1000吨 棉籽工艺设计

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第 1 页 共 46 页 目 录 前 言………………………………………………………………….2 第一部分:设计初论…………………………………. ……. 3

1.设计方案…………………………………………………………………………….. 3 2.原始条件....................................................................................................................... 3 3.工艺参数………………………………………………………………………………3 4.流程的确定………………………………………………………………………… 4 第二部分:浸出车间的物料衡算………………………………4

1. 物料系统………………………………………………………………...................4 2. 油系统………………………………………………………………………………5 3. 溶剂系统……………………………………………………………………………5 4. 混合油蒸发汽提系统………………………………………………………………5 5. 湿粕蒸脱系统………………………………………………………………………6 第三部分:浸出车间的热量衡算………………………………6

1.浸出器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 2.湿粕蒸脱装置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 3.混合油蒸发系统„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 4.溶剂预热与冷凝系统„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 第四部分:设备计算及选型…………………………………..17

1. 浸出器的设计与选型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 17 2. 湿粕蒸脱装置设备选型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.19 3. 溶剂蒸发设备选型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 21 4. 汽提设备选型…………………………………………………………………….23 5. 冷凝器的设计与选型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.25 6. 泵的选型 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„31 第五部分:尾气回收部分的热量衡算及设备选型…………………..33

1. 吸收塔设计计算与选型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 33 2. 解析塔设计计算与选型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 36 3. 换热器换热面积计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 37 第六部分:主要管径和设备载荷计算…………………………………39 第七部分: 蒸汽用量…………………………………………………..39 第八部分: 溶剂周转库的设计与选型…………………………42 第 2 页 共 46 页

前 言 油脂工业是我国粮油食品工业的重要组成部分,他是农业生产的后续产业, 又是食品工业、饲料工业、轻工业和化学工业的基础产业,肩负着满足人民日 益增长的物质需求和为国家经济建设提供积累的双重任务,在我国国民经济中 具有十分重要的地位和作用。 我国油脂工业的发展和其他工业一样,在相当长的时间内,受历史条件的限 制,其发展及其缓慢。至新中国成立前夕,我国植物油料加工在大多数地区仍 然采用以人力为主的土法榨油,机械化生产的油脂寥寥无几。具有关资料记载, 1946年全国植物油产量只有9万多吨。植物油厂所有的螺旋榨油机仅30多台, 推广了李川江大豆榨油法才使大豆出油率提高到12%。1958年我国生产了一大 批200型螺旋榨油机,这使我国的油脂制取的出油率大大提高,为国家增产了 大量油脂。1972年召开了全国油脂浸出会议,提出大力推广浸出发制油。至 20世纪80年代,油脂浸出技术被列为国家“六五”重点推广项目,由此,我 国的浸出法制油得到了飞跃的发展。1983年,我国油脂浸出厂有300多个。 1996年我国城镇以上的食用植物油厂有5846个,油料总加工能力达到7000 万吨。

棉籽油浸出车间的工艺流程如下:棉籽料胚经刮板输送机送入浸出器中,在浸出

器中,经溶剂喷淋后分为混合油和湿粕,混合油沉淀后经一蒸,二蒸,汽提得到进一步的净化,后进入毛油箱,由泵输入精练车间;湿粕有刮板输送机进入高料层蒸脱机进行脱溶,脱溶后的粕残油率较低,再经刮板输送机送入粕库。 第 3 页 共 46 页

1000吨/日棉籽加工厂浸出车间设计 第一部分 设计初论 一 棉籽饼膨化浸出工艺设计方案 → 混合溶剂→ ↑ ↓ 棉籽膨化饼→浸出 → 蒸脱 → 冷凝 ↓ ↓ ↑ 成品粕 降温分离 → 蒸发 → 汽提 → 毛油 ↓ ↓ 蒸发 → 粗棉酚 二 原始数据: 棉籽胚片 1000t/d 棉籽胚含油率 39% 棉籽胚含水率 11% 棉籽胚容重 0.57 T/m3 棉籽饼粕残油 1.0% 棉籽饼粕含水率 8% 成品粕残溶量 500ppm 湿粕残溶量 15%~20% 粕中游离棉酚基 0.016% 游离棉酚 0.013~0.014 棉酚总量 0.32%0.55% 毛油残溶量 ≤0.05% 工艺参数: 混合油浓度 25% 浸出温度 45℃~48℃ 第一蒸发温度 43℃~53℃ 混合油浓度 75%~80% 真空度 40kpa~53kpa 第二蒸发温度 60℃~95℃ 混合油浓度 90%~95% 真空度 53kpa~60kpa 汽提后混合油浓度 99.97% 汽提塔温度 100℃~110℃ 第 4 页 共 46 页

真空度 60kpa~80kpa 毛油总挥发度 0.2% 粕入蒸脱机温度 45℃~55℃ 粕出蒸脱机温度 80℃ 蒸脱真空度 500kpa~600kpa 时间 15~20min 冷却水进口温度 25℃ 冷却水出口温度 35 ℃ 三 工艺过程 (1)棉籽胚片的浸出工艺 浸出器: 环形浸出器 (2)混合油蒸发工艺 蒸发系统: 负压蒸发工艺 (3)膨化湿粕蒸脱工艺 蒸脱机: 高料层蒸脱机 (4)混合油汽提工艺 (5)溶剂回收工艺 (6)尾气回收:石蜡回收

第二部分 浸出车间的物料衡算 原料: 棉仁 入浸料总重:1000t/d 含油率: 39% 含油量: 390t/d 含水率: 11% 含水量: 110t/d 干物质量:500t/d 棉酚含量: 0.20% 棉酚总量:2t/d 一.物料系统 1.总干物料量=1000×(100%-39%-11%)=500t/d 2.混合油带走粕渣量:据一些厂家实测占粕量的0.4%-1.0%,现取0.7% 可带走粕渣量:1000×0.7%=70t/d 3.进入浸出器的干物料的量(粕渣含水量8%)=500-70×92%=435.6t/d 4.粕中含油量(干基油1.0%)=435.6×1%/(1-1%)=4.4t/d 5.粕中含水重X (成品粕棉籽含水8%)/含溶重为Y(干粕中含溶500ppm) X/(435.6+4.4+X+Y)=8% Y/(435.6+4.4+X+Y)=0.05% 解得 X=43.24t/dY= 0.5727t/d 6.成品粕总重 500+4.4+43.24+0.5727 =548.21 t/d 第 5 页 共 46 页

二.油系统: 1.已知胚中含油种:390t/d 粕中带油:4.4t/d 2.进入混合油中的油重:390-4.4 =385.6t/d 3.浸出混合油出油率:[(进入混合油罐的油重-沉渣中油损)/390]×100% =[(385.6-70×1%)/390]×100%=98.69% 三.溶剂系统 设混合油中含油浓度25%,湿粕含溶16% 1.混合油中含溶剂量为:M1,则 385.6/(385.6+ M1 +70)=25% M1 =1086.8t/d 2.湿粕中含溶剂重M2:则 M2 /(435.6+4.4+110+ M2) =16% M2 =104.76t/d 3.日周转溶剂量 M = M1 +M2 =1086.8+104.76=1191.56t/d 4.日常生产计算溶剂比I: i=周转量/处理胚量=1191.56/1000=1.2 5.浸出级数计算:已知棉籽仁含油39%,含水11%,粕残油1.0% 湿粕含溶16%,成品粕含水8% ,混合油浓度 25% 0o =39/(100-39-11)=0.78 Om =1/(100-1-8)=0.01 On = Oo - Om = 0.78-0.01=0.77 Mm =16/(100-16-8) + Om=0.22 Mo =0.77/0.25 = 3.08 (3.08/0.22)n=(0.78/0.01)×(1-0.77/3.08) n=1.55 n取2 四.混合油蒸发汽提系统 1. 第一长管蒸发器: 进料:混合油重量 385.6 t/d 溶剂量 1086.8t/d 去渣量 70t/d 混合油浓度 25% 合计总量 1472.4t/d 出料:混合油重量 385.6 t/d 溶剂量 128.5 t/d 蒸发溶剂量 958.3 t/d 混合油浓度 75% 2. 第二长管蒸发器: