800td菜籽预处理及压榨车间工艺流程设计完成版大学毕设论文.docx
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800td菜籽预处理及压榨车间工艺流程设计完成版大学毕设论文
武汉工业学院
《油脂制取工艺学》
课程工艺设计说明书
设计题目：
800TD菜籽预处理及压榨车间工艺流程设计
姓名___袁作忠____________
学号__060107601___________
院（系）___食品学院__________
专业__油脂及植物蛋白工程__________
指导教师____罗质________
2010年1月5日
目录
总论………………………………………………………………………2
第1部分工艺流程的确定…………………………………………………………3
1.1设计题目……………………………………………………………3
1.2油料原始数据………………………………………………………3
1.3工艺流程方框图……………………………………………………3
1.4生产工艺方法选定的依据及特点…………………………………3
1.4.1菜籽的清理………………………………………………………3
1.4.2油料生坯的制备…………………………………………………5
1.4.3.蒸炒阶段………………………………………………………5
1.4.4压榨………………………………………………………………6
1.4.5油渣分离…………………………………………………………6
第2部分工艺计算………………………………………………………7
2.1物料衡算……………………………………………………………7
2.1.1已知条件…………………………………………………………7
2.1.2组分物料衡算……………………………………………………8
2.1.3按工序进行物料衡算……………………………………………9
2.2热量恒算……………………………………………………………11
第3部分设备选型……………………………………………………11
3.1清理设备…………………………………………………………11
3.1.1平面回转筛………………………………………………………11
3.1.2风机……………………………………………………11
3.1.3除铁装置 …………………………………………………………12
3.2轧坯设备…………………………………………………………12
3.3轧坯设备…………………………………………………………13
3.4螺旋榨油机的选择……………………………………………………………13
3.5输送设备………………………………………………………………………13
3.5.1斗式提升机…… ……………………………………………………………13
3.5.2绞龙………………………………………………………………………14
3.5.3埋刮板输送机…………………………………………………………………14
第4部分设备清单………………………………………………………15
第5部分参考文献………………………………………………………16
设计总结………………………………………………………………17
总论
在世界主要油料产量中，油菜籽产量仅次于大豆位居第二。
在我国，油菜籽主产区在长江中下游地区，以湖北、安徽、四川、重庆等省份的国产优质油菜籽优势发展我国的油菜籽加工业。
在我国，以加工油菜籽为原料的干吨以上的企业主要分布在湖北利沙、重庆、安徽芜湖和浙江新市等地，而在陕西、青海、云南、贵州等省区分布着一些日处理200-300吨的加工企业。
这些加工企业以国内民营企业为主。
我国油菜籽加工主要建在油料产区。
成熟的油菜籽多为球形或近似球形的小颗粒，其直径为1.27一2.05mm。
油菜籽由种皮和胚两部分组成，胚乳已退化。
胚是油菜籽的主要组成部分，有两片发达的子叶，呈黄色，子叶内含有丰富的脂肪和蛋白质。
在子叶外部可看到胚乳的遗迹。
油脂、蛋白质、维生素及微量元素等营养物质主要集中在两片子叶内。
油菜籽由种皮和胚两部分组成，双子叶无胚乳。
种皮约占整个籽粒重量的14%-20%。
菜籽中绝大部分的芥子碱、色素、植酸、单宁等抗营养物质主要存在于种皮中。
油菜籽的胚部有发达的子叶，子叶内含有丰富的脂肪和蛋白质，在子叶外部可看到胚乳的遗迹。
种皮根据品种的不同分为淡黄、深黄、淡红、红褐和黑紫等颜色，有浮浅网纹，黑色籽的网纹比较明显。
种皮占油菜籽总含量的14%一20%，厚度在26一28μm之间，种皮和子叶结合紧密，较难去除。
种皮含有30%以上的粗纤维，油菜籽中绝大部分的芥子碱和色素以及部分植酸和单宁等抗营养物质也存在于种皮中，因此种皮是影响菜籽饼粕蛋白饲用的主要因素，更是限制进一步开发菜籽食用蛋白的关键.油菜籽属于高油分的软油料类，油菜籽细胞的细胞壁的显微结构与其他油料有明显不同。
油菜籽散体的密度、摩擦因数、弹性模量和泊松比以及渗透性和吸附性等物理特性对油料的输送和压榨均有直接或间接的影响。
根据油菜籽的这些固有特性，选择适宜的预处理方法和压榨工艺对改善油脂的提取效率具有实际意义。
值得注意的是，无论是冷榨还是热榨，油菜籽在压榨前进行水分调节对油菜籽散体的物理特性有明显改变，有利于油脂的提取。
本设计项目为800T/D菜籽预处理及榨油车间工艺流程设计，菜籽经清理后直接脱皮、轧坯，轧坯后进入蒸炒锅蒸炒，最后进行预榨。
第1部分工艺流程的确定
1.1设计题目
800T/D菜籽坯预处理及榨油车间工艺流程设计
1.2油料原始数据
菜籽：
含油率：
40%
含杂率：
清理前：
6%，清理后：
0.50%
清理损耗：
1.50%
水分：
8%—10%
饼中残油：
15%—17%
1.3工艺流程图
工艺流程图详见下图所示：
轻杂大杂
↑↑
油料（菜籽）→风选→筛选→磁选→并肩泥的清选→脱皮→轧坯
↓↓↓
重杂小杂铁杂
→蒸炒→压榨→预炸饼→浸出
1.4生产工艺方法选定的依据及特点
1.在工艺流程中，因为考虑到水分含量是8-10%，已经能保证脱皮顺利进行，故在脱皮前不设置“干燥”一项。
2.因考虑双低菜籽中种皮含量及工艺整体需求，在工艺流程中设置“脱皮”一项。
3.因考虑软化水分是8-9%，而已知工艺中水分达10%，故不用设置“软化”一项。
1.4.1菜籽的清理
油料中所含的杂质分为有机杂质、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，反而会吸附一定量的油在饼粕中，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、铁质等硬物会磨损设备。
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。
1.4.1.1筛选
依据：
筛选是利用油料和杂质在颗粒大小上的差别，借助含杂油料和筛面的相对运动，通过筛孔将大于或小于油料的杂质清除掉。
特点：
通过筛子的相对运动以及筛面的不同选择可除去油料中的大型杂质和小型杂质，筛选是一种传统的清理工艺，此方法简单易行，可实现较好的分离效果。
1.4.1.2风选
依据：
根据油籽与杂质在比重和气体动力学性质上的差别，利用风力分离油料中的杂质。
风选可用于去除油料中的轻杂质及灰尘，也可用于去除金属、石块等重杂，还可用于油料剥壳后的仁壳分离。
特点：
风选可根据油料的物理性质自行调整风速来实现，可去除类似于灰尘类很轻的杂质，通过调整风速，可达到较好的分离效果，且风选有着筛选等其它清理方法不可替代的作用。
1.4.1.3磁选
依据：
磁选是利用磁铁清除油料中金属杂质的方法。
金属杂质在油籽中的含量虽然不高，但它们的危害甚大，容易造成设备，特别是一些高速运转设备的损坏，甚至可能导致严重的设备事故和安全事故，故必须清除干净。
特点：
能耗低、水耗低、环境污染小。
设备价格低，操作方法简单，除杂效果好。
1.4.1.4并肩泥的清选
依据：
形状、大小与油籽相近或相等，且比重与油籽也相差不是很显著的泥块称之为“并肩泥”。
菜籽、大豆、芝麻中并肩泥的含量比较多。
并肩泥的清理是利用泥块和油籽的机械性能不同，先对含并肩泥的油籽进行碾磨或打击将其中的并肩泥粉碎即磨泥，然后将泥尘筛选或风选除去。
特点：
可除去难以除去的杂质，经过摔打碾磨，并肩泥可很容易的除去，选用风机除尘，合理利用设备。
1.4.2油料生坯的制备
轧坯的目的在于破坏油料的细胞组织，增加油料的表面积，缩短油脂流出的路程，有利于油脂的提取，也有利于提高蒸炒效果。
1.4.2.1轧坯
依据：
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。
特点：
其对坯片的要求是薄而匀、少成粉、不露油。
1.4.3.蒸炒阶段
生胚→湿润（润湿水分16-18%）→蒸胚（至95-100℃）→炒胚
→熟胚
1.4.3.1润湿
除了要求均匀润湿和充分搅拌外，还需要有一定的时间让水分在料坯间和料坯内部扩散均匀，其中油菜籽的最高润湿水分为16%—18%，在润湿时为了使料坯有充分的时间与水分接触，保证料坯的润湿均匀，蒸炒锅润湿层的装料要满，装料量一般控制在80%—90%。
要关闭排气孔，保持蒸炒锅密闭，以防水分散失。
当采用高水分蒸坯时，必须有足够的蒸炒条件与之配合，以保证满足低水分入榨的要求，为此，可以在料坯进入蒸锅之前进行润湿，以延长蒸炒时间。
1.4.3.2蒸坯
蒸坯时要求料坯要蒸透蒸匀。
为此，蒸坯层的装料要满，装料量控制在80%-90%之间，以延长蒸坯时间。
要关闭排气孔，保持蒸炒锅密闭，以增大蒸锅空间的温度，充分发挥料坯的自蒸作用，并防止油脂氧化和棉酚的变性。
经过蒸坯，料配温度应提高至95℃-100℃。
湿润与蒸炒时间约需50-60min。
1.4.3.3炒坯
目的：
加热去水
锅中的存料量要少，一般装料量控制在40%左右。
经过炒坯，出料温度应达到105℃-110℃，水分含量在5%-8%之间。
炒坯时间约20分钟，料坯一次压榨的入榨水分通常为1.0%-2.5%，入榨温度为125℃因此，蒸炒全过程通常需要90-120min。
其中，料坯在层式蒸炒锅中约需1.5h，在榨机蒸炒锅中约需0.5h。
均匀蒸炒：
为了减少蒸炒过程的不一致性，生产上必须采取措施以保证料坯的均匀蒸炒：
保证进入蒸炒锅的生坯质量（水分、坯厚及粉末度的）合格和稳定；均匀进料；对料坯的湿润应均匀一致，防止结团；蒸坯时充分利用料层的自蒸作用，防止硬皮的产生；蒸炒锅各层存料高度要合理，料门控制机构灵活可靠；加热应充分均匀，保证加热蒸汽质量及流量的稳定，夹套中空气和冷凝水的排除要及时；保证各层蒸锅的合理排气，保证足够的蒸炒时间；回榨油渣的掺入应均匀等。
1.4.4压榨
压榨取油的过程，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，榨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。
此外，压榨取油的必要条件：
1）榨料通道中油脂的液压越大越好；
2）榨料中流油毛细管的直径越大越好，数量越多越好（即多孔性越大越好）；
3）流油毛细管的长度越短越好；
4）压榨时间在一定限度内要尽量长些；
5）受压油脂的黏度越低越好。
1.4.5油渣分离
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。
第2部分工艺计算
2.1物料衡算
输入某一设备的原料重量必=生产后所得产品重量加上生产过程中的物料损失重量。
2.1.1已知条件
原料成分：
全籽含仁：
82%
全籽含皮：
18%
全籽含杂：
6%
全籽含油：
40%
全籽含水：
8-10%
皮中含油：
18%
工艺参数：
清选后净籽含杂：
0.5%
脱皮后皮中含仁：
0.5%
仁中含皮：
6-10%（取8%）
辅助蒸炒锅第一层润湿水分：
14-18%（取16%）
辅助蒸炒锅出料口料胚水分：
5-8%（取6%）
入榨水分：
4.5-6.5%（取5%）
压榨后干饼残油：
15%
为了简化计算，假设杂质中不含油、水；脱皮后剩余杂质随壳排
出。
另外，毛油中含水和饼屑沉淀物都不计；原料和油份在生产中的无形损失不计算。
2.1.2各组分物料衡算
2.1.2.1仁、壳、杂含量计算
全籽含仁=800×82%×94%=616.64T/D
全籽含皮=800×18%×94%=135.36T/D
全籽含杂=800×6%=48T/D
全籽无杂净籽重=800-48=752T/D
2.1.2.2油分
全籽含油=800×40%=320T/D
皮中含油=135.36×18%=24.3648T/D
仁中含油=320-24.3648=295.6352T/D
仁中含油率=295.6352/616.64=47.9%
2.1.2.3水分
全籽含水=800×10%=80T/D
仁中含水率=9%
2.1.3按工序进行物料衡算
2.1.3.1物料衡算示意图
N1净籽N2全仁N3生胚N3熟胚N4
原料菜籽—→清理—→脱皮—→轧坯—→蒸炒—→压榨
↓↓↓↓
杂质E1皮E2E3毛油E4
—→预榨饼N5
2.1.3.2各工序物料计算
1）清理
工艺要求：
要使清理后油料中含杂量小于0.5%,下脚中含油料量小于0.5%.
原料假设 ：
杂质含量6%，去除率95%
工艺计算：
清理除杂质量E1=N1×6%×95%=800×0.06×0.95=45.6T/D
清理后物料量N2=N1-E1=800-45.6=754.4 T/D
2）仁皮分离
根据物料衡算关系及皮中含仁、仁中含壳的工艺指标，可列出下列方程组：
分离出的皮E2=清理后物料量N2-全仁N3
分离出的皮E2×皮中含仁率+全仁N3×（100%-仁中含皮率）=全籽含仁
代入数据得：
E2=754.4-N3
（1）
E2×0.5%+N3×（100%-8%）=616.64
（2）
全仁N3=669.80T/D去皮E2=84.60T/D
3）轧胚:
假设轧胚时物料量不发生变化
4）蒸炒阶段
蒸炒前水分10%，蒸炒后水分为6%
蒸炒需要除去的水重E5=N3×（10%-6%）=26.79T/D
蒸炒后物料重N4=N3-E5=669.8-26.79=643.00 T/D
N4含水=N4×6%=643.00×0.06=38.58 T/D
N4中油的重量%=N3中油重/N4=295.6352÷643=45.98%
5）压榨阶段
已知压榨后干饼残油15%
可列方程组：
E4+N5=N4=643.00
（1）
E4+N5×15%=295.6325
（2）
解方程组得:
一榨后榨出的油E4=234.332T/D，
压榨饼N5=408.668 T/D
压榨饼含油重=N5×15%=408.668 ×0.15=61.3002T/D
物料衡算表格：
表2.1物料衡算
菜籽各组分含量
菜籽中各成分含量
序号
名称
含量 （%）
重量（吨/天）
序号
名称
含量 （%）
重量 吨/天
1
杂质
6
48
1
杂质
6
48
2
仁
82 ×94
616.64
2
水
10
80
3
皮
18×94
135.36
3
油
40
320
4
惰性固体
34
272
合计
100
800
合计
100
800
物料衡算后的总表如下：
表3.2物料衡算总表
类 别
输入
输出
物料名称
含量 （%）
重量 （t/d）
物料名称
重量 （吨/天）
水
菜籽
10
80
皮中含水
14.62
蒸炒失水
26.8
N4中含水
38.58
合计
合计
80
油
菜籽
40
320
皮中含油
24.3648
压榨毛油E4
234.332
压榨饼中含油
61.3002
合计
320
合计
320
总
物
料
菜籽
100
800
去杂质E1
45.6
脱皮E2
84.60
蒸炒除水E2
26.8
压榨毛油
234.332
二榨饼N8
408.668
合计
800
合计
800
2.2热量恒算
热量恒算是在油脂工厂中经常碰到的导热量恒算，热量恒算的结果可以确定输入式输出的热量，从而求出加热剂或者冷却剂的消耗量，求出准备传热面积的大小，能量恒算标准往往又为一些设备设计提供计算依据。
热量衡算的依据：
油脂工厂中热量衡算一般用下式表示：
输入 输出
Q1+Q2=Q3+Q4+Q5+......
Q1——所处理物料带入设备的热量
Q2——由加热剂（或冷凝剂）传给设备或所处理物料的热量
以上为输入热量
Q3——所处理物料从设备中带出的热量
Q4——由水分损失带走的热量
Q5——设备散失的热量
以上为输出热量
第3部分设备选型
3.1清理设备
3.1.1平面回转筛：
本机是利用平面回转运动的筛体和配用相应规格筛孔的筛网分离小麦及
其它粮油作物中的大、中、小及轻杂质，其特点是单位筛宽流量大，清理效率高，平面回转运动平稳，噪音低，带吸风，卫生条件好。
其主要工艺参数如下表:
规格型号
筛面尺寸（L×B×H,mm）
产量（t/h）
动力（kw）
机重（kg）
SM.63
1756×930×1250
3.2
0.37
600
SM.80
2000×1113×1400
4.8
0.6
680
SM.100
2000×1313×1400
6.0
0.8
750
SM.125
2000×1563×1400
7.5
1.1
860
TQLM125
2600×1940×1336
16～20
0.75
896
SM75×2
1939×2011×1336
18
1.1
980
根据要求可选用TQLM125 平面回转筛。
该设备的最小理论产量=16×24=384 吨/天 ；最大理论产量=20×24=480吨/天 设计的产量不在此范围内，故应选该型号的设备两台
3.1.2风机
选用MVSH150 型吸风机。
该吸风机用于将较轻颗粒从颗粒物料中分离出来，例如：
各种谷物、豆类及可可豆等。
该吸风机根据设计要求可单机使用，也可与振动分级机MTRB 配套使用.
其主要技术参数如下表:
产量（t/h）
吸风（m3/min）
清理
简仓
清理
简仓
24
100
80
135
根据实际需要需选用MVSH150 型吸风机3 台
3.1.3除铁装置
选用RCYG系列管道式永磁除铁器（1台）
RCYG1系列永磁滚筒除铁器技术参数：
型号参数项目RCYG1-50
适应产量t/h50
管道外形尺寸L*W*H（mm）1000*670*190
永磁铁外形尺寸L*W*H（mm）600*650*200
法兰接口外形尺寸L*W*H（mm）770*290
适应坡度与地面夹角40°-50°
重量kg500
3.1.4并肩泥清选设备
MLGQ25*2型胶辊砻谷机（7台）
产量5.0t/h
胶辊规格（长度*直径mm）255*254*2
吸风速5.0
风量4200m3/h
动力配备2*5.5Kw
机重900Kg
外形尺寸长*宽*高（mm）1510*1080*1924
3.2轧坯设备
设备型号FRFM32in/84in
处理量500t/d
外形尺寸（mm）4690×3860×2150
轧辊压力（T）35
胚片厚度（mm）0.25-0.35
电机功率（KW）160
生产能力（T/D）500
3.3蒸炒设备
可选择YZCL400×7型号层式蒸炒锅（2台）
日处理量为370—420D/T
锅体直径φ=4000mm
层数n=7（陕西省咸阳粮油机械厂）
3.4螺旋榨油机的选择
可选择ZY43型螺旋榨油机（2台）
日处理量为450-500T
干饼残油率18-20%
配备动力160+2.2kw
外形尺寸5560×940×3423MM
净重15000Kg。
此外，ZY43螺旋榨油机是目前国内最大的连续预榨设备，通过ISO9001-2000质量体系认证，适用于棉籽、菜籽、蓖麻、葵花子、花生等高含油料的压榨制油。
具有处理量大、动力消耗小、运行费用低、榨出饼结构松而不碎、易于溶剂渗透、残油率低等特点，是大型油厂理想的榨油设备。
3.5输送设备
3.5.1斗式提升机
为使物料能顺利的进入某一设备或从底端输送到高处需使用提升设备.在此处我们选用斗式提升机.设备在连接过程中有几处都要用到斗式提升机,在破碎之前的三处都应用TD、D 型斗式提升机，采用橡胶带作牵引构件，具有规格多、输送量大、提升高度高、运行平稳、寿命长等优点。
机壳经折边、焊接，刚性好，外观美观。
如果采用耐热式胶带，则被输送物料的温度可达150℃，适宜输送无（或小）磨琢性的散状物料，不适于输送大块的、高磨琢性及掏取阻力大的物料。
具体选用TD630 型。
其主要工艺参数如下表:
料斗型式
输送量m3/h
斗容（L）
斗距（mm）
Sd
238
23.5
710
传动滚筒直径 mm
从动滚筒直径 mm
料斗运行速度 mm/s
传动滚筒转速 r/min
800
630
2.0
48
根据实际需要选用TD630 型共5 台
3.5.2绞龙
LSS
升级会员 