100吨精炼油脂课程设计说明书Word文件下载.docx

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脱色油储罐

（3）脱臭工艺流程

真空高压蒸汽

↑↓

脱色油储罐→析气器→螺旋换热器（油-油）→螺旋换热器（油-油）→真空加热器

柠檬酸

→脱臭塔→螺旋板换热器→螺旋板换热器→板式换热器→板式冷却器

袋式过滤器

脂肪酸捕集器→脂肪酸循环罐→脂肪酸储罐

↓成品油

真空

工艺说明

毛油从毛油暂存罐打入板式换热器（用经过两次换热后脱臭油），预热到65～70℃经袋式过滤器进入离心式混合泵前，由微量定量泵按油重的0.05～0.2%加入85%浓度的H3PO4，进入酸反应罐中反应15min后,此时酸油反应罐也起到了缓冲的作用。

酸油反应后的油再进入多效混合器与定量泵送来12波美度的NaOH碱溶液充分混合,在碱反应罐中进行快速中和反应,反应滞留30min。

混合后的油在列管式换热器中加热到80℃左右时，进入自清式离心机进行皂角分离，脱除的皂角进入皂角暂存罐中，离心后的油经板式换热器加热到90℃，同时用泵将90℃占油重10%的软水打入混合器充分混合后进入水洗离心机分离，水洗油温在90℃左右，分离后油进入板式加热器中加热到110℃左右，然后进入真空干燥器进行连续脱水，脱水后的油经冷却器冷却进入碱炼油暂存罐，为精炼三级油，也可通过旁路系统进入下一步脱色工序。

用泵将碱炼油暂存罐的油抽出打到白土-油预混合罐中，同时将占油重1%的白土加入罐中，混合约10min后进入脱色塔。

在脱色塔中滞留15min后，使油中的色素尽可能被活性白土吸附除去。

脱色后，用立式叶片过滤机过滤废白土，起初过滤或需要清除叶片上的白土时，产生的一些浊油打入浊油罐中做另外的处理。

过滤完，再通过袋式过滤器过滤，进入脱色油暂存罐中。

从脱色油暂存罐出来的油大约100℃经过螺旋板式换热器加热到110℃，进入析气器脱除氧后，用两台螺旋板换热器换热，两台换热器中间油温为155℃，换热最终使油温到200℃，再用8Mpa高压蒸气加热油温到255℃后进入脱臭塔中脱臭，同时加入浓度为5%，占油重0.01%的柠檬酸。

脱臭后出来的油，温度240℃，与待脱臭的油进行换热，可以充分的利用热量，从螺旋板换热器中出来的油温为148.2℃，然后再用板式换热器与毛油换热，换热后油温105.6℃，进入冷却器中冷却到40℃后，用精过滤器过滤后进入成品油罐中储存。

如果还没有开机，则要用高压蒸气将脱色油直接加热到脱臭工艺所需的温度。

此外，蒸馏出来的脂肪酸等馏出物，经塔内捕集后，从塔内流出来进入脂肪酸暂存罐中冷却后，通过泵打入脱臭塔的塔顶通过上部填料进行气体捕集。

三、化工设计计算

1物料平衡计算

1.1碱炼脱胶、脱酸工序

（1）过滤

输入：

毛油100×

1000/24=4166.67kg/h，含杂：

4166.67×

0.2%=8.3kg/h

过滤后，设含杂质：

xkg/h则x/（4166.67×

（1-0.2%）+x）=0.05%

解得x=2.08kg/h

输出：

4166.67-8.3+2.08=4160.48kg/h

其中含杂：

2.08kg/h

（2）酸混合

G油=4160.41kg/h加入的浓度为85%的磷酸，磷酸量为油重的0.1%（0.05%-0.2%之间）

即磷酸的量为4.16kg/h

G混=4160.41+4.16=4164.57kg/h

（3）碱混合

G油=4164.57kg/h选用12波美度（即8.07%）的NaOH溶液。

毛油碱炼加碱量按下面步骤计算：

理论加碱量（N）：

N=7.13×

10-4×

AV×

G油=7.13×

4.0×

4164.47=11.88kg/h

磷酸耗碱量（NP）：

NP=1.22×

W=1.22×

4.16=5.08kg/h

W（Kg/h）为加入H3PO4的量。

由于本工艺中毛油碱炼前加了磷酸，故加碱前应考虑其耗碱量，以便达到脱酸的目的。

对于连续式碱炼工艺，选用的超碱量占理论碱量的10%。

超量碱（NC）：

NC=10%×

（N+NP）=10%×

（11.88+5.08）=1.7g/h

实际加碱量（NS）：

NS=N＋NP＋NC=11.88+5.08+1.7=18.66kg/h

如果在工艺操作中没有加磷酸，则NP项为零，实际加碱量换算成液体碱如下式：

液体碱量N液=NS/液体碱中NaOH百分比含量=18.66/8.07%=231.23kg/h

混合油量：

G混=4164.57+231.23=4395.8kg/h

（4）自清式离心机

总混合油：

G混=4395.8kg/h

脱胶油：

X，油脚：

Y，设油脚中含油30%

X+Y=4395.8kg/h

X+30%Y=X×

（0.5%+0.003%+0.15%）+4166.67×

（1-0.2%-2%-0.2%）

解得：

X=3974.61kg/h

Y=421.15kg/h

（5）水洗离心机

G油=3974.61kg/h含水：

0.5%

加水量10%，即397.46kg/h

总输入量G总=3974.61+397.46=4372.07kg/h

设废水中含油0.2%，水洗油Xkg/h，废水Ykg/h

X+Y=4372.07

X+Y×

0.2%=397.46×

（1-0.00003-0.0003）+X×

（0.00001+0.00005）

X=3972.74kg/hY=399.33kg/h

即水洗后的油为3973.74kg/h，废水为399.33kg/h

（6）真空干燥

水洗离心油3972.74kg/h

含水0.5%，即含水量为19.86kg/h

设干燥后含水量为Xkg/h，含水为油重0.05%

X/（3973.74-19.86+X）×

100%=0.05%

X=1.98kg/h

即干燥后油为3972.74-19.86+1.98=3954.81kg/h

4.1.2脱色工序

（1）混合罐

干燥后油重为3954.81kg/h

取白土量为油重的1%，即39.55kg/h

白土混合油3954.81+39.55=3994.36kg/h

（2）叶片过滤机过滤

混合油浆为3994.36kg/h

设废白土含油15%，脱色油为Xkg/h，废白土为Ykg/h

X+Y=3994.36

X+Y×

15%=3954.81×

（1-0.00005-0.00001）+X×

（0.0005+0.00005）

X=3950.15kg/hY=44.25kg/h

即脱色油3950.15kg/h，废白土44.25kg/h

（3）袋式过滤机精过滤

脱色油3950.15kg/h

含杂质0.05%，其量为3950.15×

0.05%=1.98kg/h

含杂0.005%，设杂质的量为Xkg/h

X/（3950.15×

（1-0.05%）+X）=0.005%

解得：

X=0.2kg/h

过滤后的油：

3950.15-1.98+0.2=3948.37kg/h

除去杂质的量：

1.98-0.2=1.78kg/h

4.1.3脱臭工序

混合油3948.37kg/h，加入柠檬酸0.01%

FFA含量：

2%=83.33kg/h，柠檬酸量：

3948.37×

0.01%=0.39kg/h

总输入量3948.37+0.39=3948.76kg/h

FFA含量：

0.025%

设输出混合油Xkg/h,脱臭馏出物Ykg/h

X+Y=3948.76

X×

0.025%+Y=83.33

X=3866.40kg/hY=91.37kg/h

即输出混合油为3866.40kg/h，脱臭馏出物91.37kg/h

脂肪酸含量：

（4%-0.01%）=157.54kg/h

所以，精炼油率=3866.40/4166.67×

100%=92.79%

物料衡算表

工序

输入

输出

过滤

毛油：

4166.76kg/h

毛油含杂：

8.33kg/h

过滤后毛油：

4160.41kg/h

杂质：

酸混

磷酸：

4.16kg/h

混合油：

4164.57kg/h

碱混

120BeNaOH溶液：

231.23kg/h

混合油：

4395.80kg/h

自清式离心机

混合油4395.80kg/h

离心油：

3974.61kg/h

油脚：

421.15kg/h

水洗离心机

974.613kg/h

软水量：

397.46kg/h

水洗油：

3972.74Kg/h

废水：

399.33kg/h

真空干燥

输入油量：

3972.74kg/h

干燥油：

3854.81kg/h

水气：

1.98kg/h

脱色混合罐

3954.81kg/h

白土量：

39.55gkg/h

混合油浆：

3994.36kg/h

叶片过滤机过滤

脱色油：

3950.15kg/h

废白土：

44.25kg/h

袋式过滤机过滤

微杂脱色油:

过滤油：

3948.37kg/h

杂质：

1.78kg/h

脱臭塔

柠檬酸：

0.39kg/h

脱臭油:

3866.40kg/h

脱臭馏出物:

91.37kg/h

热量平衡计算

有关计算公式：

油比热C油=（C。

+ß

t）×

4.187（KJ/Kg∙℃）

其中C。

=0.47kcal/kg∙℃，T为温度（℃）

ß

=0.00073

选用0.2Mpa的蒸气，汽化潜热为2204.6KJ/Kg，T为120℃，

精炼车间毛油温度取为30℃

4.2.1碱炼脱胶、脱酸工艺

（1）E101a蒸汽加热（当刚开机时用蒸汽加热毛油）

毛油30℃→70℃

蒸气120℃（液）←120℃（气）

1）设有5%的热损失：

因为（1+5%）×

△Q油=△Q蒸气=G蒸气×

r

△Q油=4.187×

（0.47+0.00073×

（30+70）/2）×

4160.41×

40=352922.12kJ

所以G蒸气=1.05×

△Q油/r=1.05×

352922.12/2204.6=186.09kg/h

2）换热面积的计算

△Tm=[（120-30）-（120-70）]/[ln（120-30）/（120-70）]=68.1℃

所以A=（1+5%）×

△Q油/K×

△Tm=1.05×

352922.12/（3600×

68.1×

0.5）=3.02m2

3）换热器选型

型号:

BR08

外形尺寸：

200×

600板片间距：

2.6mm通孔直径：

40mm

设计压力：

1.2Mpa设计温度：

150℃最大流量：

20t/h

（2）E102蒸气加热（反应后油温约在65℃左右）

毛油65℃→80℃

1）油的平均比热C油=2.19KJ/Kg∙℃

△Q油=2.19×

4395.80×

15=14434.05kJ

所以，G蒸气=1.05×

14434.05/2204.6=68.77kg/h

△Tm=[（120-65）-（120-80）]/[ln（120-65）/（120-80）]=47.1℃

14434.05/（47.1×

3600×

0.5）=1.79m2

列管式换热器

管程数：

2管子数量：

26管子长度：

1.5m

管程通道截面积：

φ25×

2mm外径：

600mm

（3）E103蒸气加热

脱胶油80℃→90℃

（80+90）/2）×

3974.16×

10=88542.12kJ

88542.17/2204.6=42.17kg/h

△Tm=[（120-80）-（120-90）]/[ln（120-80）/（120-90）]=34.7℃

88542.12/（3600×

34.7×

0.5）=1.49m2

（4）E104蒸汽加热

碱炼油90℃→110℃

（90+110）/2）×

3972.74×

20=180643.75kJ

180643.75/2204.6=86.04kg/h

△Tm=[（120-90）-（120-110）]/[ln（120-90）/（120-110）]=18.2℃

180643.74/（3600×

18.2×

0.5）=5.79m2

3）选型

（5）E101b油-油换热（加热介质为经过多次换热后的脱臭油）

脱臭油T℃←148.2℃

毛油比热C毛油=（C。

4.187

=（0.47+0.00073×

4.187=2.12KJ/Kg∙℃

该脱臭油是从脱臭塔出来后经过两次换热后的脱臭油.

脱臭油的平均比热为C脱臭油=2.25KJ/Kg∙℃

△Q油=△Q脱臭油

△Q油=G油C油△T=4160.41×

2.12×

40=352803.05KJ/h

1.05×

△Q油=△Q脱臭油=G脱臭油C脱臭油△T=2.25×

3866.40×

（148.2-T）

所以，T=105.6℃

2）换热器换热面积A的计算

△t1=105.6-30=75.6℃，△t2=148.2-70=78.2℃

△Tm=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1）=76.9℃

△Tm=352803.05×

1.05/（0.5×

76.9×

3600）=2.68m2

3）选螺旋板式加热器

见表1

（6）E105干燥油冷却器

干燥油110℃→40℃

冷却水50℃←25℃

干燥油比热C毛油=（C。

（40+110）/2）×

4.187=2.20KJ/Kg∙℃

水的比热为C水=4.187KJ/Kg·

℃

△Q油=△Q水=G水×

C水×

△T水

所以，G水=1.05×

△Q油/C水×

=1.05×

3954.81×

2.20×

（110-40）/4.187×

25=6109.38kg/h

△t1=110-50=60℃，△t2=40-25=15℃

△Tm=（△t1-△t2）/㏑（△t1/△t2）=32.5℃

所以，A=（1+5%）×

△Tm

=3954.81×

（110-40）×

32.5×

3600）=10.93m2

（7）热水罐用直接蒸汽加热

热水30℃→90℃

热水量G水=397.46kg/h，水的平均比热为4.187kJ/kg∙℃

则由△Q1=△Q蒸气=G蒸气×

r，得△Q1=4.187×

397.46×

60=100159.92kJ/h

所以G蒸气=△Q1/r=100159.92/2204.6=45.43kg/h

4.2.2脱臭工艺

从脱色油储罐出来的油温大约为100℃，进入脱臭塔前将油温升高到110℃通过析气器脱氧。

根据螺旋换热器的耐热性，经过析气器的脱色油可以加热到200℃。

由于温差过大所以要采用两台螺旋换热器选（110+200）/2=155℃为中间温度。

（1）E301蒸气加热（刚开机采用蒸汽加热）

选用0.2Mpa的饱和水蒸气，温度为120oC,

待脱臭油：

100oC→110oC

蒸汽：

120oC（液）←120oC（气体）

待脱臭油的平均比热为

C待脱臭油=（C。

=4.187×

（100+110）/2）=2.29KJ/kg∙℃

1）设热损失为5%，因为（1+5%）△Q油=G蒸汽×

△Q油=3950.15×

2.29×

10=90411.96KJ

所以，G蒸汽=1.05×

90411.96/2204.6=43.06Kg/h

△t1=120-100=20℃，△t2=120-110=10℃

△Tm=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1）=14.4℃

△Tm=90411.96×

14.4×

3600）=3.66m2

3）选螺旋板式加热器：

（2）E302a蒸气加热（刚开机采用蒸汽加热）

选用0.8Mpa的饱和水蒸气，温度为170.4oC,

待脱臭油110oC→155oC

蒸汽170.4oC（液）←170.4oC（气体）

C待脱臭油=（0.47+0.00073×

（110+155）/2）×

4.187=2.37KJ/kg∙℃

170.4oC时的汽化潜热：

r=2052.7KJ/kg

2.37×

45/2052.7=215.40kg/h

2）换热面积A的计算

△t1=170.4-110=60.4℃，△t2=170.4-155=15.4℃

△Tm=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1）=32.9℃

=3948.37×

45×

32.9×

3600）=7.46m2

取K=0.5Kw/Kg·

oC得A=22.40㎡，即传热面积为7.46m2

（4）E302b油-油换热（加热介质为从E303b出来的脱臭油）

待脱臭油110℃→155℃

脱臭油T℃←194.1℃

待脱臭油的平均比热为C待脱臭油=2.37KJ/kg·

0C

脱臭油的平均比热为C脱臭油=2.49KJ/kg·

1）设热损失为5%，因为（1+5%）×

△Q油=△Q脱臭

即1.05×

（155-110）=11599.19×

2.49×

（194.1-T）

所以，T=148.2℃，即从E302b出来的脱臭油的温度为148.2℃

△t1=148.2-110=38.2℃，△t2=194.1-155=39.1℃

△Tm=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1）=38.6℃

=3948.37×

38.6×

3600）=6.36m2

即传热面积为6.36m2

（5）E303a蒸气加热

选用4Mpa的饱和水蒸气，温度为250.3oC

待脱臭油155oC→200oC

蒸汽250.3oC（液）←250.3oC（气体）

待脱臭油的平均比热为C待脱臭油=2.51KJ/kg∙℃

250.3oC时的汽化潜热：

r=1706.8KJ/kg

3848.37×

2.51×

45=G蒸汽×

1706.8

45/1706.8=274.35Kg/h

△t1=250.3-155=95.3℃，△t2=250.3-200=50.3℃

△Tm=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1）=70.4℃

=1.05×

45/（0.5×

70.4×

3600）=3.70m2

即传热面积为3.70m2

（6）E303b油-油换热（加热介质为从脱臭塔出来的脱臭油）

待脱臭油155℃→200℃

脱臭油T℃←240℃

待脱臭油的平均比热为C待脱臭油=2.51KJ/kg·

脱臭油的平均比热为C脱臭油=2.64KJ/kg·

（200-155）=11599.19×

2.64×

（240-T）

所以，T=194.1℃，即从E303b出来的脱臭油的温度为194.1℃

△t1=194.1-155=39.1℃，△t2=240-200=40℃

△Tm=（△t2-△t1）/㏑（△t2/△t1）=39.5℃

39.5×

3600）=6.59m2

即传热面积为6.59m2

3）换热器选型：

表1６MPa碳素钢制不可拆式（I）螺旋式换热器

换热器位号

公称换热面积m2

通道间距mm

计算换热面积m2

流速1m/s时处理量m3/h

接管公称直径

型号

E101b

10

8.8

20.9

80

I6,I16T