棉仁压榨工艺流程设计概要.docx

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棉仁压榨工艺流程设计概要

武汉轻工大学

《油脂加工工艺学》

课程工艺设计说明书

设计题目：

200T/D棉仁压榨车间工艺流程设计

姓名______何毅_______

学号___110107904

院（系）食品科学与工程

专业植物油脂及蛋白质工程

指导教师______罗质_________

2014年12月25日

目录

一、前言1

二、工艺流程设计方案的确定1

2.1生产工艺方案2

三、工艺流程说明2

3.1棉仁高水分蒸胚2

3.2压榨3

3.3油渣分离4

四、工艺计算4

4.1物料衡算4

4.2能量衡算7

五、设备选型8

5.1软化锅选型8

5.2轧胚机选型8

5.3蒸炒锅选型8

5.4螺旋榨油机选型8

5.5斗式提升机选型9

5.6螺旋输送机选型9

5.7油渣分离设备选型10

六、设计体会10

七、参考文献11

八、附录12

一、前言

棉籽即棉花的种子，外部为坚硬的褐色籽壳，形状大小也因品种而异，籽壳内有胚，是棉籽的主要部分，也称籽仁（棉仁）。

籽仁含油量可达30-40%，含蛋白质39%左右，含棉酚0.2%-2%。

目前棉籽也是重要的榨油原料，棉籽油含有大量的不饱和脂肪酸，其商业上的重要性在于它的油和其他产品。

精炼棉籽油一般呈橙黄色或棕色，脂肪酸中含有棕榈酸21.6-24.8%，硬脂酸1.9-2.4%，花生酸0-0.1%，油酸18.0-30.7%，亚油酸44.9-55.0%，精炼后的棉清油清除了棉酚等有毒物质，可供人食用。

棉清油中含有大量人体必需的脂肪酸，最宜与动物脂肪混合食用，因为棉清油中亚油酸的含量特别多，能有效抑制血液中胆固醇上升，维护人体的健康。

人体对棉清油的吸化吸收率为98%。

目前，我国的制油工业主要是采用的两种生产工艺，一是压榨法制油工艺，二是浸出法制油工艺。

借助机械外力的作用,将油脂从油料中挤压出来的取油方法称为压榨法取油。

按压榨时榨料所受压力的大小以及压榨取油的深度，压榨法取油可分为一次压榨和预榨。

一次压榨又称全压榨，要求压榨过程将榨料中尽可能多的油脂榨出，压榨后饼中残油3%～5%。

而预榨仅要求压榨过程将榨料中约70%的油脂榨出，榨饼中残油15%～18%，预榨饼再进行溶剂浸出取油。

压榨法取油与其他取油方法相比具有工艺简单、配套设备少、对油料品种适应性强、生产灵活、油品质量好、色泽浅、风味纯正等优点，但压榨后的饼残油量高,压榨过程的动力消耗大,榨条等零部件易磨损。

压榨取油之前通常要对料胚进行蒸炒，将生胚蒸炒成熟胚。

压榨毛油中含有一定量的饼屑，在油脂精炼之前必须进行除渣。

故典型的压榨工序包括蒸炒、压榨、毛油除渣。

二、工艺流程方案

生产工艺流程设计和车间布置设计是两个重要设计项目。

他们决定着车间的功能和生产合理与否。

一般工艺流程设计开始于前，车间布置设计在工艺流程设计的基础上进行。

生产工艺流程设计的目的是通过用图解的形式表示出在声场过程中由原料制得成品时物料发生的变化及其流向，以及表示生产中采用的化工单元过程和机械设备。

根据工艺流程还可以进一步设计出管道流程和计量——控制流程。

因此，工艺流程设计是工艺设计的核心，而工艺流程设计的质量也是直接决定车间的生产命运。

流程的选择一般要注意：

1、尽可能充分地利用原料以期得到最大的产品得率；

2、所制取的产品质量优良；

3、生产的机械化、适当的自动化，以便掌握生产过程的工作变得简单而容易；

4、生产方法对操作人员的安全要考虑；

2.1操作计算工艺流程

→→→→→

↑↓

回榨→→

↓

←

三、工艺流程说明

3.1蒸炒阶段

油料生坯经过湿润、蒸炒、炒坯等处理转变为熟坯的过程称为蒸炒。

蒸炒是压榨取油生产中一道十分重要的工序，润湿蒸炒是指在蒸炒开始时利用添加水分或者是喷入直接蒸汽的方法使生坯达到最优的蒸炒开始水分，再将湿润过的料坯进行蒸炒，使蒸炒后熟坯中的水分、温度及结构性能最适宜压榨取油的要求。

一般蒸炒的最高温度不宜超过130℃，在蒸炒温度及料坯水分相对稳定的条件下，料坯蒸炒的时间愈长，蛋白质的变性程度愈深，生产中通常先采用层式蒸炒锅进行润湿蒸炒，再用炸机调整炒锅进行炒坯干燥。

a）润湿

除了要求均匀润湿和充分搅拌外，还需要有一定的时间让水分在料坯间和料坯内部扩散均匀，其中棉籽采用高水分蒸胚的润湿水分为18%—22%，在润湿时为了使料坯有充分的时间与水分接触，保证料坯的润湿均匀，蒸炒锅润湿层的装料要满，装料量一般控制在80%—90%。

要关闭排气孔，保持蒸炒锅密闭，以防水分散失。

当采用高水分蒸坯时，必须有足够的蒸炒条件与之配合，以保证满足低水分入榨的要求，为此，可以在料坯进入蒸锅之前进行润湿，以延长蒸炒时间。

b）蒸坯

蒸坯时要求料坯要蒸透蒸匀。

为此，蒸坯层的装料要满，装料量控制在80%-90%之间，以延长蒸坯时间。

要关闭排气孔，保持蒸炒锅密闭，以增大蒸锅空间的温度，充分发挥料坯的自蒸作用，并防止油脂氧化和棉酚的变性。

经过蒸坯，料配温度应提高至95℃-100℃。

湿润与蒸炒时间约需50-60min。

c）炒坯

锅中的存料量要少，一般装料量控制在40%左右。

经过炒坯，出料温度应达到105℃-110℃，水分含量在5%-8%之间。

炒坯时间约20分钟，料坯一次压榨的入榨水分通常为1.0%-2.5%，入榨温度为125℃-130℃，而料坯入榨的预榨水分为4%-5%，入榨温度为110℃-115℃，因此，蒸炒全过程通常需要90-120min。

其中，料坯在层式蒸炒锅中约需1.5h，在榨机蒸炒锅中约需--0.5h。

d）均匀蒸炒

为了减少蒸炒过程的不一致性，生产上必须采取措施以保证料坯的均匀蒸炒：

保证进入蒸炒锅的生坯质量（水分、坯厚及粉末度的）合格和稳定；均匀进料；对料坯的湿润应均匀一致，防止结团；蒸坯时充分利用料层的自蒸作用，防止硬皮的产生；蒸炒锅各层存料高度要合理，料门控制机构灵活可靠；加热应充分均匀，保证加热蒸汽质量及流量的稳定，夹套中空气和冷凝水的排除要及时；保证各层蒸锅的合理排气，保证足够的蒸炒时间；回榨油渣的掺入应均匀等。

3.2压榨

压榨取油的过程，就是借助机械外力的作用，将油脂将渣料中挤压出来的过程，压榨取油效果取决于许多因素，主要包括渣料结构和压榨条件两大方面。

此外，榨油设备结构及其选型在某种程度上也将影响出油效果。

（a）榨料结构的影响，在要求残油率较低的情况下，榨料的合理低水分和高温是必需的，但榨料温度过高而超过某一限度（如130℃）不允许的；（b）压榨条件的影响，除榨料自身结构条件以外，压榨条件如压力、时间、温度、料层厚度、排油阻力等是提高出油效果的决定因素；（c）榨油设备的影响，榨油设备的类型和结构在一定程度上影响到工艺条件的确定，要求压榨设备在结构设计上应该尽可能满足多方面的要求。

此外，压榨取油的必要条件：

（a）榨料通道中油脂的液压越大越好；

（b）榨料中流油毛细管的直径越大越好，数量越多越好（即多孔性越大越好）；

（c）流油毛细管的长度越短越好；

（d）压榨时间在一定限度内要尽量长些；

（e）受压油脂的黏度越低越好。

3.3油渣分离

毛油中悬浮杂质的存在，对毛油的输送、暂存及油脂精炼都产生不良影响，对毛油中悬浮杂质的分离，通常采用沉降和过滤的方法。

在实际生产中，一般将压榨毛油中悬浮杂质的分离工艺分为油-渣分离（粗分离）和悬浮物分离（细分离）两个步骤。

因此，在压榨毛油粗分离后，还必须进一步对毛油中悬浮物进行细分离，要求经过细分离后毛油中悬浮杂质含量控制在0.1%以下。

一般要求压榨过程的排渣量需控制在10%以下，而实际上有时可高达15%以上。

若仅利用澄油箱进行重力沉降，可以使分离后的毛油含杂量由10%-15%降至1%左右，而采用重力沉降和过滤机结合的方法，可使分离后毛油含杂量降至0.1%-0.3%。

采用通常的分离工艺和设备，分离出的饼渣含油率一般为20%-50%。

对于含渣量高的压榨毛油，最好采用沉降和过滤两步分离的方法，第一步在澄油箱内将大而重的固体饼渣分离，第二步用板框压滤机和叶片式过滤机分离细小的饼屑。

四、工艺计算

4.1物料衡算（以下为压榨工艺所需数据）

含油率：

全籽23%；棉仁30%～40%

含杂率：

清理前6%；清理后0.50%

原料水分：

11%～12%

清理损耗：

0.50%

含壳率：

全籽25%～40%

剥壳分离后仁中含壳率6%～10%

剥壳分离后壳中含仁率≤0.50%

饼中残油：

15%～17%4.1.1组份物料衡算

⑴仁、杂（仁中含壳率取8%）

无杂净仁=200×（1-8%）=184t/d

净杂=200×8%=16t/d

（2）油分、水分（仁壳中含水量统一取11%）

仁中含油=184×35%=64.4t/d

仁中含水=184×11%=20.24t/d

4.1.2按工序进行物料衡算

脱水E2脱水E3

仁高水分蒸胚调整炒胚压榨预榨饼N4

润湿吃水E1毛油E4

（1）高水分蒸胚

棉仁润湿后水分含量在18%-22%，取20%

即：

代入数据得：

E1=22.5t/d

炒胚脱水，出料水分5%—8%，出料温度105—110℃，取水分为6%。

则

E2=33.14t/d

半熟胚N2=生胚N1+润湿吃水E1-脱水E2

N2=200+22.5-33.1=189.4t/d

（2）调整炒胚

根据经调整蒸炒锅后入榨温度110—115℃，水分4～5%，取4%得

解得E3=3.95t/dN3=N2-E3=185.5t/d

（3）压榨

饼中含油35%-45%，取40%。

N3含水=N3×0.04=7.4t/d

N3含油=N3×0.40=74.2t/d

列方程组

解出E4=54.4t/d

N4=131.1t/d

工序物料平衡表：

工序

输入

输出

高水分蒸胚

生胚N1=200t/d

润湿吃水E1=22.5t/d

小计222.5t/d

半熟胚N2=189.4t/d

脱水E2=33.1t/d

小计222.5t/d

调整炒胚

半熟胚N2=189.4t/d

熟胚N3=185.5t/d

脱水E3=3.95t/d

小计189.4t/d

预榨

熟胚N3=185.5t/d

预榨饼N4=131.1t/d

毛油E4=54.4t/d

小计185.5t/d

4.2热量衡算

对物料的热量衡算根据能量守恒原理：

输入热量=输出热量。

热损失一般按间接蒸汽带入热量的2%—10%计。

蒸炒时带入的热量有：

生胚中水分带入热量，生胚中干物质带入热量，空气带入热量，直接蒸汽带入热量，润湿水分带入热量。

蒸炒时带出热量有：

熟胚中水分带出热量，熟胚中干物质带出热量，空气带出热量，蒸发水分带出热量，间接蒸汽冷凝水热量，热损失。

根据以上热平衡可计算出间接蒸汽用量，再根据Q=KSΔtm验算出蒸炒锅加热面积。

此处计算由于此处计算中大量数据需由自己设定，以及传热系数K难确定，故未进行详细计算。

五、设备选型

5.1软化锅的选型

选择YRGH软化锅，处理量为50-1000t/d

5.2轧胚机的选型

选用YYPY2×80×80轧胚机

生产能力

60-80t/d

主电机功率

22kw-6（计2台）

外型尺寸（长×宽×高）

1770×1640×2386（mm）

整机净重

8.5t

轧辊规格

Φ800×800（mm）

5.3蒸炒锅的选型

选择YZCL400×5蒸炒锅，日处理量200-250t。

由于生坏量为2