化工原理干燥课程设计.docVIP

　 化工原理课程设计 课题名称　年产量2222吨奶粉的干燥工艺设计　　　　 　　　　 班　　级　　 　　　 　　　　 姓　　名　　　 　　　　 　　 指导教师　　　 　　 　　　　 时　　间　　　 　　 　　　　 目 录 TOC \o 1-3 \h \u 22125 第一章 绪 论 2 1205 1.1 产品生产的国内外发展概况及意义 2 6037 1.2 原料的性质及来源 2 30075 1.3 设计所采用的分离方法及特点 2 2340 第二章 工艺流程设计及设备论证 2 13133 2.1 工艺流程叙述及论证 2 32216 2.2工艺参数的选择论证 2 6612 2.3设备论证 2 3830 第三章 物料衡算 2 24704 第四章 能量衡算 2 29825 第五章 设备设计计算与选型 2 3152 第六章 非工艺部分 2 16478 6.1安全 2 3310 6.2 三废情况及环保的大体方案 2 7044 主要参考文献 2 18336 结束语 2 绪论 1.1 产品生产的国内外发展概况及意义 奶粉容易冲调，方便携带，营养丰富。冲调时，即使用温水也能迅速溶解，适宜保存，并便于携带。国内奶粉市场竞争日趋激烈，国内外奶粉品牌都在加紧抢占终端资源，随着我国本土奶粉品牌在研发、工艺、质量控制以及发展战略等方面的日渐成熟，我国奶粉的市场竞争将进入白热化阶段。 1.2 原料的性质及来源 牛奶顾名思义是从雌性奶牛身上所挤出来的。牛奶含有丰富的矿物质，钙、磷、铁、锌、锰、铜、钼。主要成份有水、脂肪、磷脂、蛋白质、乳糖、无机盐等。 1.3 设计所采用的分离方法及特点[1] 喷雾干燥是用喷雾器将含水量在80%以上的溶液、悬浮液、浆状或熔融液等喷成细雾滴分散在热气流之中，使水分迅速蒸发而达到干燥的目的,从而获得粉末或颗粒状的产品。 喷雾干燥的特点： 喷雾干燥操作是连续的，其系统可以是全自动控制操作 只要干燥条件保持恒定，干燥产品特性就保持恒定 喷雾干燥系统适用于热敏性和非热敏性物料的干燥，适用于水溶液和有机溶剂物料的干燥 喷雾干燥操作具有非常大的灵活性。喷雾能力每小时几千克至200t 工艺流程设计及设备论证 2.1 工艺流程叙述及论证 ⑴喷雾干燥工艺流程四个阶段： ①雾化； ②料物与空气接触（混合流动）； ③ 料物干燥（水分及挥发性物质蒸发）； ④ 干粉制品从空气中分离。 ⑵喷雾干燥的流程图 图1： 喷雾干燥流程图 2.2 工艺参数的选择论证 物系：牛奶 2、原料含水率：45 % 3、生产率(原料量)：0.5 t / h 4、产品(乳粉)含水量：2 % 5、加热蒸汽压力：700 KPa （绝压） 6、车间空气温度：20 ℃ 7、车间空气湿度：0.012 kg / kg绝干气 8、预热后进入干燥室的空气温度：150 ℃ 9、离开干燥室的废气温度：80 ℃ 离开干燥室的废气湿度：0.12 kg / kg绝干气 湿物料进料温度 产品出口温度 浓缩乳比热容 2.3 设备论证 1、计算所需空气流量和风压，选择进风机和排风机的型号。 2、计算所需换热面积，选择换热器（预热器）的型号。 3、计算所需喷雾干燥系统设备。 物料衡算 1、空气用量计算[1] 原料奶含水量（湿基）；产品奶粉含水量（湿基） 进入干燥塔的物料量。 水分蒸发量 所以 因为空气经预热器湿度保持不变，所以 又 所以绝干空气流量 由于上面所计算的为理想状态下，但是实际空气用量要比理想状态下多15%~25%， 所以 在20℃时，查[1]得此时空气密度 所以 离开干燥室的废气温度：℃，查[1]得 离开干燥室空气量： 废气体积： 2、生产产品量计算[1] 第四章 热量衡算[1] 图2： 连续干燥过程的热量衡算示意图 输入系统热量 ①新鲜空气输入： ②预热器输入热量： ③浓缩乳带入的热量： 所以 输出系统热量 ①排气带出的热量： ②产品奶粉带出的热量： ③干燥室热损失：（每蒸发1kg水干燥室的热损失，按工业生产经验取251kJ/kg） 所以 综上所述，，可见热量收支平衡 第五章 设备设计计算与选型 由于新鲜空气有杂质以及灰尘，会影响干燥过程，所以进行过滤； 加以安装空气过滤器和废弃除尘器，会在下文进行选型计算。 对流程图的更新： 图3： 喷雾干燥流程图（新） 干燥器主要尺寸计算[3][6] 雾化器的选取 图4 压力式雾化器结构示意图 设计采用压力式雾化器，压力式喷嘴结构简单，造价成本低；全部零件，维修简单