1000td油脂連續(xù)堿煉車間工藝設(shè)計(jì)

1000td油脂連續(xù)堿煉車間工藝設(shè)計(jì)武漢輕工高校

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

設(shè)計(jì)（論文）題目：1000t/d油脂連續(xù)堿煉車間工藝設(shè)計(jì)

姓名劉康

學(xué)號(hào)100107914

院（系）食品科學(xué)與工程學(xué)院

專業(yè)食品科學(xué)與工程

指導(dǎo)老師羅質(zhì)

2024年6月2日

Abstract

Aftersqueezingorleachingresultingcrudeoil,inordertobeesubjecttotherefiningofedibleoil.Glueinsolubleimpuritiesexistnotonlyaffectthestabilityofoilgrease,oilrefiningprocesseffectandimpactanddepthprocessingofcrudeoilinthegumremovalprocessiscalleddegumminginsolubleimpurities.Unrefinedcrudeoil,andcontainacertainamountoffreefattyacids,freefattyacidsinthefatremovalprocessiscalleddeacidification.

Thecontentisdesignedforoilrefiningprocessdegumminganddeacidificationsection,themainprocessofdesign,putingequipmentselection,plantlayoutandothertechnologyequipment.

Keywords:oil;refining;unglued;deacidification

名目

1.前言(5)

1.1油脂工業(yè)概況(5)

1.2設(shè)計(jì)的目的和意義(5)

2.國(guó)內(nèi)外進(jìn)展?fàn)顩r及存在的問(wèn)題(7)

2.1油脂工業(yè)進(jìn)展過(guò)程(7)

2.2我國(guó)油脂工業(yè)進(jìn)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)(7)

2.3我國(guó)油脂工業(yè)進(jìn)展的主要問(wèn)題(8)

2.4國(guó)外相關(guān)討論進(jìn)展(9)

3.設(shè)計(jì)方案的選擇(10)

3.1設(shè)計(jì)內(nèi)容和思路(10)

3.2設(shè)計(jì)方案的選擇(10)

3.3工藝流程簡(jiǎn)介(11)

4.工藝計(jì)算(13)

4.1原料物性(13)

4.2物料衡算(13)

4.3熱量衡算(17)

5.設(shè)備選型(18)

5.1過(guò)濾設(shè)備(18)

5.2加熱設(shè)備(18)

5.3輸送設(shè)備(19)

5.4混合設(shè)備(21)

5.5分別設(shè)備(21)

5.6儲(chǔ)罐、反應(yīng)罐(22)

5.7干燥設(shè)備(23)

6.車間布置(25)

6.1車間布置的依據(jù)(25)

6.2車間布置的內(nèi)容(25)

6.3車間布置的原則(26)

6.4車間布置圖參數(shù)(27)

6.5設(shè)備一覽表(27)

7.總結(jié)(29)

8.

1.前言

1.1油脂工業(yè)概況

油脂工業(yè)是我國(guó)糧油食品工業(yè)的重要組成部分。它是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的后續(xù)產(chǎn)業(yè)，又是食品工業(yè)、飼料工業(yè)、輕工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，肩負(fù)著滿意人民日益增長(zhǎng)的物質(zhì)需求和為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)供應(yīng)積累的雙重任務(wù)，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有非常重要的地位和作用。

植物油料是油脂工業(yè)的原料。植物油料中含油脂肪、蛋白質(zhì)、糖類、磷脂、維生素等多種養(yǎng)分物質(zhì)，這些物質(zhì)是人類及其他動(dòng)物維持正常生理活動(dòng)所必需的。

油脂工業(yè)的任務(wù)就是從植物油料中提取油脂，并對(duì)毛油進(jìn)行精煉，去除其中的非油物質(zhì)，得到精致的食用油脂產(chǎn)品，生產(chǎn)加工各種油脂副產(chǎn)物等。

1.2設(shè)計(jì)的目的和意義

本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是油脂精煉工序中的脫膠和脫酸工段，主要有工藝流程的設(shè)計(jì)、設(shè)備的計(jì)算選型、車間設(shè)備工藝布置、設(shè)備安裝基礎(chǔ)及幫助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

脫膠是指對(duì)油脂中含有的磷脂、糖、蛋白質(zhì)混合物、微量其他雜質(zhì)等的去除工藝名稱，它是油脂精煉的一個(gè)單元過(guò)程。膠溶性雜質(zhì)的存在不僅影響油脂的穩(wěn)定性，而且影響油脂精煉和深度加工的工藝效果。例如，油脂在堿煉過(guò)程中簡(jiǎn)單形成乳化，增加操作的難度，加大油脂精煉損耗和幫助材料的耗用量，并使皂腳的質(zhì)量降低；在脫色過(guò)程中，會(huì)增大吸附劑的耗用量，降低脫色效果；未脫膠的油脂無(wú)法進(jìn)行物理精煉和脫臭操作，也無(wú)法進(jìn)行深加工。因此，毛油精致必需首先脫除膠溶性雜質(zhì)。

未經(jīng)精煉的毛油中，均含有肯定數(shù)量的游離脂肪酸，脫除油脂中游離脂肪酸的過(guò)程稱之為脫酸。堿煉法是用堿中和油脂中的游離脂肪酸，所生成的皂吸附部分其他雜志，而從油中去除的精煉方法。肥皂具有很好的吸附作用，它能吸附色素、蛋白質(zhì)、磷脂、黏液及其他雜質(zhì)，一起從油中分別，該沉淀物一般被稱為皂腳。

油脂脫膠的目的和意義有：

(1)為了使植物油得到令人滿足的風(fēng)味質(zhì)量，避開(kāi)油脂酸敗。

(2)脫膠工序?qū)τ椭撍帷⒚撋?、脫臭等精煉的后段工序影響較大，良好的脫膠效果是油脂精煉的前提，假如脫膠不完全，則加重了后段工序的負(fù)擔(dān)，增加油脂精煉損失，對(duì)設(shè)備影響也比較大。

堿煉脫酸的主要目的和意義有：

(1)燒堿能中和毛油中絕大部分的游離脂肪酸，生成的脂肪酸鈉鹽（鈉皂）在油中不易溶解，成為絮狀物而沉降。

(2)中和生成的鈉皂為一表面活性物質(zhì)，吸附和汲取力量都較強(qiáng)，因此，可將相當(dāng)數(shù)量的其他雜志（如蛋白質(zhì)、黏液質(zhì)、色素、磷脂及帶有羥基或酚基的物質(zhì)）也帶入沉降物內(nèi)，甚至懸浮固體雜質(zhì)也可被絮狀皂團(tuán)挾帶下來(lái)。因此，堿煉本身具有脫酸、脫膠、脫固體雜質(zhì)和脫色等綜合利用。

此課題的教學(xué)的目的是培育同學(xué)綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論學(xué)問(wèn)、專業(yè)學(xué)問(wèn)和基本技能，提高分析與解決實(shí)際問(wèn)題的力量，使同學(xué)獲得從事專業(yè)工作所必需的基本訓(xùn)練和科學(xué)討論工作的初步力量。詳細(xì)培育同學(xué)的力量包括：

(1)調(diào)查討論、閱讀文獻(xiàn)資料和收集資料的力量；

(2)理論分析、制定設(shè)計(jì)工作方案的力量；

(3)獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的力量；

(4)撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和論文報(bào)告的力量；

(5)語(yǔ)言表達(dá)、思辨力量，闡述觀點(diǎn)精確?????、清晰回答問(wèn)題的力量。

2.國(guó)內(nèi)外進(jìn)展?fàn)顩r及存在的問(wèn)題

2.1油脂工業(yè)進(jìn)展過(guò)程

油脂工業(yè)有著悠久的歷史。早在人類穴居時(shí)代，古代勞動(dòng)人民從生活實(shí)踐中就發(fā)覺(jué)從暴曬植物籽仁時(shí)可以取得油脂。14世紀(jì)初，我國(guó)就有榨油的完整記錄。1785年英國(guó)創(chuàng)造了液壓榨油機(jī)，19世紀(jì)初期開(kāi)頭在工業(yè)應(yīng)用。20世紀(jì)初動(dòng)力螺旋榨油機(jī)的創(chuàng)造和應(yīng)用，才使油脂制取有可能采納機(jī)械化、連續(xù)化生產(chǎn)。在壓榨法取油技術(shù)進(jìn)展的同時(shí)，溶劑浸出法取油技術(shù)也開(kāi)頭消失。早期的油脂精煉，主要采納簡(jiǎn)潔的間歇式的生產(chǎn)工藝和設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，油脂制取的工藝和設(shè)備都有了很大的進(jìn)步。

2.2我國(guó)油脂工業(yè)進(jìn)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

中國(guó)不僅是一個(gè)油料生產(chǎn)大國(guó)和油脂加工大國(guó)，同時(shí)也是一個(gè)油脂消費(fèi)大國(guó)和油脂、油料的進(jìn)出口大國(guó)。就油脂加工而言，我國(guó)的油脂加工力量之大、企業(yè)之多均屬世界之最。油脂加工是指對(duì)油料及原油（毛油）等基本原料進(jìn)行處理制成成品食用油及其制品的過(guò)程。它是食品工業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè)，油脂加工的產(chǎn)品與人民的生活息息相關(guān)，是一個(gè)永不衰敗的朝陽(yáng)工業(yè)。

植物油料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，其產(chǎn)量在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中居第三位，僅次于糧食和棉花。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，黨和政府對(duì)進(jìn)展植物油料生產(chǎn)非常重視，實(shí)行了一系列有力的措施，調(diào)動(dòng)了農(nóng)夫種植油料的樂(lè)觀性，推動(dòng)了植物油料的穩(wěn)步進(jìn)展。1985～2024年，全圍植物油料的產(chǎn)量，由3295.81萬(wàn)t進(jìn)展到5799.5萬(wàn)t，增加了2503.69萬(wàn)t，增長(zhǎng)了76%。油料的增產(chǎn)，對(duì)改善人民膳食結(jié)構(gòu)、提高人民生活水平和進(jìn)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，起到了特別重要的作用，與此同時(shí)，為油脂工業(yè)的進(jìn)展供應(yīng)了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。

我國(guó)油脂工業(yè)的進(jìn)展與其他工業(yè)一樣，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，受歷史條件的限制，進(jìn)展極其緩慢，直到新中國(guó)成立后才逐步建立并進(jìn)展起來(lái)的。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速持續(xù)進(jìn)展和改革開(kāi)放的深化進(jìn)行，油脂工業(yè)進(jìn)入一個(gè)迅猛進(jìn)展階段。大型外資企業(yè)的建立及國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)和消化汲取，更是大大加快了我國(guó)油脂工

業(yè)的進(jìn)展進(jìn)程，使油脂生產(chǎn)工藝技術(shù)、生產(chǎn)裝備、產(chǎn)品質(zhì)量以及綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到相當(dāng)高的水平，促進(jìn)了中國(guó)油脂工業(yè)的現(xiàn)代化。我過(guò)油脂工業(yè)快速進(jìn)展的現(xiàn)狀主要有以下幾點(diǎn)：

（1）工業(yè)整體水平極大提升；

（2）企業(yè)規(guī)模日趨增大；

（3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化；

（4）資源綜合利用長(zhǎng)足進(jìn)展；

（5）機(jī)械裝備水平逐步提高；

2.3我國(guó)油脂工業(yè)進(jìn)展的主要問(wèn)題

（1）工業(yè)布局不平衡

油脂工業(yè)產(chǎn)能呈現(xiàn)東部地區(qū)過(guò)剩、中西部地區(qū)不足的局勢(shì)，如沿海企業(yè)規(guī)模大且密集，內(nèi)陸企業(yè)規(guī)模小且松散。東部沿海地區(qū)目前有49家日處理大豆2000t以上的油脂加工企業(yè)，形成了進(jìn)口大豆的集中加工區(qū)。這些加工企業(yè)的加工力量占全國(guó)大豆總加工力量的80%以上。中部地區(qū)如湖北省油料播種面積僅次于河南省居國(guó)內(nèi)第2位，年產(chǎn)油料近400萬(wàn)t(油菜籽230萬(wàn)t、花生60萬(wàn)t、棉籽80萬(wàn)t、芝麻13.5萬(wàn)t)。但油脂加工企業(yè)規(guī)模偏小，加工力量不足。在168家油廠中，年加工力量達(dá)10萬(wàn)t以上油料的僅有10余家，油料年加工力量?jī)H為200余萬(wàn)t。

（2）原料依靠進(jìn)口程度增高

國(guó)產(chǎn)油料可供榨油的實(shí)際總量遠(yuǎn)不能滿意國(guó)內(nèi)植物油和飼用餅粕的需求。依據(jù)國(guó)家糧油信息中心的數(shù)據(jù)，2024年我國(guó)生產(chǎn)植物油總產(chǎn)量為2008.4萬(wàn)t。扣除用于榨油的進(jìn)口大豆4450萬(wàn)t和進(jìn)口油菜籽280萬(wàn)t所生產(chǎn)的油脂，計(jì)算出國(guó)產(chǎn)油料生產(chǎn)的植物油約為1075.7萬(wàn)t。國(guó)產(chǎn)油料生產(chǎn)的植物油僅占同年度植物油總消費(fèi)量2577萬(wàn)t的41.7%。為了滿意食用植物油消費(fèi)市場(chǎng)的供應(yīng)，我國(guó)每年必需進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的油脂、油料。

（3）尚未形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈

我國(guó)油脂加工企業(yè)與原料基地、產(chǎn)品加工、后續(xù)應(yīng)用加工相互之間尚未能很好結(jié)合，形成一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈，致使有些加工企業(yè)因缺乏原料而開(kāi)工不足，有

的產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)因后續(xù)應(yīng)用加工沒(méi)進(jìn)展起來(lái)而滯銷。另外，對(duì)油料資源的綜合利用開(kāi)發(fā)也不夠。

（4）自主創(chuàng)新力量較弱

我國(guó)油脂加工技術(shù)總體水平有了較大的提高，但與國(guó)外相比，粗加工技術(shù)水平相當(dāng)，深加工水平還較落后，關(guān)鍵設(shè)備與自動(dòng)化掌握系統(tǒng)尚需依靠進(jìn)口。國(guó)內(nèi)油脂機(jī)械裝備企業(yè)自主創(chuàng)新力量不強(qiáng)，機(jī)械設(shè)備制造較粗糙，材質(zhì)較差，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性不高，自動(dòng)化、機(jī)電一體化程度較低；生產(chǎn)過(guò)程能耗較高。

2.4國(guó)外相關(guān)討論進(jìn)展

SalisaChumsantea；KornkanokAryusuk；SupathraLilitchan；NarumonJeyashoke；KanitKrisnangkura等人于2024年在《JournaloftheAmericanOilChemists'Society》期刊上發(fā)表文章，主要討論內(nèi)容是利用破乳劑降低精煉棕櫚堿煉油時(shí)的虧損，并用大豆，向日葵油（用作模型油）結(jié)合FFA從米糠油進(jìn)行了討論。游離脂肪酸（FFA）通常為鈉皂但中性油還滯留在乳液和刪除與肥皂在離心中和除去。因此，堿中和導(dǎo)致食用油的化學(xué)精制中性油的一個(gè)重大損失。除了單寧酸都破了全部的石油煉油損失模型系統(tǒng)類似的效果。最佳破乳劑的含量為1%（w/w的油）。

Dijkstra,AlbertJ于2024年在《JournaloftheAmericanOilChemists'Society》期刊上發(fā)表文章敘述了長(zhǎng)混和短混的不同堿煉方式中油脂的損耗的差異。

NathalieDeClercq；KimMoens；FredericDepypere；JoseVilaAyala；GijsCalliauw；WimDeGreyt；KoenDewettinck等人討論指出，由于全球可可脂和可可黃油質(zhì)量下降，需要更敏捷的精煉技術(shù)以滿意行業(yè)的需求與改進(jìn)油脂屬性。探討了影響牛奶巧克力可可脂精煉過(guò)程的質(zhì)量的因素。

3.設(shè)計(jì)方案的選擇

3.1設(shè)計(jì)內(nèi)容和思路

車間設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括生產(chǎn)工藝（流程）設(shè)計(jì)、車間工藝（設(shè)備布置）設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算（物料衡算、熱量衡算、用水量、用氣量計(jì)算）、設(shè)備計(jì)算與選型、管路設(shè)計(jì)等。其中生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)和車間工藝設(shè)計(jì)是工藝設(shè)計(jì)的兩個(gè)重要內(nèi)容。

生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)主要是在前期可行性調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品方案、生產(chǎn)過(guò)程和工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)。其主要目的是選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的加工技術(shù)，同時(shí)滿意油脂工廠生產(chǎn)過(guò)程中打到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗等要求。

車間工藝設(shè)計(jì)是在符合工藝要求的條件下，對(duì)車間的設(shè)備進(jìn)行合理布局，以取得車間空間利用的最佳方案。它將直接影響到油脂工廠建設(shè)投資的大小、物流和人流的合理性、建成后的工廠能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)平安等。

設(shè)計(jì)思路是先確定生產(chǎn)工藝流程，再進(jìn)行計(jì)算和設(shè)備選型，最終繪制完整的圖形。

車間設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是在由原料到各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)計(jì)物料的流向及變化，包括所需設(shè)備的運(yùn)用，詳細(xì)步驟如下：

（1）依據(jù)前期可行性調(diào)查討論，確定產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模；

（2）依據(jù)當(dāng)前的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平選擇生產(chǎn)方法；

（3）生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)；

（4）物料衡算和熱量衡算；

（5）設(shè)備計(jì)算和選型；

（6）車間工藝（設(shè)備布置）設(shè)計(jì)；

（7）管路設(shè)計(jì)；

（8）配電及其他工藝設(shè)計(jì)；

（9）繪制工藝流程圖、設(shè)備布置圖、管路布置圖及設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。

3.2設(shè)計(jì)方案的選擇

脫膠的方法有水化脫膠、酸煉脫膠、吸附脫膠、熱聚脫膠及化學(xué)試劑脫膠等，

油脂工業(yè)上應(yīng)用最為普遍的是水化脫膠和酸煉脫膠。而食用油脂的精煉多采納水化脫膠，酸煉脫膠則用于工業(yè)用油的精煉。而且水化脫膠的介質(zhì)原料是熱水，比其他原料更易獲得，所以，本設(shè)計(jì)選用的脫膠方法是水化脫膠，唯一的缺點(diǎn)就是，水化脫膠只能除去油脂中的水化磷脂，不能除去非水化磷脂，然而脫酸的對(duì)象是大豆油，其中非水化磷脂含量很低，所以水化脫膠能夠滿意工藝要求。

水化脫膠的工藝分為間歇式水化脫膠工藝和連續(xù)式水化脫膠工藝以及部分特別水化脫膠工藝。其中，間歇式水化脫膠工藝包括高溫水化法、直接蒸汽水化法、中溫水化法、低溫水化法。此次設(shè)計(jì)選用連續(xù)式水化脫膠工藝，由于連續(xù)式水化脫膠工藝的自動(dòng)化程度更高，效率更高，需要的操作人員也更加少，便于自動(dòng)化掌握和管理。

脫酸的傳統(tǒng)方法有化學(xué)脫酸（堿煉脫酸）、物理脫酸（蒸餾脫酸）、混合油脫酸（溶劑萃取脫酸），油脂脫酸新方法有生物脫酸、化學(xué)酯化脫酸、超臨界流體萃取脫酸、膜技術(shù)脫酸等。本設(shè)計(jì)選用的脫酸方法是堿煉脫酸，即向油脂中加入強(qiáng)堿，將油脂中的游離脂肪酸（FFA）轉(zhuǎn)變成不溶于油的皂，然后分別。由于生成的皂腳還可以用于加工生成其他產(chǎn)品，如肥皂等，而且堿煉脫酸可以很簡(jiǎn)單做到降低毛油中的FFA到合適的水平，所以，盡管堿煉脫酸有一些缺點(diǎn)，卻仍舊被很多工廠采納，這也是本設(shè)計(jì)選用堿煉脫酸方法的依據(jù)。

堿煉脫酸工藝有間歇式堿煉脫酸工藝、連續(xù)式堿煉脫酸工藝混合油堿煉工藝、表面活性劑堿煉工藝和澤尼斯堿煉工藝。本設(shè)計(jì)選用連續(xù)式堿煉脫酸工藝中的長(zhǎng)混堿煉工藝。連續(xù)式堿煉是一種先進(jìn)的堿煉工藝，該工藝的全部生產(chǎn)過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的，工藝流程中的某些設(shè)備能夠自動(dòng)調(diào)整，操作簡(jiǎn)便，具有處理量大、精煉效率高、費(fèi)用低、衛(wèi)生環(huán)境好、精煉油質(zhì)量穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)，是目前國(guó)內(nèi)外大中型企業(yè)普遍采納的先進(jìn)工藝?！伴L(zhǎng)混”技術(shù)即油脂與堿液在低溫下長(zhǎng)時(shí)間接觸的堿煉工藝，常用于加工品質(zhì)高、游離脂肪酸含量低的油品，如新奇大豆制備的毛油。另外，在油與堿液混合前，需加入肯定量的磷酸進(jìn)行調(diào)質(zhì)，以便除去油中的非水化磷脂。

3.3工藝流程簡(jiǎn)介

3.3.1連續(xù)式脫膠脫酸工藝流程圖

3.3.2工藝流程簡(jiǎn)介

毛油經(jīng)過(guò)濾，用泵送至加熱器，經(jīng)蒸汽加熱到80-85℃后，與肯定量的熱水一起連續(xù)進(jìn)入混合器進(jìn)行充分混合，再進(jìn)入連續(xù)水化器反應(yīng)，然后泵入碟式離心機(jī)進(jìn)行油和膠質(zhì)的分別。脫膠毛油泵入板式交換器預(yù)熱到30～40℃后，與由比配泵定量送入的濃度為85%的磷酸一起進(jìn)入混合器進(jìn)行充分混合。經(jīng)過(guò)酸處理的混合物到達(dá)滯留混合器，與經(jīng)油堿比配系統(tǒng)定量送入的、經(jīng)過(guò)預(yù)熱的堿液進(jìn)行中和反應(yīng)，完成中和反應(yīng)的油-堿混合物，進(jìn)入板式換熱器快速加熱至75℃左右，通過(guò)脫皂離心機(jī)進(jìn)行油-皂分別。分別出的含皂脫酸油經(jīng)板式換熱器加熱至85～90℃后，進(jìn)入混合機(jī)，與由熱水泵送入的熱水進(jìn)行充分洗滌后，進(jìn)入脫水離心機(jī)分別洗滌廢水，分別出的脫酸油去真空干燥器連續(xù)干燥后，進(jìn)入脫色工段或儲(chǔ)存。

酸

堿煉油堿皂腳水蒸氣

熱水廢水至脫色工段

4.工藝計(jì)算

4.1原料物性

原料：大豆毛油膠雜含量：2%酸價(jià)：2

4.2物料衡算

依據(jù)工序分步進(jìn)行衡算：

4.2.1脫膠

在工序中，含膠雜2%的大豆毛油加熱到85℃后與90℃的熱水反應(yīng)，屬于高溫水化，其加水量（W）與毛油膠質(zhì)含量（X）的關(guān)系為：

W1=（3～3.5

）X取系數(shù)為3，

則加水量W1=3X=3×2%×N=3×2%×1000=60t/d水洗分別后脫膠油中含水0.5%則N1=N×（1-2%）×（1+0.5%）

=1000×（1-2%）×（1+0.5%）=984.9t/d

E1=N+W-N1=1000+60-984.9=75.1t/d

4.2.1堿煉脫酸

磷酸加入量為油重的0.1%

即S1=0.1%×N1=0.1%×984.9=0.98t/dN2=N1+S1=985.88t/d

取大豆毛油酸價(jià)為2，而加入磷酸調(diào)質(zhì)會(huì)使酸價(jià)上升，所以酸價(jià)取3理論堿量：

G理=7.13×10-4×G油×AV=7.13×10

-4×

985.88×3=2.10t/d

對(duì)于連續(xù)式的堿煉工藝，超量堿以占理論堿的百分?jǐn)?shù)表示，范圍一般為10%～50%。本設(shè)計(jì)中以超量堿占理論堿的30%計(jì)算。超量堿量：

G超=30%×G

NaOH=30%×2.10=0.63t/d堿量換算：

一般市售的工業(yè)用固體燒堿，NaOH含量通常只有94%～98%

，本設(shè)計(jì)取95%計(jì)算。實(shí)際用堿量為：

NaOH

+2.10+0.63

=2.87t/dC95%

GGG==理超

使用時(shí)配置成16°Be’的燒堿溶液，其百分比濃度為11.06%，相對(duì)密度為

1.125g/cm3，則燒堿溶液的質(zhì)量和體積分別為：

22.87

=25.95t/d11.06%S=

3225.951000=23.0710L/d1.125

L?=?

煉耗比為1:1.3，堿煉后油的酸價(jià)要求為0.2以下，

%100

CR

LLAAVAV?=

-代入

1%1001.320.2

LLA?==-煉耗L%=2.15%

總中性油損失=N2×L%=985.88×2.15%=21.20t/dN3中含油=985.88-21.20=964.68t/d由離心機(jī)分別出的油中含皂率為0.1%則N3=N2×0.1%+964.68N3=964.78t/d由N2+S=E2+N3

皂腳E2=N2+S-N3=47.05t/d

4.2.3堿煉油水洗

脫酸油N3中含有0.1%的皂，水洗后N4中含皂50PPM（50×10-6），含水0.5%，水洗用水量為油重的15%，油損失不超過(guò)0.2%，即得率不低于99.8%，脫酸油N3=964.78t/d

用水量W2=15%×N3=15%×964.78=144.72t/d水洗油N4=N3×99.8%=964.78×99.8%=962.85t/d廢水E3=N3+W2-N4

=964.78+144.72-962.85=146.65t/d

水洗油N4中含皂=962.85×50×10-6=0.04t/d含水=962.85×0.5%=4.81t/d含油=962.85-0.04-4.81=958.00t/d

4.2.4干燥

水洗油N4中含水0.5%，干燥油N5中含水0.1%，

干燥油5410.5%10.5%

962.85959.96t/10.1%10.1%NNd--=?

=?=--水分E4=N4–N5=962.85-959.96=2.89t/d

4.3熱量衡算

毛油經(jīng)板式換熱器由25℃加熱到85℃后，進(jìn)入反應(yīng)器與熱水進(jìn)行水化，此過(guò)程中，毛油吸熱：Q吸=cm（t2-t1）其中t1=25℃，t2=85℃，t2-t1=60℃，

m=1000t/d=41667kg/h，查表知，平均溫度25+85

=552

℃下大豆毛油的比熱容為：c=0.47kcal/kg℃，

Q吸=0.47×41667×60=1175009kcal/h，

加熱蒸汽選用5kPa（表壓）的蒸汽加熱，T=158.1℃，Δt1=158.1-25=133.1℃Δt2=158.1-85=73.1℃

1212

133.173.1

=100.12133.1

lnln

73.1mttttt--=

=℃取總傳熱系數(shù)為K=3000kcal/m2h，Q吸=Q放=1175009kcal/h，Q放=FKΔtm，傳熱面積2Q1175009

=

3.9K3000100.12

m

Fmt=

=?放

考慮傳熱效果，放大20%，傳熱面積F=3.9×20%=4.68m2。

5.設(shè)備選型

5.1過(guò)濾設(shè)備

此處毛油只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)潔的管道過(guò)濾就滿意要求，由于前段毛油經(jīng)過(guò)過(guò)濾，而且后面脫色脫臭工段會(huì)連續(xù)過(guò)濾。

選用C4040型金屬絲網(wǎng)筒過(guò)濾器，內(nèi)設(shè)80目/吋2金屬絲網(wǎng)筒，可交替使用，40。

過(guò)濾器接口管徑D

g

5.2加熱設(shè)備

依據(jù)前面計(jì)算的傳熱面積，F(xiàn)=4.68m2。

選用BX200-5型板式換熱器，單位換熱面積5m2，板片數(shù)量26，此換熱器能滿意將油從25℃加熱到85℃，也能滿意后面工序中85℃加熱到90℃，而且次換熱器是非固定式的，可調(diào)整換熱量，故本設(shè)計(jì)中各處加熱都選用此型號(hào)板式換熱器。此BX200-5型板式換熱器基本參數(shù)如下：

5.3輸送設(shè)備

5.3.1毛油輸送設(shè)備

毛油量N1=1000t/d，密度ρ=920kg/m3

，體積流量31

10001000

45.29/92024

NLmhρ

?=

=

=?

整個(gè)工藝流程中輸送毛油選用3BA-6A型離心泵，流量Q依據(jù)電機(jī)功率不同分別有30m3/h，40m3/h，50m3/h，60m3/h，該泵基本參數(shù)如下：

該泵形狀尺寸如下（mm）：

5.3.2磷酸輸送設(shè)備

由于磷酸需要定量輸送，依據(jù)磷酸流量S

=0.98t/d，L=24.23L/h，

1

選用YBND-Z18型定量泵，主要技術(shù)規(guī)格如下：

其形狀結(jié)構(gòu)圖尺寸如下：

5.3.3堿液輸送設(shè)備

油堿中和反應(yīng)中，L油=44433L/h，L堿=961L/h，選用2J-TM型雙泵頭隔膜計(jì)量泵將堿和油同時(shí)按比例輸送到混合器中，該泵主要參數(shù)如下：

5.4混合設(shè)備

在毛油與水，磷酸，堿液等的混合過(guò)程中，選用YHHD50型多效混合器，其處理量為450～750t/d，故每道工序需要2臺(tái)并列使用。其主要技術(shù)參數(shù)如下：

其形狀尺寸表如下：

5.5分別設(shè)備

油水分別和油皂分別都選用DHN550型碟式離心機(jī)，處理量10000-25000L/h，每道工序選用2臺(tái)并用，其主要技術(shù)參數(shù)如下：

5.6儲(chǔ)罐、反應(yīng)罐

5.6.1磷酸罐

由于儲(chǔ)罐類設(shè)備一般不是定型設(shè)備，此處以罐體體積估算罐子直徑和長(zhǎng)度，磷酸S1=0.98t/d=980kg/d，根據(jù)一天儲(chǔ)備一次算V=980/1500=0.65m3

取H/D=2

23

4

2

0.41VDHDDm

π

π

=

=

===

取D=0.5m，H=1m

。

5.6.2堿液罐

堿液L=23.07m3/d，根據(jù)生產(chǎn)要求，8h（一班）配制一次堿液，堿液罐所需體積V=23.07÷3=7.69m3取H/D=2

23

4

2

1.70VDHDDm

π

π

=

=

===

取D=1.70m，H=3.4m

5.6.3水化罐

油與熱水在罐體中反應(yīng)10min進(jìn)行水化，水與油的總體積流量為L(zhǎng)=1000/0.92+60=1147m3/d取停留時(shí)間為10min

罐體體積310

1147607.9624

Vm?

==

取

H/D=2

23

4

2

1.70VDHDDm

π

π

=

=

===

取D=1.7m，H=3.4m

5.6.4油堿反應(yīng)罐

油與堿液在罐體中反應(yīng)10min進(jìn)行中和，堿液與油的總體積流量為L(zhǎng)=44433+961=45394L/h=1089.46m3/d取停留時(shí)間為10min

罐體體積310

1089.46607.5624

Vm?

==

取

H/D=2

23

4

2

1.69VDHDDm

π

π

=

=

===

取D=1.7m，H=3.4m

5.6.5中間暫存罐

為保證毛油在工序中保持連續(xù)性，可選用和反應(yīng)罐一樣尺寸的中間暫存罐，取D=1.7m，H=3.4m，可以保證有10min滯留時(shí)間，以保證連續(xù)性。

5.7干燥設(shè)備

水洗后的油要經(jīng)過(guò)干燥器干燥，此處選用ZFZ40真空干燥器，生產(chǎn)力量為1250t/d，其主要技術(shù)參數(shù)如下：

6.車間布置

車間布置是工藝設(shè)計(jì)的重要部分，在完成初步設(shè)計(jì)工藝流程圖和設(shè)備選型之后，進(jìn)一步的工作就是將各工段與各設(shè)備按工藝流程在空間上進(jìn)行組合、布置，即車間布置。

工藝流程設(shè)計(jì)所確定的全部設(shè)備，必需按著工藝生產(chǎn)的要求合理地布置在生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)，才能保證生產(chǎn)的順當(dāng)進(jìn)行。車間布置設(shè)計(jì)的任務(wù)就是按著工藝流程的挨次，把經(jīng)過(guò)計(jì)算和選型的的設(shè)備，合理地布置在車間內(nèi)。

車間布置的好壞直接關(guān)系到車間建成后是否符合工藝要求，生產(chǎn)能否正常、平安的進(jìn)行，有無(wú)良好的操作條件和便利的設(shè)備維護(hù)檢修條件，以及對(duì)建設(shè)投資、經(jīng)濟(jì)效益都有極大的影響，所以在車間布置前必需充分把握有關(guān)生產(chǎn)、平安、衛(wèi)生等方面的資料，布置時(shí)要做到深思熟慮，認(rèn)真推敲，以取得一個(gè)最佳方案。

6.1車間布置的依據(jù)

車間布置設(shè)計(jì)的依據(jù)是常用的設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)定以及所必需的基礎(chǔ)資料。

車間布置設(shè)計(jì)所需的基礎(chǔ)資料：

（1）設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；

（2）工藝流程圖；

（3）物料衡算數(shù)據(jù)；

（4）設(shè)備一覽表（包括設(shè)備簡(jiǎn)圖和形狀尺寸、重量、操作條件、支撐形式及保溫狀況）；

（5）公用系統(tǒng)耗用量；

（6）車間定員表；

（7）廠區(qū)總平面圖和交通運(yùn)輸路線圖。

6.2車間布置的內(nèi)容

車間設(shè)備布置時(shí)依據(jù)生產(chǎn)工藝流程狀況及各種因素，把各種工藝設(shè)備在肯定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行排列。在設(shè)備布置中要求有平面布置和立（剖）面布置。

車間的平面布置主要是把車間的全部設(shè)備（包括工作臺(tái)等）在肯定的建筑面

積內(nèi)作出合理支配。平面布置圖是按俯視圖畫(huà)出設(shè)備的形狀輪廓圖。在平面圖中，必需清晰表示各種設(shè)備的安裝位置。

車間的剖面圖（又稱立面圖），是為了解決平面圖中不能反映的重要設(shè)備和建筑物立面之間的關(guān)系，畫(huà)出設(shè)備高度，門窗高度等在平面圖中無(wú)法實(shí)際反映的尺寸。

6.3車間布置的原則

（1）各工序的設(shè)備布置要與主要流程挨次相全都，是生產(chǎn)線路成鏈狀排列而無(wú)交叉迂回現(xiàn)象，并盡可能自流輸送，力求管線最短。

（2）留意改善操作條件，對(duì)勞動(dòng)條件差的工段要充分考慮朝向、風(fēng)向、門窗、排氣、除塵及通風(fēng)設(shè)施的安裝位置。設(shè)備的操作面應(yīng)迎著光線，使操作人員背光操作。

（3）輔料制備車間應(yīng)與適用設(shè)備靠近，但如液氯汽化、制漂等有污染和粉塵部分，應(yīng)有墻與車間隔開(kāi)，應(yīng)有通風(fēng)等必要的設(shè)施。

（4）冬天無(wú)嚴(yán)峻冰凍地區(qū)的工廠可考慮把不相宜在車間內(nèi)布置的設(shè)施，布置在室外。高壓容器等有爆炸危急的設(shè)備應(yīng)布置在室外。并有平安報(bào)警和事故排空等平安措施。

（5）設(shè)備布置在樓面還是布置在底層，要視樓面荷載及是否利用位差輸送等因素而定。一般洗漿設(shè)備布在樓面，黑液槽及漿池布在底層。

（6）相互聯(lián)系的設(shè)備在保證正常運(yùn)行、操作、修理、交通便利和平安條件下，盡可能靠近。

（7）設(shè)備與墻柱之間的間距，無(wú)人通過(guò)最小500mm，有人通過(guò)最小800mm。（8）泵與泵之間間距一般1000mm，泵組之間間距約1500mm。

（9）設(shè)備的安