【正文】 5 Mpa= Mpa ∵ σT＜ 216。－ Pc)=(10000)/(2170－ ) = ㎜ 根據(jù)設(shè)計(jì)壁厚 Sd=S+ C2=+1= ㎜ ∵ 當(dāng) Sn=8~25 時(shí) C1= ㎜ ∴ C= C1+C2= ㎜ ∴ 名義厚度 Sn=+= ㎜ 圓整后 Sn=16 ㎜ 校核水壓試驗(yàn)強(qiáng)度：由公式 σT= PT(Di +Se) / 2Se≦ 216。 因?yàn)橹饕a(chǎn)菜籽油，甲醇和己烷等對(duì)鋼材的腐蝕性不大，壓力為低壓，故選用 16MnR，在化工設(shè)備書上查之 【 σ】 t=170 Mpa 采用帶墊板的單面焊接接頭，局部無損擦傷，選取 216。設(shè)計(jì)條件如下： 產(chǎn)品：菜籽 — 甲醇 — 己烷溶液 進(jìn)料要求：年進(jìn)料量 80 萬噸 工作時(shí)間： 7920 小時(shí) 原料液溫度： 50℃ 查資料知， 50℃時(shí)各物料密度如下表 51 表 51 各物料密度 組成 油酸 水 粕 甲醇 氫氧化鈉 己烷 密度（ kg/m3） 890 998 650 因?yàn)樵诮銎髦杏腥晌锪? 11，因此計(jì)算體積要先計(jì)算各組分的體積，由公式 ρ=m/V 計(jì)算結(jié)果如下表 52 表 52 計(jì)算結(jié)果 組成 物流（ kg/h） 體積（ m3） 6 9 11 總物流 各組分體積 總體積 油酸 水 粕 16 甲醇 NaOH 己烷 已知浸出器高度：直徑 =： 1， V 計(jì)算 = m3 因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)中，有一些固體物料體積也需進(jìn)行計(jì)算，所以我們計(jì)算的體積大約占實(shí)際提及的 80%左右。脫油脫毒后的固體粕從浸出器另一端進(jìn)入攪拌槽（ V101），在浸出器內(nèi)并行流動(dòng)的兩相溶液在浸出器的固相入口端流出，進(jìn)入油醇分相器（ V102）。則其能量為 Q3= Q3,水 + Q3,油 + Q3,甲醇 + Q3,己烷 =(+%)50+5032%+50+50 =107kJ Q 進(jìn) ,總 = Q1+ Q2= 106kJ+105kJ+107kJ =107kJ ※ 出料總內(nèi)能計(jì)算 對(duì)于物流 4 來說，四種物質(zhì)溫度都發(fā)生變化，則物質(zhì)能量為 Q 出 ,總 =Q4= Q4,水 + Q4,油 + Q4,甲醇 + Q4,己烷 =50(+%)+5032%+250+50 =107kJ ※ 總內(nèi)能的增加 △ Q= Q 出 ,總 － Q 進(jìn) ,總 =107kJ－ 107kJ=106kJ 即消耗的電能為 106kJ 15 第五章 主要設(shè)備選型 本設(shè)計(jì)主要是選擇浸出器進(jìn)行計(jì)算。 Q1= Q1,水 + Q1,油 = m 水 CP,水 △ t+ m油 CP,油 △ t =（ 200） +(200) 32% = 106kJ 對(duì)物流 2 來說，主要是水和氫氧化鈉溶液（含 %） 中所含水因?yàn)闇囟榷l(fā)生的內(nèi)能的變化。以 0℃， Mpa為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。 已知物料中各組分比熱容如表 42 表 42 物料特性表 比容（ kJ/ kg﹒ k） 水 油酸（ 32%） 甲醇 己烷 20℃ (293 k) 50℃ (323 k) 對(duì)每種內(nèi)能變化的組分來說，只有物流 2 各組分由 20℃變化到 50℃。 表 41 各流程段的物料含量 物 流 號(hào) 溫 度 ℃ 液 固 比 組 分 合計(jì) Kg/h 水 油 膠體 粕 硫甙 甲醇 氫氧化鈉 己烷 1 20 kg/h 38383.8 44040.36 2 101010 % 100 2 20 kg/h 6 2 % 75 25 100 3 50 kg/h 47878.7 13662 2 28673 61912.2 % 100 4 50 1:5 kg/h 56929.2 39002.9 22954.9 44040.4 4 28673 61912.7 % 100 5 50 kg/h 36483.5 197116 48019.97 % 100 6 50 1:1.2 kg/h 20446.6 38559.7 13757 44049.2 89654 13890.4 222246 % 100 7 50 kg/h 2220 64446.6 % 100 13 8 50 kg/h 36483.5 4 19933 11246 % 100 9 50 kg/h 2 3 28082 % 100 10 50 kg/h 36483.5 . 20901 39329 161640 % 100 11 20 kg/h 27448.5 19254 % 100 12 20 kg/h 47886.1 38568.8 13665.6 29183 17082 % 100 13 50 kg/h 47878.7 13662 2 28673 61912.2 % 100 14 50 kg/h 9 44049.2 29 12389 % 100 量衡算： Szego 磨中消耗電能的計(jì)算 浸出工段工藝流程中，物料只有經(jīng)過 Szego 磨時(shí)才有內(nèi)能的變化。 物流 14：在浸出器中，主要是將固相中的油脂被己烷相吸收。 物流 13： 兩相溶液從浸出器的固相入口端流出，一部分作為回收 的循環(huán)甲醇相，另一部分進(jìn)入油醇分相器流入下一個(gè)工段。 物流 11：因?yàn)榇宋锪鳛槊撊芄ざ沃谢厥盏囊徊糠炙?、甲醇?NaOH 的 混合液，因此我們可以根據(jù)實(shí)際要求需要，假設(shè)其物流量為 kg/h，其中水占%，甲醇占 %， NaOH 占 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 12 m11,水 = m111 % m11,甲醇 = m11% m11,NaOH= m11% 具體計(jì)算結(jié)果見工藝計(jì)算表一。由此，物流 10所含有的各組分質(zhì)量與物流 8 相同但不包含油組分， 即 m10,i =m8,i i 不為油。計(jì)算： mρ e 101010=己烷的百分率是 %，同理，可得其他物料組 分流量見工藝計(jì)算表一。由此，可計(jì)算物流 6， m6=m4m5 ， m6， i =m4,i –m5,i 所得計(jì)算結(jié)果列于工藝計(jì)算表 1 中。 物流 6：已知經(jīng)離心分離，得物流 5 甲醇相與物流 6 混合固相，物流 5中溶有 %的膠體，物流 6中溶有 %的油。 計(jì)算： mNaOH=m2/%/（ 14%） =需補(bǔ)充少量損耗的溶劑即可。物流 3的總質(zhì)量 m3為 : m3= m3 甲醇 /%= 11 同理 ,可求得其他組分的質(zhì)量，見工藝計(jì)算表 1。 查得： 物流 1 中的各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：水 % 粕 % % 膠體 %硫甙%，具體見工藝計(jì)算表 1。攪拌槽浸出時(shí)間為 20min，總浸出時(shí)間共計(jì) 100min. ：有實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)定浸出溫度取 50℃ 。 。 ： 對(duì)于用雙液相技術(shù)浸出含毒菜籽油工藝，由流程圖的物流流向及成分我們可作如 下物料衡算： 已知年生產(chǎn)量為 80 萬噸菜籽，年工作日 330 天（除去設(shè)備檢修、換物料等時(shí)間），三班倒工作 24 小時(shí)，則年生產(chǎn)時(shí)間為 33024=7920h。 在本工段過程中只有少量的廢水產(chǎn)生，無其它廢物產(chǎn)生，過程涉及的壓力大是常壓，無高壓操作，溫度也只有少量用到較高溫度，所以該工藝安全系數(shù)較高，生產(chǎn)過程較穩(wěn)定，能應(yīng)用于大量的工廠生產(chǎn)。在浸出器內(nèi)并行流動(dòng)的兩相溶液在浸出器的固相入口端流出，進(jìn)入油醇分相器。從靜態(tài)混合器出來的兩項(xiàng)液體在油醇分離器內(nèi)分相，下層的甲醇相溶液去精餾工段再生甲醇，上層的己烷相溶液入浸出器。從次級(jí) Szego磨流出來的漿狀物進(jìn)入磨后離心機(jī)進(jìn)行固液分離，固相入浸出器，液相去回收甲醇。攪拌槽浸出時(shí)間取 20 分鐘，總浸出時(shí)間共 100 分鐘。為保證進(jìn)出粕殘油 達(dá)標(biāo)，在浸出器固相口后面增設(shè)一攪拌槽，用新鮮溶劑攪拌浸出把關(guān)。 浸出工段工藝流程簡(jiǎn)圖 S101 首級(jí) Szego 磨 S102 次級(jí) Szego 磨 L101 磨石離心機(jī) L102 靜態(tài)混合器 L103 浸出器 E401 第一蒸發(fā)器 V101 攪拌槽 V102 油醇分相器 V103 油醇分離器 洗滌菜籽 助劑 S101 S102 L101 L102 V103 新鮮乙烷 再生甲醇 L103 V102 E401 甲醇相 乙烷相 V101 9 第三章 生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述 （ 1）溶劑用量：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，入浸出器新鮮甲醇相溶劑比為 （ L/kg），入浸出器己烷相溶劑比為 2（ L/kg）。首先是操作環(huán)境惡化，設(shè)備密閉要求提高 。用稀釋的氫氧化鈉作為助劑，改進(jìn)了氨存在引起的麻煩。 8 第二章 生產(chǎn)流程或生產(chǎn)方法的確定 傳統(tǒng)的預(yù)處理工藝，雖然可較徹底的得到毛油，但由于硫甙等不良營(yíng)養(yǎng)成分的存在，使得菜粕不能滿足食品 生產(chǎn)的條件。因此，脫溶溫度的設(shè)定只考慮脫出溶劑 ..避免了過高溫度處理，使 TPS 浸出粕的外觀和內(nèi)在質(zhì)量均比預(yù)榨浸出粕大為提高。再 TPS 浸取過程中 ，溫度最高的操作步驟是從粕中脫出溶劑。 （ 2）避免了過度高溫處理過程。概括起來， TPS 浸出技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有以下兩點(diǎn)： （ 1）較好的解決了油籽加工中的取油與得粕的矛盾。坯型浸出器在我國(guó)也有較多應(yīng)用，坯片被拖鏈帶動(dòng)到不同濃度的溶劑噴頭下接受噴淋，相對(duì)而言，環(huán)形浸出器坯片料層薄一些，對(duì)坯片滲透性的要求可低一些。根據(jù)裝置能力大小，坯片堆積厚度從1m到 3m不等。預(yù)榨后坯片經(jīng)溶劑噴淋、浸泡、滲濾、瀝干等不周而被浸出油脂。汽一固相平衡的測(cè)定是為 TPS 浸出粕脫溶設(shè)計(jì)提供依據(jù)的，但相平衡的溫度范圍顯得偏低。就菜油在 TPS 之間的分配和在液一液一固三相間分配而言，不同的作者得到的平衡關(guān)系不盡一致。棉酚的情況類似且在浸出過程中易氧化，故關(guān)于棉酚的相平衡測(cè)定也未見報(bào)道。在用 TPS浸取菜籽和棉籽過程中，人們主要關(guān)注油脂和硫 甙 或棉酚從固相向溶劑相的擴(kuò)散轉(zhuǎn)移。 相平衡研究 在浸取過程中，溶質(zhì)在各相間的分配關(guān)系可以說明溶質(zhì)的擴(kuò)散方向和過程推動(dòng)力的大小。 一般而言，甲醇相中水含量增加，極性相溶劑的脫毒能力增強(qiáng)，但甲醇相水含量增加，會(huì)增加蛋白質(zhì)在極性相溶劑中溶解量，損失增加，