精品】年产1500吨红薯淀粉的工艺设计毕业论文设计40论文41

1、（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）年产1500吨红薯淀粉的工艺设计摘要红薯淀粉可广泛用于化工、医药、食品、纺织、塑料、染料等行业，市场需求量 大，红薯制品深加工有较大市场潜力，发展前景极为广阔。本文对红薯淀粉的生产工 艺流程，工艺技术参数，操作要点，工艺设备选型及产品质量标准都做了具体说明。该工艺是以红薯为主要原料，红薯淀粉是利用物理破碎法生产，以红薯干为原料，经原料选择，清理浸泡，破碎，粗筛，流槽分离，碱处理，清洗，酸处理，清洗， 离心分离,干燥等过程制备的优质红薯淀粉。关键词：红薯；淀粉；红薯淀粉生产；工艺设计IAbstractThe sweet potato starch

2、 may widely use in professions and so on chemical industry, medic ine, food, spinning and weav ing, plastic, dye, the market dema nd is big, the sweet potato product inten sive process ing tech ni cal process, the process ing tech no logy parameter, operated the main point, the process unit shaping

3、and the product quality standard concrete showing.This craft is take the sweet potato as the primary data, the sweet potato starch uses the physical crack ing process product ion, does take the sweet potato as raw material, after raw material choice, clea ning up immersio n, stave, coarse scree n, l

4、a un der separati on, alkali treatment, clean, acid treatment, clean, centrifugal separation, dry and so on process preparatio n ; Tech no logical desig nii_摘 要IAbstractII1 绪论11.1 概述 11.1.1 红薯及其淀粉的性质和生理功能 11.2工艺设计的意义22生产方案和工艺流程的确定 32.1 生产方案32.1.1 产品方案32.1.2质量标准32.2 工艺流程52.3生产流程简述53.1物料衡算73.2班产量确定 73

5、.3每班原料及辅料用量推算 错误！未定义书签。3.4每班耗用包装84能量衡算84.1 耗水量计算84.2 耗电量估算 .错误！未定义书签。5设备的选择错误！未定义书签。5.1 设备选型原则错误！未定义书签。5.2 设备选型计算错误！未定义书签。5.3所选设备一览表116.2原料预处理车间126.3 粉碎车间 错误！未定义书签。6.4 分离干燥间 错误！未定义书签。6.5 成品车间错误！未定义书签。7红薯淀粉车间管路设计与计算 错误！未定义书签。8环境保护及安全卫生错误！未定义书签。8.1主要设计依据 错误！未定义书签。8.2 环境现状错误！未定义书签。8.3主要污染源与污染物错误！未定义书签。

6、8.4 对策和措施 错误！未定义书签。8.4.1 废水处理 错误！未定义书签。8.4.2废渣 错误！未定义书签。8.4.3烟尘治理错误！未定义书签。8.4.4噪声控制错误！未定义书签。8.4.5绿化 错误！未定义书签。8.5环境管理错误！未定义书签。9项目经济分析9.1 项目总概要9.1.1项目情况误！未定义书签。9.1.2项目资源评价 9.2项目投资机会及前景分析9.3经济分析及收益分析 结 论参考文献致 谢附录错误!错误!.错误! 错误! 错误!错误! 错误!未定义书签。未定义书签。错未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。附 录1314141绪论1.1概述1.

7、1.1红薯及其淀粉的性质和生理功能我国是个红薯产量的大国，在我国主要的粮食作物中，仅次于水稻、小麦和玉米， 居第四位。我国红薯常年种植面积约1亿亩，总产量在1亿吨以上，无论种植面积还 是年产量，均居世界首位。红薯和其他农作物相比有以下独特的优点（ 1）淀粉产量 高。在同等条件下每亩淀粉产量比水稻高 30.1%,比玉米高30.6%,比小麦高48.9%（2）成本低。每生产1000斤红薯淀粉，所需要的投资比水稻少25%,比玉米少20%。（3）适应性广，各类土壤都可栽种。（4）保收率高，有种就有收。世界卫生组织经过3年的研究和评选，评出最健康食品包括最佳蔬菜、 最佳水果等6类。红薯被列为 13种最佳蔬

8、菜的冠军。红薯富含淀粉和可溶性糖，还含有蛋白质、脂肪酸、多种维 生素、氨基酸及钙、磷、铁等无机盐类。据报道，红薯中VB1和VB2为米面的2倍VE为小麦的9.5倍，纤维素为米面的10倍；VA和VC的含量均比米面高，而大米 为零。红薯是“生理碱性”食物，所含的钙、磷、铁等矿物质可以中和体内因常吃肉、 蛋、鱼、米、面等酸性食品而产生的过多的酸，以保持人体内的酸碱平衡。红薯纤维 素的含量多达7.8%，它进入人体后可刺激肠壁，加快消化道蠕动并吸收水分，增大 粪便体积，有助于排便，这样就可减少因便秘而引起的人体自身中毒的机会，延缓人们衰老的过程，有助于预防痔疮和大肠癌的发生。淀粉作为制造食品的主要原料和多

9、种工业产品的基础原料，近年来淀粉在国际、 国内市场的销售，一直保持较大幅度的增长。有了淀粉就有了二次加工和深度加工的 基础原料，就可以大力发展粉丝，果葡糖浆，味精，有机酸，氨基酸，酒精及淀粉衍 生物制品。以淀粉为原料的产品已广泛渗入到工农业各方面，在国民经济中起着越来越重要的作用。同时随着社会的发展，人们越来越注重营养，使得红薯的需求量呈迅 速上升趋势。而我国红薯淀粉资源丰富，合理开发利用这一资源，将会带来巨大的社 会、经济效益。从国际市场上看在所有的商品淀粉中，红薯淀粉因其优良的性能和高营养保健性 而逐渐被食品行业认可和重视，红薯淀粉的产品的品种开发蒸蒸日上，正向多品种、 多元化方向发展。一

10、些技术先进的国家把红薯作为制造淀粉、葡萄糖和酒精的原料， 然后以这三种产品为中间原料的产品及其深度加工的产品已有2000多种。其中主要 有多种淀粉衍生物，多种氨基酸，多糖类，维生素，抗菌素等；以糖质为原料的产品 在千余种以上。1.2工艺设计的意义红薯淀粉可广泛用于化工、医药、食品、纺织、塑料、染料等行业，市场需求量大，红薯制品深加工有较大市场潜力，发展前景极为广阔。专家预测，今后10年全球仅生物塑料用量就将达到3000万吨。而且韩国、日本每年都要向中国求购大量的淀粉， 因而红薯淀粉处在一个较为有利的发展时期。 由于据业内有关行家分析，未来几年红 薯淀粉仍然难以满足需求。目前国内红薯淀粉仍未进入

11、大规模工业化生产，只能靠作坊式简单方法生产，而且红薯淀粉产量只能供应食用，这一切导致产品质量升级换代受到严重阻碍，产品供 需矛盾日益增大。而国内市场对红薯淀粉的需求量在100万吨以上，而产量则远远小于这个数字。随着人们饮食消费观念的改变，红薯淀粉的市场需求会越来越大， 红薯 的种植空间和淀粉的加工看见也会越来越大，其产品也有广阔的市场前景。中国加入WTO后，国外纷纷对我国淀粉出口设置技术壁垒，提高检测标准，增 加检测指标，检验的密度和频次越来越大，所以我们在加大红薯淀粉加工量的同时， 必须增加产品的技术含量，注意引进或研发先进的生产设备和加工技术，同时加大新产品的开发和新设备的研制，增加深加工

12、产品的出口，优化企业产业结构，提升企业 的整体水平，使企业向规模化，高效益方向发展。这也可延长国内的产业链，增加就 业人口，使我们的农产品高效的利用，最大程度的谋求经济效益，促进国民经济的发 展。2生产方案和工艺流程的确定2.1生产方案2.1.1产品方案表2-1项目产品方案及产量表序号产品名称产量备注1红薯淀粉1500t 年采用干薯干为原料2.1.2质量标准我们设计生产的红薯淀粉严格按照国家关于淀粉及其原料的相关标准，标准的主要相关指标如下：（1）生产用原材料的质量标准生产所用红薯按照GB 8886 88标准执行红薯淀粉白度按照GB12097 89执行1.1 质量要求无发霉、发热、霉烂、变味和

13、感染虫害。1.2 卫生要求按照GB2763 81粮食、蔬菜等食品中六六六、滴滴涕残留量标准和 GB2762 81食品中汞允许量标准、GB 276181食品中黄曲霉毒素B1允许量标准有 关规定执行。对薯类原料质量要求，具体如下：名称质量要求新鲜木薯薯块较大，无病虫、冻害、破损，根不带泥土、不烂干片木薯干燥，无发霉、发热、变色、变味和感染虫害，无菌丝缠绕结块成团山药干净，不带泥、毛根、外伤、疤痕马铃薯不带泥土、毛根，无病虫、冻害、破损，表皮光滑、不烂，无干疤，后 期不带芽豆薯干净不带泥土、毛根，外皮光滑、不裂，不软、不烂，无外伤新鲜甘薯干净不带泥土，外皮光滑、不裂、不软、不烂，无外伤干片甘薯干燥，

14、无发霉、发热、变色、变味和感染虫害，无菌丝缠绕结块成团蕉芋光洁完整，无损伤、虫蛀、病斑、冻害、不烂（2）红薯淀粉质量标准匚7表2-2感官指标项目要求色泽白色粉末具有光泽滋味气味具有红薯特有的气味，无异味组织形态干燥、均一的粉末表2-3理化指标序号检验项目单位合格要求1水分% ( mm)w 15.02白度%（457nm蓝色反光率） 65.03细度%( mm) (150pm100 目) 99.04斑点，八 2 个cmw 8.05酸度，mLw 18.06灰分% (mm)w 0.907蛋白质（干基）mgKgw 0.358粘度，恩氏度（25C） 1.159二氧化硫，%( mm)2.2工艺流程红薯淀粉是利

15、用物理破碎法生产 ，以红薯干为原料，经原料选择，清理浸泡， 破碎，粗筛，流槽分离，碱处理，清洗，酸处理，清洗，离心分离，干燥等过程制备的优质红薯淀粉。工艺流程图如下：清水原料(干薯干)-预处理十浸泡耳粉碎二|粗筛二细筛二流槽分离一碱处理二石灰液-清洗卜酸处理+清洗弓离心分离二干燥二成品淀粉 成品入库2.3生产流程简述1)原料选择及预处理：干薯干在加工和运输过程中混入了各种杂质，所以必须进行清理。清理的方法有干法和湿法两种， 干法是采用筛选设备和风选设备。 湿法处理是用 洗涤机或洗涤桶。在进行粉碎以前，最好经过磁选设备，清除金属杂质，保证安全生 产。2)浸泡：为了提高淀粉出率可以采用碱水浸泡。碱

16、水浸泡的作用是：(1) 甘薯片的纤维膨胀增大，使甘薯片在破碎时纤维和淀粉容易分离，而淀粉颗粒破 碎较少。(2) 使色素和胶体物质容易渗出。过筛时，减少渣子粘附筛孔。(3) 保持碱性，抑制微生物活动。(4) 淀粉乳在流槽分离时，沉积淀粉的性能良好，粉质硬。浸泡一般采用饱和石灰乳或1%稀碱液加入渍泡水，使pH值为1011;浸泡时间约 12小时；温度控制在3540C。渍泡后，甘薯片含水量为 60%(3) 粉碎：粉碎是红薯淀粉生产的主要工序之一，它直接影响淀粉的质量和回收率，浸泡后的甘薯片随水进入锤片式粉碎机进行破碎，达到一定的细度，穿过筛孔排出机外。若粉碎机转速超过3，200转分时，锤片易损，动平衡

17、性能差，运转不稳定；薯 干在粉碎过程中瞬时温度升高，部分淀粉易受热糊化，以致在过筛时，影响淀粉和薯 渣的分离；在流槽分离时又不易沉淀，导致次数增加，影响好粉出率。为了防止一次 粉碎处理易使淀粉糊化，可以采用两道粉碎，分道过筛的工艺流程。薯干经第一道粉碎后，进行过筛，分离出淀粉；然后把薯渣进经第二次粉碎处理， 破碎的细度比第一次细些，再进行过筛。在粉碎过程中，为了降低瞬时温升，根据各 第二次粉碎粒度不同，调整粉浆浓度，头道为33.5波美度，二道为22.5波美度。 同时采用匀料器控制甘薯干的进量， 均衡粉浆，避免粉碎机的过载现象，也利于流槽 分离。为了提高渣子的粉碎效率，一般采用磨碎处理，对降低料

18、液温升，减少渣子含 粉量，提高淀粉出率和节省维修费用具有一定的效果。(4) 筛分：甘薯干经过粉碎后得到的甘薯糊又称料液，必须进行过筛，分离出渣子，即纤维。通常采用平摇筛，料液进入筛面，要求均匀过筛，不断淋水，淀粉随水穿过 筛孔进入存浆池，而渣子留存在筛面上从筛尾排出。筛孔大小应根据料液内物料的粒 度决定。对于采用两道粉碎工艺的过筛设备的筛孔配备是：一二道筛均采用80目尼龙布，二道筛得粉浆合并后用120目尼龙布精筛。其目的是进一步分离细小渣子，提 高纤维分离效率。由于二次粉碎的粒度和过筛要求不同， 二道筛理面积要注意适当地 配备，合理分担。在过筛过程中，由于料液中含有果胶等粘稠物质滞留在筛面上，

19、影 响筛子的分离效果。因此，筛布应经常洗刷，保证筛孔畅通。(5) 流槽分离：经筛分所得的淀粉乳还需要进一步将其中的蛋白质，可溶性糖，色素 等物质除去，常用的设备是沉淀流槽。淀粉乳由高一端流向低一端时，由于淀粉与蛋 白质相对密度不同，相对密度大的淀粉沉于槽底，蛋白质等胶体物质随汁水流出至粉 槽。沉淀的淀粉用水冲洗入漂洗池。(6) 碱、酸处理和清洗：为了进一步提高淀粉纯度，在清洗淀粉过程中，还要经过碱、酸处理。淀粉碱、酸处理和清洗都是在带有搅拌装置的水泥池内进行。水泥池的大小根据生产能力确定，搅拌器转速为 60转分左右。电流槽来的淀粉乳，先经碱处理，目的是清除淀粉中碱溶蛋白质和果胶等杂质。碱处理的

20、方法是将1波美度的稀碱液，缓慢地加入淀粉乳内，控制 pH值为12，同时 启动搅拌器，充分混合均匀，经半小时后，停止搅拌，待淀粉完全沉淀后，排出上层 废液，并注入清水清洗二次，使它接近中性即可。在碱处理过程中，还可加入浓度为 35波美度的次氯酸钠溶液，用量不超过干基 淀粉重量的0.4%。因为次氯酸钠是一种强氧化剂，具有较强的漂白和杀菌作用，以致能达到增白和防腐的目的。经过碱、次氯酸钠处理和清洗后的淀粉再经酸处理。其目的是溶解酸溶蛋白，中和碱处理时残留的碱性，还可抑制微生物的活动和繁殖。酸处理可用工业盐酸，操作时也必须缓缓地加入，充分搅拌，控制淀粉乳的pH值为3左右。防止局部过酸，造成淀粉损失。加

21、酸后的淀粉乳用碱处理的同样操作方 法使淀粉沉淀，除去上层废液，加水清洗，最后使淀粉呈微酸性，即pH6左右。以利于淀粉的贮存和运输。(7) 离心分离：清洗后得到的淀粉含水分很高，必须先经离心分离机脱水处理，使淀 粉水分含量下降到45%以下。有些工厂直接作为湿淀粉出厂或使用。为了有利于贮藏和运输，脱水后的湿淀粉最好进行干燥，达到需要的淀粉含水量。通 常甘薯淀粉的水分为1213%(8) 淀粉干燥：湿淀粉经烘房，或带式干燥机干燥至含水量为12% 13%。过程中可采用气流干燥。因为它具有干燥速度快、效率高、设备生产能力大和设备造价较低等 优点。(9) 成品包装及入库：将成品包装好放入库房，注意库房的干燥

22、防潮。3工艺计算书3.1物料衡算工艺技术参数及基础数据(1)生产规模：1500t年红薯淀粉生产方法：物理粉碎法生产天数：300d3.2班产量确定本设计为年产确定该红薯淀粉工厂每月生产 25天，全年以300天计。全厂职工实行“两班” 工作体制，即全年生产。二月份为检修月。Q1500吨红薯淀粉的工厂设计。班产量q班=K其中Ktt1(3t旺2t中t淡)Q 年产量设备不均匀系数K=0.7 0.8旺一一旺季天数中中季天数t淡淡季天数1500贝U q 班=3.33t 3600kg班0.75 汉 2 汉 300按每班工作8小时计算 生产能力：3600- 8=400kg= 233.51mol转化为需要生石灰（

23、cao）的质量为=13076.75g0.013吨3.4每班耗用包装每班耗用包装容器量（只班）=单位产品耗用占包装容器量（只t）x班产量（t班）x（1+0.1%损耗）本产品设计：25kg大袋每班耗用大包装（只班）=3600- 25=144只班包装材料用40cm 14cm宽的卷筒纸4能量衡算4.1耗水量计算该厂用水全部由市自来水公司提供，开发区设有专用供水系统。市政水源丰富，供水能力大，水质符合生活饮用水标准，可以作为本项目水源。在红薯的淀粉的生产过程中，用水量可分为原料用水及洗涤用水，根据实际生产情况，所需用水量如下：1红薯干的清洗用水采用人工清洗去除原料表面的泥沙、杂质、脏物，清洗用水与原料的

24、比例2: 1,则每班的清洗用水量：2X 5.143=10.286t班2薯干的浸泡用水薯干在浸泡池中进行消毒浸泡，且薯干吸水则浸泡用水与原料的比例4: 1,则每班浸泡用水量4X 5.143=20.572t班3薯干的冲清用水消毒的薯干捞起用无菌清水冲洗，冲洗用水与原料的比例为2: 1,酸碱处理共需要两次清洗，则每班冲清水量：2X 5.143 X 2=20.572t班4流槽分离冲洗用水在流槽分离（旋流站）时，当相对密度小的蛋白质等胶体物质随汁水流出后，用 水冲洗淀粉乳进入漂洗池的用水量为：5.143 X 2=10.286 t班5清洗车间地面用水量每班需要清洗车间地面用水量约为 4t班5洗涤设备及各种

25、冷却用水量每班洗涤设备及各种冷却用水量约为 4t班表4-1 班产3600红薯淀粉总用水量各阶段用水目的用水量（t）每小时用水量（th）清洗用水10.2860.9浸泡用水20.5721.35冲清用水20.5720.9清洗车间地面用水40.5洗涤设备及各种冷却用水40.5由上述可知每班总用水量10.285+20.572+20.572+4+4=59.43t 班每小时用水量59.43 - 8=7.42t 小时厂区内有蓄水池一座，蓄水能力 600m3。自来水经蓄水池、水处理，通过给 水管网送至各用水部门。生产中需要的净化水由车间配备水处理设备制取。厂区外需敷设供水管线至厂内，进水口设在加压泵房。根据GB

26、J16-87建筑设计防火规范（2001版）规定，本项目生产车间生产类别丁类，建筑物耐 火等级二级。厂内的蓄水池兼做消防水池，可保证消防用水。消防用水量为 108m3） :2960外形尺寸（L X WX H）（mm）: 7500X 2300X 45005细筛机的确定红薯渣是细长的纤维，体积大于淀粉颗粒，勃涨系数也大于淀粉颗粒，比重又轻 于淀粉颗粒，将碎解的原浆，以水为介质，搅拌均匀，再以浆泵均匀地喂入筛分设 备，在机械的振荡、滚翻、离心、水力冲洗的作用下，对原浆进行反复洗涤，并分别 通过80325目的筛网，使渣与淀粉乳分离。每班细筛的时间定为5小时，则每小时需要处理的量=5143kg* 5h=1

27、028.6kg 物料流量，ts:?c 水与物料的混合密度，kgnlm水与物料之比，一般取3-5每班需处理好的物料 5143kg=5.143t每班工作8小时，则物料流量 q5.143 -38=0.642875tsc =1000kgm m=4A 0=5143X（ 4+1） 3600X 0.7=10.20 10cni2A=A 00.75=100.75 13cm9离心机的确定每班生产淀粉3600kg，淀粉乳含水量不确定，离心机工作时间为4h,则离心机处理能力至少为 3600kg- 4h=900kgh为此我们选用杭州西子化工机械厂生产的WG-800卧式刮刀离心机该机主要技术参数如下：规格型号GK-800

28、D转鼓直径（mrj）800转鼓长度（mm）400转速（rmin）1420分离因素900装料容积（L）95 （76D型机）装料限度（kg）120型号Y200L-4主电机：功率（KW30转速（rmin）1470型号Y90S-4油泵电机：功率（KW1.1转速（rmin）1400型号CB-B20油泵：最大输油量（Lmin）20最大工作压力（MPa1.5离心机外型尺寸（长宽咼）(mr)221615681740电气控制箱外形尺寸（高宽厚）（mm1250550340离心机重量（kg）355310带式干燥机的确定带式干燥机通过物料由加料器均匀地铺在网带上，网采用12-60目不锈钢丝网,由传动装置拖动在干燥机内

29、移动。干燥段由若干单元组成，每一单元热风独立循环，部分尾气由专门排湿风机排出，废气由调节阀控制，热气由下往上或由上往下穿过铺 满物料的网带完成热量与质量传递的进程，带走物料水份。网带缓慢移动，运行速度可根据物料温度自由调节，干燥后的成品连续落入收料器中。带式干燥机干燥时间定为4个小时，则每小时要处理的量=5143kg十4h=1286kg电源：220v50hz功率：350w12蒸汽发生装置的确定在本设计中要求浸泡的温度在3540C,且在带式干燥机中蒸汽耗量在120-130Kgh，每班共需要蒸汽量为125 Kghx 8h = 1t从经济和实用的出发我们选用沈阳福莱特冷暖设备有限公司生产的DZL型系

30、列锅炉锅炉为组装形式。该蒸汽发生装置结构紧凑、占地面积小，安装周期短，安装费用少，基建投 资省；管板处烟温低，烟管单回程管板受热均匀，管板低应力使锅炉运行安全可 靠使用寿命长；受热面布置充分、合理，锅炉升温、升压快，出力足，热效率高； 炉排分风仓进风，各风仓风量独立可调，炉排无级调速，适应煤种广，燃烧充分; 电控柜具有超压、高低水位报警及联锁保护装置，安全可靠，操作简便。技术参数如下：型号：DZL1额定蒸发：1th额定工作压力：0.4Mpa额定蒸汽温度：170184受热面积：锅炉本体35m本体水容积：3.6m3锅炉效率：76%适用燃料U类烟煤燃料耗量167.9kgh5.3所选设备一览表序号设备名称型号生产能力尺寸数量（台）耗电量（kW1斜式洗薯机RJX-1800型2200kgmi n132浸泡池自制长8宽4咼2m103粉碎机6SF-400C0.75-1th25.54微粉碎机WFJ-