年产5万吨玉米淀粉生产工艺设计毕业论文(编辑修改稿)

年产5万吨玉米淀粉生产工艺设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

浸泡后的玉米籽粒水分达 40%~46%[14]，籽粒内部结构和物理、化学特性都发生变化，胚芽、表皮和胚乳之间联结 减弱。 浸泡后的胚芽含水量达 60%左右，具有韧性，很容易与玉米籽粒其它部分分开。 胚乳含淀粉量高，抗压强度低，浸泡后更易破碎。 破碎玉米籽粒的目的就是把玉米籽粒破碎成碎块，使胚芽胚乳分开，同时释放出一定淀粉。 破碎后要尽可能将胚芽分离出来，因为如果胚芽中的油脂分散到胚乳中，会严重影响淀粉产品的品质；而且从玉米胚芽中制得胚芽油含有丰富的不饱和脂肪酸，具有较高的营养价值和商品价 6 值。 分离胚芽工序 分离胚芽的设备主要是胚芽的旋液分离器，依靠离心力使颗粒大小、相对密度不同的悬浮颗粒分离。 降低筛分设备的生产能力，增 加纤维中携带的淀粉量；在分离机上分离淀粉蛋白质悬浮液时，麸质所带的淀粉量也随之增加。 因此，要尽可能地从浆料中把胚芽完全分离除去。 精磨工序 玉米籽粒经过破碎和分离胚芽之后，物料中含有淀粉、麸质、种皮、胚乳碎粒，大部分淀粉仍以颗粒状态包含在胚乳碎粒和皮层中，通过精磨可以把淀粉从与蛋白质、纤维的结合态中游离出来，使淀粉最大限度地释放。 纤维分离 物料精磨之后形成悬浮液，其中含有游离淀粉、麸质的细小颗粒和纤维 （ 细渣和粗渣）。 粗细渣与淀粉悬浮液的分离是在筛分设备上进行的。 通常采用压力曲筛对纤维进 行分离洗涤，压力曲筛筛缝不易堵塞，能做出精确的筛分，很少维修，生产效率高，占地面积少。 麸质分离 细淀粉乳中所含的淀粉及麸质在相对密度、粒径等方面有很大差别，利用这些差别可将其进行分离。 本设计中采用气浮分离法，气浮分离法的工作原理是向淀粉悬浮液中吹入一定量的气体，气体呈气泡状上浮并将蛋白质及其他轻的悬浮粒子尽快浮起来并通过溢流挡板排走，从而达到分离的目的。 在气浮槽中冲入空气，使麸质形成泡沫而浮在水面上，最后从溢流口排出。 而淀粉则沉入分离室底部，从底部排出。 淀粉乳的精制 分离去除蛋白质后 的淀粉悬浮液中干物质浓度为 33%~35%，淀粉中仍含有少量可溶性蛋白质，大部分无机盐和微量不溶性蛋白质，通过洗涤可以除去水溶性物质得到高品质的淀粉，常用悬液分离器、沉降式离心机和真空过滤机洗涤淀粉乳达到精制淀粉乳的目的。 淀粉的干燥 干燥是利用热能除去淀粉中水分的操作工序。 淀粉干燥是采用喷雾干燥法 [15]，即利用高速热气流将湿块状物料分散成淀粉颗粒而悬浮于气流中。 一边与热气流并流输送，一边进行干燥。 淀粉喷雾干燥的特点是干燥强度大，干燥时间短；由于干燥器具有很大的容积传热系数及温差，对于完成一定的传 热量所需的干燥器体积可以大大减少。 工艺流程简图如图 所示： 7 图 工艺流程简图 工艺条件选择 净化后的玉米籽粒的工艺指标 玉米籽粒含水量 ≤ % 砂石杂质含量 ≤ % 谷物杂质含量 ≤ % 霉变杂质含量 ≤ % 烘伤粒含量 ≤ % 破碎玉 米含量 ≤ % 浸泡工艺指标 二氧化硫含量 %~% 浸泡时间 ≥42h H2SO3 浓度 % 玉米浸泡温度 50℃ 浸泡时间 50h 玉米破碎工艺指标 进磨玉米水份 45% 进磨玉米与工艺水之比约为 1∶ 2 胚芽分离工艺指标 进料压力 物料温度约为 12℃ 溢流口流出量占进料量的 20％ 提胚率 98％ 细磨分渣 淀粉乳 喷雾干燥 湿淀粉 脱水 麸质分离 水 包装 净化玉米yumiyumi玉米 分离胚芽 玉米浸泡 亚硫酸 玉米浆 8 精磨工艺指标 进磨物料浓度 13B233。 （ 波美，浓度单位 ） 游离淀粉含量 ≤ 10％ 磨后物料粗细渣 比例 ∶ 1 物料温度升高 6℃ 分离工艺指标 进料浓度 11～ 17B233。 进料温度 20℃ 进料压力 洗水温度 45℃ 淀粉干燥工艺指标 湿淀粉含水 45％ 干燥淀粉水份 12％ 蒸汽压力 热空气温度 150℃ 干淀粉温度 50℃ 产品基础数据 淀粉占百分比 70% 胚芽占百分比 7％ 蛋白粉占百分比 6％ 纤维渣占百分比 11% 胚芽分离损耗 % 蛋白粉分离损耗 % 纤维渣分离损耗 % 淀粉洗涤损耗 % 工艺控制损耗 % 转鼓过滤损耗 % 包装损耗 % 过程指标控制标准 原料淀粉含水率 12% 亚硫酸含量 % 破碎进料干物 30% 胚芽分离进料浓度 69Be % 精磨前浆浓度 50% 分离机进料浓度 69Be % 9 第三章 设备的计算与选型 喷雾干燥器工艺设计条件 干燥物料为悬浮液，干燥介质为空气，热源为蒸汽和电；雾化器采用旋转型压力式喷嘴，选用热风 —— 雾滴并流向下的操作方式。 具体工艺参数如下： 料液处理量 1 11 11 0 /G kg h 料液含水量 w%1 45 （湿基）； 产品含水量 w%2 12 （湿基） 料液密度 kg / m 31 1190 ； 产品密度 kg / m32 1600  料液入塔温度 1 12 ℃ ； 产品出塔温度 2 50  ℃ 产品平均粒径 2 70dm ； 产品比热容 2 2 .0 / ( )c k J k g℃ 加热蒸汽压力（表压） ； 料液雾化压力（表压） 40MPa 年平均温度 12℃ ； 年平均相对湿度 70% 工艺设计计算 物料衡算 绝干物料流量 G 11( 1 ) 11 11 0( 1 45 % ) 61 10 .5 /G G w k g h     （ 31） 产品产量 2G 112 2( 1 ) 1 1 1 1 0 ( 1 4 5 % ) 6 9 4 4 /1 1 1 2 %GwG k g hw    水分蒸发量 W 12 1 1 1 1 0 6 9 4 4 4 1 6 6 /W G G k g h     热量衡算 物料升温所需热量 mq    2 2 2 1 69 44 50 15 11 /4166m Gcq k J k gW     水 （ 32） 汽化 kg1 水的热损失 lq W tFqq  11按经验公式 计算 （ 33） wt，  气的传热系数—干燥塔表面对周围空— 10 — — 45wwtt 干 燥 塔 外 表 面 温 度 取 ℃  23 3 . 4 0 . 2 1 4 5 4 2 . 8 5 /k J m h      ℃ 2— — 40F F m干 燥 塔 散 热 面 积 取 室温壁温  ——t ， 45 15 30t    ℃ 1 4 2 . 8 5 3 0 4 0 1 2 . 3 4 /4166Ftq k J k gW      水 （ 34） 干燥塔出口空气的湿度 2H 根据热量衡算    2 1 1 12 1 1 1 2 . 3 4 1 1 6 . 7 4 . 1 8 7 1 2 7 9 3 6 /l m wI I I I q q c k J k gH H H H              水 即 11 IIHH  ，为一直线方程 根据给出的工艺设计条件， 0 15t  ℃ ， 65% ，由湿空气的 HI 图查出，10 /H H k g k g 水 绝 干 气。 当 1 150t  ℃ 时 ， 由 湿 空 气 的 HI 图 查 出 ，1 1 5 9 /I kJ kg 绝 干 气。 任取 0 .0 6 /H k g k g 水 绝 干 气，则  7 9 . 6 0 . 0 6 0 . 0 0 6 1 5 9 1 5 4 . 8 /I k J k g      绝 干 气 由 HI 图查出， 2 0. 03 6 /H k g k g 水 绝 干 气 空气消耗量 绝干空气的消耗量为 214166 1 4 3 6 5 5 /0 . 0 3 6 0 . 0 0 6WL k g hHH   实际空气消耗量为    039。 1 1 4 3 6 5 5 1 0 . 0 0 6 1 4 4 6 6 1 /L L H k g h      雾滴干燥所需时间 雾滴临界含水 量 CX 物料在干燥塔进出口处的干基含水量分别为 1110 . 4 5 0 . 8 1 8 /1 1 0 . 4 5wX k g k gw   水 绝 干 料 2220 . 1 2 0 . 1 3 6 /1 1 0 . 1 2wX k g k gw   水 绝 干 料 11 1 133121 2 11 1 1 9 0 1 0 . 1 3 6 0 . 7 7 51 1 6 0 0 1 0 . 8 1 8cd XdX       21— — 70— —ccd d d md 液 滴 临 界 滴 径初 始 液 滴 滴 径 即在恒速干燥阶段液滴体积收缩了 % 液滴在恒速干燥阶段由于收缩而减小的体积为   333 ddd （ 35） 除去的水分质量为 ` 6wd  剩余的水分质量为  3 10 .4 5 0 .5 3 56 wd  （ 36） 临界含水量为  3 13110 .4 5 0 .5 3 5 0 .5 3 560 .8 1 8 0 .8 1 6 7 /0 .5 5 10 .5 56w wcdX k g k gd     水 绝 干 料 初始滴径 1d 由1 cdd  1 70 900 .7 7 5 0 .7 7 5cddm （ 37） 汽化潜热 r 热空气入塔温度 1 150t  ℃ ，湿度 1 0 .0 0 7 /H k g k g 绝 干 气，由湿空气 HI 图查出 [7]，热空气入塔状态下的湿球温度 37wt  ℃ ，查手册得水在 ℃54 的汽化潜热 2406 /r kJ kg。 导热系数  平均气膜温度为 37 60   ℃ 查手册得空气在 ℃ 下的导热系数 52 .5 1 0 / ( )k W m   ℃ 恒速阶 段物料表面温度 12 即空气的绝热饱和温度 ast ，可以取空气入塔状态下的湿球温度 wt 37as wtt℃ 空气临界温度 ct 恒速阶段的水分蒸发量为    11 6 1 1 0 . 5 0 . 8 1 8 0 . 0 0 1 4 9 9 2 /cW G X X k g h     空气的临界湿度为 10 49920 . 0 0 6 0 . 0 4 1 7 /14365。