Рафинация касторового масла

Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Декабря 2011 в 23:40, курсовая работа

Краткое описание

Мета проекту – розробка технологічного процесу виробництва рафінованої олії.

Оглавление

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

Скачать в ZIP (147.15 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

Касторова олія.doc

— 655.00 Кб (Скачать)
 

Таблиця 4.8 - Матеріальний баланс процесу одержання 6%-го лугу

Взято кг/год кг/т Одержано кг/год кг/т
1. Розчин 42 %-го лугу в т.ч.:

1.1 Основної речовини

1.2 Води

  
3,424 

1,44

1,984

  
7,47 

3,1398

4,3302

 1. Розчин 6%-го лулу в т.ч.:

1.1 Основної речовини

1.2 Води

  
23,684 

1,44

22,244

  
51,7 

3,1398

48,5602

2. Вода 20,26 44,23
Всього: 23,684 51,7 Всього: 23,684 51,7
 

 

      4.8 Розрахунок лимонної кислоти 

     Згідно  з практичними даними, витрати  лимонної кислоти складають 50 г/т  дезодоруємого жиру. Таким чином  розчину концентрацією 15% необхідно

     Gл= 50  100/(0,15 1000)=0,33 кг/т. [8]

 

      5 ТЕПЛОВІ РОЗРАХУНКИ 

5.1. Тепловий  баланс роботи нейтралізатора Н1 

Вихідні данні:[8,11]

Початкова температура  олії, K                                                                    Tн=293

Кінцева температура  олії, K                                                                         Tк=363

Теплоємкість  олії при 293К, кДж/(кг·К)                                                   См1=1,73

Теплоємкість  олії при 363К, кДж/(кг·К)                                                   См2=1,93

Питома ентальпія  пара, кДж/кг                                                                   iп=2171

Питома температура  рідини при 0,3Мпа и 132,9°С, кДж/кг                 іж=557,18

    Тепловий  баланс цієї стадії має вигляд:

    Q1 + Qп  = Q2 + Qк + Qвтр 

де Q1 та Q2  – теплота олії за початкової та кінцевої температури, кДж/с; 

      Тепловий  потік, вносимий олією:[8]

         Q1 = Gм ·см1 ·Тн        (5.1)

         Q1 =  0,1272 ·1,73 · 293 = 64,48 кДж/с

      Тепловий  потік, вносимий парою:

         Qп = D ·іп          (5.2)

         Qп = 0,95 ·0,95·2171 = 1959,328 · D

    де D – витрати гріючої пари, кг/с,

      0,95 – ступінь сухості гріючої  пари;

      0,95 – коефіціент використання тепла  пари у теплообміннику

      Тепловий  потік, виносимий конденсатом: [8]

            Qк = D ·іж         (5.3)

            Qк = 557,18 ·D

      Тепловий  потік, виносимий олією:[8]

            Q2 = Gм · см2· Тк        (5.4)

            Q2 = 0,1215· 1,93· 363 = 85,12 кДж/с

      Теплові витрати приймаємо в розмірі 5% від різниці теплових потоків, які  вносяться та виносяться олією: [8]

      Qвит = 0,05 ·(Q2 – Q1)        (5.5)

      Qвит = 0,05 ·(85,12 – 64,48) = 20,64 кДж/с

      Враховуючи  потоки, отримуємо рівняння:

            64,48 + 1959,328D = 557,18D + 85,12 + 20,64

     D = (85,12 + 20,64 – 64,48) / (1959,328 – 557,18) = 0,0294 кг/с

        Qп = 1959,328 ·0,0294 = 57,66 кДж/с

      Qк = 557,18 ·0,0294 = 16,38 кДж/с

Результати теплового балансу зведені у таблицю 5.1 [8].

Таблиця 5.1 –  Тепловий баланс роботи нейтралізатору

Прихід  тепла Значення, кДж/с Витрати тепла Значення, кДж/с
Тепловий  потік, вносимий олією, Q1

Тепловий потік, вносимий парою,Qп

  
 
64,48 
 

57,66

 Тепловий потік, виносимий олією, Q2

Тепловий потік, виносимий конденсатом, Qк

Теплові витрати, Qвит

  
 
85,12 
 

16,38 

20,64

Всього: 122,14 Всього: 122,14

 

    5.2 Тепловий  баланс роботи вакуум-сушильного  апарату ВС1 

Вихідні данні:[8,11]

Початкова температура  олії, К                                                                   Тн = 363

Початкова вологість  олії, %                                                                      Хн = 0,15

Кінцева вологість  олії, %                                                                           Хк = 0,02

Теплоємкість  олії, кДж/(кг·К)                                                                   См = 1,93

Питома ентальпія  водяної пари при 363К, кДж/кг                                   і = 2662

Питома температура  рідини при 0,3Мпа и 132,9°С, кДж/кг                 іж=557,18

    Тепловий  баланс цієї стадії має вигляд:

    Q1 + Qп  = Q2 + Qк + Qвтр 

де Q1 та Q2  – теплота олії за початкової та кінцевої температури, кДж/с;

      Тепловий  потік,вносимий олією: [8]

            Q1 = Gмг· см· Тн        (5.6)

            Q1 = 0,1211 ·1,93· 363 = 84,84 кДж/с

      Маса  пари, яка утворилася в апараті: [8]

     D  =  Gмг· ( Хн – Хк )/100       (5.7)

     D =0,1211 ·(0,15 – 0,02)/100 = 0,00016 кг/с

     Витрата тепла на випаровування води:[8]

         Qв =  D·і         (5.8)

         Qв = 0,00016 ·2662 = 0,426 кДж/с

Тепловий потік, виносимий конденсатом: [8]

            Qк = D ·іж         (5.3)

      Qк =0,00016  ·557,18 = 0,0891 кДж/с

      Тепловий  потік, який виноситься олією:[8]

            Q2 = Gм ·см ·Тк         (5.9)

            Q2 = 0,1209 ·1,96 ·Тк = 0,237·Тк

      Теплові витрати приймаємо в розмірі 5 % від різниці теплових потоків, які вносяться і виносяться олією: [8]

            Qвит = 0,05 ·(Q2 - Q1)       (5.10)

            Qвит = 0,05· (0,237· Тк – 84,84) = 0,01185· Тк – 4,242

      Враховуючи  потоки, отримуємо рівняння:

            84,84 + 0,426 =0,0891 + 0,237·Тк + 0,01185·Тк – 4,242

Тк = (84,84 + 4,242+0,426 – 0,0891)/ (0,237 + 0,01185) = 359,33 К 

         Q2 = 0,237· 359,33 = 85,16 кДж/с

            Qвит = 0,01185· 356,263 – 4,242 = 0,016 кДж/с 

     Результати  теплового балансу зведені у  таблицю 5.2. 

Таблиця 5.2 –  Тепловий баланс роботи вакуум-сушильного апарату

Прихід  тепла кДж/с Витрати тепла кДж/с
Тепловий  потік, вносимий олією,Q1

Тепловий потік, вносимий парою,Qп

  
 
84,84 
 

0,426

 Тепловий потік,виносимий  олією,Q2

Витрати тепла  на випаровування води. Qк

Теплові витрати, Qвит

  
 
85,16  

0,0891 
 

0,016

Всього: 85,266 Всього: 85,266

 

5.3 Теполовий баланс робрти реактору відбілювання РВ1

     Вихідні дані для розрахунку:[8,11]

Температура, К:

    початкова температура висущеної олії                        Тв = 363

    температура відбілення                                                 Твд = 373

Теплоємкість  олії при 363 К, кДж/(кг·К)        Смп = 1,93

Теплоємкість  олії при 373 К, кДж/(кг·К)       Смк = 1,94

Теплоємкість  відбілюючої глини при 293 К, кДж/(кг·К)    Сгп = 0,88

Теплоємкість  відбілюючої глини при 373 К, кДж/(кг·К)    Сгк = 1,09

Питома ентальпія водяної пари при 373К, кДж/кг                   і п= 2705

    Тепловий  баланс цієї стадії має вигляд: 

    Q1 + Qп + Qгл.вн = Q2 + Qгл.вин Qк + Qвтр 

    де  Q1 та Q2  – теплота олії за початкової та кінцевої температури, кДж/с;

    Тепловий потік,вносимий олією: [8]

            Q1 = Gмг· смп· Тн        (5.11)

         Q1 = 0,1211 ·1,93· 363 = 84,84 кДж/с

     Тепловий  потік, який виноситься олією:

            Q2 = Gм ·смк ·Тк         (5.12)

            Q2 = 0,1213 ·1,94 ·373= 87,78 кДж/с

     Теплові витрати приймаємо в розмірі 5 % від різниці теплових потоків, які вносяться і виносяться олією: [8]

            Qвит = 0,05 ·(Q2 - Q1)       (5.13)

            Qвит = 0,05· (87,78 – 84,84) = 0,147 кДж/с

Тепловий потік, вносимий відбілюючою глиною:

     Qгл.вн = Gгп· сгп· Тп

     Qгл.вн = 0,0014·0,88·293 = 0,37 кДж/с

Тепловий потік, виносимий відбілюючою глиною:

     Qгл.вин = Gгк· сгк· Тк

     Qгл.вн = 0,0022·1,09·373 = 0,90 кДж/с 

Тепловий потік, вносимий парою:

         Qп = D ·іп

         Qп = 0,95 ·0,95·2705· D = 2441,55 · D

    де D – витрати гріючої пари, кг/с,

      0,95 – ступінь сухості гріючої  пари;

      0,95 – коефіціент використання тепла  пари у теплообміннику

      Тепловий  потік, виносимий конденсатом: [8]

            Qк = D ·іж         (5.14)

            Qк = 557,18 ·D

      Враховуючи  потоки, отримуємо рівняння:

84,84 + 0,37  + 2441,55 · D = 557,18 ·D + 87,78 + 0,147 + 0,9

D = (87,78 + 0,147 + 0,9 - 84,84 – 0,37  )/( 2441,55 - 557,18) = 0,0019 кг/с

     Qп = 0,95 ·0,95·2705· 0,0019 = 4,64 кДж/с

     Qк = 557,18 ·0,0019 = 1,06 кДж/с

Таблиця 5.2 – Тепловий баланс роботи реактору відбілювання

Прихід  тепла кДж/с Витрати тепла кДж/с
Тепловий  потік, вносимий олією, Q1

Тепловий потік, вносимий парою,Qп

Тепловий потік, вносимий відбілюючою глиною,Qгл.вн

  
 
84,84 
 

4,64 
 
 

0,37

 Тепловий потік, виносимий олією, Q2

Тепловий потік, виносимий конденсатом, Qк

Тепловий потік, виносимий відбілюючою глиною,Qгл.вин

Теплові витрати, Qвит

  
 
87,78 
 

1,06 
 

0,90 

0,147

Всього: 89,85 Всього: 89,85

Информация о работе Рафинация касторового масла