1、1 化工原理化工原理 课程设计任务书课程设计任务书 专业：专业： 班级：班级： 姓名姓名： 一、设计题目设计题目：奶粉喷雾干燥 二、设计条件设计条件： 1、生产任务：年产全脂奶粉 840 吨（学号：13-18） ； 以年工作日 330 天，日工作二班，班实际喷雾时间 6 小时计。产品质量 符合国家“全脂奶粉质量标准” 。 2、进料状态：浓缩奶总固形物含 50% 温度 55、密度 1120kg/m 2、表面张力 0.049N/m、黏度 15cp。 成品奶粉含水量2.5%（一级品） 、密度 600 kg/m 2、比热 2.1kJ/kg. 3、新鲜空气状态： t0=23、0=55% 大气压 760m
2、mHg 4、热源：饱和水蒸气。 三、设计项目设计项目： a) 工艺流程的确定 b) 喷雾干燥装置的计算 c) 辅助设备的选型及计算 d) 绘制工艺流程图 e) 编制设计说明书 四、设计时间和设计要求设计时间和设计要求 时间：1.5 周 要求：根据设计任务，确定方案合理，论证清楚，计算正确，简述简明，图 纸整洁无误，书写整齐清洁。 2 目录目录 一、工艺流程确定及论证 . 3 1.1 论证 3 1.1.1.本工艺采用喷雾干燥技术制备乳粉。 3 1.1.2 本工艺采用压力式喷雾干燥 4 1.1.3 本工艺采用并流型喷雾干燥 5 1.2 喷雾干燥流程图 . 6 二、喷雾干燥装置的计算： 7 2.1
3、物料及热量衡算 . 7 2.1.1 空气状态参数的确定 7 2.1.2 排风状态参数确定： 8 2.1.2 物料衡算： 10 2.1.3 热量衡算.11 2.2.压力式雾化器计算 . 12 2.2.1 喷咀孔截面积、孔径及喷头个数的确定 . 14 2.2.2 喷咀旋转室的尺寸确定 15 2.2.3 喷嘴的生产能力. 16 2.2.4 进旋转室切向通道长度 L 的计算 16 2.2.5 喷咀芯结构 . 17 2.2.6 干燥室（塔）主要尺寸的确定 . 17 三、辅助设备的选型计算（汇编 4-1、曹 277、乳品工业手册 492） . 18 3.1 空气过滤器的选型计算 . 18 3.2 空气加热
4、器的选型计算(汇编 4-24，乳品工业手册 493502) 19 3.2.1 需要加热量 Q 需 . 19 3.2.2 传热效率 20 3.2.3 表面风速 Va 的选取 20 3.2.4 受风面积 Fa 21 3.2.5 选型 . 21 3.2.6 核算传热量 21 3.2.7 空气阻力 22 3.3 粉尘回收装置的选型和计算 22 3.4 风机的选型计算 23 3.5 高压泵（汇编 4-18、乳品 414） 24 3.6 其它辅助设备选用 . 24 四、设计结果的汇总：. 25 4.1 主要工艺参数 . 25 4.2 干燥装置及主要辅助设计一览表 26 五、带控制点的工艺流程图 27 六、
5、设计说明. 27 七、结束语 28 八、参考文献. 28 3 一、工艺流程确定及论证一、工艺流程确定及论证 本工艺采用并流、压力式喷雾干燥法对奶粉进行喷雾干燥。 1.1 论证论证 乳粉是一种干燥粉末状乳制品，具有耐保藏、使用方便的特点。生产乳粉的 目的在于保留牛乳营养成分的同时， 除去乳中大量水分， 使牛乳由含水 88%的液 体状态转变成含水 2%的粉末状态，从而大大缩小牛乳体积，既利于包装运输， 又便于保藏和使用。乳粉的主要化学成分有水分、脂肪、蛋白质、乳糖、灰分、 乳酸等，因含量差异而形成各种种类的乳粉。乳粉的营养价值一般通过乳脂肪及 非脂乳固体部分来体现。 1.1.1.本工艺本工艺采用喷
6、雾干燥技术制备乳粉。采用喷雾干燥技术制备乳粉。 喷雾干燥，是指用单独一次工序，将溶液、乳浊液、悬浮液或含有水分的膏 糊状物料变成粉状、颗粒或块状的干燥产品。其形成取决于物料的物理特性，以 及喷雾干燥设备的流程和操 1 作。 奶粉喷雾干燥的原理是将浓缩乳借用机械力量，即压力或离心的方法，通过 喷雾器将乳分散为雾状的乳滴（直径为 10-15um） ，大大增加了其表面积，同时 送入热风的情况下雾滴和热风接触，浓乳中的水分便在 0.01-0.04s 的瞬间内蒸发 完毕，雾滴被干燥成球形颗粒落入干燥室的底部，水蒸气被热风带走，从干燥室 排风口排出，而且微粒表面的温度为干燥介质的湿球温度（5060） ，若连续 出料，整个干燥过程仅需 1030s，故特别适用于热敏性物料的干燥，蛋白质的 变性很少，乳清蛋白依然保持良好的溶解性，酶的活性也没有丧失。具有较高的 溶解度及冲调性，保持其原有的营养成分及色、香、味。 喷雾干燥的特点如下： （1） 干燥速度快：由于料液经喷雾后雾化成几十微米大小的液滴，所以单位重 量的表面积很大， 每公升料液经喷雾后表面积可达 300 左右，
