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1、前言前言我国是一个植物油需要量巨大的国家。我国的植物油料的资源也极为丰富，品种繁多。其产地分布较广，各油料的品质也就各有优劣。随着经济的快速发展，人们对油料的需要日渐增加。其不仅表现在总需求量上，而且还表现为对油脂的品质、品种和营养成分的要求日益严格。油脂加工工业从而得到了巨大的推动力，正借着改革的东风向着大型化、综合化、全能化、科学化的方向迈进。令人欣喜的是油脂工业的发展也特别注意了环保问题。我国油脂企业相对于国外同行来说基础比较薄弱，工艺设备比较落后。但在近几年来，大型油脂加工生产线如雨后春笋，纷纷建立。国内市场已被几个大公司瓜分。新建厂的主要特点就是设备先进，管理严格，自动化程度高。相对
2、于落后的老式油厂，新建厂的吨加工费也已接近国际水平。中国已成功加入了 WTO，国内企业不仅应该立足国内，更要放眼世界。在油脂世界里，中国应该拥有自己阳光下的地盘。我们要从工艺、设备上入手，从最大限度降低成本、开发研制新产品、提高员工素质和企业的管理水平，从而能在市场上占有更大的空间。本次设计为 3000T/D 大豆浸出加工工厂。在此次设计中,由于采用了大豆软化，二次蒸汽余热利用技术，蒸气闭路循环技术等先进工艺，提高了大豆蛋白的质量和油脂的质量并降低了能耗，从而提高了效益。本次设计，大量参考了一些大型工厂的资料，所选用的设备均是较为先进的。第一部分第一部分 工艺设计说明工艺设计说明预处理预处理一
3、、一、设计参数和指标设计参数和指标： 1预处理车间：预处理车间： 处理量：3000T/D 原料品名：大豆 含油：20% 含杂：1.5% 含水：11% 清杂指标：0. 15% 调质：9.5% 轧胚：0.3mm 2浸出车间浸出车间 处理量：2905.459 T/D含油率： 20.65%（湿基） 、22.82%（干基）含水率：9.5%油指标：混合油浓度 22%成品油：成品油含溶 500ppm粕指标：湿粕含溶 30%成品粕含水 12.5%成品粕残溶 500ppm混合油指标： 一蒸 二蒸 汽提 浓度 75% 95% 99.95%温度（） 65 105103真空度（mmHg） 600 600 700二、工
4、艺流程及说明二、工艺流程及说明1、预处理车间、预处理车间 11 工艺流程工艺流程： 原料 日用仓 计量 磁选 清杂 调质 破碎 轧胚 浸出 2、工艺说明、工艺说明 2.12.1计量计量 选用中间产品计量的电子称，累计计量每日的生产量。 2.22.2磁选磁选 磁选是利用磁力清除油料中磁性金属杂质的方法，本次选用永久磁铁。 2.3清理清理 油料在收获、晾晒、运输和贮藏等过程中会混进一些沙石、泥土、茎叶及铁器等杂质，如果生产前不予清除，对生产过程非常不利，油料中所含杂质可分为无机杂质、 有机杂质和含油杂质三大类。无机杂质 泥土、沙石、灰尘及金属等。有机杂质 茎叶、绳索、皮壳及其他种子等。含油杂质 不
5、成熟粒、异种油料，规定筛目以下的破损油料和病虫害粒等。即除去油料中所含杂质的工序之总称，对清理的工艺要求，不但要限制油料中 的杂质含量，同时还要规定清理后所得下脚料中油料的含量。大豆要用筛选的方法 除杂。筛选是利用油料与杂质之间粒度（宽度、厚度、长度）的差别，借助筛孔分 离杂质的方法。常用的筛选设备有固定筛、振动筛和旋转筛等，它们的主要工作部 分是筛面，要根据油料和杂质颗粒形状及大小合理地选用筛孔。本次选用振动筛。2.42.4调质调质 调质就是调节油料的水分和温度，使其变软，增加塑性的工序。由于大豆含油量较 低，质地较硬，如果再加上含水分少，温度又不高，未经软化就进行轧胚，势必会 产生很多粉末
6、。本次选用立式皇冠调制机。 2.52.5破碎破碎 用机械的方法，将油料粒度变小的工序叫破碎。破碎的目的，对于大豆而言，是改 变其粒度大小利于轧胚，本次选用双对齿辊破碎机。 2.62.6轧胚轧胚 轧胚亦称“压片“、“轧片“。它是利用机械的作用，将油料由粒状压成薄片的过程。 轧胚的目的，在于破坏油料的细胞组织，为蒸炒创造有利的条件，以便在压榨或浸 出时，使油脂能顺利地分离出来。对轧胚的基本要求是料胚要薄，面均匀，粉末少， 不露油，手捏发软，松手散开，粉末度控制在筛孔 1 毫米的筛下物不超过 1015，料胚的厚度：大豆胚片要 0.25-0.35 毫米。本次选用对辊轧胚机。二、浸出（本次设计选用一次浸
7、出生产工艺）二、浸出（本次设计选用一次浸出生产工艺）一、一、工艺流程及说明工艺流程及说明 （一）（一） 、工艺流程、工艺流程DT胶质料胚 浸出 一蒸 二蒸 汽提 水化脱胶 离心机 储油罐冷凝DT浸出冷凝DT 冷凝器溶剂罐 水分箱 DC尾气冷 凝 再沸器平衡罐破碎隔油池 解吸吸附 排空成品豆粕矿物油 溶剂、水 蒸汽（二）（二） 、工艺说明、工艺说明1、浸出器的选择 目前浸出器可分为浸泡式、喷淋式、混合式。常见的三种类型：平转型固定栅 底浸出器、YJT 二环型浸出器、YJT 三环型浸出器。本次选用皇冠环型浸出器 （它具有浅料层动态浸出、湿粕含溶剂少、浸出效率高、维修简单、装运和操作方 便） 2、浸
8、出机理 利用溶剂与油互溶但与杂质不溶，通过渗透、扩散从而分离油与杂质的目的。 胚床层顺时针运转，溶剂由新鲜溶剂入口连续进入，并逆时针方向沿环形运转，混合油含油量越来越高，这便实现了逆流作用。 3、影响浸出效果的因素 1) 溶剂：工业上采用的溶剂主要油乙烷、异丙醇、6#溶剂等。其中，乙烷在高温易挥发且为易燃、易爆、有毒介质，不利于生产加工和储存，且浸出毛油中磷脂、游离脂肪酸含量过高，所以逐渐被淘汰。异丙醇作为植物油的浸出剂可避免易燃问题，异丙醇浸出油含有生育酚，可增加油脂的氧化稳定性，但相关的应用于大规模工厂生产的报道，却未见诸报端。SC-CO2 技术米糠油得率高，价格低廉且不易燃，有广阔的应用
9、前景，但设备投资昂贵，所以综合考虑，本工艺采用 6#溶剂。2) 温度： 提高浸出速度，油脂与溶剂粘度降低，分子运动增强，提高了扩散的速率，但 温度过高，溶剂蒸发量大，也可能出现结胶现象。本次浸出温度 57-59C。 3) 水分水分过高，会影响溶剂对油脂的溶解作用，也会影响溶剂对料胚的渗透作用，造成搭桥现象；过低，则粉末度提高，本工艺控制水分在 8%。4)细胞结构破坏程度和料粒尺寸 破碎颗粒为 3 4 瓣，大豆胚厚度为 0.25-0.35mm ,过厚：细胞破坏程度小，不 易浸出；过薄：粉末度大，降低浸出速度。 5) 混合油喷淋采用大喷淋的喷淋方式，适时调整新鲜溶剂与混合油的喷淋量，喷淋段的液面以
10、高出料面 3050mm 为宜，喷淋新鲜溶剂时不得流入滤干段，但料面不能存在大量混合油，更不能溢格，以保证混合油浓度梯度分清，达到良好浸出效果。6) 溶剂比：溶剂比小，混合油浓度高，反之则低，本工艺溶剂比为 1 左右。7) 装料量装料量为料格 8085 的%。8) 浸出时间从理论上说，浸出时间越长，则油脂得率越高，但在实际生产中不可能尽量延长浸出时间，否则将会降低设备的利用率，减少它的处理量。综合考虑，本工艺浸出时间为 90min。5、混合油提浓a工艺流程 浸出器混合油浸出器滤网旋液分离 第一长管蒸发器 第二长管蒸发器 汽提塔 毛油b工艺特征和原理 第一长管蒸发器混合油由浓混合油泵打入第一长管蒸
11、发器，同时，DT 的二次蒸汽与蒸汽喷射泵喷入的蒸汽进入壳程作为一蒸的热源。蒸发的溶剂进入冷凝器，一蒸与冷凝器的负压由真空喷射泵维持在 4.2104Pa，使溶剂在负压下蒸发，可降低溶剂沸点，提高混合油的利用率。进一蒸前混合油浓度为 20%，温度为 50，一蒸混合油浓度为 75%，气相温度为 58，出一蒸混合油温度 58。第二长管蒸发器二蒸同样为负压蒸发，与一蒸共用一个真空喷射泵，维持同一负压，经过一蒸的混合油由二蒸喂料泵打入二蒸，二蒸壳程采用间接蒸汽加热。蒸发的溶剂进入冷凝器，一蒸、二蒸共用一台冷凝器。气提塔本工艺采用层碟气提塔，在 4104Pa 绝对压力下工作，降低了气提温度，提高了毛油质量，
12、为精炼脱色工序创造了有利条件。经二蒸蒸发后，排出的混合油经加热器加热后进入气提塔，同时在塔底喷入表压为 5104Pa 的左右的直接蒸汽，蒸发的溶剂进入冷凝器。 6、湿粕脱溶 a脱溶基本原理 类似于干燥，最终固液分离。 b脱溶机选型 i）烤粕器应用较多的有高料层蒸脱机、T 蒸脱机和 DT 蒸脱机。 本次选用皇冠蒸脱机（DT） 。 ii）工艺特点：从浸出器中浸出过的胚大约含有 30%的溶剂（己烷） 。 DT 就是用蒸汽蒸发掉溶剂，进一步的调节粕使其符合一定的 质量要求。iii）主要设备原理及特点：机型为垂直排列。七层组成（其中前六层为夹层加热，第七层为直接蒸汽加热。完全的逆流形式使粕和蒸汽有效的接
13、触，在顶层溶剂几乎会完全蒸发，同时大多数 蒸汽冷凝在粕中，均匀提高水份含量，在较低各层中蒸汽通过 料床维持恒温，实现“蒸”的过程，蒸汽通过一个管从 DT 顶 部进入一锥形的蒸汽洗涤设备，蒸汽沿切线方向进入形成一个 涡流，一个雾状的溶剂喷射到旋涡上，溶剂使固体颗粒变的比 较重，通过离心力向外抛向锥体的壁上，旋转卸料阀出料。 7、粕的干燥和冷却 a选型 选用皇冠干燥冷却器（DC） ，四层组成，其中前三层是热空气 干燥，第四层冷空气冷却。 b 干燥 蒸脱后的粕料先粉碎再通过旋转阀进入干燥段，湿的、热的粕料向下进行，热空气通过干燥段底部夹层的分布孔逆流向上喷 入料中。热粕和热空气联合作用，有效的从粕中
14、蒸发出水分， 同时，粕料显著的冷却。 c冷却 干燥后的粕料在冷却段用冷空气冷却，类似于干燥段，同样是 逆流操作，冷却后的粕从 DC 中排出。 d 特点 DT、DC 具有结构简单、生产运行平稳、控制灵活、占地少、 效率高等特点，非常适合于一次性浸出的湿粕脱溶。 8、尾气吸收 a方法：浸出车间的自由气体中含有大量溶剂气体，在排出前必须回收，否则有安全危险。来自浸出器、分水器、混合油罐、冷凝器、溶剂周转罐的自由气体全部汇集于空气平衡罐，再进入最后冷凝器，进大部分冷凝回收后，仍未凝结的气体，采用石蜡吸收法予以回收，再将废气排至大气。目前回收方法有三：固体吸收法、冷冻吸收法、液体吸收法，本次用液体石蜡吸
15、收法。b石蜡吸收法的基本原理及主要设备：利用相似相溶原理，整个系统为吸收、解吸联合操作型，其中主要设备吸收解吸塔选用具有较多 优点的皇冠填料塔。 c石蜡油尾气回收工艺特点：操作性能稳定，工艺效果显著，有效的节 约溶剂、控制污染和保障安全等。9冷凝器、节能器一蒸二蒸共用一台冷凝器，冷凝出口温为 35。气提塔冷凝器出口温 35一蒸二蒸冷凝器和气提冷凝器的冷凝液由泵打入节能器，与一蒸壳程未凝汽进行直接汽液热交换，被提高温度的凝液进入分水器，经热交换仍未凝下来的气体进入 DT 冷凝器，其凝液进入分水器，DT 冷凝器、分水器和浸出器的自由气体汇总最后进入尾气回收系统，经分水后的新鲜溶剂可不再加热或少加热即可入浸出器。第二部分第二部分 物料衡算物料衡算一、预处理车间物料衡算一、预处理车间物料衡算 1清理：清理： 大豆处理量： 3000T/D；大豆含油率：20%；大豆含杂：1.5%； 原料中大豆净重：3000 *（1-0. 015）= 2955T 原料含油量: 3000 * 0.20 = 600 T 原料中含杂量： 3000 * 0.015 = 45T 清理后含杂量： x/（2955+x）=0.15%x=4.439 t/d去杂量=45-4.439=40.561t/d清理后净物料量=3000-40.561=2959.439 t/d2
