【導(dǎo)讀】本設(shè)計主要研究了利用換倉米制備淀粉糖后的副產(chǎn)品——米渣為。原料制備大米蛋白的工業(yè)設(shè)計研究，初步探討了堿法制備米蛋白的工業(yè)設(shè)計問題。后設(shè)計出簡單的帶控制點(diǎn)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(nèi)蒸發(fā)的水分量，即蒸發(fā)量， kg h1； 0x —— 原料液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， %； 1x —— 完成液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， %。 代入數(shù)據(jù)，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(jīng)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(zhì)的比熱容， kJ (kg ℃ )1。 查化學(xué)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(shù)據(jù)代入（ 37）式， 10)1558327928()(39。?????????????????hkghHQFhWFWHDwL 此時，單位蒸汽消耗量： )( 1 ??? ?hkg hkgWDe 1)( ??? htkg 設(shè)備傳熱面積校核 所以， mtKQS ??00 （ 38） 參照蒸發(fā)器傳熱總系數(shù)的經(jīng)驗值 [25]，如表 5 所示： 表 6 旋轉(zhuǎn)刮板式蒸發(fā)器傳熱總系數(shù)經(jīng)驗值 液體黏度， 傳熱總系數(shù) 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(shù)： 0K =900W (m2 ℃ )1 而， ?????? tTt m ℃； 代入公式（ 38），則 200 mtK QSm ?????? 26 所選設(shè)備實際傳熱面積： 214mA? ； 那么， ???SA ，沒有足夠的富裕度不能滿足設(shè)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(shè)計工藝要求。 干燥 設(shè)計依據(jù) 產(chǎn)品規(guī)格：米蛋白含量 80%，水分 10%。 物料衡算 ： 設(shè)配料（這里取麥麩）中的水分含量為 5%，加入配料的質(zhì)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(shè)備基本滿足條件。 能量衡算和設(shè)備校核 由于噴霧干燥中液滴的干燥過程比較復(fù)雜，理論計算往往與實際相差較大，不通過小樣實驗和生產(chǎn)實驗達(dá)不到滿意的效果。 設(shè)備設(shè)計和校核都缺乏一些生產(chǎn)經(jīng)驗值作為設(shè)備設(shè)計參考資料，加上待干燥 27 蛋白液體的部分物性參數(shù)無法查實，超出本人有限的資料范圍。故不進(jìn)行無法進(jìn)行準(zhǔn)確的能量計算和設(shè)備校核，所以省略。 28 4. 生產(chǎn)車間設(shè)備布置 車間設(shè)備布置設(shè)計是設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。設(shè)備布置是否合理，直接關(guān)到今后生產(chǎn)能否滿足設(shè)計需要 ，生產(chǎn)是否能在良好條件下正常、安全進(jìn)行，也關(guān)系到安裝檢修是否方便等問題。因此，設(shè)備布置設(shè)計應(yīng)認(rèn)真考慮。 車間布置設(shè) [27]計可分為車間廠房布置和車間設(shè)備布置車間廠房布置是對整個車間各工段、各設(shè)施在車間場地范圍內(nèi)、按照在生產(chǎn)中和生活中所起的作用進(jìn)行合理的平向布置和平面布置。車間設(shè)備布置是根據(jù)生產(chǎn)流程情況及各種有關(guān)因素，把各種工藝設(shè)備在一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行排列。 車間布置的設(shè)計規(guī)范和規(guī)定： 主要的設(shè)計規(guī)范和名稱 [28]： （ 1）建筑設(shè)計防火規(guī)范 GBJ 16—— 87； （ 2）工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) TJ 36—— 79； （ 3）工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) TJ36—— 79； （ 4）化工企業(yè)爆炸和火災(zāi)危險場所電力設(shè)計技術(shù)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(shè)計的原則 [24]: （ 1）最大限度地滿足工藝生產(chǎn)包括設(shè)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(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、先進(jìn)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(kuò)建。 （ 6）車間中所采取的勞動保護(hù)、 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(lián)系最方便。 （ 8）考慮建廠工區(qū)的氣象、地質(zhì)、水文等條件。 （ 9）人流特流不能交錯。 車間布置初步設(shè)計的程序：根據(jù)帶控制點(diǎn)工藝流程圖（ PID）及設(shè)備一覽表、物料儲存運(yùn)輸、生產(chǎn)輔助及生活行政等要求，結(jié)合布置設(shè)計規(guī)范及總圖設(shè)計資料等，進(jìn)行初步設(shè)計。 車間布置初步設(shè)計的內(nèi)容： （ 1）生產(chǎn)工段、生產(chǎn)輔助設(shè)施、生活行政福利設(shè)施的平面、立體布置。 29 （ 2）車間場地和建筑物、構(gòu)筑 物的位置和尺寸。 （ 3）設(shè)備的平面、立體布置。 （ 4）通道系統(tǒng)、物料運(yùn)輸設(shè)計。 （ 5）安裝、操作、維修的平面和空間設(shè)計。 根據(jù)以上規(guī)則和要求，實際設(shè)計對設(shè)備布置的要求主要有以下幾方面： 滿足生產(chǎn)工藝要求 設(shè)備的平面位置和高低位置，應(yīng)符合生產(chǎn)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(jī)械動力往往達(dá)不到要求，故本次設(shè)計增添了一套空氣壓縮機(jī)裝置，給反應(yīng)釜提供 的工作壓力的同時，還可以給反應(yīng)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(yīng)考慮選擇內(nèi)壁光滑的管道，如合金、聚合塑料材質(zhì)等。 符合經(jīng)濟(jì)原則 設(shè)備布置可考慮按工藝流程順序和分區(qū)布置相結(jié)合。對于反應(yīng)釜、沉淀池、過濾機(jī)、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(shè)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(shè)備，因充分利用高位差布置，節(jié)省動力設(shè)備，設(shè)備布置還應(yīng)適當(dāng)留有余地，以備今后的發(fā)展。 符合安全生產(chǎn)和環(huán)保要求 安全生產(chǎn)：沉重、有震動的設(shè)備，應(yīng)考慮布置在底層。如反應(yīng) 釜、過濾機(jī)等。一些管道應(yīng)加壓力表，一是反應(yīng)管道內(nèi)部流體的情況，二也能很好保證安全。 環(huán)境保護(hù)：生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一次濾渣被收集起來進(jìn)行二次提取，即做好了環(huán)保，也帶來了經(jīng)濟(jì)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(yīng)用旋風(fēng)分離器除去，以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。真正做到零排放，社會效益和經(jīng)濟(jì)效益佳。 便于安裝和檢修 設(shè)備布置應(yīng)考慮一定面積的檢修通道和場地。對于同類設(shè)備可考慮集中布置，統(tǒng)一留出檢修場地。反應(yīng)釜人孔，應(yīng)對著空場地或檢修通道而布置在同一方向。其他輔助的設(shè)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(shè)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(shè)備應(yīng)盡量布置在室外，車間內(nèi)的設(shè)備之間應(yīng)有足夠暢通的人行道和物品運(yùn)輸?shù)溃O(shè)備布置應(yīng)盡量避免妨礙門、窗的開啟和通風(fēng)、采光、安全衛(wèi)生條件等。 選擇噴霧干燥機(jī)很好的解決了產(chǎn)品粉塵的問題，既增加了效益，也給生產(chǎn)操作塑造了一個良好的環(huán)境。 31 設(shè)計小 結(jié) 通過進(jìn)行本次設(shè)計，我對米渣和米蛋白的性質(zhì)、來源及應(yīng)用有了深刻的認(rèn)識和了解，也對米蛋白的生產(chǎn)方法，工藝流程和條件有了系統(tǒng)的理解和認(rèn)識。掌握了質(zhì)淀粉糖副產(chǎn)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(yīng)用資料且將所學(xué)知識運(yùn)用到實際中去，鞏固了利用一些工藝指標(biāo)和參數(shù)如何進(jìn)行工藝設(shè)計。掌握了基本的設(shè)備初步選型與設(shè)計，工藝衡算與設(shè)備校核。了解了一些生產(chǎn)車間設(shè)備布置的內(nèi)容，程序即要求。對設(shè)計工藝流程圖有了很大的認(rèn)識，能夠根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)畫出工藝流程圖和主要設(shè)備圖。 由于實際生產(chǎn)經(jīng)驗的欠缺，加之本次設(shè)計工藝目前還還處技術(shù)保密階段，能查閱的資料有限，一些生產(chǎn)實際中的參數(shù)和經(jīng)驗值數(shù)據(jù)的潰乏，導(dǎo)致個別工藝（如噴霧干燥器的設(shè)計選型和計算，粉碎包裝相關(guān)設(shè)計）的設(shè)計工作無法完 成。此外，一些工藝指標(biāo)的設(shè)定主要來源于現(xiàn)資料，所以本次設(shè)計可能還存在一些不足。但在此次設(shè)計過程中積累了許多寶貴經(jīng)驗，為將來從事本專業(yè)的工作打下了很好的基礎(chǔ)。 因此，總的來說，本次設(shè)計是比較成功的，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計任務(wù)和要求 。 32 致謝 33 參考文獻(xiàn) [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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