【正文】 日處理 1000 噸大豆生產(chǎn)工藝及設(shè)備計(jì)算 車工藝按日浸出 1000 噸大豆為基準(zhǔn)， 1000 噸大豆是按預(yù)處理后達(dá)到浸出工藝要求的指標(biāo)，其中含雜質(zhì) 1%,大豆含水10%。則對(duì)應(yīng)預(yù)處理車間各設(shè)備處理量可通過物料衡算求得： 一：預(yù)處理車間工藝計(jì)算及設(shè)備選型。 （一） 物料衡算： 預(yù)處理車間工藝路線如下 ： 原料 斗升機(jī) 刮板 (1) 振動(dòng)篩 比重去石機(jī) 刮板 (2) 破碎機(jī) 刮板 (3) 水平刮板 (4) 軟化 刮板 (5) 軋坯 刮板 (6) 干燥 去浸出車間 以上工藝可簡(jiǎn)化為如下流程進(jìn)行物料衡算 清理設(shè)備 破碎 軟化 軋坯 干燥 雜質(zhì) (P) 脫水 (W1) 脫水 (W2) 其中： F4=1000 噸 /天 。 含雜質(zhì) 10%。 大豆含水 10%。 預(yù)處理原料大豆各項(xiàng)指標(biāo)如下： 原料大豆含水 =16%, 含 雜質(zhì) 7%,軟化后大 豆含水 15%. 1) 對(duì)干燥器做物料衡算得： F4*(11%)*10%=(F3F4*1%)*15%W2 F3=F4+W2 即： 1000**=(*1000)* F3=1000+W2 聯(lián)立求解得： F3= 1062 (t/d) W2= 62 (t/d) 雜質(zhì)凈量 10t/d 即：軋坯機(jī)和干燥器處理量為 1062 t/d 2) 對(duì)軟化鍋?zhàn)鑫锪虾馑愕? (F310)*=(F210)*0,.16W1 F2=W1+1062 即： (106210)*=(F210)* F2=W1+1062 聯(lián)立求得： F2= (t/d) W1= (t/d) 即：軟化鍋處理量為 , ( 破碎機(jī)處理量求為). 3) 對(duì)清理設(shè)備做物料衡算 F=P+F2 F*7%=P+10 即： F=P+ F*7%=P+10 聯(lián)立求得： F=1145(t/d), P=70(t/d) 根據(jù)上央物料衡算結(jié)果 斗 升機(jī)輸送量為 1145t/d 刮板 (1)輸送量為 1145t/d 振動(dòng)篩和比重去石機(jī)處理量為 1145t/d,去要能力 70t/d 刮板 (2)輸送量為 破碎機(jī)處理量為 刮板 (3)及刮板 (4)輸送量為 軟化鍋處理量為 刮板 (5)處理量為 1062t/d 軋坯機(jī)處理量為 1062t/d 刮板 (6)輸送量為 1062t/d 干燥器處理量為 1062t/d, 干燥水分量為 62t/d (二 ) 能理衡算 預(yù)處理車間涉及能量的設(shè)備有軟化鍋和干燥器。 已知條件 ：軟化溫度為 60℃ 干燥溫度為 75℃ 取原始料溫為 20 ℃ 則：對(duì)軟化鍋（雜質(zhì)量很小，按純大豆計(jì)） 傳熱負(fù)荷 Q=F2Cp (6020) +W*r 其中： Cp 為大豆在 20~60 oC 的平均比熱。 r 為水在 20~60 oC 的平均汽化潛熱。 查相關(guān)資料知： Cp= 其中：大豆含油 18% Cp 油 = Kcal/Kg. oC 大豆含水 16% Cp 水 =1 Kcal/Kg. oC 絕干物 質(zhì) 66% Cp 干 = Kcal/Kg. oC r=2400Kj/Kg=573Kcal/kg 則： Q1=F2Cp(6020)+W*r =[**(6020)+*] *1000/24 =1487814Kcal/h 若用 ( 表壓 ) 的 蒸 汽 加 熱 ， 對(duì) 應(yīng)r=533Kcal/kg 熱損失取總傳熱量的 5%,則所需蒸汽量為 D1=Q1/=1487814/對(duì)干燥器做能量衡算（忽略雜質(zhì)影響） 傳熱負(fù)荷 Q=(F4*Cp2*t2F3*Cp1*t1)+W2*r 其中： Cp2 為大豆含水 10% 時(shí)的比熱。 Kcal/Kg. oC Cp1 為大豆含水 15%時(shí)的比熱 r 為 20~75oC 水 的 平 均 汽 化 潛 熱 ：2383Kj/Kg(569Kcal/Kg) 則： Q2=F4*Cp2*75F3*Cp1*20+W2*r =[1000**751062**20]+62*569]*1000/24 =2473767Kcal/h 若用 1Kg/cm2(表壓 )蒸汽間接加熱，則需蒸汽量為：r= D2=Q/=2473767/(*526)=4950Kg/h =則 ： 預(yù) 處 理 車 間 所 需 總 蒸 汽 量 為 ：D=D1+D2=+= 二．浸出車間工藝和設(shè)備計(jì)算及選型 （一） 浸出車間物料衡算 浸出車間工藝流程簡(jiǎn)圖如下： 預(yù)熱器 溶劑 浸出器 濕粕 蒸脫機(jī) 干粕 混合油 捕集器 自由氣體 過濾 冷凝器 第 一 蒸 發(fā) 器 冷 凝 器 最后冷凝器 吸收塔 第 二 蒸 發(fā) 器 冷 凝 器 分水箱 汽提塔 冷凝器 毛油 已知：原料大豆?jié)窕?18%( 毛豆 )，則：預(yù)處理前大豆油量為： 1145*(17%)*18%=(t/d) 故 ： 進(jìn) 浸 出 器 大 豆 含 油 為 ： (1000*(11%))*100%=% 1) 浸出器的物料衡算： 已知：為將浸出效果，取混合油濃度為 20%,粕殘溶 30%,粕殘油小于 1%(按 1%計(jì) )，則： 對(duì)總物料：F4+W=F5+F/5 對(duì)溶劑： W=F5*(1X0)+(F/5F*1%)*30% (X0 為混合油濃度 ) 對(duì)油脂： F5*(11%)*18=F5*X0+(F/5F4*1%F/5*30%)*1% 即： 1000+W=F5+F/5 W=*F5+*F/53 =*F5+*F/ 聯(lián)立求解得： F=1182 (t/d) F=849 (t/d) W=1031 (t/d) 若混合油濃度按 25%計(jì)，則： 1000+W=F5+F/5 W=*F5+*F/53 =*F5+*F/ 聯(lián)立求得： F/5=1182 (t/d) F5=680 (t/d) W=862 (t/d) 2) 蒸發(fā)過程物料衡算： 1． 第一蒸發(fā)器物料衡算： 已知：混合油濃度 X0= 處理量 F5=680 t/d 要求 一蒸完成液濃度 X1=60% 操作壓力(真空度 )。蒸發(fā)型式：升膜 設(shè)：第一蒸發(fā)器蒸發(fā)量為 W1，完成液量為 F6 (t/d) 則： F5=F6+W1 F5*=F6* 即： 680=F6+W1 680*= 聯(lián)立求解得： F6=283 (t/d) W1=397 (t/d) 2. 第二蒸發(fā)器的物料衡算： 已知：混合油濃度 X1=,處理是 F6=283 t/d 要求完成液濃度 X2=,操作壓力 (真空度 )，蒸發(fā)型式：升膜 設(shè)：第二蒸發(fā)器蒸發(fā)量為 W2，完成液量為 F7，則： F6=F7+W2 F6*=F7* 即 283=F7+W7 283*=F7* 聯(lián)立求得： F7=179 (t/d) W2=104 (t/d) 3. 汽提塔物料衡算： 經(jīng)汽提塔汽提后，要求毛油殘溶小于 500PPm,已知： 進(jìn)塔混合油濃度 95%，處理量 F 為 179t/d,則： 設(shè)：毛油量為 F8，汽提出溶劑量為 W3 F8+W3=F7 F7*95%=F8*(1500*106) 即： 179=F+W 179*=F8*(1500*106) 聯(lián)立求得： F8= (t/d) W3= (t/d) 毛油中殘溶凈量 =85Kg/d 4. 蒸脫機(jī)物料衡算： 濕粕經(jīng)蒸脫機(jī)蒸脫后，要求產(chǎn)品粕中殘溶 越小越好。這里按濕粕中溶劑全部去除計(jì)算，則：最終得粕量為： F6=(F/5F4*1%)*()+F4*15 =(F/51000*1%)*+F*1% =(118210)*+10 =830 (t/d) 其中：除去溶劑量為： W/1=F/5F/6=1182830=352 (t/d) (二 ) 浸出車間能量衡算： 1． 溶劑預(yù)熱器 已知：溶劑用量 W=862 t/d ,初始溶劑溫度取 20oC，要求加熱至 55oC. 在對(duì)應(yīng)條件下溶劑物性數(shù)據(jù)如下： 比熱： Cp=密度： ρ =652Kg/m3 粕度： μ = 導(dǎo)熱系數(shù)： λ = (以上物性以進(jìn)出品溫度的算術(shù)平均值計(jì) ) 加熱介質(zhì)： （表壓）水蒸汽，對(duì)應(yīng)汽化潛熱 r=2230Kj/ 度 ρ =951Kg/m3 λ =： 傳熱負(fù)荷： Q=W*Cp*(t2t1) =862*1000/(24*3600)*(5520) =695 (KW) 所需生蒸汽量：（按總傳熱量 5%計(jì)熱損失） D=Q/=695/(2230*)= Kg/s =1181Kg/h= (t/d) 若選用列管換熱器加熱溶劑，初選 K=400W/ 因 (表壓 )水蒸汽飽和溫度為 ： tm=[(11020)+(11055)]/2= S 選 =Q/(K*tm)=695*1000/(400*)=24m2 加熱管選用Ф ,管長(zhǎng) L=3m 鋼管，則需管數(shù) n 為： n=S/(П *d00*L)=24/(*25*103*3) =102 (根 ) 采用單管程，雙管程列管換熱器，管心距 t=,采用正三角形排列 。則 殼徑： D=t*(n11)+2*do =*25*(*(102)1/21)+2*25=403 （ mm） ?。?D=400(mm) 校核：管內(nèi)溶劑流速： u=W/L/(n/2*П /4*dI)=*2/652/(102*П /4*)=(m/s) Re=d*u*p/μ=**652/(*103)=*104 Pr=Cp*μ /λ=*103**103/= ?I=*λ /dI** =**(*104)* =1300W/() 加熱蒸汽走殼程： ?o=*(g*ρ 2*λ 3*r/(N2/3*do*μ *t)1/4 (N=7) =*(*9512**2230*103/(72/3*25*103**103*20))1/4 =7787 W/() 考慮不凝氣的影響：取 ?