年产10000吨大豆油工厂设计--毕业设计.docx
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毕业设计
年产10000吨大豆油工厂设计
学生承诺书
本人郑重声明所呈交的毕业设计是本人在指导老师的指导下独立完成的，不抄袭、剽窃他人成果，不请人代做，若在毕业设计的各种检查、评比中被发现有以上行为，愿按学校有关规定接受处理。
承诺人：
年5月3日
摘要
本设计以设计任务书为依据，本着技术上要先进，经济要合理的原则，结合黑龙江地区的具体情况，设计年产10000吨的大豆油加工工厂。
设计中投产的大豆油品种包括大豆油和豆粕，主要进行了工厂总平面设计、产品方案、工艺设计、设备选型，车间布置、物料衡算、水电气估算、仓库计算、管道设计等。
厂址选在黑龙江哈尔滨，建厂规格为228×165＝37620m2，建筑物占地面积为14345m2。
固定投产投资约为6410万元，年利润达到3658.92万元，预计投资回收期约为2年6个月。
关键词：
大豆油豆粕工厂设计
目录
1前言 1
1.1概述 1
1.2项目可行性 1
1.2.1经济可行性 1
1.2.2技术条件 2
1.2.3原料来源 2
1.2.4产品市场 2
1.2.5劳动力资源 2
1.3设计内容 2
1.4厂址概述 3
1.4.1厂址选择原则 3
1.4.2厂址选择的具体要求 3
1.4.3厂址的确定 4
2产品方案设计 5
2.1产品方案设计原则 5
2.2班产量的确定 6
3生产工艺流程及要点 9
3.1工艺流程 9
3.2工艺操作要点 9
4物料衡算 11
4.1物料衡算公式 11
4.2大豆油的物料衡算 12
5车间设备选型 13
5.1设备选择原则 14
5.2车间设备选择 14
5.3生产车间设备选择结果 14
5.4设备管理 18
5.4.1前期管理 18
5.4.2基础管理 18
5.4.3技术状态管理 18
6车间平面布置 18
6.1车间平面布置原则 18
6.2车间平面布置说明 19
6.3生产车间建筑要求 19
6.3.1车间地面 19
6.3.2屋顶及天花板 20
6.3.3墙壁 20
6.3.4柱 20
6.3.5窗 20
6.3.6通风降温 20
6.3.7采光 20
6.4车间平面布置图 20
7生产车间的水电汽估算 20
7.1车间用水量计算 20
7.1.1大豆工艺用水 20
7.1.2清洗PET瓶用水 21
7.1.3冷却产品用水 21
7.1.4车间生活用水 22
7.1.5车间清洁用水 22
7.1.6锅炉房用水 22
7.1.7消防用水 22
7.1.8总耗水量计算 23
7.2车间供汽计算 23
7.2.1热量衡算 23
7.2.2蒸汽消耗量 23
8管路计算与设计 24
8.1供水管路计算 24
8.2供汽管路设计 24
8.3供料管路设计 25
9辅助部门 25
9.1仓库计算 25
9.1.1原料仓库 25
9.1.2辅助材料仓库 26
9.1.3包装材料仓库 26
9.1.4成品仓库 27
9.2质检室 27
9.2.1质检中心职能 27
9.2.2质检中心分类 28
9.2.3质检室的土建要求 28
9.2.4质检人员定额 28
9.2.5常用仪器设备 28
9.2.6质检项目 29
9.3运输设施 29
9.3.1厂外运输 29
9.3.2厂内运输 29
9.3.3车间运输 30
9.4机修车间 30
10三废处理 31
10.1废水处理 31
10.1.1食品工业污水的来源 31
10.1.2废水处理方法 32
10.2废气处理 34
10.3废渣处理 34
11公用系统 34
11.1供水系统 34
11.1.1全厂用水量计算 34
11.1.2水的供应方式 35
11.2供汽系统 35
11.2.1锅炉的布置要求 35
11.2.2锅炉容量的确定 35
11.2.3锅炉选择 36
11.3供电系统 36
11.3.1负荷计算 36
11.3.2变压器选择 36
12全厂性生活设施 36
12.1办公楼 37
12.2会议室 37
12.3医务室 37
12.4食堂 38
12.4.1食堂座位数的确定 38
12.4.2建筑面积的确定 38
12.5更衣室 38
12.6厕所 38
12.7车间办公室 39
12.8宿舍生活楼 39
12.9职工室外娱乐运动中心 39
12.10停车场 39
13组织结构 39
13.1组织结构 40
13.2劳动力计算 40
13.3劳动力管理 41
13.4人员培训 41
14全厂总平面设计 41
14.1总平面设计的基本原则 41
14.2总平面设计的基本要求 42
14.3总平面设计的基本内容 42
14.3.1平面布置 42
14.3.2竖向布置 43
14.4工厂总平面设计 43
14.5工厂主要部分占地面积 43
14.6食用油厂一般参考指标 44
14.7风向玫瑰图 44
14.8全厂总平面布置 45
15技术经济分析 45
15.1全厂总投资成本估算 45
15.2年生产总成本估算 45
15.2.1年生产总成本预测 45
15.2.2经济效益分析 48
15.2.3回收期限估算 49
16结论 50
参考文献 51
英文摘要 52
附录 53
致谢 54
农业工程学院毕业论文（设计）成绩评定表 55
1前言
1.1概述
油脂是人类食品的主要营养成分之一，不仅是人体很好的热量来源（每克油脂产生的热量37.67kJ，高出蛋白质和碳水化合物1倍左右），而且含有人体不能合成而必需的氨基酸。
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，居民消费结构发生很大变化，追求饮食健康已成为主流趋势，对食用植物油和蛋白质的需求量越来越大，从而植物油具有很大的消费市场。
本次设计主要是大豆油加工工厂设计。
多年来大豆一直被认为是人体需要的各种营养成分的重要来源之一。
大豆中蛋白质和脂类物质的质量与含量都很高。
根据测定：
大豆油中含棕榈酸7～10%，硬脂酸2～5%，花生酸1～3%，油酸22～30%，亚油酸50～60%，亚麻油酸5～9%。
大豆油的脂肪酸构成较好，它含有丰富的亚油酸，可以降低血清胆固醇含量，预防心血管疾病，所以大豆油是一种营养价值很高的优良食用油。
作为顶级压榨大豆油，大豆油具有极其浓郁的香味。
由于采用物理压榨工艺处理，极大限度地保持了大豆油中的天然成分和香味，也没有破坏其中维生素E，因此成品油中无需添加抗氧化剂也可以达到较长的保质期。
随着生活水平的提高，消费者对食品的要求也越来越高。
大豆油正以其特有的纯正浓郁香味和传统物理压榨工艺深受广大消费者的喜爱。
经物理压榨制取的大豆油香味浓郁、色泽丰厚、营养丰富，不需要加入任何食品添加剂。
正是因为这种种特点，大豆油在广大消费者心中占据一定的地位，尤其是国内人们对油品、油色、油香的独特要求，使大豆油在国内具有广阔的市场前景。
1.2项目可行性
项目可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。
而项目可行性研究内容，根据行业不同有所差异，侧重点各有不同，本厂项目可行性研究内容主要包括以下几个方面：
现拟修建一大豆油炼制工厂，主要产品为大豆油。
以压榨大豆油生产技术为基础，结合国内外先进生产工艺和设备，大部分生产工艺机械化，成效较高。
各工序的连接尽可能采用自动设备，有利于降低人工劳动成本；减少原料损坏，对提高产品竞争力有较好作用。
本次大豆油工厂设计的项目可行性主要包括以下几个方面：
1.2.1经济可行性
在本设计中，因主导思想明确，在生产及运营上设计管理突出，处处以提高经济效益为起点，从降低成本、节能、低耗、提高产品质量出发进行反复的设计研究工作，故企业可获得比较显著的经济效益。
大豆油作为人类膳食中重要的副食品，目前国内大豆油供不应求，具有广阔的市场发展。
1.2.2技术条件
采用较成熟的工艺，这些工艺已被同类工厂证实可行，大部分产品生产机械化，成效较高，各工序的连接尽可能采用自动设备，有利于降低成本，减少原料损坏，减少劳动力消耗，减轻工人劳动强度，缩短加工时间，对提高产品竞争力有较好作用。
1.2.3原料来源
本厂定于黑龙江省哈尔滨市高新技术开发区，哈尔滨是国内的大豆贸易地区之一,大豆有大面积种植，不仅原料和种类充足，其质量有很好的保证，而且和种植基地合作还可以在农业生产环节带动一部分留守农村妇女从业、创业，带动当地经济。
1.2.4产品市场
从20世纪60年代以来，世界大豆生产发展很快，成了世界上产量增长最快的粮食作物。
世界大豆生产得到如此快速的发展，一是因为随着世界经济的发展，人口的增长以及畜牧业、制油业、加工业的发展，大豆的需求猛增，拉动了大豆生产发展；二是因为大豆在世界贸易中的出口创汇作用突显，引起了世界各国对大豆的生产的重视。
而本工厂所设计的产品均符合市场的需求。
大豆油是市场上需求量较大的产品，能极好地满足人民地需要，有着较大地销路。
产品首先在东北销售，形成完善的销售网络后，拓展销路，再远销外国。
1.2.5劳动力资源
本厂设在城镇近郊，劳动力来源广泛，既可吸纳农村剩余劳动力，又可解决城市待业人员的问题。
综合以上各方面，从原料来源、厂房投资、产品的生产及产品的销售均是可行的，因此本设计是可行的。
1.3设计内容
（1）厂址概述；
（2）工厂工艺设计：
产品方案及班产量的确定、生产工艺流程的选择与论证、物料衡算、生产设备的选型与计算、生产人员计算、水电汽用量的估算；
（3）生产车间设计：
工艺设备平面布置、全厂平面布置图；
（4）供水排水设计；
（5）公用系统的设计；
（6）辅助设施的设计；
（7）工厂设计概算及技术经济分析。
1.4厂址概述
厂址选择是一项包括政治、经济和技术的综合性工作。
一个食品工厂的建设，对当地的资源、交通运输、农业发展都有密切联系。
厂址选择是否得当，直接影响到工农关系、城乡关系，有时甚至还影响到基建进度、投资费用及建成投产后的生产条件和经济效果。
同时，对产品质量和卫生条件，对职工的劳动环境等，都有着密切的关系。
厂址选择工作，应在当地建委或城建部门的统筹安排下，由筹建单位负责，会同主管部门、建筑部门、城市规划部门等有关单位，经过充分讨论和比较，选择优点最多的地址为建厂的地址。
1.4.1厂址选择原则
（1）厂址选择应符合国家的方针政策
厂址应设在当地发展规划区域内，并符合工业布局及食品生产要求，节约用地，尤其尽量不占用或少占用耕地的原则。
（2）厂址选择,应以生产条件方面考虑
①资源、原材料、燃料等物质条件的供应要落实可靠，厂址要靠近原料产地，原料供应地区、动力供应中心和产品销售中心；
②工程地质、水文地质、地形、气象等自然条件要符合建厂要求，占地面积和地形符合布局和生产工艺的需要；
③有利于环境保护，严禁在自然保护区、名胜古迹处建厂和排放大量有毒气体，对于废气、废渣、废液有确实可行的回收方案和治理措施；
④所选厂址面积的大小，应能尽量满足生产要求，并有发展余地和适当的空余场地。
（3）厂址选择,应从投资和经济效果考虑
①交通运输、电力、水源等外部协作条件可靠，经济合理，厂址供应电源充足，并尽可能接近水源，并便于污水的排放和处理
②厂址最好选择在居民区附近，这样可以减少宿舍、商店、学校等职工的生活福利设施。
1.4.2厂址选择的具体要求
工厂选址一般有如下几点要求：
（1）厂址要符合主管部门在建厂设计任务书中所作出的规定和要求。
（2）厂址应注意节约用地，不占或少占耕地，厂区的面积、形状和其他条件，要满足饮料工厂生产工艺的要求，并留有适当的发展余地。
（3）厂址应靠近水量充足和水质良好的水源。
（4）厂址应有便利的交通条件。
（5）厂址应注意当地自然环境条件，并对工厂投产后对于环境可能造成的影响作出预评价。
工厂的生产区和居民区内的建设地点应同时选定。
（6）厂址应符合国家有关卫生、防火、人防等要求。
如厂区应在居民点下风侧，河流的上游，厂区无传染病或其他污染来源。
避开军事设施地区等等。
（7）厂址应避开洪水或在采取措施后仍不能确保不受水淹的地段。
（8）厂址以企业发展的整个远景和尽量使其接近原料基地或产品消费地区为依据。
（9）厂址在供电时间上能得到供电部门的保证，输电线路尽可能缩短。
（10）考虑三废处理和综合利用。
（11）厂址应避免布置在以下地区：
断层地区和基本烈度9度以上的地区；易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的地区；有开采价值的矿藏地区；对机场、电台等使用用影响的地区；国家规定的历史文物、生物保护和风景游览地区。
1.4.3厂址的确定
本厂定于黑龙江省哈尔滨市高新技术开发区，这里土地资源丰富，环境洁净，绿化条件好，水源充足且水质好，能满足厂房建设要求。
此区位于黑龙江省哈尔滨市高新技术开发区，供电稳定，劳动力来源广泛，既可吸纳农村剩余劳动力，又可解决城市待业人员的问题。
（1）地理位置
哈尔滨市高新技术开发区，位于哈尔滨市中心城区西北部，松花江北岸，松北区的西部，处于中国和俄罗斯经济圈的重要节点，是我国北部经济带的重要连接点，拥有亚太地缘门户的独特区位优势。
拥有36条铁路干线贯穿黑龙江省全境和内蒙古部分地区，构成了欧亚大陆桥的重要通道。
铁路营业里程6854公里，线路计长12516.9公里。
哈尔滨乘坐火车可以抵达北京，长春，沈阳，大连，天津，上海，广州，济南，德州，杭州，温州，包头等以及沿线城镇。
港区建设已具规模，现有5000吨级以上专用码头8个。
是欧亚大陆桥和空中走廊的重要枢纽，哈尔滨乘火车可以抵达省内所有通客运铁路的大中小城镇，是连接中国大陆与东北亚的重要铁路枢纽。
哈尔滨的公路运输事业发展迅速，陆续建成了松花江公路大桥、北京至哈尔滨二级汽车专用公路哈尔滨段、哈尔滨至阿城汽车专用公路、哈尔滨至亚布力二级专用公路等重点工程。
可见哈尔滨高新技术开发区水陆空交通运输通道发达便利。
（2）劳动力资源
哈尔滨现有常住人口994万，由于是是国家重点建设城市之一，在国家政策方面有很多优势，这也吸引了许多外资以及国内知名企业交流与合作，吸收了大量的外来工以及本地区现有的剩余劳动力，相比国内其他地区，这个城市既属于劳动力密集型的城市，又拥有大量的廉价劳动力。
哈尔滨市科技综合实力较强，居全国大中城市前列，已经形成了以大学、研究所、大工厂科技力量为主，地方科技力量为辅的研究与开发体系，为全市经济社会协调发展提供了强有力的智力支撑。
现拥有普通高等院校50所，在校大学生68万人，从事科研活动人员4.2万人，其中科学家和工程师3.4万人。
这些高校、科研技术力量可以为投资者进入高新技术开发区兴办实业提供必要的人才和技术保障。
（3）能源效应
哈尔滨高新技术产业开发区毗邻电厂，其开展热电联供项目，适合发展食品生产行业。
哈尔滨高新技术产业开发区从1988年开始规划投建以来，水电动力，排水工程、生活设施等方面都已完善。
综上所述，厂址选择在哈尔滨市高新技术产业开发区是可行的。
2产品方案设计
2.1产品方案设计原则
产品方案是工厂全年生产产品品种、数量、生产周期、生产班次等的计划安排。
制定产品方案时，首先应根据设计计划任务书和市场调查研究得到的资料制定主要产品品种、规格、产量、生产季节和生产班次，对季节性影响的产品优先安排。
其次是用调节性的产品（即不受季节限制的产品）来调节生产上忙闲不均的现象，合理利用人力和设备。
另外，还应尽可能利用原材料进行综合利用及加工成半成品贮存，待到淡季时再进行加工。
在安排产品方案时，应尽量做到“四个满足”和“五个平衡”。
“四个满足”是：
（1）满足主要产品产量的要求；
（2）满足原料综合利用的要求；
（3）满足淡旺季平衡生产的要求；
（4）满足经济效益的要求。
“五个平衡”是：
（1）产品产量与原料供应量应平衡；
（2）生产季节性与劳动力应平衡；
（3）生产班次要平衡；
（4）设备生产能力要平衡；
（5）水、电、汽负荷要平衡。
2.2班产量的确定
班产量是工艺设计中最主要的计算基准，班产量直接影响到车间布置、设备配套、占地面积和公用设施，辅助设施的规格以及劳力的定员等。
决定班产量的主要因素：
（1）原料日供应量；
（2）生产季节的长短；
（3）延长生产期的条件；
（4）设备生产能力；
（5）厂房、公用设施的综合能力等。
编制产品方案，要确定班产量，班产量是食品工厂工艺设计中最主要的计算基准。
班产量的大小直接影响到车间布置、设备配套、占地面积、劳动力定员、经济效益以及辅助设施、公共设施的配套规格等。
在平时的正常生产过程中，班产量越大，单位产品的生产成本越低，经济效益越好。
但有时也受到原料供应、能源供应以及设备生产能力的影响。
决定班产量的主要因素：
（1）原料日供应量
（2）生产季节的长短
（3）延长生产期的条件（如冷库及半成品加工设施等）
（4）设备生产能力
（5）厂房、公用设施的综合能力等
（6）产品市场销售状态
产品方案
现制定生产安排如下：
年产10000吨大豆油工厂，每年实际生产时间为300d，平均每个月生产时间为25d，本厂有一条生产线，生产车间分为四个部分，分别是预处理车间、压榨车间、物理精制车间和包装车间，主要产品是80%浓香大豆油5L装和20%浓香大豆油500ml装。
全年生产10800t植物油，达到设计书要求。
根据市场情况与其他建设条件，本设计设定本厂有1个车间，1条生产线。
年生产浓香型大豆油10800t，产品规格分别为5L和500ml，班产量为12t。
年工作300日，每月工作25天，每天工作24h，生产班次为3班。
产品方案见表1。
70
表格1年产10000t大豆油工厂产品方案
产品名称
年产量t
班产量t
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
每班人数
浓香大豆油
10000
12
70
日产量（t/d）
36t
全年总产量
10800t
注：
1．产品方案按年工作日300天计算，每月25天，日产3班，班有效工作8小时计；
2．班产量具体按实际生产情况为准。
3生产工艺流程及要点
3.1工艺流程
破碎
冷却
热风炒籽
分级
烘干
清选
大豆
稀碱
蒸炒
轧胚
软化
脱皮
破碎
水化
冷却
加助滤剂
一次降温
沉淀过滤
榨油
（至10℃～15℃）
（加自来水至室温）
成品油
过滤
沉降48h
滤饼
滤饼
3.2工艺操作要点
（1）预处理车间
原料：
选择优质非转基因大豆，要求以无霉变或未经热变性处理，蛋白质含量高，色泽光亮、籽粒饱满和无虫蛀的新大豆为佳。
清选：
清除原料中夹带的泥土、石子等杂质，分离出混在原料中的杂、霉变子粒。
为了减少油脂损失，提高出油率，保证油脂高质量，延长设备的使用寿命，清理环节要进行严格控制。
分级：
分级筛分离出大豆中的大、小粒作为生胚料走“大路”，中粒作烘炒料走“小路”，分别进行处理。
生胚料（大路）与热风烘炒料（小路）一般按3:
1掌握。
烘炒料比例太小，大豆油香味较淡；比例太大，榨油时饼难以成型，出油率降低，毛油浑浊，给后道工序的处理增加困难。
（2）压榨车间
破碎：
将大颗粒大豆切碎，使大豆达到适合后期工艺处理的粒度。
大颗粒大豆破碎成4～6瓣，破碎水分控制在10%～12%。
脱皮：
大豆脱皮是为了提高饼粕的蛋白质含量并减少纤维素含量，提高饼粕的利用价值。
同时也提高毛油的质量。
大豆含水量高低是去皮工艺中非常关键的因素，在生产中通常是首先调节大豆的水分，然后利用搓捻、挤压、剪切和撞击的方法，使大豆破碎成若干瓣，外边的种皮也被破碎并从籽仁上脱落，然后用风选的方法将仁皮分离。
软化：
通过对油料大豆水分和温度的调节，改善油料大豆的塑性，使之具备轧胚的最佳条件。
含油量较低的大豆，质地较硬，若没经过软化就进行轧胚，将会产生很多粉末，因此大豆在轧胚之前必须进行软化。
大豆水分在13%～15%时，软化温度通常掌握在70～80℃，软化时间约为15～30min。
轧胚：
利用机械的作用，将大豆由粒状轧成片状。
要求料胚薄而均匀，粉末度小，不漏油。
一般胚料的厚度在0.25～0.40mm之间。
蒸炒：
蒸炒锅层中存料少，有利于料胚中水分的挥发。
装料量一般控制在40%左右。
出锅温度应保证到达120～130℃，含水量控制在4%～5%。
为保证大豆油浓郁香味与生产安全，蒸炒锅间蒸汽压力应控制在3.0Mpa～4.0Mpa。
热风烘炒：
将中粒烘炒料送到热风炒籽机，在此烘炒机内烘炒料被加热到180℃～200℃。
温度太低，香味较淡；温度太高，物料则易糊化。
总的来说浓香大豆油产生香味的关键因素就是热风烘炒温度。
冷却：
为防止物料糊化和自燃，烘炒料烘炒后应迅速散热冷却。
榨油：
本工艺采用单螺旋压榨机，在强机械力作用下讲大豆原有细胞结构破坏，从而制得压榨毛油。
入榨温度135℃，入榨水分1.5%～2%，机榨饼残油9%～10%。
（3）物理精炼车间
一次降温：
从压榨车间送来的压榨毛油温度一般在60℃～70℃，为节约能源，先用自来水于低速搅拌下散热降温，直到毛油的温度降到室温。
加助滤剂：
加助滤剂是为了提高最后过滤效果，加速滤饼的形成，降低成品油中磷脂等胶溶性杂质含量，助滤剂种类有白土、硅藻土、活性炭和固体大豆饼粉末等多种类型；本工艺中加入量为油重的0.1%左右的活性炭粉末，并采用电磁调速搅拌。
第一道过滤：
采用板框压滤机过滤，滤布用普通滤布即可。
水化：
将过滤、计量后的毛油在搅拌情况下冷却到40～50℃后泵入水化锅中，加入同温稀碱液进行水化。
第二次冷却：
于低速搅拌下采用冷冻盐水将毛油冷却到10℃～15℃，然后再保温沉淀48h。
第二道过滤：
将沉淀48h的毛油再经板框压滤机过滤，这次用两层滤布加一层工业滤纸。
而过滤后得到的成品油经过检验合格后即可进行包装。
（4）其他
滤饼处理：
机榨车间得到的滤饼可回榨处理；精炼车间得到的滤饼可渗加到粕中。
若成品浓香大豆油检测出现质量问题,则将低品质的大豆油经过脱脂、脱胶、脱酸、脱色、脱臭、脱蜡等六脱处理后，生产为国家一级食用油出售。
3.3大豆油国家标准
表格2大豆油质量标准
项目
指标
感官
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