论文总字数：15589字

摘 要

葫芦巴粉的粗蛋白含量较高，有望成为我国养殖业新型蛋白饲料的生产原料。在充分了解葫芦巴提胶副产物香豆粉市场行情和营养成分的前提下，进行年产20000吨的饲料蛋白生产线的工艺设计，该项工艺的核心意义是废物综合利用。首先在与其他生产线衔接的基础上进行了工艺设计，关键工艺为浸提、分离、二次浸提。二次分离和干燥，进而根据拟定的生产量进行了工艺计算并根据生产需求对定型设备进行选型并规划了运行的时间顺序，还对关键的干燥设备进行了设计和计算。整个设计力求技术先进和质量可靠，并对今后的发展进行了展望和构想。

关键词：饲料蛋白 工艺设计 干燥设备 葫芦巴

Process design of 20000 t /a feed protein production line

Abstract

Fenugreek powder has high content of crude protein, low price and easy to obtain, which is expected to become the raw material for the production of new protein feed in China's aquaculture industry. The main purpose is to design a 20000 t/ a feed protein production line. The core meaning of this process is the comprehensive utilization of waste.On the premise of fully understanding the market situation and nutritional components of xiangdoufen, a by-product of hulunbutti gum, the feeding value of xiangdoufen was analyzed. First of all, on the basis of connecting with other production lines, the process design of the workshop is carried out, and then the material balance and heat balance are carried out according to the proposed production capacity. At the same time, the main equipment is selected and the operation time sequence is planned according to the production demand. The key drying equipment is also designed and calculated. The whole design strives to be advanced in technology and reliable in quality, and looks forward to the future development.

Key words: feed protein;process design; drying equipment;Fenugreek

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1. 原料及产品描述 1

1.1.1. 课题背景 1

1.1.2. 市场行情 1

1.1.3. 原料来源 1

1.1.4. 营养成分 1

1.1.5. 其他成分 2

1.1.6. 饲用价值 2

1.2. 一般蛋白的生产工艺流程和设备 2

1.2.1. 不同原料的工艺流程及其优势 2

1.2.2. 不同原料的专利设备及其优势 3

第二章 工艺设计 5

2.1. 生产方法确定 5

2.1.1. 浸提 5

2.1.2. 分离 5

2.1.3. 干燥 6

2.2. 工艺流程 6

2.2.1. 工艺流程图 6

2.2.2. 工艺流程描述 7

第三章 工艺计算 8

3.1. 工艺技术指标及基础数据 8

3.1.1. 生产规模 8

3.1.2. 生产方法 8

3.1.3. 生产天数 8

3.1.4. 班产量计算 8

3.1.5. 产品质量 8

3.1.6. 纯化水用量 8

3.2. 物料衡算 8

3.2.1. 原料的计算 8

3.2.2. 耗水量计算 9

3.3. 热量衡算 9

3.3.1. 浸提耗热估算 10

3.3.2. 干燥耗热计算 10

第四章 设备选型和设计 11

4.1. 通用及定型设备选型计算 11

4.1.1. 工艺操作时间 11

4.1.2. 浸提设备 11

4.1.3. 分离设备 12

4.1.4. 通用设备 13

4.2. 干燥塔设计 13

4.2.1. 生产规模 13

4.2.2. 基础数据 13

4.2.3. 物料衡算 14

4.2.4. 热量衡算 14

4.2.5. 校核 14

4.2.6. 气流干燥管直径的计算 15

4.2.7. 气流干燥管长度的计算 15

4.2.8. 附属设备 17

4.3. 设备一览表 17

第五章 车间布置设计 18

5.1. 设计原则 18

5.2. 轮廓设计 18

5.3. 设备布置 18

结束语 20

5.4. 总结 20

5.5. 展望 20

致谢 21

参考文献 22

文献综述

原料及产品描述

课题背景

生命活动的物质基础是蛋白质，它对人和动物的生理代谢起调节作用，是生命活动不可缺少的营养物质。我国在养殖畜牧行业每年都有2000万吨左右的蛋白原料缺口^[1]，原料的稀缺的现状已经对我国畜牧业造成了阻碍，粗蛋白含量较高的葫芦巴粉价格低廉、易于获得，有望成为我国养殖业新型蛋白质饲料的生产原料^[2]。

市场行情

葫芦巴籽中分离出的内胚乳也被称为香豆胶，是一种于上世纪末开始被发掘用途的水溶性植物胶，能够用来制作低渗透油田的压裂液，大幅度提高原油产量，还可作为进口瓜尔胶的替代品，是我国石油行业最理想的压裂稠化剂之一^[3]，被广泛应用于纺织印染、食品、石油开采、日化工业等行业。脱胶后的粉末副产物为香豆粉，其粗蛋白质含量高达30%，是一种新型蛋白饲料，全国香豆粉的产量已达每年8000吨左右^[4]。如果能在饲料行业得到充分利用这部分香豆粉，有着能够缓解我国蛋白原料紧张的问题的现实意义。

原料来源

葫芦巴，也作香豆子，是一种一年生草本植物。葫芦巴的原产地位于西非，相传早在汉代就已经传入我国，有关专家通过葫芦巴种植试验得出国内葫芦巴的适生地区位于青海、新疆、宁夏、甘肃等省区的结论^[5]。

营养成分

香豆粉含有丰富的可消化蛋白质,粗蛋白质高达32.5%左右，与菜、棉籽饼相近,且无需脱毒^[6]。国外报道，葫芦巴种子的氨基酸组成及含量为：精氨酸9.2%、半胱氨酸 1.2%、甘氨酸4.4%、组氨酸2.0%、异亮氨酸4.5%、亮氨酸6.8%、赖氨酸6.0%、蛋氨酸1.3%、苯丙氨酸 3.8%、苏氨酸3.0%、酪氨酸2.5%、缬氨酸3.4%^[7]，而提胶后的香豆粉的氨基酸组成和含量经国内测定为：精氨酸2.072%、胱氨酸0.204%、甘氨酸1.297%、组氨酸0.566%、异亮氨酸1.239%、亮氨酸1.910%、赖氨酸1.694%、苯丙氨酸1.174%、苏氨酸1.059%、酪氨酸0.775%、缬氨酸1.033%、色氨酸1.220%^[7]，含有畜禽所必需的八种氨基酸，三种限制性氨基酸中赖氨酸、色氨酸都高于菜、棉籽饼，蛋白质品质较理想^[6]。

其他成分

香豆粉中还含有多种生物碱、皂甙和黄酮类成分，这些成分的药理作用对畜禽有一定利害关系，但是它们在全粉中的含量都很低，对畜禽没有直接影响，长期超量饲喂试验证明是安全可靠的，无任何毒副作用^[6]。

饲用价值

葫芦巴粉可作蛋白质饲料应用于肉仔鸡生产，促进免疫器官发育、提高抗氧化能力和增强机体蛋白质代谢的作用^[8]。也有研究表明^[9]，饲粮中添加葫芦巴渣对断奶仔猪有诱食效果,能改善机体抗氧化功能和保护肾脏。近年来，在水产饲料上也具有广阔的应用前景^[10]。

尽管从种子成分看，约有40%为内胚乳,含有半乳甘露聚糖, 畜禽食用之后基本上无法消化吸收,造成消化不良，进而引起腹泻，而香豆粉正是脱去香豆胶后的种皮粉和子叶粉，畜禽食用后在消化道内更易消化吸收，不会导致以上症状^[4]。

一般蛋白的生产工艺流程和设备

不同原料的工艺流程及其优势

目前有几种以不同原料生产蛋白的工艺研究。

（1）莲子

一种利用莲子生产蛋白粉的专利^[11]，包括以下步骤：①原料采收：收新鲜且获将近成熟的壳莲②粉碎③盐提酸沉离心：对提取后的混合液用盐酸和氢氧化钠调节pH为4.2④搅拌、离心过滤⑤超滤：超滤浓缩⑥干燥：喷雾干燥得到成品蛋白粉⑦包装：真空包装^[11]。

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