化工原理设计

1、山东理工大学食品工程原理课程设计年产一万吨浓缩枣汁生产线中蒸发装置的设计学院：农业工程与食品科学学院姓名：令旭学号级:食品1502指导教师：李凡玥课程设计时间：第一章 前言1.1选题的意义枣果实营养十分丰富，是我国历来称颂的大众滋补食品，并且素有“木本粮食”之称。枣果鲜食风味极佳，含糖量在1944%之间。干制的红枣含糖量高达5087%，每100克果肉发热量为309千卡，与大米，精白面粉相近，故有“木本粮食”之称。果实还含有蛋白质、脂肪及多种矿物质元素，如：钙、磷、铁等，这些都是人体不可缺少的营养物质。接近成熟的鲜枣维生素C（抗坏血酸）的含量极为丰富，一般每100g中含

2、436.4808.8mg，相当于苹果的100倍，柑桔的1520倍，比号称维生素C王的中华猕猴桃含量高34倍。它含有18种氨基酸，其中有8种是人体不能合成的重要种类。我国民间流传的“天天吃仨枣，一辈子不见老”和“五谷加小枣，胜似灵芝草”的谚语充分说明了红枣的营养价值。红枣营养十分丰富，鲜枣含糖2036，干枣含糖5580，它含热量大，可以代粮，历史上常作救灾之用。维生素C含量在水果中名列前茅，每百克含量达0l06克，比苹果、桃子等高100倍左右，维生素P的含量也是百果之冠，人们赞大枣是天然的维生素丸。每百克鲜枣中含蛋白质12克，也几乎是鲜果类之冠。干红枣产热量极高，每百克红枣可产热量约120013

3、00千焦，接近于葡萄干，而且蛋白质、钙、磷、核黄素、尼克酸的含量又高于葡萄干。所以，人们历来就把红枣视为极佳的滋补品。大枣可鲜食，亦可加工成干品，并可制成蜜枣、熏枣、醉枣、枣酒、枣泥、枣脯、罐头、原汁饮料等，还可以用来加工制成糕点。常吃红枣能够防衰老、延年益寿1.2立题的意义1.3厂址的选择枣汁工厂的选择一般倾向于靠近原料产地附近，厂址选在大中城市郊区，供电距离和容量上应得到供电部门的保障。所选厂址应有较方便的运输条件（铁路，公路及水路），若需要新建公路或铁路时，应选最短距离为好，这样可减少投资不仅要有充足的水源而且水质亦应较好。在城市一般采用自来水均能符合饮用水标准。若采用江、河、湖水则需加

4、以处理。若要采用地下水则需向当地了解是否允许开凿深井。同时还得注意水质是否符合饮用水要求。水源水质是食品工厂选择厂址的重要条件。第二章 设计方案简介2.1 选题本设计选择年产一万吨浓缩枣汁生产线中蒸发装置的设计，每天24h连续生产，每小时生产1.39吨，日产33.33吨枣汁的工艺设计。2.2 设计拟定的工作内容本设计拟定的工作内容包括初步生产工艺流程的设计，具体流程操作要求，物料衡算，设备选型，相关设计计算包括管路计算及泵的计算以及设备平面布置图等。（1） 浓缩枣汁的工艺流程及操作要求：查找一般浓缩枣汁生产流程，根据现在技术发展现状，设计一条先进生产流程。（2） 浓缩枣汁物料衡算：以栆及成品的

5、指标为依据进行物料衡算，衡算的数据作为设备选型及能源配备的基础数据依据。（3） 主要设备选型：根据每个流程具体要求，选择其工艺，要求选择合适处理量的设备，其主要包括选果机，榨汁机，均质机，脱气机，浓缩设备，杀菌设备等的选型。（4） 相关计算：在物料处理过程中，根据其生产量，设定适合流量及处理量，计算选择适合管道，设计其管路以及根据能量衡算计算选择合适的泵。（5） 设备平面布置图：根据工艺流程及选择的相应设备等，计算生产线长度，选择合适比例，符合工厂建设要求，在图纸上画出其设备平面布置图。第三章 工艺设计3.1 浓缩枣汁生产工艺   1. 原辅料

6、验收 原料进厂后按制汁质量要求进行原料验收。去除病果，未成熟果，枯果，过熟果和机械损伤果等不合格果实。   2清洗   使红枣得到充分的浸泡、清洗，同时比重大的一些物质（泥沙、石块、金属等）沉入沉降坑中，经过隔栅，将水和红枣分离，去除残留的农药和部分微生物，灰尘碎叶等，清洗环节必须符合食品卫生要求，  3.拣选   在拣选台上随着红枣的滚动将霉烂果变质果、杂质拣选挑出，此工序保证拣选之后烂果率控制在2%以下。 将拣选台捡出的烂红枣等杂质用螺旋提升机输送出车间，作为非食品用。&

7、#160;  4.消毒   在消毒池中，使用消毒剂（一般是二氧化氯）主要杀死红枣表面的耐酸耐热菌和一些微生物。    5.破碎   将清洗干净的红枣用布赫破碎机破碎为4-6mm（依红枣成熟度调整破碎粒度，前期果硬度大，破碎粒度小，储存果糖化，破碎粒度大）的果浆，要求分前、中、后三期更换破碎机筛网，分别用小、中、大筛网。根据红枣的成熟度决定是否添加果浆酶及其加量或临时工艺通知单。果浆用泵通过不锈钢管道输送进入果浆加热器。   6.果浆加热 

8、;  果浆经过果浆加热器，使果浆的温度升温到20-35度，以利于果浆酶分解和压榨，提高出汁率。果浆加热器的使用根据果浆的温度而定。     7.压榨   使用榨机对破碎后的果浆进行压榨，8.：一级过滤   将压榨出的果汁通过旋转过滤筛除去较大颗粒的非水溶性果肉、果渣，透过的果汁进入第一次巴氏灭菌工序，每天清洗时肉眼目视检查一次一级过滤筛网的完整性，并做记录。9. 前巴氏杀菌   果汁在98±2（或根据临时工艺通知单执行）的巴氏

9、灭菌装置中维持30秒杀灭细菌（但不能杀死芽孢）、使红枣中固有的酶失活，使红枣中含有的淀粉糊化，前巴氏杀菌后的果汁经管道进入冷却板片迅速降温至50-53后由管道送至酶解澄清罐。   10.：酶解澄清   果汁在果胶酶和淀粉酶的作用下，使果汁中的果胶和淀粉分解成可溶性的小分子物质（防止果汁出现沉淀和浑浊）.酶的浓度、酶化温度和时间因红枣品质不同而不同，一般情况下，酶化温度和时间分别为50-53和90分钟。11.二级过滤   二级过滤装置是安装在酶解罐至超滤循环罐之间管道上，孔径为1.5mm左右的过滤器，除去可

10、能的果肉大颗粒或其他杂质，每天清洗超滤时肉眼目视检查、清洗一次该过滤器的完整性，并做记录。 12.提糖   当超滤循环液中固形物含量达到30%后，应向超滤循环液中加入软水，将循环液中的糖份浸提至<5BX以下。浸提出果汁用泵经管道输送至树脂吸附工序，截留的固形物直接排放。 13.固形物排放   超滤提糖结束后，按下自动排渣键，截留的固形物从循环系统中排放。 14.吸附   通过树脂吸附除去果汁中的单宁、酚类物质后，将果汁用泵输送至四级过滤工序。  15

11、.降温冷藏   当浓缩汁需要储藏时，将以上降温至25左右的果汁通过热交换器再次降温至5-10左右后，用泵经管道输送至贮存罐中。将进入贮存罐中的产品，在5以下的冷库中冷藏。需要灌装时将果汁用泵经管道输送至批次罐。   16.：贮存   包装好的产品贮存在5干净卫生的库房，并在产品堆放点有明确的标识牌  17.出厂前检查   产品出厂前，目视检查包装物是否干净卫生、铁桶桶体、桶盖应平整、无掉漆、无破损、无锈迹、无碰痕、无污物；包装有无破损、果汁渗漏，桶圈、铅封

12、齐全，标签字迹清晰、位置端正等不合格情况。第四章 设计计算第五章 设计评述本次浓缩枣汁工艺流程的设计有如下优点：1. 采用了较为先进的设备，提高产量，节省人力资源。2. 产汁率较高，产品天然绿色健康，质量安全有保障。3. 选取优良红枣为原料，是产品质量得到保证。第六章 参考文献1夏清、陈常贵.化工原理（上册）.天津大学出版社，20052陈英南.常用化工单元设备的设计.华东理工大学出版社20053肖旭霜.食品机械与设备.北京科学出版社，20064高福成.食品工程原理.中国轻工业出版社，19985杨同舟.食品工程原理.中国轻工业出版社20066李琳.番茄红素的研究进展.食品科学.20007匡国柱等.化工单元过程及设备课程研究.化学工业出版社，20028贾绍义、柴成静.化工原理课程设计.天津大学出版社9李功祥、陈兰英.常用化工单元设备设计.华南理工出版社，2