日处置1600吨大豆油精炼工艺车间设计食物工厂课程设计.docx
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日处置1600吨大豆油精炼工艺车间设计食物工厂课程设计
食物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：
粮油食物学院专业班级：
食工P1203
学生姓名：
李彪学号：
0805
指导教师：
王动民教师职称：
讲师
2015/11/10
1.流程介绍………………………………………………………………………………3
2.工艺流程……………………………………………………………………………4
碱炼工艺流程……………………………………………………………………4
脱色工艺流程……………………………………………………………………4
脱臭工艺流程……………………………………………………………………5
工艺说明……………………………………………………………………………5
3.品质要求………………………………………………………………………………6
4.物料衡算………………………………………………………………………………7
碱炼工序…………………………………………………………………………7
脱色工序……………………………………………………………………8
脱臭工序…………………………………………………………………9
物料衡算表……………………………………………………………………9
5.热量衡算及换热器选型……………………………………………………10脱胶脱酸工艺………………………………………………………………………10
脱色工艺…………………………………………………………………………13
脱臭工艺……………………………………………………………………………15
6.设备选型与计算………………………………………………………………………19
7.其他定型设备的选用…………………………………………………………………25
8.泵的选型………………………………………………………………………………26
9.参考文献………………………………………………………………………………30
1流程介绍
毛油中含有必然量的非甘油三酸脂的成份。
如游离脂肪酸，磷脂，水分，悬浮杂质，色素，挥发性物质，臭味物质等。
因此，需要采用必然的工艺手腕，将油脂与其中的杂质分离开来，从而提高大豆油脂的食用性、营养性、储藏的稳定性和安全性。
脱胶脱酸工段
脱胶脱酸工段采用化学精炼法。
首先使大豆毛油通过袋式过滤器过滤，然后用通过两次螺旋加热器换热使大豆毛油的温度至60℃左右，然后添加浓度为85%的磷酸，用量为大豆毛油量的%。
首先在多效混合器中混合，然后在酸油反映罐中进行充分反映，反映15min后，按照大豆毛油的质量和毛油中脂肪酸含量，添加适量的18'Be的碱液。
首先在多效混合器中混合均匀，然后进入碱反映罐，反映30min后，进入自清式离心机离心，分离出的皂、胶体混合物进入皂脚暂存罐，同时分离出的离心油进入多效混合器中，并用泵将占油重10%的热的软水打入混合器中，充分混合后进入水洗反映罐中滞留10min，然后经水洗离心机进行脱水，随后进入板式换热器，用水蒸气加热至105℃左右，最后后进入真空干燥器中进行持续脱水，脱水后的油进入碱炼油暂存罐贮存。
脱色工段
脱色工段采用常规持续脱色法，脱胶脱酸后的碱炼油由泵输送进入白土预混合罐中和占油重1%的脱色白土充分混合，混合10min后进入持续脱色塔，在4kPa左右的真空度下与脱色剂完成吸附平衡，使油中的色素尽可能被活性白土吸附除去。
脱色20min后，由泵打入由两台交替作业的持续式叶片式过滤机进行过滤，分离出废白土。
分离后的脱色油由泵泵入安全过滤机进一步滤除微量的废白土。
白土滤饼则经蒸汽挤压后，卸入废白土房。
蒸汽挤压出的污油则进入污油罐，由泵转入毛油罐从头回炼。
脱臭工段
从脱色油暂存罐出来的油先通过析气器除氧后，再用两台换热器换热，两台换热器中间油温为155℃，换热后最终使油升温到200℃，再用8Mpa高压蒸汽加热使油升温到255℃，然后进入脱臭塔中脱臭处置，脱臭后出来的油温度为240℃，与待脱臭油进行换热，这样可以充分利用热量。
从换热器中出来的油温为℃，然后再用板式换热器与毛油换热，换热后油温为93℃，而后与浓度为5%占油重%的柠檬酸混合后进入冷却器中冷却到40℃，用精过滤器过滤后进入成品油罐中贮存。
若是是刚进行开机，则要用高压蒸汽将脱色油直接加热到脱臭工艺所需的温度[12]。
另外，蒸馏出来的脂肪酸等馏出物，经塔内捕集后，从塔内流出来进入脂肪酸暂存罐中冷却，然后通过泵打入脱臭塔的塔顶，通过上部填料方式进行气体捕集。
2工艺流程
脱臭工艺流程
柠檬酸真空高压蒸汽
↓↑↓
脱色油储罐→析气器→螺旋板换热器→螺旋板换热器→真空加热器
柠檬酸
↓
→脱臭塔→螺旋板换热器→螺旋板换热器→板式换热器→板式冷却器
↓
脂肪酸捕集器→脂肪酸循环罐→脂肪酸储罐
↓
真空
→袋式过滤器→成品油罐
碱炼工艺流程（脱胶脱酸）
磷酸
↓
毛油→毛油暂存罐→管道网状过滤器→板式换热器→离心混合器→酸反映罐
碱液热水
↓↓
→离心混合器→混合罐→板式加热器→自清式离心机→混合器→混合罐
↓真空胶质
↑
旋液分离器→储液罐→毛油暂存罐
↑
→自清式离心机→板式加热器→真空干燥器→脱胶油暂存罐
↓
水洗废水
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
工艺说明
脱胶和脱酸工段
由于大豆精炼油质量稳定、经济效益和大处置量等问题，所以一般采用长混碱炼工艺。
该工艺通过将必然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，而且脱胶更完全，产品质量更稳定。
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。
通过加热后的毛油在脱色塔内，在真空条件下，与计算肯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量次循环过滤，将吸附剂与毛油分离。
此进程在负压下进行，操作压力一般为～，必然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）。
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℃）,利用较少的蒸汽（原有量的三分之一）,较短的时间（从原有的～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（残余量%～1%）
3品质要求
.原料油品质（浸出毛油）
酸价
含水量
%
FFA%
1%以下
残溶
%（300ppm）
磷脂量
%
含杂量
%
臭味组分
%
成品油质量指标
水分及挥发物
%
酸价
以下（即FFA%%以下）
杂质
%以下
过氧化值
kg
色泽
Y20，（罗维朋比色计槽）
各工序品质要求
毛油过滤：
杂质降至%以下
脱胶：
水分%，磷脂含量70ppm，杂志%
脱酸：
AV（即FFA%）
水洗：
水分%，磷脂量20ppm
真空干燥：
水分%残溶10ppm
吸附脱色：
杂质%，色泽Y20，，磷脂量5ppm
真空脱臭：
色泽Y20，，水分及挥发物%，酸价以下，透明
度：
澄清透明气味纯正口感好
4.物料衡算
碱炼工序
（1）过滤
输入：
毛油1600×1000/24=h，含杂：
×%=h
过滤后，设含杂质：
xkg/h则x/
解得x=h
输出：
毛油G1=
（2）酸混合
输入：
G油=h加入的浓度为85%的磷酸量为油重的%%%之间）
即磷酸的量为h
输出：
G混=+=h
（3）碱混合
输入：
G油：
h选用18'Be（即%）的NaOH溶液（按经验，加入％的磷酸，计算理论碱时要多算约个酸价的碱）。
GNaOH理=G油×AV×（MNaOH/MKOH）×=×××=h
对于持续式的碱炼工艺，超碱量以占理论碱量的10％-50％计算，这里选25％
GNaOH超=G理×25%=h
所以加入的碱溶液量为GNaOH=（G理+G超）/C=+/%=h
输出：
混合油量：
+=h
（4）自清式离心机
输入：
总混合油h
输出：
脱胶油：
X，油脚：
Y，
设油脚中含油25%
X+Y=
X+25%Y=X*%+%+%+%+%）+*%%%%%%）
解得：
X=h
Y=h
（5）水洗离心机
输入：
G油：
h含水：
%
加水量占油量的8%，即G水=G油×8%=h
总输入量+=h
输出：
设废水中含油%，水洗油XKg/h，废水YKg/h
X+Y=
X+%Y=×%%%%%）+X×%+%+%+%+%）
X=h，Y=h
即水洗后的油为h，废水为Y=h
（6）真空干燥
输入：
水洗离心油h
含水%，即含水量为h
油重为：
kg/h
输出：
设干燥后含水量为Xkg/h，含水为%
X/（X+=%
X=h
即干燥后油为+=h
脱色工序
（1）白土预混合罐
输入：
干燥后油重为h
取白土量为油重的2%，即h
输出：
白土混合油+=h
（2）立式叶片过滤机
输入：
混合油浆为h
输出：
设废白土含油20%，脱色油为Xkg/h，废白土为Ykg/h
X+Y=
X+20%Y=
X=hY=h
即脱色油h，废白土h
（3）精过滤
输入：
脱色油h
含杂质%，其量为×%=h
输出：
含杂%，设杂质的量为Xkg/h
X/（）=%
解得：
X=h
过滤后的油：
脱臭工序
输入：
混合油：
h，加入柠檬酸%
柠檬酸量：
×%=h
总输入量：
+=h
输出：
FFA含量：
%一般脱臭进程油脂损失%左右
设输出混合油：
XKg/h脱臭馏出物：
Ykg/h
X+Y=
%X+×%%）=Y
X=hY=h
即输出混合油为h，脱臭馏出物h
所以，成品油：
h，精炼油率=×100%=%
物料衡算表
工序
输入
输出
过滤
毛油：
h
毛油含杂：
Kg/h
过滤后毛油：
h
杂质：
h
酸混
过滤后毛油：
h
磷酸：
h
混合油：
h
碱混
混合油：
h
180BeNaOH溶液：
h
混合油：
h
自清式
离心机
混合油h
脱胶油：
h
油脚：
h
水洗
离心机
脱胶油：
h
软水量：
h
水洗油：
h
废水：
h
真空干燥
输入油量：
h
干燥油：
h
含水：
h
脱色
混合罐
干燥油：
h
白土量：
h
混合油浆：
h
叶片过
滤机过滤
混合油浆：
h
脱色油：
h
废白土：
h
安全过滤
微杂脱色油:
h
过滤油：
h
杂质：
h
脱臭塔
真空加热器
混合油：
h
脱臭油：
h
柠檬酸：
h
脱臭油:
h
脱臭馏出物:
h
成品油：
h
5热量衡算及换热器选型
有关计算公式：
油比热C=（C。
+ßT）×（KJ/Kg×℃）
其中C。
=kg×℃，T为温度（℃）
ß=
选用的蒸气，汽化潜热为Kg，T为120℃，
精炼车间毛油温度取为30℃
脱胶脱酸工艺
（1）E301螺旋板式换热器
毛油30℃→80℃
蒸气120℃（液）←120℃（气）
1）毛油比热
C=（+）×=（+×（30+80）/2）×=KJ/
毛油吸热量为：
Q=G1Cp△T=××50=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=×△Q油/r=×=Kg/h
2）换热器换热面积A的计算
△t1=120-30=900C，△t2=120-80=400C
△Tm=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1）=
所以A=（1+5%）×△Q油/K×△Tm=×（××3600）=
3）选型
选用无锡阿法拉法化工装备科技有限公司的设备，型号：
1100-10
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
60
10
100
1100-10
1920
2112
材质：
不锈钢；外形尺寸：
φ1000×1500
（2）E302螺旋板式换热器
毛油60℃→80℃
蒸气120℃（液）←120℃（气）
1）油的平均比热Cp=Kg×℃
因为（1+5%）×△Q油=△Q蒸气=G蒸气×r
所以G蒸气=×△Q油/r=×××20/=h
2）换热面积的计算
△Tm=[（120-60）-（120-80）]/[ln（120-60）/（120-80）]=℃
所以A=（1+5%）×△Q油/K×△Tm=×××20/（×3600×）=
3）选型
选用无锡市诚信化工设备厂，型号：
Ⅰ6，Ⅰ1000-14
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
40
14
125
Ⅰ6，Ⅰ1000-14
1200
1630
材质：
不锈钢；外形尺寸：
φ1250×2500
（3）E303a螺旋板式油油换热器
毛油75℃→95℃
脱臭油T℃←℃
1）毛油比热
C=（+）×=（+×（75+95）/2）×=
油吸热量为：
Q=G油Cp△T=××20=h
脱臭油的平均比热为Cp=kg·0C
设热损失5%，则
×（1+5%）=××（）得X=
2）换热面积的计算
△Tm=△t1==，△t2==
△Tm=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1）=
所以A=（1+5%）×△Q油/K×△Tm=×（××3600）=
3）选型
选用无锡市诚信化工设备厂，型号：
Ⅰ6，Ⅰ800-14
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
30
10
100
Ⅰ6，Ⅰ800-14
750
1180
材质：
不锈钢；外形尺寸：
φ1000×1500
（4）E303b板式换热器
毛油30℃→80℃
蒸气120℃（液）←120℃（气）
1）设有5%的热损失：
因为（1+5%）×△Q油=△Q蒸气=G蒸气×r
△Q油=×（+×（30+80）/2）××50=
所以G蒸气=×△Q油/r=×=h
2）换热面积的计算
△Tm=[（120-30）-（120-80）]/[ln（120-30）/（120-80）]=℃
所以A=（1+5%）×△Q油/K×△Tm=×（3600××）=
3）选型
选用江阴市双峰板式换热器有限公司型号BR60
型号
接管口径
最大组装面积
最大处理量
BR60D
DN200mm
180㎡
600m3/h
材质：
不锈钢；板片外形尺寸1000×400，管口直径DN=65mm设备外形尺寸（长×宽×高）：
500×700×1400（mm）
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）
待脱色油60℃→90℃
脱臭油T℃←240℃
1）待脱臭油的平均比热为Cp=kg·0C
脱臭油的平均比热为Cp=kg·0C
设热损失为5%，则（1+5%）×△Q油=△Q脱臭
即×××（90-60）=××（240-T）
所以T=℃，即从E304a出来的脱臭油的温度为℃
2）换热面积A的计算
△Tm=[（）-（240-90）]/ln（150）=℃
所以A=（1+5%）×△Q油/K×△Tm=×××（90-60）/（××3600）=
3）选型：
选用无锡市诚信化工设备厂，型号：
Ⅰ6，Ⅰ700-14
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
15
10
100
Ⅰ6，Ⅰ700-14
505
680
材质：
不锈钢；外形尺寸：
φ1000×1500
（2）E304b螺旋板式换热器
待脱色油30℃→80℃
蒸汽120℃（L）←120℃（g）
1）待脱臭油的平均比热为Cp=kg·0C
蒸汽的汽化潜热r=㎏
设该进程的热量损失率：
5%；则
（1+5%）ΔQ油=ΔQ汽
（1+5%）×××（80-30）=M汽×
则，M汽=㎏/h
△t1=120-30=90℃；△t2=120-80=40℃
△Tm=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1）
=（90-40）/㏑（90/40）
=℃
（1+5%）ΔQ油=KSΔTm
K=./m².℃
S=（1+5%）ΔQ油/KΔTm
=[（1+5%）××2.24×（80-30）]/×3600×
=㎡
3）选型：
选用无锡市诚信化工设备厂，型号：
Ⅰ6，Ⅰ1200-10
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
80
10
100
Ⅰ6，Ⅰ1200-10
2560
2816
材质：
不锈钢；材质：
不锈钢；外形尺寸：
φ1000×1500
（3）E305冷却器
脱色油90℃→40℃
水50℃←25℃
1）脱臭油的平均比热为Cp=kg·0C
水的比热为C水=Kg·℃
因为（1+5%）×△Q油=△Q水=G水×C水×△T水，所以
G水=×△Q油/C水×△T水
=×××（90-40）/×25=h
2）换热面积的计算
△Tm=[（90-50）-（40-25）]/[ln（90-50）/（40-25）]=℃
A=（1+5%）×△Q油/K×△Tm=×××50/（3600××）=
3）换热器选型
选用无锡市诚信化工设备厂，型号：
Ⅰ6，Ⅰ1890-14
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
150
14
125
Ⅰ6，Ⅰ1890-14
4702
5172
材质：
不锈钢；外形尺寸：
φ1250×2500
脱臭工艺
（1）E306a螺旋板式油油换热器：
1）热量损失率：
5%；K=./m².℃；
脱臭塔出来的油油温：
230℃，设换热后油温为x℃。
则
脱色油40℃140℃
脱臭油x℃230℃
大豆毛油在40℃～120℃之间的比热容为㎏，
而在x℃～230℃之间的比热容为kJ/㎏。
（1+5%）ΔQ油1=ΔQ油2
（1+5%）×××（140-40）=××（250-x）
X=℃
2）换热面积的计算
Δt2==℃；Δt1=250-140=110℃
ΔTm=（Δt2-Δt1）/㏑（Δt2/Δt1）
=/㏑110）
=115℃
（1+5%）ΔQ油=KSΔTm
K=./m².℃
S=（1+5%）ΔQ油/KΔTm
=[（1+5%）×××（140-40）]/（×3600×115）
=㎡
3）选型：
选用无锡市诚信化工设备厂，型号：
Ⅰ6，Ⅰ1400-14
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
80
14
125
Ⅰ6，Ⅰ1400-14
2667
1934
材质：
不锈钢；外形尺寸：
φ1250×2500
（2）E306b螺旋板式换热器:
1）脱色油140℃230℃
蒸汽℃（L）℃（g）
大豆毛油在140℃～230℃之间的平均比热容kJ/㎏
蒸汽在℃时的汽化潜热：
r=热量损失率：
5%
（1+5%）ΔQ油=ΔQ汽
（1+5%）×××（230-140）=M汽×
M汽=㎏/h
Δt2==℃；Δt1==℃
ΔTm=（Δt2-Δt1）/㏑（Δt2/Δt1）
=）换热面积的计算
（1+5%）ΔQ油=KSΔTm
K=./m².℃
S=（1+5%）ΔQ油/KΔTm
=[（1+5%）×××（230-140）]/（×3600×）
=㎡
3）选型：
选用无锡市诚信化工设备厂，型号：
IⅠ6，Ⅰ1400-14
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
80
14
125
Ⅰ6，Ⅰ1400-14
2667
1934
材质：
不锈钢；材质：
不锈钢；外形尺寸：
φ1250×2000
（3）真空加热器G301
选用8Mpa的饱和水蒸气，温度为度，r=h
待脱臭油：
200oC→255oC
蒸汽：
（液）←（气体）
1）C油=（+×（200+255）/2）×=Kg·℃
设热损失为5%，则
（1+5%）△Q油=G蒸汽×r，即×××55=G蒸汽×
所以G蒸汽=h
2）换热面积的计算
△Tm=（）/[ln（）]=℃
取K=Kg·oC
A=（1+5%）△Q油/K△Tm=×××55/××3600=㎡
3）选型
选用无锡市诚信化工设备厂，型号：
Ⅰ6，Ⅰ1200-10
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）
I6T型
I16T型
80
10
100
Ⅰ6，Ⅰ1200-10
2560
2816
材料：
不锈钢；外形尺寸：
ф1600×1800
（4）脂肪酸冷却器E307螺旋板式换热器
1）脂肪酸230℃→60℃
水70℃←25℃
脂肪酸的平均比热为Cp=kg·0C
水的比热为C水=Kg·℃，脂肪酸量G=×180%=Kg/h
因为（1+5%）×△Q油=△Q水=G水×C水×△T水，所以
G水=×△Q油/C水×△T水
=×××（230-60）/×45=h
2）换热面积的计算
△Tm=[（230-70）-（60-25）]/[ln（230-70）/（60-25）]=℃
A=（1+5%）×△Q油/K×△Tm=×××170/（3600××）=
3）换热器选型
选用无锡市诚信化工设备厂
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