日产10t婴儿配方粉的乳粉工厂设计.docx

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日产10t婴儿配方粉的乳粉工厂设计

日产10t婴儿配方粉的乳粉工厂设计

摘要

本设计主要是进行日产量为10t婴儿配方粉的乳粉工厂设计。

整个设计充分考虑了目前的经济状况和今后发展的需要，从节能的角度出发选择设备。

生产流程充分考虑到机械化、自动化水平，技术上先进、可靠，布局上合理、规范。

对生产车间进行了物料和能量衡算，对车间的工艺设计和设备选型也进行了计算，特别采用了三效降膜蒸发器，大大节约了能源，并且单独设计了喷雾干燥塔。

同时，对水、电、汽的用量也进行了估算。

　　本论文根据乳粉厂设计的要求，利用AutoCAD绘制婴儿配方粉乳粉厂工艺流程图、乳粉喷雾装置平面布置图，严格地对设备进行初步选型，以求达到现代化、合理化生产的目的，并为日后建厂提供可靠数据和有力的依据，也为将来改建、扩建厂房打下坚实基础。

关键词：

婴儿奶粉，配方，工厂设计

DesignofInfantFormulaMilkFactorywithDailyOutput10Tons

Abstract

　　Inthispaper,inaccordancewiththerequirementsoffoodplantdesign,renderingtheuseofinfantformulaAutoCADmilkpowderplantprocessdiagram,plantlayoutsurfacematerialsandstrictlycarryoutapreliminaryselectionofequipmenttoachievemodernization,thepurposeoftherationalizationofproductionandbuildforthefutureplanttoprovidereliabledataandsoundbasisforfutureexpansionintoaplanttolayasolidfoundation.

　　Thedesignforthemainoutputis10tonsofinfantformulamilkpowderplantdesign.Conductedaworkshopontheproductionofmaterialsandenergybalanceofplantdesignandequipmentselectionprocesshavealsobeencalculated,inparticulartheuseofatriple-effectfallingfilmevaporator,asignificantsavingofenergy,andseparatethedesignofthespray-dryingtower.Atthesametime,water,electricityandgasusageandcostswereestimated.

　　Thedesigntakesfullaccountofthecurrenteconomicsituationandfuturedevelopmentneeds,fromthepointofviewofenergy-efficientequipmentoptions.Intoproductionprocessestotakefullaccountofthemechanization,automationlevel,technicallyadvanced,reliable,reasonablelayout,specification.

Keywords:

infantmilk；fillaprescription；factorydesign

致谢37

日产10吨婴儿配方粉的乳粉工厂设计

第1章前言

1.1立题背景

婴幼儿是处于特殊生长发育阶段、具有特殊营养需求的一类群体。

一方面，婴幼儿由于自身代谢系统尚未完善，不仅营养的摄人要求全面均衡，而且具有与成人不同的特点；另一方面，婴幼儿处于一生中身体生长和智力发育最为迅速的时期，按体重计算营养需要是成人的3倍以上，并且在这一关键时期营养素摄入的数量和质量将对其未来形成重大的影响，关键营养素的缺乏与不足，将造成终生无法挽回的结局[1]。

母乳是婴儿最完美的天然食物，对婴幼儿而言，没有一种营养品比母乳更优越。

母乳喂养是为婴幼儿生长发育提供营养的最佳方法，因此，世界卫生组织（WHO）提倡婴幼儿出生后至少进行6个月的母乳喂养，以保证婴儿的健康生长、提高免疫力和预防传染病。

但是，母亲因为个人、文化、经济和健康等因素不选择人工喂养的情况也广泛存在，工业化的母乳替代品——婴幼儿配方奶粉的研究开发就备受关注，形成了一个巨大的产业。

婴幼儿配方奶粉又称母乳化奶粉，是一种以牛乳（或羊乳）为主要原料、通过调整组成成分模拟母乳的婴幼儿配方食品。

作为人工喂养婴儿的主要食品，婴幼儿配方奶粉应能提供适合于婴幼儿的营养，满足其正常生长发育的需求[2]。

1.2我国乳制品加工及消费的概况

根据《2004年中国奶业年鉴》的统计，截至2003年我国乳品加工企业有1500余家，其中年销售额500万元以上的有359家，上亿元的有12家。

随着近年来我国乳品加工业体制改革和技术改造力度的加大，通过产业化经营的实施也成就了一批有实力的奶业集团，初步建立起一些知名品牌。

如上海光明、内蒙古的伊利和蒙牛、北京三元、黑龙江完达山等。

有四家上市公司，分别是伊利股份（600887.55）、光明乳业（600597.55）、三元股份（600429.55），蒙牛乳业（2319.HK）。

伴随着市场容量的扩张，中国乳品加工企业呈现出四大特征:

一是各乳品企业加紧奶源基地建设，掀起新一轮的“圈地”热潮；二是产品结构大调整，主流产品由奶粉转为液体奶；三是大型企业的市场地位进一步加强，对地方上的中小企业带来巨大的竞争压力；四是企业间联合与并购现象越演越烈，整合能力急需提高。

总之，中国目前的乳制品企业可以说是鱼龙混杂、诸侯割据，随着竞争的加剧和行业规范的逐步完善，乳品企业面临着新一轮的洗牌。

我国的乳品消费受居民收入、消费习惯、营养知识、城市化水平等多方面因素的影响，整体消费水平不高。

消费特征是主要集中在城市，人均消费量较低，中小城镇市场潜力大。

目前，中国的原奶产量大幅度增长，全国大中城市乳品供应充足，但因为农村居民乳品消费量小，而农村人口又占全国总人口的70%～74%，这样全国乳品人均消费量就较低。

从消费群体来看，主要是儿童和老年人，作为一种营养品，造成这种消费群体的重要因素还是居民的收入，可以说，收入的增长构成了未来中国乳品生产和消费进一步发展的重要力量[3]。

国家统计局的资料显示，目前奶及奶制品消费的有效人口只有2亿多。

根据《2004年中国统计年鉴》，城镇居民人均每年用于乳品消费的支出为124.7元左右，为2003年城镇居民平均可支配收入的1.4%，并且乳制品支出仅占食品支出的5%。

在国务院批准发布实施的《中国食物与营养发展纲要》（2001～2010）中，奶业为优先发展的三个重点食物领域之一。

根据目标要求，到2010年中国人均乳类占有量将达到16kg，其中城市居民为32kg，农村居民为7kg，总产量达到2600万吨[4]。

有专家预计，中国奶类产量将在2015年达到2000万吨，2030年达到7000万吨。

由此可见，今后一个时期中国奶业会呈现快速、健康的发展势头。

1.3乳品工业概貌

国外乳粉产品的情况分析

（1）世界主要的乳粉生产国家：

2000年奶油、脱脂粉、干酪素的耗奶量是9200万吨（脱脂粉450万吨），全脂乳粉耗奶2000万吨（产量300万吨），分别占总奶量的15%和2.4%。

全脂乳粉主要用途是为鲜奶供应不足的地区和国家提供奶源，以中国、巴西、俄罗斯对全脂乳粉的需求量最大。

对全脂乳粉的需求量在过去的5年中平均以3.2%的速度增长，并且预计在今后几年中以2%～3%的速度增长。

脱脂粉用于焙烤工业中用来改善面包的质地和黏合力，也广泛用于蛋糕和饼干等健康食品和低脂食品中。

（2）世界乳粉的主要流向和分配：

自20世纪80年代开始，脱脂乳粉在乳粉中的份额呈稳步上升趋势，生产的绝对量也逐年递增。

国内已有乳粉厂500多家，乳粉的种类以全脂乳粉、全脂甜乳粉、脱脂乳粉为主。

相对而言，其他配方粉的生产量和销售量较小。

随着人们生活水平提高，对营养和保健方面的要求越来越高。

传统的乳粉品种已不能满足人们的需要，乳粉的种类越来越多，特别是婴儿乳粉的需要量在直线上升。

（3）目前婴儿配方奶粉已发展成为一个全球性重要婴儿食品产业。

近年来，随着我国居民收入的增长和生活水平的改善，高档婴儿配方奶粉市场以每年13%～16%的增长速度迅速发展，正在取代日本成为仅次于美国的全球第二大高档婴儿配方奶粉市场。

据专家估算：

我国每年大约有1700万新生婴儿，假设其中的20%需要用奶粉喂养，每年就需要婴幼儿奶粉30余万吨。

中国市场潜力巨大，因此成为婴儿配方奶粉厂商的必争之地[5]。

与欧美相比，我国婴幼儿配方奶粉的研究和开发起步较晚，20世纪80年中期研究出了以乳为基础、调整了乳清蛋白含量的“婴儿配方乳粉II”，由此开始，国内婴幼儿配方奶粉方面的研究才算真正地开展起来，出现了从婴儿到幼儿等一系列的配方奶粉产品，使我国婴幼儿配方奶粉的研究和开发逐渐跟上国际水平，但在高档配方奶粉市场的占有率比例较低。

1.4婴儿配方粉的发展前景

中国奶粉市场，尤其是婴幼儿配方奶粉的需求增长速度较快，其中高档婴儿奶粉市场销量每年以两位数的速度增长。

我国现在一年的婴幼儿奶粉产量仅15万吨左右，庞大的新生儿消费群体孕育着中国婴幼儿奶粉巨大的市场空间。

2008～2010年将是一个生育高峰，中国有望取代日本，成为仅次于美国的世界第二大婴幼儿配方奶粉市场[6]。

1.5项目建设的必要性及目的意义

大学四年的全面学习，包括基础知识和专业知识，使我在离开学校，走向社会之际，有了一定的基础应用技能。

本设计是将学到的知识应用到实践中来。

在独立完成这个设计的过程中，一方面巩固学到的知识，另一方面通过查阅，整理资料增加认识和科研技能，同时，进一步熟悉工厂的生产工艺流程，培养了我理论联系实际的能力，锻炼了我走向工作岗位应有的独立工作能力。

众所周知，乳粉工业是食品工业的重要行业之一。

无论从满足人民日渐提高的生活需要，促进农牧生产方面，还是加速国民经济的发展，乳粉工业都具有举足轻重的地位。

乳粉营养丰富，是对人体健康最有益的食品之一，尤其对促进儿童健康成长更有突出的作用。

长期以来，婴幼儿奶粉市场一直被国外品牌垄断，如惠氏、美赞臣、雅培、雀巢、多美滋等。

全球排名前100名的乳品企业已经有20多家进入中国，进口品牌的产值已占我国乳品市场的1／3。

相比之下，国内品牌在婴幼儿配方奶粉研制上起步比较晚，产品研发能力相对较弱。

国内婴幼儿奶粉市场上以完达山、伊利为代表的国产品牌与多美滋、美赞臣、惠氏为代表的国外奶粉竞争激烈。

所以国内有必要建立大规模乳粉生产厂，注重品牌及质量，能够让消费者喝到放心的奶粉，并与国外的大品牌形成良性竞争，促进国内乳粉行业迅速发展。

1.6设计内容

a.奶粉厂的工艺流程及论证。

首先根据目前生产工艺存在的不足，设计改进工艺流程；其次对于新设计的工艺流程进行论证。

b.配方奶粉的物料衡算以原奶及成品的指标为依据进行物料衡算，衡算的数据作为设备选型及能源配备的依据。

c.主要设备热量衡算及设计包括浓缩系统的设备选型、热量衡算；喷雾干燥塔的热量衡算及设计。

d.主要设备选型包括奶槽车、奶仓、