毕业设计 精化081-24-丘晓洁.doc

BB 霜的生产-丘晓洁广东轻工职业技术学院毕业设计（论文）题目： BB霜乳化工段的工厂设计 系（院）： 轻化工程系 专 业： 精细化学品生产技术 班 级： 精化081 姓 名： 丘晓洁 指导教师： 胡智华 完成时间： 2011年4月15日 设计成绩评定表平时成绩（20分）评语：平时成绩： 指导老师：年 月 日评阅成绩（50分）评语：评阅成绩： 评阅老师：年 月 日答辩成绩（30分）答辩评语：答辩成绩： 主持人：年 月 日总评成绩教研室主任（签名）答辩组成人员设计任务书一、 设计题目：生产设计二、 设计任务及主要生产工艺条件：1、 生产能力：2、 设计阶段：初步设计阶段3、 主要生产工艺条件： 主要生产原料：UV油99号油 硬脂酸镁 钛白粉 DIS GTIS ISDA 乳化剂PC2 OS1001 防腐剂PP BHT 丙二醇 TBK BB精华液主要产品：BB 霜进料温度：25 出口温度：45三、设计内容：1、编写设计说明书，主要内容： 设计任务 （设计题目） 设计说明书目录 本工段概述 生产方案的确定及特点 生产工艺流程简述 工艺计算书及主要设备选型的确定 原材料、动力消耗定额表 设计体会和收获 参考文献 2、绘图和制表： 工艺流程图 设备平面布置图 主要高设备装配图设备一览表前言BB霜 随着中国人消费水平的升级，化妆品行业发展也已经进入新的里程，呈现出了十分良好的发展势头。 在现代社会中，人们对于自己的仪表越来越重视，而通过使用化妆品则是一种重要的方法，因而人们对于化妆品需求也越来越大，特别是现在的女生都喜欢化妆，爱美是每个女人的天性。而BB霜是介于彩妆和基础护肤品之间的一类化妆品，它也是要化妆用的最基本的一类产品。BB霜本身就是保养与遮瑕的双重身份，现在女性为了使脸色看起来更好，BB霜是必不可少的选择。另外现在的BB霜经过十几年的掩变，它有了更多特点，美白，防晒都是它发展的一个方向。但是，因为BB 霜的有配料中有粉类，所以可能会阻塞毛孔等不好的因素。因此，加强皮肤保护非常重要，而使用彩妆要有一定的选择性。 现在，化妆品系指涂、擦、散布于人体表面任何部位 ( 如表皮、毛发、指甲、口唇等 ) 或口腔粘膜，以达到清洁、护肤、美容和修饰的产品。化妆品品种繁多，但以乳化类化妆品量最大，主要用于皮肤的保护和营养。常见品种有各种膏霜，如护肤霜、防皱霜、营养霜、奶液、润肤乳液和洗面奶等。 因此，本设计的工段就是以生产乳化类化妆品为设计目标。本次设计的主要产品是BB霜，主要原料还是采用传统的油脂和蜡类，保湿剂，乳化剂，色浆等，是多功效的产品，颇受消费者欢迎，在当今我国化妆市场占有相当的份额。此次设计的编写，是继在学习了化工原理、化工设备、机械制图、化妆品与洗涤技术和精细化工工厂设计相概论等其它相关专业课程之后进行一次的综合性设计。目 录第一章、BB霜的概述6第二章、BB霜的前景8第三章、乳化工段概述8 第四章、生产方案的确定和特点 14第五章生产工艺流程简述 16第六章、 产量计算 17第七章、物料衡算 18第八章、能量衡算 21第九章、乳化设备的选型 24第十章、原材料、动力消耗定额表 26第十一章、设计体会 28 第十二章、参考文献 29附图第一章、 BB霜的概述BB 霜，是Blemish Balm的简称，作用主要是遮瑕、调整肤色、防晒、细致毛孔，能打造出Nude Look（裸妆效果）的感觉。BB霜原来是对剥皮或美白（增白）后，受损和损伤的皮肤保护和修护使用的再生霜，因此对皮肤的问题给与及时迅速的改善，能够改善和弥补皮肤的缺点，而得名叫BB霜。 BB霜发展至今，经历了第一代BB霜（伤痕保养霜），第二代（融合了保养品和粉底的双重身份），现在已经推出第三代BB霜，科学技术不断的创新，将最初的BB霜在脸上使用不透气，皮肤干燥甚至长期使用皮肤会长痘痘这种BB霜与保养霜的概念相对矛盾，第三代BB霜解决了三大问题：1、新生肌肤通透性好；因为第三代BB霜所用的最新美容科技分解的分子量更小，在用到脸上以后不会堵塞毛孔，透气性很好。2、深层滋养：由子分子量小，可以直达皮肤的基底层，直接作用于细胞，有利于营养成分的吸收是第二代BB霜的三到四倍。在这个基础上，第三代BB霜，还添加了深层保湿的概念，在BB霜中添加保养成份和保湿最佳分子：小分子水在里面，利用最新尖端成分包埋技术可以更好的补充皮肤水分，使皮肤长期处于滋润状态，保湿性能好，长期使用皮肤不会干燥。3、轻松卸妆，由于营养成分被吸收的完全，所用卸妆用一般的卸妆液，或者温水加洁面乳就可以了。 BB霜本身就是保养与遮瑕的双重身份，如果为了达到遮瑕的效果而忽略皮肤的感受，这本身在美容领域就属于一种矛盾的现象，所以BB霜技术更新换代已经迫在眉睫，这种第三代BB霜的产生，更会掀起一场BB霜的女性狂潮。 BB霜是一种液态霜，液态霜的制作一般比固态霜的制作难，应为奶液有很好的流动性，所以往往不容易保持良好的稳定性，在储存过程中易分层，要保持奶液的稳定性，而且BB霜可以说是在膏霜上多了一种粉类原料，又多了一道磨色浆的工序，在生产过程中还要注意会不会出现色点等问题。生产乳化产品还需注意一下几点：1、选择和调整水相和油相的密度，要求两者比较接近；2、选择适宜的乳化剂，选用两种以上的乳化剂比单独用一种乳化剂更为有利；3、增加连续相得粘度；4、采用高效乳化设备，获得均匀且细小的乳化颗粒，达到乳化稳定。BB霜的稠度是最难控制的一道工序，它的配方中的任何一种东西的比例可能都能大大影响BB霜的稀稠度。用什么样的油，用多少，还有用什么乳化剂这都要严格把好关。在生产过程中，乳化也是很难掌握的，要注意进料温度，出料温度，还有乳化时间，所以生产BB霜是一件很烦琐的工程。第二章 BB霜的前景BB霜在60年代已经出现，起源地是德国，可发展在韩国。它经过四十多年的演变，已经有了霜的现生，后来就沿用到美容化妆上了。最近在网络上成为大热产品。说简单一点，就是“伤痕保养霜”。因为做完换肤后短期内不能晒太阳，不能化妆，出门必需做隔离，但是外面的隔离霜比较刺激，于是家就发明了BB霜。有一点遮盖力，对皮肤很安全韩国BB霜，而且是早晚可用的自身的目的并不是彩妆用途。、起初是皮肤科医生专为换肤的敏感或受损肤质使用，BB霜的发展：80年代传入韩国。能更新、维护和修饰皮肤。由于BBCream具高度颐养成份BBshuang，可均匀肤色、遮盖瑕疵，更具美白防晒、抚平细纹之效，适合任何肤质使用。不是这种护肤品就不好说了一来这些品牌并不是做GREENPEELING不一定会按照他规范做;二来购买韩国BB霜的消费者自身也是冲着买一个粉底液的替代品去买的也不会用对一个护肤品的要求去要求 BB霜排行榜 BB霜。韩国的BB霜品牌很多，BB霜的现状：后来韩国很多厂家仿照这个概念做出的BB霜。也相信有些妆效比德国这个好，但是这种说它粉底液换了个头衔、为了卖的更好，也是很有可能的当然Skin79BB霜 Dr.SchrammekBB霜是贵的和几十块一支的韩国BB霜不能比，但是很多在德国的MM用过之后都说好，甚至在德国的韩国人都抢购回国呢本课程设计研究通过大量周密的市场调研基础上，结合本中心对洗面奶相关企业的实地调查，对我国洗面奶行业发展现状与前景、市场竞争格局与形势、赢利水平与企业发展、投资策略与风险预警、发展趋势与规划建议等进行深入研究，并重点分析了洗面奶行业的前景与风险。经过一系列的经济可行性考察分析研究，得出相关资料，说明BB霜这行业是具有很好的发展前景，因其工艺简单，产量高，成本低，市场好，利润高而设计出来的。第三章、BB霜的生产流程介绍要完成BB霜的整个工序还是比较复杂的，需要的时间也较长。它一般由四个过程组成，磨色浆，油相跟水相的配制，乳化，冷却陈放。每个工序都需要比较长的时间完成，如果像我们厂比较落后的设备来就，要打一百公斤的BB 霜至少需要两天。如果一个月不停地生产，最多可以达到产量三千公斤，前提是要有两台三滚研磨机磨色浆。所以有时考虑到大规模生产，要外购色浆，到时只要配好料乳化就可以了。这样节省了很多人力物力，可能成本会上去一点，但是产量也大大提高了不少。一、三辊研磨机1 三辊研磨机概述：三辊研磨机简称三辊机，三辊研磨机可分为实验三辊研磨机和生产研磨机两种。三辊机适用于油漆、油墨、颜料、塑料等浆料的制造。三辊研磨机研磨机的工作原理：三辊研磨机通过水平的本根辊简的表面相互挤压及不同速度的摩擦而达到研磨效果。三辊研磨机是高粘度物料最有效的研磨、分散设备。2、结构：三辊研磨机有三个滚筒安装在铁制的机架上，中心在一直线上。可水平安装，或稍有倾斜。是通过水平的三根辊简表面相互挤压及不同速度的摩擦而达到研磨效果。钢质滚筒可以中空，通水冷却。物料在中辊和后辊间加入。由于三个滚筒的旋转方向不同(转速从后向前顺次增大)，就产生很好的研磨作用。物料经研磨后就被装在前辊前面的刮刀下。3、 准备工作：检查各部件位置及锁紧是否正常，按图示点注入润滑油，接通电源；调节前后左右手轮，观察轧辊连动是否正常；清除辊面脏物：用软纸或干净的棉纱擦拭，松开挡料板捏手；调节前、后辊与中辊间隙为0.5毫米，然后启动电源空转12分钟。4、 工作规程：启动运转后，调节中、后两辊间隙为0.3毫米，压紧挡料板，适当加入浆料，目测着色深度，微调后辊，使之着色均匀布满轧辊后，锁紧固定螺母。双手同时调节前辊手轮，使前辊缓慢接触中辊当前辊表面着色均匀后，锁紧固定螺母，然后调节处料板角度，使之适当轻压在辊面上，浆料即可均匀排出。检查出料均匀程度及成品粒度，继续微调前后辊，直至成品粒度达到预定要求为止。前后应及时退回料板刮刀。5、 工作停止后：清除涂料及时清洗，擦试轧辊及有关部件，松开刮刀和挡料板，涂少量机油，然后覆盖蜡纸保护。6、 注意事项：轧辊表面严禁碰磕、划伤，严禁各种金属物及硬质杂物进入运转的轧辊。轧辊工作温度范围：普通型：5100加热型：20220辊与辊在正常工作时间：间隙范围：（参考）中、后辊间隙：0.020.25毫米；中、前辊间隙：0.010.25毫米挡板的峰角严禁碰伤，调整时与轧辊面接触压力要适当，如接触不匀，有溢料现象，可对挡板圆弧面进行刮修。在处理BB霜的色浆时，一般要重复磨八次，才可能达到所要的效果，所以这需要几个小时甚至一天。接着就是配料工序和乳化工段，以下会有一个章节对乳化工段进行详细的介绍。第四章 乳化工段概述：乳液配制长期以来是依靠经验建立起来的，逐步充实完善了理论，正在走向依靠理论指导生产。但在实际工作中，仍然有赖于操作者的经验。至今，研究和生产乳化产品专家仍然承认经验的重要性，这是因为乳液制备时涉及的因素很多（比如乳化速度、乳化温度、乳化时间、乳化罐的要求等等），还没有哪一种理论能够定量地指导乳化操作。即使经验丰富的操作者，也很难保证每批都乳化得很好。 乳化类化妆品是根据乳化理论进行生产的，乳状液是一个多相分散体系，其中至少有一种液体以液珠的形式均匀分散于另一个和它不相混合的液体之中。液珠的直径一般大于 0.1 um 。此种体系皆有一个最低的稳定度，这个稳定度可因表面活性剂或固体粉末之存在而大大增加。乳状液是油和水的乳化体，既含有油，又含有水；既可以给皮肤补充水分，又可以在皮肤表面形成油膜，防止水分的过快蒸发，又不致过分油腻，且配制乳化体时，添加有表面活性剂，易于冲洗。因此大部分化妆品是油和水的乳化体，如雪花膏、冷霜、洁面乳、营养霜和各种乳液等。因此乳化作用在化妆品生产中占有相当重要的地位。 乳化体是由两种不相混合的液体，如水和油所组成的两相体系即由一神液体以球状微程分散于另一种液体中所组成的体系，分散成小球状的液体称为分散相或内相；包围在外面的液体称为连续相或外相。当油是分散相、水是连续相时称为水包油 (O W) 型乳化体；反之，当水是分散相、油是连续相时，称为油包水 (W O) 型乳化体。乳化类化妆品生产过程中，要制得均匀稳定的乳化体，除了必须加强机械搅拌作用以达到快速、均匀分散的目的之外，还必须加入合适的乳化剂，提高乳化体的稳定性。 乳化体的制备技术： 在实际生产过程中，有时虽然采用同样的配方，但是力于操作时温度、乳化时间、加料方法、加料顺序和搅拌条件等不同，制得的产品的稳定度及其他物理性能也会不同，有时相差悬殊。因此根据不同的配方和不同的要求，采用合式的配制方法，才能得到较高质量的产品。 生产程序： 油相：将油、脂、蜡、乳化剂和磨好的色浆加入夹套溶解锅内，开启蒸汽加热，在不断搅拌条件下加热至 70 75 ，使其充分熔化或溶解均匀待用。要避免过度加热和长时间加热以防止原料成分氧化变质。容易氧化的油分、防腐剂和乳化剂等可在乳化之前加入油相，溶解均匀，即可进行乳化。 这里要提到的是，BB 霜的乳化温度50度就可以了，所以当所以原材料溶解后，要使油相降温到50度左右才可以进行乳化。水相：先将去离子水加入夹套溶解锅中，水溶性成分如BB精华液、丙二醇、水熔性防腐剂等保等加入其中，搅拌下加热至80 90，维持 20min 灭菌，然后冷却至 50 60 待用。如配方中含有水溶性聚合物，应单独配制，将其溶解在水中，在室温下充分搅拌使其均匀溶胀，防止结团如有必要可进行均质，在乳化前加入水相。要避免长时间加热，以免引起粘度变化。 乳化和冷却：上述油相和水相原料通过过滤器按照一定的顺序加入乳化锅内，在一定的温度 ( 如 50度左右 ) 条件下，进行一定时间的搅拌和乳化。乳化过程中，油相和水相的添加方法 (水相加入油相 ) 、添加的速度、搅拌条件、乳化温度和时间、乳化器的结构和种类等对乳化体粒子的形状及其分布状态都有很大影响。均质的速度和时问因不同的乳化体系而异。含有水溶性聚合物的体系、均质的速度和时间应加以严格控制，以免过度剪切，破坏聚合物的结构，造成不可逆的变化，改变体系的流变性质。如配方中含有维生素或热敏的添加剂（香精、防腐剂等）则在乳化后较低温下加入，以确保其活性但应注意其溶解性能。 乳化后，乳化体系要冷却到接近室温，卸料温度取决于乳化体系的软化温度， 一般应使其借助自身的重力，能从乳化锅内流出为宜。当然也可泵抽出或用加压空气压出、冷却方式一般是将冷却水通入乳化锅的夹套内，边搅拌，边冷却。冷却速度，冷却时的剪切应力，终点温度等对乳化体系的粒子大小和分布都有影响，必须根据不同乳化体系，选择最优条件。特别是从实验室小试转入大规模工业生产时尤为重要。 陈化和灌装：一般是贮存陈化一天或几天后再用灌装机灌装。 搅拌条件：乳化时搅拌愈强烈，乳化剂用量可以愈低。但乳化体颗粒大小与搅拌强度和乳化剂用量均有关系，过分的强烈搅拌对降低颗粒大小并不一定有效。而容易将空气混入。一般情况是，在开始乳化进采用较高速搅拌对乳化有利。在乳化结束而进入冷却阶段后，则以中等速度或搅拌有利，这样可减少混入气泡。如果是膏状产品，则搅拌到固化温度为止。3 混合速度：分散相加入的速度相机械搅拌的快慢对乳化效果十分重要，可以形成内相完全分散的良好乳化体系也可形成乳化不好的混台乳化体系，后者主要是内相加得太快和搅拌效力所造成。乳化操作的条件影响乳化体的稠度、粘度和乳化稳定性。研究表明：在制备 O/W 型乳化体时，最好的方法最在激烈的持续搅拌下将水相加入油相中，且高温混合较低温混合好。在制备 W O 型乳化体时建议在不断搅拌下将水相慢慢地加到油相中去，可制得内相粒子均匀、稳定性和光泽性好的乳化体。 4 温度控制：制备乳化体时，除了控制搅拌条件外还要控制温度，包括乳比时与乳化后的温度。 由于温度对乳化剂溶解性和固态油、脂、蜡的熔化等的影响，乳化时温度控制对乳化效果的影响很大。如果温度太低，乳化剂溶解度低，且固态油、脂、蜡未熔化，乳化效果差；温度太高，加热时间长，冷却时间也长，浪费能源加长生产周期。一般常使温度控制高于其熔点 10 15 ，而水相温度则稍高于油相温度。通常膏霜类在 75 95 条件下进行乳化。 最好水相加热至 90 100 ，维持 20min 灭菌，然后再冷却到 70 80 进行乳比化。在制各 W/O 型乳化体时，水相温度高一些，此时水相体积较大，水相分散形成乳化体后，随着温度的降低，水珠体积变小，有利于形成均匀、细小的颗粒。如果水相温度低于油相温度。两相混合后可能使油相固化 ( 油相熔点较高时 ) ，影响乳化效果。 冷却速度的影响也很大、通常较快的冷却能够获得较细的颗粒。当温度较高时。由于布朗运动比较强烈，小的颗粒会发生相互碰撞而合并成较大的颗粒；反之。当乳化操作结束后，对膏体立刻进行快速冷却，从而使小的颗粒“冻结”住，这样小颗粒的碰撞、合并作用可减少到最低的程度。但冷却速度太快，高熔点的蜡就会产生结晶，导致乳化剂所生成的保护胶体的破坏，因此冷却的速度最好通过试验来决定。 5 香精和防腐剂加入：对乳液类化妆品，一般待乳化已经完成并冷却至 50 60 时加入香精。如在真空乳化锅中加香，这时不应开启真空泵，而只维持原来的真空度即可，吸入香精后搅拌均匀。对敞口的乳化锅而言，由于温度高，香精易挥发损失，因此加香温度要控制低些，但温度过低使香精不易分布均匀。 制备乳化体的设备： 化妆品乳化体是由油、脂、蜡等许多种原料混合而成的一种物系，因此混合机是重要的设备。为要制得高质量的乳化体，必须选用符合生产要求的乳化设备。 一般常用的乳化设备如下： (1) 胶体磨：胶体磨是一种剪切力很大的乳化设备，其主要部件是转子和定子，转子转速可达 1000 20000r min 。它可以迅速地将液体、固体或胶体粉碎成微粒，并且混合均匀。(2)均质器：均质器的操作原理是将欲乳化的混合物在很高的压力下白一小 7L 挤出，均质器的主要部件是一个泵，用它可产生 Pa 的压力，还有一个用弹簧控制的阀门，也就是小孔。目前市售的各种均质器的不同之处，主要在阀门的设计上。均质器可以是单极的阀门，也可以是双极串联的阀门。另一种均质器是装于搅拌锅底部，各种形式叶桨装于套筒中间，转速 500 2880r min ，最高速度可达 10000r min 。 (3) 真质乳化搅拌机：其空乳化搅拌机有效容积 200 1000L 为宜，中间有均质器，转速 500 10000r/min. 可无级调速；另外还有带刮板的框式搅拌桨转速为 10 100r min ，为慢速搅拌，以及桨式（般为旋奖式）搅拌器，为快速搅拌。转速为 150r min 。 真空乳化搅拌机由于同时具有上述二种搅拌器，而且是在真空条件下操作，因此具有许多优点： (4) 它吸取了上述二种设备的优点，避免了它们的缺点，是较为完善的一种乳化设备，适用于膏霜和奶液等的生产； (5)真空乳化搅伴机可使膏霜和奶液的气泡减少到最低程度，增加膏霜表面光洁度； (6)由于搅拌在真状态下进行，育霜和奶液避免和空气接触，因此减少了氧化过程； (7)真空乳化搅拌机出料时用灭菌空气加压，目的在于避免杂菌的污染。 真空乳化搅拌机是在真空状态下间歇进行的，其操作步骤是：水和水溶性原料在一只原料溶解锅内加热至 90 ，维持 20min 灭菌。油在另一只原料溶解锅内加热经灭菌的原料冷却至所需的反应温度，在制造油水型乳化体时，般先将油经过滤后放入真空乳化搅拌锅内，先开动均质器高速搅伴再将水经过滤后放人搅拌锅内，开动均质器的时间 3 15min ，维持真空度 ，同时用冷却水夹套回流冷却。停止均质器搅拌后，开动框式搅拌器同时夹套冷却水回流，冷却到预定温度时加香精，直搅到 35 45 为止。化验合格后即可经灭菌的压缩空气送到包装工序。 根据本工段的产品特点，所选用到的乳化设备为真空乳化搅拌机。 乳化类化妆品的生产工艺： 一般乳化方式为间歇式乳化、半连续式乳化、连续式乳化。本工段所选用的生产工艺为间歇式乳化，因为这是最简单的种乳化方式，将油相和水相原料分别加热到一定温度后，按一定的次序投入到一只搅拌釜中，开启搅拌通入夹套冷却水，冷却到 60 以下时加入香精，冷却到 45 左右时停止搅拌，然后放料送去包装。国内外大多数厂家均采用此法，优点是适应性强，可以按市场的需要，调整生产的产品种类，提高经济效益。 生产过程中，除了要选择适当的配方和设备，还有一方面要注意的，就是对水质的要求。应为大家都知道乳化类化妆品主要的原料就是水，水的质量好坏直接影响到产品的质量。根据化妆品的生产特点和卫生要求，对水质的要求很高，不能直接使用自来水，必须要经过除菌和过滤才能使用。因而本工段需要配有相应的水处理设备，水经处理后才能用来作为溶剂金和原料，采用的净水装置为反渗透-混合床离子交换-微滤纯水系统。第四章生产方案的确定及特点第一节生产方案和特点一般乳化方式为间歇式乳化、半连续式乳化、连续式乳化。本工段所选用的生产工艺为间歇式乳化，因为这是最简单的种乳化方式，将油相和水相原料分别加热到一定温度后，按一定的次序投入到一只搅拌釜中，开启搅拌通入夹套冷却水，冷却到45 左右时加入香精，冷却到室温时停止搅拌，然后放料送去陈化24H以上再进行包装。国内外大多数厂家均采用此法，优点是适应性强，可以按市场的需要，调整生产的产品种类，提高经济效益。但它也有辅助时间长，操作繁琐，设备效率低的缺点。我们工厂也是属于间歇式乳化，因为我们企业是接单才配料生产的，一般上一次性只用生产100多公斤，是属于间歇式小批量生产。第二节生产配方的确定根据乳化体的制备技术，还有本人对于化妆品BB霜的配方知识，更多的是在企业学习的经验，我选择了我们生产中其中一个BB霜的配方，也适用于本工段，如下：以下是本产品的质量指标表一 BB霜卫生指标指标名称指标优级品一级品合格品感官指标膏体细腻色泽符合规定色泽香气符合规定香型理化指标PH值(25)4.0-8.5耐热401,24小时,膏体无油水分离现象耐寒-5-15，24小时，恢复室温膏体无油水分离现象卫生指标细菌总数成人5008001000儿童500粪大肠菌群不得检出金黄色葡萄球菌不得检出绿浓杆菌不得检出铅，mg/kg303040汞，mg/kg1砷,mg/kg10第五章、生产工艺流程简述图 1 BB霜生产流程图工艺流程说明：1.油相的调制：将油、蜡、乳化剂和其他油性成分加入夹套溶解锅内，开启蒸汽加热，在不断搅拌条件下加热，使其充分熔化或溶解均匀待用。2.水相的调制：先将去离子水加入夹套溶解锅中，将水溶性成分如甘油、丙二醇等水溶性物质加入其中，搅拌下加热灭菌，然后冷却至7080待用。3.乳化和冷却：上述油相和水相原料通过过滤器，按照一定的顺序加入乳化锅内，在一定的温度下，进行一定时间的搅拌和乳化。必须根据不同乳化体系，选择最优条件。特别是从实验室小试转入大规模工业生产时尤为重要。4.陈化和灌装：一般是储存陈化一天或几天再灌装。灌装前需对产品进行质量评定，质量合格后方可进行灌装。第六章、 产量计算 本工段的BB霜产量为 20t/ 月，若全月的工作天数为 25天时， 则每天的产量 G=20000/25=800Kg（如果要那么大的生产量，色浆必需是外购）根椐本工段的特点选用的为间歇式乳化设备，每天工作时数为 8 小时，并分两批进行生产，因而： 每批产量 G=800/2=400 Kg ，每批生产所需要的时间为t=8/2=4h但是在乳化过程和生产中，由于设备的问题，如加热、冷却、过滤、包装和输送都会造成原料和成品的不同程度的损失。因而须把损失量算入到总的生产量中， （本工段中取BB霜生产中的收率为 97% ，损失率为 3% ） 因而，一年实际原料用量 G=20000/0.97= 20618.6Kg；每天实际原料用量G= 20618.6/25=824.7 Kg， 则每批原料量G批=824.7/2=412.4 Kg；约413Kg若选项用的乳化锅的装料系数为=0.7时，（已知BB霜密度接近于水，取其密度为=1kg/L）则该乳化锅所需容积为V=G批/0.7=589第七章、物料衡算 根据物料衡算式可知，Q1=Q2+Q损，式中的Q1表示输入原料的总量，Q2表示为输出后的总量，Q损表示生产过程中损失总量。 现以每批的原料为计算基准，得 已知Q1=412.4Gg,Q2=Q197=412.497=400kg,Q损= Q1- Q2=12.4Kg.输入部分原料的用量如下：油相部分：UV油299号油343V3DGIS299510粉类12.7A874OS10013防腐剂PP0.2去离子水45丙二醉10BB精华液5水性防腐剂0.075GUV油=Q12=412.42=8.248 kgG99号油=Q13=412.43=12.372 kgG43v= Q13=412.43=12.372 kgGGDIS= Q12=412.42=8.248 kgG995= Q110=412.410=41.24 kgG粉类= Q112.7=412.412.7=52.3748 kgGA87= Q14=412.44=16.496kgG OS1001 = Q13=12.372 kg水相部分：G丙二醇= Q110=412.410=41.24kgG水= Q145=412.472.6=185.58 kgGBB精华液 =Q15=20.62 kg其他0.62 kG香精= Q10.1=412.40.10.412=kgG防腐剂= Q10.275=412.40.3=1.237kg输出部分各成份的含量：（由于乳化过程中，虽然有部分原料为损失掉，但总的成份含量基本不变的）油相部分：GUV油=Q12=4002=8kgG99号油=Q13=4003=12 kgG43v= Q13=4003=12kgGGDIS= Q12=4002=8 kgG995= Q110=40010=40 kgG粉类= Q112.7=40012.7=50.8kgGA87= Q14=4004=16kgG OS1001 = Q13=12 kg水相部分：G丙二醇= Q110=40010=40kgG水= Q145=40045=180 kgGBB精华液 =Q15=20g其他0.62 kG香精= Q10.1=4000.1=0.4kgG防腐剂= Q10.275=4000.3=1.2kg由以上的数据得，润肤霜生产的物料衡算表如下： 输入物料 输出物料 项目 质量 /Kg 含量 /% 项目 质量 /Kg 含量 /% 油相 UV油12.372 2UV油12.0002.0 99号油74.232399号油72.00012.043V12.372343V 12.0002.0 DGIS6.1862DGIS 6.000 1.0 9956.186 109956.000 1.0粉类6.18612.7粉类6.0001.0A8712.3724A8712.0002.0水相 OS100137.116 3OS1001 36 6 防腐剂PP0.2防腐剂PP去离子水446.10345去离子水435.672.6其它 丙二醉0.618110香精 0.600 0.1 BB精华液1.8553 5防腐剂 1.8000.3 总量 618.6 600损失总量 18.6输入物料输出物料项目质量 /Kg含量 /%项目质量 /Kg含量 /%油相UV油8.4282UV油8299号油12.375399号油12343V12.375343V123DGIS8.2482DGIS8299541.24109954010粉类52.3712.7粉类5212.7A8716.504A87164OS100112.373OS1001123防腐剂PP0.8420.2防腐剂PP0.80.2水相去离子水185.5845去离子水18045丙二醉41.2410丙二醉4010BB精华素20.625BB精华素205TBK0.12TBK0.042第八章、能量衡算热量衡算是计算加热乳液和其他添加剂混合均匀达到反应所需温度所需热量。由于有些物质是混合物，因此按其主要成分比热容计算。查不到的比热容按杜隆定理： C p =25.12 原子个数 / 分子量计算。如：脂肪酸钠根据洗涤中的脂肪酸计算其平均分子式 (C 18 H 34 O 2 ) 和平均分子量 C p =25.12 56/311=4.52KJ/KJ K 配方中物质比热容（忽略钛白粉、 EDTA 、香精）因为它们的用量很少原料比热UV油2.52kJkg K99号油2 kJkg K43V1.5 kJkg KDGIS3.6 kJkg K9954.89 kJkg K粉类4.71 kJkg KA874.20 kJkg KOS10015.3 kJkg K注：上面计算出是 0 时热容数值，在其他高温下，化合物的热容值有差异，设计上是将算出的 C p 加大 2025% 热量衡算： Q 1 +Q 2 +Q 3 =Q 4 +Q 5 +Q 6 Q 1 进料带入设备中的热量 KJ Q 2 换热剂传递的热量 KJ Q 3 化学过程的反应热与伴随的溶解或蒸发等物理过程所放出或吸入的热量 Q 4 产物从设备中带出的热量 KJ Q 5 消耗于设备中对各个部分（釜身、封头、釜底等）加热的热量 KJ Q 6 设备向周围散失的热量。 KJ Q 1 = G il C il t 1 式中 G il 表示各组分进料量（由料衡算得到）， kg C il 表示各组分进料温度下质量热容 KJ/(Kg K) t 1 表示进料温度， K 1. 热量衡算 Q 1 +Q 2 +Q 3 =Q 4 +Q 5 +Q 6 t 入 = 25 =298K ,t 出 = 75 =348K 25 时，UV： mct= 74.2322.52298=55745 KJ99号油： mct= 6.1862298=3687 KJ43V： mct= 12.3721.5298=5531KJ222油： mct= 37.1163.6298=39818 KJ995： mct= 12.3724.89298=18029 KJA87： mct= 12.3724.71298=17365 KJOS1001： mct= 6.1865.3298=9764 KJ 水： mct= 446.1034.20298=558343 KJ75 时，UV： mct= 74.2322.521.21348= 78769KJ99号油： mct= 6.18621.21348=5209 KJ43V： mct= 12.3721.51.21348=7815 KJ222： mct= 37.1163.61.21348=56264 KJ995： mct= 12.3724.891.21348=25475 KJA87： mct= 12.3724.711.21348=24518 KJOS1001： mct= 6.1865.31.21348=13468 KJ 水： mct= 446.1034.201.21348=788955 KJ则 Q 1 = G i1 C i1 t 1=(55745+3687+7815+56264+25475+24518+9764+558343)= 708282KJ Q 4 = G i4 C i4 t 4 98%=（78769+5209+7815+78947+25475+12259 +13468 +788955） 98%= 990679 KJ 设 Q 3 = Q 5 +Q 6 =15%Q 2 化工工艺设计 则 Q 2 =Q 4 +Q 5 +Q 6 （ Q 1 +Q 3 ）=Q 4 +15%Q 2 Q 1 Q 2 =(Q 4 Q 1 )/85%=(990679 708282) /85%= 332232 KJ 2 、加热剂水蒸汽消耗量 ： D=Q 2 /i ( i 水蒸汽热焓 ,水蒸汽温度 ) 设 = 120 查化工原理得 i=2708.9 KJ D= 332232/(2708.9 120)= 128.4Kg第九章、乳化设备的选型1乳化罐的选择 根据乳化罐的需求大于883.7L ，本设计选用的乳化罐的容积为 1000L 。 2. 封头的选择 根据筒体的内径和封头标准 (JB1154-53) ，材料为 :16MnR ，选择封头的参数如下 : 公称直径 Dg mm 曲面高度 h mm 直边高度 h mm 厚 度 S mm 内表面积 F m 容 积 V m 材 料 ? 质 量 G kg 1000 250 25 6 1.16 0.15116MnR 55.5 3. 筒体法兰的选择 公称 直径 DN mm 法 兰 mm 质 量 kg 螺 柱 DD 1D 2D 3D 4d65.13规格数量1000 113010901055104510424823M2036根据筒体的内径、压力和法兰标准 (JB4701-92) ，选择的是平型平焊法兰；垫片是根据垫片标准 (JB4704-92) ，材料为橡胶石棉板。法兰参数如下 : 4. 接管及其法兰的选择 根据筒体的大小和管子的规格标准 (YB231-70) ，其材料为 :10 号钢，选用的筒体出料管和夹套的物料进出管的参数如下 : (1) 筒体进出料管，取 Dg40( 45 3.5mm ) (2) 夹套物料进出管，取 Dg25( 32 3.5mm ) 说明 : 按规定， 25 3.5 、 32 3.5 、 38 3.5 、 45 3.5 、 57 5 、 76 6 、 89 6mm 的接管不需要补强。 接管法兰根据标准 (GB9119.2 88) 选取。材料为 Q215 A ，其参数如下 : 公称 通 径 DN 管子 外径 A 法兰 外径 D 螺栓孔中 心圆直径 K 螺栓 孔径 L 螺 栓 法兰 厚度 C 法兰 内径 B 法兰理论重量 kg 数量 n 螺纹 Th 5060.3140110144 M12 16 61.5 1.4840 48.3 130 100 14 4 M12 16 49.5 1.35 7. 支座的选择 本设计选择的是 A 型悬挂式支座。 根据支座标准 (Q/TJ 7-75) ，选取支座的参数如下 : 支座 负荷 t a c d H L S 1.5 105 160 30 180 205 8 根据以上的计算结果可知，选用的乳化锅应配需要有相应的夹套和保温层，同时还应用配套的水相锅和油相锅，以方便水相和油相原料的处理和配制。以下为本工段选用乳化设备规格表： 乳 化 锅 设备型号 1300 容量 L 1000 搅拌轴功率 KW 4.5 搅拌轴转速 r/m 0 85 高度尺寸 mm -1640 配 套 水 相 锅 配套型号 750 容量 L 600 搅拌器功率 KW 1.1 搅拌器转速 r/m