山茶籽榨油车间工艺的设计报告书.docx
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山茶籽榨油车间工艺的设计报告书
成绩
课程设计报告书
题目80T/D山茶籽榨油车间工艺设计
姓名聂欣符定有梁彬吴先锋
学号1212404006/4033/4012/4010
专业年级食品科学与工程专业2012级4班
指导教师张海龙
2015年7月1日
本科生课程设计任务书
课程设计题目
80T/D山茶籽榨油车间工艺设计
专业
食品科学与工程
年级
2012级（三年级）4班
已知参数和设计内容：
已知参数：
生产能力：
按题目要求工艺设计：
自设
原辅料、钢铁的焓值、比热容、密度等参数：
自查
设计内容：
根据给定参数，在物料衡算和热量衡算基础上，完成工艺设计和设备的选型。
（1）根据课题任务，选择合适的工艺；
（2）设备选型（设备的类型、大小、功率的计算）；
（3）整体考虑，优化工艺和设备。
设计要求：
1．成果要求
（1）方案和方法：
符合化工和机械设备设计的一般原则和规律。
（2）计算要求：
公式选择正确，计算精准。
（3）说明书要求：
层次清晰，结构完整，论述详实。
2．时间要求
（1）完成时限：
2015.06.10～2015.07.01
（2）工作时间：
利用课余时间完成，指导教师除上课、开会等时间外，均在实验楼506室坐班指导。
3．参考文献要求
参考文献应足量、实用，引用公式、数据应真实、可靠，行文规范。
4．其他要求
说明书主题部分字数不等少于3000字，格式符合怀化学院课程设计说明书要求。
设计参考资料：
自己找
[1]李新华.粮油加工工艺学[M].郑州:
郑州大学出版社，2011
[2]刘玉兰.油脂制取工艺学[M].北京：
化学工业出版社，2006
[3]何东平.油脂工厂计手册[M].湖北：
湖北科学技术出版社，2012
[4]刘四麟.粮食工程设计手册[M].郑州:
郑州大学出版社，2002
[5]毛广卿.粮食输送机械与应用[M].北京：
科学出版社
[6]吴建章.通风除尘与气力输送[M].北京：
中国轻功出版社
设计计划与进度安排：
2015.06.01—2015.06.06查资料，确定设计方案
2015.06.07—2015.06.17物料衡算，水、电、热量衡算
2015.06.18—2015.07.01编写设计说明书、装订、上交材料
任务下达日期2016年06月01日完成日期2015年07月01日
指导老师（签名）学生（签名）
注：
任务书由指导教师填写
怀化学院课程设计评分表
课程设计题目：
80T/D山茶籽榨油车间工艺设计
姓名
聂欣符定有
梁彬吴先锋
学号
1212404006/4033
/4012/4010
系别
生命科学系
专业
食品科学与工程
评价指标
指标内涵
分值
得分
小计
选题质量
目标要求
能较好地理解课程任务，选题符合专业培养目标，能够体现理论与实践结合的综合训练要求。
5
选题难度
选题难易度适宜，完全体现了教学计划对本科教学环节所规定的要求
5
工作量
工作量饱满，工作认真、严谨，遵守纪律，与同学团结协作，协调能力强，能按时完成设计任务。
10
能力水平
查阅文献
能够独立查阅文献资料，从事调查研究；具有收集、整理、加工各种信息及获取新知识的能力。
10
综合运用
知识
综合运用知识能力强，能较系统地运用有关理论与知识解决实际问题。
10
设计方案
研究方案详细、合理，能综合运用所学知识发现并解决实际问题；工作中有创新意识，对既有问题有新的推进或突破，有独到见解。
10
设计要求与说明书撰写
设计水平与实际能力
能独立开展设计工作，能熟练掌握和运用所学专业基本理论、基本知识和基本技能分析解决相关理论和实际问题，设计方案合理可行，数据准确可靠，论证充分，理论分析与计算正确，有较强的实际动手能力、经济分析能力和现代技术应用能力。
20
图纸质量
结构合理，工艺可行；图样绘制与技术要求符合国家标准；图面质量及工作量符合要求。
10
写作水平
语言表达清晰，报告内容详实，论述得当。
内容立足专业基础理论，围绕所选设计方向学科领域的前沿知识，充分结合实践操作，能够体现出一定的专业素养和创新意识。
10
成果质量
对相关理论或实际问题有较深刻的认识，有新的见解，有一定的创新。
10
总分：
指导老师评阅意见
指导教师签名：
评阅时间：
年月日
1．引言………………………………………………………………………………1
2．任务与目的………………………………………………………………………2
2.1设计任务……………………………………………………………………2
2.2设计目的……………………………………………………………………2
3．设计过程与结论…………………………………………………………………2
3.1设计过程……………………………………………………………………2
3.1.1物料衡算………………………………………………………………2
3.1.2热量衡算………………………………………………………………2
3.1.3结构设计………………………………………………………………3
3.16设计结论…………………………………………………………………26
4．设计工作总结与体会……………………………………………………………26
参考文献……………………………………………………………………………27
1．引言
油脂行业主要分工业油脂和食用油脂。
食用油脂中又分为植物油脂和动物油脂。
作为目前市场主导的植物食用油脂，其主要原料为来自国外的大豆、菜籽、棉籽等；另外，油脂压榨过程产生的豆粕等副产品又在油脂行业旁边形成了一个饲料产业链，支持着养殖等行业的发展。
特别是改革开放以来，我国的油脂工业与科学技术发生了巨大的变化。
先后依靠自主创新和研究开发，借鉴国外先进管理经验和消化吸收引进的先进技术装备，中国的油料加工能力、生产过程的机械化、自动化程度大大提高，植物油脂产品花色品种琳琅满目，质量不断提高，油脂加工设备产品门类品种齐全。
随着人口基数的不断扩大以及人民生活水平的逐渐提高，对油脂类食品的消费也呈现逐渐递增的趋势。
首先，国民收入大增引发的收入效应增加了油脂消费的总需求；其次，城市化进程持续使得农村人口不断向城市转移，生活习惯与生活方式也开始向城市转变，同时导致植物油消费增长。
中国人口众多，人均植物油消费量远低于发达国家，消费潜力较大，今后几年油脂产量仍会继续上升。
传统制油工艺主要有压榨法、预榨浸出法；非传统的工艺包括直接浸出法、整粒压榨法和非有机溶剂萃取法等。
随着人们物质生活条件的日益改善，对食品品质的要求越来越高，同时，对于食品加工工艺是否“绿色环保”也被特别地加以关注。
油料冷榨可谓是一种满足“绿色环保”消费需求的制油工艺。
冷榨制油是指油料在入榨前不经过蒸炒等高温处理，入榨温度为常温或略高于常温及压榨过程料温较低的榨油方法。
由于冷榨采用的是完全物理机械式的制油方式，避免了目前常用的制油方式中食用油与有机溶剂、酸、碱、活性白土以及高温的接触，所获得的食用油仅需经过过滤或干燥即可满足食用要求，保证了冷榨食用油中营养成分的尽可能保留和避免了可能造成的接触性污染。
2．设计任务与目的
2.1任务
山茶籽榨油车间工艺设计
2.2目的
培养学生综合运用所学基础理论和专业知识能的力、分析和解决油脂工厂工艺设计中一般工程技术问题的能力；提高学生的绘图能力和计算机应用能力；增强和拓展学生的专业技能；通过课程工艺设计，深化学生对设计思想、设计方法、设计规范的理解，培养学生良好的学习方法，为毕业设计打下良好的基础。
3．设计过程与结论
3.1设计过程
3.1.1热量衡算：
油脂工厂中热量衡算一般用下式表示：
输入=输出。
Q1+Q2=Q3+Q4+Q5+......
Q1——所处理物料带入设备的热量
Q2——由加热剂（或冷凝剂）传给设备或所处理物料的热量
Q3——所处理物料从设备中带出的热量
Q4——由水分损失带走的热量
Q5——设备散失的热量
3.1.2结构设计
本车间建设分油茶基地的建设和茶油加工厂[1]的建设，其中油茶基地建设分为种子园、采穗圃、良种繁育圃、实验区、示范区，主要繁育高品质油茶良种。
种子园建设规模为20亩，采穗圃建设为25亩，良种繁育圃建设规模为49亩、实验区及示范区建设规模各为17亩。
合计建设规模为128亩。
车间建成后，将进一步为全省油茶产业发展提供高品质的油茶良种。
茶油加工厂[2-4]预计占地面积为300亩，其中：
茶籽原料晒场8600m2、原材料仓库5200m2、粉碎车间1100m2、榨油车间[5-6]1800m2、毛油处理车间3850m2、油脂精炼车间2600m2、油脂罐装车间2000m2、成品贮藏车间5000m2，污水处理池及锅炉房220m2。
形成年产1万吨茶籽油。
该车间建设，符合国家发展农产品深加工、延伸农业产业链的产业政策，立足油茶主产区[7]，充分利用项目所在地杭州、富阳等的原料供应、成本、交通和区域覆盖优势，结合华中市场对茶油巨大的需求，集中成本优势、产品结构优势、市场优势，迅速占领茶油高端市场。
该车间的实施，对于落实科学发展观，带动当地农业经济的发展，促进农民增收，促进农业结构调整，解决“三农”问题和繁荣农村经济，构建社会主义和谐社会均具有积极作用。
车间生产工艺先进，产品质量优良，有广阔的国内外销售市场。
经测算，项目内部收益率、投资回收期、投资利税率等指标均超过了行业基准值，项目盈亏平衡点为65.72%，具有一定的抗风险能力。
3.2主要技术指标
表1-1主要技术经济指标
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
总占地面积
亩
428
1.1
基地占地面积
亩
128
1.2
茶油深加工厂
亩
300
2
总建筑面积
M2
60740
2.1
鼎鼎茶油有限公司
M2
30370
其
中
茶籽原料晒场
M2
8600
原材料仓库
M2
5200
粉碎车间
M2
1100
榨油车间
M2
1800
毛油处理车间
M2
3850
油脂精炼车间
M2
2600
油脂灌装车间
M2
2000
成品贮藏车间
M2
5000
污水处理池及锅炉房
M2
220
2.2
XX县茶油深加工厂
M2
30370
其
中
茶籽原料晒场
M2
8600
原材料仓库
M2
5200
粉碎车间
M2
1100
榨油车间
M2
1800
毛油处理车间
M2
3850
油脂精炼车间
M2
2600
油脂灌装车间
M2
2000
成品贮藏车间
M2
5000
污水处理池及锅炉房
M2
220
3
总投资
万元
31588
4
投资利润率
%
31.73
5
投资利税率
%
45.15
6
内部收益率
%
29.33
所得税前
财务净现值
万元
43327.64
所得税前
投资回收期
年
5.65
所得税前
7
内部收益率
%
23.07
所得税后
财务净现值
万元
29728.34
所得税后
投资回收期
年
6.39
所得税后
8
盈亏平衡点
%
65.72
3.3发展规划
发展油茶产业，就是要充分利用现有的资源，将资源优势变成为产业优势。
通过加大科学技术投入，开发油茶新产品，培育油茶产品市场，打造油茶加工龙头企业，通过基地建设提高资源生产的积极性，建设完备的油茶产业链。
本项目计划分三期建设，实现新造油茶优良林达到200万亩左右，良种利用率达到50%以上；产品精加工率达到80%以上，同时建立二个大型植物油加工厂，生产高档植物油。
本项目总的发展的战略布局（基地、加工企业、重点产品开发）的指导思想是：
以现代林业思想为指导，以市场为导向，以科技为依托，以培育大市场、大产业为核心，以高技术、高质量、高产量、高价格、高效益为目标，合理布局，优化配置，促进我省油茶产业持续、健康发展。
3.4油茶市场分析
我国油茶栽培面积5500万亩，年产茶油18～20万吨，相当于我国食用油消费总量的l～1.8%小油料种类，从总产量来而言，根本无法与大豆、花生、油菜籽、棉籽、葵花籽、芝麻等8种种类竞争，所以，油茶产品市场的发展重点瞄准食用油的高端市场，针对大中城市的高消费人群等特殊保健需要的人群。
在市场打造过程中逐步树立油茶产品知名品牌。
茶油作为优质食用油，一直以来就得到产区群众的认可，就是初榨原油的市场价格也是菜油的3倍，2007年很多地方都在每公斤40～46元以上。
通过精炼成高级食用油后，价格还可大幅度提升，随着人民生活水平的提高和全面建设小康社会，对优质保健食用油的需求逐渐扩大，茶油在食用油高端市场中所占的份额也相应增加。
茶油市场的发展还是以茶油为大宗，提高精炼工艺生产高级保健食用油，扩大贸易，增加出口。
茶油深加工开发高级化妆品市场，油酸含量是所有食用油中最高的，容易被皮肤吸收，能滋养皮肤，不存在各种合成化妆品中的有害物质，将具有很好的市场前景。
3.5油茶良种推广及应用
我国油茶面积虽然大，但长期以来粗放经营，品种良秀不齐；林分长期的自然演替，绝大部分树龄老化，有多次萌芽林；植株密度稀密不匀，林相结构极不合理，造成大面积单产很低，平均每亩年产油3-5kg。
油茶良种的推广应用是在80年代初期以后开展的，特别是联合国援助实施的油茶低产林改造工程正式启动后，通过采用优良家系、优树种子和优树无性系育苗实施更新造林，开始了油茶良种的推广应用，给生产带来了显著的经济和社会效益。
据统计，我国林业科技成果转化率不到34%。
油茶良种推广虽然取得了显著的效益，但从我省的油茶面积和人均食用油水平来看，则仍有很大差距。
100万亩良种油茶林仅占我省油茶面积的5%。
食用油料木本化的任务仍十分艰巨。
3.6茶油的前景预测
我国是世界上食用植物油的消费大国，据有关部门统计，2007年我国植物油的消费量达1500万吨左右，人均消费在11.5公斤左右,尚未达到世界人均消费15公斤的水平。
据权威部门推算：
中国油脂缺口将以每年3%至5%的速度增长。
目前，我国食用油消费量60%以上靠进口，自给率不到40%。
食用油安全问题总是与粮食安全问题相伴而生。
在全球性粮油安全问题步步紧逼之下，为了确保不突破18亿亩耕地红线，又能有效解决13亿人口吃得饱、吃得好、吃得健康的问题，中国的决策高层已把目光投放到18亿亩耕地红线之外的广阔山地，聚焦在发展油茶产业上。
根据我国目前油茶种植现状分析，全国年产茶油总量为几十万吨，仅占全国食用油市场总量的零头。
并且，茶油被大家公认为绿色产品，比动物脂肪好，比一般植物油好，符合世界植物油消费潮流，所以其市场需求的增长空间还非常大。
茶油具有独特的保健作用而产量又极为有限，造就了茶油和茶调和油在国内外市场供不应求的状态，并直接导致了国内茶油价格不断上涨（目前市场每公斤45元左右），国际市场茶油的价格更是高得惊人，在日本茶油价格是菜油的7.5倍。
专家预测，如果我国茶油以精品形式投入国际市场，其售价可达每公斤250元人民币以上。
随着人民生活水平的不断提高，山茶油的保健作用被人们广泛认知，高品质绿色保健食用植物油的需求越来越大，山茶油产品将有很好的市场前景。
因此增大油茶种植面积，扩大山茶油系列产品的研发和深加工等企业生产规模，有很大的发展空间。
3.7工艺流程简述
茶籽压榨饼浸出制油
茶籽经破碎后榨出毛油[8]，压榨后的茶油饼经有机溶剂浸出残余茶油，再进一步经脱胶、脱酸、脱水、脱色、脱臭、脱脂等精制工艺后得到精茶油，具体工艺流程如下：
原料（茶籽）饼毛
溶剂
毛油
溶剂回收
出粕
精制油
3.7.1包装
3.7.2产品标准
产品执行GB/T17757—1999高级烹调油通用标准GB2716-85卫生标准。
主要产品精制山茶油质量内控标准为：
项目
标准
透明度
澄清、透明
气滋味
气味、口感好
色泽
黄10、红1
水份及挥发物%
≤0.10
杂质
0
酸价
≤0.5
过氧化值
≤8
不皂化物%
≤1
烟点（度）
≥205
3.7..3生产规模
本车间拟新建80吨/日茶籽压榨饼浸出制油生产线；吹瓶、注塑、精品油包装生产线。
形成年产49500吨茶籽油以及一些副产品加工的规模。
3.7.4设备选型
油茶开发所需设备
序号
名称
型号
数量
备注
1
挖土机
久保田U-35-35
10
2
旋耕机
IGQN-180
20
3
中耕机
175柴油机
15
4
伐木机
PST-75
10
5
割草机
TH43
15
6
三菱割灌机
TL43
15
茶油深加工设备清单
（一）
序号
物料名称
物料规格
计量单位
数量
备注
1
冷冻机组
台
2.00
2
盐水池
个
1.00
3
过滤机
台
4.00
4
鼓风机
台
2.00
5
冷风机
组
5.00
6
1#2#结晶罐
个
2.00
7吨罐
7
3#4#结晶罐
个
2.00
7吨罐
8
1#2#调油罐
个
2.00
6吨罐
9
1#清油池
个
1.00
3.63吨池
10
2#清油池
个
1.00
3.45吨池
11
蜡糊池
个
2.00
1.92吨池
12
浊油池
个
1.00
4.823吨
13
灌装立罐
个
1.00
3.575吨
14
灌装卧罐
个
1.00
15
控制屏
台
1.00
16
冷却水泵
7.5KW
台
1.00
17
冷却塔
台
1.00
18
盐水泵
7.5KW
台
1.00
19
离心泵
4KW
台
2.00
20
螺桂过滤泵
2.2KW
台
1.00
21
腰轮流量计
50mm
台
1.00
22
调和油过滤泵
4KW
台
1.00
23
腰轮流量计
80mm
台
2.00
24
齿轮泵
7.5KW
台
2.00
25
齿轮泵
5.5KW
台
1.00
26
小包装机
台
1.00
27
灌装机
4个灌装头
台
1.00
28
灌装机
12个灌装头
台
1.00
29
喷码机
台
1.00
30
喷码机
台
1.00
31
过滤器
台
2.00
32
腰轮流量计
80mm
台
1.00
33
循环泵
15KW
台
1.00
34
控制柜
台
2.00
35
输送机
条
1.00
36
平板车
辆
1.00
37
液压叉车
辆
2.00
38
空压机
7.5KW
台
1.00
茶油深加工设备清单
（二）
序号
名称
型号
主要技术指标
数量
单位
1
全自动吹瓶机
RJM2
采用国际最先进第二代节能型吹瓶工艺，生产效率高，5升瓶产量可达1600个/小进；PLC电脑控制，自动调整瓶胚加热和吹瓶工艺；整机电气、气动组件、密封件、轴承、减速机等重要零件均为进口欧美、日本名牌产品。
1
台
标准配置
瓶坯输送系统
吹瓶部分
传动系统
主机电控柜
2
1套吹瓶模具
5000ml
采用进口模具钢，使用进口模具加工中心生产
2
腔
3
下沉式装箱机
HZ01A
直接落瓶、提箱接瓶，结构简单紧凑；整机PLC控制，全自动运行。
适应多种瓶型，调整方便。
多处安全保护，带触摸屏控制。
电机、气缸及电控等采用进口名牌元件。
1
台
4
瓶输送链
304支架和侧板，高分子链板
12
米
5
箱输送链
双排不锈钢链板.
9
米
6
备品备件
与原机相同生产的零配件
1
项
7
全自动贴标机
珐玛珈
1
台
广州威田
1
台
8
封箱机
杭州永创
1
台
9
输送机
2
台
10
灌装机
台
11
喷码机
1
台
12
储罐
不锈钢
1
台
13
布袋过滤机
不锈钢
4
台
14
油泵
3
台
15
调油罐
2
台
16
油池
不锈钢
1
台
17
配电设备
1
套
18
安装材料
不锈钢
1
套
19
低压空压机
1
台
20
高压空压机
1
台
21
干燥机
1
台
22
储气罐
高压
1
台
3.7.5主要原辅材料及燃料动力供应
主要原辅材料及燃料动力用量表
序号
名称
单位
数量
来源
一、原辅材料
1
山茶籽
T/a
10000
自产
2
6号溶剂
T/a
30
外购
3
烧碱
T/a
2
外购
4
白土
T/a
5
外购
5
乙醇
T/a
20
外购
6
吸附树脂
Kg/a
10
外购
7
酵母
T/a
0.5
外购
8
曲霉
T/a
1.2
外购
9
香精
T/a
1.4
外购
10
MOOL
T/a
1
外购
11
煤
T/a
800
外购
二、包装材料
1
PET瓶
个/a
自制
2
包装纸箱
个/a
自制
三、燃料、水、电、汽
1
水
T/a
5000
井水
2
电
万度
10
当地电网
3.8总平面规划布局
3.8.1结构与布局
根据基地状况、规划条件及功能要求，厂区分为两大区域，晒场和仓库设于厂内北面，污水处理池及锅炉房位于南部，车间位于厂区的东部。
3.8.2竖向设计
厂址内地形平坦，场地无明显起伏或突变。
场地排水畅通，无内涝之患。
竖向设计沿用连续式竖向布置。
3.9.建设内容
依据项目规模，本项目拟新建高品质油茶良种基地和茶油深加工厂。
3.9.1高品质油茶良种基地
建设分为种子园、采穗圃、良种繁育圃、实验区、示范区五大功能区，种子园建设规模为20亩，采穗圃建设为25亩，良种繁育圃建设规模为49亩、实验区及示范区建设规模各为17亩
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