、油料中擠壓出來(lái)的取油方法稱為壓榨法取油。按壓榨時(shí)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(guò)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(guò)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(jìn)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(jiǎn)單、配套設(shè)備少、對(duì)油料品種適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)靈活、油品質(zhì)量好、色澤淺、風(fēng)味純正等優(yōu)點(diǎn)，但壓榨后的餅殘油量高,壓榨過(guò)程的動(dòng)力消耗大,榨條等零部件易磨損。壓榨取油之前通常要對(duì)料胚進(jìn)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(jìn)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(jì)和車間布置設(shè)計(jì)是兩個(gè)重要設(shè)計(jì)項(xiàng)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(jì)開(kāi)始于前，車間布置設(shè)計(jì)在工藝流程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)用圖解的形式表示出在聲場(chǎng)過(guò)程中由原料制得成品時(shí)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(guò)程和機(jī)械設(shè)備。根據(jù)工藝流程還可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)出管道流程和計(jì)量控制流程。因此，工藝流程設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的核心，而工藝流程設(shè)計(jì)的質(zhì)量也是直接決定車間的生產(chǎn)命運(yùn)。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?jī)?yōu)良；3、 生產(chǎn)的機(jī)械

8、化、適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化，以便掌握生產(chǎn)過(guò)程的工作 變得簡(jiǎn)單而容易；4、 生產(chǎn)方法對(duì)操作人員的安全要考慮；2.1操作計(jì)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(shuō)明3.1蒸炒階段油料生坯經(jīng)過(guò)濕潤(rùn)、蒸炒、炒坯等處理轉(zhuǎn)變?yōu)槭炫鞯倪^(guò)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(rùn)濕蒸炒是指在蒸炒開(kāi)始時(shí)利用添加水分或者是噴入直接蒸汽的方法使生坯達(dá)到最優(yōu)的蒸炒開(kāi)始水分，再將濕潤(rùn)過(guò)的料坯進(jìn)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(guò)130，在蒸炒溫度及料坯水分相對(duì)穩(wěn)定的條件下，料坯蒸炒的時(shí)間愈

9、長(zhǎng)，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(jìn)行潤(rùn)濕蒸炒，再用炸機(jī)調(diào)整炒鍋進(jìn)行炒坯干燥。a） 潤(rùn)濕除了要求均勻潤(rùn)濕和充分?jǐn)嚢柰?，還需要有一定的時(shí)間讓水分在料坯間和料坯內(nèi)部擴(kuò)散均勻，其中棉籽采用高水分蒸胚的潤(rùn)濕水分為18%22%，在潤(rùn)濕時(shí)為了使料坯有充分的時(shí)間與水分接觸，保證料坯的潤(rùn)濕均勻，蒸炒鍋潤(rùn)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(shí)，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(jìn)入蒸鍋之前進(jìn)行潤(rùn)濕，以延長(zhǎng)蒸炒時(shí)間。b） 蒸坯蒸坯時(shí)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(zhǎng)蒸坯時(shí)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(guò)蒸坯，料配溫度應(yīng)提高至95-100。濕潤(rùn)與蒸炒時(shí)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(guò)炒坯，出料溫度應(yīng)達(dá)到105-110，水分含量在5%-8%之間。炒坯時(shí)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(guò)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(jī)蒸炒鍋中約需0.5h

11、。d） 均勻蒸炒為了減少蒸炒過(guò)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(jìn)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(jìn)料；對(duì)料坯的濕潤(rùn)應(yīng)均勻一致，防止結(jié)團(tuán)；蒸坯時(shí)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(mén)控制機(jī)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(shí)；保證各層蒸鍋的合理排氣，保證足夠的蒸炒時(shí)間；回榨油渣的摻入應(yīng)均勻等。3.2壓榨壓榨取油的過(guò)程，就是借助機(jī)械外力的作用，將油脂將渣料中擠壓出來(lái)的過(guò)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(guò)高而超過(guò)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(shí)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(jì)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(xì)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(xì)管的長(zhǎng)度越短越好；（d） 壓榨時(shí)間在一定

13、限度內(nèi)要盡量長(zhǎng)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(duì)毛油的輸送、暫存及油脂精煉都產(chǎn)生不良影響，對(duì)毛油中懸浮雜質(zhì)的分離，通常采用沉降和過(guò)濾的方法。在實(shí)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(xì)分離）兩個(gè)步驟。因此，在壓榨毛油粗分離后，還必須進(jìn)一步對(duì)毛油中懸浮物進(jìn)行細(xì)分離，要求經(jīng)過(guò)細(xì)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(guò)程的排渣量需控制在10%以下，而實(shí)際上有時(shí)可高達(dá)15%以上。若僅利用澄油箱進(jìn)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(guò)濾機(jī)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(duì)于含渣量高的壓榨毛油，最好采用沉降和過(guò)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(jī)和葉片式過(guò)濾機(jī)分離細(xì)小的餅屑。四、 工藝計(jì)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(wú)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(jìn)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(rùn)濕吃水E1 毛油E4（1）高水分蒸胚棉仁潤(rùn)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(rùn)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(rùn)濕吃水E1=95.6t/d小計(jì) 945.6t/d半熟胚N2=804.8t/d脫水E2=140.8t/d小計(jì) 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(jì) 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(jì) 788.0t/d4.2 熱量衡算對(duì)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(jì)。蒸炒時(shí)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(rùn)濕水分帶入熱量。蒸炒時(shí)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(jì)算出間接蒸汽用量，再根據(jù)Q=KStm驗(yàn)算出蒸炒鍋加熱面積。此處計(jì)算由于此處計(jì)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(jìn)行詳細(xì)計(jì)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(dòng)力280-300 Kw鍋內(nèi)徑4000mm設(shè)計(jì)溫度 1645.2螺旋榨油機(jī)的選型 選擇ZY32型螺旋榨油機(jī),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(dòng)力110 Kw凈重11000kg 5.3提升機(jī)選型（斗式提升機(jī)） 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(jī)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(jī)器選型（選用埋刮板輸送機(jī)）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(jī)。輸送能力47-54 m3/h刮板鏈條速度0.32m/s允許最大長(zhǎng)度80m允許傾斜度 0°15°5.5油渣分離設(shè)備選用一臺(tái)YMBW23型葉片壓濾機(jī)。過(guò)濾面積23m2生產(chǎn)能力5-10t/h過(guò)濾油中含雜率<0.2%振動(dòng)卸餅時(shí)間3-10Min外形尺寸/mm6460×1620×2500凈重2850kg設(shè)備一覽表名稱型號(hào)數(shù)量（臺(tái)）生產(chǎn)能力蒸炒鍋YZCL400×54200-250t/d螺旋榨油機(jī)ZY323260-300t/d斗式提升機(jī)DTG50/1845-50t/d埋刮板輸送機(jī)SMS25型47-54 m3/