2013届毕业生毕业设计说明书题目: 50T/D冷榨芝麻油生产压榨车间设计院系名称：粮油食品学院专业班级：食工F0905班学生姓名：刘文生学号：200948060416指导教师：马宇翔教师职称：讲师2013 年5月20日冷榨芝麻油生产车间设计1. 工艺技术说明和选用本课题设计的工艺流程：芝麻→称量后磁选→去石→清理→烘干→冷却→脱皮→冷榨→精滤→冷榨芝麻油↓芝麻饼→回榨1.1 磁选利用金属杂质的导磁性能的差异，可采用永磁滚筒、圆筒磁选器或悬挂式磁选装置来除去芝麻中的金属杂质（主要是铁杂）。
1.2 去石利用密度差异将芝麻原料中混入的石子等异物除去。
1.3 清理可采用两层振动筛，通过粗细大小不一的网孔，去除芝麻中的大小杂质（一些根茎叶，病虫害粒）。
振动筛筛孔一般选用圆形。
因为此次处理的芝麻量较小，可不进行分级。
1.4 烘干降低芝麻中的水分含量，易于脱皮和压榨。
1.5 冷却通过热胀冷缩，使得芝麻皮和仁分开，更易脱皮。
1.6 脱皮芝麻种皮或角质层中纤维和草酸盐含量（2%～3%草酸钙螯合物）较高，使得其油和粕的色泽加深，饼粕呈苦味，这样的饼粕不能作为人类的蛋白质资源。
通过脱皮可以提高饼粕的质量，也可以提高粕的蛋白量。
1.7 冷榨可采用双螺旋榨油机取油。
一般说来，由于旋转着的螺旋轴在榨膛内的推进作用，使得榨料连续的向前推进，同时，由于螺旋轴上榨螺螺距的缩短和根圆直径的增大，以及榨膛内径的减小，榨膛空间体积不断缩小而对榨料产生压榨作用。
榨料受压缩后，油脂从榨笼缝隙中挤压流出，同时榨料被压成饼块从榨膛末端排出。
由于冷榨的饼的残油较高（12~20%),可以将芝麻饼进行回榨，从而降低残油率；也可以将芝麻饼去浸出；也可以根据市场需求将芝麻饼直接出售。
1.8 精滤由于加工过程的低温，入榨料中蛋白质和糖未变性，油中混入这些物质的碎片比较混浊。
一般采用压滤机和袋式过滤机进行过滤，以保证冷榨油的清澈透明。
精滤后所得到的芝麻油就可以满足使用要求（当然也得经过检测，能达到普通芝麻油的使用标准）。
冷榨芝麻油也可以进行精炼等后续处理。
2 工艺设计计算（以每小时为基准）2.1 物料衡算原料：芝麻50T/D（按出油率50%计算），含杂3%，含水8%，含油45～63%，芝麻中含皮17%，含仁83% 。
2.1.1 清理工段工艺指标：清理工段要求除杂后含杂指标≤0.5%芝麻原料→清理→净芝麻+少量杂质（总2030.653kg/h）（2083kg/h）↓ （2020.5kg/h）+（10.153kg/h）筛下物（杂质）（52.347kg/h）原料芝麻处理量50T/D换算为2083kg/h。
原料中净芝麻：2083kg/h×（1—0.03）=2020.5kg/h原料中含皮量：2020.5kg/h×17%=343.485kg/h原料中含油量：2020.5kg/h×50%=1010.25kg/h原料中含杂量：2083kg/h×3%=62.5kg/h除杂后含杂量X：X/（X+2020.5）=0.5%X =10.153kg/h实际筛下物量：62.49kg/h—10.153kg/h=10.153kg/h2.1.2 烘干工段(忽略冷却段水分夹带)工艺指标：水分8%(干基) → 2-2.5%(这里选用2.5%)温度60—75°C左右清理后芝麻→ 烘干机→ 烘干后芝麻（1916.104kg/h）(2030.653kg/h) ↓水分（114.549kg/h)清理后芝麻含水量：2030.653kg/h×8%=162.452kg/h干芝麻量：2030.653×92%=1868.201kg/h烘干后芝麻含水量X：X/（X+1868.201）= 2.5%X=47.903kg/h脱除的水分量：162.452kg/h—47.903kg/h =114.549kg/h烘干后芝麻量：2030.653kg/h—114.549kg/h=1916.104kg/h2.1.3 脱皮工段工艺指标：芝麻中含皮17%，含仁83%干法脱皮率60—70%（这里选用70%）烘干后芝麻→ 砻谷机→ 风选→ 芝麻仁（含少量皮）（1916.104kg/h）↓ （1675.664kg/h）芝麻皮（240.44kg/h）芝麻脱皮量：343.485kg/h×70%=240.44kg/h脱皮后芝麻仁中含皮量：343.485kg/h—240.44kg/h=103.045kg/h芝麻仁（含皮）量：1916.104kg/h—240.44kg/h=1675.664kg/h2.1.4 压榨工段冷榨饼残油率高，一般为12～20%,增加压榨次数可以降低冷榨饼的残油。
工艺指标：压榨温度55～60℃一榨：含油50% → 12%二榨：含油12% → 8%芝麻仁→ 一榨→ 榨饼1 → 二榨→ 榨饼2（723.277kg/h）（1675.664kg/h）↓(756.153kg/h) ↓芝麻油1 芝麻油2（919.511kg/h）（32.876kg/h）原料中芝麻含油量为1010.25kg/h芝麻油1的量X：X+（1675.664kg/h—X）×12% = 1010.25kg/hX=919.511kg/h榨饼1的量：1675.664kg/h—919.511kg/h = 756.153kg/h榨饼1含油量：756.153kg/h×12%=90.738kg/h芝麻油2的量Y：Y+(756.153kg/h—Y)×8%=90.738kg/hY=32.876kg/h榨饼2的量：756.153kg/h—32.876kg/h=723.277kg/h压榨得到的芝麻油量（X+Y）：919.511kg/h+32.876kg/h=952.387kg/h 2.1.5 精滤工段工艺指标：毛油含渣率10～15%（这里取15%）过滤除杂后含渣率0.1～0.3%（这里取0.2%）芝麻毛油→初滤→ 二滤→ 三滤→ 袋式过滤器→ 成品芝麻油（952.387kg/h）↓ （826.05/h）滤渣（126.337kg/h）毛油含渣量：952.387kg/h×15%=142.858kg/h毛油中含油量：952.387kg/h—142.858kg/h=809.529kg/h成品芝麻油中含渣量X：X/（809.529kg/h+X）=0.2%X=16.521kg/h滤渣量：142.858kg/h—16.521kg/h=126.337kg/h成品芝麻油量：809.529kg/h+16.521kg/h=826.05kg/h2.2 热量衡算烘干工段（分加热段和冷却段）：2.2.1 加热段清理后芝麻→ 烘干机加热段→ 冷却段→ 烘干后芝麻(2030.653kg/h) ↓ ↓ （1916.104kg/h）水分水分（114.549kg/h) （忽略冷却段水分夹带）（1）已知条件：①芝麻的入加热段量为2030.653kg/h，温度为20℃，芝麻的出加热段量为1916.104kg/h，出口温度为60℃；②相对湿度为60%的空气由常温20℃经过预热器加热至90℃，在此过程中空气湿度不变，相对湿度降低，通过干燥器后空气温度降为45℃，空气湿度为0.022kg/kg绝干气；③烘干段芝麻水分由8%降至2.5%；⑤ 预热器和干燥器热量补充均采用0.2MPa，120℃的水蒸汽；⑤经过烘干机的加热阶段后水分蒸发量W=150.016kg/h。
（2）加热段热量衡算：①鲜空气消耗量L0绝干空气消耗量L=W/(H2—H1) （2-1式）由图查得当t0=20℃，φ0=60% 时，H0=0.009kg/kg绝干气，故L=150.016kg/h/（0.022kg/kg—0.009kg/kg）=11478kg绝干气/h新鲜空气消耗量为L0 =L(1+H0) （2-2式）L0=11478×（1+0.009）=11581.302kg/h②风机风量V"LυH（2-3式）V"=其中湿空气的比热容υH =（0.772+1.244H0）×（273+t0）/273 (2-4式)υH =（0.772+1.244×0.009）×（273+20）/273=0.841m3新鲜空气/kg绝干气所以V"=11581.302×0.841=9739.875m3新鲜空气/h③预热器中消耗的热量Q P预热器的热损失为5%，Q P=L(I1—I0) (2-5式) 当t0=20℃，φ0=60% 时，由图查出I0=43kj/kg绝干气。
空气离开预热器时，t1=90℃，H0=H1=0.009kg/kg绝干气，由图查出I1=115kj/kg绝干气，故Q P=11478×（115—43）=826416kj/h=229.56kwQ L=5%Q p=11.478kwQ=Q p+Q L=1241.038kw④干燥系统消耗的总热量Q干燥段热损失为3%Q=L（I2—I0）+G(I2'—I1')+Q L （2-6式）Q =L（I2—I0）43+G(C M2θ2—C M1θ1)+Q L=Q0+ Q L其中I2=(1.01+1.88H2)t+2490×H2=(1.01+1.88×0.022)×45+2490×0.022=102.09kj/kg 绝干气芝麻的比热容0.6kcal/(kg.℃)相当于2.51kj/（kg.℃）C M=C S+4.187X,X1=W1/(1—W1) （2-7式）X1=0.08/(1—0.08)=0.0870kg/kg绝干料X2=W2/(1—W2) （2-7式）X2=0.025/（1—0.025）=0.0256kg/kg绝干料C M1=2.51+4.187×0.0870=2.874kj/（kg.℃）C M2=2.51+4.187×0.0256=2.617kj/（kg.℃）G=G1(1—W1) （2-8式）G =2030.653kg/h×(1—0.08)=1868.201kg绝干料/hQ0=11478×(102.09—43)+1868.201 (2.617×60—2.874×20)=864196.345kj/h= 240.074kwQ L=3%Q0=7.202kwQ=Q0+Q L=247.276kw⑤向干燥器补充的热量Q DQ D=Q—Q P=247.276kw—229.56kw=17.716kw预热器和干燥器热量补充均采用0.2MPa，120℃的水蒸汽此状态下水蒸气的汽化热γ=2204.6kj/kg则所需要的蒸汽的质量m可根据Q=mγ计算m=Q/γ=247.276kw/2204.6kj/kg=403.757kg/h2.2.2 冷却段（2）已知条件①芝麻入冷却段量为1916.104kg/h，温度为60℃，含水量2.5%，芝麻出冷却段温度为50℃，忽略冷却段水分夹带；②冷空气进口温度为20℃，相对湿度是60%，出口空气温度为t=45℃，相对湿度是 =80%。