1、500吨天菜籽预处理预压榨车间工艺设计 2016届毕业生毕业设计说明书题 目: 500吨/天菜籽预处理预压榨车间工艺设计 院系名称： 粮油食品学院 专业班级： 食工P1202班 学生姓名： 蔡雪月 学 号： 201211010524 指导教师： 张振山 教师职称： 讲师 2016年 5 月 1 日毕 业 设 计 中 文 摘 要摘 要油菜籽是世界上最重要的油料作物之一，是仅次于大豆和棕榈的排名第三的植物油料。在我国食用植物油消费中，菜籽油约占总量的35%，菜籽饼粕约占我国植物饼粕消费量的25%，油菜生产对保证我国食用植物油脂和饲用蛋白质的有效供给,促进养殖业和加工业发展等诸方面均有重要影响。目前
2、，菜籽制油的工艺有蒸炒压榨工艺、预榨浸出工艺、膨化浸出工艺等。本次设计是在油菜籽传统制油工艺的基础上，对蒸炒压榨工艺进行进一步的改进和创新，采用先进的卧式蒸炒锅对油菜籽坯片蒸炒，再进一步压榨。采用先进的卧式蒸炒锅可以节省相关的输送设备，占用车间空间更小，使车间设备布置更加紧凑合理。并且在电力、蒸气、溶剂、水消耗量上可以有大幅度的减少。采用螺旋榨油机压榨后的榨饼结构紧凑，压榨排渣量少，榨饼含油率较少，经浸出后粕的残油较低，且提高了生产了效率。此工艺的这些优点使得其在未来的几年里都会有广阔的发展前景。关键字：油菜籽 预处理 蒸炒 压榨毕 业 设 计 外 文 摘 要Title Research on
3、 Designing of 500T/D Pretreatment Press Factory for rapeseed AbstractRapeseed is one of the most important oil crops in the world, it is the third oil plant only next to soybean and palm oil. In edible vegetable oil consumption in China, the rapeseed oil accounts for about 35% of the total, rapeseed
4、 meal accounted for about 25% of the plant cake consumption in our country. To ensure the effective supply of rapeseed production of edible vegetable oil and protein feed consumption of our country, promote the development of aquaculture and processing and other aspects have important effects. The c
5、urrent technology of rapeseed oil have pressure technology、pre-pressing extraction process、puffed leaching process. The design is on the basis of the traditional system of rapeseed oil process, to evaporate and squeezing process for further improvement and innovation, using advanced on rapeseed bill
6、et horizontal steam frying pan steaming and frying, further squeezing . Advanced horizontal steam frying pan can save related transportation equipment, take up a smaller workshop space, make workshop equipment layout more compact and reasonable. And on the power, steam, solvents, water consumption c
7、an be greatly reduced. Using screw press press press cake after the structure is compact, squeezing discharge quantity is little, dehulled oil content is less, after leaching pulp with low residual oil, and improve the production efficiency. The process of these advantages make it in the coming year
8、s will have broad prospects for development.Keywords rapeseed pretreatment cooking squeeze目 次1绪论 11.1 国内外油菜籽发展现状 11.2 油菜籽制油加工工艺 11.3 本课题的设计要求 42设计说明书 42.1 设计课题： 42.2 设计原则： 42.3 生产规模和产品质量： 42.4 车间布置说明： 43设计计算书 43.1 原始数据： 43.2 物料衡算 63.3 热量衡算 73.4 设备选型计算 93.5 设备清单 30结论 32致谢 33参考文献 341 绪论1.1 国内外油菜籽发展现状安
9、徽是中国油菜籽的主要产区，安徽中部的合肥、滁州、六安又是油菜籽的重点种植地区，上述重点种植地区的一位种地大户张永文对记者表示，当地现在种油菜的很少，以小麦和水稻为主。湖北至今仍是国内油菜籽的第一大产区，湖北一家粮油公司的相关人士介绍，2008年，湖北油菜籽的种植面积约1700万亩，产量约为219万吨；今年预计湖北油菜种植面积为960万亩，产量约106万吨，下降幅度超过50%，与安徽相似。上述人士说，2008年，全国油菜籽的年产量1200万1300万吨，油籽界对这个数字还是比较认可的，现在的总产量预计与2008年相比，下滑一半左右。美国农业部给出了大相径庭的数字。2015年6月美国农业部发布的最
10、新报告显示，2011/2012市场年度到2015/2016市场年度，5个市场年度中，中国油菜籽的产量分别是1342.6万吨、1400.7万吨、1445.8万吨、1460万吨、1420万吨。根据美国农业部的数字，中国油菜籽产量过去几年稳中有增。一位资深粮油人士说，美国农业部之所以给出上面的数字，主要是采用了有中国官方背景机构的数据。一位分析人士对此评价：“菜籽产量官方和机构的调查数据确实相差很大，其实从临储量可以看出，官方数据水分大。”益海嘉里油脂总监涂长明对记者表示，要振兴国产油菜籽产业，首先是油菜籽的市场价格与国际接轨，其次是发挥国产菜籽的特色，规范发展浓香菜油。截至目前，国家今年没有对油菜
11、籽进行临时收储，江苏等地的油菜籽价格下滑至每吨3400元3600元左右，这已经与进口油菜籽的价格相近，加工企业准备入市收购。对于保障农民收入的问题，市场人士建议对农民进行直接补贴，菜籽仍然按照市场价格出售，使加工企业运转起来。往年，菜籽临储价格过高使加工企业不敢入市，而且大量成本过高的菜籽压榨的菜油只能存在国库中，占用大量国家资金，难以为继。1.2油菜籽制油加工工艺1.2.1 生产工艺说明主要生产设备有电子计量称、振动筛、软化锅、轧坯机、卧式蒸炒锅、螺旋榨油机、冷却干燥箱、澄油箱、叶片过滤机等。本次设计的产量要求为500吨/日，结合要加工生产油菜籽含油率，水分含量等情况，拟采用的工艺流程为：油
12、菜籽筛选磁选并肩泥清理软化轧坯蒸炒压榨榨饼风干浸出 毛油 重力沉降过滤精炼1.2.2操作说明（1）清选 油料中所含杂质分为有机杂质、无机杂质及含油杂质三类。大多杂质本身不含油，在制油过程中不仅不出油，反而会吸附一定的油在饼粕中，含有的泥土、植物茎叶、皮壳等杂质会使油脂色泽加深、产生异味等不良现象；含有的石子、铁块等会磨损设备。因此，在油脂制取之前对油料进行有效的清理和除杂，可减少油脂损失，提高出油率，延长设备使用寿命等。清理主要包括筛选、风选、磁选及并肩泥的清选。（2）软化 软化的目的是通过对油菜籽水分和温度的调节，改善菜籽的弹塑性，使之具备轧胚的最佳条件，减少轧坯时的粉末度和粘辊现象，保证坯
13、片的质量。软化还可以减轻轧坯时油菜籽对轧辊的磨损和机器的振动，以利于轧坯操作的正常进行。要求软化后的菜籽有适宜的弹塑性且内外均匀一致，能够满足轧坯的工艺要求。 所用设备：卧式软化锅（3）轧坯 轧坯时可利用机械外力的作用破坏油料的细胞组织，破坏部分细胞的细胞壁。轧坯使油料由粒状变成片状，减小了其厚度，增大了表面积，在溶剂浸出取出油时料坯与溶剂的接触表面增大，油脂的扩散路程缩短，有利于提高浸出的速度和深度。 液压轧坯机具有辊间压力大，运行稳定，坯片薄而结实、粉末度较小，调节灵活方便，设备处理量大等优点，故拟采用液压轧坯机。（4）蒸炒 所谓蒸炒，即是将轧胚后所得到的生胚，经过加水（湿润）、加热（蒸胚
14、）、干燥（炒胚）等处理，使之成为适合压榨的熟胚的过程。在菜籽油的制取工艺过程中，蒸炒是很重要的工序之一。蒸炒由于水分和温度的作用，使油菜籽内部状态发生了复杂的物理、化学变化。这些变化有利于从菜籽中提取油脂，在工艺过程中即表现为出油率。蒸炒过程使用的蒸炒锅有层式蒸炒锅和卧式蒸炒锅等。层式蒸炒锅由数层蒸锅单体重叠装置组成。其结构紧凑，占地面积较小。但是，在蒸炒过程中，料坯受热不均匀，加热的时间较长，压榨出的毛油酸价、非水化磷脂含量较高。卧式蒸炒锅是由若干个重叠安放的圆筒体组成。卧式蒸炒锅在蒸炒过程中，料坯受热均匀，升温速度快，而且动力消耗较小。本次设计拟采用卧式蒸炒锅。 （5） 压榨 压榨取油的过
15、程，就是借助机械外力的作用，将油脂将渣料中挤压出来的过程，压榨取油效果取决于许多因素，主要包括渣料结构和压榨条件两大方面。此外，榨油设备结构及其选型在某种程度上也将影响出油效果。 （a）榨料结构的影响，在要求残油率较低的情况下榨料的合理低水分和高温是必需的，但榨料温度过高而超过某一限度（如 130)不允许的; (b)压榨条件的影响,除榨料自身结构条件以外,压榨条件如压力、时间、温度、料层厚度、排油阻力等是提高出油效果的决定因素; (c)榨油设备的影响,油设备的类型和结构在一定程度上影响到工艺条件的确定,要求压榨设备在结构设计上应该尽可能满足多方面的要求。本步骤采用设备为：螺旋压榨机。 （6）油
16、渣分离 毛油中悬浮杂质的存在，对毛油的输送、暂存及油脂精炼都产生不良影响，对毛油中悬浮杂质的分离，通常采用沉降和过滤的方法。在实际生产中，一般将压榨毛油中悬浮杂质的分离工艺分为油-渣分离（粗分离）和悬浮物分离（细分离)两个步骤。因此，在压榨毛油粗分离后，还必须进一步对毛油中悬浮物进行细分离，要求经过细分离后毛油中悬浮杂质含量控制在 0.1%以下。一般要求压榨过程的排渣量需控制在 10%以下，而实际上有时可高达 15%以上。若仅利用澄油箱进行重力沉降，可以使分离后的毛油含杂量由10%-15%降至 1%左右，而采用重力沉降和过滤机结合的方法，可使分离后毛油含杂量降至 0.1%-0.3%。采用通常的
17、分离工艺和设备，分离出的饼渣含油率一般为 20%-50%。对于含渣量高的压榨毛油，最好采用沉降和过滤两步分离的方法，第一步在澄油箱内将大而重的固体饼渣分离，第二步用板框压滤机和叶片式过滤机分离细小的饼屑。 所用设备：澄油箱、叶片过滤机。1.3 本课题的设计要求本课题主要研究的内容是500吨/日油菜籽预处理压榨车间的工艺设计。在油菜籽加工过程中，预处理压榨车间的主要的工艺流程有除杂、软化、轧坯、蒸炒、压榨、过滤等流程。不同的流程所涉及到加工设备的规格尺寸、工艺条件、在车间中的安放组装均是是本设计所要研究的内容。根据产能计算选择合适的加工设备，并计算出它们的规格尺寸，以及根据处理量选择使用的电机，
18、计算出所需要的蒸汽以及实际生产过程中的工艺条件的设置是本设计的难点和重点。本课题主要解决的内容是油菜籽预处理过程中除杂过程中电机、刮板、提升机、刹克龙、风机、震动筛、去石机的选型以及其装备图的绘制；软化过程中，软化锅、电机、风机、绞龙、提升机的选型计算，以及软化锅的温度、压力等参数的确定及其装配图的绘制；轧坯过程中电机、轧坯机的选择计算及其装配图的绘制；蒸炒过程中蒸炒锅的选型与计算，以及蒸炒温度和水分的确定；压榨过程中的电机，榨机的选型计算。2 设计说明书2.1 设计课题：以油脂浸出典型工艺为主体，500吨/日菜籽预处理压榨车间工艺设计。2.2 设计原则：(1) 尽可能采纳当今国内成熟的基本流
19、程及规范，充分利用原料以获得较高的得率。(2) 国内外先进工艺的应用须通过必需的试验后才能推广。(3) 采用先进可行的工艺指标，在达到工艺指标前提下尽量缩短工艺流程，减少输送设备。(4) 工艺过程连续化是基本要求，同时尽可能应用成熟可靠的自动控制仪表，但也不排除必要的简易可行的半连续或间歇式设备的利用。2.3 生产规模和产品质量：(1) 原料：油菜籽（含杂3%，含水8%，含油40%，含皮18%，含仁82%，千粒重3.5g属双低菜籽油品种） (2) 生产规模：日处理油菜籽500吨(3) 产品质量：油菜籽清理除杂后净料中杂质含量0.5%，入榨水分3%4%，入榨温度105115，杂质（下脚料）中含油
20、料1.5%，轧坯厚度0.35mm，饼残油17%。2.4 车间布置说明：设备布置按照工艺流程顺序，保证水平和垂直方向上的连续性。对于有压差的设备，充分利用高位差布置，以节省动力设备及费用。在不影响流程顺序的原则下,将较高设备尽量集中布置，尽可能缩短设备间管道，充分利用空间，简化厂房体形。还应注意多层厂房中避免操作人员在生产过程中过多的往返于楼层之间。凡属相同的几套设备或同类型的设备或操作性质相似的设备，尽可能布置在一起，统一管理，集中操作，减少备用设备。设备排列整齐，还需有足够的操作，通行及检修需要的位置。凡是笨重或运转时产生大震动的设备，如振动筛，去石机等，尽可能布置在底层，以减少厂房楼面的载
21、荷和震动。根据设备尺寸，厂方设计为四层，长为30米，宽为9米。一层楼高为7.5米，二层楼标高为12.5米，三层标高为17.5米，四层标高为22.5米。3 设计计算书3.1 原始数据：原料组分按生产厂历年收购油料之化验统计平均值。菜籽中各部分的组成整粒仁皮10082183.2 物料衡算原料：油菜籽500吨/日（含杂3%，含水8%，含油40%，含皮18%，含仁82%，千粒重3.5g属国产双低菜籽油品种）物料衡算表工序输入量输出量及计算（单位：T/H）清选油菜籽500T/D24H=20.83T/H，其中含油40%，含杂3%，清选后含杂指标为0.5%原料中净菜籽量：20.83(1-3%)=20.205
22、1T/H原料含油量：20.205140%=8.08204T/H原料中杂质量：20.833%=0.6249T/H清选后杂质量X：X/(X+20.2051)=0.5% X=0.10153317T/H清选去除杂质量：0.6249-0.10153317=0.52337T/H清选后物料量：20.205+0.101533=20.3065T/H软化原料20.3065T/H，其中含水8%，软化润湿后含水为9%油菜籽含水量：20.30658%=1.62452T/H干菜籽的量：20.3065x92%=18.68198T/H软化后油菜籽含水量X：X/(X+11.213)=9% X=1.84866T/H软化后物料量：
23、18.68198+1.84866=20.5306T/H增加水分量：20.5306-20.3065=0.2241T/H蒸炒蒸炒前物料为12.322T/H，水分含量为9%蒸炒后物料含水量为4%蒸炒前物料所含水量为：20.53069%=1.84866T/H干物料的量为：20.5306-1.84866=18.68198T/H蒸炒后物料含水量为X：X/(X+18.69198)=4% X=0.7784 T/H蒸炒后物料量为：18.68198+0.7784=19.4604T/H预榨 预榨前物料量为11.722 T/H；含油量为40%预榨后物料含油量为17%；毛油中油渣含量为8%物料所含油脂量：19.4604
24、40%=7.78416T/H预榨后物料所含油脂量X,毛油中油渣量为Y：（7.78416-X+Y）8%=YX/(19.4604-Y-7.78416+X)=17%X=2.3097T/H;Y=0.4760T/H毛油：7.78416-2.3097+0.4760=5.95046T/H毛油中油渣：5.95046x8%=0.4760T/H预榨后所含物料量为19.4604-5.95046=13.5099T/H风干物料量：13.51T/H含水量6%，风干后含水量3.5%,风干前温度100110，风干后温度60风干前含水量：13.50996%=0.8106T/H干基含量：13.509994%=12.699T/H风
25、干后含水量X：X/(X+12.699) =3.5% X=0.4606T/H风干去水量0.81060.4606=0.35T/H风干后物料量：13.5099-0.35=13.16T/H3.3 热量衡算3.3.1 卧式软化锅已知条件：物料进口温度20，出口温度65 用于加热的饱和蒸汽110，0.4Mpa，出来的冷凝水110 菜籽进口量20.3065t/h，出口量20.5306t/h带入热量的计算：(1)20物料带入的热量Q1 Q1=G1Cm1 G1进口量，20306.5Kg/h Cm菜籽平均比热容，2.09Kj/kg 120 Q1=8.49105Kj/h (2)110饱和蒸汽的热量Q2=MIv4 M
26、饱和蒸汽量Kg/h，待求 Iv4110时饱和蒸汽的焓，kj/kg 2693.4kj/kgQ2= M2693.4Kj/h带出热量的计算：(1)65物料带出的热量Q3= G2Cm2 Q3=2.789106 kJ/h(2)110的冷凝水的热量 Q4=MIv4 M饱和蒸汽量Kg/h，待求Iv4110时冷凝水的焓461.34kj/kg Q4= M461.34(3)热量损失的计算：Q5=（Q2- Q4）5%(4)列热平衡方程 Q1+Q2= Q3+Q4+Q5 M=914.90kg/h3.3.2卧式蒸炒锅已知条件：物料进口温度65，出口温度110 用于加热的饱和蒸汽160，0.6Mpa，出来的冷凝水160 菜
27、籽进口量20.5306t/h，出口量19.4604t/h带入热量的计算：(1)65物料带入的热量Q1 Q1=G1Cm1 G1进口量，20530.6Kg/h Cm菜籽平均比热容，2.09Kj/kg 165 Q1=2.79106Kj/h (2)160饱和蒸汽的热量Q2=MIv4 M饱和蒸汽量Kg/h，待求 Iv4160时饱和蒸汽的焓，kj/kg 2762.9 kj/kgQ2= M2762.9 Kj/h带出热量的计算：(1)110物料带出的热量Q3= G2Cm2 Q3=4.47106 kJ/h(2)160的冷凝水的热量 Q4=MIv4 M饱和蒸汽量Kg/h，待求Iv4160时冷凝水的焓675.75k
28、j/kg Q4= M675.75(3)热量损失的计算：Q5=（Q2- Q4）5%(4)列热平衡方程 Q1+Q2= Q3+Q4+Q5 M=847.30kg/h3.3.3冷却干燥箱已知条件：进口温度105 冷却前物料量：13.16t/h,冷却后物料量：13.5099t/h 冷却用的进口气流温度30，相对湿度70% 出口废气温度60，相对湿度75%带入热量的计算（1）干空气和其水分带入的热量Q1=LCg1tg1+Lh1IV1 L绝干空气消耗量（绝干空气/h） Cg130绝干空气的比热容1.005kj/(绝干空气*) tg1绝干空气的温度30 h1进口空气的湿度0.0188/绝干空气 IV130时饱和
29、水蒸气的焓2549.3 kj/kgQ1=78.08LKj/h（2）Q2=G1Cm2 G1油菜籽的进口量，13509.9/h Cm油菜籽的平均比热容，2.09Kj/k 2油菜籽的进口温度，105 Q2=2.96106kJ/h 带出热量的计算（1）60的废气和水分带走的热量 Q3=LCg3tg3+Lh3Iv3 L绝干空气的消耗量:绝干空气/h Cg360绝干空气的比热容1.005kj/(绝干空气*) tg3绝干空气的温度，60 h3出口空气的湿度/绝干空气:0.1076/绝干空气 Iv360时饱和水蒸气的焓kJ/kg:2606.3/ Q3=340.74LkJ/h（2）Q4=G2Cm4 G2油菜籽的
30、出口量，13160/h Cm油菜籽平均比热容，2.09kJ/kg 4油菜菜籽的出口温度，60 Q4=1.65106kJ/h（3）热量损失按总传热量的5%计算：Q5=( Q2- Q4)5% 列热平衡方程 Q1+ Q2= Q3+ Q4+ Q5计算得：L=5685.67/h=4738.06m3/h因料温可低至60以下，可满足入浸水分的要求。3.4 设备选型计算3.4.1 斗式提升机(L101)(1)原料由筒仓进入车间进行生产，需要先利用提升机将其提升至暂存箱中。 (2)本次设计的设计生产量为500T/D，单位时间输送量即20.83T/H。根据输送量的大小所选用的斗式提升机为：江苏华粮机械有限公司生产的TZD200型斗式提升机。其技术参数如下：型号胶带宽度（mm）料斗斗容（L）料斗斗距（mm）胶带速度（m/s）输送量（t/h）最大提升高度（m）TZD2002001.21105-3001.75-2.7510-5060(3)综合考虑设备与厂房等因素，所选的提升机的高度定为8.5m（4）根据输送物料性质，选用无底型料斗、离心卸料、带式牵引。 Q设=kQ理=1.412.5=17.5t/h（式中k=1.21.4 取1
