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茉莉浸膏生产新工艺,新设备运行报告武长安刘希玲赵健辉管振清马连萍王孝伟杨树伟李祥华(天津市轻工业化学研究所)提要本文详知介绍7轻工业化学研究所研帝的幕莉浸膏生产中浸提和浓缩的新设奋与新艺一,前言荣莉浸膏广泛用于化妆品,食品等行业,而且有少量出口,我国许多地区盛产小花茉莉,尤其是福建省闺候县的小花茉莉久负盛名.我所承担了福建闺候侨光香料企业有限公司日处理鲜花3000公斤的茉莉浸膏生产装置的设计.荣莉花是采用石油醚作为溶剂,由于此类溶剂极易燃,价格叉高,目此,对浸提设备的要求比较严格.就浸提方式而言,我国采用的浸提方式大致有三种,即转动浸提,逆流浸提和固定浸提.1.转动浸提转动浸提就是原料与溶荆目转动而作相对运动.国内普遍采用园鼓形外壳和分格式转动花筛,原料装在花筛内,溶剂加入量约为园鼓形浸提器一半左右,转动速度为2~8转/分.此法系间歇操作.最大优点是:溶剂使用量少,传质速率快.壤大缺点是:原料碰伤厉害,杂质浸出率高.生产容量较小(每次投花300公斤).2.逆流浸提6逆流浸提就是原料和溶剂相互逆流方向移动,一般新鲜或回收溶剂在出料端前加入,而浸液从加料端后流出.此过程是连续进行,在加料端处溶剂中含溶质浓度为最高,相反在出料端浓度为最低,由于溶剂和原料在连续地逆流移动,各级原料浓度与溶剂浓度比率不一致,因此各级均有较大浓度差而且在这一过程中浸提与洗涤同时进行,浸提效率较好,尤其反映在产品质量和香气上,能获得新鲜花香及较好理化指标.如广溯香料厂采用的大平转浸提器共有16个花格,每格装花8一12公斤,在16个花格中有8个花格为石油醚喷淋浸提,有8个淋干石油醚的花格,转一周需要时间2小时,然后翻转出料,通过挤干,脱除溶剂即可,此设备投资较大.5.固定浸提固定浸提(静止浸提)就是原料和溶剂两相都不运动.此法一般为间歇操作.原料先加入浸提器中,然后加入溶剂,使溶剂层高过原料.由于两相处于相对静止状态,无论溶剂渗入原料组织中,还是香成分向溶剂中扩散,其速度均较低,因而浸提时间长,效率低,为了克服豫一缺点,改为原料静止,溶剂进行循环运动,就是从浸提器底部抽出的浸出液,通过泵从顶部再回入,这不仅提高了传质效率,传质又均匀.昆明香料厂从法国杜埃尔公司引进的固定浸提设备即属此类,该设备由一园筒形外壳作机身,内有多层装花盘,利用吊兰装出料,每次装花300公斤,溶剂进行循环浸提.由于荣莉花生产季节性强,旺季产量集中,常出现原料多,处理量小的矛盾.根据资料介绍,茉莉花堆放2小时后,浸膏得率损失5%左右.上述设备的共同缺点是一次装花量小,因而多次装料,延长了鲜花堆放时间,影响了浸膏的香气和得率,同时设备造价高,若增加台数,必加大投资.为此,设计一种处理能力大,造价低的设备是一个重要的课题.经过浸提得到的浸提液,需进行浓缩,由于鲜花浸提液中香料组分是热敏性物质,长时间受热易变质,影响香气,目前国内各生产厂家,大多是第一级蒸发浓缩采用长管升膜蒸发器,而后处理仍是单锅蒸发.得到成品总需3~4小时,进的法国杜埃尔公司的降膜循环浓缩设备,虽时间有所缩短,但仍达1.5小时,同时部分浓缩液重复受热,影响了质景.因此,在生产中设计一套操作方便,物料受热时间短的浓缩工艺及设备也是重要课题之一.二,工艺流程及说明融餐证嵩艇^目茉莉提膏生产工艺流程图石油醚贮存于地下贮罐,当把荣莉花装入浸提罐后,溶剂由泵经冰盐水冷却后打入浸提罐,进行浸提,浸提过程中,用泵使溶剂进行循环,第一次浸提后,浸提液经浸提罐内过滤器过滤后,由泵打入提取液沉降罐.在此罐中将水分和杂质沉降分出,然后接上述操作进行第二,三次浸提(实际上第三次浸提为洗涤过程)最后经浸提罐内特殊装置将大部分石抽醚吸出后,注入热水并通入蒸汽将花中残留石油醚蒸出后,将浸提罐中花渣和水放掉并用清水洗净,备用经澄清后的浸提液,由进料泵经计景计计量打入第一级升膜蒸发(此蒸发器用蒸汽加热),由蒸发器顶部出来的石油醚蒸汽和未汽化的液体在分离器中分离后,溶剂蒸汽经冷凝器冷凝和冷却流入溶剂受器再自流回溶剂贮罐.分离器底部液体进入第二级升膜蒸发器,在真空下蒸发,由分离器上部出来的溶剂蒸汽经冷凝,冷却后流入受器,再放回贮罐,分离器底部液体流入旋转薄膜蒸发器(用热水加热)在300真空下,将残余的大部分石油醚蒸出,经分离器后冷凝,冷却放回贮罐,流到旋转薄膜蒸发器底部的浓缩液(浓度约1015%)至集液器中冷却,至浓缩完成后,放出过滤,将滤液在收膏釜中600真空下进行收膏得到成品.全部浓缩时间约3~5分钟,收膏4~5分钟.三,浸提工艺及设备情况用溶剂从茉莉花中提取浸膏的过程是一个物理化学过程,首先是溶剂渗透进入细胞壁对原生质中精油进行选择性溶解,在溶解的同时还有溶质的分配问题,溶入溶剂的精油成份连同溶液再扩散出细胞壁外,因此,浸提过程是一个复杂过程,一般分为湿润,..~…——浸澜,渗透,溶解分配,扩散等,简要地可分为浸润,溶解和扩散三个阶段,实质是一个传质过程,所以要求浸提设备有利于传质过程的进行,为了加速这个过程,花和溶剂需要相对流动,另外,茉莉花在其将要完全开放时,香气最好,此时加工产品质量较好,收率也高.为此,我们设计了客积为16立方米的浸提罐,内部装有特殊结构的溶剂分布器和过滤器.花为周定相,溶剂为流动相,其操作条件为:第一次浸提溶剂比2.5:12小时第二次浸提溶剂比1.5:130分钟第三次浸提溶剂比1.5:130分钟.浸提温度在略低于室温下进行(因为打入的石油醚温度在1.5℃左右).每个浸提罐装花1.5~2吨.由于今年气候异常,花的质量较往年差,因此,对浸提收率有一定影响.裹1不同质量的兼藕诧漫摄佴霉5漫膏的收宰生产批号花的情况成品收率‰3花较小,花营占401.2714花较小,花营占201.715花较小,花营占20%1.6521花较小,花蕾占201.822花较小,蕾占201.8212花较大,花营占52.5630花较大.花蕾占52.57(注,上述说的收率是对购进花的数量而言)从上表中可以看出,收购来的花的质量直接影响到产品的收率.装载
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以锻造工艺为主
刹车片一般由底板、粘接隔热层和摩擦层构成,其中隔热层是由热的不良传导材料及增强材料组成。摩擦层是由增强材料、粘合剂及填料(磨擦性能调节剂)组成。三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江! B! L8 j; f, Z
对于刹车片而言,最重要的就是摩擦材料的选择,它基本决定了刹车片的制动性能。摩擦材料从基本材质上区分包括石棉、半金属和有机物型(NAO)三种。我国1999年就禁止了石棉在摩擦片中的使用,目前国内普便采用半金属摩擦材料,多使用钢或铜材料。刹车片的基本质量要求是:耐磨损,摩擦系数大,优良的隔热性能。三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa: S7 g! P, ], ]
按制造材料不同,刹车片可分为石棉片,半金属片,NAO(无石棉有机物)片三种。 N/ |% s, N2 n+ i' d
按制动方式不同,刹车片可分为盘式制动片和鼓式制动片两种。
$ h( E9 m! Z8 o1 c( Q" q I6 O swww.3dportal.cn1 第一代:石棉型刹车片:其成分40%—60%是石棉。www.3dportal.cn* B# l3 X$ D1 W) L4 ?/ v y/ \
石棉片的主要优点是廉价 。
. ?3 W' B% u: E1 h* F: k三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa其缺点是:A石棉纤维可能会导致肺癌。不符合现代环保要求。B石棉导热能力差。通常反复制动会使热量在刹车片中堆积起,刹车片变热后,它的制动性能就会发生改变,要产生同样的摩擦和制动力需要更多的踩刹车次数,这种现象被称为“制动萎缩”,如果刹车片达到一定热度,将导致制动失灵。
f; G5 M$ G6 O# j& z三维网技术论坛2 第二代:半金属混合物刹车片:主要采用粗糙钢丝绒作为加固纤维和重要的混合物。三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江% X4 ~ {$ X# [' B5 q
半金属片的主要优点是:因其导热性能好而具有较高的制动温度。
" w5 m# T. Q4 F* e2 X, X# l三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江其缺点是:A需要更高的制动压力来完成同样的制动效果,B特别是在低温环境中金属含量高对刹车盘磨损大,同时会产生更大的噪音。C制动热量被传递到制动钳及其组件上,会加快制动钳、活塞密封圈和回位弹簧老化。D处理不当的热量达到一定温度水平,将会导致制动萎缩和刹车液沸腾。
( b6 A$ _3 K1 I: B6 U三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江3 第三代:无石棉有机物NAO型刹车片:主要使用玻璃纤维、芳香族聚酰纤维或其它纤维(碳、陶瓷等)作为加固材料。www.3dportal.cn: R+ ~6 B+ _1 m7 ]$ l7 T
NAO片其主要优点是:无论在低温或高温都保持良好的制动效果,减少磨损,降低噪音,延长刹车盘的使用寿命。代表目前摩擦材料的发展方向。+ |+ o% q1 D" J
+ e- T' D a1 J1 F% A: z$ Wwww.3dportal.cn所有世界著名品牌奔德士/菲罗多牌刹车片使用的摩擦材料都是第三代NAO无石棉有机物材料。能在任何温度下制动自如。保护驾驶员生命安全。并最大限度上延长刹车盘寿命。
/ S p# j8 S7 E4 P N+ x目前市场上大部分刹车片都是使用第二代半金属摩擦材料或石棉制造。
5 K) _3 z$ q* v: r6 Q T' q三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa比较先进的第三代改进型低金属刹车片不同于其他公司的传统型半金属刹车片,由一种有机配方与小量的用于导热并提供更好的制动性的铜或钢混合制成,彻底解决了噪音和使用寿命问题;而第三代陶瓷刹车片更是颠覆了传统意义上的陶瓷刹车概念,该陶瓷刹车片由陶瓷纤维、不含铁的填料物质、胶粘剂和少量的金属组成,包括矿物纤维、芳纶纤维和陶瓷纤维,比其他刹车片颜色更淡、价值含量更高,陶瓷型刹车片更清洁安静,并且在提供卓越刹车性能的同时,不磨耗对偶件。
7 z( A6 H2 _' T0 b& Awww.3dportal.cn摩擦片就性能而言具有4大基本要求:
" X9 V- \2 }& c 1.合适的摩擦系数。摩擦系数是摩擦材料的最基本参数,决定基本的刹车片制动力矩。国标就严格要求制造商必须在包装上注明摩擦系数。摩擦系数必须适当,太高会造成制动过程中的车轮抱死、方向失控和烧片,太低则制动距离过长。如博世安全型刹车片的摩擦系数是0.39。三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa$ c! s$ i, y4 E( Y- W8 T4 ]5 t' A' n
2.可靠的安全性。刹车片在制动时会产生瞬时的高温,尤其在高速行驶或紧急制动时。在高温状态下,摩擦片的摩擦系数会下降,称为热衰退性。热衰退性的高低决定高温状态和紧急制动时的安全。www.3dportal.cn7 @! f( V [2 N' `% {
3.满意的舒适性。舒适性是摩擦性能的直接体现,包括制动感觉、噪音、粉尘、冒烟、异味等。随着私家车的增多和人们生活水平的提高,在满足安全的基本前提下,舒适性越来越成为摩擦片的重要指标。三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa4 @6 s6 w' x1 }
在舒适性指标中,车主往往最关心的是刹车片的噪音情况,其实噪音也是所有摩擦材料厂商最难以解决的问题。噪音产生于摩擦片与摩擦盘之间的非正常摩擦,其产生的原因非常复杂,制动力、刹车盘温度、车辆速度以及气候条件都有可能是噪音产生的原因。三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa& Z8 M- w2 ]$ m/ T# r* E1 u6 S
此外噪音在制动起始、制动实施和制动释放三个不同阶段产生的原因是不一样的。如果噪音频率在0~500Hz之间,车内是不会感觉到的,但如果超过1500Hz,车主就能明显感觉到制动噪音。三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江& x+ G0 _5 }! m! }
4.合理的寿命。使用寿命是大家普遍关注的产品指标。通常刹车片能保证3万公里的使用寿命。像博世刹车片材料中采用的大颗粒石墨和黄铜还能够减少对刹车盘的磨损。
9 L3 q9 ?( o- H: C: v' Z$ X三维网技术论坛 为了满足不同用户的需求,刹车片产品也在向多样化发展,如博世提供了“安全型”和“舒适型”两大系列产品,以满足不同的客户需求。其中,博世“安全型”系列在满足广大车主的安全性和基本舒适度要求的同时提供了更佳性价比。三维网技术论坛- P2 Q' c# d3 M9 M7 [
刹车片和刹车蹄属于易损件和安全件,需要定期地进行更换。当刹车片的厚度磨损到一定程度则必须更换,此时车辆的电子式或机械式报警器会通过报警灯或噪音的方式提醒车主进行更换。一般来说,同一车轴方向的刹车片或刹车蹄磨损程度是一致的,需要同时进行更换。
% H' d. `! m& {三维网技术论坛 以下是一些刹车片/蹄保养更换提示:
, S9 \# N# u0 k9 Y, w三维网技术论坛 盘式刹车片上的摩擦材料厚度不应小于2毫米,鼓式刹车片上的摩擦材料厚度不应小于1.5毫米;+ m k8 y: H ~/ Y6 j
更换刹车片应左右轮同时更换;
& w4 ]0 p5 X* b) `$ g# P三维网技术论坛 当刹车片被油污染时,需要更换;三维网技术论坛( Q3 e' X Z) \# R: W% i# d
安装有警示灯的车辆,当摩擦材料厚度小于3.5毫米时,灯会亮;
* W" \, V% o& ~2 s$ X# X三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa 通常更换5副刹车片,即应更换制动盘;www.3dportal.cn$ z; ~1 z. j! m$ q0 @
更换2副刹车片,即应更换制动钳。2 \8 M. k1 y6 W1 f7 h
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