大豆精炼设计说明书

河南工业大学课程设计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年11月6日河南工业大学大豆油精炼工艺设计2工艺流程1.1碱炼工艺流程(脱胶脱酸)软水磷酸↓定量泵泵↓定量泵泵毛油暂存罐-→袋式过滤器-→板式加热器-→多效混合器-→酸反应罐-→盘式冷却水碱液罐软水↑↓定量泵泵↓泵混合器→水化罐-→板式冷却器-→碱反应罐-→板式加热器-→脱皂离心机-→↑↓冷却水皂脚软水软水干燥油蒸气真空真空↓↓↓↓↑↑油水混合器-→水洗离心-→螺旋板换热器-→螺旋板换热器-→真空干燥塔-→碱炼油暂存罐↓↓油水分离箱-→污油灌冷凝水1.2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1.3脱臭工艺流程脂肪酸储罐↑脂肪酸循环罐↑真空汽提水蒸气真空真空脂肪酸捕集器↑↓↑↑↑脱色油储罐→析气器→真空热器1(油-油)→真空加热器2→脱臭塔→河南工业大学课程设计↑↑↑柠檬酸高压蒸汽搅拌/气体水蒸气→螺旋板换热器(油-油)→板式冷却器→袋式过滤器→成品油→成品油储罐1.4工艺说明1.4.1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。1.4.2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）。1.4.3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%)。2物料衡算2.1品质要求河南工业大学大豆油精炼工艺设计42.1.1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%2.1.2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）2.1.3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，杂质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2.2物料衡算2.2.1碱炼工艺1.过滤输入毛油1600T/D=66666.67kg/h含杂约0.17%输出设半净毛油含杂量X则X÷[66666.67×(1-0.17﹪)+X]=0.05%解得X=33.3kg/h则半净油G=66666.67×(1-0.17﹪)+33.3=66586.64kg/h杂质66666.67-66586.64=80.03kg/h2.磷酸计量泵输入输出河南工业大学课程设计3.酸混合输入输出4.加水计量泵输入油中磷脂量X=66666.67×2.3﹪=1533.33kg/h加水量2.5×1533.33=3833.33kg/h体积流量V=3833.33/1000=3833.33L/h输出V=3833.33L/h5.加水混合器输入输出6.碱反应罐7.脱皂离心机8.水洗离心机9.真空干燥2.2.2脱色工序1.白土预混合罐输入G油=38634.53×25%=9658.63kg/h加油重2%的白土G土=38634.53×2%=772.69kg/h输出G混合=9658.63+772.69=10431.32kg/h2.立式叶片过滤机3.安全过滤2.2.3脱臭工序1.脱臭塔输入G混=38480.84kg/h输出设脱臭油损耗0.2﹪,脱色后酸价上升0.2～0.4,则进入脱臭塔前酸价为0.8+(0.2～0.4),取AV=1.2即FFA%=0.6﹪,设脱臭后剩下的酸价为0.2,即FFA﹪不足0.1﹪设脱臭后油为Xkg/h河南工业大学大豆油精炼工艺设计638480.84×（1-0.2﹪-0.6﹪-0.1﹪）+X×（0.05﹪+0.1﹪）=XX=38191.8kg/h馏出物:38480.84-38191.8=289.04kg/h2.真空加热箱全精练工艺精练率为η=38203.26÷41666.67=91.69%2.3物料衡算表工序输入输出过滤酸混合水化碱混合脱皂离心机水洗离心机真空干燥白土混合罐叶片过滤机袋式过滤器脱臭塔真空加热器总精炼率38203.26÷41666.67=91.69﹪3热量衡算及换热器选型有关计算公式：油比热C=（C。+ßT）×4.187（KJ/Kg×℃）其中C。=0.465kcal/kg×℃，T为温度（℃）ß=0.0007选用0.2Mpa的蒸气，汽化潜热为2204.6KJ/Kg，T为120℃，精炼车间毛油温度取为30℃3.1脱胶脱酸工艺（1）E301螺旋板式换热器河南工业大学课程设计毛油30℃→80℃蒸气120℃（液）←120℃（气）1）毛油比热C=（0.465+0.0007T）×4.19=（0.465+0.0007×（30+80）/2）×4.19=2.11KJ/kg.0C毛油吸热量为：Q=G1Cp△T=41604.14×2.11×50=4385397.75J/h设热损失5%，则因为（1+5%）×△Q油=△Q蒸气=G蒸气×r所以G蒸气=1.05×△Q油/r=1.05×4385397.75/2204.6=1927.78Kg/h2）换热器换热面积A的计算△t1=120-30=900C，△t2=120-80=400C△Tm=(△t2-△t1)/㏑（△t2/△t1）=61.70C所以A=（1+5%）×△Q油/K×△Tm=4385397.75×1.05/（0.5×61.73×3600）=41.44m23）选型选用无锡市雪浪发酵工程设备厂，型号：I6I16B50-1.0/1000-14公称换热面积m2通道间距mm计算换热面积m2流速Im/ces时处理量m3/h接管公称直径dg型号参考重量(kg)I6B型I16B型501041.4435.3100I6I16B50-1.0/1000-1413601755材质：不锈钢；外形尺寸：φ1000×1500（2）E302螺旋板式换热器（3）E303a螺旋板式油油换热器（4）E303b板式换热器3.2脱色工艺（1）E304a螺旋板式油油换热器（加热介质为从脱臭塔出来的脱臭油）（2）E304b螺旋板式换热器（3）E305冷却器河南工业大学大豆油精炼工艺设计83.3脱臭(1)E306a螺旋板式油油换热器：(2)E306b螺旋板式换热器:（3）真空加热器G301（4）脂肪酸冷却器E307螺旋板式换热器（5）E308螺旋板式换热器4设备计算及选型日处理1000吨，每小时处理量为41666.67kg毛油。油的密度ρ=ρ15℃-0.0007×（t-15oC），其中ρ15℃=923.1Kg/m3设充满系数为ψ=0.84.1脱胶脱酸工艺1.毛油暂存罐G=41666.67kg/h，ρ=912.6kg/m³，ψ=0.8，t=0.5hV=v/ψ=Gt/ρψ=41666.67×0.5÷0.8÷912.6=28.54m³设H=2DV=ПD²H/4=28.54则D=2.63mH=5.26m查化工机械手册：外形尺寸Ф2800×6000mm平底平盖罐体2.磷酸罐3.酸反应罐4.水化器5．碱液罐河南工业大学课程设计6．碱反应罐7．热水罐（软水）8．皂脚罐9．污油罐（废水罐）10.真空干燥器11.两台离心机选用PX-110型处理量t/d:1300转速r/min:8200分离因素α:8969排液压力MPa:0.1-0.3电机功率kw:68.5外形尺寸mm:2450×1800×2500机重kg:4190转鼓内径mm:8004.2脱色工艺1.白土暂存罐2.碱炼油暂存罐3．白土预混合罐4.脱色塔河南工业大学大豆油精炼工艺设计105．脱色油暂存罐6.立式叶片过滤器(北京中农康元粮油技术发展有限公司)4.3脱臭工艺1.析气器G=38480.84kg/h，ρ=910kg/m³，ψ=0.8，t=5minV=v/ψ=Gt/ρψ=38480.84×5÷60÷910÷0.8=4.4m³设H=2DV=ПD²H/4=4.4则D=1.41mH=2.82m查化工机械手册：取Ф1500×3000mm两个椭圆型封头23.脱臭塔(软塔脱臭塔)4.脂肪酸捕集器5.脂肪酸循环罐6.成品油暂存罐5其他定型设备的选用脱色、真空干燥器用的水蒸气喷射泵6泵的选型（1）P301/P302/304油输送泵查《化工原理》河南工业大学课程设计型号流量m3/h扬程m转速r/min效率%功率KW轴功必须气蚀余量m泵壳许用压力Mpa铸铁铸铜100Y60A904929506717.941.572.25（2）P303/P307磷酸计量泵（3）P305a/b碱定量泵（4）P306/07/08/39油输送泵（5）P306油脚泵（6）P312/19/20/36/35水泵查（7）P307/11热水计量泵（9）P316/17/18油输送泵（10）P314浊油泵（11）P321油泵（12）P341脱色油抽出泵（13）P322/23/24油输送泵（14）P340脱完臭油泵（15）P325不合格油输送泵（16）P326飞溅油输送泵（17）P329脂肪酸输送泵（18）P330脂肪酸循环泵（19）P342析气器抽出泵（20）P327油泵（21）P329/31/32/33/34水泵（21）P328柠檬酸泵河南工业大学大豆油精炼工艺设计12参考文献1.刘玉兰，汪学德，马传国.油脂制取与加工工艺学[M].北京：科学出版社，2003.2.马传国，张永太，梁少华.油脂深加工与制取[M].北京：中国商业出版社.3.[美]Y.H.Hui主编,徐生庚,裘爱泳主译.贝雷:油脂化学与工艺学(第四卷)第五版[M].北京:中国轻工业出版社,2001.4.E.E.法伊别尔格.油脂加工工艺设计[M].成都:四川科学技术出版社.19980.38.5.秦叔经，叶文邦.换热器[M].北京：化学工业出版社，1999.6.姚玉英.化工原理[M].天津：天津大学出版社，2001.7.李克永.化工机械手册[M].天津：天津大学出版社，2001.8.《食品工厂设计》（内部印刷）.郑州：粮油食品学院，2004.9.赵军.脱胶效果对油脂精炼影响[J].粮食与油脂.2002，（6）：22.10.赵国志，刘喜亮，刘智锋.油脂脱胶技术[J].粮食与油脂.2004，（1）：15～17.11.梁少华，王群学，马传国，田华达.食品油脂脱色工艺和脱色塔结构对脱色效果的影响分析[J].中国油脂.2001，26（1）：22～24.12.满时勇，胡颍慧.脱色工艺对油脂品质的影响[J].中国油脂.2001，26（6）：31～33.13.马传国，