1000TD大豆油预处理车间的工艺设计.docx

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1000TD大豆油预处理车间的工艺设计

毕业设计说明书

题目:

1000T/D大豆油预处理车间的工艺设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：

□优□良□中□及格□不及格

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：

（签名）

年月日

摘要

本工艺为1000T/D的大豆预处理工艺,其中采用了大豆的热脱皮工艺。

这个工艺不仅可以使大豆的脱皮效果好，而且还使大豆饼粕的质量提高了。

在此预处理工艺之中我选用了高效振动筛、重力分级去石机、磁选器、调质塔、快速干燥器、破碎机、皮仁分离器、轧胚机等先进的设备。

调质塔不仅能够使大豆的温度提高，让大豆达到适宜于轧胚的温度即70℃左右的温度，而且还使大豆的含水量降低了，控制含水量在10%左右。

快速干燥器可以在很短的时间内使大豆的表面温度上升到90℃左右。

这是因为只有豆皮的温度达到90℃，而豆仁的温度基本不改变，这样就可以使蛋白质的变性降低，从而有利于提高饼粕的质量。

此外提高豆皮温度还有利于大豆破碎后豆皮和豆仁的分离，并且能耗低、处理量大。

皮仁分离器是依据豆皮和豆仁悬浮速度的不同，依靠风力的作用将皮仁分开，这样就可得含高蛋白的饼粕。

液压轧胚机是运用油缸中的液体压力来替代弹簧压力进行紧辊。

这样不但使紧辊的压力大大提高了，让轧出的料胚薄而结实，并且粉末度小，这样提高了胚片的质量，而且增加了生产能力。

关键词：

预处理破碎脱皮轧胚

TitleAResearchonDesigning1000t/dPre-processFactoryforSoybean

Abstract

Thistechnologyisconsideredasthe1000T/Dsoybeanpretreatmenttechnology,duringtheprocess,thesoybeanheatpeelingprocessisused.Thistechnologycanmakesoybeaneffectverywell,andimprovethequalityofsoybeanmealgreatly.Inthetechnologyofsoybeanpretreatment,Ichosesomeadvancedequipmentssuchastheefficientvibratingscreen,themachineofgravityclassificationtostone,magneticseparationdevice,conditioningtower,rapiddryer,crusher,Pi-separatorandrollingembryosmachine,etc.Conditioningtowercanmakesoybeantemperaturerisetobesuitableforrolling,whichisabout70℃,aswellasmakesoybeanmoisturecontentreduce,whichcontrolsthewatercontentatabout10%.Rapiddryermakethetemperatureofthesoybean'ssurfacerisetoabout90℃inaveryshorttime.That'sbecauseonlyifthetemperatureofsoybeanhullgetsto90℃,andthetemperatureofthebeanstaysunchanged,cantheproteindenaturationlower,andthequalityofthemealbreadisimproved.Besides,improvingthetemperatureofsoybeanhullcaneasilyseparatethehullandbeanswithalowenergyconsumptionandlargeproductivityafterbreakingbeans.Pi-separatorisbasedonthedifferenceofsuspensionfloatingspeedbetweenbeanhullandbeans,usingthepowerofwindtogethighproteininbreadmeal.Thehydraulicrollingmachineisanembryooilcylinderoftheliquidpressuretoreplacespringpressureforthetightroller.Itnotonlycanimprovethetightrollerpressuregreatlytomakethematerialofrollingembryothinandsolid,powderforsmall,butalsoimprovethequalityoftheembryo,andincreasetheabilityofproduction.

Keywords：

pretreatmentcleanupcrushDehull

目次

概述

在进入21世纪以来,人们对油脂的需求越来越多,并且要求水平也提高了,在这样的情况下,油脂加工的生产规模也随着变大。

在大豆油生产过程中，产品和副产品的质量及得率、生产过程的能量消耗及生产成本等，均与大豆预处理生产有密切的关系。

然而，很多加工厂在大豆油脂的预处理生产过程中，只是看到了料胚的结构对大豆油的影响，忽视了预处理本身的过程对大豆的各种成份影响，由此造成对毛油品质、油的精炼效能、最终的产品质量和过程中能量消耗的影响。

为了得到更符合消费者需求的大豆油，国内外大豆油脂生产人员在大队对制取工艺的研究和发展中，应该更重视对大豆预处理工艺的研究。

所以，通过充分了解和重视预处理工艺对大豆油生产工艺效果的影响，来选择合适的大豆预处理工艺及生产条件，这是提高大豆油生产工艺效果的重要部分。

这次我设计的是1000T/D的大豆预处理车间工艺，在这个车间里我采用了国内较选进的设备和工艺。

这样的选择不仅节约了初期的成本投入，同时保证了成品的质量。

并且我还采用电脑自动化控制系统，从而节约了人力资源的成本。

我国不仅是一个油脂消费大国和油脂、油料的进出口大国，而且还是油料生产大国和油脂加工大国。

根据统计可以知道，我国的油脂加工企业在世界上是最多的，而且生产能力也在世界的前列。

我国比较大型的油脂生产厂家基本上都在沿海地区，长江三角洲、环渤海地区、珠江三角洲和北部湾地区的油脂厂家比较集中。

如我们所知道的中粮、益海等公司在那些地方建的公司较多。

而中原地区，由于远离海边，交通运输不是很方便，所以这的大型油脂加工厂较少，其中算不错的是阳光油脂有限公司，其他的小型加工厂在乡村多点。

不过，现在很多公司也开始在内地建了分公司，修了专用的铁路来运输物料。

现在大豆油生产方法主要有两种，大豆生胚挤压膨化浸出和大豆生胚的直接浸出。

大豆生胚挤压膨化浸出是一种新的生产工艺，从80年代开始于美国、巴西等国家，近年来，它得到了迅速地推广。

大豆的生胚膨化浸出是对大豆进行清理、破碎、软化、干燥后，再挤压膨化，制成膨化颗粒，然后进行浸出取油。

而大豆在轧胚之前以前是冷脱皮，现在很多采用的是热脱皮工艺。

1设计说明书

1.1设计课题：

1000T/D大豆预处理车间工艺设计。

1.2生产规模和产品质量：

（1）原料：

大豆（含杂3%，含水14%，含油15%，含皮7%）

（2）生产规模：

日处理大豆1000吨

（3）成品胚片：

1）含杂量≤1%

2）温度50℃左右

3）含水9%

4）胚片厚度〈0.3mm

1.3车间布置说明：

根据设计的工艺需要，设定总层数为六层。

车间总长30米，宽16米，高27米，一楼为埋刮板输送机，二楼为轧胚机、磁选器和粉碎机，三楼为去石机、皮仁分离器，四楼配置振动筛和皮仁分离器、二道粉碎机，五楼为一道粉碎机，六楼为流化床干燥器。

本设计采用轧胚机单排，粉碎机单排，四楼设控制室。

一楼的高度为3米，二层到四层每层的高度均为5米，五楼的高度为3米，六楼的高度为6米。

总的来说，整体车间布置合理，让各个设备分别具有较好的操作空间。

1.4工艺流程

预处理中主要的工序为脱皮工艺，大豆的脱皮工艺分为热脱皮和冷脱皮两种。

此处我选用的是热脱皮工艺。

经过清理的大豆在调质塔中缓慢干燥至含水10%左右，然后在快速干燥器中让豆皮中的含水量进一步降低，干燥后的大豆先经过第一级的齿辊破碎机破碎到2-3瓣，皮仁分离器的分离，得到的豆瓣再经过第二级的齿辊破碎机，将大豆破碎到4-8瓣，然后经过皮仁分离机的分离，分离得到的豆仁送到轧胚机中，分离后得到的豆皮经振动筛把其分为皮、碎仁和碎皮、细仁。

分离出的细仁送去轧胚，而碎仁和碎皮再经过吸风分离器分离。

它与冷脱皮工艺相比，生产周期短，热大豆破碎后的粉末度小，并且有利于皮仁分离。

此工艺采用了热空气的循环系统，让大豆干燥及干燥后的破碎等过程都保持在一定的温度下进行，此时，经过脱皮后的热豆仁可以不软化而可以直接轧胚，这可以大大节省了蒸汽的消耗。

1.4.1工艺介绍

大豆

计量称

筛选（高效振动筛）大的杂质

比重去石机石子

磁选器铁等金属杂质

调质（调质塔）去掉4%的水分，将大豆的温度升到60-70度

快速加热器（流化床干燥器）去掉0.5%的水分，大豆温度升到90度

一道破碎机破成1/2瓣

皮仁分离器豆皮筛选粉碎

二道破碎机破成1/4—1/8瓣

皮仁分离器豆皮豆仁打包

轧坯机坯片厚度为0.25-0.30mm

轧坯机

浸出车间

1.4.2清理

选用了高效振动筛来去除大杂等；比重去石机可以去除石子等；磁选器来去除铁等金属杂。

1.4.3干燥

利用调质塔来调节水分和温度，使大豆具有适宜的弹性和塑性；用快速干燥器来快速干燥豆皮，这样可以更好地进行脱皮和轧胚。

1.4.4破碎

工艺选择进行两次破碎，第一道破碎为2到3瓣，第二道破碎为4到8瓣，这样有利于后面的脱皮工艺。

1.4.5脱皮

此处采用热脱皮工艺，减少了大豆中蛋白质的变性和油脂的变质。

热大豆破碎的粉末度小,这样更有利于皮仁分离,从而减少了皮中的含仁量。

经过脱皮后的豆粒不再进行软化，节约了蒸汽的消耗。

此外,循环地利用热的流化空气也减少了热量的消耗。

1.4.6轧胚

轧胚是破坏了细胞组织,增加了碎豆的表面积,缩短了油脂从豆粒浸出的路程。

轧胚的时候,要豆胚均匀而薄、不漏油、粉末度小。

这里选用国产的液压紧单对辊压胚机,轧辊采用了离心铸造合金复合轧辊,离心浇注的高合金轧辊内多了流体冷却机构,加快了内部热量的传导。

大豆进入轧坯机,调整好轧辊间距,保证坯片的厚度约为0.2～0.3mm。

坯片去浸出时水分约为10%以下,入浸温度50℃左右。

1.4.7总述

该课题为1000吨/天大豆预处理工艺设计,采用了国内较先进的设备和工艺。

本工艺采用了大豆的热脱皮工艺，这样不仅使大豆的脱皮效果好，而且还提高了饼粕的质量。

通过使用高效振动筛不仅可以降低了大豆中杂质的量，使饼粕和油的质量提高了，而且它的噪音小。

筛格选用抽屉式的，便于清理、检修。

比重去石机可以除去其中的一些碎石，使大豆中的含杂量降低了，从而可以使破碎机和轧胚机的使用寿命提高了，避免了碎石破坏粉碎机和轧胚机的辊面。

调质塔不仅能够改变大豆的温度，让大豆达到适宜于轧胚的温度（70℃左右的温度），而且还降低了大豆的含水量，控制含水量在10%左右。

调质塔比软化锅的处理量大、占地面积小。

快速干燥器可以在很短的时间内让豆皮的温度上升到90℃左右。

因为只有豆皮的温度达到90℃，而豆仁的温度并不增加，这样就可以使蛋白质的变性降低，有利于提高饼粕的质量。

豆皮温度的提高还有利于后面的皮仁分离。

皮仁分离器是根据豆皮和豆仁的悬浮速度不同，依靠风力的作用将豆皮和豆仁分开，这样就能得到高蛋白的饼粕。

另外可以根据顾客的需要在饼粕中添加不同量的豆皮。

液压轧胚机是采用油缸中的液体压力来替代弹簧的压力进行紧辊。

它不仅可以大大提高了紧辊的压力，让轧出的料胚结实而薄，并且粉末度小，提高了胚片的质量，增加了生产能力。

2设计计算书

2.1原料：

大豆1000T/D,含水14%，含杂3%，含油15%，含皮7%

2.2物料衡算

一、清选工序

输入量：

大豆41.7t/h，含杂3%

清选后要求含杂为0.3%

原料中的精大豆：

41.7×97%=40.449t/h

原料的含油量：

41.7×15%=6.255t/h

原料中含杂量：

41.7×3%=1.251t/h

清选后含杂量为x:

x/（x+40.449）=0.3%

x=0.122t/h

去杂的含量：

1.251-0.122=1.129t/h

清选后的物料：

40.449+0.122=40.571t/h

二、调质工序

输入量：

大豆40.571t/h含水14%

要求调质塔去掉4%的水分

根据绝干物料的量不变作物料衡算，可以得到

1）去除的水分量：

40.571×4%/（1-10%）=1.803t/h

2）调质后的物料量：

40.571×（1-14%）/（1-10%）=38.8t/h

三、气流干燥工序

调质干燥前大豆的含皮量：

40.571×7%=2.84t/h

调质前皮中的含水量：

2.84×14%=0.398t/h

皮干基的量：

2.84-0.398=2.442t/h

调质后皮中含水量为x：

x/（x+2.442）=10%

X=0.2713t/h

气流干燥后皮中含水量为x：

x/（x+2。

442）=9.5%

x=0.2563t/h

气流干燥去除的水分：

0.2713-0.2563=0.015t/h

气流干燥后的物料量：

38.8-0.015=38.785t/h

干燥后大豆的含皮量：

2.442+0.2563=2.698t/h

四、脱皮工序（脱皮率为98%）

脱皮的量：

2.698×98%=2.644t/h

未脱皮的量：

2.698-2.644=0.054t/h

去除的皮中的含仁量为x：

x/（x+2.644）=1%

x=0.027t/h

五、豆皮清选工序

清选后的皮中的含仁量为x：

x/（x+2.644）=0.1%

x=0.003t/h

去除的豆仁量:

0.027-0.003=0.024t/h

轧坯的豆仁量：

38.785-（2.644-0.024）=36.165t/h

2.3热量衡算

2.3.1调质塔空气加热器

1）已知条件：

a）进口空气温度20℃，相对湿度70％；

b）出口空气温度75℃，经过调质塔后温度60℃相对湿度50％；

c）用于加热的饱和蒸汽140℃，出来的冷凝水140℃；

d）大气压力：

p=101.33kp

e）经过调质塔干燥后的水分蒸发量：

W=1.803T/H

2）干空气量的计算：

∵L=W/（H2-H1）

L──绝干空气的消耗量，kg绝干气/h

W──经过调质塔干燥后的水分蒸发量，kg/h；W=1.803T/H=1803kg/h

H1──进口空气的湿度，kg/kg绝干空气

H2──出口空气的湿度，kg/kg绝干空气

∵H1=0.622ф1ps1/p-ф1ps1

ф1―进口空气的相对湿度，70%

ps1―20℃时设备的饱和蒸汽压Kpa：

Ps1=2.335Kpa

p―总压Kpa，p=101.33Kpa

∴H1=0.0102㎏/㎏绝干空气

∵H2=0.622ф2ps2/（p-ф2ps2）

ф2―出口空气的相对湿度50%

ps2―60℃时纯水的饱和蒸汽压19.923Kpa

p―总压101.33Kpa

∴h2=（0.0622×50%×19.923）/（101.33-50%×19.923）=0.0678㎏/㎏绝干空气

∴L=W/（H2-H1）=31302㎏绝干空气/h

3）带入热量的计算：

（1）20℃干空气和其水分带入的热量

∵Q1=LCg1tg1+Lh1IV1

L―绝干空气消耗量31302㎏绝干空气/h

Cg1―20℃绝干空气的比热容:

1.005kj/（㎏绝干空气*℃）

tg1―绝干空气的温度20