100td大豆热榨车间工艺设计

1、目录（一）前言 1（二）工艺流程设计方案的确定 2（三）物料衡算 5（四）热量衡算 8（五） 设备选型 10（六） 设计小结 13（七）参考文献 14（八）附录 14、八前言大豆是一种重要的粮油兼用农产品、既能食用，又可用于榨油。作为食品，大豆是一种优质高含量的植物蛋白资源，它的脂肪、蛋白质、碳水化合物，粗纤 维的组成比例非常接近于肉类食品。大豆的蛋白质含量为35 45，比禾谷类作高 67倍。氨基酸组成平衡而又合理， 尤其富含 8 种人体所必要的氨基酸。 大豆制品如豆腐、 千张、 豆瓣酱、 豆腐乳、酱油、豆豉等，食味鲜美，营养丰富，是东亚国家的传统副食品。联合国粮农组织极力 主要发展大豆食品，

2、以解决目前发展中国家蛋白质资源不足的现状。近年来，美、日等国家竞相 利用脱脂大豆制作食用脱脂豆粉，提取浓缩蛋白和分离蛋白，用以制造人造肉、点心、饼干等高 蛋白食品，以预防由于食肉过多而引起的心脏病或肥胖症。作为油料作物，大豆是世界上最主要的植物油和蛋白饼粕的提供者。每 1 吨大豆可以制出大 约 0.2 吨的豆油和 0.8 吨的豆粕。用大豆制取的豆油，油质好，营养价值高，是一种主要食用植 物油。作为大豆榨油的副产品，豆粕主要用于补充喂养家禽、猪、牛等的蛋白质，少部分用于酿 造及医药工业。大豆为豆科一年生草本植物，原产于我国，如今世界各地均有种植，其产量约占世界油料总 产量的 50。 2004年美

3、国大豆种植面积 2981万公顷，比 2003年的 2927 万公顷略有回升。 2003 年美国大豆总产 6579.5 万吨，居世界第一； 巴西大豆种植面积 1843.87 万公顷，总产 5154 万吨， 居世界第二； 阿根廷大豆种植面积 1240.0 万公顷，总产达 3550 万吨，居第三；中国大豆总产 1650 万吨，居第四。我国的大豆种植遍布全国，以东北各省及黄淮平原各省较为集中。东北三省的大豆种植面积 约占全国大豆总面积的 40，黄淮流域约占 38，长江流域及南方地区占 17，其余占 5。 近年来，中国大豆播种面积和单产都有所提高，但与美国大豆产业相比，我国在生规模、单产水 平、社会化服

4、务水平、产业化水平等方面都处于劣势。13、设计依据1.1 工艺流程方案的确定1.1.1 设计要求设计题目： 100t/d 大豆热榨车间工艺设计大豆原料： 含油率： 18%含杂率：清理前 6%；清理后 0.5%清理损耗： 0.5%水分： 10%-12%含皮率： 8%工艺指标： 仁中含油率 2.7%清理后油料中含杂量 0.5%；杂中含油料 0.5%脱皮后皮中含油率 0.6%皮中含仁率 0.6/2.7=2.9%脱皮水分： 9%软化水分：10-12% 11-14%设计方案： 本设计采用传统的大豆热榨技术，利用预榨浸出取油工艺。 工艺流程：大豆T清选T干燥T破碎T脱皮T软化T轧胚T蒸炒T压榨T过滤T原油

5、杂质水皮水饼渣1.2 工艺流程说明1.2.1 清理除杂目的： 油料中往往混有各种各样的杂质。 如在收获、 晾晒、 运输和贮藏中， 难免会混进石块、 泥土、茎叶和其他杂物， 以及其他作物的种子、 异种油料籽粒或瘪籽、 碎籽等。 清理的目的在于： 去除不含油的杂质，减少油脂被杂质吸附而损失，从而提高出油率；清除带有颜色或者异味的杂 质，以提高油脂质量，及饼粕的综合利用价值；去除各种体积大、质地硬、数量多的杂质，以利 用提高设备的处理能力，减轻设备的磨损，提高工作效率。油料清理的方法常有：筛选、磁选、 比重去石、风选、水选、组合式清理等。大豆油料中通常含有石子比较多， 根据其自身特点除 振动筛 外还

6、选用 比重去石法和磁选法 进行清理。比重去石法是利用油料籽粒与石子类杂质的比重差异，使其在去石机内的鱼鳞板上受气流和振动的作用。产生不同的运动轨迹，从而使二者分离，并使油料籽粒被分级。磁选设备是专门用来清除油料中滋性金属杂质的清选设备。油料在收获、清选及输送过程中 难免混入一些铁钉、螺帽、螺栓等磁性金属杂质。虽然这些杂质在油料中含量很少，可是它们的 危害很大，容易造成机械设备的损坏，严重的会导致设备事故和安全事故，对此必须引起重视。1.2.2调质干燥在进行破碎前需将物料的水分进行合理的降低有利于破碎，由热风加热干燥使水分降至9%加热时间20-30min，温度在60-65 C。123破碎脱皮破碎

7、的目的：首先是使油料具有一定的粒度以符合轧坯条件；其次是油料破碎后表面积增大，利于软化时温度和水分的传递，软化效果好。另外，对于颗粒较大的压榨饼块，也必须将其破碎 成为较小的饼块，才更利于浸出取油。大豆脱皮是生产低温食用豆粕和高蛋白饲料豆粕制油工艺中所必须的，其目的是提高豆粕 中的蛋白质含量和减少豆粕的纤维素含量。在常规的生产高温饲用豆粕的大豆预处理工艺中，有 时也设置大豆脱皮工序，其目的是增加浸出设备的处理量，降低豆粕的残油量，减少生产过程中 的能量消耗和提高浸出毛油的质量。为了充分利用制油后的大豆粕做食品蛋白用，就需要将富含 纤维素的皮层脱去。提高出油率，提高油脂和饼粕的质量，充分发挥制油

8、设备的生产能力并有利 于皮壳的综合利用。破碎后的油料粒度均匀，不出油，不成团，少成粉，粒度符合表所示的要求。为了达到破 碎的要求，必须控制破碎时油料的水分含量。水分含量过高，油料不易破碎，且容易被压扁、出 油、成团，还会造成破碎设备不易吃料等；水分含量过低，将增大粉末度，粉末过多也容易成团。此外，油料的温度也会对破碎效果产生影响。1.2.4软化软化的目的：即通过对温度和水分的调节，使油料具有适宜的弹塑性，减少轧坯时的粉末度 和粘辊现象，以保证坯片的质量。软化还可以减少轧坯时由于轧辊磨损造成的机器的振动，以利 于轧坯操作的正常进行。要求：应根据油料的种类和所含水分的不同制定软化温度，确定软化是进

9、行加热去水操作还 是加热湿润操作。当油料含水量高时，软化温度要低一些；反之，软化温度可高一些。同时还应 根据轧坯效果调整软化条件。要求软化后的料粒有适宜的弹塑性及均匀透彻等。大豆软化操作的条件软化参数软化前水分（%软化后水分（%软化后温度（C）软化时间（min）大豆10-1211-147020-30大豆软化后，豆瓣不应有白心，口咬不粘牙，手捏有软熟的感觉。1.2.5 轧坯 轧坯的目的：为了尽量破坏大豆细胞的细胞壁，使油脂能容易地从油籽细胞内制取出来，增 大料胚的表面积，缩短油从料胚中被取出的路径，通常采用轧胚工艺。要求：料坯薄而均匀，粉末度小，不露油。料坯的厚度为大豆 0.3mm 以下，棉仁0

10、.4mm以下，菜籽0.35mm以下，花生仁0.5mm以下。粉末度要求控制在孔径 20目筛下物 不超过 3%。1.2.6 预压榨 压榨取油的过程，就是借助机械外力的作用，将油脂将渣料中挤压出来的过程，压榨取油效果取决于许多因素，主要包括渣料结构和压榨条件两大方面。此外，榨油设备结构及其选型在某种程度上也将影响出油效果。（ a）榨料结构的影响，在要求残油率较低的情况下，榨料的合 理低水分和高温是必需的，但榨料温度过高而超过某一限度（如130 C）不允许的；（b）压榨条件的影响，除榨料自身结构条件以外，压榨条件如压力、时间、温度、料层厚度、排油阻力等是 提高出油效果的决定因素；（c）榨油设备的影响，

11、榨油设备的类型和结构在一定程度上影响到 工艺条件的确定，要求压榨设备在结构设计上应该尽可能满足多方面的要求。此外，压榨取油的必要条件：榨料里面的通道中油脂的液压愈大愈好 一般说，压榨时传导于油脂的压力愈大，油脂的液压也就愈大。在料子一定的结构机构性质下，为提高油脂上的压力，就必须提高施于料子的压力（要使克服凝胶骨架阻力的压力所占 的比重降低， 必须改变料子的结构机械性质）。但如前所述，压力过度易使流通道封闭和 收缩，影响出油效率。压榨过程中流油毛细管直径愈大、数量愈多愈好（即多孔性愈大愈好） 榨料的多孔性是直接影响排油速度的重要因素。 要求榨料 （或饼） 的多孔性在压榨过程中， 随着变形仍能保

12、持到终了，以保证油脂流出至最小值。流油毛细管的长度愈短愈好 流油毛细管长度短即榨料层薄）而暴露的表面积大，则排油速度快。压榨时间在一定限度内要尽量长些 压榨过程中应有足够的时间，保证榨料内油脂的充分排出，但是时间太长，则因流油通道 变狭甚至闭塞而凑效甚微。受压油脂的粘度愈低愈好 粘度愈低，油在榨料内运动的阻力愈小，愈有利于出油。因此，生产中是通过备料（蒸炒） 来提高榨料的温度，使油脂粘度降低。1.3 工艺计算物料衡算示意图：N 1N2N3N4N5N6N7大豆 T清选T干燥T 破碎T 脱皮T 软化T 轧胚T 蒸炒 TJJJJJJJE1E2E3E4E5E6E7N8 N9压榨T 过滤 T 原油JJE

13、8E91.3.1 原料性质I、原料大豆 N1=100 吨 /天，设杂质中不含水、油，其组成为：杂质:6% 皮: 8% 仁:90% 油 : 18% 水: 12% 惰性固体 : 65.7%2、杂质去除率为 90%使杂质降到 0.5% 以下3、干燥前水分13%，干燥后水分10%，温度控制在65 C4、 热脱皮时温度为干燥温度，脱皮效率为95%，皮中含仁0.5%5、破碎度为 4-6 瓣6、软化前水分为10%，软化后水分为14%，软化温度控制在 80 C7、轧胚厚度为 0.3mm&蒸炒前水分14%，蒸炒后水分3%,蒸炒温度控制在120C9、压榨豆饼含油(干基) 8%10、毛油残渣 0.3%,渣中残油 2

14、0%II、皮含水 13.5%,含油 0.9%1.3.2 物料衡算1.3.2.1 原料成分 (T/D)含杂量： 100*6%=6含仁量：100*（1-6%）*92%=86.5含皮量：100*（1-6%）*8%=7.5含油量：100*（1-6%）*18%=17含水量：100*（1-6%）*12%=11.3惰性物质： 100*(1-6%-11.3%-17%)=65.7已知大豆皮中含水 13.5%,则 豆皮中水的重量=豆皮重X13.5%=7.5X0.135=1.0125吨/天仁中水的重量 =总水量 -豆皮中水量 =11.3-1.0125=10.2875 吨/天仁中水的含量 %=仁中水的重量 /仁重 =

15、10.2875/86.5=13.2%仁中油的含量 =油总量 /仁总量 =17/86.5=19.65%1.3.2.2 各工序物料计算1、清 选工艺要求 : 要使清理后油料中含杂量小于 0.5%,下脚中含油料量小于 0.5%.已知 杂质含量 6%,去除率 90%则清理除杂质量 E仁NK 6% 0.90=100 0%0.03=2.838 吨/天仁失水=仁重 (13 %-10 % ) =86.5 0.03=2.595 吨/天皮失水=总脱去的水-仁失水=2.838-2.595=0.0243吨/天经干燥后的物料 N3= N2-E2=94.6-2.838=91.762吨/天干燥后仁中含油 %=油总重/干燥后

16、仁总重 X100%=17/91.762100%=18.53%干燥后皮重=7.5-0.0243=7.4757吨/天干燥后皮含水 =(1.0125-0.0243) .4757=13.2%3、破碎破碎时没有物料的损失或增加，故E3=0,N4=N3=91.762吨/天4、脱皮E4为豆皮，N5为仁已知豆皮中含仁 0.5%，仁中含豆皮 5% 依据前后物料平衡，可列出如下方程组：E4X0.5%+N5 X(100-5)%=86.5-2.595=83.905 (1)E4+N5=N4=91.762(2)由方程组可解得：分离出的物料总量(豆皮，小量仁)E4=3.46吨/天，脱皮后的物料N5=88.3吨/天E4 中仁

17、重=E4.5%=3.46 005=0.0173 吨/天E4 中豆皮重=E4-E4 中仁重=3.46-0.0173=3.443 吨/天E4 中水重=0.0173 13.2%+3.443 12.8%=0.443 吨 /天E4中油重=仁重仁中含油量+豆皮重憑皮含油量=0.0173 18.9%+3.443 %9%=0.034吨/天E4中油的重量百分比 =E4中油重/E4=0.034 3t46=0.99%N5 中仁重=N5 X (100%-5%) =88.3 0.95=83.885 吨/天N5中的豆皮重=N5 X 5%=4.415吨/天N5 中的水重=83.885 13.2%+4.415 12.8%=1

18、1.638 吨/天N5 中的油重=83.885 18.9%+4.415 (X9%=15.894 吨/天N5 中水的重量 %=N5 中水重 /N5=11.638 8B.3 100%=13.2%综上豆皮、仁平衡表如下：表1.豆皮、仁平衡表成份输入输出项目重量T/D项目重量T/D原料中皮7.5E4中豆皮3.443豆皮干燥豆皮除水0.0243N5中豆皮4.415干燥后豆皮重合7.4757干燥后豆皮重合7.858计计原料中N1仁86.5E4中仁0.0173仁干燥除仁水2.595N5中仁83.885仁干燥后仁重合计84.286干燥后仁重合计83.90235、软化软化前水分10%，软化后水分为14%软化需要

19、增加的水重 E5=N5 (14%-10%)=88.3X0.04=3.532 吨/天软化后物料重 N6=N5+ E5 =88.3+3.532=91.832 吨 / 天N6 含水=N614%=91.832 0.11=10.102 吨/天经蒸炒后的物料 N8= N7-E7=91.832-10.102=81.73 吨 /天N8中油的重量 %=N7中油重 讪8=15.894 1.73=19.44%8、压榨已知压榨大豆饼(干基)含油 8%可列方程组： E8+N9=N8=81.73E8+N924=2.88 K08 卡 大豆干基带入的热量G 干基=100 X( 1-13%) -2=85 吨8Q 干基=G 干基

20、 Co.t=85 1000 0.462 1000 24=9.428 10 卡888 rQ1=Q1 水 + Q 干基=2.88 10 +9.428 10 =12.3048 10 卡(2) 带出热量G3 干基=85 X (1-10%) =76.5 吨Q3 料=G 干基 Co.t=76.5 1000 0.462 1000 60=2.1206 109 卡Q3 水=G3 水 ct=(12-3.244)1000 1 1000 60=5.253 108卡Q3= Q3 料 +Q3 水=2.1206 109+5.253 108=2.646 109 卡(3) 损失热量干燥剂G水=E2=3.244吨Q4=Q 损失=

21、E2ct仁3.244 1000 1 刈000 (60-24)=1.168 108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)109 10 =2.895 10 卡99Q 输出=Q3+Q4+Q5= (2.646+0.1168+0.1323 ) 10 =2.895 10 卡Q 输入 = Q 输出，由此可知干燥过程的热量是平衡的。2. 软化的热量计算( 1 )带入的热量 水分带入的热量 G 水= N5 中的水重 =9.433 吨Q1 水=G 水 ct=9.433 1000 XI 1000 65=6.13 108卡 大豆干基带入的热量G 干基=76.

22、5-3.363=73.137 吨9Q1 干基=G 干基 Co.t=73.137 1000 0.462 1000 65=2.1963 10 卡99Q1= Q1 水+ Q1 干基=(0.613+2.1963)109=2.8095 109卡( 2)物料带出热量 水分带出热量G3 水=13.328 吨Q3 水= G3 水 C.t=13.328 1000 1 1000 80=1.066 109卡 大豆干基带出的热量G3 料=76.5 吨9Q3 料=G 料 Co.t2=76.5 1000 0.462 1000 80=2.827 10 卡99Q3= Q3 水+ Q3 料=(1.066+2.827)109=3

23、.894 109卡( 3)软化加水带入的热量Q4=3.895 1000 1 1000 80=3.116 108卡( 4)设备散热引起的热量损失Q5= ( Q3 水 + Q3 料)5%= (10.66+28.27)刈。8 0.05= 1.947 10(120-80)=0.432 10?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)X5%=( 4.403 X09+0.304 X09).05=0.0216 X09 卡(5) 加热剂带入热量Q2= (Q3 料 + Q3 水) +Q4+Q5-Q1=(4.403+0.304+0.432+0.0216-4.0

24、92 ) X10 =1.068 10 卡Q 输入=Q1+ Q2= (4.092+1.068) X10 =5.16 10 卡Q 输出=Q3+Q4+Q5= ( 4.707+0.432+0.0216) X109=5.16 109 卡Q输入=Q输出，由此可知蒸炒过程的热量是平衡的。1.4设备选型1.4.1清理设备1.4.1.1筛选设备选用TQLM100型平面回转筛，其产量为7-9t/h产量取7t/h,则所需台数=100/(8*24)=0.78所以选用1台TQLM100型平面回转筛。处理量动力外形尺寸机重7 9t/h0.75KW2030 X 1550 X 1200mm750kg1.4.1.2磁选设备选用

25、TCXY4型永磁滚筒，其技术规格为：产量：20t/h动力配备：0.55kw选用1台TCXY4型永磁滚筒作为磁选设备。处理量滚筒(长度直径)动力外形尺寸机重20t/h400 X 300mm0.55KW955 X 620 X 662mm220kg1.4.1.3去石设备选用TQSC10型吹式比重去石机，其技术规格为：处理量：6.8t/h动力配备：3kw则所需台数=100/(6.8*24)=0.61选用1台TQSC10型吹式比重去石机作为去石设备。处理量筛面尺寸(长宽)动力外形尺寸机重6.8t/h1200 X 1000mm3KW1550 X 1480 X 1630mm220kg1.4.2干燥设备选用L

26、H.7.5型流化槽干燥机，其技术规格为：处理量：7.5t/h则所需台数=100/(7.5*24)=0.56 取 1选用1台LH.7.5型流化槽干燥机作为干燥设备。处理量热风容器风量热风温度外形尺寸受烘时间7.5t/h3750 m3/h180 C3146 X 545 X 12560mm40s1.4.3破碎设备选用YPSG25 100型双对齿辊破碎机，其技术规格为：处理量：150-200t/d则所需台数=100/150=0.67取1选用1台YPSG25 100型双对齿辊破碎机作为破碎设备。处理量破碎粒度(粒)功率外形尺寸机重150-200t/d1/4-1/822.37KW1800X 900X 16

27、80 mm40kg1.4.4软化设备选用RHG15X3 型软化锅，其技术规格为：处理量：120-160t/d则所需台数=100/150=0.67取一台选用1台RHG10X3 型软化锅作为软化设备处理量动力外形尺寸使用压力120-160t/d30KW2956X 2460X 4140 mm11000MPa1.4.5轧坯设备选用FRFM32in/84in型轧坯机，其技术规格为处理量：500t/d则所需台数=1选用FRFM32in/84in型轧坯机作为轧坯设备处理量坯片厚度功率外形尺寸轧辊压力500t/d0.25 - 0.35mm160KW4690 X 3860 X 2150mm35T1.4.6压榨设

28、备选用ZX28型螺旋榨油机，其技术规格为处理量：50t/d则所需台数=100/50=2选用3台ZX28型螺旋榨油机作为压榨设备处理量干饼残油率动力外形尺寸机重40-60t/d5-7.5%45KW3740X 1920X 3843 mm9160kg147油渣分离设备澄油箱148输送设备1.4.8.1斗式提升机选用TDTG20/11型斗式提升机，其技术规格为处理量：7.6-9.9t/h( 取 8 t/h)则所需台数=100/(24*8)=0.52 取一台输送量畚斗间距畚斗带线速外形尺寸平均机重7.6-9.9t/h300mm1.5m/s704 X 255X 25106mm80kg/m根据需要选用1台T

29、DTG20/11型斗式提升机1.4.8.2水平埋刮板送机选用GSS.12型埋刮板送机，其技术规格为处理量：10t/h则所需台数=100/(24*10)=0.42 取一台输送量输送距离机槽宽机槽高配备功率10t/h50m120mm120mm2.3KW根据需要选用1台GSS.12型埋刮板送机1.4.8.3埋刮板输送机选用GSQ2型埋刮板送机，其技术规格为处理量：15t/h输送量平运距离刮板线速机壳高机壳宽15t/h 5m0.32m/s160mm250mm根据需要选用1台GSS.12型埋刮板送机1.5设备清单设备名称设备型号处理量台数水平刮板输送机GSS.12 型10t/h3斗式提升机TDTG20/11 型7.6-9.9t/h1埋刮板输送机GSQ25型15t/h6平面回转筛TQLM100型7- 9t/h1永磁滚筒TCXY40型20t/h1比重去石机TQSC100型6.8t/h1流化