【正文】 / 82摘 要 亞麻籽含油達(dá)到42%左右，油中不飽和脂肪酸占其脂肪酸90%以上，其中，ω3脂肪酸含量高達(dá)49%，比其它油用作物含量高7倍至50倍?？芍圃旄邫n油漆、油墨、涂料等化工產(chǎn)品，市場需求量大，應(yīng)用價(jià)值極高。未經(jīng)提純加工的粗蛋白粉，被大量用作奶牛飼料和魚飼料，對促進(jìn)奶牛產(chǎn)奶和魚類的繁衍生長都具有非常好的效果，也有龐大的市場空間。2 設(shè)計(jì)原則與依據(jù) 設(shè)計(jì)原則（1）盡可能采納當(dāng)今國內(nèi)外比較成熟的新工藝、新技術(shù)、新材料、新設(shè)備，使操作機(jī)械化、過程連續(xù)化。浸出取油階段：預(yù)榨餅進(jìn)入環(huán)形浸出器后采用逆流萃取的方法，就是用較高濃度的混合油萃取油料，再用稍低濃度的混合油萃取經(jīng)第一次萃取后的油料，用濃度逐漸降低的不同濃度的溶劑逐次萃取油料，最后再用新鮮溶劑萃取，將粕殘油降至1%以下。由于混合油中粉末度相對較高，平轉(zhuǎn)浸出器內(nèi)濃混合油的引出應(yīng)從第二個(gè)油斗抽出，并對逆流噴淋作一些調(diào)整，以減少混合油的粕末含量。浸出后的濕粕由進(jìn)料口進(jìn)入預(yù)熱層，預(yù)熱層的作用是對濕粕預(yù)加熱并脫除少量溶劑，以防止蒸汽遇到冷的濕粕造成濕粕的結(jié)球現(xiàn)象。脫溶后的粕進(jìn)入烘烤層，這一層的作用是防止?jié)衿擅撊懿粡氐锥M(jìn)一步脫溶，還可以對粕升溫以利于下層的熱風(fēng)干燥，同時(shí)對改善粕的色澤和風(fēng)味也有利，熱風(fēng)層是通過底部的夾層，將熱風(fēng)吹入料層之中。一蒸和二蒸均采用較低的真空度60kPa，汽提塔則采用較高的真空度80MPa。所有的冷凝液均進(jìn)入分水箱進(jìn)行分水，分出的溶劑回到溶劑周轉(zhuǎn)庫內(nèi)繼續(xù)循環(huán)使用。4 化工設(shè)計(jì)計(jì)算 物料平衡計(jì)算 浸出取油工序（1）工藝參數(shù)處理量：：取8% 預(yù)榨餅含油：15%溶劑溫度: 取55℃ 預(yù)榨餅溫度：取55℃ 濕粕含溶：取25%預(yù)榨餅容重：550kg/m3 成品粕殘油：1% 粕殘溶：%（2）物料平衡圖 新鮮溶劑 ↓預(yù)榨餅→浸出器→混合油 ↓濕粕（3）物料衡算 進(jìn)料量：N1=100T/D=預(yù)榨餅含油：O1=N115%=預(yù)榨餅含水：F1=N18%=預(yù)榨餅中干物質(zhì)：K1=N1－(O1＋F1)=濕粕含水：F2= F1=濕粕含油量即成品粕含油量O2 濕粕含溶量m1成品粕殘溶量m4 成品粕含水F3成品粕含油：=1% ①濕粕含溶劑：=25% ②成品粕殘溶： ③成品粕含水： =11% ④綜合得O2=濕粕重量：E1=K1＋F2＋O2＋m1=混合油含油：O3=O1－O2=設(shè)溶劑比為 :1 總?cè)軇┝浚簃總=N1=據(jù)經(jīng)驗(yàn)，溶劑蒸汽量按浸出器中溶劑3%計(jì)算 m2=m總3%=混合油含溶劑：m3=m總－m1－m2=混合油總量：O混=O3＋m3=混合油濃度：O3/O混 =% 混合油處理工序（1）工藝參數(shù)一蒸混合油濃度：70%二蒸混合油濃度：95%汽提混合油濃度：%（2）物料平衡圖混合油→第一長管蒸發(fā)器→第二長管蒸發(fā)器→汽提塔→毛油 ↓ ↓ ↓ 溶劑 溶劑 溶劑（3）物料衡算進(jìn)料：一蒸進(jìn)料量：O4=O混=出料：一蒸混合油量：O5=O3/70%=一蒸混合油含溶劑：m5=30%=一蒸溶劑蒸發(fā)量：m8=－=進(jìn)料：二蒸進(jìn)料量：O5=出料：二蒸混合油量：O6= 二蒸混合油含溶劑：m6=5%= 二蒸溶劑蒸發(fā)量：m9==進(jìn)料：汽提塔進(jìn)料量：O6=出料：毛油量：O7= 毛油殘溶：m7=%= 汽提塔溶劑蒸發(fā)量：m10=－= 濕粕處理工序（1）工藝參數(shù)成品粕殘溶：% 成品粕含水：11% （2）物料平衡圖 濕粕→DTDC蒸脫機(jī)→成品粕↓溶劑（3）物料衡算進(jìn)料：濕粕量：E1=出料：成品粕殘溶量m4 成品粕含水F3 (1) =11% (2)解方程(1) (2)得 m4=成品粕含量：E2=O2＋K1＋m4＋F3=溶劑蒸發(fā)量：m7=m1－m4=－= 熱量平衡計(jì)算 浸出取油工序（1）工藝參數(shù)干物質(zhì)比熱容：℃： kcal/kg（1）預(yù)脫層熱量計(jì)算① 干固形物升溫所需熱量Q干=m干c干t= (81－51)=② 油脂升溫所需熱量Q油=m油c油t=(81－51)=③ 濕粕中的水升溫所需熱量Q水=m水c水t=1(81－51)=④ 溶劑從51℃升至81℃及部分溶劑汽化所需熱量設(shè)在預(yù)脫層溶劑降低30%Q溶=m溶c溶t + m溶，r溶=(81－51)+30%76 =吸收熱量總計(jì)Q預(yù)脫=Q干＋Q油＋Q水＋Q溶=＋＋＋ =則：所需消耗的間接蒸汽量G1(按總傳熱的3%計(jì)算熱損失) G1===（2）蒸脫層熱量計(jì)算直接蒸汽用量G2，直接蒸汽由兩部分組成：一部分用于加熱脫溶；另一部分則未被冷凝下來與溶劑蒸汽構(gòu)成混合蒸汽。℃混合油中溶劑平均熱容c溶=h換熱面積：S===蒸發(fā)管選取φ38根據(jù)負(fù)壓蒸發(fā)的特點(diǎn)(L/d=150～200)，取L=6m需用管數(shù)：n===考慮隨著蒸發(fā)過程進(jìn)行，蒸發(fā)管內(nèi)形成油污及升膜過程中管內(nèi)形成的液膜層，則取管數(shù)：n實(shí)=n== 取n實(shí)=64根采用單殼程，單管程列管換熱器，采用正三角形排列殼徑：D=t(nc－1)＋2b= d(－1)＋2d =38(－1)＋238=圓整直徑：D=500mm總長度：L=6000＋2(225＋25)=6500mm第一長管蒸發(fā)器尺寸：φ5006500 （2）第一閃發(fā)箱蒸發(fā)溶劑量：m8=查蒸汽比重表，溶劑蒸汽60℃時(shí)，ρ1=溶劑氣體體積：V一閃===取溶劑氣體在閃發(fā)箱內(nèi)上升的速度為μ=閃發(fā)箱的直徑：D===圓整直徑：D=1m閃發(fā)箱高度：H==1=總高度：L=1500＋600=2100 mm第一閃發(fā)箱尺寸：φ10002100 第二蒸發(fā)器（1）第二長管蒸發(fā)器蒸發(fā)器交換熱量：Q二蒸=T=T2－t1=120－80=40℃ 120℃—→120℃t=T1－t2=120－105=15℃ 105℃←—80℃tm===℃取總傳熱系數(shù)K=150kcal/m2℃）換熱量：Q冷=m油c油△t+m溶c溶△t =(8060)+(8060) =Q熱=m油c油△t+m溶c溶△t根據(jù)能量守衡定律：Q冷= Q熱，得t4=℃T=T2－t1=110－80=30℃ 110℃—→℃t=T1－t2=－60=℃ 80℃←—60℃tm===℃取總傳熱系數(shù)K=200kcal/m2h總傳熱面積：S1===② 預(yù)脫層容積預(yù)脫層容積：V1===預(yù)脫層設(shè)為一層，并選取蒸脫機(jī)預(yù)脫段直徑D1=2m實(shí)際傳熱面積：S實(shí)1===﹥S1則預(yù)脫層高度：H1===,取1m（2）蒸脫層① 所需要的傳熱面積 蒸脫層傳熱面積：Q2=Q蒸脫==T=T2－t1=110－81=29℃ 140℃—→110℃t=T1－t2=140－100=40℃ 100℃←—81℃tm2===℃取總傳熱系數(shù)K2=200kcal/m2h根據(jù)填料塔操作流體的要求對應(yīng)φ25D=1025=250mm,取D=300mm則要求最小噴淋為：L===實(shí)際?。篖=則：L=840kg/h=1008kg/h=1008/310 kmol/h = G=V空氣29＋1=① 塔徑計(jì)算當(dāng)t=40℃時(shí)，進(jìn)塔氣體密度空氣：ρ1===溶劑氣體：ρ2===溶劑氣體：V溶劑=混合氣體：ρ混===石蠟密度ρL=840kg/m3，黏度μ=14cp則：==根據(jù)化工原理的亂堆填料泛點(diǎn)線可查出，則：=式中：——填料因子(400)——液相重度校正系數(shù)(=ρ水/ρL=1000/840=)uF= ==空塔氣速為泛點(diǎn)氣速的70%，則空塔氣速：u===塔徑：D=V氣===D===故前述噴淋密度按300mm塔徑是可行的，取D=300mm② 填料層高度當(dāng)要求尾氣出塔溶劑含量為20g/m3時(shí)，y2=根據(jù)相平衡原理：y2=m===換算成質(zhì)量分率：=得：α=%%%(質(zhì)量比)，則：X2===x2===由物料衡算關(guān)系知：V(Y1－Y2)=L(X1－X2)X1==＋=x1===換算成質(zhì)量分率：=得：α=%%(質(zhì)量比)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值知，對石蠟吸收己烷系統(tǒng)，Ky=～℃℃℃℃℃℃則溶劑的體積V=103/=：1，溶劑在周轉(zhuǎn)罐中的時(shí)間為10min則：V===得：D= 取D=1m L=溶劑循環(huán)罐尺寸：φ10001500 新鮮溶劑預(yù)熱器換熱量：Q= 140kPa蒸汽加熱T=T2－t1=－35=℃ ℃—→℃ t=T1－t2=－55=℃ 55℃←—35℃tm===℃取總傳熱系數(shù)K=200kcal/m2h)，S實(shí)際==換熱管取Φ25,L=3m的無縫鋼管采用單殼程，雙管程列管換熱器，管心距為32mm,采用正三角形排列殼徑：D=t(nc－1)＋2b= t(－1)＋2d=32(－1)＋225=圓整直徑：D=220mm總長度：L=3000＋2(225＋25)=3500mm油－油換熱器尺寸：φ2203500 毛油罐毛油的質(zhì)量O7=油的密度ρ=924Kg/m3毛油的體積V===設(shè)混合油在混合油罐中暫存40min，:1，其封頭處為空余部分。則塔徑：D=2＋d=2＋=圓整直徑：D= 全塔的高度為有效段、塔頂和塔底三部分之和，有效段即汽液接觸段，其高度由實(shí)際塔板數(shù)和板間距決定，即汽提塔高度：H=nHT=17=總高度：H總 =8500＋2(150＋25)=8850mm汽提塔尺寸：φ10008850（4）汽提塔的間接加熱面積的計(jì)算汽提塔交換熱量：Q汽提=T=T2－t1=160－110=50℃ 160℃—→120℃t=T1－t2=120－105=15℃ 110℃←—105℃tm===℃K3取500kcal/(m2計(jì)算所得裝滿系數(shù)在《糧食輸送機(jī)械與應(yīng)用》所列推薦值范圍內(nèi)，因此以上所得數(shù)據(jù)均是合理的?！妫?真空度)下的汽化潛熱r溶=75kcal/kgQ一蒸=m混c混t ＋m，溶r溶=(60－50)＋75=則：加熱所需蒸汽的消耗量為G3G3===(＋)kg/h顯然，來自蒸脫機(jī)的溶劑－水蒸汽混合氣體，足夠加熱一蒸所需熱量，剩余部分經(jīng)過節(jié)能器和DTDC冷凝器冷卻?！? 浸出溫度：55℃ 浸出時(shí)間：90min溶劑溫度：55℃ 預(yù)榨餅溫度：55℃（2）熱量計(jì)算① 預(yù)榨餅中干物質(zhì)帶入熱量Q1Q1=K1c1t1=55=② 預(yù)榨餅中油帶入熱量Q255℃時(shí)，c2=＋55=溶劑回收階段：尾氣回收用石蠟吸收系統(tǒng)。負(fù)壓蒸發(fā)的溫度基本不變，但因蒸脫機(jī)出來的二次蒸汽量遠(yuǎn)大于負(fù)壓蒸發(fā)所需要的熱能，所以要分流出一部分二次蒸汽，以達(dá)到操作過程中熱量的平衡，在蒸發(fā)器的進(jìn)汽管上裝有調(diào)節(jié)閥和旁路管，直接引入冷凝器?；旌嫌吞幚黼A段：來自浸出器的混合油經(jīng)旋液分離器離心分離后進(jìn)入混合油罐進(jìn)一步沉降分離，靜置后的混合油經(jīng)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量后，由離心泵泵入一蒸管程，殼程用DTDC蒸脫機(jī)頂部出來的混合氣體、蒸發(fā)和冷凝系統(tǒng)的兩個(gè)蒸汽噴射泵的工作蒸汽作為加熱熱源，從而分離油和溶劑。自蒸層的作用是利用混合蒸汽的余熱對濕粕進(jìn)行預(yù)脫溶。其選擇性更好；工業(yè)己烷的沸點(diǎn)范圍小，容易回收，浸出生產(chǎn)中的溶劑消耗??；生產(chǎn)工藝條件比較一致，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。所以，在輸送過程中要降溫。（5）改善工作條件，保護(hù)環(huán)境，節(jié)省能源。此法制油生產(chǎn)效率高、粕殘油率低，但有機(jī)溶劑的存在使生產(chǎn)的安全性較差。國外作為保健品的歷史久遠(yuǎn)，亞麻籽保健食用油在一些國家的餐桌上成為極品。關(guān)鍵詞：亞麻籽 亞麻籽油 預(yù)榨浸出 氰苷 亞麻酸Title The workshop design of 100 tons/day of flax seed by prepress leachingAbstractThe oil in flax seed reaches about 42%, and the unsaturated fatty acid in fatty