800TD大豆预处理车间工艺流程设计.doc
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1、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: 800T/D大豆预处理车间工艺流程设计 姓 名 学 号 院 (系) 食品科学与工程 专 业 油脂及植物蛋白工程 指导教师 目录第一章 总论 1第二章工艺流程设计方案的确定 2第三章 工艺流程说明 3第四章 工艺计算6第五章 设备选型10第六章 设计体会15参考文献 16第一章 总论中国是世界主要油料生产国之一,特别是改革开放以来,油料生产发展很快。1990年,油料产量2601万吨,加上1440万吨大豆和600万吨棉籽,用于油脂生产的油料约为4200万吨以上。我国大豆年产量约为1450万吨,居世界第四位。在人类食物诸成分中,油脂作为生命能源
2、的价值最高。其发热量为37.7Kj/g,高出蛋白质和碳水化合物一倍左右。植物油料的加工与开发一般包括植物油制取、油脂加工以及油副产品综合利用等方面。从原始的人力榨油到水压、螺旋机榨油,直到近代浸出法制油技术的普及。植物油料中含有丰富的蛋白质,因此,油料既是重要的油脂资源,又是重要的蛋白资源。豆类油料蛋白占世界总蛋白资源的13%。提取油脂后的油料饼粕主要用做饲料。例如,大豆粕的80%用做饲料,它是动物全价配合饲料中蛋白质的主要原料。大豆为豆科一年生草本植物,原产于我国,如今世界各地均有种植,其产量约占世界油料总产量的50。作为典型的双子叶无胚乳种子,大豆是属于一种优质高蛋白油料,含油仅15.5-
3、22.7%,而含蛋白质3045%,切种皮7%10%,胚芽与胚轴252.5%。成熟的大豆种子,只有种皮和胚两部分。种皮位于种子的表面,对种子具有保护作用。大多数品种的种皮表面光滑,有的还有蜡粉或泥膜。种皮可呈黄,青,褐,黑等不同颜色,其上还附有种孔,和点等结构。种皮为黄色的黄豆是大豆中最常见和产量最高的一种。黄豆也是生产豆制品和食用油的重要原料,而其它大豆主要供食用或饲料。 大豆已成为世界上最重要的植物油料。我国的大豆种植遍布全国,以东北各省及黄淮平原各省较为集中。东北三省的大豆种植面积约占全国大豆总面积的40,黄淮流域约占38,长江流域及南方地区占17,其余占5。近年来,中国大豆播种面积和单产
4、都有所提高,但与美国大豆产业相比,我国在生规模、单产水平、社会化服务水平、产业化水平等方面都处于劣势。作为油料作物,大豆是世界上最主要的植物油和蛋白饼粕的提供者。每1吨大豆可以制出大约0.2吨的豆油和0.8吨的豆粕。用大豆制取的豆油,油质好,营养价值高,是一种主要食用植物油。作为大豆榨油的副产品,豆粕主要用于补充喂养家禽、猪、牛等的蛋白质,少部分用于酿造及医药工业。油料的预处理即在油料取油之前对没油料进行清理、剥壳、脱皮、破碎、软化、轧坯、膨化、温热处理、干燥等一系列的处理。其目的是除去杂质将其制成具有一定结构性能的物料。以符合不同取油工艺的要求。根据油料品种和油脂制取工艺的不同,所先用的预处
5、理工艺和方法也有差异。油料预处理在整个大豆油脂生产工艺中具有十分重要的地位。在油脂加工过程中, 能耗与生产成本、产品和副产品的质量与得率等, 都与油料的预处理有直接的关系。油料预处理的好坏, 不仅直接影响浸出过程中的渗透性、浸出后豆粕中残油含量等各项指标, 而且也会影响油料中的各种成分、毛油的品质、毛油的精炼效能、最终产品的质量以及生产过程中的能耗等, 因此, 促进油料预处理车间的技术进步是一项十分重要的任务。目前国内外大豆油脂制取工艺的研究和发展更重视为提高生产效果而改进大豆预处理工艺。因此,了解并充分重视大豆预处理对大豆油脂生产工艺效果的影响,选用合理的大豆预处理工艺和操作条件,是提高大豆
6、油脂生产工艺效果的重要内容。第二章 工艺流程设计方案的确定2.1设计要求:800T/D大豆预处理车间工艺流程设计2.2菜籽原料:含油率:18%含杂率:清理前:6%,清理后:0.50%清理损耗:0.50%水分:10%12%含皮率:8%2.3工艺指标:清洗后净籽含杂:0.5%脱皮后皮中含仁:0.5%仁中含皮: 5%清理损耗0.50%大豆干燥后水分8%10%2.4工艺流程:油料(大豆)筛选磁选去石破碎软化轧坯 干燥至浸出车间2.5 生产工艺方法选定的依据及特点工艺流程选择取决的因素很多,其中最重要的有以下几个方面:1.加工原料的性质:是什么油料,油料的成分与结构。2.对产品的产量:质量和品种所提出的
7、要求,如成品油的要求,粕利用的要求,副产品综合利用的要求。3.工人的生产能力:一般要日加工量,副产品要日或年产量。4.辅助材料:蒸汽,水,电力消耗量。5.地方条件:工艺基础,原料产量,来源,产品供销目前,我国油脂工业年加工能力大于油料年总产量,油脂产品市场竞争激烈,这就要求油脂加工厂在技术革新,节能降耗,提高产品质量,降低生产成本上下功夫,以提高产品的市场竞争能力。在大豆油脂生产中,生产过程的能量消耗及生产成本、产品和副产品的质量及得率等,都与大豆预处理工序的工艺效果有着密切关系。因此,了解并充分重视大豆预处理对大豆油脂生产工艺效果的影响,选用合理的大豆预处理工艺和操作条件,是提高大豆油脂生产
8、工艺效果的重要内容。因此,综合多方面的因素,选用传统的大豆预处理方法。2.6生产工艺方法特点1.传统大豆预处理工艺方法简单;2.传统大豆预处理工艺方法适用范围广第三章 工艺流程说明油料的清理就是清除油料中夹带的泥沙、金属、茎叶等杂质,分离出混在油料中的杂籽、瘪籽。油料在收获、干燥、运输和贮藏的过程中难免混进一些像石子、泥沙、茎叶、麻绳之类的杂质。虽经过初选,在运输至油厂时,仍会夹带部分杂质,其含一般在左右,这些杂质对制油极为不利,必须时行清理。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
9、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。清理主要包括风选、筛选、磁选及并肩泥的清选。一、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。无论选用哪种筛选设备清理油料中杂质时,都必须选择筛孔大小适当的筛面,才能将杂质从油料中清理出去。若清理大于油料的杂质,则采用稍大于油料颗料的筛孔,而杂质从筛面上排出;若清除小于油料的杂质,则采用稍小于油粒颗粒的筛孔,油料留在筛面上,杂质穿过过筛孔而被排出。因
10、此,在介绍各种筛选设备之前,需先对筛面进行必要的分析。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。二、 磁选磁选设备是专门用来清除油料中滋性金属杂质的清选设备。依据:油料在收获、清选及输送过程中难免混入一些铁钉、螺帽、螺栓等磁性金属杂质。虽然这些杂质在油料中含量很少,可是它们的危害很大,容易造成机械设备的损坏,严重的会导致设备事故和安全事故, 对此必须引起重视。清除磁性金属杂质的方法,是利用它们的特有的能被磁铁吸引的物理性质,将永久磁铁或电磁铁装置在油料进入运转速度较快的剥壳机、破碎机和轧胚机之前的
11、流程中,油料中将磁性杂质除去。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。三、并肩泥的清选“并肩泥” 是指形状大小和油料相近或相等,而且其比重和油料相差也不很显著的泥沙石粒。依据:特别是在油菜籽中“并肩泥”的含量较多, 用筛选和风选设备均不能有效地将其清除。因此必须采用一种特殊的方法,即利用并肩泥和油料的机械性能的不同,并肩泥结构松散而油料富有韧性的特点,先将含并肩泥的油料在碾磨或打击作用下将并肩泥粉碎,然后将泥灰通过筛选除去,磨泥和打泥所用的设备,在油厂使用的有铁辊筒碾米机、立式圆打筛、立式花铁筛打麦机、胶辊砻谷机、圆盘剥壳机等设备。特点:可除去难以除去的杂质,经
12、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。四、破碎去皮在油料轧胚之前,必须对大颗粒的油料进行破碎。其目的是通过破碎使油料具有一定的颗粒具有一定的粒度以符合轧胚条件;油料破碎后的表面积增大,利于软化时温度和水分的传递,软化效果提高;对于颗粒较大的压榨饼块,也必须将其破碎成为较小的饼块,才能更有利于浸出取油。五、软化软化是通过对油料水分和温度的调节,改善油料的弹塑性;使之具备轧胚的最佳条件。软化的目的是通过对油料温度和水分的调节,使油料具有适宜的弹塑性,减少轧胚时的粉末度和黏辊现象,保证胚片的质量。软化还可以减轻轧胚时油料对轧辊的磨损和机器的振动,以利于轧胚操作的正常进行。六、
13、轧坯轧胚是料胚制备的首要操作工序,经过破碎 、软化后的油料,即可用轧胚设备对其进行碾轧,使之成为具有一定厚度的胚片,通常称为料胚或生胚。轧胚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。因此就选择了处理量较大的液压型单对辊轧胚机。它主要由电磁振动喂料机构、液压紧辊系统、液压控制刮料机构、油泵、轧辊和机架等部件组成。七、干燥生胚干燥的目的是为了满足溶剂浸出时取油时对入浸料胚水分的要求。在油脂生产中主要是对大豆生胚的干燥。通常大豆轧胚的适宜水分为11%13%,而大豆生胚的适宜入浸水分为8%10%,为了使大豆生胚的水分满足浸出工艺的要求,
14、多数情况下都要对大豆进行生胚干燥。对生胚干燥的要求是干燥效率高,干燥过程不能对生胚产生粉碎作用,切干燥后升陪的温度和水分都要符合浸出取油的要求。第四章工艺计算一、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。1已知条件(1)原料大豆原料大豆处理量:800T/D,其成分:含 油 率: 18%含 皮 率: 8%原料含杂率: 6%水 分: 10%12大豆种皮水分:12.5%(2)工艺指标清选后含杂率0.5%脱皮分离后皮中含仁0.5%;仁中含皮5%清理损耗0.50%大豆干燥后水分8%10%(3)为简化计算,假设杂质中不含油、水。2物料衡算示意图图中:N1原料大豆
15、量N2经过清理后的物料量N3经过破碎脱皮后的物料量N4经过软化后的物料量N5轧坯后物料量N6生坯干燥后的量E1清理去除杂质量和清理损耗量E2脱皮量E3干燥脱水量3组分物料衡算(1) 仁、皮、杂原料含皮 8008%=64T/D原料含杂 8006%=48T/D净 仁 重 800-64-48=688T/D(2) 油分原料含油 80018%=144T/D皮中含油 640.6%=0.384T/D仁中含油 144-0.384=143.616 T/D仁中含油率 143.616/688=20.9% (3) 水分原料含水=80011%=88T/D (原料水分按11%和计)皮中含水=6412.5%=8T/D仁中含
16、水=88-8=80T/D仁中含水率=80/688=11.6%表1 N=800T/D原料大豆项目含 量(重量%)重量(t/d)项目含 量(重量%)重量(t/d)杂质 6 48杂质 6 48净仁 86 688油 18 144皮 8 64水 11 88惰性固体 65 520合计 100 800合计 100 8004各工序物料计算(1)清理已知:原料含杂率: 6% ,清选后含杂率0.5%,清理损耗0.5%所以:清理除杂率原料含杂率清选后含杂率6%0.5%5.5% 清理去除杂质量和清理损耗量:E1 清理去除杂质量+清理损耗量8005.5%+800(1-5.5%)0.5%44+3.7847.78 T/D经
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