15吨芝麻冷榨.doc

武汉工业学院油料加工工艺与设备课 程 设 计 说 明 书设计题目：芝麻油冷榨车间工艺流程设计姓 名： _ _ 学 院： 专 业： 学 号： _ 指导教师： _ 2012 年 10月 22 日芝麻冷榨项目工艺及车间设计说明书目 录一 总论二 工艺流程设计方案的确定 1 、生产工艺方案 2 、生产工艺方案选定的依据 3 、生产工艺方案的特点三 工艺流程说明四 工艺计算1 、物料衡算五 设备选型六 设计体会 七 参考文献八 附录一、 总论油脂是人们生活的必需品，是供给人们最基本的三大营养素之一。我国是植物油及其油料生产大国，近些年来植物油生产行业发展迅猛。据相关报道20世纪80年代以前，我国基本上没有现代化的油脂连续精炼设备，进入20世纪80年代以后，通过技术改造，先后从国外引进了40多套连续精炼设备，年精炼能力达到100万吨左右。进入20世纪90年代以后，油脂行业引进外资发展迅速，已兴办合资、独资的油脂加工企业近200多家，形成油脂精炼能力300多万吨。全国已有油脂精炼能力超过400万吨。精炼装备水平的提高，为市场供应高质量的油脂产品提供了条件。油脂产品向多样化、高档化发展，近十多年来，先后推出了色拉油、高级烹调油、食用调和油等新产品。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，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。芝麻含有丰富营养物质。在芝麻香油制油过程中受高温影响而被破坏或者变性，低温条件下提取芝麻油脂的同时得到芝麻蛋白粕，使油料芝麻得到充分利用。试验证明影响浸出的关键因素是浸出次数，其他因素依次是浸出时间、浸出料溶比和浸出温度。冷榨芝麻饼采用四次浸出可以达到提取油脂的目的。芝麻冷榨饼中的蛋白不变性。本文对油料冷榨技术所具有的优缺点和应达到的技术指标，并对适合于中国油料冷榨技术的应用范围进行了叙述。据中国植物油行业协会统计，20世纪80年代初期，我国食用油年消费量不到600万吨，到1996年已突破1000万吨，2000年增加到1220万吨左右，2002年达到1370万吨左右，年均大约增长60万吨。近两年国内食用油人均消费量在lOkg左右。目前，世界人均食用油消费水平在14kg左右，发达国家在20kg以上，远高于我国的消费水平。因此，我国食用油市场发展前景十分广阔。在我国改革开放前，我国植物油加工企业规模小，设备陈旧，加工技术落后，油厂比较分散。如日处理能力多在20t左右，采用间歇式炼油，只能生产二级油或一级油。这样使加工后的植物油质量很低，企业的加工损耗大，生产成本高，生产效率低。因此在当时人们的食用油也以二级油或一级油为主，食用油的消耗质量很低。随着中国的改革开放，植物油加工进入了一个新的发展阶段，开始从国外引进先进的生产设备、技术、管理，兴办了中外合资植物油加工企业，促进了植物油加工技术水平的提高，提高了人们食用油的消费质量。芝麻是我国五大油料作物之一，在我国有传统的种植芝麻习惯；在世界其他地区，如印度、缅甸、埃塞俄比亚、苏丹及其他热带、亚热带国家也有广泛种植。芝麻含有丰富营养物质，含油量约50，其中不饱和的油酸和亚油酸占85，蛋白质含量约25，还含有大量的芝麻素、芝麻酚和维生素E等抗氧化物质和生命活性物质，芝麻及制品在制药、食品和饲养等行业都具有重要应用价值。可消除有机自由基、过氧化物及羟自由基，是重要的食品工业原料，可以直接食用或用作食品的原料，如芝麻籽、芝麻油是制作糕点、糖果、芝麻酱、芝麻乳等食品的优良原料。近年来，我国芝麻年产量的30左右直接用于食品，50以上用作制油。芝麻油通常采用水代法、压榨法、浸出法等方法制取【2,3】。水酶法、微波萃取法以及超临界CO：萃取等制取芝麻油的方法也正在兴起【4】 水代法、压榨法制取的芝麻油为芝麻香油，香味可口，一般作冷调油使用；浸出所得的芝麻油经过精炼后得到普通芝麻油。水酶法制取芝麻油工艺简单，维生素E及亚油酸损失较少；微波萃取法制取芝麻油效率高，并且能够很好保存其营养成分；超临界CO2，制取芝麻油符合低碳的理念，制取的芝麻油不需精制就达到一级油的标准。目前油脂精炼的脱胶方法有水化脱胶、酸法脱胶、特殊湿法脱胶、酶法脱胶、膜分离脱胶、硅法脱胶等工艺。除常规的精炼法外，还有用十法的富含碱性的偏硅酸钠(SMS)精炼芝麻油，这种方法使油中的游离脂肪酸(FFA)显著减少，它能阻止乳胶的形成，因此皂脚能够很容易分离，这一过程被认为是很便利的制备低FFA的最优方法引。但是这些方法都会不可避免地造成油脂不同程度的精炼损失。而且一般不适用于芝麻香油和冷榨芝麻油的精炼。芝麻香油一般采用低温长时间沉降法脱胶，该方法避免了由嗪和支链醛类成分的散失，影响芝麻油固有的浓郁香味。20世纪90年代以后，在国外，冷榨芝麻油通过T艺的控制，可以生产出食品级、化妆品级和药品级的芝麻油。冷榨芝麻油在我国是一个新的产品，虽然它的生产减少了对各类化丁原料的消耗，避免了各种废料对环境的污染，但是人们对其精炼丁艺研究较少，除了食用并未广泛用于其他行业。二、 工艺流程设计方案的确定1 、生产工艺方案芝麻原料清理干燥冷榨成品油过滤2 、生产工艺方案选定的依据原料芝麻的数据如下： 含油率：46%-62% 含杂率：清理前2%，清理后0.5% 清理损耗：1.5% 水分：8% 饼中残油：10%本发明提供了一种芝麻油低温冷榨方法,该芝麻油冷榨方法简便易行,压榨过程不丧失油中的营养成份、活性物质及芝麻本身的清香,榨出的芝麻油香味浓郁、色泽清亮。该方法是首先将芝麻经清理除渣后,用干燥设备热风干燥,芝麻温度小于50,芝麻水分降至6WT%10WT%;然后入榨油机压榨取油,进料芝麻温度为535,出油温度在50以下;最后压榨出的油经沉淀,在2040时精细过滤,即制得纯天然的食用芝麻油。本发明的优点是:工艺简单、科学合理、无污染环境;冷榨饼中蛋白质不变性,可进一步开发利用。芝麻油低温冷榨方法，包括如下步骤： (1)、烘干：芝麻经清理除渣后，用干燥设备热风干燥，芝麻温度小于50， 芝麻水分降至6wt10wt； (2)、压榨：入榨油机压榨取油，进料芝麻温度为535，出油温度在 50以下； (3)、过滤：压榨出的油经沉淀，在2040时精细过滤，即制得纯天 然的食用芝麻油。3 、生产工艺方案的特点本工艺有如下特点：1. 设计选择的工艺适用于芝麻，处理量为15吨/天。2. 本工艺设计简明，清晰，易于进行生产操作，设备使用效果好，使用率高，少浪费固定资源，易于投产。3. 芝麻油料的处理流程为:清理干燥芝麻冷榨成品油过滤三 、工艺流程说明1. 原料芝麻经振动筛、永磁滚筒磁选器、清理后的含杂率小于0.5%；2. 芝麻经清理后干燥4. 将干燥后的芝麻进行预榨，要求投料均匀，入榨水分为8%，榨后饼中含油10%。四 工艺计算1 、物料衡算1.1已知条件1.1.1原料成分表：成分杂质油水惰性固体含量2%50%8%40%1.1.2工艺指标清理后的含杂指标 0.5% 入榨水分 8%压榨后干饼残油 10% 1.2组分物料衡算A、油 含油1550%7.5t/dB、水分 含水1510%1.5 t/dC、杂质 含杂151%0.15t/d表： 组分物料衡算表组分油水杂质含量(t/d)7.51.50.151.3按工序进行物料衡算工序物料衡算示意图： E1清理N1漂洗N2芝麻N E3 干燥N3成品油过滤冷榨N4 E2 E3各工序物料衡算 E41.3.1. 清理设清理后净籽中含杂量为X，由物料衡算关系可以列出下列方程式：X/(X+15-0.3) 100%=0.5% 解得 X0.07 t/d 故得 E10.30.070.23 t/d又因为清理损耗为1.5% 故： E2=（15-0.23）1.5%=0.22 t/d N1N-E1-E2=150.23-0.2214.55t/d1.3.2. 漂洗（按照一般水品，用水20t）N1=N2=14.55t/d1.3.3.干燥N2=N3=14.55t/d1.3.4. 压榨N3中水分14.555%0.73 t/dN3中含油14.5550%=7.27 t/dN3中固形物14.55-0.73-7.276.55 t/d设预榨饼N4中含油X1，则 X1/ （X1N3中固形物）100%10% 解得 X10.73t/d故 N4N3中水分+ N3中固形物+油X1=0.73+7.27+0.738.01 t/dE4N3中含油-油X1=7.27-0.73=6.54t/d1.4 物料衡算表工序物料衡算表:工序输入输出清理芝麻N 15t/d杂质E10.23t/d清理损耗E2=0.22 t/d净籽N114.55 t/d漂洗、干燥N1=N2=14.55t/d生坯N3=14.55t/d压榨生坯N314.55t/d预榨饼N48.01 t/d毛油E46.54 t/d总物料衡算表:原料产品芝麻N 15t/d 漂洗用水1t/d除去杂质及损耗0.22t/d脱水0.23 t/d预榨饼8.01t/d毛油6.54t/d小计15 t/d五 设备选型芝麻油料的处理流程为:芝麻清理干燥冷榨过滤成品油油料应先用筛选设备,大型和小型杂质，然后用磁选设备除去磁性金属夹杂物.如果油料中含有并肩泥，可采用立式圆打筛等设备加以清除。经过清理后的油料必须符合规定的要求，方可进入下一道工序；不符合要求的应回机重新处理。清理出的下脚中油料含量超出标准时，应另行整理。设备首先满足生产的要求，设备布置要尽量按工艺流水线安排，但有些特殊设备可按相同类型作适当集中，务必使生产过程占地最少、生产周期最短、操作最方便。且应积极采用成熟的新技术、新工艺、新设备，使操作机械化，过程连续化。本次设计所用的设备及其特点如下：双层筛面的SFJM200-2型： 筛面尺寸（mm）20283660（宽长）其主要规格和技术参数如下：项 目规 格处理量（吨/小时）620吸风量（M/min）6070振动频率（r/min）振幅（mm）9209502.55.5配备动力（KW）0.42振动角（deg）045筛面倾角（deg）012筛面长度（mm）2000筛面宽度（mm）1000筛体重量(kg)400整机重量(kg)700TCXT20永磁滚筒 TCXT20永磁滚筒，是饲料设备引进消化吸收之产品，主要用于分离原料中的磁性金属杂质，适用于各种规模的饲料厂，粮油加工厂，以及溶剂厂，酿造厂等。本机的磁芯采用最新研制的稀土永磁材料制成，磁感应强度可达200380MT，寿命可达68年，指标超过引进样机水平，永磁体外筒采用不锈钢板焊接而成，具有造型美观，结构合理，除铁效率高，不占场地，无须动力等优点。主要规格和技术参数如下：项 目规 格处理量（t/h） 20 （r=0.5）永磁筒直径（mm）240外筒直径（mm）400磁筒表面磁感应强度（GS）1600GS除铁效率98%外型尺寸（高直径）400320全机毛重（kg）ZY32型预榨机：ZY32型螺旋预榨机是目前国内最大的连续预榨设备。适用于棉籽、菜籽、桐籽、葵花籽、花生等高含油植物油料的压榨制油，具有自理能力大、动力消耗小、运行费用低、干饼结构松而不碎、易于溶剂渗透、残油率低等特点，是大中型油厂理想的榨油设备。主要规格和技术参数如下：项 目规 格处理量（吨/天）260300干饼残油率（%）1620主电机功率（KW）90110榨轴转速（r/min）45外型尺寸（长高宽）410022705140mm净重（吨）11过滤设备选用YMBL系列叶片过滤机。YMBL系列叶片过滤机是植物油厂广泛使用的一种滤油设备。毛油在油泵加压下输入本机进行过滤，使杂质分离，提高食用油质量。 本机特点：1.振动落渣，排渣方便，电动、手动两种形式，劳动强度低。过滤系统 全封闭，无油溢出或损失，环境卫生，过滤面积大、设备体积小、过滤效率高，无传动部件，维修方便,过滤液含渣0.1%以下，滤渣残液20%-30%。壳可用碳钢或不锈钢。2.滤网采用不锈钢材料 过滤面积5-30，共7种规格。主要技术参数：型号过滤面积(m3)滤网片数(片)处理能力(t/h)工作压力（MPa）工作温度（）容积（m3）净重（Kg）YMBL-5571-1.50.05-0.45100-1200.5700YMBL-7791.4-20.05-0.45100-1200.8850YMBL-1010102-30.05-0.45100-1200.9900YMBL-1515133-50.05-0.45100-1201.31100YMBL-2020154-60.05-0.45100-1201.81350YMBL-2525175-7.50.05-0.45100-1202.41650YMBL-3030176-8.50.05-0.45100-1202.61700根据实际需要选用YMBL-10型叶片过滤机该机型的最小产量=224=48吨/天 最大产量=324=72吨/天设计的产量在该范围内，故可选用一台。输送设备 （1）斗式提升机为使物料能顺利的进入某一设备或从底端输送到高处需使用提升设备.在此处我们选用斗式提升机.设备在连接过程中有几处都要用到斗式提升机,在破碎之前的三处都应用TD、D型斗式提升机，采用橡胶带作牵引构件，具有规格多、输送量大、提升高度高、运行平稳、寿命长等优点。机壳经折边、焊接，刚性好，外观美观。如果采用耐热式胶带，则被输送物料的温度可达150，适宜输送无（或小）磨琢性的散状物料，不适于输送大块的、高磨琢性及掏取阻力大的物料。具体选用TD630型。其主要工艺参数如下表:料斗型式输送量m3/h斗容(L)斗距(mm)Sd23823.5710传动滚筒直径mm从动滚筒直径mm料斗运行速度mm/s传动滚筒转速r/min8006302.048根据实际需要选用TD630型共5台(2) 绞龙LSS水平螺旋输送机是一种固定装置的机械输送设备，适用于粮食、油料、饲料等颗粒或粉状物料水平输送，或倾角20的倾斜输送，其最大输送长度为40米。 本机不适于输送有腐蚀性、粘度大、易结块、含过大杂质以及表面粗糙如稻谷、容易破碎如大米等物料。 本机主要特点有： 1.悬挂轴承采用滑动轴承，方便更换； 2.螺旋体有左旋、右旋多种形式，墙式轴承座进口端与出口端可以互换，工艺上灵活性大。 3.采用螺栓联接套管，拆装螺旋轴时，所有轴承都无需拆动，方便维修。其主要工艺参数如下表:型号LSS10LSS12LSS16LSS20LSS25LSS32LSS40产（t/d）0.2-1.50.4-2.51-6.52-133.5-228-4010-70根据要求可选用LSS12型螺旋输送机该机型的最小产量=0.424=9.6吨/天 最大产量=2.524=60吨/天设计的产量在该范围内，根据要求一处用到了该设备，故应选用1台。(3) 埋刮板输送机埋刮板输送机主要由封闭的矩形断面机槽，刮板链条、进料口、卸料口、驱动装置和张紧装置等部件组成，主要用于粮仓、饲料、油脂工业的散装物料的水平、倾斜或垂直输送。TGSS型埋刮板输送机主要技术参数项目型号TGSS12TGSS16TGSS28TGSS36TGSS62TGSS85TGSS120处理量(t/h)101628366285120TGSS12型埋刮板输送机的理论产量=1024=240吨/天根据工艺要求有四处用到了此设备，应选用TGSS12型埋刮板输送机4台风机选用MVSH150型吸风机。该吸风机用于将较轻颗粒从颗粒物料中分离出来，例如：各种谷物、豆类及可可豆等。该吸风机根据设计要求可单机使用，也可与振动分级机MTRB配套使用.其主要技术参数如下表:产量（t/h）吸风(m/min)清理简仓清理简仓2410080135根据实际需要需选用MVSH150型吸风机3台。一、 设计原则2.1 生产车间工艺布置原则车间平面布置主要指设备和设施按选定的生产工艺流程确定平面位置，平面布置的合理与否对于设备生产能力的发挥、工人操作安全、生产周期的长短及生产率的高低有着很大的影响，在平面布置时应当从实际出发求得最大合理的布置。2.2 具体原则（1）应满足生产工艺要求，使生产流线合理。（2）既有利于生产，又使占地面积小，运输线最短，以求缩短周期，提高生产率和单位面积产量。（3）保证操作方便，安全生产和工人的健康。（4）使人行道与工作线平行，避免金属（原料与成品）流线与金属废料流线以及其他材料的运输线的互相交叉。（5）考虑将来的发展，要留有余地。三、设备布置说明3.1 金属流程线的确定金属流线指生产各类产品由原料到成品的工艺流程线，把所选定的设备与设施布置在相应工序的工艺流程线上，同时要考虑中间的堆料场地以及运输等。1）直线式：从生产的连续性及运输等方面看是最合理的。因此，常用于连轧机以及初轧机等。但这种生产流程受到厂房的长度限制，因为厂房愈长所铺设的管道也愈长，故经济上是不合理的，建设投资要大， 一般认为厂房最好不超过500米长。2）直线横移式：这种方式主要用于管材车间，因为管材的横向运输主要靠管材本身的自由滚动，在型材车间中大多数冷床布置也常采用。3）曲折式：这种形式节省厂房长度，适合多跨的车间。4）放射式： 常用于当由一个设备加工后的料进到两个以上相同设备继续加工时的情况，如由一台轧机出来的料进入二个以上平行的机组中继续进行轧制，采用放射式布置。5）汇聚式：常用于分别由两台以上相同或不同设备加工后的料进到一台设备加工时的情况。6）过渡式：当布置很多相同设备时才采用此种方案，如精整工段常用。7）分枝式：在设备数目不多，但品种很多的情况下常采用此种布置形式。 在实际生产中，由原料到成品的加工流程很长，工序很多，设备复杂。因此，不可能采用单一的方式，而是几种形式的综合。3.2设备间距的确定 在平面布置图上首先根据生产工艺流程的顺序和要求布置各种生产设备。布置主要设备时，要使产品流线方向最好与厂房纵向一致，尽力避免横向运输，但有些情况是不可避免的。在考虑设备之间相互关系和决定间距时应根据产量大小，设备操作条件等因素，保证满足生产要求的条件下，尽量紧凑，以节约车间面积。设备彼此间的距离，可根据实际经验按照各工序的实际作业情况来决定。在布置主要设备时，还必须考虑各工序中设备所必要的再制料堆放场，以及安全技术措施的要求。 在布置设备时，设备不能位于吊车工作达不到的范围，离厂房的柱脚边缘必须留出一定距离。为了确保人身安全及安装、维修等工作方便，要留操作面积。其大小视不同的设备以及机械化、自动化程度不同而定。另外，有些设备要留有足够的更换工具或部件的操作面积及操作空间。3.3车间内通路布置一般车间应有下述通路： （1）车间主要通路：这是车间内部运输通路，如运输用的窄轨小车。 （2）车间次要通路：用于运输材料、备品备件、设备检修及仓库场地的通路等。 （3）人行通路及防火通路：车间通路的宽窄对工人操作安全，工作方便以及生产任务的完成有重要的影响。人行通路一般可取1米宽，当车间的人较多，考虑到非常的情况下需迅速疏散时，则人行通路的宽度可取2米。3.4车间平面尺寸确定（a）跨度：指车间横向上两柱中心线间的距离，实际上是一跨厂房的宽度。工艺设计中可根据生产实际需要选择跨度与跨数。 L18米,6,9,12,15,18 , 模数3米 L18米,(21),24,(27),30,(33),36,模数6米（b）柱距：指相邻两立柱间的中心距离，常采用标准柱距，当设备放不下或有其它特殊情况时，也可以采用部分特殊的柱距。 钢结构：(4),6,(9),12,18,24,30, 模数6米。（c）长度：车间的长度决定于全车间的总占地面积，同时考虑全厂的整个布局。车间长度的确定还要考虑工艺的要求。（d）轨面标高 4.8，5.4，6.0，7.2，7.8，10.2，12.6，14.4 模数0.6米（e）吊车跨度 Lk=L-0.5 或L-1.0或L-1.5或L-2.0米，L为厂房跨度。四、对土建设计要求4.1厂址选择的基本原则 1）根据国家建设规划要求，从当地城乡发展总体规划出发，考虑工厂位置的选择与合理布局，使之符合社会经济利益和美观要求。2）节约用地，力求不占或少占农田，充分利用荒地、山坡和劣地。3）注意环境保护，避免对生态与自然风景的破坏和影响。4）节约投资，尽量利用现有的公用设施，如道路、供水、供电及供热系统，以及住宅和文化设施。5）注重调查研究，对建厂基本条件，包括自然条件、技术条件和经济条件，进行科学分析和比较。一般应有几个可供选择的方案加以比较和评价。4.2对场地的要求4.2.1自然条件和技术条件1）地形与地质 厂址的地形和面积要能满足生产工艺流程和厂内运输的需要。地势力求平坦，尽量减少平整场地的土方工程量。厂区、生活区和交通运输线要选在不受洪水淹没的地段。厂址地质应符合建筑工程要求，避免在矿藏、古迹、滑坡、断层、熔岩、土崩及地震烈度在九度以上的地区建厂。2）气象 要考虑高温、高湿、云雾和风沙对生产的不良影响。注意雷电、雷暴、台风以及冰冻对建筑物及地下敷设管线的影响。3）给水和排水 要保证工厂生产与生活供水的可靠性和对水质的要求，污水要便于排入城市下水系统或经处理后排入附近江河。4）动力供应 工厂用电和用汽应有可靠的来源。自设锅炉房,应考虑燃料供应的地点和贮煤、贮灰的场地。5）交通运输与施工条件 根据工厂货运量大小及当地交通条件，确定工厂采用的运输方式，力求运输路线短捷，工程量最小。建筑施工应尽量利用当地的建筑材料, 施工用的水电、机械设备与劳动力等条件应能就地解决。4.2.2经济条件对于不同的厂址方案，所需的基建费用（指一次性投资总额），区域开拓费（包括拆迁费、青苗费、场地平整费等），交通运输费，给水、排水及防洪措施费，各种管线的投资费及日常经营费（包括原辅材料的供应，成品的运输与销售等）都不会相同。选择厂址时，应在综合分析比较的基础上，选择最优方案。六 设计体会 设计总结 本次的作业，我选择的任务是15 T/D芝麻冷榨车间工艺设计。设计内容主要包括搜集查阅资料、物料衡算、设备选型、绘制工艺流程图以及车间布置图。这次的设计在中，在收获之时的同时，还收获了阅历。一开始我对此设计一点头绪都没有，什么都不知道，也不知道怎么去查资料，没有一个完整的设计概念