李彪日处理1600吨大豆油精炼车间设计说明书-

-1-食品工厂课程设计说明书题目:1600T/Ｄ大豆油精炼工艺设计院系名称：粮油食品学院专业班级：食工P1203学生姓名：李彪学号：201211010805指导教师：王动民教师职称：讲师2015/11/10-2-目录1.流程介绍………………………………………………………………………………32.工艺流程……………………………………………………………………………42.1碱炼工艺流程……………………………………………………………………42.2脱色工艺流程……………………………………………………………………42.3脱臭工艺流程……………………………………………………………………52.4工艺说明……………………………………………………………………………53.品质要求………………………………………………………………………………64.物料衡算………………………………………………………………………………74.1碱炼工序…………………………………………………………………………74.2脱色工序……………………………………………………………………84.3脱臭工序…………………………………………………………………94.4物料衡算表……………………………………………………………………95.热量衡算及换热器选型……………………………………………………105.1脱胶脱酸工艺………………………………………………………………………105.2脱色工艺…………………………………………………………………………135.3脱臭工艺……………………………………………………………………………156.设备选型与计算………………………………………………………………………197.其他定型设备的选用…………………………………………………………………258.泵的选型………………………………………………………………………………269.参考文献………………………………………………………………………………30河南工业大学-3-1流程介绍毛油中含有一定量的非甘油三酸脂的成分。如游离脂肪酸，磷脂，水分，悬浮杂质，色素，挥发性物质，臭味物质等。因此，需要采用一定的工艺手段，将油脂与其中的杂质分离开来，从而提高大豆油脂的食用性、营养性、储藏的稳定性和安全性。1.1脱胶脱酸工段脱胶脱酸工段采用化学精炼法。首先使大豆毛油经过袋式过滤器过滤，然后用经过两次螺旋加热器换热使大豆毛油的温度至60℃左右，然后添加浓度为85%的磷酸，用量为大豆毛油量的0.1%。首先在多效混合器中混合，然后在酸油反应罐中进行充分反应，反应15min后，根据大豆毛油的质量和毛油中脂肪酸含量，添加适量的18'Be的碱液。首先在多效混合器中混合均匀，然后进入碱反应罐，反应30min后，进入自清式离心机离心，分离出的皂、胶体混合物进入皂脚暂存罐，同时分离出的离心油进入多效混合器中，并用泵将占油重10%的热的软水打入混合器中，充分混合后进入水洗反应罐中滞留10min，然后经水洗离心机进行脱水，随后进入板式换热器，用水蒸气加热至105℃左右，最后后进入真空干燥器中进行连续脱水，脱水后的油进入碱炼油暂存罐储存。1.2脱色工段脱色工段采用常规连续脱色法，脱胶脱酸后的碱炼油由泵输送进入白土预混合罐中和占油重1%的脱色白土充分混合，混合10min后进入连续脱色塔，在4kPa左右的真空度下与脱色剂完成吸附平衡，使油中的色素尽可能被活性白土吸附除去。脱色20min后，由泵打入由两台交替作业的连续式叶片式过滤机进行过滤，分离出废白土。分离后的脱色油由泵泵入安全过滤机进一步滤除微量的废白土。白土滤饼则经蒸汽挤压后，卸入废白土房。蒸汽挤压出的污油则进入污油罐，由泵转入毛油罐重新回炼。1.3脱臭工段从脱色油暂存罐出来的油先经过析气器除氧后，再用两台换热器换热，两台换河南工业大学-4-热器中间油温为155℃，换热后最终使油升温到200℃，再用8Mpa高压蒸汽加热使油升温到255℃，然后进入脱臭塔中脱臭处理，脱臭后出来的油温度为240℃，与待脱臭油进行换热，这样可以充分利用热量。从换热器中出来的油温为148.4℃，然后再用板式换热器与毛油换热，换热后油温为93℃，而后与浓度为5%占油重0.01%的柠檬酸混合后进入冷却器中冷却到40℃，用精过滤器过滤后进入成品油罐中储存。如果是刚进行开机，则要用高压蒸汽将脱色油直接加热到脱臭工艺所需的温度[12]。此外，蒸馏出来的脂肪酸等馏出物，经塔内捕集后，从塔内流出来进入脂肪酸暂存罐中冷却，然后通过泵打入脱臭塔的塔顶，通过上部填料方式进行气体捕集。2工艺流程2.3脱臭工艺流程柠檬酸真空高压蒸汽↓↑↓脱色油储罐→析气器→螺旋板换热器→螺旋板换热器→真空加热器柠檬酸↓→脱臭塔→螺旋板换热器→螺旋板换热器→板式换热器→板式冷却器↓脂肪酸捕集器→脂肪酸循环罐→脂肪酸储罐↓真空→袋式过滤器→成品油罐2.1碱炼工艺流程(脱胶脱酸)磷酸↓毛油→毛油暂存罐→管道网状过滤器→板式换热器→离心混合器→酸反应罐碱液热水↓↓河南工业大学-5-→离心混合器→混合罐→板式加热器→自清式离心机→混合器→混合罐↓真空胶质↑旋液分离器→储液罐→毛油暂存罐↑→自清式离心机→板式加热器→真空干燥器→脱胶油暂存罐↓水洗废水2.2脱色工艺流程白土旋液分离器→真空↓↑脱胶油暂存罐→白土预混罐→脱色塔→立式叶片过滤机→袋式过滤器↓废白土→脱色油储罐2.4工艺说明2.4.1脱胶和脱酸工段由于大豆精炼油质量稳定、经济效益和大处理量等问题，所以一般采用长混碱炼工艺。该工艺通过将一定量的磷酸加入到毛油中进行充分的混合，在磷酸的作用下，能够将油中的非水化磷脂转化为能溶于水的磷脂从而将其除去。然后按条件的不同计算相应的碱液添加量，以便能更好的除去毛油中的游离脂肪酸。该工艺阶段要求有两台两台自清式离心机，一台用来分离皂脚，另一台用来洗涤，这样不仅酸价炼耗比低、精炼率高，而且脱胶更彻底，产品质量更稳定。2.4.2脱色工段向油脂中加入白土做吸附剂，在不断接触的情况下，通过色素和吸附剂吸附平衡而达到毛油脱色的目的。经过加热后的毛油在脱色塔内，在真空条件下，与计算确定吸附剂的量进行充分混合，在不断地完成吸附平衡后，在通过泵将毛油泵入压滤机内通过多次循环过滤，将吸附剂与毛油分离。此过程在负压下进行，操作压力河南工业大学-6-一般为2.5～4.0kPa，一定要避免空气中的氧气接触到热油。该工艺脱色效率高，操作简单方便，油品的质量好（酸值回升少，过氧化值低）。2.4.3脱臭工段脱臭工段采用薄膜式填料塔与热脱色用的传统的塔盘式组合的新型软塔脱臭系统，与传统的塔盘式脱臭塔比较,该系统在真空下压力损失很小,从而可以在较低的温度下(250℃),使用较少的蒸汽(原有量的三分之一),较短的时间(从原有的2.5～3h减少为不到1h)，将游离脂肪酸和臭味有效地去除，同时能够有效地抑制维生素E的损失及反式脂肪酸的生成(残存量0.6%～1%)3品质要求3.1.原料油品质（浸出毛油）酸价2.7含水量0.2%FFA%1%以下残溶0.03%(300ppm)磷脂量2.3%含杂量0.17%臭味组分0.1%3.2成品油质量指标水分及挥发物0.05%酸价0.2以下(即FFA%0.1%以下)杂质0.05%以下过氧化值5.0mmol/kg色泽Y20，R2.0（罗维朋比色计133.4槽）3.3各工序品质要求毛油过滤：杂质降至0.05%以下脱胶：水分0.5%，磷脂含量70ppm，杂志0.01%脱酸：AV0.8（即FFA0.4%）水洗：水分0.5%，磷脂量20ppm真空干燥：水分0.1%残溶10ppm吸附脱色：杂质0.05%，色泽Y20，R2.0，磷脂量5ppm真空脱臭：色泽Y20，R2.0，水分及挥发物0.05%，酸价0.2以下，透明度：澄清透明气味纯正口感好河南工业大学-7-4.物料衡算4.1碱炼工序（1）过滤输入：毛油1600×1000/24=66666.67kg/h，含杂：66666.67×0.17%=113.33kg/h过滤后，设含杂质：xkg/h则x/(66666.67-113.33+x)=0.05%解得x=33.3kg/h输出：毛油G1=66666.67-113.33+33.3=66586.64kg/h（2）酸混合输入：G油=66586.64kg/h加入的浓度为85%的磷酸量为油重的0.1%(0.05%-0.2%之间)即磷酸的量为66.59kg/h输出：G混=66586.64+66.59=66653.23kg/h（3）碱混合输入：G油：66653.23kg/h选用18'Be（即12.59%）的NaOH溶液（按经验，加入0.1％的磷酸，计算理论碱时要多算约1.6个酸价的碱）。GNaOH理=G油×AV×(MNaOH/MKOH)×0.001=66653.23×4.3×(40.0/56.1)×0.001=204.36kg/h对于连续式的碱炼工艺，超碱量以占理论碱量的10％-50％计算，这里选25％GNaOH超=G理×25%=51.09kg/h所以加入的碱溶液量为GNaOH=(G理+G超)/C=(204.36+51.09)/12.59%=2028.98kg/h输出：混合油量：66653.23+2028.98=68682.21kg/h（4）自清式离心机输入：总混合油68682.21kg/h输出：脱胶油：X，油脚：Y，设油脚中含油25%X+Y=68682.21X+25%Y=X*(0.5%+0.01%+0.007%+0.05%+0.4%)+66666.67*(1-2.3%-0.2%-1.35%-0.17%-0.1%-0.03%)解得：X=63119.76kg/hY=5562.45kg/h河南工业大学-8-（5）水洗离心机输入：G油：63119.76kg/h含水：0.5%加水量占油量的8%，即G水=G油×8%=5049.58kg/h总输入量63119.76+5049.58=68169.34kg/h输出：设废水中含油0.2%，水洗油XKg/h，废水YKg/hX+Y=68169.34X+0.2%Y=63119.76×(1-0.5%-0.01%-0.007%-0.05%-0.4%)+X×(0.002%+0.1%+0.1%+0.5%+0.01%)X=62947.13kg/h，Y=5222.21kg/h即水洗后的油为62947.13kg/h，废水为Y=5222.21kg/h（6）真空干燥输入：水洗离心油62947.13kg/h含水0.5%，即含水量为314.74kg/h油重为：62947.13-314.74=62632.39kg/h输出：设干燥后含水量为Xkg/h，含水为0.1%X/(X+62632.39)=0.1%X=62.70kg/h即干燥后油为62632.39+62.70=62695.09kg/h4.2脱色工序（1）白土预混合罐输入：干燥后油重为62695.09kg/h取白土量为油重的2%，即1253.90kg/h输出：白土混合油62695.09+1253.90=63948.99kg/h（2）立式叶片过滤机输入：混合油浆为63948.99kg/h输出：设废白土含油20%，脱色油为Xkg/h，废白土为Ykg/hX+Y=63948.99X+20%Y=62695.09X=62381.61kg/hY=1567.38kg/h河南工业大学-9-即脱色油62381.61kg/h，废白土1567.38kg/h（3）精过滤输入：脱色油62381.61kg/h含杂质0.05%，其量为62381.61×0.05%=31.19kg/h输出：含杂0.02%，设杂质的量为Xkg/hX/（62381.61-31.19+X）=0.02%解得：X=12.47kg/h过滤后的油：62381.61-31.19+12.47=62362.89kg/h4.3脱臭工序输入：混合油：62362.89kg/h，加入柠檬酸0.01%柠檬酸量：62362.89×0.01%=6.24kg/h总输入量：62362.89+6.24=62369.13kg/h输出：FFA含量：0.1%一般脱臭过程