Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Декабря 2011 в 23:40, курсовая работа
Мета проекту – розробка технологічного процесу виробництва рафінованої олії.
Вступ 6
1.Аналітичний огляд про рафінацію олії
7
1.1 Сировина та видобування касторової олії
7
1.1.1Насіння рицини як сировина для видобуваннякасторової олії
7
1.1.2 Характеристика плодів і насіння рицини 8
1.1.3 Переробка обрушеного насіння рицини 9
1.1.4 Очищення насіння 10
1.1.5 Обрушування насіння і відвівання лушпиння 10
1.1.6 Форпресування рицини 11
1.2 Технології та методи рафінації 12
1.2.1 Технології рафінації
12
1.2.2 Методи рафінації 14
1.2.3 Розгляд стадій рафінації 15
1.3 Технологія рафінування касторової олії в місцелі 26
1.4 Обгрунтування вибраної технологічної схеми 29
2. Опис технологічної схеми рафінації касторової олії 30
2.1 Стадія нейтралізації 30
2.1.1 Стадія нейтралізації олії
30
2.1.2 Стадія промивки олії
31
2.1.3 Стадія сушки олії 31
2.2 Стадія відбілювання 32
2.2.1 Стадія відбілювання нейтралізованої олії 32
2.2.2 Стадія фільтрації відбіленої олії 32
2.3 Стадія дезодорації 34
2.3.1 Стадія дезодорації олії 34
2.3.2 Стадія охолодження та обробки лимонною кислотою олії 35
3. Характиристика сировини, готової пордукції і відходів 36
3.1 Загальні технічні вимоги до гідратованої касторової олії 36
3.2 Загальні технічні вимоги до рафінованої дезодорованої касторової олії для використання в медицині
37
3.3 Загальні технічні вимоги до соапстоку 38
4. Матеріальні розрахунки 43
4.1 Матеріальний баланс процесу нейтралізації 43
4.2 Матеріальний баланс процесу промивки 46
4.3 Матеріальний баланс процесу сушки 48
4.4. Матеріальний баланс процесу відбілки та фільтрації 49
4.5. Матеріальний баланс процесу дезодорації 51
4.6 Продуктовий баланс комплексної рафінації касторової олії 52
4.7 Матеріальний баланс процесу розведення NaOH 53
4.8 Розрахунок лимонної кислоти 55
5 Теплові розрахунки 56
5.1. Тепловий баланс роботи нейтралізатора Н1 56
5.2 Тепловий баланс роботи вакуум-сушильного апарату ВС 59
5.3 Теполовий баланс робрти реактору відбілювання РВ1 62
5.4 Тепловий баланс роботи дезодоратору Д1 65
5.5 Тепловий баланс роботи приймача-холодильника ПХ1 69
6. Розрахунок основного та допоміжного обладнання 73
6.1 Розрахунок нейтралізатору Н1 та промивного вакуум-сушильного апарату ВС1 73
6.2 Розрахунок реактору для відбілення РВ1 76
6.3 Розрахунок фільтр-пресу ФП1 78
6.4 Розрахунок дезодоратору Д1 80
6.5 Розрахунок теплообмінника-холодильника для дезодорованої олії ПХ1 84
6.6 Розрахунок пароежекторного вакуум-насосу ПЕБ1 87
6.7 Розрахунок конденсатору К1 95
6.7 Розрахунок резервуарів 99
6.8 Вибір відцентрових насосів 104
7. Розрахунок енергетичних витрат 108
8. Висновки 110
9. Перелік використаних джерел 111
4.2 Матеріальний баланс процесу промивки
У ході промивки з олії виводиться близько 95% залишевшегося в неї мила; в зв’язку з цим в промивну воду переходить мила [8].
Gм =gм 100/Жоб=1,5 95/100=1,43 кг/т. (4.6)
Разом з милом в промивну воду при нормальному режимі переходить в середньому подвійна кількість нейтральної олії. [8].
Маса жиру в промивній воді[8]
U =Gм 3=1,43 3=4,3 кг/т. (4.7)
в тому числі маса нейтрального жиру[8]
Жн=Gм 2=2,86 кг/т. (4.8)
Близько 50% нейтрального жиру, що уноситься промивними водами, вловлюються в цеховій жироловушці і повертається в процес. В дворову жироловушку поступають промивні води, які містять жири масою [8].
U’ = U-Жн 0,5=4,3-2,86 0,5=2,87 кг/т. (4.9)
В дворовій жироловушці вловлюється до 60% від загального вмісту жирів в промивній воді. Всього в ловушці виділяється[8]
U” = U’ 0,6=2,87 0,6=1,72 кг/т. (4.10)
Витрати з промивними водами представляють собою різницю між масою жирів, уносимих водою з цехової жироловушки і масою жирів, уносимих водою з дворової жироловушки: [8].
Ψ=2,87-1,72=1,15 кг/т. (4.11)
Усі розрахунки зведено в таблицю 4.3.
Таблиця 4.2 - Матеріальний баланс процесу промивки касторової олії
| Взято | кг/год | кг/т | Одержано | кг/год | кг/т |
| 1. Олія
нейтралізована в т.ч.:
1.1 Основної олії 1.2 Мило 1.3 Волога |
1038,5 1036,98 1,56 1,56 |
997 994 1,5 1,5 |
1. Олія промита
в т.ч.:
1.1 Основної олії 1.2 Волога |
1036 1034 1,56 |
994 993 1,5 |
| 2. Промивна вода | 156,25 | 150 | 2. Промивна вода
в т.ч.:
2.1 Олія 2.2 Мило 2.3 Вода |
159 1,2 1,56 152,65 |
152,65 1,15 1,5 150 |
| Всього: | 1195 | 1147 | Всього: | 1195 | 1147 |
4.3 Матеріальний баланс процесу
сушки
Витрати на стадії сушки визначаються як різниця між вмістом вологи та летучих речовин в олії, які надходять на рафінацію (1,5 кг/т) та в олії, що виходить з вакуум сушильного апарату (0,2 кг/т): [8,10]
Ψ2=1,5-0,2=1,3 кг/т. (4.12)
Розрахунки
зведено в таблицю 4.4.
Таблиця 4.3 - Матеріальний баланс процесу сушки касторової олії
| Взято | кг/год | кг/т | Одержано | кг/год | кг/т |
| 1.
Олія промита в т.ч.:
1.1 Основної олії 1.2 Волога |
1036 1034 1,56 |
994 993 1,5 |
1. Олія висушена
в т.ч.:
1.1 Основної олії 1.2 Вологи |
1034 1033 0,21 |
993 991 0,2 |
| 2. Волога | 1,35 | 1,3 | |||
| Всього: | 1036 | 994 | Всього: | 1036 | 994 |
4.4. Матеріальний баланс процесу
відбілки та фільтрації
Приймається, що витрати відбілюючої глини при рафінації олії складає Г= 0,5% = 5 кг/т.
Маса відпрацьованої глини, знятої з фільтпресу становить:[8]
Гвід =Г 100/(100-g1) = 5 100/(100-30) = 7,14 кг/т. (4.13)
Маса олії, що уносяться з відпрацьованою глиною:[8]
G = Гвід –Г = 7,14 – 5 = 2,14 кг/т. (4.14)
Салфетки з фільтрпресу містять жир в кількості:[8]
G”=[Ф 100/(100-g)]-Ф=[0,2 100/(100-45)]-0,2=0,16 кг/т. (4.15)
Приймаючи, що фільтровальна тканина до повного зношення використовується тричі, в тому числі подлягає пранню, витрати жиру з фільтровальною тканиною складають: [8]
G”’= G” 3=0,16 3=0,48 кг/т.
Розрахунки зведено в таблицю 4.5.
Таблиця 4.4 - Матеріальний баланс процесу фільтрації касторової олії
| Взято | кг/год | кг/т | Одержано | кг/год | кг/т |
| 1. Олія
висушена в т.ч.:
1.1 Основної олії 1.2 Вологи |
1034 1033 0,21 |
993 991 0,2 |
1.Олія відбілена
фільтрована в т.ч.:
1.1 Основної олії 1.2 Вологи |
1031 1030 0,83 |
990 989 0,8 |
| 2.Відбілююча глина т.ч.: | 5,21 | 5,0 | 2. Відпрацьована
глина в т.ч.:
2.1 Втрати олії 2.2 Відбілююча глина 2.3 Вода |
8 2,23 5,2 0,5 |
7,62 2,14 5 0,48 |
| Всього: | 1039,4 | 998 | Всього: | 1039,4 | 998 |
4.5. Матеріальний баланс процесу дезодорації
Витрати на цій стадії виникають за рахунок компонентів, що улавлюються в поверхневих конденсаторах пароежекторного вакуум-насосу. Приймаємо, що для касторової олії вони складають 1,5 кг/т [8].
Частка одоруючих та ароматизуючи речевин в касторовій олії складає 0,07-0,09% від маси.[7]
Витрати гострої пари на дезодорацію касторової олії складають 120 кг/год.[8]
Розрахунки
зведено в таблицю 4.5.
Таблиця 4.5 - Матеріальний баланс процесу дезодорації касторової олії
| Взято | кг/год | кг/т | Одержано | кг/год | кг/т |
| 1.Олія
відбілена фільтрована в т. ч.:
1.1 Олія 1.2 Одоруючи та ароматизуючи речовини |
1031,26 1030,54 0,72 |
990,01 989,32 0,69 |
1. Олія дезодорована | 1028,98 |
987,82 |
Продовження таблиці 4.5.
| 2.Гостра пара | 120,0 | 115,2 | 2.Відпрацьована
гостра пара в т.ч.:
2.1 Гостра пара 2.2 Витрати олії 2.3 Одоруючи та ароматизуючи речовини |
122,28 120,0 1,56 0,72 |
117,39 115,2 1,5 0,69 |
| Всього: | 1151,26 | 1105,21 | Всього: | 1151,26 | 1105,21 |
4.6 Продуктовий баланс комплексної рафінації
касторової олії
Продуктовий
баланс комплексної рафінації
Таблиця 4.6 – Продуктовий баланс комплексної рафінації касторової олії
| Стаття витрат | кг/год | кг/т |
| Олія гідратована | 1041,7 | 1000 |
| Олія нейтралізована | 1038,5 | 997 |
| Олія промита | 1036 | 994 |
| Олія висушена | 1034 | 993 |
| Олія відбілена фільтрована | 1031 | 990 |
| Олія дезодорована | 1028,98 | 987,82 |
| Витрати: | 12,69 | 12,18 |
4.7 Матеріальний баланс процесу розведення
NaOH
Питома витрата гідроксиду натрія з вмістом 96% NaOH при рафінації кукурудзяної олії з початковим кислотним числом 4 мг КОН складає: [8]
Щт=Щ 100= 3,14 100/96=3,27 кг/т. (4.16)
Витрата розчину гідроксиду натрія концентрацієй по масі а=0,609 кг/л (42%), плотність ρ=1,449 кг/л буде: [8]
g=Щт ρ/а=3,14 1,449/0,609=7,47 кг/т. (4.17)
Витрата робочого розчину гідроксиду натрія концентрацієй а1=0,065 кг/л, плотністю при 20 0С ρ1=1,07 кг/л буде: [8]
g1 = 3,14 1,07/0,065=51,7 кг/т. (4.18)
Усі розрахунки зведено в таблиці 4.7 і 4.8.
Таблиця 4.7 - Матеріальний баланс процесу одержання 42%-го лугу
| Взято | кг/год | кг/т | Одержано | кг/год | кг/т |
| 1.
Розчин 96%-го лугу в т.ч.:
1.1 Основної речовини 1.2 Води |
1,5 1,44 0,06 |
3,27 3,1398 0,1302 |
1. Розчин
42%-го лулу в т.ч.:
1.1 Основної речовини 1.2 Води |
3,424 1,44 1,984 |
7,47 3,1398 4,3302 |
| 2. Вода | 1,924 | 4,2 | |||
| Всього: | 3,424 | 7,47 | Всього: | 3,424 | 7,47 |