100吨每日米糠油精炼车间工艺设计.doc

2012届毕业生毕业设计说明书题 目: 100吨/日米糠油精炼车间工艺设计 院系名称： 粮油食品学院 专业班级： 食工F0804 学生姓名： 别苗苗 学 号： 200848060224 指导教师： 杨留栓 教师职称： 教授 2012 年 5 月 4 日目次1 绪论 11.1 米糠油的特点及营养价值 11.2 米糠油的加工意义 12. 设计原则与依据 22.1 设计原则 22.1.1脱胶脱酸阶段 22.1.2脱色阶段 32.1.3蒸馏脱酸脱臭阶段 32.1.4脱蜡脱脂工序 42.2设计依据 42.2.1原料指标 42.2.2 产品指标 42.2.3 公用工程供应条件 43 工艺说明及工艺流程 53.1 工艺流程 53.1.2脱色工艺流程 53.1.3蒸馏脱酸脱臭工艺流程 53.1.4脱蜡脱脂工艺流程 63.2工艺说明 63.3主要设备说明 74.化工设计计算 104.1物料平衡计算 104.1.1 脱胶脱酸工序 104.1.2 脱色工序 114.1.3脱臭工序 124.1.4脱蜡工序 124.1.5 脱脂工序 124.1.6物料衡算表 134.2热量平衡计算及换热器选型 134.2.1 脱胶碱炼工艺 144.2.2脱色工艺 164.2.3 脱臭工艺 174.2.4脱蜡工艺 204.2.5脱脂工艺 214.3 设备选型与计算 224.3.1脱胶设备 224.3.2 脱色设备 264.3.3 脱臭设备 284.3.4脱蜡设备 294.3.6 其它定型设备的选型 324.3.7其他泵 324.3.8主要管径的计算与选取 364.4 设备清单 42致 谢 47参考文献 481 绪论1.1 米糠油的特点及营养价值 米糠油取自稻谷营养最为集中的大米皮层及胚芽，是一种营养很丰富的食用植物油。

精炼后的米糠油澄清，透明，无气味且口感好米糠油中饱和脂肪酸占15%~ 20%, 不饱和脂肪酸含量高达80%以上由于饱和脂肪酸含量低，无长链饱和脂肪酸，故熔点低、黏度小，能在口腔中形成舒服的油膜，人体对它的消化率可达92%~94%在脂肪酸营养中, 能被机体利用的主要是不饱和脂肪酸, 亚油酸和亚麻酸被认为是代谢的必需脂肪酸米糠油中亚油酸含量38%, 油酸含量42%,比例为1：1.1, 符合国际卫生组织推荐的油酸和亚油酸比例为1：1的最佳比例米糠油中亚麻酸含量较低，具有良好的热稳定性，不易氧化，适合作为煎炸用油，还可制作人造奶油、起酥油以及高级营养油等此外米糠油还含有丰富的谷维素、维生素、角鲨烯、植物甾醇、复合脂质等几十种天然生物活性成分，因而被营养学家誉为“营养保健油”美国心脏学会在专项报告中指出：“米糠油能有效地缓解心脏和脑疾患，其有效性表现为可降低血中低密度胆固醇的浓度，使高密度胆固醇上升研究表明，食用米糠油1周后，人体血清胆固醇可下降17%左右1.2 米糠油的加工意义我国是个缺油的国家，油脂资源不足，大部分油脂依赖进口全国油料种植面积约3.4 亿亩，再大幅扩大几乎没有可能性解决我国的油脂资源问题，只能从不与粮争地的角度考虑。

发展米糠油是在不与粮争地前提下解决我国食用油安全问题的有效途径和可行办法之一中国是世界上最大的稻米生产国，稻谷产量占全球总产量的40%，年产稻谷1.8 亿吨米糠约占稻谷的6 %~10%，按6 %出糠计，我国年产米糠高达1 000 万t ，拥有世界上最丰富的米糠资源所以应该加大米糠油的发展要做好米糠油，有两点是非常重要的，一是米糠的稳定化，二是合适的精炼工艺因为米糠中解脂酶含量较高，使部分脂肪水解成游离脂肪酸，使米糠油中游离脂肪酸含量增加，给精炼带来了一定的困难另外，毛米糠油中的一些营养成分在精炼中可能会有所损失，降低了米糠油的营养价值所以应选一套合适的精炼工艺，制得国标一级米糠油2. 设计原则与依据2.1 设计原则 2.1.1脱胶脱酸阶段 胶质的存在会使成品油的食用品质降低，且会使油脂在脱色时白土用量增多，如果脱臭前还有胶质存在，油脂将会产生严重的异味并影响成品油的稳定性水化是常用的脱胶方法之一水化脱胶是利用磷脂等胶溶性杂质的亲水性，将一定量的热水或稀碱、食盐、磷酸等电解质水溶液，在搅拌下加入热的毛油中，是其中的胶溶性杂质吸水凝聚，然后将其分离在实际生产中，用新收获油料或用储藏条件不大好的原料制得的毛油经脱胶后仍残余一些胶质，表现为水化油280度加热试验不合格。

即使重新加水处理，也没有明显的效果主要是因为油中存在较多的非水化磷脂另外，水化之前加入一定量的磷酸，经过反应，使油中的非水化磷脂，即磷脂酸和脑磷脂的钙镁复盐，转化为水化磷脂这样磷脂的含量就大大的降低了能取得较好的脱胶效果由于米糠油中的酸值较高，采用两次碱炼的工艺会使损耗增加，同时又使米糠油的中的营养物质损失又因为米糠油色泽较深，只采用物理精炼，脱色前没有进行碱炼脱色，会使脱色的时候比较困难因此本次工艺采用碱炼与蒸馏脱酸相结合的工艺，即能保证精炼得率，又能保留米糠油中的营养物质通过碱炼，可以中和米糠毛油中的一部分游离脂肪酸，生成脂肪酸钠盐在油中不溶解，成为絮凝状物而沉降氢氧化钠与脂肪酸作用生成钠皂，反应速度快，而且生成的钠皂为表面活性物质，吸附和吸收能力都较强，可将相当数量的杂质如蛋白质、色素、磷脂及带有羟基的物质也带入沉降物内，甚至悬浮固体杂质也可被絮状皂团携带下来，碱炼最显著的优点就是具有脱酸、脱胶、脱固体杂质、脱色的综合作用本工艺将脱胶和碱炼放在一起，可以使工艺简单设备上采用两台自清式离心机，适合碱炼，又可在米糠油酸值较低时，只进行物理精炼，工艺比较灵活2.1.2脱色阶段 脱色是油脂精炼过程中非常重要的工序之一，它除了脱除油中色素外，还能起到降低磷脂含量、过氧化值、含皂量以及金属离子含量的作用，从而改善油品色泽、风味和提高氧化稳定性，为油脂的进一步精炼提供了良好条件。

目前最常用的方法是活性白土吸附脱色，即用白土这种具有较强选择性吸附作用的物质，在一定条件下脱除溶于油中的色素或以胶态粒子分散于油中的色素以及其他杂质，从而获得油脂色泽的改善和为脱臭工段提供合格的原料油预混合的方式一般又可分为两种：一种方式是全部预混合，即油脂经计量后预热至80～90℃ ，全部抽脂与活性白土预混合，然后送至脱色塔进行脱色；另一种方式是部分预混合，根据处理量的大小，大约20％ ～30％的油脂在常温时直接与活性白土预混合，然后加热至脱色所需要的温度后直接进入脱色塔(也可不加热直接送至脱色塔)，另外大约70％ ～80％ 的油脂加热至脱色所需要的温度后直接进入脱色塔，并与预混台的油脂混合后进行脱色上述两种混合方式其相同之处是油脂与活性白土混合都在常压下进行的，不同的是第一种方式(全部预混合)是在较高温度下进行，而后一种方式(部分预混合)是在常温下进行油脂由于加热并随之而产生的氧化使色泽变深以及影响成品油的稳定性，这种影响在活性白土存在下还有所加速，在油被加热之前加活性白土，可以抑止加热对于油品的影响显然，连续脱色时部分油脂与活性白土预混合工艺有利于保证脱色效果目前设计的预混合工艺中基本上都采用后一种方式。

在预混合脱色工艺中，油脂与白土的预混合是采用白土定量机与调和罐等设备来完成的．其中白土定量绞龙是关键设备之一，它决定着能否连续稳定均匀地加入白土本工艺采用全混合连续脱色工艺，该工艺使脱色剂与油脂的混合更充分，更彻底，整个脱色过程在负压下工作，杜绝空气中氧气与热油的接触，一泵到位同时还具有脱胶的效果该工艺脱色效率高，操作简单方便，油品的质量好（酸值回升少，过氧化值低）2.1.3蒸馏脱酸脱臭阶段虽然前面进行了碱炼，但是油脂酸值仍然比较高，采用层板式的单塔脱酸脱臭蒸汽消耗大,生产成本高因此我采用以瑞典阿伐拉法公司开发的脱臭用薄膜式填料塔与热脱色用的传统的塔盘式组合的新型软塔脱臭系统，与传统的塔盘式脱臭塔比较,该系统在真空下压力损失很小,从而可以在较低的温度下(250℃),使用较少的蒸汽(原有量的三分之一),较短的时间(从原有的2.5～3h减少为不到1h)，将游离脂肪酸和臭气有效地去除，同时有效地抑止了维生素E的损失与反式脂肪酸的生成(残存量0.6%～1%)2.1.4脱蜡脱脂工序米糠油中含有3%-5%的蜡和一定量的固体脂，可使浊点升高，使油品的透明度和消化吸收率下降，并使气味滋味和适口性变差，从而降低了米糠油的食用品质和营养价值，并且使米糠油在做冬化试验时达不到一级油的标准。

因此，应将蜡和脂除去本工艺采用脱臭之后脱蜡和脱脂，可不加助滤剂，又能节约资源将脱蜡和脱脂分开，使副产品糠蜡和固脂较纯，使工艺比较灵活，可根据原料品质及客户的需求，选择是否进行脱脂2.2设计依据2.2.1原料指标酸值(KOH)／(mg/g)：10（即FFA%为5%） 水分及挥发物／(%)：0.20 残溶：0.01%(100ppm) 过氧化值(mmol/kg)：15 含杂量：0.2% 磷脂含量：2% 臭味组分：0.1% 蜡含量：4% 脂含量：3%2.2.2 产品指标水分及挥发物≤0.05% 酸价≤0.20(即FFA% 0.1%以下) 杂质≤0.05% 过氧化值≤5.0mmol/kg 残溶：不得检出色泽：Y30，R3.0（罗维朋比色计133.4槽）2.2.3 公用工程供应条件毛油过滤：杂质：0.05%，其余的同原料油脱胶：水分0.5%，杂质0.03%，磷脂15ppm碱炼：AV:4(即FFA%为2%）水洗：水分0.5%，杂质0.005%，磷脂10ppm真空干燥：水分0.05%，其余不变吸附脱色：杂质0.05%， 色泽Y35、R4，磷脂5ppm真空脱臭：色泽 Y30、R3.0，杂质0.005%，酸值0.1脱蜡：蜡含量0.6%脱脂：脂含量0.6%3 工艺说明及工艺流程3.1 工艺流程3.1.1脱胶脱酸工艺流程 磷酸罐 配碱池 ↓ ↓ 毛米糠油→布袋过滤器→板式换热器→多效混合器→酸反应罐→多效混合器→ 皂脚罐 热水罐 废水罐 ↑ ↓ ↑→碱反应罐→脱皂离心机→板式换热器→多效混合器→水洗混合罐→水洗离心机 真空 ↑→螺旋板式换热器→真空干燥器→碱炼油暂存罐3.1.2脱色工艺流程 白土 真空 废白土 。