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1、日处理1000吨大豆生产工艺及设备计算车工艺按日浸出1000吨大豆为基准，1000吨大豆是按预处理后达到浸出工艺要求的指标，其中含杂质1%,大豆含水10%。则对应预处理车间各设备处理量可通过物料衡算求得：一：预处理车间工艺计算及设备选型。（一） 物料衡算：预处理车间工艺路线如下：原料斗升机刮板(1)振动筛比重去石机刮板(2)破碎机刮板(3) 水平刮板(4) 软化 刮板(5) 轧坯 刮板(6) 干燥 去浸出车间以上工艺可简化为如下流程进行物料衡算清理设备破碎软化轧坯干燥杂质(P) 脱水(W1) 脱水(W2)其中：F4=1000吨/天; 含杂质10%; 大豆含水10%;预处理原料大豆各项指标如下：
2、原料大豆含水=16%,含杂质7%,软化后大豆含水15%.1) 对干燥器做物料衡算得：F4*(1-1%)*10%=(F3-F4*1%)*15%-W2F3=F4+W2即：1000*0.99*0.1=(F3-0.01*1000)*0.15-W2 F3=1000+W2联立求解得： F3= 1062 (t/d) W2= 62 (t/d) 杂质净量10t/d 即：轧坯机和干燥器处理量为1062 t/d 2) 对软化锅做物料衡算得(F3-10)*0.15=(F2-10)*0,.16-W1F2=W1+1062 即：(1062-10)*0.15=(F2-10)*0.16-W1 F2=W1+1062 联立求得：
3、F2=1074.5 (t/d) W1=12.5 (t/d) 即：软化锅处理量为 1074.5t/d, (破碎机处理量求为1074.5t/d).3) 对清理设备做物料衡算 F=P+F2 F*7%=P+10即： F=P+1074.5 F*7%=P+10联立求得：F=1145(t/d), P=70(t/d)根据上央物料衡算结果斗升机输送量为1145t/d刮板(1)输送量为1145t/d振动筛和比重去石机处理量为1145t/d,去要能力70t/d刮板(2)输送量为1074.5t/d破碎机处理量为1074.5t/d刮板(3)及刮板(4)输送量为1074.5t/d软化锅处理量为1074.5t/d刮板(5)
4、处理量为1062t/d轧坯机处理量为1062t/d刮板(6)输送量为1062t/d干燥器处理量为1062t/d, 干燥水分量为62t/d(二) 能理衡算预处理车间涉及能量的设备有软化锅和干燥器。已知条件：软化温度为60 干燥温度为 75 取原始料温为 20 则：对软化锅（杂质量很小，按纯大豆计）传热负荷 Q=F2Cp (60-20) +W*r其中：Cp为大豆在2060 oC的平均比热。 r为水在 2060 oC的平均汽化潜热。查相关资料知：Cp=0.4975Kcal/Kg. oC 其中：大豆含油18% Cp 油=0.5 Kcal/Kg. oC 大豆含水16% Cp 水=1 Kcal/Kg. o
5、C 绝干物质66% Cp 干=0.375 Kcal/Kg. oC r=2400Kj/Kg=573Kcal/kg 则：Q1=F2Cp(60-20)+W*r =1074.5*0.4975*(60-20)+12.5*5.73 *1000/24 =1487814Kcal/h 若用0.5Kgf/cm2(表压)的蒸汽加热，对应r=533Kcal/kg热损失取总传热量的5%,则所需蒸汽量为D1=Q1/0.95r=1487814/0.95/533=2938Kg/h=70.5t/d对干燥器做能量衡算（忽略杂质影响）传热负荷 Q=(F4*Cp2*t2-F3*Cp1*t1)+W2*r其中：Cp2为大豆含水10%时的
6、比热。0.46 Kcal/Kg. oC Cp1为大豆含水15%时的比热 0.49Kcal/Kg. oC r为2075oC水的平均汽化潜热：2383Kj/Kg(569Kcal/Kg) 则：Q2=F4*Cp2*75-F3*Cp1*20+W2*r =1000*0.46*75-1062*0.49*20+62*569*1000/24 =2473767Kcal/h若用1Kg/cm2(表压)蒸汽间接加热，则需蒸汽量为：r=5.6Kcal/Kg D2=Q/0.95r=2473767/(0.95*526)=4950Kg/h =118.8t/d则：预处理车间所需总蒸汽量为：D=D1+D2=70.5+118.8=1
7、89.3t/d二浸出车间工艺和设备计算及选型（一） 浸出车间物料衡算 浸出车间工艺流程简图如下： 预热器 溶剂 浸出器 湿粕 蒸脱机 干粕 混合油 捕集器 自由气体 过滤 冷凝器 第一蒸发器 冷凝器 最后冷凝器 吸收塔 第二蒸发器 冷凝器 分水箱 汽提塔 冷凝器 毛油已知：原料大豆湿基含油18%(毛豆)，则：预处理前大豆油量为： 1145*(1-7%)*18%=191.67(t/d)故：进浸出器大豆含油为：191.67/(1000*(1-1%)*100%=19.36%1) 浸出器的物料衡算：已知：为将浸出效果，取混合油浓度为20%,粕残溶30%,粕残油小于1%(按1%计)，则： 对总物料：F4
8、+W=F5+F/5 对溶剂：W=F5*(1-X0)+(F/5-F*1%)*30% (X0为混合油浓度)对油脂：F5*(1-1%)*18=F5*X0+(F/5-F4*1%-F/5*30%)*1%即：1000+W=F5+F/5 W=0.8*F5+0.3*F/5-3 178.2=0.2*F5+0.007*F/5-0.1联立求解得：F=1182 (t/d) F=849 (t/d) W=1031 (t/d)若混合油浓度按25%计，则：1000+W=F5+F/5 W=0.75*F5+0.3*F/5-3 178.2=0.25*F5+0.007*F/5-0.1联立求得：F/5=1182 (t/d) F5=68
9、0 (t/d) W=862 (t/d)2) 蒸发过程物料衡算：1 第一蒸发器物料衡算：已知：混合油浓度X0=0.25 处理量F5=680 t/d要求 一蒸完成液浓度X1=60% 操作压力0.04Mpa(真空度)。蒸发型式：升膜 设：第一蒸发器蒸发量为W1，完成液量为F6 (t/d)则：F5=F6+W1 F5*0.25=F6*0.6即：680=F6+W1 680*0.25=0.6F6联立求解得：F6=283 (t/d) W1=397 (t/d)2. 第二蒸发器的物料衡算： 已知：混合油浓度X1=0.6,处理是F6=283 t/d 要求完成液浓度X2=0.95,操作压力0.045Mpa(真空度)，
10、蒸发型式：升膜 设：第二蒸发器蒸发量为W2，完成液量为F7，则： F6=F7+W2 F6*0.6=F7*0.95 即 283=F7+W7 283*0.6=F7*0.95联立求得：F7=179 (t/d) W2=104 (t/d)3. 汽提塔物料衡算：经汽提塔汽提后，要求毛油残溶小于500PPm,已知：进塔混合油浓度95%，处理量F为179t/d,则： 设：毛油量为F8，汽提出溶剂量为W3 F8+W3=F7 F7*95%=F8*(1-500*10-6)即：179=F+W179*0.95=F8*(1-500*10-6)联立求得：F8=170.05 (t/d) W3=8.95 (t/d)毛油中残溶净
11、量=85Kg/d4. 蒸脱机物料衡算：湿粕经蒸脱机蒸脱后，要求产品粕中残溶越小越好。这里按湿粕中溶剂全部去除计算，则：最终得粕量为： F6=(F/5-F4*1%)*(1-0.3)+F4*15=(F/5-1000*1%)*0.7+F*1%=(1182-10)*0.7+10=830 (t/d) 其中：除去溶剂量为： W/1=F/5-F/6=1182-830=352 (t/d)(二) 浸出车间能量衡算：1 溶剂预热器已知：溶剂用量W=862 t/d ,初始溶剂温度取20oC，要求加热至55oC.在对应条件下溶剂物性数据如下：比热：Cp=1.99Kj/Kg.oC密度：=652Kg/m3粕度：=0.36Cp导热系数：=0.136W/m2.oC (以上物性以进出品温度的算术平均值计) 加热介质：0.5Kgf/cm2（表压）水蒸汽，对应汽化潜热 r=2230Kj/Kg.冷凝液密 度=951Kg/m3 =0.684W/m.oC =0.26Cp 则： 传热负荷： Q=W*Cp*(t2-t1) =862*1000/(24*3600)*1.998(55-20) =695 (KW) 所需生蒸汽量：（按总传热量5%计热损失） D=Q/0.95r=695/(2230*0.95)=0.328 Kg/s =1181Kg/h=28.34 (t/d) 若选用列管换热器加热溶剂，初选K=400W/m2.K
