玉米淀粉厂物料衡算讲课稿
玉米淀粉厂物料衡算
玉米淀粉厂物料衡算概述物料衡算是生产企业中非常重要的一项工作,对于玉米淀粉厂来说也是一项必不可少的工作。
物料衡算包括原材料的进货量、使用量、损耗量、库存量等内容。
对于玉米淀粉厂来说,物料衡算的准确性直接关系到原材料的有效利用率和成本控制,因此玉米淀粉厂必须建立完善的物料衡算体系,确保数据的准确性和完整性。
原材料的进货量原材料的进货量是指生产过程中所采购的原材料数量。
对于玉米淀粉厂来说,主要采购的原材料为玉米,玉米的品质对生产成本和成品质量有很大影响。
采购原材料时需要对玉米进行检验,对于不合格的原材料需要进行退货或者废弃处理。
对于玉米淀粉厂来说,原材料的进货量需要进行记录和统计,记录每一批原材料的采购日期、数量、价格、供应商等信息,以便后期进行进货统计和分析。
原材料的使用量原材料的使用量是指用于生产的原材料数量。
对于玉米淀粉厂来说,玉米是生产主要原料,需要粉碎、蒸煮、脱皮等多个工序处理后才能使用。
在生产过程中,需要对每一批原材料进行称量记录,确保使用数量精准无误。
原材料的损耗量原材料的损耗量是指因为生产过程中原材料的自然损耗、工艺损耗等因素导致的损失量。
对于玉米淀粉厂来说,损耗量是不可避免的,但是需要尽可能地减少损耗量,提高生产成本的有效利用率。
原材料的损耗量需要进行记录和统计,对损耗量的多少进行分析和统计,找出原因,做出相应的改进措施,从而减少损耗量。
原材料的库存量原材料库存量是指在生产过程中未使用的原材料数量。
对于玉米淀粉厂来说,需要建立完善的原材料库存管理系统,对库存量进行实时监控,确保库存量充足才能保证生产的连续性。
当库存量不足时,需要及时采购原材料以保证生产的顺利进行;当库存量过多时,则需要调整生产计划,减少原材料采购、减少生产成本,提高资源利用效率。
物料衡算是玉米淀粉厂生产过程中必不可少的一项工作,对于企业的生存和发展有着重要的意义。
通过建立完善的物料衡算体系,对原材料的进货量、使用量、损耗量、库存量等进行实时监控和记录,不断优化生产流程,提高原材料的利用率和生产效率,降低生产成本,提高企业的经济效益。
物料衡算
3.物料衡算生产过程的总物料衡算3.1.1生产能力年生产商品味精(99%)50000t,折算为100%味精为49500t/a。
日生产商品味精(99%):50000/320=(t/d),折算为100%味精为155t/d。
3.1.2计算指标(以淀粉质为原料)计算指标[10]见表。
表计算指标项目指标淀粉糖化转化率%发酵产酸率(浓度)11%发酵对糖转化率60%培养菌种耗糖为发酵耗糖的%谷氨酸提取收率96%精制收率95%商品淀粉中淀粉含量86%发酵周期(含辅助时间)40h全年工作日320d3.1.3物料衡算(1)1000kg纯淀粉理论上产100%MSG量1000××%×=1153.5kg式中%——谷氨酸对糖的理论转化率——纯味精相对分子质量纯谷氨酸相对分子质量=184147=(2)1000kg纯淀粉实际产100%MSG量1000××%×60%×(100%-%)×96%×95%×=749.6kg (3)1000kg商品淀粉(含量86%的玉米淀粉)产100% MSG量×86%=644.7 kg(4)淀粉单耗①1t100%MSG消耗纯淀粉量1000749.6=t ②1t100%MSG实耗商品淀粉量1000644.7= t/t ③1t100%MSG理论上消耗纯淀粉量10001153.5= t/t④1t100%MSG理论上消耗商品淀粉量0.866986%= t/t (5)总收率可按以下两种方法计算①)749.6)1153.5100%100%64.98% kgkg⨯⨯实际产量(理论产量(==②98.5%60%98.5%96%95%100%64.98%81.7%⨯⨯⨯⨯⨯=(6)淀粉利用率1.008100%65%1.5511⨯=(7)生产过程总损失100%-65%=35%(8)原料及中间品计算①品淀粉或淀粉乳用量:日产100%味精155t,单耗商品淀粉,日耗商品淀粉量155×=d相当日耗100%淀粉:×86%= t/d如使用°Bé,含淀粉30.113g/dL的淀粉乳,日耗量为30%=d(30.113g/dL≈30%)②糖化液量:日产纯糖量×86%××%= t/d只算为30%或34g/dL的糖液30%=; 34= m3③发酵液量:发酵液中纯谷氨酸量×60%×(100%-%)=d折算为谷氨酸11g/dL 的发酵液量11=d×=d 为发酵液相对密度)④提取谷氨酸量:产纯谷氨酸×96%=d折算为90%湿谷氨酸量90%= t/d3.1.4总物料衡算结果总物料衡算结果汇总见表。
年产5万吨淀粉糖厂设计部分内容
第3章设计计算3.2物料平衡计算我国主要利用湿法加工生产玉米淀粉:生产能力:日加工玉米1000t要求干淀粉收率≥66% 总干物收率≥98%每小时加工玉米:1000/24=41.67t/h处理100kg绝干玉米需来自浸渍加热时的冷凝水为20kg,同时自蒸发水2kg 3.2.1浸泡工序:以每小时物料平衡计算如下:计算依据:亚硫酸氢钠:玉米(绝干)=1.25:1(质量比)加热蒸汽用2kg/c㎡汽(T=119℃,r=2205.2KJ/kg)设浸泡温度T=52℃(进料温度T=20℃)每小时净化后商品玉米为41.67t商品玉米中含水量=41.67×14%=5.83t(以玉米含水量14%计算)绝干玉米处理量=41.67-5.83=35.84t则需来自浸渍加热时的冷凝水为=35.84×(20/100)=0.72t浸泡是用亚硫酸氢钠水的用量=1.25倍×绝干玉米量=1.25×35.84=44.80t商品玉米经水流输送后含水量由14%增长为20%进入浸泡罐的玉米带水量=35.84/(1-20%)-35.84=8.96t玉米经输送带入的水量=35.84/(1-20%)-41.67=3.13t浸泡罐中料液总量=41.67+44.80+3.13=89.60t浸泡罐中液体含量=44.80+3.13+5.83=53.76t玉米中6.6%可溶物溶出,对应稀玉米浆中含干物6%所以有:玉米浆干物重量=35.84×6.6%=2.37t稀玉米浆中水分含量=39.42×(1-6%)=37.06t浸泡后玉米中干物重量=35.84-2.37-35.84×0.6%=35.25t(0.6%为浸泡时干物损失率)浸泡后湿玉米中水分含量取45%浸泡后是玉米中水分重量=35.25/(1-45%)-35.25=28.85t浸泡后湿玉米重量=35.25+28.85=64.10t浸泡干物损失量=35.84×0.6%=0.22t3.2.2破碎及胚芽分离洗涤进入一破机的物料干物质含量为25~30%(取25%)一破加入的水量=35.25/(76.90+28.85)=1:3一破进料量=64.10+76.90=141.00t(一级A胚芽分离器进料)一级A胚芽分离器溢流进料比为(o/s)=20%一级A胚芽分离器进料浓度为6~7°Be(取12%)一级A胚芽分离器进料量=35.25/12%=293.75t一级A胚芽分离器干物量=35.25t一级A胚芽分离器游离淀粉量=35.84×71%×30%=7.63t一级A胚芽分离器加水量=293.75-141=152.75t一级A胚芽分离器溢流进料比为(o/s)=20%一级A胚芽分离器溢流中干胚芽量=35.84×10%×90%=3.23t(10%为胚芽占子粒率,90%为溢流中胚芽含量)此处认为胚芽已全部分离出来则胚芽离开淀粉系统带水量=3.23/(1-75%)-3.23=9.69t(75%为挤压前胚芽带水量)一级A胚芽分离器溢流中游离淀粉含量=7.63×20%=1.53t一级A胚芽分离器溢流纤维总量=35.84×9.5%×20%=0.68t(9.5%为玉米中纤维的平均含量) 一级A胚芽分离器溢流干物总量=3.23+1.53+0.68=5.44t一级A胚芽分离器溢流干物浓度=[5.44/(293.75×20%)]×100%=9%一级A胚芽分离器底流物料量=293.75×(1-20%)=235.00t一级A胚芽分离器底流干胚芽量=35.84×10%×(1-90%)=0.36t一级A胚芽分离器底流游离淀粉量=7.63×(1-20%)=6.10t一级A胚芽分离器底流干物量=35.25-5.44=29.81t一级A胚芽分离器底流干物浓度=29.81/235.00=12.69%(一级B胚芽分离器进料)一级B胚芽分离器溢流进料比为(o/s)=30%一级B胚芽分离器溢流物料量=235.00×30%=70.50t一级B胚芽分离器溢流干物中游离淀粉量=6.10×30%=1.83t一级B胚芽分离器溢流干物浓度=1.83/70.50=2.60%一级B胚芽分离器底流物料量=235.00×(1-30%)=164.50t一级B胚芽分离器底流干游离淀粉量=6.10×(1-30%)=4.27t一级B胚芽分离器底流总干物量=29.81﹣1.83=27.98t一级B胚芽分离器底流非游离淀粉干物量=27.98﹣4.27=23.71t一级B胚芽分离器底流干物浓度=27.98/164.50=17.01%二级A胚芽分离器进料浓度为8°Be(14.4%)二级A胚芽分离器进料量=27.98/14.4%=194.31t二级A胚芽分离器加水量=194.31-164.50=29.81t二级A胚芽分离器溢流进料比为(o/s)=20%二级A胚芽分离器溢流物料量194.31×20%=38.86t二级A胚芽分离器溢流干淀粉量=4.27×20%=0.85t二级A胚芽分离器溢流干物质0.85t(主要为淀粉)二级A胚芽分离器溢流干物浓度=0.85/38.86=2.20%二级A胚芽分离器底流物料量=194.31×(1-20%)=155.45t二级A胚芽分离器底流干游离淀粉量=4.27-0.85=3.42t二级A胚芽分离器底流非游离淀粉干物量同一级B底流非游离淀粉干物量=23.71t 二级A胚芽分离器底流干物浓度=(23.71+3.42)/155.45=17.45%(二级B胚芽分离器进料)取二级B胚芽分离溢流进料比为(o/s)=30%二级B胚芽分离器溢流物料量=155.45×30%=46.64t二级B胚芽分离器溢流游离干淀粉量=3.42×30%=1.03t二级B胚芽分离器溢流干物浓度=1.03/46.64=2.20%二级B胚芽分离器底流物料量=155.45×(1-30%)=108.82t二级B胚芽分离器底流干游离淀粉含量=3.42-1.03=2.39t二级B胚芽分离器底流非游离淀粉干物量同一级B底流非游离淀粉干物量=23.71t 二级B胚芽分离器底流干物浓度=(23.71+2.39)/108.82=23.98%一级A胚芽分离器溢流干物浓度=9%一级A胚芽分离器溢流中干游离淀粉量=1.53t一级A胚芽分离器溢流中干胚芽量=3.23t一级A胚芽分离器溢流中纤维总量=0.68t一级A胚芽分离器溢流中干物重量=5.44t洗后胚芽游离淀粉含量=[3.23/(1-1.5%)]-3.23=0.049t(洗后游离淀粉所占比例1.5%) 胚芽结合淀粉量=[3.23/(1-7%)]-3.23=0.24t(胚芽结合淀粉占7%)所以洗掉淀粉量=1.53-0.049-0.24=1.24t一级A胚芽分离器溢流物料量=293.75×0.05×20%=88.13t一级A胚芽分离器溢流水量=88.13-5.44=82.69t每道磨前有分离曲筛,共三道磨,所以有三部分磨前筛(一筛进料量)一筛筛上物料含水为75%一筛筛上干淀粉量=1.53×(1-90%)=0.153t(90%为筛下淀粉含量)一筛筛上总干物量=5.44-1.53×90%=4.06t一筛筛上水量=[4.06/(1-75%)]-4.06=12.18t一筛筛上物料量=12.18﹢4.06=16.24t一筛筛下物料量=88.13-16.24=71.89t一筛筛下干物量=5.44-4.06=1.38t一筛筛下淀粉量=1.53-0.153=1.38t一筛筛下水量=71.89-1.38=70.51t一筛筛下干物浓度=(1.38/71.89)×100%=1.92%一筛洗去淀粉量=1.38t二筛筛进物料量=16.24+1.3m³/t×35.84×1=62.83t(1.3m³/t×35.84为洗水量,1为水的密度) 二筛进料干物浓度=[4.06/62.83]100%=6.46%二筛进料淀粉浓度=[0.153/62.83]100%=0.24%二筛加水量=1.3m³/t×35.84×1t/m³=46.59t二筛筛上物料含水取75%二筛筛上总干物量=4.06-0.153×90%=3.92t二筛筛上水量=3,92/(1-75%)-3.92=11.77t二筛筛上物料量=11.77+3.92=15.69t二筛筛下物料量=62.83-15.69=47.14t二筛筛下干物量=4.06-3.92=0.14t二筛筛下淀粉量=0.153×90%=0.14t二筛筛下水量=47.14-0.14=47.00t二筛筛下干物浓度=[0.14/47.14] ×100%=0.29%三筛进料量=15.69+2m³/t×35.84×1t/m³=87.37t三筛加水量=2m³/t×35.84×1t/m³=71.68t三筛筛上物料含水量为75%三筛筛上干淀粉量=0.0153×50%=0.0077t三筛筛上总干物量=3.92-0.0153×50%=3.91t三筛筛上水量=3.91/(1-75%)-3.91=11.74t三筛筛上物料量=11.74+3.91=15.66t三筛筛下物料量=87.37-15.66=71.71t三筛筛下干物量=3.92-3.91=0.0080t三筛筛下淀粉量=0.0153×50%=0.0077t三筛筛下干物浓度=[0.0080/71.71] ×100%=0.01%三筛筛下水量=71.71-0.0080=71.70t3.2.3精磨进精磨物料含水量取76%精磨后加吸水调浓度为11ºBe→20%二级B胚芽分离器底流干物量=23.71+2.39=26.10t二级B胚芽分离器底流物料量=108.82t二级B胚芽分离器底流干淀粉量=35.84×71%×50%-35.84×6.9%×11%=12.45t二级B胚芽分离器底流非游离淀粉干物量23.71t二级B胚芽分离器底流干物浓度23.98%精磨前压力曲筛筛下游离干淀粉量=12.45×90%=11.21t筛下蛋白量=35.84×10%×40%=1.43t筛下其他干物量=35.84×20%×40%=2.87t筛下总干物量=11.21+1.43+2.87=15.51t筛下总物料量=108.82-65.29=65.29t筛下水量=26.10-15.51=49.78t筛下干物浓度= [15.51/65.29]×100%=23.75%筛上总物料量=108.82-65.29=43.53t筛上干物量=26.10-15.51=10.59t筛上淀粉量=35.84×71%-35.84×6.9%×11%-11.21=13.97t筛上蛋白量=35.84×10%-0.86=2.72t筛上纤维量=35.84×10%=3.58t筛上干物浓度= [10.59/43.53]×100%=24.33%3.2.4纤维洗涤纤维总量=35.84×9.5%=3.41t(9.5%为玉米中纤维的平均含量)洗涤后纤维含水量为85%,则纤维带水为=3.41/(1-85%)-3.41=19.32t 六筛筛上物料量=3.41/(1-85%)=22.73t六筛筛上干物量(纤维)=3.41t洗水量=2.5×35.84=89.60t挤压脱水量=3.41×(85/15-60/40)=14.21t各筛纤维进料量=22.73+14.21+89.60=117.88t各筛筛上物料量=22,73t各筛筛下物料量=117.88-22.73=95.15t进入的总干物量为精磨后筛下总干物量=11.21+1.43+2.87=15.51t各筛下干物总量=15.51-3.41=12.10t取各筛上干物料量为:一筛筛下干物量为12.10t,浓度= [12.10/95.15]×100%=12.72%一筛筛上干物量为15.51t,浓度= [15.53/22.73]×100%=68.24%二筛筛下干物量为10.80t,浓度=[10.08/95.15]×100%=10.60%二筛筛上干物量为13.01t,浓度=[13.01/22.73]×100%=57.24%三筛筛下干物量为7.50t,浓度=[7.50/95.15]×100%=7.88%三筛筛上干物量为10.51t,浓度=[10.51/22.73]×100%=46.24%四筛筛下干物量为5.00t,浓度=[5.00/95.15]×100%=5.25%四筛筛上干物量为8.01t,浓度=[8.01/22.73]×100%=35.24%五筛筛下干物量为2.05t,浓度=[2.05/95.15]×100%=2.15%五筛筛上干物量为5.43t,浓度=[5.43/22.73]×100%=24.31%六筛筛下干物量为0,浓度=[0/95.15]×100%=0六筛筛上干物量为3.41t,浓度=[3.41/22.73]×100%=15.00%泵槽:一槽干物量=10.59+10.08=20.67t一槽物料浓度= [20.67/117.88]×100%=17.53%二槽干物量=15.51+7.50=23.01t二槽物料浓度= [23.01/117.88]×100%=19.52%三槽干物量=13.01+5.00=18.01t三槽物料浓度= [18.01/117.88]×100%=15.28%四槽干物量=10.51+2.05=12.56t四槽物料浓度= [12.56/117.88]×100%=10.65%五槽干物量=8.01+0=8.01t五槽物料浓度= [8.01/117.88]×100%=6.80%六槽干物量=5.43t六槽物料浓度= [5.43/117.88]×100%=14.25%去麸质分离工序物料量=65.29+117.88=183.17t去麸质分离工序干物量=15.51+10.59=26.10t去麸质分离工序浓度=[26.10/183.17]×100%=14.25%3.2.5麸质浓缩分离预浓缩离心机:计算依据:底流淀粉乳干物浓度30%,蛋白质浓度2%,其他浓度0.17%,淀粉浓度27.83%,溢流干物浓度2%,其中蛋白65%设其底流物料量为G,则有:26.10=G×30%+﹙183.72-G﹚×2%得:G=80.13t即预浓缩机底流物料量=80.13t则预浓缩机溢流物料量=183.72-80.13=103.04t预浓缩机底流物料干物量=80.13×30%=24.04t淀粉干物量=80.13×27.83%=22.30t预浓缩机溢流物料干物量=103.04×2%=2.06t麸质浓缩机:取底流浓度为13%,设底流物料量x13%x=2.06,得x=15.85t底流物料量=15.85t溢流物料量=103.04-15.85=87.19t其他推算得浓麸质含水60%,干物40%浓麸质的量=﹙35.84×6.6%﹚/40%=5.91t (绝干玉米种蛋白含量)浓麸质的水量=15.85-5.91=9.94t重新校核:进料量=103.04+9.94=112.98t溢流量=87.19+9.94=97.13t主分离机:主分离机底流浓度为35%,淀粉浓度34.61%,蛋白浓度0.3%,其他浓度0.09%主分离机溢流浓度为2%,淀粉浓度10%(干),蛋白浓度65%(干),蛋白收率6.6% 进料量为预浓缩机底流=80.13t干物量=80.13×30%=24.04t,淀粉干物量=80.13×27.83%=22.30t溢流干物量=35.84×6.6%=2.37t溢流淀粉量=2.37×10%=0.237t溢流物料量=2.37/2%=118.25t底流干物量=24.04-2.37=21.67t底流淀粉量=21.67×[1-﹙0.3+0.09﹚/35]=21.43t底流物料量=21.67/35%=61.92t总物料量=118.25+61.92=180.17t加洗水量=180.17-80.13=100.04t校核:底流干物量=21.43+2.37×80%=23.33t(回收率为80%)底流物料量=23.33/35%=66.63t(此部分进入十二级淀粉洗涤工序)3.2.6淀粉洗涤采用12级旋流洗涤器精制淀粉乳量=66.63t精制淀粉乳顶流干物量=66.63×41.74%=27.81t洗涤用水量=35.84×2.27=81.36t1级溢流干物量=81.36×8.63%=7.02t精制淀粉乳干物量=27.81-7.02=20.791级来料量=35%×66.63=23.32t末级底流物料浓度40%,淀粉浓度=40%×99.5%=39.8%蛋白浓度=40%×0.4%=0.16%1级溢流物料浓度=7%,蛋白浓度=0.43%,淀粉浓度=6.57%设底流浓度=38.4%另一级溢流物料量为a,12级底流物料量为b,根据物料平衡关系:66.63+81.36=a+b66.63×35%=7%a+40%b得a=108.71t,b=43.41t即12级底流物料量43.41t1级溢流物料量108.71t1级:o/s=65%66.63+e=108.71+f66.63×38.4%+ey=108.71×7%+38.4%f[108.71/﹙66.63+e﹚] ×100%=65%得e=100.62t,f=48.54t,y=4.47%即2级溢流浓度=4.47%2级溢流物料量=100.62t1级底流物料量=58.54t1级进料量=66.63+100.62=167.25t2级:o/s=59%58.54+g=100.62+h58.54×38.4%+gy=100.62×4.47%+38.4%h[100.62/﹙58.54+g﹚] ×100%=59%得g=111.99t,h=69.92t,y=7.92%即3级溢流浓度=7.92%3级溢流物料量=111.99t2级底流物料量=69.92t2级进料量=58.54+111.99=170.53t3级:o/s=59%69.92+i=111.99+j69.92×38.4%+iy=111.99×7.92%+38.4%h[111.99/﹙69.92+i﹚] ×100%=59%得i=119.90t,j=77.83t,y=9.92%即5级溢流浓度11.92%5级溢流物料量128.90t4级底流物料量86.23t4级进料量77.83+128.90=206.73t5级:o/s=58%86.23+m=128.90+n86.23×38.4%+my=128.90×11.92%+38.4%n[128.90/﹙86.83+m﹚] ×100%=58%得m=135.42t,n=92.74t,y=13.19%即6级溢流浓度13.19%6级溢流物料量135.42t5级底流物料量92.74t5级进料量135.42+86.23=221.65t6级:o/s==55%92.74+o=135.42+p92.74×38.4%+oy=135.42×13.19%+38.4%p[135.42/﹙92.74+o﹚] ×100%=55%得o=153.47t,p=110.80t,y=16.16%即7级溢流浓度16.16%7级溢流物料量153.47t6级底流物料量110.80t6级进料量153.47+92.74=246.22t7级:o/s=57%110.80+q=153.47+r110.80×38.4%+qy=153.47×16.16%+38.4%r[53.47/﹙110.80+q﹚] ×100%=57%得q=158.45t,r=115.78t,y=16.86%即8溢流浓度16.86%8溢流物料量158.45t7底流物料量115.78t7进料量158.45+110.80=269.25t8级:o/s=57%115.78+s=158.45+t115.78×38.4%+sy=158.45×16.86%+38.4%t[158.45/﹙115.78+s﹚] ×100%=57%得s=162.21t,t=119.53t,y=17.36%即9级溢流浓度17.36%9级溢流物料量162.21t8级底流物料量119.53t8级进料量162.21+115.78=277.98t9级:o/s=56%119.54+u=162.21+v119.54×38.4%+uy=162.21×17.36%+38.4%v[162.21/﹙119.54+u﹚] ×100%=56%得u=170.11t,v=127.45t,y=18.33%即10级溢流浓度18.33%10级溢流物料量170.11t9级底流物料量127.45t9级进料量170.11+119.54=289.65t10级:o/s=56%127.45+w=170.11+x127.45×38.4%+wy=170.11×18.33%+38.4%x[170.11/﹙127.45+w﹚] ×100%=56%得w=176.32t,x=133.66t,y=19.04%即11级溢流浓度19.04%11级溢流物料量176.32t10级底流物料量133.66t10级进料量176.32+127.45=303.77t11级:o/s=56%133.66+y′=176.32+z133.66×38.4%+yy′=176.32×19.04%+28.4%z[176.32/﹙133.66+y′﹚] ×100%=56%得y′=181.20t,z=138.54t,y=19.56%即12级溢流浓度19.56%12级溢流物料量181.20t11级底流物料量138.54t11级进料量181.20+133.66=314.86t12级底流物料量为43.41t12级底流干物=43.41×40%=17.36t1级溢流干物回流12级底流干物量为=108.71×7%×93.8%=7.14t(93.8%为淀粉含量)校核12级底流干物量=17.36+7.14=24.50t淀粉收率=﹙24.5/38.84﹚×100%=68.35%>66% 符合生产要求经脱水干燥后的商品淀粉含水12%—14%我们取13%,也就是说我们所得到商品淀粉质量=24.5/﹙1-13%﹚=28.16t3.3热量平衡计算3.3.1浸泡加热用热量Q=﹙41.67+44.80﹚×4.18×10³×﹙52-20﹚×1.05=12.14×106kj(考虑到热量损失乘以1.05)需2kg/cm²温度T=120℃冷凝潜热r=2205.2kj/kg的蒸汽量m=Q/r=﹙12.14×106﹚/2205.2=5.51t3.3.2旋流器加热洗水用热量Q=81.37×4.18×10³×﹙52-20﹚=10.88×10^6kj需2kg/cm²温度T=120℃冷凝潜热r=2205.2kj/kg 的蒸汽量m=Q/r=﹙10.88×10^6﹚/2205.2=4.93t3.3.3干燥淀粉用热量根据实际生产经验淀粉干燥前含水36%,干燥后为13.5%即淀粉最后带水=24.5/﹙1-13.5%﹚-24.5=3.82t用绝对压强2kg/cm²温度T=120℃冷凝潜热r=2205.2kj/kg的蒸汽干燥进风温度﹙新鲜空气﹚温度﹙t0﹚20℃,经加热后温度为﹙t1﹚170℃干燥淀粉后的废气温度为﹙t2﹚47℃新鲜空气湿度为x0 为0.011kg水/kg干空气废气湿度为x2 为0.05kg水/kg干空气淀粉干重为24.5t干燥前淀粉含水量=24.5/﹙1-36%﹚-24.5=13.78t干燥后淀粉含水量=24.5/﹙1-13.5%﹚-24.5=3.82t则干燥被蒸发水分W=13.78-3.82=9.96t干燥过程中绝对干空气的重量L=W/﹙x2-x0﹚=9.96/﹙0.05-0.011﹚=355.38t新鲜空气焓值I0=1.01t0+﹙1.88t0+2492﹚x0=1.01×20+﹙1.88×20+2492﹚×0.011=48.03kj/kg干空气加热后空气焓值I1=1.01t1+﹙1.88t0+2492﹚x0=1.01×170+﹙1.88×170+2492﹚×0.011=202.63kj/kg干空气则空气加热器加热新鲜空气用热量为Q=L﹙I1-I0﹚=255.38×10³×﹙202.63-48.03﹚=3.95×107kj实际生产中考虑到热量损失所以Q实际=Q﹙1+0.08﹚=3.95×107×1.08=4.27×107 kj需蒸汽量m= Q实际/r=4.27×107 kj/﹙2205kj/kg﹚=19.37t即干燥过程中每小时需蒸汽量19.37t则在生产淀粉每小时消耗热量总量Q总=3.95×107kj+10.88×106kj+12.14×106kj=6.25×107kj每小时消耗绝对压强2kg/cm²温度T=120℃冷凝潜热r=2205.2kj/kg的蒸汽总量M总=5.51t+4.93t+19.37t=29.81t+为进入系统的水量;-为排除系统的水量3.5设备选型3.5.1 设备选型原则⑴保证工艺生产过程的正常和安全进行;⑵操作费用低,耗水、电、汽较少;⑶技术先进,经济合理,操作方便;⑷清洗方便,耐用,易修;⑸设备结构紧凑,尽量实现自动化,减轻工人劳动强度;⑹要留有一定的余量和备用设备;⑺尽量减少噪音,符合环保要求。
玉米淀粉厂物料衡算
4.1衡算依据说明由于从玉米到本设计产品结晶葡萄糖的过程中还有胚芽,纤维,蛋白粉等副产品产出,而设计的产品是结晶葡萄糖,为了计算方便,所以固定副产品干物,去除水分影响,以副产品带出的主产品干淀粉损失计算损失。
糖化车间把淀粉变成单分子的葡萄糖是增重反应,理论收率为111%,总算法直接算为收率的损耗,设定为108%标准收率。
由于糖液从离交出来以后设备内都是封闭的物理循环过程,损失可以不计,不合格产品又回配到前端工序,重新加工损失可以忽略[15]。
4.2主产品基础数据胚芽占百分比 7% 玉米浆占百分比 6% 蛋白粉占百分比 6% 纤维渣占百分比 11% 胚芽分离损耗 0.7% 蛋白粉分离损耗 0.8% 纤维渣分离损耗 1.5% 淀粉洗涤损耗 0.23% 工艺控制损耗 0.9% 转鼓过滤损耗 0.05% 板框过滤损耗 0.1% 离子交换损耗 0.1%包装损耗 0.01%4.3辅料基础数据辅料消耗以每吨纯糖消耗为标准,单位:kg硫磺 0.186 淀粉酶 0.54 糖化酶 0.95 活性炭 0.47离子交换树脂 视树脂使用情况 硅藻土 7 盐酸30% 0.85 纯碱0.1932co Na4.4过程指标控制标准原料淀粉含水率 14% 亚硫酸含量 0.2-0.3% 稀玉米浆 6% 成品玉米浆干物 40% 破碎进料干物 30%胚芽分离进料浓度 6-9 16.2%精磨前浆浓度 50%分离机进料浓度 6-9 16.2% 底流浓度 17-19 34.5% 洗涤前精淀粉浓度 18-20 33% 洗涤后精淀粉浓度 20-22 40.1%胚芽脱水前含水率 85% 纤维脱水前含水率 85% 胚芽脱水后含水率 60% 纤维脱水后含水率 60% 蛋白粉气浮后含水率 85% 蛋白粉脱水后含水率 60% 胚芽干燥后含水率 2% 纤维干燥后含水率 10% 蛋白粉干燥后含水率 12%液化喷射浓度 16.3 29.5% 糖化液浓度 16 29% 过滤糖液糖含量 32% 蒸发出料干物 72.5-73.5% 结晶出料干物 53% 分离卸料水分 13%烘干卸料水分 1%4.5物料平衡计算为了计算的简便,我们以100kg 干玉米原料能生产多少结晶糖产品来进行计算/Be /Be /Be /Be /Be /Be /Be4.5.1 主产品损耗计算100kg 干玉米淀粉计算: 100-7-6-6-11=70kg 胚芽分离损失结余计算:(1-0.7%) 蛋白粉分离损失结余计算:(1-0.8%) 纤维渣分离损失结余计算:(1-1.5%) 淀粉洗涤损失结余计算:(1-0.23%) 工艺控制损失结余计算:(1-0.9%) 总计算:70(1-0.7%)(1-0.8%)(1-1.5%)(1-0.23%)(1-0.9%)=67.15kg 糖化损失计算:67.15×108%=72.52kg转鼓过滤损耗计算: 72.52×(1-0.05%)=72.484kg 板框过滤损耗计算:72.484kg×(1-0.1%)=72.412kg 离子交换损耗计算: 72.412kg×(1-0.1%)=72.34kg 包装损耗计算: 72.34×(1-0.01%)=72.33kg 4.5.2主要辅材料损耗计算硫磺损耗计算: 30.55×0.186=5.68kg/h 淀粉酶损耗计算: 30.55×0.54=16.497kg/h 糖化酶损耗计算: 30.55×0.95=29.023kg/h 活性炭损耗计算: 30.55×0.47=14.359kg/h 离子交换树脂损耗计算: 视树脂使用情况 硅藻土损耗计算: 30.55×7=213kg/h 盐酸30%损耗计算: 30.55×0.85=25.968kg/h 纯碱损耗计算: 30.55×0.19=5.8kg/h4.5.3各工序物料实时处理量计算根据葡萄糖产品产量为30550kg/h 计算如下:浸泡玉米处理量计算:30550÷72.33×100÷86%=49113kg/h 破碎处理量计算:30550÷72.33×90÷30%=132340kg/h 胚芽旋流器处理量计算:30550÷72.33×94÷16.2%=245079kg/h 精磨处理量计算:30550÷72.33×87÷50%=73492kg/h 脱水挤干机处理量计算:30550÷72.33×18÷15%=50684kg/h⨯⨯⨯⨯⨯32co Na折带转鼓过滤处理量计算:30550÷72.33×6÷15%=16895kg/h 副产品管束干燥处理量计算:30550÷72.33×30÷40%=31678kg/h 分离处理量计算:30550÷72.33×76÷16.2%=198149kg/h 分离旋流器洗涤处理量计算:30550÷72.33×70÷33%=89594kg/h 液化喷射器处理量计算:30550÷72.33×67.15÷29.5%=96143kg/h 转鼓过滤处理量计算:30550÷72.33×72.52÷32%=95720kg/h 板框过滤处理量计算:30550÷72.33×72.484÷32%=95672kg/h 离交处理量计算:30550÷72.33×72.412÷32%=95577kg/h 蒸发处理量计算:30550÷72.33×72.34÷32%=95482kg/h 结晶罐处理量计算:30550÷72.33×72.33÷72.5%=42138kg/h 离心机处理量计算:30550÷72.33×72.33÷72.5%=42138kg/h 烘干处理量计算:30550÷72.33×72.33÷87%=35115kg/h 包装处理量计算:30550÷72.33×72.33÷100%=30550kg/h 4.5.4重点罐体设备的计算重点罐体的计算主要是涉及到在罐体内有周期的反应的物料存放的罐体计算,主要有浸泡罐、糖化罐、结晶罐、液化高温维持罐、液化维持罐。
专题八玉米湿磨生产闭环流程及生产系统物料衡算
玉米湿磨生产闭环流程及生产系统物料衡算——玉米淀粉生产技术研讨专题之八内容提要本专题是在对玉米淀粉湿磨生产各工序的生产工艺、工作原理和设备操作分析讨论的基础上,再来讨论湿磨生产系统的闭环流程。
即讨论物环流、水环流和热环流。
同时介绍目前国内外玉米淀粉湿磨工厂主要的技术经济设计指标——产品的收率和质量控制指标,以及产品的平衡计算。
介绍生产系统各工序工艺控制指标,并依据技术经济设计指标和各工序工艺控制设计指标进行了物料衡算举例。
希望大家参照专题中物料衡算的方法,对实际生产系统及各工序进行物料平衡分析和计算,通过平衡计算找出不平衡的原因,进行不断的改进和创新,以追求新的动态平衡,实现企业利润的最大化。
关键词:闭环流程物料衡算改革创新动态平衡具体研讨内容如下:前面几个专题分别对玉米淀粉湿磨生产中,玉米净化和粗磨分胚、细磨分渣、淀粉分离精制以及分离出来的产品后道处理等工序的工作原理、操作方法进行了分析和讨论。
以下主要讨论玉米淀粉湿磨法闭环生产流程及物料衡算。
首先讨论玉米淀粉湿磨法闭环生产工艺。
一、玉米淀粉湿磨法闭环生产流程1、玉米淀粉湿磨法生产历史①玉米淀粉发展的世界史据有关资料记载,玉米是哥伦布早期航海把玉米样本带到西班牙传入欧洲的。
也有玉米是在5000~7000年前在墨西哥中部开始发现或最早栽种玉米的是在1494年出现在欧洲及亚洲的少部分地区及远东的记载报道。
美国马牙玉米及其杂交品种使玉米的种植得到快速发展。
玉米出现以后,人们逐渐发现玉米富含淀粉。
石器时代在尼加拉瓜就有人们运用石头取淀粉的记载。
早期在美国和意大利发现干磨,以后在古罗马出现了简单的手推磨。
18世纪中叶,在美国发展到用水力磨,进而发展到用蒸汽做动力驱动磨。
同时,欧洲各地都有生产淀粉的历史。
19世纪初,首先发现玉米淀粉可用浸泡后磨碎的玉米来生产。
从此开始了玉米淀粉的湿磨法生产工艺。
二十世纪50年代以后,随着玉米基因工程的开发以及社会对淀粉的需求的增长,特别是二战以后,淀粉糖和淀粉酒精工业的快速发展,给玉米淀粉的湿磨法生产带来更大的发展加速,生产规模逐渐发展为大型化。
第三章物料衡算
第三章 物料衡算3.1物料衡算3.1.1基础数据表1、玉米糁的物理性质 项目 结果 淀粉 71.86% 水分 15.10% 蛋白质 7.93% 脂肪 0.48% 粗纤维 4.63% 色泽 正常 气味正常3.1.2以1000Kg 糖浆计算(1)1000Kg 中的含糖量:1000*75%=750 (Kg)(2)淀粉对糖的转化率为105.2%,则生产1000Kg 糖浆所需的淀粉:750÷105.2%=713 (Kg) (3)生产1000Kg 糖浆实际淀粉耗量: 设原料处理中淀粉损失0.4%蒸煮过程中因淀粉残留及糖分破坏损失淀粉0.5% 板框压滤过程中糟中含糖而损失淀粉1.0% 脱色、浓缩过程中损失0.8% 总淀粉损失为2.7%生产1000Kg 糖浆实际淀粉耗量为: 713÷(100%-2.7%)=732.8 (Kg)(4)生产1000Kg 糖浆玉米糁原料消耗量: 已知玉米糁含淀粉71.86%故1000Kg 糖浆耗玉米糁原料:732.8÷71.86%=1019.8 (Kg)设调浆罐中粉浆温度为50℃,应用喷射液化器使粉浆迅速升温至96℃,然后经层流罐连续液化,再经120℃灭酶后,在真空冷却器中闪急蒸发至60℃后进糖化罐 (5)蒸煮醪量的计算根据生产实践,玉米糁原料的粉料加水比为1:3 故粉浆量为:1019.8*(1+3)=4079.2 (Kg) 干物质含量Bo=86.8%的玉米糁比热容为: Co=4.18*(1-.7Bo)=1.63 [KJ/(Kg.K)] 粉浆物质浓度为:B 1=86.8÷(4*100)=21.7% 蒸煮醪的比热容为:C 1= B 1 Co+(1.0- B 1)C w表2、糖浆的检测结果 项目 单位 葡萄糖+果糖 7.58% 麦芽糖+麦芽三糖81.43% 蛋白质 0.42% 发酵度 68.84% 淀粉转化率105.20%=21.7%*1.63+(1.0-21.7%)*4.18=3.63 [KJ/(Kg.K)]为简化计算,假定蒸煮醪的比热容在整个蒸煮过程维持不变①经喷射液化器加热后蒸煮醪量为:4079.2 3.63⨯9650-()⨯268296 4.18⨯-4079.2+ 4.378103⨯=K g()②经层流罐后温度从96℃→94℃,蒸煮醪量可忽略不计,仍为4378(Kg)③经第二次喷射液化后的蒸煮醪为:4378 3.63⨯12094-()⨯2706120 4.18⨯-4378+ 4.565103⨯=K g()2706—0.2Mpa饱和蒸汽的焓(KJ/K) ④经汽液分离器后的蒸煮醪液量为45654565 3.63⨯120104.3-()⨯2245- 4.449103⨯=K g()2245——104.3℃下饱和蒸汽的汽化潜热(KJ/K)⑤经真空冷却后醪液量按工艺要求,真空冷却前后蒸煮醪液的温度分别为t1=104.3℃,t2=60℃真空冷却过程的二次蒸汽量为:W1=G1C1(t1-t2)/I-C2t2=4449*3.63*(104.3-60)/(2609-3.63*60)=300 KJ经真空冷却后醪液量为:4449-300=4149 (Kg)⑥糖化过程中视为无物质加入和损失,糖化醪量仍是4149Kg⑦湿糖化糟量根据小实验得湿玉米糟含水量81.35%玉米淀粉浸出率94.3%(《淀粉糖品生产与应用手册》)[(1-15.1%)*(100-94.3)/(100-81.35)]*1019.8=264.6 (Kg)⑧再经过脱色工序,到达真空浓缩之前的稀糖浆量:4149-264.6=3884.4 (Kg)3.2年产50000t糖浆厂的衡算①糖浆成品日产糖浆量:50000/300=167 (t/d)实际年产量:300*167=50100(t/y)②原料玉米糁耗用量日耗量:167*1019.8=170.3 (t/d)年耗量:170.3*300=51090 (t/y)③蒸煮粉浆日产量:4079.2*167=681.2 (t/d)年产量:681.2*300=204360 (t/y)④第一次喷射后的醪液量日产量:4378*167=731.1 (t/d)年产量:731.1*300=219330 (t/y)⑤成熟蒸煮醪(送糖化前)日产量:4149*167=693 (t/d)年产量:693*300=207900 (t/y)⑥稀糖浆量:日产量:3884.4*167=648.8 (t/d)年产量:648.8*300=194640 (t/y)⑦活性炭耗量根据经验,干炭耗量10kg/t糖日耗量:167*75%*10=1252.5 (Kg)年耗量:1252.5*300=375750 (Kg)⑧酶的耗量耐高温α-淀粉酶 12u/g原料β-淀粉酶 80u/g原料普鲁蓝酶 3μl/g原料耐高温α-淀粉酶耗量:170.3*1000*12000/20000=102.18(L)β-淀粉酶耗量:170.3*1000*80000/120000=113.5(Kg)普鲁蓝酶耗量:170.3*1000*3/1000=510.9(ml)年产50000吨玉米糖浆厂物料衡算项目单位日产(耗)量年产(耗)量糖浆成品t16750100原料耗量t170.351090蒸煮粉浆t681.2204360第一次喷射后的醪液量t731.1219330成熟蒸煮醪(送糖化前)t693207900稀糖浆量t648.8194640活性炭耗量kg1252.5375750耐高温α-淀粉酶L 102.18 30654 β-淀粉酶Kg113.534050 普鲁蓝酶ml510.9 1532703.3热量衡算(日耗量)(1)调浆用水耗热以日耗原料玉米糁170.3t计,料水比1:3每天需调浆水170.3*3=510.9 (t)取自来水平均温度20℃,调浆用水温度50℃,故耗热为Q1=510.9*4.18*(50-20)=6.407*107 (KJ)(2)设醪液的初温为t o,原料的初温为20℃,而热水为50℃则t o=( G玉米C o*20+G水C w)/G醪液C醪液=(170.3*1.63*20+510.9*4.18*50)/(170.3*4.3.63)=45.4℃第一次喷射液化耗热:Q2= G醪液C醪液*(104-45.4)=681.2*3.63*58.6=1.449*108 (KJ)(3)在层流过程中能量的损失Q3=731.1*3.63*(96-94)=0.531*107(KJ)(4)第二次喷射灭酶的能耗为Q4G’醪液=731.1 (t)Q4= G’醪液C醪(120-94)=731.1*3.63*26=6.900*107(KJ)(5)糖化过程耗热Q5糖化过程为24h,主要耗热为糖化设备向环境散热Q5=FαT(t w-t a)τF—设备总表面积αT—壁面对空气的联合给热系数(W/m2.℃)t w—壁面温度(℃)t a—环境空气温度(℃)τ—操作过程时间(S)αT=8+0.05* t w设t w=60℃,αT=8+0.05*60=11 (W/m2.℃)F=πDH+41.6=3.14*3.5*7+41.6=810.9m2Q5=6*810.9*11*(60-30)*24*3600/1000=1.386*108KJ3.4抽真空量的计算3.4.1真空冷却醪液一.真空冷却过程中产生的二次蒸汽按工艺要求,真空冷却前后蒸煮醪的温度分别为t1=104.3℃,t2=60℃49970Kg/d查表知60℃饱和蒸汽比容为V g=7.68m3/Kg,故二次蒸汽的体积为:V=V g W1=49970*7.68=383770 m3/d二.水力喷射泵循环水量设循环水的初温t 3=34℃,t 4=42℃,则循环水量为: W 2= W 1(I- t 4C w )/ C w (t 4- t 3)=49970*(2609-42*4.18)/4.18(42-34) =363663Kg/d=3636m 3/d=151.5m 3/h 三.抽气量验算泵吸入蒸汽压力Ps=20.314(相当与60℃),泵工作压力P 1=0.4Mpa(排出压力),吸入口P 2=0.1Mpa 若取系统空气等不凝性气体渗透量A=0.3% W 1 则(1) 应排除的不凝性气体量为:Ga=2.5*10-5(W 1+ W 2)+A =242Kg/d式中2.5*10-5—水中溶解的空气量 (2) 喷射器引射系数0.85400100-10020.314-⨯1-0.649K0.85P1P2-P2Ps-⨯(3) 喷射泵排除的气体量为Va’=K W 2/ρ=0.649*3636333/1000=2360 m 3/d 相当质量流量为:Ga’=349 Va’(Ps -Pw)/(273+ t 4)*105=349*2360*(20314-8208)/(273+42)* 105 =316.5Kg/d >Ga=242 Kg/dPw 为相应喷射泵循环水终温42℃所对应的饱和蒸汽压由计算可知:所设计的喷射泵的循环水量因不低于151.5m 3/h ;工作水压即泵排出口压力为0.4MPa,吸入端压力为0.1Mpa ; 相应循环水进出口温度为34℃和42℃。
玉米淀粉生产工艺指标控制
湿法玉米淀粉的生产工艺及设备一.工艺流程及工艺参数1.玉米贮存与净化原料玉米(要求成熟的玉米,不能用高温干燥过热的玉米)经地秤计量后卸入玉米料斗,经输送机、斗式提升机进入原料贮仓,经振动筛选、除石、磁选等工序净化,计量后去净化玉米仓。
由玉米仓出来的玉米用水力或机械输送去浸泡系统。
水力输送速度为0.9—1.2m/s,玉米和输送水的比例为1:2.5—3。
温度为35℃—40℃,经脱水筛,脱除的水回头作输送水用,湿玉米进入浸泡罐。
2.玉米浸泡玉米的浸泡是在亚硫酸水溶液中逆流进行的。
一般采用半连续流程。
浸泡罐8—12个,浸泡过程中玉米留在罐内静止,用泵将浸泡液在罐内一边自身循环一边向前一级罐内输送,始终保持新的亚硫酸溶液与浸泡时间最长(即将结束浸泡)的玉米接触,而新入罐的玉米与即将排出的浸泡液接触,从而保持最佳的浸泡效果。
浸泡温度(50±20)℃,浸泡时的亚硫酸浓度为0.2%—0.25%,浸泡时间60—70h。
完成浸泡的浸泡液即稀玉米浆含干物质7%—9%,pH3.9—4.1,送到蒸发工序浓缩成含干物质40%以上的玉米浆。
浸泡终了的玉米含水40%—46%,含可溶物不大于2.5%,用手能挤裂,胚芽完整挤出。
其酸度为对100kg 干物质用0.1mol/L氢氧化钠标准液中和,用量不超过70mL。
3.玉米的破碎浸泡后的玉米由湿玉米输送泵经除石器进入湿玉米贮斗,再进入头道凸齿磨,将玉米破碎成4—6瓣,含整形玉米量不超过1%,并分出75%—85%的胚芽,同时释放出20%—25的淀粉。
破碎后的玉米用胚芽泵送至胚芽一次旋液分离器,分离器顶部流出的胚芽去洗涤系统,底流物经曲筛滤去浆料,筛上物进入二道凸齿磨,玉米被破碎为10—12瓣。
在此浆料中不应含有整粒玉米,处于结合状态的胚芽不超过0.3%。
经二次破碎的浆料经胚芽泵送二次旋液分离器;顶流物与经头道磨破碎和曲筛分出的浆料混合一起,进入一次胚芽分离器,底流浆料送入细磨工序。
玉米淀粉的生产工艺流程介绍培训课件
玉米淀粉生产技术玉米是从玉蜀黍穗上剥离下的玉米粒,玉米粒含水分12-16%、淀粉70-72%、蛋白质8-11%、脂肪4-6%、灰分1.2-1.6%、纤维5-7%。
玉米淀粉用途很广,既可用于食品工业,也能用于造纸、纺织、化工、医药等部门。
以玉米为原料制造淀粉的方法很多,基本工艺流程如下:玉米—>清理—>浸泡—>粗碎—>胚的分离—>磨碎—>分离纤维—>分离蛋白质—>清洗—>离心分离—>干燥—>淀粉。
具体生产流程如下:(1)清理清除玉米原粮中的杂质,通常用筛选、风选、比重分选等。
(2)浸泡玉米子粒坚硬,有胚,需经浸泡工序处理后,才能进行破碎。
玉米通过浸泡,第一,可软化子粒,增加皮层和胚的韧性。
因为玉米在浸泡过程中大量吸收水分,使子粒软化,降低结构强度,有利于胚乳的破碎,从而节约动力消耗,降低生产成本。
另外胚和皮层的吸水量大大超过胚乳,增强了胚和皮层的韧性,不易破裂。
浸泡良好的玉米,如用手指压挤,胚即可脱落。
第二,水分通过胚和皮层向胚乳内部渗透,溶出水溶性物质。
这些物质被溶解出来后,有利于以后的分离操作。
第三,在浸泡过程中,使粘附在玉米表面上的泥沙脱落。
能借助玉米与杂质在水中的沉降速度不同,有效地分离各种轻重杂质,把玉米清洗干净,有利于玉米的破碎和提取淀粉。
浸泡玉米的方法,目前普遍用管道将几只或几十只金属罐连接起来,用水泵使浸泡水在各罐之间循环流动,进行逆流浸泡,浸泡水中通常加二氧化硫,以分散和破坏玉米子粒细胞中蛋白质网状组织,促使淀粉游离出来,同时还能抑制微生物的繁殖活动,但是二氧化硫的浓度最高不得超过0.4%,否则酸性过大,会降低淀粉的粘度。
温度对二氧化硫的浸泡作用具有重要影响,提高浸泡水温度,能促进二氧化硫的浸泡效果。
但温度过高,会使淀粉糊化,造成不良后果,一般以50—55℃为宜。
浸泡时间的长短对浸泡作用有密切关系。
浸泡时间短,蛋白质网状组织不能分散和破坏,淀粉颗粒不能游离出来。
酒精生产总物料衡算
一、10000t/a玉米淀粉燃料酒精厂物料衡算项目、工艺流程及基础数据1、全厂物料衡算内容:原料消耗计算、中间产物量计算、成品及副产品量计算;2、生产工艺流程图:生产工艺采用改良湿法、双酶糖化、连续发酵和半直接式三塔蒸馏流程,如图空气酶母种原料玉米耐高温空压机斜面试管 a-淀粉酶预处理辅料酸、碱过滤器摇瓶培养脱胚制浆玉米油车间无菌空气小酒母罐连续蒸煮器大酒母罐蒸煮醪酒母醪糖化锅糖化酶糖化醪发酵醪 CO2成熟发酵醪蒸馏DDGS车间分子筛脱水杂醇油燃料酒精图改良湿法双酶糖化连续发酵燃料酒精流程示意图3、工艺技术指标及基础数据1生产规模:10000t/a燃料酒精;2生产方法:改良湿法、、双酶糖化、连续发酵和塔蒸馏;3生产天数:300d/a4燃料酒精日产量:34t5燃料酒精年产量:10200t6产品质量:国际燃料酒精,乙醇含量99.5%以上V;7主原料:国内酒精企业玉米粉脱胚去皮淀粉含量68%,利用率为80%-92%,水分14%;8酶用量:耐高温α-淀粉酶用量8u/g 原料,糖化酶用量为100u/g 原料, 酒母糖化醪用糖化酶量200u/g 原料; 9硫酸铵用量:8kg/t 酒精提供氮源;10硫酸用量:5.5kg/t 酒精调节pH;二、10000t/a 玉米淀粉燃料酒精厂全厂总物料衡算 1、原料消耗计算现以生产99.5%V 成品酒精1000kg 作为计算的基准; 1淀粉原料生产乙醇的总化学反应式为:6105n 26126252(C H O )+nH O nC H O 2C H OH+2CO →→4-2-1糖化阶段:6105n 26126(C H O )+nH O nC H O → 4-2-2162 18 180 发酵阶段:6126252C H O 2C H OH+2CO → 4-2-3180 2×46 2×442每生产1000kg 燃料酒精的理论淀粉消耗量:由式4-2-2和4-2-3可求得理论上生产1000kg 燃料酒精99.5%V 的燃料酒精相当于99.18%W 所消耗淀粉量为:3生产1000kg 燃料酒精实际淀粉耗量:实际上,整个年产过程经历的各工序,如原料处理、发酵及蒸馏等,要经过复杂的物理化学和生物化学反应,所以产品得率必然低于理论产率;据实际生产经验,生产中各过程各阶段淀粉损失率如表4-1所示;表4-1 生产过程淀粉损失一览表因此,一般在整个生产过程中淀粉利用率在91~92%之间,若以上表为依据,淀粉利用率为91.45%计算,每生产1000kg 燃料酒精实际淀粉耗量为:kg 8.1909%55.8%1005.1746=-这个原料的淀粉出酒率为52.36%,属于中等水平;4生产1000kg 燃料酒精干玉米原料消耗量:根据基础数据给出,国内酒精企业玉米粉脱胚去皮淀粉含量68%,利用率为80%-92%,取90%计算,则每生产1000kg 燃料酒精需要的玉米量为:kg 6.3120=%90×%688.1909生产1000kg 燃料酒精所需要的淀粉应包括糖化剂内所含的淀粉,这样以玉米为原料需要量为:%8.19090A G G ''-=式中 'G ——每生产1000kg99.5%V 燃料酒精的原料量,kg ; A —— 每100kg 原料其中所含淀粉量,kg ;G '——每生产1000kg 燃料酒精需要糖化剂所消耗的淀粉量,kg ; 在生产中往往需要计算淀粉的出酒率,以便于了解生产情况和评价生产水平,淀粉出酒率的计算式如下:100'%'oP G A G η⨯=⨯+式中 P ——包括各种不同等级生产成品酒精的数量,kg ;'G ——每生产1000kg99.5%V 燃料酒精的原料量,kg ;'o G ——每生产1000kg 燃料酒精需要糖化剂所消耗的淀粉量,,kg ; 5耐高温α-淀粉酶耗量: 本设计选用酶活力为20000u/g 的α-淀粉酶使淀粉液化,促进糊化,可减少蒸汽消耗;耐高温α-淀粉酶消耗量按8u/g 原料计算;则用酶量为:kg 248.1=200008×10×6.31203 6糖化酶耗量:本设计选用糖化酶活力为100000u/g,使用量为100u/g 原料,则糖化酶消耗量为:kg 121.3100000100106.31203=⨯⨯ 此外,糖化酶耗量还包括酒母糖化酶;用量为200u/g 原料计,且酒母用量为10%,则酒母糖化酶耗量:kg 437.0100000200%70%106.3120=⨯⨯⨯式中70%为酒母的糖化液占70%,其余为稀释水和糖化计 则糖化酶耗量为3.558kg7 硫酸铵耗量:硫酸铵用于酒母培养基的氮源补充,其用量为酒母的0.1%,设酒母醪量为m 0,则硫酸铵耗量为:0.1%m 0 2、辅料消耗计算1、蒸煮醪所需辅料的计算根据生产实际,连续蒸煮首先将粉碎原料在配料调浆罐内与温水混合,加水比一般为1:3左右,则粉浆量为:()kg 4.12482=3+1×6.3120在蒸煮过程中用直接蒸汽加热,在后熟器和气液分离器减压蒸发、冷却降温,这样随着蒸煮过程的进行,蒸煮醪量将随时间发生变化,要确切知道数量变化必须与热量衡算同时进行,现在按喷射液化连续蒸煮工艺条件进行估算;调浆的粉浆温度为65℃,将0.8MPa 表压的蒸汽与粉浆在喷射液化器内混合,使粉浆温度迅速升至145℃,然后进入维持罐保温液化5-8min,真空闪蒸冷却至95℃后进入液化罐反应约60min 后,进真空冷却器冷却至63℃后糖化30min;干物质含量w 0=86%的玉米比热容为: C 0=4.18×1-0.7w 0=1.66 kJ/kg •k 粉浆干物质含量:w 1=0.86/3 =28.7% 蒸煮醪比热容:C 1=w 1C 0 +1-w 1C w=28.7%×1.66+1-28.7%×4.18 =3.45 kJ/kg •k 式中 C w ——水的比热容4.18 kJ/kg •k由于在加热冷却过程中,蒸煮醪浓度随时间变化,比热也应该有变化,但变化不大,所以假定蒸煮过程比热容恒定;Ⅰ经喷射液化器加热后蒸煮醪量为:()kg 2.1409018.4×1459.274865145×45.3×4.12482+4.12482=--式中 2748.9 ——喷射液化器加热蒸汽0.8MPa 的焓 kJ/kg Ⅱ 经液化维持罐出来的蒸汽醪温度降为138.2℃,量为:()kg 5.139225.21492.138145×45.3×1.140761.14076=--式中 2149.5——液化维持罐的温度为138.2℃下饱和蒸汽的汽化潜热 kJ/kg Ⅲ经汽液分离器后的蒸煮醪量为:()kg 8.130080.2271952.138×45.3×5.139225.13922=--式中 2271——汽液分离冷却温度为95℃下饱和蒸汽的汽化潜热 kJ/kg Ⅳ 经真空冷却器后最终蒸煮醪液量为: ()kg 0.1239823516395×45.3×8.130088.13008=--式中 2351——真空冷却温度为63℃下饱和蒸汽的汽化潜热 kJ/kg从计算结果可以看出,粉浆虽然经过多次的加热和冷却过程,但是到糖化锅的醪量并没有大的变化12482.4kg 和12398kg,这表明只要将蒸煮冷却过程的二次蒸汽充分利用,可以大大减少酒精生产过程的热量消耗; 2、糖化醪与发酵醪所需辅料的计算蒸煮醪在糖化锅内加入曲乳或液体曲,并取部分糖化醪去做酒母;设发酵结束后成熟醪量酒精含量以10%V 计,相当于8.01%w,蒸馏效率为98%,而且发酵罐酒精搜捕集器回收酒精洗水和洗罐用水分别为成熟醪量的5%和1%,则每生产1000kg99.18%w 酒精的成品有关计算如下:Ⅰ待蒸馏的成熟发酵醪量 F 为:()kg 8.13392=%1+5+100×%01.8×%98%18.99×1000=FⅡ入蒸馏塔的成熟发酵醪酒精浓度为:%56.7=%100×8.13392×%98%18.99×1000wⅢ相应酒母培养和发酵过程放出二氧化碳量为: kg 0.968=4644×%98%18.99×1000其中发酵过程放出的占95%;Ⅳ若发酵成熟醪不计酒精捕集器和洗罐水量,则成熟发酵醪量为:()kg 7.12634=%1+5+1008.13392 Ⅴ按接种量10%计算需要酒母醪量m 0为: ()kg 6.1236=%10×%10+1000.968+7.12643=m 0Ⅵ酒母醪是70%糖化醪,30%补充糖化剂与稀释水;需要做酒母的糖化醪占全部糖化醪的7%;则糖化醪量:()kg 7.13231=%70×6.1236+%10+1000.968+7.12634 可以得到在糖化锅内加入曲乳或液体曲量占蒸煮醪量的百分数: %72.6=%100×0.123980.123987.13231-3、成品与废醪量计算以半直接式酒精发酵醪蒸馏的三塔流程进行计算;在醛塔取的酒一般占成品酒精的1.2~3%,所取醛酒量的原则是:保证成品质量前提下,取得越少越好,这与操作水平有关,现在取醛酒2%,则生产1000kg 成品酒精其中醛酒产量为:酒精工业手册kg 20=%2×1000 故实际合格成品酒精产量: 1000-20=980kg杂醇油产量为成品酒精的0.3~0.7%,一般可取0.5%,则杂醇油产量为kg 5%5.01000=⨯废醪应为成熟发酵醪中除去部分水和酒精及其它挥发组分后的残留液,由于是直接蒸汽加热,还要加入蒸汽冷凝水;应对醪塔进行详细的物料和热量衡算如图图 醪塔物料热量衡算图设进塔醪液F 进醪温度为t 1=70℃,塔底排醪温度为t 4=105℃,成熟醪内含固量为B 1=7.5%,塔顶上升酒精蒸汽的浓度取50%V 即47.18%w 计算; Ⅰ醪塔上升蒸汽量为:kg 0.2146=%18.47%56.7×8.13392=VⅡ残留液量为:kg 8.11246=0.21468.13392=m x -Ⅲ根据计算发酵醪比热的经验公式()1195.0019.1×18.4=B c -成熟醪的比热容为:1c =4.18×1.019-0.95×7.5% =3.96 kJ/kg •kⅣ成熟醪带入塔的热量为:611110×71.3=70×96.3×8.13392=F =t c Q kJ Ⅴ 蒸馏残留液的固含量:%93.8=8.11246%5.7×8.13392m F =x 12=B BⅥ蒸馏残留液的比热容为:()()04.4%93.8×378.01×18.4B 378.01×18.4=21=-=-c kJ/kg •k Ⅶ塔底残留液带走的热量为:642x 410×77.4105×04.4×8.11246m Q ===t c kJ Ⅷ查手册得50%V 酒精蒸汽的焓 i =1965 kJ/kg : 则上升蒸汽带走的热量为:6310×22.41965×0.2146V Q ===i kJ Ⅸ加热蒸汽消耗量为:设塔底引入加热蒸汽为0.05MPa 表压,相应的焓为 I =2689.8 kJ/kg 根据热量衡算式计算加热蒸汽消耗量为: 4w 1n 43I Q Q +Q +Q D t c --=若取蒸馏过程热损失Q n 为加热蒸汽供热量的1%,则加热蒸汽消耗量为:()()4.2369%11×18.4×1058.268910×71.3+10×77.4+10×22.4D 666=--=kg Ⅹ 采用直接蒸汽加热时塔底排出的废糟量:2.136164.2369+6.1124D +m x ==kg 4、10000t/a 玉米淀粉原料燃料酒精厂物料衡算1酒精成品日产燃料酒精量为:10000÷300=33.33t ,取整数为34t/d 实际年燃料酒精总产量为:300×34=10200t/a (2)主要原料玉米粉耗量:日耗量为: 3120.6×34=106100.4 kg/d 年耗量: 106100.4×300=31830t/a淀粉酶、糖化酶用量以及蒸煮粉浆量糖化醪、酒母醪、蒸馏发酵醪等每日量和每年量均可得出,衡算结果详见表表 10000t/a 玉米淀粉原料燃料酒精厂物料衡算表。
玉米淀粉生产工艺操作规程要点
玉米淀粉生产工艺操作规程编号:版号:编制日期审核日期批准日期错误!未找到目录项。
目录一、清理工序二、浸泡工序三、玉米破碎与胚芽分离工序四、精磨及纤维洗涤工序五、淀粉与麸质分离工序六、淀粉干燥工序七、榨油工序八、蛋白粉干燥工序九、标志、包装、运输、贮存十、附录:玉米淀粉生产工艺流程图一、清理工序为了生产高质量的淀粉,必须对玉米原料进行清理,我们采用干法和湿法相结合的方法,使玉米能得到最大限度的净化。
1、清理工艺指标及参数1)清理筛工艺参数分离小杂效率≥65% 分离大杂效率≥90%风选除杂率≥60% 筛孔不堵塞率≥80%大杂中含粮≤3% 吸风道风速6—8M/S碎玉米≤3% 小杂中含粮≤0.5%清理后玉米含杂≤0.3 %2)去石机工艺参数砂石去除率≥90%砖瓦、炉渣、泥块去除率≥60%除去砂石中含粮粒数≤100粒/Kg3)去石旋流器工艺参数石子去除率≥95%石子中含粮粒数≤50粒/Kg2、操作规程1)开机前应检查振动筛、提升机是否正常;2)漂浮槽放入工艺水并确定流量;3)然后开机均匀下料。
3、注意事项1)在运转中应及时清理去除物,以免发生堵塞现象;2)避免送料系统缺水。
二、浸泡工序为了使玉米适合淀粉生产加工的需要,必须通过浸泡软化玉米,降低籽粒机械强度,分散玉米胚体内的蛋白质网削弱保持淀粉的联结健,浸出玉米可溶性物质,抑制有害微生物活动和清洗玉米,以达到加工顺利进行的目的。
1、浸泡工艺指标及参数1) H2SO3浓度0.25—0.35%2)一般玉米浸泡温度50±2℃3)干燥霉变玉米浸泡温度50—55℃4)稀玉米浆浓度≥2.5Bé,SO2<0.03%5)浸后玉米酸度≤70ml (0.1N.NaOH溶液滴定100克玉米干物)6)浸泡时间48—72小时7)浸后玉米水份42—45%8)浸后玉米可溶物2—3%9)浸玉米用手指挤开,手感较软。
2、操作规程1)浸泡罐上完料后,距罐顶部1.2米导入浸泡液,并高出玉米面20公分以上,开始单罐循环,升温50±2℃保温。
1000kg玉米淀粉生产果葡糖浆物料衡算 年产1万吨果葡糖浆
1000kg玉米淀粉生产果葡糖浆物料衡算:(1)液化后干物质的量1000×86%×(1-1%)=851.4kg86%——玉米淀粉干物质含量(2)糖化后干物质的量(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6162 18 180851.4×180/162×(1-1%)=936.54kg(3)脱色后干物质的量936.54×(1-0.5%)=931.86kg(4)过滤后物质的量931.86×(1-1.5%)=917.88kg(5)离子交换后干物质的量917.88×(1-0.5%)=913.29kg(6)浓缩后干物质的量913.29×(1-0.5%)=908.72kg(7)异构化后干物质的量908.72×(1-0.5%)=904.18kg(8)二次脱色后干物质的量904.18×(1-0.5%)=899.66kg(9)二次离子交换后干物质的量899.66×(1-0.5%)=895.16kg(10)二次浓缩后干物质的量895.16×(1-0.5%)=890.16kg(11)果葡糖浆的产量890.68/92%/71%=1363.56kg(12)α—高温淀粉酶用量应用酶活力20000u/g的α—高温淀粉酶使淀粉液化。
α—高温淀粉酶用量8u/g原料算。
1000×0.86×8/2000=0.344kg(13)CaCl2用量0.344×111/50000=7.6365×10^-4kg111——CaCl2的相对分子质量50000——α—高温淀粉酶的相对分子质量(14)糖化酶用量用酶活为100000u/g,使用量为100u/g原料,则糖化酶用量为851.4×100/100000=0.8514kg(15)异构酶的用量每千克的固定化酶可以异构化20t的果葡糖浆908.72/(20×1000)=0.04544kg(16)蒸煮醪量干物质含量w0=86%的玉米淀粉比热容为C0=4.18×(1-0.7w0)=1.66[kJ/(kg.k)]4.18——水的比热容[kJ/(kg.k)]粉浆干物质含量为W1=0.86/3=28.67%蒸煮醪比热容为C1=w0*C0+(1-w1)Cw=28.67%×1.66×(1-28.7%)×4.18=3.46[kJ/(kg.k)]根据生产实践,淀粉原料连续蒸煮的粉料加水比为1:2,故加水量为2000.则,进入液化阶段物料总量为M=1000+2000+0.344+7.6365×10^-4=3000.35kg1)经喷射液化器加热后蒸煮醪量为3000.35+[3000.35×3.46×(105-50)]/[2748.9-105×4.18]=3248.52kg式中2748.9——喷射液化器加热蒸汽(0.5MPa)的焓(kJ/kg)2)经液化维持管出来的蒸煮醪温度降为102°C,量为3247.52-[3247.52×3.46×(105-102)]/2253=3232.56kg式中2253——液化维持管的温度为102°C下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/kg)3)经闪蒸气液分离器后的蒸煮醪量为3232.56-[3232.56×3.46×(102-95)]/2271=3198.09kg式中2271——95°C下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/kg)4)经真空冷却后最终蒸煮醪液量为3198.09-[3198.09×3.46×(95-63)]/2351=3047.48kg式中2351——真空冷却温度为63°C下饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/kg)液化后物料的量为:3047.48×(1-1%)=3017.01kg糖化后物料的量为(3017.01+0.8514)×(1-1%)=2987.68kg2、年产5万吨果葡糖浆日产量为50000/300=166.67t。
玉米淀粉生产工艺
淀粉的分离精制——玉米淀粉生产技术研讨专题之六内容提要本专题着重讨论①淀粉分离的工艺原理;②碟式离心分离机的工作原理;③带内置回流的上悬离心机的重要特点及CH-36型允许回流量范围;④淀粉离心分离工艺及上悬离心机的造型方法;⑤碟式离心机的操作事项及工艺自控的研讨;⑥气浮槽的应用;⑦旋流洗涤精制工艺与主要控制指标及自控方案研讨;⑧旋流器的操作事项及各级旋流管配置规律的研讨。
关键词:离心分离因数、内置回流、喷嘴流量、旋流洗涤分离精制、旋流管配置、工艺自控。
以上是本专题的具体内容。
浸泡后的湿玉米经湿磨(粗、细)提取的淀粉乳(一、二次淀粉乳)内含有大量非淀粉性物质,且粉乳(悬浮液)的浓度也较低,为了生产纯净的淀粉或提供纯净的精淀粉乳,需要对含杂质较多的粉乳进行分离精制和浓缩。
以下先讨论淀粉乳的分离精制。
为了更好地选择分离精制的方法,首先分析湿磨提取的淀粉乳的组分及各组分的物理性质。
一、湿磨提取的淀粉乳的组分及性质通过实际生产检测湿磨后的提取的粉乳浓度一般在5.5-7Be。
粉乳的主要组成(按干基计算)及性质,有关研究分析资料报道表明:淀粉89~92%蛋白质6~8%脂肪0.5~1%可溶物0.1~0.3%灰分0.2~0.3%细渣≤ 0.1g/L(纤维分离过程未提取细渣,可能>0.1g/L如果将一次乳与二次乳分开,二次乳中的蛋白质与细渣的含量可能更高。
) 以上组分中的蛋白质主要是不溶性醇溶蛋白质(浸泡去除的是酸溶球蛋白),不溶性醇溶蛋白质又一名称叫麸质。
从以上可以看出,粉乳中固形颗粒状物质有淀粉、麸质和细渣。
经分析它们的粒径分别是3-30μm、1-2μm和65μm。
但由于麸质具有很强的亲水性,所以它能形成粒径140-170μm的麸质团。
经长时间沉淀后,麸质水分82-85%,淀粉水分约为48-52%。
根据它们颗粒大小、比重的不同,可采取沉淀法或离心法将淀粉分离出来。
二、淀粉分离1、重力沉降法分离沉降法是化工过程用于悬浮液的分离、浓缩、澄清等最为普遍的方法。
玉米淀粉厂工艺设计
3.1产品方案的制定依据产品方案实际上是拟定工厂投资后准备在什么时候生产什么品种的产品,产量有多大。
也就是对产品品种,各种产品的产量、产期、生产班次作出计划安排。
产品方案的确定是关系到工艺流程的选择,设备型号的选择,车间的平面布置,车间的面积以及公用工程设施,劳动力定员等等。
对工艺设计和整个工厂设计都有重大的关系,产品方案是工艺设计的主要依据。
1、符合计划任务书的规定。
2、必须考虑产品在国内外市场的销售情况,以及产品的成本和获得的利润,有利于收到较好的经济效益。
3、必须考虑充分利用原料资源,尤其是充分利用季节性的原料资源,使生产原料供应充足。
4、必须解决淡旺季生产的均衡性问题,以便充分的利用厂房、设备,使工厂发挥最大的生产潜力。
5、必须有利于原料的综合利用和对产品进行多层次的深加工,以提高原料的利用价值,有助于降低产品生产成本,提高生产的经济效益。
产品方案拟定时,列出几个产品方案,进行比较,讨论,分析,确定一个较合理的产品方案作为工艺设计的重要依据。
3.2设计的内容1.产品方案的确定;2. 主要产品及综合利用产品的工艺流程确定;3. 物料衡算;4. 生产车间设备生产能力计算和设备选型;5. 生产过程蒸汽用量及耗水量的估算;6.生产车间设备的工艺布置;7. 管路设计;3.3设计依据本设计是依据《XXX》的要求,参照食品行业相关法律法规,按照GMP生产车间要求设计的。
《淀粉糖卫生标准》GB 15203-2003液体葡萄糖QB/T 2319—1997生产用水符合《生活饮用水卫生标准》的规定。
食品标签符合GB7718的规定。
检验规则、标志、包装、运输、贮存符合GB10790的规定。
《地面水环境质量标准》(GB3838-88)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)所用的原辅材料必须符合相关的国家标准或行业标准规定,生产淀粉的原料必须符合GB/T 8886《淀粉原料》的规定;如果生产企业直接用淀粉做原料,该淀粉必须为食用淀粉。
玉米淀粉生产工艺指标控制
湿法玉米淀粉的生产工艺及设备一.工艺流程及工艺参数1.玉米贮存与净化原料玉米(要求成熟的玉米,不能用高温干燥过热的玉米)经地秤计量后卸入玉米料斗,经输送机、斗式提升机进入原料贮仓,经振动筛选、除石、磁选等工序净化,计量后去净化玉米仓。
由玉米仓出来的玉米用水力或机械输送去浸泡系统。
水力输送速度为0.9—1.2m/s,玉米和输送水的比例为1:2.5—3。
温度为35℃—40℃,经脱水筛,脱除的水回头作输送水用,湿玉米进入浸泡罐。
2.玉米浸泡玉米的浸泡是在亚硫酸水溶液中逆流进行的。
一般采用半连续流程。
浸泡罐8—12个,浸泡过程中玉米留在罐内静止,用泵将浸泡液在罐内一边自身循环一边向前一级罐内输送,始终保持新的亚硫酸溶液与浸泡时间最长(即将结束浸泡)的玉米接触,而新入罐的玉米与即将排出的浸泡液接触,从而保持最佳的浸泡效果。
浸泡温度(50±20)℃,浸泡时的亚硫酸浓度为0.2%—0.25%,浸泡时间60—70h。
完成浸泡的浸泡液即稀玉米浆含干物质7%—9%,pH3.9—4.1,送到蒸发工序浓缩成含干物质40%以上的玉米浆。
浸泡终了的玉米含水40%—46%,含可溶物不大于2.5%,用手能挤裂,胚芽完整挤出。
其酸度为对100kg 干物质用0.1mol/L氢氧化钠标准液中和,用量不超过70mL。
3.玉米的破碎浸泡后的玉米由湿玉米输送泵经除石器进入湿玉米贮斗,再进入头道凸齿磨,将玉米破碎成4—6瓣,含整形玉米量不超过1%,并分出75%—85%的胚芽,同时释放出20%—25的淀粉。
破碎后的玉米用胚芽泵送至胚芽一次旋液分离器,分离器顶部流出的胚芽去洗涤系统,底流物经曲筛滤去浆料,筛上物进入二道凸齿磨,玉米被破碎为10—12瓣。
在此浆料中不应含有整粒玉米,处于结合状态的胚芽不超过0.3%。
经二次破碎的浆料经胚芽泵送二次旋液分离器;顶流物与经头道磨破碎和曲筛分出的浆料混合一起,进入一次胚芽分离器,底流浆料送入细磨工序。
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4.1衡算依据说明
由于从玉米到本设计产品结晶葡萄糖的过程中还有胚芽,纤维,蛋白粉等副产品产出,而设计的产品是结晶葡萄糖,为了计算方便,所以固定副产品干物,去除水分影响,以副产品带出的主产品干淀粉损失计算损失。
糖化车间把淀粉变成单分子的葡萄糖是增重反应,理论收率为111%,总算法直接算为收率的损耗,设定为108%标准收率。
由于糖液从离交出来以后设备内都是封闭的物理循环过程,损失可以不计,不合格产品又回配到前端工序,重新加工损失可以忽略[15]。
4.2主产品基础数据
胚芽占百分比7%
玉米浆占百分比6%
蛋白粉占百分比6%
纤维渣占百分比11%
胚芽分离损耗0.7%
蛋白粉分离损耗0.8%
纤维渣分离损耗 1.5%
淀粉洗涤损耗0.23%
工艺控制损耗0.9%
转鼓过滤损耗0.05%
板框过滤损耗0.1%
离子交换损耗0.1%
包装损耗0.01%
4.3辅料基础数据
辅料消耗以每吨纯糖消耗为标准,单位:kg 硫磺 0.186 淀粉酶 0.54 糖化酶 0.95 活性炭 0.47
离子交换树脂 视树脂使用情况 硅藻土 7 盐酸30% 0.85 纯碱 0.19
4.4过程指标控制标准
原料淀粉含水率 14% 亚硫酸含量 0.2-0.3% 稀玉米浆 6% 成品玉米浆干物 40% 破碎进料干物 30%
胚芽分离进料浓度 6-9 16.2% 精磨前浆浓度 50%
分离机进料浓度 6-9 16.2% 底流浓度 17-19 34.5% 洗涤前精淀粉浓度 18-20 33% 洗涤后精淀粉浓度 20-22 40.1% 胚芽脱水前含水率 85% 纤维脱水前含水率 85% 胚芽脱水后含水率 60% 纤维脱水后含水率 60% 蛋白粉气浮后含水率 85% 蛋白粉脱水后含水率 60% 3
2co Na /
Be /Be /Be /Be /Be
胚芽干燥后含水率 2% 纤维干燥后含水率 10% 蛋白粉干燥后含水率 12%
液化喷射浓度 16.3 29.5% 糖化液浓度 16 29% 过滤糖液糖含量 32% 蒸发出料干物 72.5-73.5% 结晶出料干物 53% 分离卸料水分 13% 烘干卸料水分 1%
4.5物料平衡计算
为了计算的简便,我们以100kg 干玉米原料能生产多少结晶糖产品来进行计算 4.5.1 主产品损耗计算
100kg 干玉米淀粉计算: 100-7-6-6-11=70kg 胚芽分离损失结余计算:(1-0.7%) 蛋白粉分离损失结余计算:(1-0.8%) 纤维渣分离损失结余计算:(1-1.5%) 淀粉洗涤损失结余计算:(1-0.23%) 工艺控制损失结余计算:(1-0.9%) 总计算:
70(1-0.7%)(1-0.8%)(1-1.5%)(1-0.23%)(1-0.9%)=67.15kg 糖化损失计算:67.15×108%=72.52kg
转鼓过滤损耗计算: 72.52×(1-0.05%)=72.484kg 板框过滤损耗计算:72.484kg×(1-0.1%)=72.412kg 离子交换损耗计算: 72.412kg×(1-0.1%)=72.34kg 包装损耗计算: 72.34×(1-0.01%)=72.33kg
/
Be /Be ⨯⨯⨯⨯⨯
4.5.2主要辅材料损耗计算
硫磺损耗计算: 30.55×0.186=5.68kg/h 淀粉酶损耗计算: 30.55×0.54=16.497kg/h 糖化酶损耗计算: 30.55×0.95=29.023kg/h 活性炭损耗计算: 30.55×0.47=14.359kg/h 离子交换树脂损耗计算: 视树脂使用情况 硅藻土损耗计算: 30.55×7=213kg/h 盐酸30%损耗计算: 30.55×0.85=25.968kg/h 纯碱
损耗计算: 30.55×0.19=5.8kg/h
4.5.3各工序物料实时处理量计算
根据葡萄糖产品产量为30550kg/h 计算如下:
浸泡玉米处理量计算:30550÷72.33×100÷86%=49113kg/h 破碎处理量计算:30550÷72.33×90÷30%=132340kg/h 胚芽旋流器处理量计算:30550÷72.33×94÷16.2%=245079kg/h 精磨处理量计算:30550÷72.33×87÷50%=73492kg/h 脱水挤干机处理量计算:30550÷72.33×18÷15%=50684kg/h 折带转鼓过滤处理量计算:30550÷72.33×6÷15%=16895kg/h 副产品管束干燥处理量计算:30550÷72.33×30÷40%=31678kg/h 分离处理量计算:30550÷72.33×76÷16.2%=198149kg/h 分离旋流器洗涤处理量计算:30550÷72.33×70÷33%=89594kg/h 液化喷射器处理量计算:30550÷72.33×67.15÷29.5%=96143kg/h 转鼓过滤处理量计算:30550÷72.33×72.52÷32%=95720kg/h 板框过滤处理量计算:30550÷72.33×72.484÷32%=95672kg/h 离交处理量计算:30550÷72.33×72.412÷32%=95577kg/h 蒸发处理量计算:30550÷72.33×72.34÷32%=95482kg/h 结晶罐处理量计算:30550÷72.33×72.33÷72.5%=42138kg/h 离心机处理量计算:30550÷72.33×72.33÷72.5%=42138kg/h 烘干处理量计算:30550÷72.33×72.33÷87%=35115kg/h 包装处理量计算:30550÷72.33×72.33÷100%=30550kg/h 3
2co Na
4.5.4重点罐体设备的计算
重点罐体的计算主要是涉及到在罐体内有周期的反应的物料存放的罐体计算,主要有浸泡罐、糖化罐、结晶罐、液化高温维持罐、液化维持罐。
各类罐体的生产能力不仅要考虑到占地面积,人工操作,更要考虑经济效益。
罐体的生产能力决定于罐的大小和生产周期,在罐的大小和生产周期中选择最适合的数值是体现设计的水平所在,一般罐体的平均生产能力计算式为:
Q=P ×n /T
式中:Q ——平均生产能力(t/h)
P ——单台罐体所能存放的物料量(t/罐) n ——罐体的数量
T ——每个罐反应的周期(h)
——物料注满罐体所需时间(h) ——罐体反应所需时间(h)
——物料输出罐体时间(h)
如果物料在罐体和设备之间是连续化输送,则
有上面两式可以得出罐体的数量:
1.浸泡罐数量的计算
由工艺参数可以看出浸泡时间60小时,进料和卸料的速度都是50t/h ,一般浸泡罐体选择都为150,可以盛装玉米的重量约为300t 。
浸泡罐的数量为:
3
21T T T T ++=1T 2T 3
T 3
/T P Q =3
/T T n =3
m 12
50/30050
/3006050/300/3=++=
=T T n
平均生产能力为:
2.糖化罐数量的计算
由工艺参数可以看出糖化周期约为35小时,进料和卸料的速度为95t/h ,一般糖化罐选择都为200。
糖化罐的数量为:
平均生产能力为:
3.结晶罐数量的计算
由工艺参数可以看出结晶周期约为60小时,进料和卸料的速度为42t/h ,设备选择为200。
结晶罐的数量为:
平均生产能力为:
4,液化高温维持罐体积计算
由工艺参数可以看出喷射流量为90/h ,需要维持的时间为8分钟。
高温维持罐的体积为:
5,液化维持罐体积和数量计算
由工艺参数可以看出喷射流量为90/h ,需要维持的时间为110分钟。
h t T n P Q /50)1260/(12300/=+⨯=⨯=3
m 18
95/20095
/2003595/200/3≈++==T T n h t T n P Q /92)2.435/(18200/≈+⨯=⨯=3
m 15
42/20042
/2006042/200/3≈++=
=T T n h t T n P Q /42)6.960/(15200/≈+⨯=⨯=3
m 31260/890m V =⨯=3
m
3
nV=
=
90m
⨯
110
60
165
/
=
n
165≈
12
/
14
V取高温维持罐的体积,维持罐的数量为:。