【導讀】本設計主要研究了利用換倉米制備淀粉糖后的副產品——米渣為。原料制備大米蛋白的工業(yè)設計研究，初步探討了堿法制備米蛋白的工業(yè)設計問題。后設計出簡單的帶控制點工藝流程圖。

　　

【正文】 t 0， h 0， T ，W ， T39。 ， H39。加熱室蒸發(fā)室 圖 2 單效蒸發(fā)示意圖 由單效蒸發(fā)示意圖得： ???????? ??101 xxFW （ 36） F —— 原料液的流量， kg h1； W —— 單位時間內蒸發(fā)的水分量，即蒸發(fā)量， kg h1； 0x —— 原料液的質量分數， %； 1x —— 完成液的質量分數， %。 代入數據，解得： W = 那么，濃縮液的量： F – W = = 能量衡算 由單效蒸發(fā)示意圖得： Lw QDhhWFWHFhDH ?????? 10 )(39。 或 wLhH QFhWFWHD ? ????? 0)(39。 （ 37） D —— 加料蒸氣的消耗量， kg h1； H —— 加熱蒸氣的焓， kJ kg1； 24 0h —— 原料液的焓， kJ kg1； 39。H —— 二次蒸氣的焓， kJ kg1； 1h —— 完成液的焓， kJ kg1； wh —— 冷凝水的焓， kJ kg1； LQ —— 熱損失， kg h1。 本次加熱蒸氣的冷凝液在蒸氣的飽和溫度下排除，即： rhH w ?? ； 所以， r QFhhWFWHD L????? 01)(39。 忽略溶液稀釋時放出的熱量，則溶液的焓可由比熱容算出，即 00000 )0( tCptCph ??? ； 11111 )0( tCptCph ??? ； 其中，溶液的比熱容可以按下面的經驗公式計算： xCpxCpCp Bw ??? )1( ； Cp —— 溶液的比熱容， kJ (kg ℃ )1； wCp —— 純水的比熱容， kJ (kg ℃ )1； BCp —— 溶質的比熱容， kJ (kg ℃ )1。 查化學工程手冊，得知： 300kPa 加熱蒸氣： H = kJ (kg)1； r = kJ (kg)1； 二次冷凝水： wh = kJ (kg)1； T =℃； 70kPa 二次蒸汽： 39。H = kJ (kg)1； 29℃時： wCp = kJ (kg ℃ )1； x =9%。 所以， 100000 %]%)91([)0( ???????????? kgkJtCptCph 90℃時： 25 wCp = kJ (kg ℃ )1； x =50%； 所以， 111111 %]%)501([)0( ???????????? kgkJtCptCph 將上述數據代入（ 37）式， 10)1558327928()(39。?????????????????hkghHQFhWFWHDwL 此時，單位蒸汽消耗量： )( 1 ??? ?hkg hkgWDe 1)( ??? htkg 設備傳熱面積校核 所以， mtKQS ??00 （ 38） 參照蒸發(fā)器傳熱總系數的經驗值 [25]，如表 5 所示： 表 6 旋轉刮板式蒸發(fā)器傳熱總系數經驗值 液體黏度， 傳熱總系數 k， w (m2 k)1 1 100 1000 2020 1500 600 參米蛋白的黏度，可取傳熱總系數： 0K =900W (m2 ℃ )1 而， ?????? tTt m ℃； 代入公式（ 38），則 200 mtK QSm ?????? 26 所選設備實際傳熱面積： 214mA? ； 那么， ???SA ，沒有足夠的富裕度不能滿足設計要求。 查表得知 ,選擇傳熱面積為 14m2的薄膜蒸發(fā)器 [26]，其蒸汽壓力和真空度均相同。所以， ???SA 能夠 滿足設計工藝要求。 干燥 設計依據 產品規(guī)格：米蛋白含量 80%，水分 10%。 物料衡算 ： 設配料（這里取麥麩）中的水分含量為 5%，加入配料的質量為 m，則： %)51(% %%80 ??? ?? m 解得， kgtm ?? 。 ： 需干燥的原料液量為： 1000)( ????? hkg 加入的配料較少，且含水量低，故可忽略不計。則配料后的含水量： % %% ?? ????x 需要干燥出的水分量為 ： %)5%(1000)( ??????? hkg 所選設備基本滿足條件。 能量衡算和設備校核 由于噴霧干燥中液滴的干燥過程比較復雜，理論計算往往與實際相差較大，不通過小樣實驗和生產實驗達不到滿意的效果。 設備設計和校核都缺乏一些生產經驗值作為設備設計參考資料，加上待干燥 27 蛋白液體的部分物性參數無法查實，超出本人有限的資料范圍。故不進行無法進行準確的能量計算和設備校核，所以省略。 28 4. 生產車間設備布置 車間設備布置設計是設計中的一個重要環(huán)節(jié)。設備布置是否合理，直接關到今后生產能否滿足設計需要 ，生產是否能在良好條件下正常、安全進行，也關系到安裝檢修是否方便等問題。因此，設備布置設計應認真考慮。 車間布置設 [27]計可分為車間廠房布置和車間設備布置車間廠房布置是對整個車間各工段、各設施在車間場地范圍內、按照在生產中和生活中所起的作用進行合理的平向布置和平面布置。車間設備布置是根據生產流程情況及各種有關因素，把各種工藝設備在一定區(qū)域內進行排列。 車間布置的設計規(guī)范和規(guī)定： 主要的設計規(guī)范和名稱 [28]： （ 1）建筑設計防火規(guī)范 GBJ 16—— 87； （ 2）工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準 TJ 36—— 79； （ 3）工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準 TJ36—— 79； （ 4）化工企業(yè)爆炸和火災危險場所電力設計技術規(guī)定 CD90A4—— 83； （ 5）中華人民共和國爆炸危險場所電器安全規(guī)程（試行）（ 1987） 間布置設計的原則 [24]: （ 1）最大限度地滿足工藝生產包括設備維修的要求。 （ 2）有效地利用車間建筑面積（包括空間）和土地。 （ 3）要為車間的技術經濟指標、先進合理以及節(jié)能等要求創(chuàng)造條件。 （ 4）考慮其他專業(yè)對本車間布置的要求。 （ 5）要考慮車間的發(fā)展和廠房的擴建。 （ 6）車間中所采取的勞動保護、 防腐、防火、防毒、防爆及安全衛(wèi)生等措施是否符合要求。 （ 7）本車間與其他車間在總平面圖上的位置合理，力求使它們之間輸送管線最短，聯系最方便。 （ 8）考慮建廠工區(qū)的氣象、地質、水文等條件。 （ 9）人流特流不能交錯。 車間布置初步設計的程序：根據帶控制點工藝流程圖（ PID）及設備一覽表、物料儲存運輸、生產輔助及生活行政等要求，結合布置設計規(guī)范及總圖設計資料等，進行初步設計。 車間布置初步設計的內容： （ 1）生產工段、生產輔助設施、生活行政福利設施的平面、立體布置。 29 （ 2）車間場地和建筑物、構筑 物的位置和尺寸。 （ 3）設備的平面、立體布置。 （ 4）通道系統(tǒng)、物料運輸設計。 （ 5）安裝、操作、維修的平面和空間設計。 根據以上規(guī)則和要求，實際設計對設備布置的要求主要有以下幾方面： 滿足生產工藝要求 設備的平面位置和高低位置，應符合生產的工藝流程和工藝要求。在滿足工藝要求。由于整個過程的流體的黏度都比較大，僅僅依靠泵的機械動力往往達不到要求，故本次設計增添了一套空氣壓縮機裝置，給反應釜提供 的工作壓力的同時，還可以給反應釜及一些管道的排料帶來方便和快捷。也正因為工藝流體的黏度很大，尤 其是濃縮液，所以選擇管道時除了考慮其腐蝕性和壓力外，還應考慮選擇內壁光滑的管道，如合金、聚合塑料材質等。 符合經濟原則 設備布置可考慮按工藝流程順序和分區(qū)布置相結合。對于反應釜、沉淀池、過濾機、干燥器、貯槽等，以按流程順序布置為主，這樣，可減少熱量損失，對于貯罐，泵類設備，可考慮分區(qū)集中布置，這樣便于操作，檢修。對于有減壓和壓差的設備，因充分利用高位差布置，節(jié)省動力設備，設備布置還應適當留有余地，以備今后的發(fā)展。 符合安全生產和環(huán)保要求 安全生產：沉重、有震動的設備，應考慮布置在底層。如反應 釜、過濾機等。一些管道應加壓力表，一是反應管道內部流體的情況，二也能很好保證安全。 環(huán)境保護：生產過程中產生的一次濾渣被收集起來進行二次提取，即做好了環(huán)保，也帶來了經濟效益。同時二次提取后的濾渣也可以成為二次原料出售。最后，廢氣中含有一定的粉塵，應用旋風分離器除去，以達到國家排放標準。真正做到零排放，社會效益和經濟效益佳。 便于安裝和檢修 設備布置應考慮一定面積的檢修通道和場地。對于同類設備可考慮集中布置，統(tǒng)一留出檢修場地。反應釜人孔，應對著空場地或檢修通道而布置在同一方向。其他輔助的設備和容器也有 規(guī)矩地在兩邊排列，以利于檢修，在塔的頂部設有平臺，便于塔頂部的檢修。 30 保證良好的操作條件 允許露天布置的設備應盡量布置在室外，車間內的設備之間應有足夠暢通的人行道和物品運輸道，設備布置應盡量避免妨礙門、窗的開啟和通風、采光、安全衛(wèi)生條件等。 選擇噴霧干燥機很好的解決了產品粉塵的問題，既增加了效益，也給生產操作塑造了一個良好的環(huán)境。 31 設計小 結 通過進行本次設計，我對米渣和米蛋白的性質、來源及應用有了深刻的認識和了解，也對米蛋白的生產方法，工藝流程和條件有了系統(tǒng)的理解和認識。掌握了質淀粉糖副產品米 渣制飼料米蛋白粉工藝流程及工藝條件，懂得了如何查閱資料應用資料且將所學知識運用到實際中去，鞏固了利用一些工藝指標和參數如何進行工藝設計。掌握了基本的設備初步選型與設計，工藝衡算與設備校核。了解了一些生產車間設備布置的內容，程序即要求。對設計工藝流程圖有了很大的認識，能夠根據相關數據畫出工藝流程圖和主要設備圖。 由于實際生產經驗的欠缺，加之本次設計工藝目前還還處技術保密階段，能查閱的資料有限，一些生產實際中的參數和經驗值數據的潰乏，導致個別工藝（如噴霧干燥器的設計選型和計算，粉碎包裝相關設計）的設計工作無法完 成。此外，一些工藝指標的設定主要來源于現資料，所以本次設計可能還存在一些不足。但在此次設計過程中積累了許多寶貴經驗，為將來從事本專業(yè)的工作打下了很好的基礎。 因此，總的來說，本次設計是比較成功的，達到了預期的設計任務和要求 。 32 致謝 33 參考文獻 [1] 李明 ,李贊高 ,高紅艷 .大米蛋自研究概述 [J] .糧食與油脂 .2020,(8):35. 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