乳品工廠設(shè)計(jì)95t.doc

食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)食品工廠設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：年產(chǎn)3.5萬(wàn)噸脫脂乳粉生產(chǎn)車(chē)間設(shè)計(jì)姓 名 學(xué) 號(hào) 專(zhuān) 業(yè) 食品科學(xué)與工程 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 學(xué) 部 食品與環(huán)境工程 黑龍江東方學(xué)院食品與環(huán)境工程學(xué)部目錄第1章i產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定i第2章 工藝流程的確定及要點(diǎn)說(shuō)明02.1 工藝流程02.2 操作要點(diǎn)02.2.1原料乳的驗(yàn)收02.2.2 乳的過(guò)濾02.4.3 牛乳的預(yù)熱與分離02.4.4 巴氏殺菌12.4.5 真空濃縮12.4.6 噴霧干燥12.4.7 出粉與冷卻22.4.8 篩粉與晾粉22.4.9 包裝2第3章 物料恒算33.1 原料乳成分及產(chǎn)品成分33.1.1 原料乳成分33.1.1產(chǎn)品成分33.2 標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算33.2.1乳脂肪（F）與非脂乳固體（S）之比（R）33.3 一噸原料乳的物料衡算4第4章 生產(chǎn)車(chē)間設(shè)備選型54.1 生產(chǎn)設(shè)備54.2 生產(chǎn)設(shè)備一覽表54.3 化驗(yàn)室設(shè)備6第5章 熱量衡算85.1 各效蒸發(fā)水量85.2濃縮物料時(shí)所需熱量及蒸汽消耗量計(jì)算85.3各效消耗蒸汽量8黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第1章 產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定 乳與乳制品是最接近完善的食品，在人類(lèi)食品中占有特殊的地位。它對(duì)人類(lèi)健康和增強(qiáng)身體素質(zhì)的重要價(jià)值逐漸被國(guó)民重視。 本項(xiàng)目擬設(shè)計(jì)年產(chǎn)3.5萬(wàn)噸脫脂奶粉生產(chǎn)車(chē)間，通過(guò)AutoCAD根據(jù)食品工廠設(shè)計(jì)的要求對(duì)原料奶驗(yàn)收后通過(guò)過(guò)濾，然后加溫到3538即可進(jìn)行分離。采用牛乳分離機(jī)經(jīng)過(guò)離心分離操作，可同時(shí)獲得稀奶油和脫脂乳。脫脂奶粉是以脫脂乳為原料，經(jīng)過(guò)殺菌、濃縮、噴霧干燥而制成的乳粉，控制脫脂乳的含脂率不超過(guò)0.1%。本文是根據(jù)食品工廠設(shè)計(jì)的要求，利用AutoCAD繪制乳粉廠主車(chē)間工藝流程圖和車(chē)間平面布置圖。 對(duì)于奶粉生產(chǎn)工廠，一般采用3班工作制，每天工作時(shí)間24h，每班工作12小時(shí)，除去清洗時(shí)間2h，實(shí)際每班有效工作時(shí)間工作時(shí)間為10h計(jì)，本設(shè)計(jì)描述了一個(gè)年產(chǎn)3.5萬(wàn)噸脫脂乳粉車(chē)間平面圖及項(xiàng)目工藝方案的設(shè)計(jì)原則、方法、程序、設(shè)備、耗水耗汽、清洗等等。關(guān)鍵詞:脫脂乳粉生產(chǎn)車(chē)間設(shè)計(jì) 第2章 工藝流程的確定及要點(diǎn)說(shuō)明2.1 工藝流程原料乳驗(yàn)收過(guò)濾冷卻貯存（4左右）預(yù)熱牛乳分離(50)巴氏殺菌(80 15s) 貯存濃縮噴霧干燥乳粉冷卻（不超過(guò)30）篩粉與晾粉包裝入庫(kù)2.2 操作要點(diǎn)2.2.1原料乳的驗(yàn)收原料乳的質(zhì)量情況直接影響各種產(chǎn)品的加工、產(chǎn)品質(zhì)量及成本等問(wèn)題，故原料乳的驗(yàn)收是極為重要的。對(duì)于原料乳的驗(yàn)收必須按照我國(guó)規(guī)定的生鮮牛乳收購(gòu)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。驗(yàn)收的內(nèi)容包括感官檢驗(yàn)，酒精試驗(yàn)，乳溫的測(cè)定，比重的測(cè)定，以及干物質(zhì)、脂肪、酸度、微生物等項(xiàng)目的檢驗(yàn)。2.2.2 乳的過(guò)濾所謂乳的過(guò)濾就是將液體微粒的混合物，通過(guò)多孔質(zhì)的材料（過(guò)濾材料）將其分開(kāi)的操作。在牛乳方面用于除去鮮乳的雜質(zhì)和液體乳制品生產(chǎn)過(guò)程中的凝固物。本工廠采用管式過(guò)濾器，目數(shù)在80目左右。2.4.3 牛乳的預(yù)熱與分離牛乳預(yù)熱溫度達(dá)到50上下既可分離，脫脂乳的含脂率要求控制在0.1%以下。牛乳的離心分離是藉牛乳分離機(jī)分離缽的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力,將比重不同的脫脂乳和稀奶油分開(kāi)，分出的稀奶油儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中。配置6臺(tái)3T/h牛奶分離機(jī)組成預(yù)處理生產(chǎn)線。2.4.4 巴氏殺菌脫脂乳中所含乳清蛋白（白蛋白和球蛋白）熱穩(wěn)定性差，在殺菌和濃縮時(shí)易引起熱變性，使乳粉制品溶解度降低。乳清蛋白中含有巰基，熱處理時(shí)易使制品產(chǎn)生蒸煮味。為使乳清蛋白質(zhì)變性程度不超過(guò)5%，并且減弱或避免蒸煮味，又能達(dá)到殺菌抑酶目的，根據(jù)研究確定，脫脂乳的預(yù)熱殺菌溫度以80，保溫15s為最佳條件。設(shè)計(jì)上選擇1套能力為10t/h連續(xù)板式殺菌機(jī)組。2.4.5 真空濃縮乳粉生產(chǎn)常采用真空（減壓）濃縮，濃縮的程度直接影響乳粉的質(zhì)量，特別是溶解度。一般濃縮至脫脂乳的1/4左右，濃縮后入固形物含量在40%左右。本車(chē)間設(shè)計(jì)為三效降膜式蒸發(fā)器，蒸發(fā)溫度為：一效蒸發(fā)溫度 6872二效蒸發(fā)溫度 5762三效蒸發(fā)溫度 4652根據(jù)計(jì)算結(jié)果，采用一套蒸發(fā)能力為10t/h的三效降膜蒸發(fā)器，2.4.6 噴霧干燥干燥的目的是為了除去液態(tài)乳中的水分，使產(chǎn)品以固態(tài)存在。乳粉中的水分含量在2 %3.0%，在這樣低的水含量下沒(méi)有細(xì)菌能夠繁殖，因此干燥延長(zhǎng)了乳的貨架期。大大降低了質(zhì)量和體積，減少了產(chǎn)品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸費(fèi)用。選用2200kg/h的噴霧干燥塔。噴霧壓力：高壓泵表壓在16.024.0MPa。物料溫度：6872.噴嘴孔徑：直徑在1.02.0mm，或更大。進(jìn)風(fēng)溫度: 控制在160-180范圍。干燥室溫度：控制在70-90范圍。排風(fēng)溫度：控制在75-85范圍。乳粉水分：不超過(guò)3.0%.采用立式順流壓力噴霧,兩級(jí)捕粉(旋風(fēng)加布袋)形式,更利于脫脂奶粉的細(xì)粉回收。（回收率可達(dá)到99）2.4.7 出粉與冷卻 噴霧干燥結(jié)束后，應(yīng)立即將乳粉送至干燥室外并及時(shí)冷卻，避免乳粉受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起乳粉中游離脂肪的增加，嚴(yán)重影響乳粉的質(zhì)量，使之在保存中容易引起脂肪氧化變質(zhì)。乳粉的色澤，滋氣味，溶解度同樣會(huì)受影響。所以，在噴霧干燥以后，出粉和冷卻也是一重要的環(huán)節(jié)。2.4.8 篩粉與晾粉一般采用機(jī)械振動(dòng)篩，網(wǎng)眼40-60目，目的為了使乳粉均勻，松散，便于冷卻。晾粉過(guò)程中，不但使乳粉的溫度降低，同時(shí)乳粉表觀密度可提高5%，有利于包裝。 2.4.9 包裝包裝車(chē)間無(wú)污染，包裝材料要適用于食品，應(yīng)堅(jiān)固、衛(wèi)生、符合環(huán)保要求，不產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)和氣體，包裝材料倉(cāng)庫(kù)應(yīng)保持清潔，防塵，防污染。包裝容器使用前應(yīng)消毒，內(nèi)外表面保持清潔。包裝應(yīng)嚴(yán)密，不發(fā)生滲漏或破裂，不得二次污染。因脫脂粉一般作為原料，所以包裝一般采用塑料包裝8。第3章 物料恒算3.1 原料乳成分及產(chǎn)品成分3.1.1 原料乳成分表3-1乳脂肪蛋白質(zhì)乳糖灰分水分非脂乳固體3.6%3.2%4.7%0.7%87.8%8.6%注：非脂乳固體(%)=蛋白質(zhì)(%)+乳糖(%)+灰分(%)。3.1.2產(chǎn)品成分表3-2乳脂肪水分非脂乳固體0.1%3%96.9%3.2 標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算3.2.1乳脂肪（F）與非脂乳固體（S）之比（R） 乳脂肪（F）與非脂乳固體（S）之比（R） 原料乳：R0=F0/S0=3.6%/8.6%=0.4186成品： R=F/S=0.1%/96.9%=0.001標(biāo)準(zhǔn)化的方法：由于R0R，說(shuō)明原料乳中的脂肪含量偏高，需要標(biāo)準(zhǔn)化使之平衡。原料乳中的脂肪含量過(guò)高，所以要把部分原料乳進(jìn)行分離，分離出的脫脂乳要加入原料乳中使它達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)乳要求，而分離的稀奶油則另用容器貯存。3.2.2 稀奶油及脫脂乳中的非脂干物質(zhì)的計(jì)算設(shè)定：當(dāng)預(yù)熱溫度為40時(shí)，脫脂乳含脂肪F1=0.1%；稀奶油含脂肪F2=40%脫脂乳中非脂乳固體：S1=(100-F1)/(100-F0)*S0=(100-0.01)/（100-3.6）8.6%=8.92%稀奶油中非脂乳固體：S2=(100-F2)/(100-F1)*S0=(100-40)/(100-0.01)8.6%=5.16%每噸原料乳應(yīng)添加的脫脂乳：M1=(F0-R*S0)/(R*S1-F1)=44.37 Kg3.2.3 制脫脂乳M1需要分離原料乳G設(shè)：分離（G）原料乳可得到（M1）脫脂乳和（M2）稀奶油，根據(jù)脂肪含量守衡可知：G*F0=F1*M1+F2*M2，且G=M1+M2所以：M2=M1*(F0-F1)/(F2-F0)=44.37*（3.6-0.01）/（40-3.6）=4.38Kg則需要分離原料乳：G= M1+M2=44.37+4.38=48.75 Kg3.2.4 一噸原料乳可制得標(biāo)準(zhǔn)乳（G1）去除的稀奶油（G2）一噸原料乳可制得標(biāo)準(zhǔn)乳：1048.75/1044.37=1000/G；所以G=995.82 Kg去除的稀奶油：G2=1000-G1=4.18 Kg3.3 一噸原料乳的物料衡算已知：M0=1000kg。3.3.1 原料乳經(jīng)預(yù)處理冷卻貯存（損失率按0.5%計(jì)算）M0經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化995.82 kg；M1=995.82*(1-0.5%)=990.84 kg3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)化乳經(jīng)輸送、冷卻、貯存（損失率按0.2%計(jì)算）M2=M1*(1-0.2%)=990.84*(1-0.2%)=988.86 kg3.3.3 濃縮后料液濃度取48%（損耗按0.4%計(jì)算）M3=988.86* 11.9%*(1-0.4%)/48%=244.17 kg3.3.4 噴霧干燥后，可得97%的奶粉（損耗按0.5%計(jì)算）M4= 244.17*48%*(1-0.5%)/97%=120.22 kg3.3.5 出粉、冷卻、包裝（損失率按0.2%計(jì)算）M5=M4*(1-0.2%)*120.22=120.22*(1-0.2%)=119.98 kg3.3.6 理論出粉值1000*12.2%/97%=125.77 kg3.3.7 出粉率實(shí)際出粉值/理論出粉值=119.98/125.77=95.40%第4章 生產(chǎn)車(chē)間設(shè)備選型4.1 生產(chǎn)設(shè)備通常上、下午兩次收奶，第一次連續(xù)工作三個(gè)半小時(shí)，占全天收奶量的60%，即收奶180t。第二次工作三個(gè)小時(shí)，占全天收奶量的40%，即收奶120t。所以收奶設(shè)備選型應(yīng)以第一次為準(zhǔn)：收奶設(shè)備需要的小時(shí)處理能力為：根據(jù)計(jì)算每天生產(chǎn)奶粉25t/d，每小時(shí)生產(chǎn)奶粉能力為。則每小時(shí)生產(chǎn)奶粉1130000g/h每袋500g每天生產(chǎn)袋49720袋，則包裝機(jī)選擇為每小時(shí)處理2t/h。4.2 生產(chǎn)設(shè)備一覽表表4-1 日處理300噸鮮奶生產(chǎn)脫脂乳粉的生產(chǎn)工藝設(shè)備表：序號(hào)編號(hào)處理能力或型號(hào)設(shè)備名稱(chēng)數(shù)量單價(jià)功率kw1E10160T 奶車(chē)52E10230T/h,36m奶泵3500033E10330T/h 80目雙聯(lián)過(guò)濾器240004E10430T儲(chǔ)奶罐2450005E10530T/h流量計(jì)235000.16E106 30M2板式換熱器2300007E107100M3奶倉(cāng)32000008E10820T/h奶泵2600039E20915T/h,85-15S巴氏殺菌機(jī)組11000001210E210 脫脂 3T/h分離機(jī)62000001911E212 4000L平衡缸2800012E20610T/20m奶泵16000313E301 10T/h三效降膜式蒸發(fā)器18000000401415E302E30310000L10T/20m濃奶缸奶泵11200006000316E304雙聯(lián)過(guò)濾器1400017E305SRH2000-25高壓泵125000218E306 蒸發(fā)量1200kg/h 噴霧干燥系統(tǒng)1500000015序號(hào)編號(hào)處理能力或型號(hào)設(shè)備名稱(chēng)數(shù)量單價(jià)功率kw19E306-1空氣過(guò)濾器4250020E306-24-72-No10C-1250進(jìn)風(fēng)機(jī)14500221E306-4塔體12000022E306-5旋風(fēng)分離器11500001523E306-6袋濾器18001024E306-7G4-73No11D-1450排風(fēng)機(jī)14500225E306-99-26No4.5A流化床風(fēng)機(jī)1122627E306-10E306-129-19No4A空氣換熱器1流化床風(fēng)機(jī)2215528E306-14振動(dòng)流化床1529E306-15振動(dòng)篩12500330E306-17羅茨風(fēng)機(jī)1531E306-18星型出粉閥132E306-194-68No3.55A冷卻風(fēng)機(jī)1533E3111M3集水箱1150034E31220T/h,36M清洗回水泵265005.535E400全自動(dòng)CIP系統(tǒng)11536E401500L,316L濃酸堿缸12000037E40255L/min濃酸（堿）泵15000338E4035000L酸罐12500039E4045000L堿罐12500040E4055000L熱水罐12500041E4065000L清水罐12500042E40720T/h,36M清洗泵140000343E4082mm過(guò)濾器18004445E409E4108M220T/h,36M2T/h板式換熱器清洗回泵131200040000346E510包裝機(jī)196萬(wàn)元354.3 化驗(yàn)室設(shè)備表4-2化驗(yàn)設(shè)備明細(xì)表序 號(hào)型號(hào)或制造圖號(hào)名 稱(chēng)規(guī)格及技術(shù)數(shù)據(jù)數(shù) 量單 價(jià)1FA2004精密天平FA2004260002臺(tái)式天平215003SX-4-100馬福爐SX-4-100130004四聯(lián)電爐四聯(lián)215005101-3-B烘箱101-3-B150006GZX-DH400-S培養(yǎng)箱GZX-DH400-S150007KDN-2C定氮儀160008毛氏離心機(jī)離心機(jī)毛氏離心機(jī)148009單列四孔水浴鍋單列四孔1150010毛氏抽脂瓶1200011手提高壓鍋手提2180012測(cè)紙箱硬度計(jì)測(cè)紙箱1180013測(cè)薄膜測(cè)薄膜180014721分光光度計(jì)7211150015BR-1雜質(zhì)度攪拌器BR-123500 第5章 熱量衡算5.1