第二节 工艺流程设计

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（3）生产能力 生产能力取决于：原料的来源和数量；配套 设备的生产能力；生产的实际情况预测；加工品 种的搭配；市场的需求情况。一般生产能力大的 工厂，有条件选择较为复杂的工艺流程和较为先 进的设备；生产能力小的工厂，根据条件可以选 择较简单的工艺流程和设备。 （4）地方条件 在设计工艺流程时，还应考虑当地的工业基 础、技术力量、设备制造能力、原材料供应情况 及投产后的操作水平等。确定适应当前情况的工 艺流程，并对今后的发展做出规划。 （5）辅助材料，如水、电、汽、燃料的预计消耗 量和供应量。
（一）工艺路线选择的原则：
•先进性：先进性体现在两个方面，一是技术上 的先进，二是经济上的合理。两者缺一不可。
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•可靠性
所谓工艺路线的可靠性，是指所选择的技术 路线的成熟程度，只有具备工业化生产的工艺路 线才称得上是成熟的工艺技术路线。 食品工厂设计必须可靠，只能成功，不能失 败。 怎样才能保证所选工艺路线可靠？必须坚持 一切经过试验的原则，“实践是检验真理的唯一 标准”，只有经过一定时间的试生产，并验证技 术成熟，生产可靠，有一定的经济效益，才能进 行正式设计。不允许把工厂当成试验厂来设计； 也不允许把不成熟的技术应用到工厂设计中去。
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（5）产品在市场有较强的竞争能力，有利于原 材料的综合利用。 （6）对传统名优产品不得随意更改生产工艺， 一旦更改必须经过反复实验、专家鉴定、报上级 批准。 （7）对科研成果，必须经过中试放大后，才能 应用。 （8）优先采用机械化、连续化自动作业线，暂 不能实现机械化生产的品种，其工艺流程应尽量 按流水线排布，减少原料，半成品在生产流程中 停留的时间，避免变色、变味、变质现象发生。
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（3）生产工艺流程图
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（二）选择工艺路线的主要依据
1.原料来源、种类和性质； 2.产品的质量和规格； 3.生产规模； 4.技术水平； 5.建厂地区的自然环境； 6.经济合理性
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（三）选择工艺路线的工作步骤
1.收集资料
根据项目的产品方案及生产规模，全面收集国 内外同类型生产工厂的有关资料，内容包括： （1）国内外生产情况，各种工艺路线、工艺流 程及工艺参数； （2）原材料和公用工程消耗及其供应情况； （3）原料来源及成品应用情况； (4)原材料、半成品及产品、副产品的规格和性 能；
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（三）工艺流程设计的主要任务
1. 确定由原料到成品的各个生产过程及顺 序，即说明生产过程中物料和能量发生 的变化及流向，应用了哪些反应及化工 过程和设备。 2.绘制工艺流程图。
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一、工艺路线的选择
工艺路线的选择也就是生产方法的选择，是 食品工厂设计的关键步骤。一般要对可选择的各 种生产方法进行全面的比较分析，从中选出技术 先进、经济合理的工艺路线，以保证项目投产后 达到高产、低耗、优质和安全运转。
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啤酒生产工艺流程示意图
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原料乳验收 预处理 预热杀菌 真空浓缩 菌
空罐 洗罐
甜 炼 乳 生 产 工 艺 流 程
灭菌 干燥
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包装验收
成品
（2）工艺流程草图（初步设计阶段） • 目的：供设计审批用；作为施工图工艺流程设 计的依据；今后生产操作时的参考。 • 组成部分 物料流程、图例、设备一览表、图签、图框 1）物料流程 要求包括： a.厂房各层地平线及标高； b.设备示意图； c.设备流程号； d.物料及其它管线等的流向箭头； e.管线上主要的阀门等； f.必要设备及管道上的附件；
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• 工艺流程：就是各种产品生产所采用的方法、 步骤和途径及其各环节必需的技术参数。 • 工艺流程设计：是确定生产过程的具体内容、
顺序和组合方式，并最后以工艺流程图的形式
表示出整个生产过程的全貌。
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（一）工艺流程设计的意义 工艺流程设计是食品工厂设计的最主 要内容，它是工艺设计的核心。 这是由于工艺流程设计的质量，直接 决定生产车间的命运。对车间的一系列根 本问题：产品质量、生产能力、操作条件、 三废治理、经济效益等都有影响。是决定 设计质量的关键。所以设计人员必须力求 做到所设计的工艺流程技术上先进可靠， 经济上合理可行。
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（二）工艺流程设计的内容 1.确定生产线数目 根据产品方案及生产规模，视生产实际情 况，结合投资大小，确定生产线及生产线数目。 如果产量大，可采用几条生产线，以便生产调 剂，设备护理等。 2.确定生产线自动化程度 生产线有间歇和连续两种。在确定生产线自 动化程度时，根据生产特点和技术成熟性，结合 生产规模，一般采用先进、经济、合理的自动化 生产线，高品质产品生产配以自动化在线检测， 以保证产品质量。
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3.工艺流程图的设计 工艺流程图的设计主要包括生产工艺流程示 意图，生产工艺流程草图和生产工艺流程图三个 阶段。
（1）生产工艺流程示意图 又称方框流程图，在物料衡算前进行。主 要是定性表述由原料转变为半成品的过程及应 用的相关设备。内容包括工序名称、完成该工 序工艺操作手段（手工或机械设备名称）、物 料流向、工艺条件等。在方框图中，应以箭头 表示物料流动方向，其中以粗实线表示物料由 原料到成品的主要流动方向，细实线表示中间 产物，辅助料,废料的流动方向。
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g. 必要的计量—控制仪表； h. 必要的文字注解。例如半成品去向。
2）图例 图例是将物料流程中画出的有关管线、阀 门、设备附件、剂量—控制仪表等图形用文字予 以对照，目的是使图面简洁明嘹，清晰醒目。 3）设备一览表 作用：表示物料流程中所有设备的名称、数 量规格、材料等。列在图签上部，由下往上写。 包括的项目：
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•绘制步骤
1）用细实线画出厂房的地平线； 2）自左至右用细实线按大致位置高低绘出流 程中各个设备示意图，各图间要留出适当距离， 以便布置各种管线； 3）根据设备的相对位置，大体确定各楼层的 标高； 4）用粗实线画出主要物料的流程线，在流程 线上画流向箭头，并在流程线的起始和终了处 注明物料名称（常用物料号）、来源和去向。 辅助物料线用细实线表示，并画出流向箭头。
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在实际设计中，沿用老厂的工艺路线，一般 没有什么问题，而对一些新的科研成果的应用必 须慎重，要按程序办事。
•实用性
结合国情，因地制宜。工艺路线的选择， 从技术角度考虑，应尽量采用新工艺、新技术， 吸收国外的先进经验（生产装置和专门技术）， 但在具体选择一条工艺路线时，还应结合我国的 国情和建厂所在地的具体条件。这方面要做的事 情很多，故我们必须认真地、科学地考虑。
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二、工艺流程设计中的注意事项
1.根据所生产的产品品种确定生产线的数量，若 产品加工的性质差别很大，就要考虑几条生产 线来加工。 2.根据生产规模，投资条件，确定操作方式。对 于目前我国的实际情况，采用半机械化，机械 化操作很广泛，自动化操作是发展方向； 3.确定主要产品工艺过程； 4.在主要产品的工艺流程确定后，就要确定工艺 过程中每个工序的加工条件； 5.正确选择合理的单元操作，确定每一单元操作 中的方案及设备的形式。
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5）画出设备和管道上必要的附件、计量— 控制仪表、阀门等； 6）标注设备流程号； 7）列出设备一览表。 施工图阶段的流程设计的主要任务是完 成施工工艺流程图。它是在初步设计阶段工 艺流程设计已批准的基础上进行的，主要是 将所选用的在、管道、阀门、仪表等在初步 设计的工艺流程图中作进一步的说明。
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（三）选择工艺路线的工作步骤
（5）试验研究报告； （6）安全技术及劳动保护措施； （7）综合利用及三废治理； （8）生产机械化、自动化程度； （9）装置的大型化与制造、运输情况； （10）重要建筑材料的用量及供应。
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（三）选择工艺路线的工作步骤
2．研究关键设备
根据各种工艺路线和工艺流程，着重研究 所采用的关键设备。 在确定工艺路线和工艺流程时，必然要涉及 到设备。对关键设备的研究分析，对保证执行工 艺路线和完成工艺流程设计占有重要的位置。因 为在不少的情况下，往往由于解决不了关键设备， 使工艺路线和工艺流程中断或改变。因此对各种 工艺路线所确定选用的关键设备必须逐一研究分 析。
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（1）原料匹配性。根据原料性质、种类和来源
拟定工艺流程。
（2）按产品规格和部颁标准拟定。
（3）注意经济效益，尽量选投资少，消耗低，
成本低，产品收益率高的生产工艺。
（4）“三废”处理效果好，减少“三废”处理
量，
治理三废项目与主体工程同时设计，同时施工， 选用产品“三废”少或经过治理容易达到国家规 定
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（三）选择工艺路线的工作步骤
3．作出技术、经济、安全性等方面的比较
对几种工艺路线和工艺流程，进行技术、 经济、安全性等方面的全面对比。比较的依据： 设计任务书上提出的原则和要求； 所收集到的资料（需要整理、分析、归纳） 比较的几个主要方面：
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（三）选择工艺路线的工作步骤
（1）几种工艺路线在国内外采用的现状和 发展趋势； （2）产品质量和规格； （3）生产能力； （4）原材料、能量消耗； （5）综合利用及三废治理； （6）建厂投资及产品最终成本。 （7）经过比较最后定出最佳方案。
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（9）罐装后需要杀菌的食品最好采用连续杀菌 或高温短时杀菌，高浓缩操作的食品应采用真空 浓缩以减少温度对产品色泽和口味的影响，特别 是对热敏性的食品，需要注意。 （10）结合我国国情。在进行产品工艺设计时， 必须以我国具体情况出发，在市场消费水平，相 关机械设备及电气仪表制造能力，劳动就业与生 产自动化水平关系等方面做出恰当的衡量，综合 考虑。在引进国外先进技术和设备时，要考虑是 否适合我国生产实际，并注意消化吸收，以缩短 与发达国家的水平差距。 （11）确保安全生产，以保证人身和设备安全。
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（二）工艺流程设计的目的
1.通过图解的形式表示出生产过程中由原料制得
成品时物料发生的变化及其流向； 2.表示生产中采用的化工单元过程和设备；
3.根据工艺流程可以进一步设计出管道流程和计 量——控制流程。