大豆加工預(yù)處理設(shè)計(jì)

前言我國是一個植物油需要量巨大的國家。我國的植物油料的資源也極為豐富，品種繁多。其產(chǎn)地分布較廣，各油料的品質(zhì)也就各有優(yōu)劣。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對油料的需要日漸增加。其不僅表現(xiàn)在總需求量上，而且還表現(xiàn)為對油脂的品質(zhì)、品種和營養(yǎng)成分的要求日益嚴(yán)格。油脂加工工業(yè)從而得到了巨大的推動力，正借著改革的東風(fēng)向著大型化、綜合化、全能化、科學(xué)化的方向邁進(jìn)。令人欣喜的是油脂工業(yè)的發(fā)展也特別注意了環(huán)保問題。我國油脂企業(yè)相對于國外同行來說基礎(chǔ)比較薄弱，工藝設(shè)備比較落后。但在近幾年來，大型油脂加工生產(chǎn)線如雨后春筍，紛紛建立。國內(nèi)市場已被幾個大公司瓜分。新建廠的主要特點(diǎn)就是設(shè)備先進(jìn)，管理嚴(yán)格，自動化程度高。相對于落后的老式油廠，新建廠的噸加工費(fèi)也已接近國際水平。中國已成功加入了WTO，國內(nèi)企業(yè)不僅應(yīng)該立足國內(nèi)，更要放眼世界。在油脂世界里，中國應(yīng)該擁有自己陽光下的地盤。我們要從工藝、設(shè)備上入手，從最大限度降低成本、開發(fā)研制新產(chǎn)品、提高員工素質(zhì)和企業(yè)的管理水平，從而能在市場上占有更大的空間。本次設(shè)計(jì)為3000T/D大豆浸出加工工廠。在此次設(shè)計(jì)中，由于采用了大豆軟化，二次蒸汽余熱利用技術(shù)，蒸氣閉路循環(huán)技術(shù)等先進(jìn)工藝，提高了大豆蛋白的質(zhì)量和油脂的質(zhì)量并降低了能耗，從而提高了效益。本次設(shè)計(jì)，大量參考了一些大型工廠的資料，所選用的設(shè)備均是較為先進(jìn)的。第一部分工藝設(shè)計(jì)說明預(yù)處理一、 設(shè)計(jì)參數(shù)和指標(biāo)：.預(yù)處理車間：處理量：3000T/D原料品名：大豆含油：20%含雜：1.5%含水：11%清雜指標(biāo)：〈0.15%調(diào)質(zhì)：9.5%軋胚：0.3mm.浸出車間處理量：2905.459T/D含油率：20.65%（濕基）、22.82%（干基）含水率：9.5%油指標(biāo)：混合油濃度22%成品油：成品油含溶W500ppm粕指標(biāo)：濕粕含溶30%成品粕含水12.5%成品粕殘溶W500ppm混合油指標(biāo)：一蒸八、、二蒸汽提濃度75%95%99.95%溫度（°C）65105103真空度（mmHg）600600700二、工藝流程及說明1、預(yù)處理車間1工藝流程：原料一日用倉—計(jì)量—磁選—清雜—調(diào)質(zhì)—破碎—軋胚—浸出2、 工藝說明計(jì)量選用中間產(chǎn)品計(jì)量的電子稱，累計(jì)計(jì)量每日的生產(chǎn)量。磁選磁選是利用磁力清除油料中磁性金屬雜質(zhì)的方法，本次選用永久磁鐵。2?3.清理油料在收獲、晾曬、運(yùn)輸和貯藏等過程中會混進(jìn)一些沙石、泥土、莖葉及鐵器等雜質(zhì)，如果生產(chǎn)前不予清除，對生產(chǎn)過程非常不利，油料中所含雜質(zhì)可分為無機(jī)雜質(zhì)、有機(jī)雜質(zhì)和含油雜質(zhì)三大類。無機(jī)雜質(zhì)泥土、沙石、灰塵及金屬等。有機(jī)雜質(zhì)莖葉、繩索、皮殼及其他種子等。含油雜質(zhì)不成熟粒、異種油料，規(guī)定篩目以下的破損油料和病蟲害粒等。即除去油料中所含雜質(zhì)的工序之總稱，對清理的工藝要求，不但要限制油料中的雜質(zhì)含量，同時還要規(guī)定清理后所得下腳料中油料的含量。大豆要用篩選的方法除雜。篩選是利用油料與雜質(zhì)之間粒度（寬度、厚度、長度）的差別，借助篩孔分離雜質(zhì)的方法。常用的篩選設(shè)備有固定篩、振動篩和旋轉(zhuǎn)篩等，它們的主要工作部分是篩面，要根據(jù)油料和雜質(zhì)顆粒形狀及大小合理地選用篩孔。本次選用振動篩。調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)就是調(diào)節(jié)油料的水分和溫度，使其變軟，增加塑性的工序。由于大豆含油量較低，質(zhì)地較硬，如果再加上含水分少，溫度又不高，未經(jīng)軟化就進(jìn)行軋胚，勢必會產(chǎn)生很多粉末。本次選用立式皇冠調(diào)制機(jī)。破碎用機(jī)械的方法，將油料粒度變小的工序叫破碎。破碎的目的，對于大豆而言，是改變其粒度大小利于軋胚，本次選用雙對齒輥破碎機(jī)。2.6.軋胚軋胚亦稱〃壓片〃、〃軋片〃。它是利用機(jī)械的作用，將油料由粒狀壓成薄片的過程。軋胚的目的，在于破壞油料的細(xì)胞組織，為蒸炒創(chuàng)造有利的條件，以便在壓榨或浸出時，使油脂能順利地分離出來。對軋胚的基本要求是料胚要薄，面均勻，粉末少，不露油，手捏發(fā)軟，松手散開，粉末度控制在篩孔1毫米的篩下物不超過10%?15%，料胚的厚度：大豆胚片要0.25-0.35毫米。本次選用對輥軋胚機(jī)。二、浸出（本次設(shè)計(jì)選用一次浸出生產(chǎn)工藝）一、 工藝流程及說明（一）、工藝流程DT膠質(zhì)料胚—浸出一-一蒸一二蒸一-汽提一-水化脫膠一?離心機(jī)一＞儲油罐TOC\o"1-5"\h\z'、 /y ;\o"CurrentDocument"r …冷凝 |DT 一????????----??…----??…浸出冷凝--????????----??…----??…——? DT冷凝器■ I -溶劑罐一…水分箱* 'DC ；尾氣冷」凝. 再沸器一平衡罐 :破碎 隔油池 i] 解咨一吸p—排空I I成品豆粕礦物油溶劑、水蒸汽（二）、工藝說明1、 浸出器的選擇目前浸出器可分為浸泡式、噴淋式、混合式。常見的三種類型：平轉(zhuǎn)型固定柵底浸出器、YJT二環(huán)型浸出器、YJT三環(huán)型浸出器。本次選用皇冠環(huán)型浸出器（它具有淺料層動態(tài)浸出、濕粕含溶劑少、浸出效率高、維修簡單、裝運(yùn)和操作方便）2、 浸出機(jī)理利用溶劑與油互溶但與雜質(zhì)不溶，通過滲透、擴(kuò)散從而分離油與雜質(zhì)的目的。胚床層順時針運(yùn)轉(zhuǎn)，溶劑由新鮮溶劑入口連續(xù)進(jìn)入，并逆時針方向沿環(huán)形運(yùn)轉(zhuǎn)，混合油含油量越來越高，這便實(shí)現(xiàn)了逆流作用。3、 影響浸出效果的因素1）溶劑：工業(yè)上采用的溶劑主要油乙烷、異丙醇、6#溶劑等。其中，乙烷在高溫易揮發(fā)且為易燃、易爆、有毒介質(zhì)，不利于生產(chǎn)加工和儲存，且浸出毛油中磷脂、游離脂肪酸含量過高，所以逐漸被淘汰。異丙醇作為植物油的浸出劑可避免易燃問題，異丙醇浸出油含有生育酚，可增加油脂的氧化穩(wěn)定性，但相關(guān)的應(yīng)用于大規(guī)模工廠生產(chǎn)的報(bào)道，卻未見諸報(bào)端。SC-CO2技術(shù)米糠油得率高，價格低廉且不易燃，有廣闊的應(yīng)用前景，但設(shè)備投資昂貴，所以綜合考慮，本工藝采用6#溶劑。2） 溫度：提高浸出速度，油脂與溶劑粘度降低，分子運(yùn)動增強(qiáng)，提高了擴(kuò)散的速率，但溫度過高，溶劑蒸發(fā)量大，也可能出現(xiàn)結(jié)膠現(xiàn)象。本次浸出溫度57-59C。3） 水分水分過高，會影響溶劑對油脂的溶解作用，也會影響溶劑對料胚的滲透作用，造成搭橋現(xiàn)象；過低，則粉末度提高，本工藝控制水分在8%。4） 細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞程度和料粒尺寸破碎顆粒為3-4瓣，大豆胚厚度為0.25-0.35mm,過厚：細(xì)胞破壞程度小，不易浸出；過?。悍勰┒却螅档徒鏊俣?。5） 混合油噴淋采用大噴淋的噴淋方式，適時調(diào)整新鮮溶劑與混合油的噴淋量，噴淋段的液面以高出料面30~50mG為宜，噴淋新鮮溶劑時不得流入濾干段，但料面不能存在大量混合油，更不能溢格以保證混合油濃度梯度分清，達(dá)到良好浸出效果。6） 溶劑比：溶劑比小，混合油濃度高，反之則低，本工藝溶劑比為1左右。7） 裝料量裝料量為料格|80~85|的%。8） 浸出時間從理論上說，浸出時間越長，則油脂得率越高，但在實(shí)際生產(chǎn)中不可能盡量延長浸出時間，否則將會降低設(shè)備的利用率，減少它的處理量。綜合考慮，本工藝浸出時間為90min。5、混合油提濃X藝流程浸出器混合油一浸出器濾網(wǎng)一旋液分離一第一長管蒸發(fā)器—第二長管蒸發(fā)器—汽提塔—毛油X藝特征和原理第一長管蒸發(fā)器混合油由濃混合油泵打入第一長管蒸發(fā)器，同時，DT的二次蒸汽與蒸汽噴射泵噴入的蒸汽進(jìn)入殼程作為一蒸的熱源。蒸發(fā)的溶劑進(jìn)入冷凝器，一蒸與冷凝器的負(fù)壓由真空噴射泵維持在4.2X104Pa，使溶劑在負(fù)壓下蒸發(fā)，可降低溶劑沸點(diǎn)，提高混合油的利用率。進(jìn)一蒸前混合油濃度為20%，溫度為50°C，一蒸混合油濃度為75%，氣相溫度為58C，出一蒸混合油溫度58C。第二長管蒸發(fā)器二蒸同樣為負(fù)壓蒸發(fā)，與一蒸共用一個真空噴射泵，維持同一負(fù)壓，經(jīng)過一蒸的混合油由二蒸喂料泵打入二蒸，二蒸殼程采用間接蒸汽加熱。蒸發(fā)的溶劑進(jìn)入冷凝器，一蒸、二蒸共用一臺冷凝器。氣提塔本工藝采用層碟氣提塔，在4X104Pa絕對壓力下工作，降低了氣提溫度，提高了毛油質(zhì)量，為精煉脫色工序創(chuàng)造了有利條件。經(jīng)二蒸蒸發(fā)后，排出的混合油經(jīng)加熱器加熱后進(jìn)入氣提塔，同時在塔底噴入表壓為5X104Pa的左右的直接蒸汽，蒸發(fā)的溶劑進(jìn)入冷凝器。6、濕粕脫溶脫溶基本原理類似于干燥，最終固液分離。脫溶機(jī)選型i） 烤粕器應(yīng)用較多的有高料層蒸脫機(jī)、T蒸脫機(jī)和DT蒸脫機(jī)。本次選用皇冠蒸脫機(jī)（DT）。ii） 工藝特點(diǎn)：從浸出器中浸出過的胚大約含有30%的溶劑（己烷）。DT就是用蒸汽蒸發(fā)掉溶劑，進(jìn)一步的調(diào)節(jié)粕使其符合一定的質(zhì)量要求。iii） 主要設(shè)備原理及特點(diǎn)：機(jī)型為垂直排列。七層組成（其中前六層為夾層加熱，第七層為直接蒸汽加熱。完全的逆流形式使粕和蒸汽有效的接觸，在頂層溶劑幾乎會完全蒸發(fā)，同時大多數(shù)蒸汽冷凝在粕中，均勻提高水份含量，在較低各層中蒸汽通過料床維持恒溫，實(shí)現(xiàn)“蒸”的過程，蒸汽通過一個管從DT頂部進(jìn)入一錐形的蒸汽洗滌設(shè)備，蒸汽沿切線方向進(jìn)入形成一個渦流，一個霧狀的溶劑噴射到旋渦上，溶劑使固體顆粒變的比較重，通過離心力向外拋向錐體的壁上，旋轉(zhuǎn)卸料閥出料。7、粕的干燥和冷卻選型選用皇冠干燥冷卻器（DC），四層組成，其中前三層是熱空氣干燥，第四層冷空氣冷卻。干燥蒸脫后的粕料先粉碎再通過旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)入干燥段，濕的、熱的粕料向下進(jìn)行，熱空氣通過干燥段底部夾層的分布孔逆流向上噴入料中。熱粕和熱空氣聯(lián)合作用，有效的從粕中蒸發(fā)出水分，同時，粕料顯著的冷卻。冷卻干燥后的粕料在冷卻段用冷空氣冷卻，類似于干燥段，同樣是逆流操作，冷卻后的粕從DC中排出。特點(diǎn)DT、DC具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)、控制靈活、占地少、效率高等特點(diǎn)，非常適合于一次性浸出的濕粕脫溶。8、尾氣吸收a.方法：浸出車間的自由氣體中含有大量溶劑氣體，在排出前必須回收，否則有安全危險。來自浸出器、分水器、混合油罐、冷凝器、溶劑周轉(zhuǎn)罐的自由氣體全部匯集于空氣平衡罐，再進(jìn)入最后冷凝器，進(jìn)大部分冷凝回收后，仍未凝結(jié)的氣體，采用石蠟吸收法予以回收，再將廢氣排至大氣。目前回收方法有三：固體吸收法、冷凍吸收法、液體吸收法，本次用液體石蠟吸收法|。石蠟吸收法的基本原理及主要設(shè)備：利用相似相溶原理，整個系統(tǒng)為吸收、解吸聯(lián)合操作型，其中主要設(shè)備吸收解吸塔選用具有較多優(yōu)點(diǎn)的皇冠填料塔。石蠟油尾氣回收工藝特點(diǎn)：操作性能穩(wěn)定，工藝效果顯著，有效的節(jié)約溶劑、控制污染和保障安全等。冷凝器、節(jié)能器一蒸二蒸共用一臺冷凝器，冷凝出口溫為35°C。氣提塔冷凝器出口溫35C一蒸二蒸冷凝器和氣提冷凝器的冷凝液由泵打入節(jié)能器，與一蒸殼程未凝汽進(jìn)行直接汽液熱交換，被提高溫度的凝液進(jìn)入分水器，經(jīng)熱交換仍未凝下來的氣體進(jìn)入DT冷凝器，其凝液進(jìn)入分水器，DT冷凝器、分水器和浸出器的自由氣體匯總最后進(jìn)入尾氣回收系統(tǒng)，經(jīng)分水后的新鮮溶劑可不再加熱或少加熱即可入浸出器。第二部分物料衡算一、預(yù)處理車間物料衡算j清理： _ _大豆處理量： 3000T/D；大豆含油率：20%；大豆含雜：1.5%；原料中大豆凈重：3000*(1-0.015)=2955T原料含油量： 3000*0.20=600T原料中含雜量：3000*0.015=45T清理后含雜量：x/(2955+x)=0.15%x=4.439t/d去雜量=45-4.439=40.561t/d清理后凈物料量=3000-40.561=2959.439t/d調(diào)質(zhì)：處理量：2959.439T/D；原料中含水11%，調(diào)質(zhì)后水份9.5%大豆含水量：3000*0.11=330T/D干大豆量： 2959.439-330=2629.439T/D調(diào)質(zhì)后大豆含水量：9.5%=m/(m+2629.439)則m=276.02T/D(設(shè)m為調(diào)質(zhì)后大豆含水量)調(diào)質(zhì)后的大豆量：2629.439+276.02=2905.459T/D去處水份：330-276.02=53.98T/D破碎：處理量：2905.459T/D,豆中含水276.02T,破碎后大豆水份9.5%,干物質(zhì)量：2629.439T/D破碎后大豆含水量：276.02T/D破碎后的大豆量：2905.459T/D軋胚：處理量：2905.459T/D,豆中含水276.02T,軋胚后大豆水份9.5%,入浸前干基含油率二600/2629.439=22.82%濕基含油率二600/2905.459=20.65%出胚率=2905.459/3000=96.85%干物質(zhì)量：2629.439T/D二、預(yù)處理車間物料平衡表物料項(xiàng)目物料量t/dkg/h原料油60025000水33013750干物質(zhì)2629.439109559.96雜質(zhì)451875清理進(jìn)料3000125000去處雜質(zhì)40.5611690剩余雜質(zhì)4.439184.96出料2959.439123309.96調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)后含水量276.0211500.83失去水分53.982249.17干物質(zhì)2629.439109559.96出料2905.459121060.79破碎出料2905.459121060.79軋胚油60025000水276.0211500.83干物質(zhì)2629.439109559.96入浸總量2905.459121060.79二、 浸出車間物料衡算處理量：2905.459T/D含油率：20.65%(濕基)、22.82%(干基)含水率：9.5%混合油濃度：22%濕粕含溶30%粕含水12.5%粕殘油1%粕殘溶W500ppm一.各系統(tǒng)物料衡算1.1物料系統(tǒng)：原料：大豆胚入浸料總量：2905.459T/D含油量2905.459*20.65%=599.97t/d含水量2905.459*9.5%=276.02t/d粕總干物料量：2905.459-276.02-599.97=2029.45T/D1.2粕中含油量2029.45*1%/(1-1%)=20.5t/d1.3設(shè)粕中含水量x、含溶量yx/(2029.45+20.5+x+y)=12.5% -..^ x=292.85t/dy/(2029.45+20.5+x+y)=500X10-6 y=1.026t/d即粕中含水292.85t/d，含溶量1.026t/d1.4出成品粕總量2029.45+292.85+1.026+20.5=2343.826t/d油系統(tǒng)：濕粕中含油量：599.97T/D,成品豆粕帶走油量：20.5T/D進(jìn)入混合油中的油量：599.97-20.5=579.47T/D浸出油效率：a=579.47/599.97*100%=96.58%溶劑系統(tǒng)：混合油濃度22%，濕粕含溶30%，混合油中含水忽略3.1混合油中含溶劑量為G1：579.47/(579.47+G1)=22%G1=2054.5T/D3.2濕粕中含溶劑量為G2：G2/(2029.45+20.5+276.02+G2)=30%G2=996.84T/D3.3每日共需周轉(zhuǎn)的溶劑量為G：G=G1+G2=2054.5+996.84=3051.34T/D3.4日常生產(chǎn)計(jì)算最小溶劑比I=周轉(zhuǎn)量/處理量=3051.34/2905.459=1.05：1混合油蒸發(fā)汽提系統(tǒng)：混合油濃度22%故混合油量為579.47t/d進(jìn)入蒸發(fā)氣提系統(tǒng)物料2633.95t/d，油量為579.47t/d一蒸:混合油出口濃度75%一蒸輸出量：=579.47/75%=772.63T/D蒸發(fā)溶劑量：AG】=2633.95-772.63=1861.32t/d二蒸：混合油出口濃度：95%二蒸輸出量：匕=579.47/95%=609.97t/d蒸發(fā)溶劑量：△%=772.63-609.97=162.66t/d4.3氣提：氣提塔出口混合油濃度99.95%氣提塔輸出量：匕=579.47/99.95%=579.76t/d氣提溶劑量： △□=609.97-579.76=30.21t/d二、車間物料平衡表35.1浸出器輸物料量物料項(xiàng)目t/dkg/h一3一油599.9724998.75水276.0211500入物料干物質(zhì)2029.4584560.4合計(jì)2905.459121059.96溶劑溶劑量3051.34127139.2溶劑比1.05：1總計(jì)5956.779248199.125輸出濕粕干物質(zhì)2029.4584560.4水276.0211500油20.5854.5溶劑996.8441535匕物料合計(jì)3322.81138450.4混合油油579.4724144.6溶劑2054.585604.2合計(jì)2633.97109748.75

總計(jì)5956.779248199.125DTDC輸入物料量物料項(xiàng)目t/dkg/h濕粕干物質(zhì)2029.4584560.4水276.0211500匕物料油20.5854.2溶劑996.8441535合計(jì)3322.81138450.4輸成品粕干物質(zhì)2029.4584560.4水292.8512202.08油20.5854.2出物料溶劑1.01542.3合計(jì)2343.81597658.96去處溶劑995.82541492.7增加水量16.83701.255.3混合油蒸發(fā)氣提一蒸八、、物料項(xiàng)目物料量t/dkg/h一加舟一混合油濃度22%油579.4724144.6溶劑2633.95109747.92合計(jì)3213.4213389.25一m樸—混合油濃度75%油579.4724144.6混合油中含溶193.168048.33蒸發(fā)溶劑量1861.3277555蒸八、、進(jìn)料總量合計(jì)772.6332192.92料出蒸發(fā)溶劑量162.6667775混合油濃度95%油579.4724144.6

溶劑30.51270.83進(jìn)料總量合計(jì)609.9725415.42一mW」蒸發(fā)溶劑量30.211258.75混合油濃度99.95%油579.4724144.6溶劑0.2912.08合計(jì)579.7624156.67第三部分熱量衡算一、預(yù)處理車間1、調(diào)質(zhì)1.1工藝參數(shù)調(diào)質(zhì)前處理量：2959.439T/D 123309.958kg/h含水量： 330T/D 13750kg/h調(diào)質(zhì)后處理量：2905.459T/D 121060.792kg/h含水量： 276.02T/D 11500.833 kg/h調(diào)質(zhì)前溫度： 25°C調(diào)質(zhì)后溫度： 65C1.2計(jì)算輸入輸出油 25000kg/h 25Cc=1.734kj/kg.CQ=25000*1.734*25=1083750kj/h油 25000kg/h 65Cc=1.886kj/kg.CQ=25000*1.886*80=3771000kg/h水13750kg/h 25Ci=104.67kj/kgQ=13750*104.67=1439210.25kj/h水13750kg/h 65Ci=273kj/kgQ=13750*273=3753750kj/h干物質(zhì)109560kg/h25Cc=1.021kj/kgCQ=109560*1.021*25=2796519kj/h干物質(zhì)109560kg/h65Cc=1.021kj/kgCQ=109560*1.021*65=72709494kj/h直接蒸汽5000kg/h 0.1kg/cm2i=2579.76kj/kgQ=12898800kj/h冷氣Dkg/h1i=2615.6kj/kgQ=2615.6D1間接蒸汽D1 10kg/cm2Q=2781.71D1冷凝水5000kg/h 65Ci=272.16kj/kgQ=1365000kj/hEQ入二2708.57D1+18218279.25EQ出=2642.3D1+81599244因?yàn)镋Q入二EQ出所以D1=22953.72T/D浸出工段熱量衡算一.脫溶烤粕系統(tǒng)熱量衡算物料衡算值蒸脫機(jī)蒸脫層排出的二次蒸汽(混合汽)溫度為81°C，該溫度下的水蒸氣為93X104pa，取飽和系數(shù)為0.8，則二次蒸汽中水蒸氣分壓為：4.93X104X0.8=3.944X104pa溶劑蒸汽分壓為：1.0332X105-0.3944X105=6.388X104pa溶劑分子量為93設(shè)混合油中水蒸氣量為G1則G1/(18X3.944X104)=995.825/(93*6.388X104)G=120.51T/D2.1.1粕從50C—>72C段熱量衡算(82%溶劑蒸發(fā))輸入輸出干粕2029.45T/D50CC=1.021kj/kg.CQ=103603.42Mj/D干粕2029.45T/D72CC=1.021kj/kg.CQ=149188.93溶劑996.84T/D50CC=2.17kj/kg.CQ=108157.14Mj/D溶劑179.43T/DC=2.258kj/kg.CQ=29171.21Mj/D水276.02T/D50CC=4.187kj/kg.CQ=57964.2Mj/D水292.85T/D72CC=4.187kj/kg.CQ=88557.84Mj/D油20.5T/D50CC=1.81kj/kg.CQ=1855.25Mj/D油20.5T/D 72CC=1.876kj/kg.CQ=2768.976Mj/D

間接蒸汽D15kg/cm2i=2752.115kj/kgQ=2752.115kj/hD1溶劑汽817.41T/Di=509.893kj/kg 72CQ=416791.03Mj/D冷凝水D]151.1°Ci=637.261kj/kgQ=637.261D1EQ入二2752.115D1+271580.01EQ出=637.261D1+686477.986因?yàn)镋Q入二EQ出所以D1=196.183Mj/D2.1.2粕溫從72°C k105°C,氣相升溫到81°C輸入輸出干粕2029.45T/D72CC=1.021kj/kg.CQ=627922.483Mj/D干粕2029.45T/D105CC=1.021kj/kg.CQ=915784.454Mj/D溶劑179.43T/D72CC=2.258kj/kg.CQ=29171.01Mj/D溶劑1.015T/D 105Ci=238.868kj/kgQ=242.45Mj/D油20.5T/D72CC=1.876kj/kg.CQ=1855.25Mj/D溶劑汽178.415T/D 85.5Ci=534.512kj/kgQ=95364.96Mj/D水276.02T/D50CC=4.187kj/kg.CQ=57964.2Mj/D72C溶劑汽817.41T/D 81CQ=413919.9Mj/D直接蒸汽D21.5kg/cm2i=2693.497kj/kg 110.7CQ=2693.497D2水292.85T/D 105CQ=88557.84Mj/D油20.5T/D 105CC=1.98kj/kg.CQ=1855.25Mj/D溶劑汽817.41T/D72Ci=509.893kj/kgQ=416791.64Mj/D冷凝水D2 105Ci=440.054kj/kgQ=D2*440.054Mj/D割入二2693.497頃1133704.583EQ出=440.054D1+1515724.854部分溶劑從85.5'°C—81°C放熱：Q=178.415*1.774*(85.5-81)=1424.3T/D不冷結(jié)蒸汽從110.99C(1.5kg/cm2壓力時的溫度)，下降至81C時放出的熱量.Q冷氣二G1*(i2-i1)=120.51*(2693.497-2642.4)=6157.7T/D因?yàn)镋Q入二EQ出所以D1=179.96T/D。2.1.3熱水烘干段已知：規(guī)定粕中含水量為292.85T/D故實(shí)際脫水量二粕中總含水量一規(guī)定量=(276.02+179.96)-292.85=163.13T/D濕粕用105C干熱空氣進(jìn)行干燥，出粕溫110C輸入輸出十粕2029.45T/D105CC=1.021kj/kg.CQ=217567.19Mj/D干粕2029.45T/DC=1.021kj/kg.CQ=227927.53Mj/D110C油20.5T/D105CC=1.98kj/kg.CQ=4261.95Mj/D油20.5T/DC=2.00kj/kg.CQ=4305Mj/D105C溶劑1.015T/D 105Ci=238.868kj/kgQ=242.45Mj/D溶劑1.015T/Di=264.88kj/kgQ=268.85Mj/D72C水292.85T/D 105Ci=439.635kj/kgQ=128747.11Mj/D水292.85T/Di=460.989kj/kgQ=135000.63Mj/D110C干空氣D3 165Cc=1.018kj/kgCQ=167.97D 3 干空氣D3T/Dc=1.009kj/kgCQ=110.99D 3 110CEQ入二167.97D3+343419.64EQ出=110.99D3+3676131.5^/cm2飽和蒸汽冷凝成100C的水存在粕中時放出的熱量.Q冷氣二G1*(i2-i1)=120.51*(2693.497-2677.2)=1964.313T/D因?yàn)镋Q入二EQ出所以D3=458.9T/D2.1.4冷卻段

輸入輸出干粕2029.45T/DC=1.021kj/kg.CQ=227927.53Mj/D110C干粕2029.45T/DC=1.021kj/kg.CQ=93243.08Mj/D35C溶劑1.015T/Di=264.88kj/kgQ=268.85Mj/D110C溶劑1.015T/Di=75.25kj/kg.CQ=76.38Mj/D35C油20.5T/DC=2.00kj/kg.CQ=4510Mj/D110C油20.5T/DC=1.384kj/kg.CQ=993.34Mj/D35C水292.85T/Di=460.98kj/kgQ=134997.993Mj/D110C水292.85T/Di=146.54kj/kgQ=42914.56Mj/D35C干空氣D4T/Dc=1.005kj/kgCQ=25.125D425C干空氣D4T/Dc=1.005kj/kgCQ=50.25D450CEQ入二25.125D4+367704.4EQ出=50.25D4+150159.2因?yàn)镋Q入二EQ出所以D=9054.954即耗用作冷媒得干空氣9054.95T/D二、混合油蒸發(fā)系統(tǒng)熱量衡算（一）.第一長管蒸發(fā)器在8*104pa（絕）下操作，加熱介質(zhì)為蒸脫機(jī)排出的二次蒸汽和1#、2#蒸汽噴射泵噴入的混合蒸汽，混合汽冷凝溫度為65°C輸入輸出油579.47T/DC=1.831kj/kg.CQ=55172.5Mj/D52C油579.47T/DC=1.886kj/kg.CQ=71037.2365C溶劑2633.95i=99.69kj/kgQ=183571.452C溶劑193.16i=152.36kj/kgQ=29429.8665C二次蒸汽Q’溶劑氣1861.32 65Ci=115.601kj/kgQ=215168.6EQ入二305956.15+QEQ出二315635.682因?yàn)镋Q入二EQ出所以Q’=76891.8Mj/D從DT中輸出之二次蒸汽的熱量(80°C)Q混汽=Q溶氣+Q蒸汽二995.825*173.6+120.51*336=248929.081Q混液=Q溶劑+Q水=995.825*40.838+120.51*80=81279.4兩個真空噴射泵帶來的熱量選型為ZPB500-250/4-I和ZPB500-290/4-I.Q總二Q]+Q2=275*24/1000*2=13.2一蒸所需要的熱量為76891.8,而DT和真空噴射泵帶來的熱量之和遠(yuǎn)大于一蒸所需要的熱量，所以以DT的蒸汽作為一蒸的熱量是可行的。計(jì)算一蒸的換熱面積：Q=76891.8匕=[(80-52)+(80-65)]/2=21.5K取220kg/h*C*m2,即K=220*24/1000=5.28T/d*C*m2F=76891.8/5.28*21.5=677.34m2增加20%的安全系數(shù)，則F’=F*1.2=677*1.2=812m24.2實(shí)際結(jié)構(gòu)的確定列管數(shù)n取^20*2*6000mm的無縫鋼管，d=16n=812*106/(3.14*16*6000)=2694按正三角形排列，管間距取25mm，則最長一列有28根。因?yàn)锳Q可視為不變，則^七可求△匕二△Q/KF=76891.8/(5.28*812)=17.93則△七二17.93=[(80-65)+(t-52)]/2所以t=72.87°C，即為進(jìn)入節(jié)能器的溫度。4.3實(shí)際進(jìn)入節(jié)能器的熱量72.87C時冷凝混合液的Q’=995.825*40.72+120.51*72.87=49331.56△Q=(248929.081-49331.56+15720)-76891.8=138425.7212.2.3二蒸二蒸與一蒸共用一臺冷凝器和1#噴射泵，故其操作壓力也為8.0*104pa(絕)，進(jìn)油溫65C，出油溫105C。輸入輸出油579.47T/D 65CC=1.886kj/kg.CQ=71037.23油579.47 105CC=1.98kj/kg.CQ=120471.81溶劑193.16 65Ci=152.36kj/kgQ=29429.86溶劑30.5 105CC=2.17kj/kg.CQ=6949.43間接蒸汽?！?*105pa（絕）160Ci=2763kj/kgQ=2763D1溶劑氣162.66105Ci=548kj/kgQ=89137.68冷凝水D1i=273kj/kgQ=273D1EQ入二2763D1+100467.09EQ出=273D1+213516.71因?yàn)镋Q入二EQ出所以D=45.58，Q=59956.8512.2.4汽提塔噴入直接蒸汽量：S=(PO/EPv)h(V1/V2)Kmol/h式中： P――氣提壓力12O——混合油中油的噸分子數(shù)O=579.47/884=0.656V1——混合油中溶劑組分摩爾數(shù)￥1=30.5/93=0.328V2——毛油中殘存組分摩爾數(shù)￥2=0.29/93=0.0031P——105純?nèi)軇╋柡驼羝麎篤P=2.97*105paVE——汽化效率E=0.60則S=18*104*0.656*ln(0.328/0.0031)/0.60/2.97*105=18*0.295*ln105.81=18*1.3752=24.76實(shí)際噴射量S立=24.76*(1+30%)=32.18kg/h輸入輸出油579.47105°CC=1.98kj/kg.CQ=120471.81油579.47 103CC=1.97kj/kg.CQ=117580.26溶劑30.5105CC=2.17kj/kg.CQ=6949.43溶劑0.29 103CC=2.17kj/kg.CQ=66.08直接蒸汽32.188*104pai=2665.3kj/kgQ=3665.32溶劑氣30.21103Ci=581.126kj/kgQ=17555.82間接蒸汽D3 6*105pai=2760.36kj/kgQ=2760.36D3冷氣32.18103Ci=2685.06kj/kgQ=3692.55凝結(jié)水D3i=635.59kj/kgQ=639.59D3EQ入二2760.36D3+131086.56EQ出=639.59D3+138894.71因?yàn)镋Q入二EQ出所以D=3.903、熱量衡算匯總表工序直接蒸汽（T/D）間接蒸汽（T/D）二次蒸汽（T/D）調(diào)質(zhì)12022953.72/DT間蒸脫溶段/196.183/DC直蒸脫溶段179.96//干燥段/458.9/一蒸八、、//76891.8二蒸/45.58/氣提32.183.90/真空噴射泵13.2//合計(jì)345.3423658.28376891.8（四）部分設(shè)備換熱面積計(jì)算和選型1、預(yù)處理車間1.1調(diào)質(zhì)工段本工段采用加熱空氣來調(diào)節(jié)水分，直接蒸汽10kg/cm3，逆流調(diào)質(zhì)工段需熱△Q=638505.925蒸汽絞龍傳熱面積Fi=^Q/K^tm△t1=119.6-65=54.6°C△L=65-35=30C△tm=0.5（△t1+^t2）=42.3C取K=146.545kj/m2hC,K=146.545*24/1000=3.52T/d*C*m2所以Fi=638505.925/3.52/42.3=102m2增加20%的安全系數(shù)，故實(shí)際取為120m2浸出車間第一長管蒸發(fā)器：1.1傳熱面積：F=812m21.2實(shí)際結(jié)構(gòu)的確定：1） 列管數(shù)n:取620*2*6000mm的無縫鋼管，按正三角形排列，管間距取25mm2） 最長一列有25根，共可排管2694根。3） 殼體直徑D：D=t（b—1）+2eD殼體內(nèi)徑，mmT管間距，mmB最外層的六角形對角線（或同心圓直徑）上的管數(shù)。E六角形最外層管中心到殼體距離，一般取。二(1-1.5)d外B=2a-1,a為六角形的層數(shù)，即a=25所以b=49，D=25*(48-1)+2*25=1275殼體外徑根據(jù)部頒標(biāo)準(zhǔn)尺寸，壁厚娶15mm所以外徑為1305mm.第二長管蒸發(fā)器：△Q=59956.85△t=[(105-33)+(65-28)]/2=56K取200kg/h*^*m2,即K=200*24/1000=4.8T/d*°C*m2F=59956.85/(56*4.8)=223.05m2增加20%的安全系數(shù)，則F’=F*1.2=677*1.2=268m2實(shí)際結(jié)構(gòu)的確定：列管數(shù)n:n=268*106/(3.14*16*5000)=1067取620*2*6000mm的無縫鋼管，按正三角形排列，管間距取25mm排列結(jié)果：最長一列排列為20根，共排管1067根。殼體直徑：D=t(b-1)+2e=25*(2*10-1)+2*25=500殼體外徑根據(jù)部頒標(biāo)準(zhǔn)尺寸，壁厚取10mm所以外徑為520mm。汽體塔的傳熱面積：1.△Q=28577.829T/D△tm=[(105-33)+(65-28)]/2=56K取1100kg/h*C*m2,即K=100*24/1000=2.4T/d*C*m2F=28577.829/(56*2.4)=212.64m2增加20%的安全系數(shù)，則F’=F*1.2=212.64*1.2=260m24.一蒸、二蒸冷凝器(共用)4.1冷卻水用量輸入輸出溶劑氣1861.32T/D 65Ci=152.36kj/kgQ=209968.4溶劑氣1861.3235Ci=80.2KJ/kgQ=158901.86冷卻水D]25Ci=104.795kj/kgQ=104.795D 1 冷卻水D] 35Ci=145.7kj/kgQ=145.7D 1 SQ入=209968.4+104.795D〔SQ出=158901.86+145.7D1因?yàn)镹Q入二NQ出D1=1248.42,AQ=130834.44.2換熱面積分兩個階段汽65°C到液65°C液65C到液35C△Q=1861.32*(152.36-115.6)=68422.12a△Q=1861.32*(115.6-80.2)=65890.73b4.2.1Atm求取設(shè)交換處溫ta△Q/AQ=(t-t)/(t-t)=(35-t)/(t-25)=68422.12/65890.7a b2a a1 a aF11的計(jì)算取K=100kj/m2hC,Fa=AQ/KAt=68422.12/100/27.44=24.94m2Fb二AQb/KAtb=65890.73/100/20.94=31.47m2%=Fa+Fb=56.41m24.3以二蒸冷凝計(jì)算4.3.1冷卻水進(jìn)量輸入輸出溶劑氣162.66105Ci=548kj/kgQ=89137.68溶劑162.66,65CI=152.36Q=24782.88冷卻水Dkg/h,25C2i=104.795kj/kgQ=104.795D 2 冷卻水D2kg/h,35Ci=145.7kj/kgQ=145.7D 2 SQ入二89137.68+104.795D2SQ出=24782.88+145.7D1SQ=SQD2=162.66,Q=17045.954.3.2換熱面積分三個階段a 90C(汽) k 72C(汽)b 72C(汽) k 72C(液)c 72C(液) ^ 35C(液)Q=17045.95*(548-509.893)=619450.9aQ=17045.95*(509.893-158.897)=598306.03bQ=17045.95*(158.897-80.2)=1341465.13cAtm的求取設(shè)交換處溫ta、tb△Q/(AQ+AQ)=(t-t)/(t-t)=(35-t)/(t-25)a bc 2b b 1 b b=619450.9/(5983060.3+1341465.13)tb=34.185°C△Q/AQ=(t-t)/(t-t)=(34.185-t)/(t-25)=5983060.3/1341465.13b cba a 1 a ata=26.68C△t=(90-35)+(72-34.185)/2=46.41Cma△t=(72-34.185)+(72-26.68)/2=41.57Cmb△t=(72-26.68)+(35-25)/2=27.66Cmc4.3.4換熱面積F122Fa=AQ/KAt=619450.9/100/46.41=149.04m2Fb=AQb/KAtb=598306.03/100/41.57=143.93m2Fc=AQ/KAt=1341465.13/100/27.66=484.98m2F12=Fa+Fb+Fc=800m24.3.5冷凝總面積及冷卻水總量F=F1+F12=856.41m2D=D1+D2=1411.08T/D氣提冷凝器5.1冷卻水量輸入輸出溶劑氣30.21T/D 103Ci=581.126kj/kgQ=17555.82MJ/D溶劑30.21T/D 35C(二80.2KJ/kgQ=2422.842MJ/D冷氣1.3752T/D 103Ci=2685.06kj/kgQ=3692.55MJ/D水汽1.3752T/D35C(二145.7KJ/kgQ=200.37MJ/D冷卻水D3T/D,25Ci=104.795kj/kgQ=104.795D3冷卻水T/D35Ci=145.7kj/kgQ=145.7D3SQ入二21248.37+104.795DSQ出=2623.21+145.7D1NQ入二NQ出D=455.3832.6.2換熱面積Q入二21248.37MJ/DQ=2622.37MJ/D72C混合液熱量Q=30.21*158.9+1.3752*301.38=5214.829MJ/D△Q1=AQ入-Q=16033.54MJ/D△Q2=Q-Q=2592.459MJ/D交換處溫tm△Q1/AQ2=(35-ta)/(ta-25)=16033.54/2592.459t=23.07°C△q=103-35=68C△t2=72-23.07=48.93C△tm1=0.5(△t1+^t2)=58.465C△t=((72-23.07)-(35-25))/ln(72-23.07)/(35-25)=24.51Cm2取K=100kj/m2hCF1=^Q1/K^t1=16033.54/2.4/58.07=115.04m2「2=^。2/K^t2=2592.459/2.4/24.51=44.73m2F1=f+F2=160m2F取200m2選用列管式固定管板換熱器2.7浸出冷凝器2.7.1浸出器蒸汽冷凝后蒸汽計(jì)算：浸出器工作采用微負(fù)壓取200mmHg,當(dāng)溫度為52C時取正己烷的揮發(fā)度為5%,溶劑蒸氣3051.34*5%=152.567T/D,溫度為52C.輸入輸出溶劑氣152.567T/D52Ci=95.212kj/kgQ=14526.21MJ/D溶劑液152.567T/D 30C(=52.41KJ/kgQ=7996.04MJ/D冷卻水D3T/D,25Ci=104.795kj/kgQ=104.795D 3 冷卻水T/D35Ci=145.7kj/kgQ=145.7D 3 SQ入=14526.21+104.795D2SQ出=7996.04+145.7D1NQ入二NQ出D=159.66 △Q=1250.4T/D32.7.2冷凝器換熱面積計(jì)算：△t1=52-35=17C△t2=35-25=10C△t1=0.5(△t1+^t2)=13.5CK取K=100kj/m2hCF=^Q/K^t=1250.4/2.4/13.5=38.6m2增加20%的安全系數(shù)，則F’=F*1.2=38.6*1.2=46.3m22.8節(jié)能冷凝器（DT）冷凝器可假設(shè)經(jīng)一長蒸發(fā)器后剩余的熱量在和節(jié)能器充分氣液接觸后，進(jìn)入節(jié)能冷凝器的未凝縮氣體大多是溶劑蒸汽（根據(jù)常壓下，水蒸汽的沸點(diǎn)為100°C,而溶劑氣為70-80°C之間,所以水蒸汽先冷凝）且此時溫度為75C.2.8.1根據(jù)上述假設(shè)一長出來的水蒸汽完全成為水（50C）,與溶劑一起到分水箱.所以此時其溫度為79.25C,其組合計(jì)算如下：Q2在79.825C全部冷凝時含熱量為Q2’=995.825*40.72+120.51*79.25=50217.125MJ/D一長所需熱量Q=76891.8MJ/D2DT、DC和真空噴射泵所提供的熱量為Q=330208.5MJ/D1此時一長所需熱量^Q=Q1-Q2=279991.4因?yàn)榍凹僭O(shè)水蒸汽完全冷凝，所以設(shè)冷凝的溶劑為X。則Q=^Q+Q2’=279991.4+50217.125=330208.125所以40.72X+（995.826-X）*121.948+509.893*79.2=330208.125X=623.993則未冷凝的溶劑氣量為995.826-623.993=371.83其溫度為79.258C△t1=79.258-35=44.258C△t2=50-25=25C△t=0.5（△t]+^t2）=34.7C實(shí)際進(jìn)入節(jié)能器的熱量Q0=138425.721出冷凝器的熱量為Q1=12&846.4△Q=Q0-Q1=17579.4取K=100°kj1/m2hCF=^Q/K^tm=17579.4/2.4/34.7=211.09m2增加20%的安全系數(shù)，則F’=F*1.2=211.09=255m2五、車間布置說明1、 浸出車間一般要求1） 首先考慮到浸出車間生產(chǎn)的安全性，鑒于6#溶劑易燃易爆的性質(zhì)，為防止溶劑積留以及雨水倒灌浸出車間，浸出車間地面應(yīng)高于室外地面450mm，在車間地面高度的墻上留有道風(fēng)口，以利于溶劑的散發(fā)。浸出車間要符合安全操作和防火的要求。2） 為地下供水管線、電纜和工藝管溝留有位置。3） 考慮到操作、施工和維修方便，要留有必要的通道，檢修場地，操作平臺等。4） 浸出車間設(shè)計(jì)為5層，并有4m寬的探臺。2、 工藝排列設(shè)備布置要求1） 工藝排列和設(shè)備布置要做到流向合理，檢修和操作方便。2） 對某些設(shè)備要考慮空間因素，如浸出器脫溶烤粕設(shè)備等，同時要考慮避開建筑物的柱子和主梁。3） 笨重設(shè)備或振動較大的設(shè)備應(yīng)布置在一樓，以減少廠房的載荷和振動，另外振動大的設(shè)