山茶籽榨油车间工艺设计报告书(1)

成绩

课程设计报告书

题    目   80T/D山茶籽榨油车间工艺设计  

姓    名    聂欣  符定有  梁彬  吴先锋   

学    号    1*********/4033/4012/4010     

专业年级  食品科学与工程专业2012级4班  

指导教师           张海龙                

2015年1月8日

本科生课程设计任务书

怀化学院课程设计评分表

2．任务与目的………………………………………………………………………2

 2.1 设计任务……………………………………………………………………2

   2.2 设计目的……………………………………………………………………2

3．设计过程与结论 …………………………………………………………………2

 3.1设计过程 …………………………………………………………………… 2

3.1.1物料衡算  ………………………………………………………………2

3.1.2热量衡算  ………………………………………………………………2

3.1.3结构设计  ………………………………………………………………3

 3.16 设计结论…………………………………………………………………26

4．设计工作总结与体会……………………………………………………………26

参考文献 ……………………………………………………………………………27

1．引 言

油脂行业主要分工业油脂和食用油脂。食用油脂中又分为植物油脂和动物油脂。作为目前市场主导的植物食用油脂，其主要原料为来自国外的大豆、菜籽、棉籽等；另外，油脂压榨过程产生的豆粕等副产品又在油脂行业旁边形成了一个饲料产业链，支持着养殖等行业的发展。

特别是改革开放以来，我国的油脂工业与科学技术发生了巨大的变化。先后依靠自主创新和研究开发，借鉴国外先进管理经验和消化吸收引进的先进技术装备，中国的油料加工能力、生产过程的机械化、自动化程度大大提高，植物油脂产品花色品种琳琅满目，质量不断提高，油脂加工设备产品门类品种齐全。随着人口基数的不断扩大以及人民生活水平的逐渐提高，对油脂类食品的消费也呈现逐渐递增的趋势。首先，国民收入大增引发的收入效应增加了油脂消费的总需求；其次，城市化进程持续使得农村人口不断向城市转移，生活习惯与生活方式也开始向城市转变，同时导致植物油消费增长。中国人口众多，人均植物油消费量远低于发达国家，消费潜力较大，今后几年油脂产量仍会继续上升。

传统制油工艺主要有压榨法、预榨浸出法；非传统的工艺包括直接浸出法、整粒压榨法和非有机溶剂萃取法等。随着人们物质生活条件的日益改善，对食品品质的要求越来越高，同时，对于食品加工工艺是否“绿色环保”也被特别地加以关注。油料冷榨可谓是一种满足“绿色环保”消费需求的制油工艺。

冷榨制油是指油料在入榨前不经过蒸炒等高温处理，入榨温度为常温或略高于常温及压榨过程料温较低的榨油方法。由于冷榨采用的是完全物理机械式的制油方式，避免了目前常用的制油方式中食用油与有机溶剂、酸、碱、活性白土以及高温的接触，所获得的食用油仅需经过过滤或干燥即可满足食用要求，保证了冷榨食用油中营养成分的尽可能保留和避免了可能造成的接触性污染。

2．设计任务与目的

2.1任务

   山茶籽榨油车间工艺设计

2.2目的

   培养学生综合运用所学基础理论和专业知识能的力、分析和解决油脂工厂工艺设计中一般工程技术问题的能力；提高学生的绘图能力和计算机应用能力；增强和拓展学生的专业技能；通过课程工艺设计，深化学生对设计思想、设计方法、设计规范的理解，培养学生良好的学习方法，为毕业设计打下良好的基础。

3．设计过程与结论

3.1设计过程

3.1.1热量衡算：油脂工厂中热量衡算一般用下式表示：

输入=输出。Q1+Q2=Q3+Q4+Q5+......

Q1——所处理物料带入设备的热量

Q2——由加热剂（或冷凝剂）传给设备或所处理物料的热量

Q3——所处理物料从设备中带出的热量

Q4——由水分损失带走的热量

Q5——设备散失的热量

3.1.2 结构设计

本车间建设分油茶基地的建设和茶油加工厂[1]的建设，其中油茶基地建设分为种子园、采穗圃、良种繁育圃、实验区、示范区，主要繁育高品质油茶良种。种子园建设规模为20亩，采穗圃建设为25亩，良种繁育圃建设规模为49亩、实验区及示范区建设规模各为17亩。合计建设规模为128亩。车间建成后，将进一步为全省油茶产业发展提供高品质的油茶良种。

茶油加工厂[2-4]预计占地面积为300亩，其中：茶籽原料晒场8600m2、原材料仓库5200m2、粉碎车间1100m2、榨油车间[5-6]1800m2、毛油处理车间3850m2、油脂精炼车间2600m2、油脂罐装车间2000m2、成品贮藏车间5000m2，污水处理池及锅炉房220m2。形成年产1万吨茶籽油。

该车间建设，符合国家发展农产品深加工、延伸农业产业链的产业，立足油茶主产区[7]，充分利用项目所在地杭州、富阳等的原料供应、成本、交通和区域覆盖优势，结合华中市场对茶油巨大的需求，集中成本优势、产品结构优势、市场优势，迅速占领茶油高端市场。

该车间的实施，对于落实科学发展观，带动当地农业经济的发展，促进农民增收，促进农业结构调整，解决“三农”问题和繁荣农村经济，构建社会主义和谐社会均具有积极作用。

车间生产工艺先进，产品质量优良，有广阔的国内外销售市场。经测算，项目内部收益率、投资回收期、投资利税率等指标均超过了行业基准值，项目盈亏平衡点为65.72%，具有一定的抗风险能力。

3.2主要技术指标

表1-1                主要技术经济指标

    3.3发展规划

发展油茶产业，就是要充分利用现有的资源，将资源优势变成为产业优势。通过加大科学技术投入，开发油茶新产品，培育油茶产品市场，打造油茶加工龙头企业，通过基地建设提高资源生产的积极性，建设完备的油茶产业链。

本项目计划分三期建设，实现新造油茶优良林达到200万亩左右，良种利用率达到50%以上；产品精加工率达到80%以上，同时建立二个大型植物油加工厂，生产高档植物油。

本项目总的发展的战略布局（基地、加工企业、重点产品开发）的指导思想是：以现代林业思想为指导，以市场为导向，以科技为依托，以培育大市场、大产业为核心， 以高技术、高质量、高产量、高价格、高效益为目标，合理布局，优化配置，促进我省油茶产业持续、健康发展。

 3.4油茶市场分析

我国油茶栽培面积5500万亩，年产茶油18～20万吨，相当于我国食用油消费总量的l～1.8%小油料种类，从总产量来而言，根本无法与大豆、花生、油菜籽、棉籽、葵花籽、芝麻等8种种类竞争，所以，油茶产品市场的发展重点瞄准食用油的高端市场，针对大中城市的高消费人群 等特殊保健需要的人群。在市场打造过程中逐步树立油茶产品知名品牌。

茶油作为优质食用油，一直以来就得到产区群众的认可，就是初榨原油的市场价格也是菜油的 3倍，2007年很多地方都在每公斤40～46元以上。通过精炼成高级食用油后，价格还可大幅度提升，随着人民生活水平的提高和全面建设小康社会，对优质保健食用油的需求逐渐扩大，茶油在食用油高端市场中所占的份额也相应增加。茶油市场的发展还是以茶油为大宗，提高精炼工艺生产高级保健食用油，扩大贸易，增加出口。茶油深加工开发高级化妆品市场，油酸含量是所有食用油中最高的，容易被皮肤吸收，能滋养皮肤，不存在各种合成化妆品中的有害物质，将具有很好的市场前景。

 3.5油茶良种推广及应用

我国油茶面积虽然大，但长期以来粗放经营，品种良秀不齐；林分长期的自然演替，绝大部分树龄老化，有多次萌芽林；植株密度稀密不匀，林相结构极不合理，造成大面积单产很低，平均每亩年产油3-5kg。

油茶良种的推广应用是在80年代初期以后开展的，特别是联合国援助实施的油茶低产林改造工程正式启动后，通过采用优良家系、优树种子和优树无性系育苗实施更新造林，开始了油茶良种的推广应用，给生产带来了显著的经济和社会效益。

据统计，我国林业科技成果转化率不到34%。油茶良种推广虽然取得了显著的效益，但从我省的油茶面积和人均食用油水平来看，则仍有很大差距。100万亩良种油茶林仅占我省油茶面积的5%。食用油料木本化的任务仍十分艰巨。

3.6茶油的前景预测

我国是世界上食用植物油的消费大国，据有关部门统计，2007年我国植物油的消费量达1500万吨左右，人均消费在11.5公斤左右,尚未达到世界人均消费15公斤的水平。据权威部门推算：中国油脂缺口将以每年3%至5%的速度增长。目前，我国食用油消费量60%以上靠进口，自给率不到40%。食用油安全问题总是与粮食安全问题相伴而生。在全球性粮油安全问题步步紧逼之下，为了确保不突破18亿亩耕地红线，又能有效解决13亿人口吃得饱、吃得好、吃得健康的问题，中国的决策高层已把目光投放到18亿亩耕地红线之外的广阔山地，聚焦在发展油茶产业上。

根据我国目前油茶种植现状分析，全国年产茶油总量为几十万吨，仅占全国食用油市场总量的零头。并且，茶油被大家公认为绿色产品，比动物脂肪好，比一般植物油好，符合世界植物油消费潮流，所以其市场需求的增长空间还非常大。

茶油具有独特的保健作用而产量又极为有限，造就了茶油和茶调和油在国内外市场供不应求的状态，并直接导致了国内茶油价格不断上涨（目前市场每公斤45元左右），国际市场茶油的价格更是高得惊人，在日本茶油价格是菜油的7.5倍。专家预测，如果我国茶油以精品形式投入国际市场，其售价可达每公斤250元人民币以上。

随着人民生活水平的不断提高，山茶油的保健作用被人们广泛认知，高品质绿色保健食用植物油的需求越来越大，山茶油产品将有很好的市场前景。因此增大油茶种植面积，扩大山茶油系列产品的研发和深加工等企业生产规模，有很大的发展空间。

3.7工艺流程简述

 茶籽压榨饼浸出制油

茶籽经破碎后榨出毛油[8]，压榨后的茶油饼经有机溶剂浸出残余茶油，再进一步经脱胶、脱酸、脱水、脱色、脱臭、脱脂等精制工艺后得到精茶油，具体工艺流程如下：

             原料(茶籽)                                                     饼毛

                              溶剂

                         毛油

                                     溶剂回收

                                                                  出粕

                                     精制油

3.7.1包装

3.7.2  产品标准

产品执行GB/T17757—1999高级烹调油通用标准GB2716-85卫生标准。主要产品精制山茶油质量内控标准为： 

本车间拟新建80吨/日茶籽压榨饼浸出制油生产线；吹瓶、注塑、精品油包装生产线。形成年产49500吨茶籽油以及一些副产品加工的规模。

3.7.4 设备选型

油茶开发所需设备

主要原辅材料及燃料动力用量表

3.8 总平面规划布局

3.8.1 结构与布局

根据基地状况、规划条件及功能要求，厂区分为两大区域，晒场和仓库设于厂内北面，污水处理池及锅炉房位于南部，车间位于厂区的东部。

3.8.2 竖向设计

厂址内地形平坦，场地无明显起伏或突变。场地排水畅通，无内涝之患。竖向设计沿用连续式竖向布置。

3.9.建设内容

依据项目规模，本项目拟新建高品质油茶良种基地和茶油深加工厂。

3.9.1高品质油茶良种基地

建设分为种子园、采穗圃、良种繁育圃、实验区、示范区五大功能区，种子园建设规模为20亩，采穗圃建设为25亩，良种繁育圃建设规模为49亩、实验区及示范区建设规模各为17亩，合计建设规模为128亩。

3.9.2茶油深加工厂建设内容

(1) 原材料仓库

仓库长130米，宽40米，建筑面积5200平方米，为混凝土基础，轻钢单层排架结构，围护结构为砖墙或夹心压型金属板。建筑耐火等级：二级。火灾危险性属乙类。

(2) 粉碎车间    

车间长23米，宽16米，为三层砖砼结构，总建筑面积1100平方米，围护结构为砖墙。建筑耐火等级：二级。

(3)榨油车间

车间长60米，宽30米，总建筑面积1800平方米，为混凝土基础，轻钢单层排架结构，围护结构为砖墙或夹心压型金属板。建筑耐火等级：二级。火灾危险性属乙类。

(4) 毛油处理车间

车间长110米，宽35米，总建筑面积3850平方米，为混凝土基础，轻钢单层排架结构，围护结构为砖墙或夹心压型金属板。建筑耐火等级：二级。火灾危险性属乙类。

(5)油脂精炼车间

车间长100米，宽26米，总建筑面积2600平方米，为混凝土基础，轻钢单层排架结构，围护结构为砖墙或夹心压型金属板。建筑耐火等级：二级。火灾危险性属乙类。

(6)油脂罐装车间

车间长80米，宽25米，总建筑面积2000平方米，为混凝土基础，轻钢单层排架结构，围护结构为砖墙或夹心压型金属板。建筑耐火等级：二级。火灾危险性属乙类。

(7)成品储藏车间

车间长125米，宽40米，总建筑面积5000平方米，为混凝土基础，轻钢单层排架结构，围护结构为砖墙或夹心压型金属板。建筑耐火等级：二级。火灾危险性属乙类。

(8)污水处理池及锅炉房

房屋长22米，宽10米，为单层砖砼结构，建筑面积220平方米，围护结构为砖墙。建筑耐火等级：二级。

3.10设计标准和规范

本工程设计时应遵循以下标准和规范：

(1)建筑结构荷载规范GB50009-2001；

(2)建筑地基基础设计规范GB50007-2002；

(3)砌体结构设计规范GB50003-2001；

(4)混凝土结构设计规范GB50010-2002；

(5)建筑防火设计规范等。

3.11取水 排水

3.11.1取水

本项目的生产及生活用水取自于自掘水井，其水量、水质均满足生活、生产用水要求。生活用水量标准根据国家有关标准，设计考虑为300L/人/d，时变化系数取2.5，生产用水量根据生产工艺确定。设立水泵房，用管道（5寸）输往高压储水池，利用水位压自流到各用水点。在总进水管上设总水表井，项目区内设给水环管，管径DN100，环管上设置室外消水栓若干，并为每个单体建筑在适当位置预留阀门井。

3.11.2 排水

整个厂区采用分流制排水系统，即生产废水、生活污水经粗处理达标后排入污水处理站再处理，厂区雨水由排水系统排入城市排水管道。

3.11.3 电气

本项目所需用电电压等级为220V/380V低压，为保证本项目用电，拟建一配变电所，配变电所设置1台630kVA变压器为全厂生产、生活低压220V/380V供电。考虑本项目和近期某些项目供电需求，配电所共设置12回低压出线。

 (1)变电所保护

变电所高压采用反时限过流跌落式熔断器保护；低压采用速断、过流长延时和短延时保护。

(2)厂区供电及照明    

路灯照明采用PVC管穿线敷设，主要道路采用造型优美的路灯作为照明以衬托厂区优美环境。

(3)车间动力及照明

生产车间[7-8]、辅房照度为60LX， 控制室、 办公室、低压配电室照度为100LX。车间照明采用金卤灯照明，辅房采用工厂灯和荧光灯照明，其中车间办公室、低压配电室、控制室采用荧光灯照明。生产车间照明采用集中控制，其他照明采用分散控制。照明线路采用BV－0.5型导线穿钢管明敷或穿阻燃波纹管暗敷。

(4)防雷、接地保护

生产车间建筑物防雷等级为三级，建筑物屋顶设置避雷带，利用基础钢筋作接地体。

(5)通讯

本项目厂址已有市通讯线路引入，根据总图布置，厂区通讯线路沿厂区供电线路敷设，厂区内设置1台室外分线箱。

3.11.4 消防

本项目按《建筑防火规范》要求进行设计，并由消防部门进行检查验收。考虑以下消防装置及措施。

总平面布置结合城市规划，按国家现行设计规范要求，建筑物周边留设环形道路，留出防火间距，消防通道，满足消防操作和人员疏通。

3.12 概述

环境保护与节能是设计中需考虑的重点环节，本项目设计在生产工艺和设备选型方面及各个生产环节中均对节能进行了充分考虑，并采取有效措施，以达到环保节能的目的。在设计中，充分满足国家标准对环境保护与节能的要求。

3.12.2 主要污染物产生分析

(1)废气

废气主要来源于锅炉。

(2)废水

废水主要来源于生活用水及生产用水和地面冲洗水。

(3)废渣

废渣主要来源于锅炉炉渣。

(4)噪声

主要来源于机电设备如电机、风机等。

3.12.3 节能

本项目选用低能耗的国内外先进设备，达到节约能源、提高综合利用之目的。这对降低生产成本，提高产品的经济效益和市场竞争能力都将起到积极的作用。

主要节能措施如下：

(1)选用能耗低、可靠性好的工艺设备。

(2)设备动力采用国家推荐的节能电机，以减少电耗。

(3)变电所设置于负荷中心，减少低压线路电能损耗。

(4)采用电容补偿屏，减少无功损耗。

(5)选择节能型变压器。

(6)选择铜芯电缆，截面较标准截面增大一级，尽量减小线路长度。

(7)选用节能型接触器、继电器、信号灯等元件。

(8)照明采用新型节能灯具和荧光灯具。

3.13 劳动安全

为确保生产者的健康，同时避免机械损伤，在有传动部分的设备上安装安全防护罩，人机彻底分开，杜绝不安全的隐患。企业实行全员聘任制，根据《劳动卫生标准》(GB8733-88)，劳动部发[1996]3号《建设项目劳动卫生监察规定》及《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)的规定，凡聘任人员按国家规定标准发放劳动保护用品，同时对机械设备实行专人负责，所有运转设备的运转部分均需要明显的颜色标记，工作平台，走道均设立安全栏杆，车间地面走道采用防滑材料。改善机床更换工、夹具的手工操作，改为气动或油动等自动夹紧处理。对操作人员进行安全教育，对存在可能出现的安全隐患采取措施，加强全员安全防范意识，以保证达到安全生产的目的。

在电气工程设计中，认真贯彻执行《建筑电气设计技术规程》，根据电气装置所处环境的特征，选择与环境相适应的电气设备型号，严格做好设备的接地、接零，工作零线与专用接地保护线分开敷设，接地电阻满足规程要求。

3.14 投资估算

本项目总投资额估算为31588万元，其中：工程费用10205万元，其他费用8118万元，预备费用14.39万元，专项费用11800.61万元。详见表12-1，项目投资估算表。

    3.15资金来源及筹措方式

本项目总投资31588万元，资金筹措方式为：

(1)业主自筹20588万元；

(2)申请银行贷款11000万元。

项目投资估算表

表12-1                                                     单位：万元

通过此次设计，对油脂工艺设计的过程有了进一步的了解，对设计工程中的主要问题、设计步骤、设计方法更深刻的理解，培养大家综合运用所学理论基础知识和专业知识的能力以及分析和解决油脂车间工艺设计中一般工程技术问题的能力。

4.设计体会

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们理论联系实际的一次锻炼。万事开头难，通过查阅收集整理资料，与同学交流，开始对课题有了一定认识。而设计的过程中也遇到了很多困难，技术上的生疏，知识的不全面，有些东西以为学会了，但真正用时才发现还有很多不足。但是一步一个脚印，随着一个又一个难题的解决，让我产生了一点信心。通过这次设计让我对山茶油冷榨的知识有了进一步理解，同时从整体上把握了整个工艺流程。同时也让我再一次了解到学习是一个不断积累的过程，理论和实践同样重要。

参考文献

[1]刘玉兰.油脂制取与加工工艺学.科学出版社，2003.

[2]何东平.油脂工厂设计手册.湖北科学技术出版社，19.

[3]油脂制取工艺与设备.武汉粮食工业学院主编.中国财政经济出版社，1983.

[4]油脂工厂工艺设计（使用教材）.郑州工学院粮油工业系油脂专业出版编.1975.

[5]刘玉兰.植物油脂生产与综合利用.中国轻工业出版社，1999.

[6]Y.H.Hui.贝雷：油脂化学与工艺学，第五版第二卷，中国轻工业出版社，2001.

[7]化工工艺设计手册第四版.中国石化集团上海工程有限公司编.2008.

[8]左青.油脂工厂设计手册.安徽科学技术出版社，1991.