发布时间 : 星期三 文章年产5万吨玉米淀粉生产工艺设计更新完毕开始阅读e6232c3ddf80d4d8d15abe23482fb4daa58d1de3
Process design of corn starch with 50kt/a
Abstract：The design adopts the method of spray drying process in the production of corn starch on the basic of the traditional produce process,completes the task with an annual output of 50000 tons of corn starch.The design calculates and selects the spray dryer to be the main equipment,including material balance calculation,heat balance calculation and the calculation and checking of the main part size,design get the results that the effective height of the dryer is 4 m,the diameter is 1.6m,using pressure atomizer atomized liquid and the pressure nozzle diameter is 4 mm.The task of the design annual output material to be processed are calculated.Equipment selection is mainly based on the material balance calculation of each step of production ability,the technical requirements of the design choice,chose the equipment models. Keywords： corn starch;spray dryer;process design
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引 言
玉米淀粉是当前工业中的重要原料，多用于食品行业、制糖、医药工业，应用淀粉为原料，生产抗生素，维生素；铸造工业用中也加用粉；干电池中用淀粉为电解质载体。其他诸如油漆、塑料、淀粉为砂芯胶粘剂；冶金工业浮选矿石为沉降剂；石油工业油井钻泥中用淀粉使其具有蓄水性；油壁的修补水泥染料、纺织、造纸、轮胎橡胶等行业，均将淀粉作为必需的材料，也是制作各类变性淀粉的起始材料。随着玉米价格增长，玉米资源紧张，玉米淀粉的深度加工和充分转化变得更为迫切，本设计采用湿磨法生产工艺达到年产5万吨玉米淀粉，运用喷雾干燥器干燥淀粉，摒弃了传统的干法生产工艺和气流干燥法，运用物料衡算和热量衡算等方法，确定了喷嘴半径。
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第一章 绪 论
1.1玉米淀粉的形态结构和性质
淀粉是玉米籽粒的重要组成部分，是我国粮食产业的重要支柱，玉米淀粉具有多种形态，不溶于水、密实，含有少量的水所以大量的淀粉能够储集于小容器中。玉米淀粉是由无水葡萄糖单位连接起来的。玉米淀粉的抗剪切稳定性比较高，年度中等，黏韧性短，不透明，凝沉性强[1]。淀粉不溶于水，可吸收25%~30%的水。当温度升高时吸水量大大增加，60℃时吸水300%，70℃时吸水1000%，干物质的含水量不到4%。这种吸水使淀粉体积增大的现象成为膨胀。淀粉乳加热到一定温度（＞55℃）时淀粉颗粒吸水膨胀，结晶束具有弹性，随着温度上升吸收水分更多，体积膨胀更大，达到一定温度时高度膨胀的淀粉颗粒期间互相接触变成半透明粘稠状，成为淀粉糊，这个过程叫做淀粉的糊化。
1.2淀粉用途
玉米淀粉作为原料可以直接用于粉丝、粉条方便面、火腿肠、肉制品、冰激凌等方面，需求稳定。
用于生产淀粉糖。淀粉糖是玉米淀粉深加工产量最大的一类产品。淀粉糖的种类繁多，附加值较大，主要包括葡萄糖、麦芽糖、麦芽糖浆、果糖等产品，以麦芽糖浆、高麦芽糖浆和葡萄糖为主，这类品种占淀粉糖比重的80%以上。淀粉糖可直接用于食品添加，也是下游产品的原料，例如，葡萄糖、麦芽糖、果糖，可直接用于食品，加氢处理后，分别得到山梨醇、麦牙糖醇和甘露糖醇，它们统称多元糖醇，应用于医学、食品工业、化妆品工业、农业等领域[2]。
用于生产赖氨酸、味精、氨基酸、柠檬酸等。赖氨酸是动物体内不能合成必需从外界摄取的必需氨基酸，它的缺乏将影响其他氨基酸[3]的吸收，因此随着饲料业、饲养业的发展，赖氨酸的需求量也越来越大。我国现在是世界最大的赖氨酸生产国，每年消耗大量的玉米淀粉。味精（谷氨酸钠）是鲜味剂广泛地应用在饮食业及烹饪调味。亚洲人对味精情有独钟，有的国家人均年消费已达1公斤多。中国是味精生产大国，产量居世界第一[4]，产量突破100万吨，消耗玉米淀粉150万吨[5]以淀粉为原料生产的氨基酸还有异亮氨酸、精氨酸、结氨酸等。近年来氨基酸的世界需求量增长迅速。用玉米淀粉生产的有机酸有柠檬酸、乳酸、苹果酸、衣康酸、草酸等。其中柠檬酸产量较大，柠檬酸在食品工业、医药业、洗涤业、纺织工业、化妆品业上都有广泛的应用。
生产变性淀粉。变性淀粉是利用物理、化学和酶等手段改变天然淀粉的性质，使其符
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合各行各业应用的需要，变性淀粉的使用量和范围非常广，目前我国已经生产出了预糊化淀粉、酸化淀粉、氧化淀粉、醚化淀粉、酯化淀粉、交联淀粉、接枝淀粉等应用到纺织、造纸、食品、石油、医用、建筑、农业饲料、日用化工等行业共70多个品种。其中以造纸行业的应用量为最大，约占总量50-60%[6]。变性淀粉在食品工业的应用可以增强食品的韧性和粘度，改善食品的口感，延长保存期，由于通过变性提高了淀粉糊的透明度，因此可以改善食品的外观，提高其光泽度。所以在生产方便食品、肉制品、调味料、酸奶、果冻、糖果、松脆点心、豆沙馅、休闲食品等都可以添加变性淀粉，以提高产品质量。在造纸业，作为添加剂，能够生产出各种高级纸，同时还可减轻对环境的污染。变性淀粉在纺织工业用量较大，主要用在丝纱上浆、印花糊料，在石油工业变性淀粉主要是用于石油钻井液、压裂液和油气生产的多种场合[7]。总之变性淀粉的应用范围广，专用性强，品种多，是一个市场潜力大，不断发展中的产品。
用于医药行业。就医药工业而言，淀粉是抗生素工业最重要的原料，因为几乎所有抗生素都采用淀粉发酵法生产，如销量极大的青霉素、头孢菌素、四环素、土霉素、金霉素、链霉素与各种氨基糖苷类抗生素等[8]，无一不是用淀粉为底物经工业微生物发酵、提取而成。另外，淀粉的另一重要用途是作为药物赋型剂，早期各国药厂生产的片剂绝大多数使用玉米淀粉为填充剂及粘合剂。
1.3玉米淀粉加工技术
目前，国内外已实现工业化大规模生产的玉米组分分离提纯的加工方法，普遍采用的是湿法和干法两种方法。所谓湿法就是指淀粉工业中的玉米原料前处理的加工方法是将玉米用温水浸泡，经粗细研磨，分出胚芽、纤维和蛋白质，而得到高纯度的淀粉产品。所谓干法就是不用大量的温水浸泡，主要靠磨碎、筛分、风选的方法，分出胚芽和纤维，而得到低脂肪的玉米粉。
湿法加工的兴起，主要是因为主产品淀粉质量纯净，可以满足医药和特殊发酵制品的加工需要，副产品玉米蛋白、油脂、麸质饲料的回收率高，整体经济效益可观。但是，对比干法加工而言，它的投资较高[9]，高出干法2倍以上（对年产万吨淀粉和玉米粉而言，下同），用水量高出75倍，能耗高出5倍，环保处理较难。但是，干法加工的弱点也相当突出。例如，玉米油的回收，湿法是干法的2倍以上；又如，玉米粉中的蛋白质基本没有分离。
人们不难取得共识，湿法和干法各有特点，可以各得其所，长期并存。湿法的加工设备，先进高效，部分还是引进国外的，投资较大，规模宜大不宜小。而干法的加工设备，
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