生物工程毕业设计（论文）-苹果清汁浓缩汁厂的设计.doc

生物工程毕业论文生物工程毕业论文题目苹果清汁浓缩汁厂的设计专业生物工程生物工程毕业论文1目录摘要摘要.5第一章第一章绪论绪论.81.1苹果及其营养价值.81.2苹果汁的营养价值.81.3我国浓缩苹果汁产业的发展现状与趋势.81.4甘肃省浓缩苹果汁产业发展趋势.91.5设计目的及依据.101.6产品方案论证.10第二章第二章厂区平面设计厂区平面设计.112.1平面设计原则.112.2厂址选择.112.3建筑物布置原则.122.4道路与绿化.13第三章第三章产品工艺流程设计产品工艺流程设计.143.1产品工艺选择及流程.143.2生产工艺论证.153.3质量指标.17第四章第四章主要设备工艺衡算和选型主要设备工艺衡算和选型.194.1物料衡算.194.2真空浓缩设备工艺衡算与选型.194.3灭菌系统设备工艺衡算.29第五章第五章辅助设备选型及水、电、气估算辅助设备选型及水、电、气估算.375.1生产工段.375.2无菌灌装.385.3CIP系统.395.4全厂水量计算.395.5全场用电荷性质及计算.415.6全厂热负荷计算.42第六章第六章辅助部门辅助部门设设计计.446.1仓储.446.2机修间.446.3产品化验室.446.4工厂运输系统.44第七章第七章污水处理系统设计污水处理系统设计.467.1苹果浓缩汁厂污水对周边环境的危害.467.2污水处理系统设计依据.467.3污水情况分析.467.4工艺流程的选择.46生物工程毕业论文27.5工艺简述.467.6AO处理工艺.477.7主要构筑物与设备选型.47第八章第八章技术经济分析技术经济分析.488.1技术经济论证的程序：.488.2总投资.488.3财务评价.52结结论论.55参考文献参考文献.56生物工程毕业论文3苹果清汁浓缩汁厂的设计摘要：摘要：本设计主要是进行年生产50000t浓缩苹果清汁工厂设计。设计中对浓缩苹果清汁行业的发展现状、厂址的选择、工厂的总平面设计做了基本介绍，并对产品生产的工艺流程进行选择，确定采用压榨法生产苹果清汁浓缩汁，双效真空设备进行浓缩，并详细设计其工艺流程，在班产量确定的基础上对主要设备中的真空浓缩设备和高温灭菌设备做了详细的说明和工艺计算，并据此进行了设备的选型，明确了高温灭菌设备型号为RP6L-40，并确定了其他辅助设备的型号，同时还对污水处理系统进行了详细的分析。关键词：关键词：苹果清汁；浓缩；工厂设计；工艺衡算生物工程毕业论文4Abstract:ThispaperwascarriedoutaboutAnnualoutputof50000tconcentratedapplejuice.Thebasicintroductionofdevelopmentstatussiteselectionandplantgenerallayoutdesignoftheapplejuiceindustryweretalkedaboutinthisdesign.Alsoproductionprocesshadbeenchoosenwhichadoptedthepresslawtoproduceapplejuice.Double-effectvacuumequipmentwaschoosedtoconcentratetheapplejuiceandtheequipmentsoftheouble-effectvacuumequipmentandhigh-temperaturesterilizationequipmentdesignwerecalculatedtoobtainthemaincharacteristicoftheequipmentsonthebaseofknowingtheoutputofpershif.Astheresultoftheprocessingcalaulation.Themodelofthehigh-temperaturesterilizationequipmentwaschoosedasRP6L-40andthemodelofthedouble-effectvacuumequipmentwasSHJ3600.WhatmoretheappendixequipmentswerealsochoosedandSewagetreatmentsystemwascarriedoutinadetaileddesign.Keywords:ApplejuiceConcentratePlantdesignProcessaccounting生物工程毕业论文5第一章绪论1.1苹果及其营养价值苹果（apple），又名频婆、天然子，为蔷薇科苹果属植物的果实。苹果酸甜可口，营养丰富，是老幼皆宜的水果之一。它的营养价值和医疗价值都很高。每100g鲜苹果肉中含糖类15g，蛋白质0.2g，脂肪0.1g，粗纤维0.1g，钾110mg，钙0.11mg，磷11mg，铁0.3mg，胡萝卜素0.08mg，维生素B1为0.01mg，维生素B2为0.01mg，尼克酸0.1mg，还含有锌及山梨醇、香橙素、维生素C等1。1.2苹果汁的营养价值越来越多的事实表明苹果汁含丰富的营养物质，具有重要的营养价值和医疗保健作用。食品所提供的热量是由卡表示的，一个适度大小的苹果大概提供80卡的热量，就此而言，苹果汁的热值并不高，但苹果汁的营养生理意义在于它的营养成分能够迅速的被人体吸收。苹果汁中可溶性固形物绝大部分溶解于水，只有少部分溶解于有机酸和矿物质中。苹果汁中的碳水化合物主要由糖构成，糖的主要成分是葡萄糖和果糖，这两种糖是很容易被人吸收的单糖，在人体内会迅速溶解，被肠胃吸收后进人血液中。因此，从营养学观点来看，苹果汁对人体非常有利2。1.3我国浓缩苹果汁产业的发展现状与趋势浓缩苹果汁在我国经过20年的发展历程，从无到有，从小到大，现在已成为受国外关注比较大的一个农产品加工行业。目前，我国苹果种植总面积近3000万亩，年产苹果达2200万吨，占世界总产量的近50%，是世界第一生产大国。由于我国特有的资源优势，果汁加工业近年来发展迅速，生产能力由20世纪80年代中期的不足千吨猛增至现在的40多万吨。产品出口近年来也大幅增加，2002年，我国出口浓缩果汁29.59万吨，占世界贸易总量的41%；2003年出口量可达到40万吨，占世界贸易总额的50%以上。过去主要是发达国家消费浓缩苹果汁，现在发展中国家的消费量也在不断增加。浓缩苹果汁主要出口国为中国、波兰、德国、意大利、阿根廷、智利、匈牙利等，主要进口国为德国、美国、日本、意大利、奥地利、澳大利亚等。最大的进口市场是美国、欧洲、日本。其中美国20万t左右，欧洲约20万t，日本在6-7万t，美国、日本、欧洲等一些国家随着生产成本不断提高，国内浓缩苹果汁生产的规模不断生物工程毕业论文6缩小，只有依靠进口来满足市场需求。2004年中国浓缩苹果汁的产量达到40万吨，到2005年，产能达到70万吨。国际市场上浓缩汁的价格也呈波动趋势，加入世贸组织后，价格呈逐年上升趋势，出口的的FOB价格：2004年为700(美元t)、2005年为900(美元t)3。现在由于苹果产量难以满足生产的需求，价格还在一直上升，对国内浓缩苹果清汁行业十分有利。1.4甘肃省浓缩苹果汁产业发展趋势1.4.1甘肃省苹果产业现状4苹果是甘肃省分布范围最广、栽培面积最大的果树树种，全省14个市、州都有苹果栽培。2008年全省苹果种植面积369.78万亩、产量164.14万吨、产值29.05亿元，分别占全省水果面积、产量、产值的59.86、66.15、71.07。主产区平凉、庆阳、天水、陇南4市322.79万亩、产量134.66万吨、产值23.84亿元，分别占全省苹果面积、产量的87.29%、82.045%、82.07。农业部确定的18个苹果优势区域重点县306.59万亩、产量125.09万亩、产量22.14亿元，占全省苹果面积、产量、产值的82.91%、76.21%和76.21%。天水是西北地区最大的元帅系苹果产区。2008年苹果面积、产量分别占全国的13.27%和5.89%，种植面积由2002年的全国第六位，跃升到2008年的第3位，仅次于陕西省和山东省。1.4.2甘肃省苹果汁产业近年来，纯果汁和果汁类饮料由于具有天然、健康的特性，产销量增长迅速。这为甘肃省的果汁加工企业带来巨大的商机。凭借丰富的原料资源和较低的劳动力成本优势，甘肃省果汁生产企业的产品质量不断提升，出口量也迅速增长。2000以前甘肃省仅有庆阳、泾川建有苹果浓缩汁加工企业，东南部地区还有较为丰富的苹果资源大量浪费。2001年，兰州长城电工股份有限公司、陕西恒兴果汁饮料有限公司和天水长城电工股份有限公司斥巨资在富有“中国西部瓜果之乡”之美誉的天水市建起了苹果浓缩汁加工专业生产企业天水长城果汁饮料有限公司。公司资产总额达1.41亿元，其中固定资产6147万元，注册资金4000万元，占地面积达74000平方米。全部设备均从德国、意大利、瑞士等国引进，在国际上处于领先水平。目前已建成苹果果汁加生物工程毕业论文7工线2条，日消化原料苹果1000吨，年可生产浓缩苹果汁25000吨。公司建成投产四年来，完成产品产量45000吨，实现工业总产值17388万元。全部产品均以自营和代理的形式出口德国、俄罗斯、以色列、荷兰、英国、丹麦等发达国家和地区，实现销售收入18000万元，实现出口创汇1847万美元。1.5设计目的及依据本设计将从苹果汁生产工艺、物料衡算和热量衡算、设备选型、环境污染治理等几个方面入手，设计结构合理，生产规范，工艺先进的浓缩苹果汁厂。具体的内容将以设计说明书和CAD图的方式呈现出来。1.5.1项目背景我国是世界第一大苹果和苹果汁生产国，苹果汁出口占世界贸易量一半以上，在国际苹果汁贸易中具有举足轻重的地位。在世界贸易组织框架体系下，苹果汁加工是我国少有的几个具有绝对优势地位的农业产业之一，是农业产业化的重点发展行业，苹果汁的加工出口对于缓解国内果品卖难，消化残次果和促进果业的健康持续发展起到了十分积极的作用。近年来，我国苹果汁加工行业高速增长，苹果汁出口顺畅，有效推动了国内市场果价的回升，并起到了优化农村产业结构和提高农民收入的重要作用。1.5.2拟建规模本厂计划在三年内完成年产五万吨的苹果清汁浓缩汁生产项目，各生产设备陆续到位。1.6产品方案论证1.6.1依据年产量50000t浓缩苹果清汁。1.6.2要求首先确定季节性产品的生产季节和班次，然后考虑调节性产品。做到产品产量、劳动力、班次、设备生产、水、电、气基本平衡，达到经济运行的目的。生物工程毕业论文8第二章厂区平面设计2.1平面设计原则1.按工厂规模及类别结合周围环境，布置上力求紧凑，节约用地；2.建筑物布置需符合工艺流程要求，生产线路短，合理组织人流和物流；3.各建筑物、构筑物应按各自性质，合理的在常年主导风向上进行布置；4.综合考虑全厂布置，要求合理、经济、高效、环保。2.2厂址选择本厂拟建于天水市国家经济开发区社堂工业园，用地代码为南区M2，北临天北高速，南抵羲皇大道。天水市社棠工业新城位于天水市区最东端麦积区社棠镇。陇海铁路、国道310、省道305穿越境内，距秦州区13公里，距麦积区3公里，初步形成了以公路、铁路组成的交通系统。2.2.1区位条件天水市位于甘肃省东南部，黄土高原西部，渭河流域中上游，总面积1.43万km2，是陇东南政治、经济、文化中心。天水东连关中、西通兰州、河西、南下经陇南可入巴蜀，北上平凉、庆阳可达塞上，地理位置十分重要。2.2.2交通条件天水地处陕、甘、川、宁四省交汇点和西安、兰州两大省会城市中间，为陇东南商贸中心，对周边城市有一定的辐射带动作用，具有现代物流和商业连锁的区位优势。天水市以公路、铁路交通为主，交通相对便利。陇海铁路线在天水境内长达185km；公路方面，国道316、310线构成南北、东西大通道；境内还有省道5条。伴随十堰-天水高速公路开通将使天水与陕西、湖北的交通更加便捷；正在建设的宝天高速与将要建设的天定高速、平武高速也将便利天水的东进西出，南拓北展。2.2.3原料供应天水是全国重要的果品生产基地，2009年苹果种植面积70万亩，产量4.02亿公斤。天水具有气候温和、光照充足、降雨适中、土层深厚、四季分明等特点，土壤pH值5.5-8.0，年均气温、年降雨量、1月中旬平均温度、年极端最低温度、夏季平均温度、生物工程毕业论文9大于35天数、夏季平均最高气温等生态指标，均符合国家农业部苹果区域优势发展规划中苹果最适宜标准。果品栽培海拔1000-1850米，无霜期165-230天左右，大于10的有效积温2200-3500，昼夜温差在10-15，年日照时数2000-2300小时，非常有利于果品糖分的积累。2.3建筑物布置原则建筑物布置应严格符合食品卫生要求和现行国家规程、规范规定，尤其遵守出口食品生产企业卫生要求、食品生产加工企业必备条件和建筑设计防火规范中的有关条文。各有关建筑物相互衔接，并符合运输线路及管线短捷、节约能源等原则。生产区的相关车间及仓库组成联合厂房。2.3.1生产车间、检验室及中心实验室的布置1.布置在厂区全年最小频率风向的下风侧；2.生产区与厂外公路不应小于30m；3.生产区有一定的绿化带，保持良好的卫生环境。2.3.2公共设施布置1.锅炉在满足工艺条件的前提下，宜靠近用气负荷中心，并应布置在厂区全年最小频率风向上风侧；要有足够堆煤、堆渣的的场地。应设置运输煤渣的单独出入口。燃油锅炉要考虑油罐位置；2.变配电所应靠近制冷站等主要用电负荷中心，满足变压器进出方便及安装、维修要求；3.制冷站应靠近冷库或与冷库结合位置；4.压缩空气站应布置在生产车间全年最小频率风向的下风侧；5.泵房给水系统应布置在较洁净的地方；6.污水处理站应在生产车间至少30m以外，并在生产车间全年最小频率风向的上风侧，其周围应布置较多绿化带。2.3.3库区布置1.仓库应结合生产工艺要求和相关生产车间结合布置，有利于节约能源和土地；生物工程毕业论文102.废弃物场地的设置应远离生产区，并设置专门的入口和清洗消毒设施。2.4道路与绿化2.4.1道路厂区出入口的设置结合了天水城市道路规划、人流、物流方向和全厂运输量。表2-1厂区道路指标指标名称汽车道电瓶车道单车道路面宽度(m)双车道3.0-4.06.0-6.52.03.5车间引导宽度3.0-4.02.0-3.5路肩宽度1.0-1.5平曲线最小半径15.06.0单车带一辆拖车9.012.05.07.0最大纵坡(%)83-4最小纵坡(%)0.4车间引导最小半径8.04.0纵向坡度最小长度50502.4.2绿化绿化对改善厂区的卫生环境和生产、生活环境是必不可少的。但特别注意的是，厂内绝对严禁种植飞絮植物，对于落叶植物的选用也会慎重。生物工程毕业论文11第三章产品工艺流程设计3.1产品工艺选择及流程3.1.1果汁制取方法1.浸提法浸提法是把水果细胞内的汁液转移到液态浸提介质的过程，苹果汁浸提一般在温度45-65下，低温浸提60min左右5。在实际操作中，浸提法制取苹果汁采用热水作为介质，所得汁液色泽明亮，易于澄清处理，氧化程度小，微生物含量低，芳香成分含量高。但果汁中易于热解或挥发的成分损失很大，且需要消耗大量新鲜热水，所以浸提法一般用于汁液含量较少，难于用压榨法制取的水果原料，如山楂、梅、酸枣等水果。原料精过滤拣选抗坏血酸碟式分离澄清处理（酶处理）冷却200L铝塑复合袋、铁桶真空浓缩无菌储罐冷库储存（18）浓缩苹果汁成品罐装高温杀菌浓缩苹果汁成品冷库储存（18）220L铝塑复合袋、铁桶破碎打浆清洗榨汁离心分离核皮图3-1浓缩苹果汁生产工艺流程生物工程毕业论文122.榨汁法目前国内外普遍采用压榨法制作苹果浓缩汁。压榨是通过推进一个挤压面将水果中的固体、液体和气体所组成的混合物中的液体和气体物质从挤压室中排出来的过程。与浸提法相比，压榨法的出汁率较高，生产较为稳定，成本相对较低，是运用最为广泛的苹果浓缩汁制取方法。综上所述，本设计采用压榨法生产浓缩苹果汁。压榨法制取苹果浓缩汁的工艺流程主要包括原料处理、破碎、榨汁、灭菌和冷却罐装等，其中苹果的出汁率主要由榨汁工段决定，因此采用先进的压榨机械有利于提高产量，原料处理和灭菌保证了产品质量，原料的采收应符合国家软饮料原辅材料的要求（GB10791-89）。其工艺流程设计如图3-1所示6。3.2生产工艺论证3.2.1原料的采集苹果主要从天水当地收集，在苹果产地建立采购站以保证及时采购原料果。原料选富有苹果风味，糖分较高，酸味和涩味适当、香味浓、果汁丰富的天水元帅系苹果。要求果实健全完好。加工时须除去腐败果和生霉果。果实以成熟为宜，未熟果有生果味，果汁偏酸涩而少甜味，浓度也低。过熟果缺少风味果汁品质低劣、压榨、澄清和过滤比较困难，出汁率低。3.2.2原料的验收每年8、9月份质检部到苹果种植区调查苹果成熟情况及农药使用情况，保证采购区域周围没有化学污染及该区域未使用国家禁止的农药。生产期间，苹果验收按以下要求进行1：1.必须是合格供应商提供的原料；2.农残检验报告；3.腐烂率超标(6)的不收；4.质检员当场验收。3.2.3原料预处理1.初步清洗生物工程毕业论文13苹果在采收后表面常附有灰尘，碎叶等杂物，必须进行初步清洗，初步清洗有两个过程，水流输送清洗和提升机喷淋清洗。在清洗时把粘附在原料上的泥土、杂质、粉尘、沙粒等洗掉，去除残留的农药和部分微生物，清洗环节必须符合国家软饮料原辅材料的要求（GB10791-89）。2.拣选在拣选台人工对苹果进行拣选，把一些腐败的苹果或腐烂部分去除掉，一些杂质通过拣选台被拣出。以免下一步进行破碎时这些杂物进入苹果汁。3.清洗在洗果机上通过毛刷及水流喷淋进行苹果的清洗，通过破碎前的提升机进行清洗。为了达到清洗农药的效果，在清洗水中加入0.5-1盐酸进行清洗，最后再用清水冲洗干净。3.2.4破碎榨汁前先行破碎可以提高出汁率，但破碎粒度要适中，要利于压榨过程中果酱内部产生排汁通道。否则，破碎过度，易造成压榨时外层果汁很快榨出，形成一层厚皮，使内层果汁流出困难，反而造成出汁率下降，榨汁时间延长，混浊物含量增大，使下一步澄清工作负荷增大。破碎粒度一般控制到1.5-3cm8。3.2.5榨汁预处理原料果经破碎成果浆，果品组织被破坏，各种酶从破碎的组织细胞中溢出，活性大大增强，同时表面积急剧扩大并大量吸收氧，致使果浆产生各种氧化反应。此外，果浆又为来自于原料、空气，设备的微生物生长繁殖提供了良好的营养条件，极易使其腐败变质。因此，必须对果浆及时采取措施，钝化苹果自身所含有的酶，抑制微生物繁殖，保证果汁的质量，同时提高果汁的出汁率。采用酶处理，将果浆迅速加热到40-45，在搅拌器中搅拌15-20min，通风，添加0.02-0.03高活性酶制剂，在45处理1h并间歇缓慢搅拌9。3.2.6原料果的压榨在压榨过程中果浆分布尽可能的均匀，果浆厚度控制在3-6cm之间，榨带张力根据果浆的性质加以调节，以出汁率作为衡量标准。生物工程毕业论文143.2.7酶处理使用单一品种的酶处理，澄清效果往往不好，所以本设计采用纤维素酶、果胶酶、淀粉酶和蛋白酶各适量并用，以提高澄清效果。在室温下（20-25），果汁存放在大罐中进行冷却酶处理，处理时间为6-8h。3.2.8过滤采用硅胶土过滤，过滤时，用硅胶土配料器把硅胶土添加至混浊果汁中，经过一段时间后，当硅胶土沉积在滤板上的厚度达2-3mm时，形成过滤能力，只要硅胶土沉积层没有被堵塞，就可以连续过滤。硅胶土的需要量，依果汁的浑浊度和果汁的黏度而定。4040cm的板框可容纳1.5kg的硅胶土，6060的板框可以容纳4kg硅胶土，苹果汁过滤使用硅胶土为1-2kg1000L9。3.2.9浓缩浓缩可以使果汁中的固形物从5-20提高到60-75；提高糖度和酸度，增加产品稳定性，抑制微生物繁殖；浓缩苹果汁，应该保存新鲜水果的天然风味和营养价值，采用真空浓缩设备浓缩至30左右，糖度65-6810。3.2.10灭菌和灌装苹果汁的灭菌正确与否，不仅影响产品的保藏期，而且影响产品的质量。浓缩处理之后，苹果汁采用高温灭菌，通过管式蒸发器加热至95，维持10s，灭菌后趁热灌装。无菌灌装的三个条件：(1)物料无菌；(2)包装材料无菌；(3)灌装环境无菌。采用进口的罐装机进行灌装，灌装前先将灌装口喷射高温蒸汽，杀死可能存在的微生物，再开始灌装，灌装后的成品直接入库。3.3质量指标3.3.1成品质量的控制产品质量的好坏，关系到企业的生死存亡。要发展就要把质量放在首位，果汁企业的管理人员，技术人员和工作人员，都应懂得食品质量管理的基本知识，应严格按照浓缩苹果汁质量指标进行生产，采用先进科学的质量管理方法，全面提高企业的质量管理水平。生物工程毕业论文15根据中华人民共和国农牧渔业部标准果汁饮料总则（NY14588）标准。浓缩苹果汁质量指标指标如表3-1所示：表3-1浓缩苹果汁质量指标一览表指标类型指标项目单位指标感官指标色泽香气及滋味外观形态杂质根据三角法取样鉴定感官指标，感官指标主要依赖检测人员的经验来评定。橙黄色或棕红色，久置后变深将果汁稀释至可溶性固形物至10-12果汁应有新鲜苹果固有的香味，无异味。透明，无沉淀物，悬浮物，应无肉眼可见杂质。卫生指标铅铜砷细菌总数大肠菌群致病菌耐热耐酸菌霉菌和酵母菌棒曲霉素mgkgmgkgmgkg个ml个100ml个ml个mlugkg0.25.00.1103不得检出11040理化指标可溶性固形物总酸pH透光率T625nm色值T440nm浊度乙醇果胶试验淀粉试验富马酸热稳定性Brixgkgmgkg7110.83.6-4.295553.03.00阴性阴性5稳定生物工程毕业论文16第四章主要设备工艺衡算和选型浓缩苹果汁生产主要设备包括真空浓缩设备和灭菌设备，苹果汁在经过浓缩处理之后要进行高温灭菌，保证无菌灌装。若灭菌不彻底，可造成致病菌残留、微生物腐败，进而影响产品质量。本章主要目的是对真空浓缩设备和高温灭菌设备进行工艺衡算和选型。4.1物料衡算根据生产规模而设计全年工作180天，每天三班，每班8小时。根据年产50000t规模，则每小时产量要达到8t。为进行主要设备工艺计算，首先进行物料衡算：1.班产量的确定日产浓缩汁量为：50000t180天=277.77td班产浓缩汁量为：277.773=93t2.通过酶解、过滤得到的澄清果汁经蒸发浓缩，浓缩到原来质量的15-17，糖度在65-75左右。在设计按照浓缩到16，浓缩果汁的浓度为70Brixl来计算。每班澄清苹果汁生产量=浓缩倍数班产浓缩汁量（t班）=693t班=558t班生产的损耗量如表4-116所示：表4-1生产损耗一览表项目损失量()拣选清洗破碎压榨(去渣)超滤浓缩0.50.20.213.20.40.3出汁率为：100%0.5%0.2%0.2%13.2%0.4%0.3%85%所以每天(3班)需要355885=1969.40t新鲜苹果进行生产，即每生产1t浓缩苹果汁需要新鲜苹果。1969.40277.777.10t每小时处理原料量=7.10856.8th4.2真空浓缩设备工艺衡算与选型生物工程毕业论文17目前，蒸发浓缩工艺是一种最主要的果汁浓缩工艺。其实质是通过加热沸腾使水分从果汁中分离出来。真空浓缩的优点是：料液沸点低；浓缩速度快；能用低压蒸汽为热源；利于保持食品营养成分；能耗小。为确定真空浓缩设备型号，对浓缩装置蒸发室进行工艺衡算，根据工厂实习所得数据，苹果汁在进入浓缩设备之前，温度大约为20。注：进料量F=5588=69.750th=69750Kgh；表4-2流体相关物理参数项目苹果汁料液进口温度20进料量kgh69750进料浓度0.2出料浓度0.74.2.1水分蒸发量W的计算苹果汁凝缩比不是很高，可试用双效蒸发器，为便于计算和安装，假设蒸发室传热面积相同。（4.2.1.1021XWFX）数据代入式4.2.1.1，得：0.26975010.749800WKgh二效完成液量2697504980019950LFWKgh假定每效蒸发量相同：1249800224900WWKgh对一、二效进行总物料衡算：生物工程毕业论文1811FWL(4.2.1.2）11LFW数据代入式4.2.1.2，得：1697502490044850LKgh一、二效进行溶质物料衡算：(4.2.1.3）011FXLX数据代入式4.2.1.3，得：1697500.2448500.310X20.7X4.2.2加热蒸汽蒸发量D的计算4.2.2.1总传热系数K的计算由于处理量较大，本设备换热器采用的无缝钢管，导热系数=45Wmk。1005表4-3流体相关物理参数20%苹果汁料液污垢热阻（m2kkw）1.210-3密度（kgm-3）1280热导率（Wmk）0.42粘度（Pas）2.210-3管外传热系数（Wm-2K-1）6800Pr2101.一效总传热系数K1:计算管内对流传热系数2令管内料液流速为15ms(4.2.2.1）Redu数据代入式4.2.2.1，得：30.1151280Re2.21087080生物工程毕业论文19Re10000，(4.2.2.2）0.80.40.023RePrNu数据代入式4.2.2.2，得：0.80.4220.023870802103970.423970.11660NuNudWmk又因为：(4.2.2.3)11112111222111ssmdddbRRKddd式中：d1=90mm；d2=100mm；dm=95mm。数据代入式4.2.2.3，得：211440KWmk2.二效总传热系数：表4-4流体相关物理参数31%苹果汁料液污垢热阻（m2kkw）1.2610-3密度（kgm-3）1370热导率（Wmk）0.48粘度（Pas）2.210-3管外传热系数（Wm-2K-1）5200Pr240流速(ms)12计算管内对流传热系数2则30.1121370Re934002.210duRe30就认为安全)。从以上分析可以看出，该项目具有较强的抗风险能力。拟建的苹果清汁浓缩汁厂投产第一年财务分析数据如表8-7所示：表8-7苹果清汁浓缩汁厂投产第一年财务分析一览表项目数据全厂总设备投资3204.77万元土建成本总额2690万元全厂年固定资产总投资8534.77万元污水处理系统38.35万元每吨产品耗气109元每吨产品耗水23.2元每吨产品耗电50元年折旧额441.2万元全厂员工年工资总支出364.6万元销售费320万元商检费用60万元管理费用280万元全年销售收入4亿元年利润5074.03万元利税3200万元资产利润率59.40销售利润率12.70投资回收期1.68年产量盈亏平衡点18552吨经营安全率37生物工程毕业论文53结结论论该项目整合了天水市优越的苹果资源和天水市政府大力发展资源深加工的规划，具有较优越的市场前景。厂区位于西部地区的天水市经济开发区，地理位置优越，交通十分便利。通过对年产50000t苹果清汁浓缩汁厂的工艺流程进行选择，确定了压榨法生产浓缩汁，并详细设计其工艺流程，并对产品生产的工艺流程进行选择，确定采用压榨法生产苹果清汁浓缩汁，双效真空设备进行浓缩，并详细设计其工艺流程，在班产量确定的基础上对主要设备中的真空浓缩设备和高温灭菌设备做了详细的说明和工艺计算，并据此进行了设备的选型，明确了高温灭菌设备型号为RP6L-40，真空浓缩设备为SHJ3600，并确定了其他辅助设备的型号。通过技术经济分析，本厂年利税3200万元，年利润5074.03万元，投资回收期1.68年，经营安全率为37%，具有较强的抗风险能力。综上所述，本设计实现了经济、合理、科学的规划原则。该厂具有良好的地理、政策优势，厂区规划合理，工艺选型经济，车间布置科学高效。该项目的建成，加长了天水市苹果产品链结构，带动了当地农业产业化升级，起着农副产品深加工的龙头作用，增加当地财政和