花生压榨车间布置设计

1、武汉工业学院食品工厂设计原理设计题目：200T/D花生压榨车间工艺流程设计学生姓名：王江华学 号：090107612学 院：食品科学与工程学院专 业：食品科学与工程班 级：食工093班指导教师：齐玉堂2013 年 1月目录一、前 言2二.设计原理4三.物料衡算6（一）原料性质7（二）计算7四、热 量 衡 算12（一） 热量衡算的依据：12（二）热量计算12五、主要设备选型及计算14（一）清选设备14（二）干燥设备15（三）脱红衣设备15（四）破碎设备16（五）调质设备17（六）冷榨设备17（七）过滤设备17（八）输送设备18（九）风机19（十）除铁装置19六、设备清单20七、设计体会21八、

2、参考文献22一、前 言油脂行业主要分工业油脂和食用油脂。食用油脂中又分为植物油脂和动物油脂。作为目前市场主导的植物食用油脂，其主要原料为来自国外的大豆、菜籽、棉籽等；另外，油脂压榨过程产生的豆粕等副产品又在油脂行业旁边形成了一个饲料产业链，支持着养殖等行业的发展。特别是改革开放以来，我国的油脂工业与科学技术发生了巨大的变化。先后依靠自主创新和研究开发，借鉴国外先进管理经验和消化吸收引进的先进技术装备，中国的油料加工能力、生产过程的机械化、自动化程度大大提高，植物油脂产品花色品种琳琅满目，质量不断提高，油脂加工设备产品门类品种齐全。随着人口基数的不断扩大以及人民生活水平的逐渐提高，对油脂类食品的

3、消费也呈现逐渐递增的趋势。首先，国民收入大增引发的收入效应增加了油脂消费的总需求；其次，城市化进程持续使得农村人口不断向城市转移，生活习惯与生活方式也开始向城市转变，同时导致植物油消费增长。中国人口众多，人均植物油消费量远低于发达国家，消费潜力较大，今后几年油脂产量仍会继续上升。传统制油工艺主要有压榨法、预榨浸出法；非传统的工艺包括直接浸出法、整粒压榨法和非有机溶剂萃取法等。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，同时，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。冷榨制油是指油料在入榨前不经过蒸炒等高温处理，入榨温

4、度为常温或略高于常温及压榨过程料温较低的榨油方法。由于冷榨采用的是完全物理机械式的制油方式，避免了目前常用的制油方式中食用油与有机溶剂、酸、碱、活性白土以及高温的接触，所获得的食用油仅需经过过滤或干燥即可满足食用要求，保证了冷榨食用油中营养成分的尽可能保留和避免了可能造成的接触性污染。花生冷榨的优点主要表现为以下几个方面：1.产品冷榨油是绿色、无污染的食用油脂产品。由于在生产过程中采用低温冷榨工艺，使所获得的冷榨油不需进一步常规油脂精炼工序，从而避免了该冷榨油在精炼过程中与碱液、脱色白土、磷酸等的直接接触和精炼时的高温对油脂可能造成的稳定性破坏，最大限度地保存了油中各种热不稳定营养物质如维生素

5、E和维生素B1以及油脂的独特风味。同时，由于冷榨油是直接将油料通过压榨方法制得的，因此还回避了常规油脂提取过程中的溶剂浸出过程，从而避免了油脂与石化类溶剂的直接接触。2.冷榨工艺是一种对环境影响较小的制油工艺。由于在冷榨工艺中采用了低温冷榨技术，所获得的冷榨油满足直接食用的要求，而不需进一步的油脂精炼。因此避免了各类化工原料的消耗(如碱、酸、白土)，各种反应废料对环境的污染(如皂脚、水洗废水)，以及在精炼过程中所进行的加热、真空等各项能量的消耗和由此对环境所造成的污染(如电、蒸汽的消耗和冷却的真空废水)。3.花生冷榨饼营养丰富，可以经过深加工制成各种人们喜爱的食品，有利于提高花生加工的附加值，

6、优化农业资源的配置，增加农民收入。我国花生资源丰富，而且都是非转基因油料。随着我国加入世界贸易组织，花生加工与消费与其他油料相比，优势愈加明显。近几年，榨油花生和食用花生的比重分别为54和21，而且随着人们生活水平的提高，对花生的加工不仅单纯用于榨取食用油，还可用花生饼制作花生酱、花生糖果、花生饮料、花生组织蛋白等。因此对花生饼的要求有所提高，国内在近几年也开始对花生冷榨的研究。二.设计原理工艺要求:200吨/天花生冷榨工艺设计(一)工艺说明: 花生是含油率高的油料，通过二次压榨即可将饼中残油率降至6.5%。花生冷榨的整个过程的温度都要求在60以下，使冷榨油和饼的品质得以保证。以下是几个主要工

7、艺过程的说明：1.清选清选的目的是除去原料花生仁中的各种杂质，如：铁块、石块、土块、植物茎叶等，清选后的原料花生杂质含量不得超过0.2%。2.烘干烘干是为了降低花生仁的水分，以便将红衣脱去，红衣的存在对花生蛋白的颜色和风味有重大的影响，烘干后要求水分降低到4%以下。为减少蛋白质的变性，须采用低温烘干工艺，要求在干燥过程中原料温度不得高于60。3.脱红衣红衣主要是纤维组织和止血素，而花生中的油脂蛋白质等营养素都集中在籽仁中。成熟的花生红衣与籽仁之间的结合力和花生的含水量有关，水分到达某一数值时，结合力降至最低。这时，花生仁受到一个很小的力便能将红衣从籽仁上剥落。干法脱红衣就是把花生干燥到一定程度

8、后，利用胶质的异步双辊装置将红衣从籽仁上剥落。然后根据红衣和籽仁的比重差把它们分开。 把干燥后冷却到40的花生仁进行脱红衣。要求原料脱皮效率98%。风选出来的红衣可送去制药。脱红衣机可选用胶辊砻谷机或专用花生脱皮机。4.破碎花生是大颗粒油料，在调质之前必须进行破碎。其目的是增大油料的表面积，利于软化时温度和水分的传递，软化效率提高，以便提高出油率。花生破碎粒度为6-8瓣，粉末度控制在通过20目/in筛不超过5%。为了达到破碎的要求，必须控制破碎时油料的水分含量，花生的适宜破碎水分为7%-12%。5.调质调质是指在蒸炒开始是利用添加水分或喷入直接蒸汽的方法使物料达到最优的蒸炒开始水分，再将湿润过

9、的物料进行蒸炒，使蒸炒后熟料的水分达到7%，温度为60。6.冷榨由于花生为含油率高的油料，一次压榨会使饼中含有率过高，可利用二次压榨将冷榨饼的含油从9%降至6.5%。冷榨制油仍沿用传统的制油设备，如采用动力螺旋榨油机，所不同的是改进了前处理工艺，调整了榨机的工作状态，使其适宜油料的冷榨要求。7.过滤过滤的目的是除去冷榨所得毛油中含有的或粗或细的饼渣，以便得到可供食用的冷榨成品油。压榨毛油中饼渣的存在，对毛油的运输、暂存都产生不良影响，因此，必须在压榨取油之后及时将压榨毛油中的饼渣分离出去，并将分离出来的含油饼渣用螺旋输送机送回复榨。可采用厢式过滤器。（二）设计方案: 设计采用二次冷榨,在设计时

10、要先进行物料衡算再进行热量衡算,在前面的工序处理好后根据实际要求进行设备选型及计算.具体操作如后.（三）工艺流程：大豆预处理工艺流程图如下 花生仁 清选 干燥 脱红衣 破碎 调质 毛油 一次压榨 过滤 冷榨成品油 饼 毛油 二次压榨 冷榨花生饼三.物料衡算物料衡算示意图： N 1 N2 N3 N4 N5花生仁 清 选 干燥 脱红衣 破碎 E1 E2 E3 E4 N6 N7 N8调质 一次压榨 二次压榨 过滤 成品油 E5 E6 E7 （一）原料性质1、原料花生仁N1=200吨/天，设杂质中不含水、油，其组成为：杂质: 1% 红衣: 7% 仁: 96%油 : 48% 水: 8% 惰性固体: 43

11、%2、杂质去除率为95%使杂质降到5%3、干燥前水分8%，干燥后水分3.5%，温度控制在6024、脱红衣时温度降到40，脱红衣效率为99，红衣中含仁0.15、破碎度为6-8瓣5、调质前水分为3.5%，调质后水分为7%6、一次压榨花生饼含油（干基）9%，二次压榨花生饼含油（干基）6.5% 7、红衣含水9%，含油1.5%（二）计算 N1=200吨/天的原料花生仁的组分计算结果如下表：表1.花生仁组分表序号名称含量（%）重量吨/天序号名称含量（%）重量吨/天1杂质121杂质122红衣362水8163净仁961923油48964惰性固体4386合计100200合计100200已知花生红衣中含水9%，则

12、 红衣中水的重量=红衣重9%=60.09=0.54吨/天 仁中水的重量=总水量-红衣中水量=16-0.54=15.46吨/天仁中水的含量%=仁中水的重量/仁重=15.865/192=8.052%仁中油的含量=油总量/仁总量=96/192=50%1、清 选工艺要求: 要使清理后油料中含杂量小于0.2%,下脚中含油料量小于0.5%.已知 杂质含量1%，去除率95%则清理除杂质量 E1=N11%0.95=2001%0.95=1.9吨/天经清理后物料量 N2=N1-E1=200-1.9=198.1吨/天2、干 燥工艺要求: 使水分含量调节到最适合进行破碎的状态.已知 干燥前水分8%，干燥后水分3.5%

13、干燥脱去的总水分 E2= N2（8 %-3.5 %）=198.10.045=8.9144仁失水=仁重（8.052 %-3.5 %）=1920.04552=8.74吨/天红衣中失水=总脱去的水-仁失水=8.9144-8.74=0.144吨/天经干燥后的物料 N3= N2-E2=198.1-8.9144=189.1856吨/天干燥后仁中含油%=油总重/干燥后仁总重100%=96/183.26100%=52.38%红衣重=6-0.1744=5.8256吨/天红衣含水=（0.54-0.1744）5.8256=6.28%3、脱红衣E3为红衣，N4为花生仁已知红衣中含仁0.1%，仁中含红衣0.03%依据前

14、后物料平衡，可列出如下方程组：E30.1%+N4(100-0.03)%=183.26 （1） E3+N4=N3=189.1856 （2） 由方程组可解得：分离出的物料总量（红衣，小量仁）E3=5.8764吨/天，脱红衣后的物料N4=183.3092吨/天E3中仁重=E30.1%=0.005984吨/天E3中红衣重=E3-E3中仁重=5.8764-0.005876=5.8704吨/天E3中水重=0.0058768.05%-5.87646.28%=0.36952吨/天E3中油重=仁重仁中含油量+红衣重红衣含油量=0.00587652.38%+5.87641.5%=0.9112吨/天E3中油的重量百

15、分比=E3中油重/E3=0.91125.8764=1.5506%N4中仁重=N4（100%-0.03%）=183.2544吨/天N4中的红衣重=N40.03%=0.55吨/天N4中的水重=183.25443.5%+0.0559%=6.4188吨/天N4中的油重=183.254452.38%+0.0551.5%=95.9896吨/天N4中水的重量%=N4中水重/N4=6.4188183.3100%=3.50%综上红衣、仁平衡表如下：表2.红衣、仁平衡表成分输 入输 出红衣项目重量（吨/天）项目重量（吨/天）原料中红衣12E3中红衣5.88干燥红衣除水 0.172N4中红衣0.056干燥后红衣重合

16、计 5.84干燥后红衣重合计 5.92仁项目重量（吨/天）项目重量（吨/天）原料中N1仁192E3中仁 0.006干燥除仁水 8.74N4中仁 183.24干燥后仁重合计 183.24干燥后仁重合计 137.434、破碎破碎时没有物料的损失或增加，故E4=0,N5=N4=183.3092吨/天5、调质调质前水分3.5%，调质后水分为7%调质需要增加的水重E5=N5(7%-3.5%)=6.416吨/天调质后物料重N6=N5-N4=183.3092+6.416=189.7252吨/天N6含水=N67%=189.72520.07=13.288吨/天N6中油的重量%=N5中油重N6=95.989618

17、9.7252=50.59%6、一次压榨已知一次压榨花生饼（干基）含油9%可列方程组： E6+N7=N6=189.252E6+N79%=95.9896解方程组得一榨后榨出的油E6=86.7192吨/天，一榨饼N7=103.006吨/天一榨饼含油重=N79%=103.0060.09=9.27054吨/天7、二次压榨已知二次压榨花生饼（干基）含油6.5%可列方程组： E7+N8=N6=103.006E7+N86.5%=N79%=103.0060.09解方程组得一榨后榨出的油E7=2.754吨/天，一榨饼N8=100.252吨/天一榨饼含油重=N86.5%=100.2520.065=6.5164吨/天

18、物料衡算后的总表如下：表3.物料衡算总表类别水 输入 输出物料名称含量（%）重量(t/d)物料名称重量（吨/天）原料花生仁816脱红衣中E30.36952干燥失水E28.9144调质加水 E56.416N8中含水13.288合计16合计16油原料花生仁4896脱红衣E40.09112一次压榨E686.7192二次压榨E72.754二榨饼N8中油量6.5164合计96合计96总物料原料花生仁200去杂质E12干燥除水E2 8.9144脱红衣E35.8764调质E56.416一榨排油E686.7192二榨排油E72.754二榨饼N8 100.252合计200合计200四、热 量 衡 算（一） 热量

19、衡算的依据：油脂工厂中热量衡算一般用下式表示：输入=输出。Q1+Q2=Q3+Q4+Q5+.Q1所处理物料带入设备的热量Q2由加热剂（或冷凝剂）传给设备或所处理物料的热量Q3所处理物料从设备中带出的热量Q4由水分损失带走的热量Q5设备散失的热量（二）热量计算需要热量计算的有：干燥和调质1.干燥的热量计算（1）带入的热量水分带入热量G水=16吨Q1水= G水ct=16103110324=3.84108卡花生仁干基带入的热量G干基=200（1-8%）-2=198吨 Q干基= G干基Co.t=1821030.46210324=2.02109卡Q1=Q1水+ Q干基=3.84108+2.02109=24

20、.04108卡（2）带出热量G3干基=182（1-3.5%）=175.64吨Q3料= G干基Co.t=175.641030.46210360=48.68108卡Q3水= G3水ct=(16-2.22868.9144) 103110360=4.24108卡 Q3= Q3料+Q3水=48.68108+4.24108=52.92108卡（3）损失热量 干燥剂G水=E2=8.9144吨Q4=Q损失=E2ct1=8.91441031103(60-24)=3.2108卡(4)设备散热引起的热量损失 热损失Q5初步按总量的5%计算Q5=（ Q3料+ Q3水）5%=（48.68108+4.24108）0.05

21、=2.64108卡(5)加热剂带入热量Q2=（Q3料+ Q3水）+Q4+Q5-Q1=34.72108卡Q输入=Q1+ Q2=（24.04+34.72）108=58.76108卡Q输出=Q3+Q4+Q5=（52.92+3.2+2.64）108=58.76108卡Q输入= Q输出，由此可知干燥过程的热量是平衡的。2.调质的热量计算（1）带入的热量水分带入的热量 G水= N4中的水重=6.4188吨Q1水= G水ct=6.4188103110340=2.56108卡花生仁干基带入的热量G干基=4175.64-5.8764=169.76吨Q1干基= G干基Co.t=169.761030.4621034

22、0=31.36108卡Q1= Q1水+ Q1干基=（2.56+31.36）108=33.92108卡（2）物料带出热量水分带入热量 G3水=13.288吨Q3水= G3水C.t=13.288103110360=7.96108卡花生仁干基带入的热量G3料=169.76吨Q3料=G料Co.t2=169.761030.46210360=47.04108卡Q3= Q3水+ Q3料=（47.04+47.04）108=55108卡（3）调质加水带入的热量Q4=6.416103110360=3.84108卡（4）设备散热引起的热量损失Q5=（Q3水+ Q3料 ）5%=（7.96+47.04）1080.05=

23、2.76108卡（5）加热剂带入热量Q2=（Q3料+ Q3水+Q4+Q5）-Q1=（47.04+7.96+3.84+2.76）108-8.48108=27.68108卡Q输入=Q1+Q2=（33.82+27.68）108=61.60108卡 Q输出=Q3+Q4+Q5=（55+3.84+2.76）108=61.60108卡Q输入= Q输出，由此可知调质过程的热量是平衡的。五、主要设备选型及计算花生冷榨工艺的主要设备有：花生仁筛选机、干燥器、脱红衣机、破碎机、 软化锅、冷榨机等。以下设备按照工序要求满足最小的损耗最大的资源利用能够很好的提高出油率，并利于环保,可以运用于生产。（一）清选设备根据要求

24、可以选用一台SX1200-2型花生仁筛选机其主要技术参数：型号外型尺寸(LWH)总重kg电机功kw产量（t/d）筛片尺寸(LWH)每层筛片数SX1200-6371016721500800045，553001200300508（二）干燥设备YHLN系列逆流冷却干燥机应用目前国际最先进的干燥冷却技术，主要用于物料膨胀或制粒后高温颗粒的干燥和冷却。降水率不低于3.5%，对生产高质量的膨化颗粒物料，延长物料储存时间，改善工艺性能，提高经济效益起到了卓越的作用。该机产量大，自动化程度高，噪音低，维修少，为国外先进国家广泛采用机型。设每天工作24小时，该型号干燥机的理论产量=924=216吨/天根据要求可

25、选用一台YHLN1416型逆流冷却干燥机。（三）脱红衣设备1.脱红衣设备选用MLGT系列胶辊脱红衣机: 本机用来脱花生红衣，具有变速箱换档新胶加装上一次用完不须拆卸；机体结构严密，不漏料粒，胶辊拆装方便；工艺效果稳定，运转平稳，噪声小等特点。活动辊自动跟进，快慢辊变换采用档位调节，操作简单。脱皮与皮仁分离一体化，胶散热性能好。全理的线速差与线速和，脱红衣率高，增碎少。该设备的理论最小产量=1024=240吨/天根据要求可选用两台MLGT30-A型胶辊砻谷机。2.筛选设备选用平面回转筛：本机是利用平面回转运动的筛体和配用相应规格筛孔的筛网分离小麦及其它粮油作物中的大、中、小及轻杂质，其特点是单位

26、筛宽流量大，清理效率高，平面回转运动平稳，噪音低，带吸风，卫生条件好。该设备的理论产量=9.824=235.2吨/天根据要求可选用一台SM.63平面回转筛。（四）破碎设备破碎设备选用YBSG双对齿辊破碎机。该机是大豆、花生等大颗粒油料作物制油过程中预处理工艺配套的一种新机型专用设备，它吸收了国外先进机型的优点，采用了型钢与厚钢板机架，外形美观，整机刚性好，使该机生产效率高，破碎效果好。齿辊采用高合金材料，并设计了合理的齿距与齿形，使齿辊的寿命与产量达到了完美的结合。 本机特点： 1.传统的破碎机齿辊直径小,转速低，产量少，现行机型选用高合金齿辊直径400，长度1500，采用大差速，单机产量24

27、小时可达400T。2.传统的破碎机，以大豆为类，由于设备速差不合理，使得粉末度高，现机型通过国内十几个厂家试验，采用大差速，上下两对齿辊连续破碎的方式，能使上下对辊始终处于轻破状态，降低物料粉末度。 3.该机喂料采用辊轴强制喂料，故能够保证喂料的均匀性和可靠性，并可调节料门，保证产量。4.齿辊采用合金材质，耐磨性能好，减少拉丝周期。根据要求可直接选用一台YPSG25100型双对齿辊破碎机即可满足要求。（五）调质设备调质设备可以选用RHG系列软化锅。本机主要适用于油脂加工厂对大豆、菜籽 、花生的软化，是将油料经过加水（温润）加热（蒸坯），而使油料达到软化的目的。软化时由于水份和温度的作用，从而增

28、强油料的可塑性、减少粉末度、提高出油率以达到压榨的工艺要求。根据要求可直接选用一台RHG1803型软化锅即可满足要（六）冷榨设备ZY/ZX28型螺旋榨油机是大型连续压榨设备，取得ISO9001-2000认证，适用于棉籽、菜籽、桐籽、葵花籽、花生等高含油料的压榨制油，具有处理能力大、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。根据要求每次压榨可选用ZX28型螺旋榨油机一台，共两台。（七）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

29、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5-30m2，共7种规格。该机型的最小产量=9.824=235.2吨/天根据实际需要选用一台YMBL-10型叶片过滤机（八）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

30、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。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。该机型的最小产量=1.624=38.4吨/天 ； 根据要求可选用一台LSS12型螺旋输送机 (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、

31、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。TGSS12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（九）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.根据实际需要需选用MVSH150型吸风机3台（十）除铁装置选用圆筒磁选器。该机利用磁铁清除油料中的金属杂质，消除高速运转设备的损害，降低设备事故和安全事故。其特点是不用动力，节约能源，使用维修方便，价

32、格便宜，但需人工清理。该机型的产量=1024=240吨/天根据实际需要需选用3台MMUW-12型圆筒磁选器六、设备清单表4 设备清单一览表序号设备名称型号台数101进料斗1102进料坑1103料斗提升机TD630型1104花生分选机SX1200-2型1105斗式提升机TD630型1106存料箱1107埋刮板输送机TGSS12型1108鼓风机1109热风加热器1110引风机1111烘干机YHLN1416型1112埋刮板输送机TGSS12型1113存料箱1114红衣脱除机MLGT30-A型2115平面回转筛SM.631116沙克龙1117关风器1118风机1119皮带输送机1120斗式提升机TD630型1121破碎机YPSG25100型1122永磁筒MMUW-12型123埋刮板输送机TGSS