年产300吨洗发水工厂设计.doc

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1、摘要洗发护发用品是消费者最常使用的日化产品之一,随着市场的不断成熟,我国洗发水渗透率已经接近饱和,虽然行业仍保持较高的销售额,但整体增长速度明显放缓。同样,中国市场的竞争也越来越激烈。在任何行业或同一细分市场中,都有多个产品或品牌竞争。面对看似饱和。本文将提供一套较为可行的年产300吨洗发水的工厂设计方案,充分分析了课题来源与背景,并在解析洗发水配方的基础上进行了洗发水工厂的设计,对厂址进行了选择、进行了工厂平面布局和生厂工艺设计及厂房布置,进而对工艺设备和管线进行了设计,最后合算了生产产能和物料衡算。关键词：洗发水、年产300吨、工艺设计、物料衡算AbstractShampoo and ha

2、ir care products are one of the most commonly used daily products by consumers. As the market continues to mature, the penetration rate of shampoos in China is close to saturation. Although the industry still maintains high sales, the overall growth rate is obviously slow.Similarly, competition in t

3、he Chinese market is becoming increasingly fierce, with multiple products or brands competing in any industry or in the same market segment. Faced with a seemingly saturated, over-competitive market, where are the opportunities for new entrants or laggards? How to confront industry leadersThis artic

4、le will provide a more feasible factory design plan for an annual output of 300 tons of shampoo, fully analyze the source and background of the subject, and carry out the design of the shampoo factory based on the analysis of the formula of the shampoo. The factory floor layout and production proces

5、s design and plant layout were carried out, and then the process equipment and pipelines were designed, and finally the production capacity and material balance were calculated.Keywords: shampoo, 300 tons per year, process design, material balance1 绪论1.1课题来源洗发护发用品是最常用的日用消费化学品之一,随着市场的不断成熟,中国的洗发水渗透率已接

6、近饱和,尽管该行业仍保持较高的销量,但总体增长率有所放缓大幅下降。2018年1月至2018年6月,我国洗发,护发产品网上零售额达73.4亿元,占整体网上化妆品市场的8%,市场规模保持稳定增长态势。1-5随我国人民收入水平的不断提高和对中国洗发水质量追求的不断提高生活中,护发产品已成为中国消费者高度关注的领域。现阶段,中国消费者对洗发水的需求趋向于细化和多样化,针对洗发水的修护,顺应性,去屑,热染,防剥离等不同功能有着不同的喜好,促进了中国洗发水市场的发展。百花齐放的局面。在洗发水市场,去头皮控油产品的销售额所占比例最高,其次是滋养和保湿产品。护发产品的销售增长最快。因此,在中国的洗发水市场中,

7、去屑和滋养性基础护理产品仍然占据很大的份额,防止对护发产品的需求迅速增加增长。6-8从洗发产品的消费结构看,中高端产品的销售比例持续增长,年龄在23-28岁之间的年轻一代是主要的消费力量。年轻一代对产品质量有更高的要求,这促进了中国整个洗发水市场的消费升级。在品牌选择方面,45%的消费者选择购买熟悉的品牌,45%的消费者尝试新品牌,10%的消费者没有固定品牌。同时,中国消费者更关注功效和口碑而不是品牌。另外,多达70%的消费者会选择三个洗发水品牌轮流使用,选择固定单一品牌的消费者数量相对较少,这表明中国消费者对洗发水品牌的忠诚度不高,这给了新的洗发水品牌带来了积极的影响。进入市场具有一定的发展

8、机会。中国消费者更加关注洗发水的功效和声誉,洗发水品牌扩张市场可以从此开始。在中国洗发水市场上,国内外品牌众多,竞争激烈。总体而言,外国品牌占有很大的份额,只有两家主要企业,即procter&gamble和unilever,市场份额已达到60%左右。2018年上半年,中国在线洗发水市场上排名前5位的品牌分别是头,肩,阿道夫,青阳,石花口和沙宣,它们都是外国品牌。国外品牌的竞争力比较高。为了减轻直接竞争的压力,中国本土品牌主要专注于无硅油,香料,功效和其他洗发水领域,并在每个细分市场拥有本土代表品牌。9-12新思维行业分析师表示,洗发水是日常生活必不可少的产品之一,随着消费观念的升级,中国消费者

9、在购买洗发水产品时,对产品成分,功效的关注度更高。在外国品牌垄断市场的背景下,中国本土品牌需要在细分领域进行布局才能进入市场。随着不断的调整升级,中国本土品牌的定位逐渐明晰,各自细分市场的发展取得了成效。我国洗发水市场已经相当成熟,将长期保持稳定的发展态势。1.2课题背景宝洁公司一直是洗发水的市场领导者,其市场份额超过55%,其次是无懈可击,其市场份额约为15%。抓住时机,采取了适当的攻击路径,并结合多种策略,将开始了大城市的第一轮全面攻击。2009年,庆阳的全国市场份额已接近unilever的长期lux洗发水的市场份额。尽管目前头皮仍然是去头屑市场的领导者,但庆阳的出现及其在市场上的表现无疑

10、削弱了玛格丽特的领导地位,以至于今后在拔河中勇往直前好卡的重量。同样,中国市场的竞争也越来越激烈,多个产品或品牌在任何行业或同一市场领域竞争。在这个似乎已经饱和且竞争过度的市场中,在这样的竞争对手森林中,如何在商业战中获得一席之地,生存,发展和成长?这是许多企业面临的共同,最重要的问题。本文通过设计年产300吨洗发水的工厂,可以优化洗发水的生产过程分析和开发环节,以优化,提高洗发水的生产效率,节省洗发水的生产成本,提高洗发水产品质量。对于帮助传统洗发水企业占领市场,新兴企业脱颖而出具有重要意义。13-151.3设计目的本文将提供一套可行的工厂设计方案，通过本文建立的年产300吨洗发水的设计，将

11、生产过程设计一体化，从原料加工到生产线形成，产品经销通过设计的可行性，本文着重解决解决生产过程受限的问题，以实现一般过程中多效浓缩的方法。2 洗发水配方及原料性能2.1洗发水配方第一节香波的基本理化指标人们如果发现泡沫丰富会认为它清洁力强。洗发水的去污作用泡沫起到很大作用,用清水将泡沫洗净,以免污物附着。泡沫还可以保护头发。用浓密的泡沫揉搓头发,不会受伤。优质洗发水在40摄氏度的泡沫体积要求如下:透明型洗发水泡沫直径不小于140mn,非透明型洗发水泡沫直径不小于90m。由于头发主要由蛋白质和氨基酸组成的肽键结构所组成,可以防止弱酸性,因而洗发水的pH值通常是弱酸性的。PH值一般在5.57.5。

12、并且如果洗发水的碱度太高会破坏头发的结构,使头发断裂,干燥,羊毛鳞片断裂,卷成翘曲等,损坏头发。16洗发性能涉及的是起到导泻作用,而不会因为过度清洁而损坏头发。普通高级洗发水的有效成分在12-20%之间。洗发香波在储存或性能在使用过程中发生变化,如气味表现为分层,粘度下降,变色,变味等,因为内部结构发生了变化。在洗发剂中添加各种成分,配方的复杂性,都会影响洗发剂的稳定性,因此在配方设计中要考虑表面活性剂之间的配合,加入一些增稠剂将有助于洗发剂的稳定性。172.2洗发水主要成分及其作用洗发水主要成分及其作用如下：1)主表面活性剂分析主表面活性剂是香波的基础,是清洁头发,并且要求清洁不伤发,因此就

13、要求有高的泡沫性、低的脱脂力低的头发残留量、容易形成较高体系粘度的胶团结构、成本控制等要求,从这些要求看,阴离子表面活性剂具备了上述优点,所以成为首选。常用的有十三烷基硫酸铵钠、十二烷基聚氧乙烯硫酸铵/等。2)辅助表面活性剂的分析阴离子表活清洁力十分好,脱脂力很强,过度使用会损伤头发,婴儿香波更不可多用,因此需配入辅助表面活性剂,它们在降低体系的刺激性、调整稠度、稳定体系、增泡稳泡方面有所帮助。常用的有一些非离子表面活性剂和两性表面活性剂。在两性表汘性剂方面,如早期的各式甜菜碱,后来的椰油两性醋酸钠也包括一些氨基酸类表面活性剂。非离子方们,有广为使用的椰油基单乙醇酰胶、郴油基三乙醇酰胺等近年来

14、由于CDEA的致癌性研究多有报道,使用者渐少,而新型的非离子表面活性剂,如烷基糖苷、椰油店/异硬脂基聚丙一醇酰胺等开始不断被的香波系用。18-213)阳离子表面活性剂因为头发通常带负电,所以体系中的阳离子便有可能吸附到头发上,起到抗静电、改善梳理性等调理效果并对洗发水的粘度和稳定性有帮助。常常有人问为什么阳离子能在阴离子体系中稳定存在呢?这是因为至少有下面的3个原因A.阳离子基团周围有其它基团的空间位阻,直接与阴离子表面活性剂发生反应的可能性较小;B.结构中拥有亲水基团有了上述西个特点,阳离子表面酒性剂便有机会与头发蛋白分子之间广生较强的电荷和氡键结合,在洗发时不易被洗去,从面起到调理毛发的功

15、效。C.体系中相对少量的离子与相对天量的阴离子表活形成复盐,而银好地溶解于水中。4)油类、硅油类物质这些物质的主要功能是改善梳理,平滑度,亮度等。应该注意的是,它们不应该被表面活性胶束轻易地溶解或乳化,而应该以较粗糙的分散体的形式悬浮在系统中,该分散体仅在系统中相对稳定,并且在遇到溶剂时会迅速吸附。新界面(例如头发表面)。恐怕使用的硅油量最大,但这也是由于添加了大量的硅油,并且硅油的密度叉通常小于洗发水系统的密度,所以它会有特殊的对系统稳定性的破坏性影响。另外,研究皮肤护理晶体的技术人员会发现,油酯类也是很大的一类。但是,洗发水系统中有无数种润肤油酯。逐渐地,关于荣国的一些研究也公开了。例如,

16、多元醇15硬脂基醚在冲洗和干燥后对头发的光滑度非常有帮助,而其自身的季戊四醇异硬脂酸酯可以在干燥和湿润的条件下显着改善头发的光滑度。5)珠光剂珠光剂在洗发剂系统中的功能毋庸置疑。这是它的形成过程的简要介绍6)保湿剂甘油,甘油和其他多元醇。7) PH调节剂有一些弱的酸,有机酸,无机酸,例如柠檬酸,磷酸等,有人认为配置机器缓冲系统很麻烦,但是系统的pH值环境更稳定,甚至可以克服生产过程中造成的负担偏差和影响,因此在系统中内置了缓冲系统。8)粘度调节剂洗发水为浓表面活性剂胶团溶液体系,电解质的加入可使胶团往夫的南发展,所以氯化钠、氯化铵、氯化钙等當常被用到。9)营养、护理成分维生素氨基酸植物提取液,

17、胶原蛋白去头皮屑剂等。10)螯合剂为了抵抗硬水对泡沫和清洁力的影响,需要添加之。11)香精、防腐剂、色素香精又称调和香精或调和香料。将天然香料和人造香料按照适当比例调和(配制)而成的具有一定香气类型的产品。3 洗发水工厂设计化妆品企业（新建，改建，扩建）的工厂设计GMP应在符合卫生规范要求的前提下，按照制药工业洁净车间设计规范国家标准gb50457-2008执行。适用于化妆品企业（2007年版）”（GHP）。主要设计内容包括：工厂选址：工厂总体布局：生产工艺设计；清洁工厂布局：工艺设备和管道；施工：净化工程装修。3.1选址与设计原则根据GP标准，化妆品企业工厂选址应符合以下要求（1）大气中的粉

18、尘浓度低，远离主要交通车道，铁路，码头，仓库，堆场等容易分布灰尘的100米以上的地方（2）大气中细菌浓度低，远离居民区和垃圾场环境污染超过50米的地方：（3）在有条件的情况下，当工厂有空气污染源时，必须将场地布置在空气污染源最大频率的风向的上风侧或全年最小频率的风向的下风侧。在环境质量较差的地方建造：（4）无振动，噪声干扰此外：选址还应符合市政总体规划，工厂应环境清洁，车间，仓库，办公室布局无污染源。3.2工厂总体布局选址后，合理的布局设计对于清洁车间的可靠和经济运行以及保证产品质量也至关重要。在工厂的总体图形设计中应考虑以下因素（1）洁净车间位于厂区，远离边界外道路，污染源的背风侧，边界内的

19、人员和物流较少穿越（2）清洁工厂和清洁辅助设备（例如空气净化箱系统），公共动力室（例如压缩空气的真空系统，纯净水制备系统等）办公室，房间的常用零件等），规格，工艺允许在尝试在同一工厂建筑物内进行装饰的前提下，既减少了管线长度和流量，又减少了后勤物流，可能造成污染，并且管理方便，更可以节省能源消耗；（3）工厂内的其他办公楼，仓库，锅炉，配电，消防等必须在考虑污染的前提下，具有较短的路径，相对较宽的敌方工厂道路，绿化带草坪及其他美化设计，与生产主体的自由关系-清洁车间（4）具有满足需求并得到良好维护的生产设施和工作场所。生产，罐头和包装室的总面积不得少于100平方米，人均建筑面积不得少于4平方米，

20、车间的净高度不得少于2.5米。（5）要有干净，明亮的生产车间，墙壁和天花板应采用浅色，无毒，耐腐蚀，耐热，防潮，衬有防腐材料，易于清洁消毒。防水层的高度不得小于1.5米。人流和物流应分开，以避免交叉：需要将人员和物料通过缓冲区进入或送入生产设备访问通道的生产车间应通过玻璃墙与生产区域分开，以隔离生产车间。防止人为污染。（6）生产车间应平整地面，耐磨，防止湿滑，无毒，无渗水，便于清洁消毒，需要清洁的工作场所地面应有坡度，不得有水，最低设置地漏，地漏应为双盆式，应注意空气净化车间，没有空气净化设施的车间，要放置紫外线杀菌，半成品杀菌消毒，并且缓冲液必须装有空气净化装置或更衣室空气消毒设施：生产厕所

21、位于车外，将建立冲水，除臭，防蚊虫等措施。（7）车间应配备流水洗手和消毒设施，良好的通风设施，适当的湿度和照明设备。在工厂区内，应定期或在必要时进行昆虫的防治工作，并应采取有效措施防止啮齿动物，蚊子和昆虫的聚集和生长。3.3生产工艺设计产品生产过程的设计是确定洁净车间的结构，空间（面积和层高）等的重要基础。通常，化妆品晶体的生产过程属于“混合和混合”的生产过程，即产品的配方和向配料中添加材料的顺序将添加到锅中以搅拌混合物。通常有两个生产过程：常压混合（热混合或冷混合）和真空乳化混合（真空热乳化混合或真空冷乳化混合）。根据生产特点分为线型，问休型和连续式+混歌型，按设备的操作方式可分为自动，半自

22、动和手动生产工艺。具体什么制造工艺，关键是要根据自己的产品，生产规模，生产特点，设备运行方式，投资等设计合理的工艺，适用于多品种，小批量，频繁地在企业之间切换使用合适的歌式生产工艺，单一品种，大型企业的生产通常采用连续生产技术，企业应制定并实施安全生产系统，生产设备，并对危险部位设施配备安全装置车问，仓库等场所有防火，防毒措施，必须严格执行气雾剂产品的爆炸性气雾剂企业安全管理规定，并且气雾剂产品和有机溶剂单位必须使用另外的生产车问，并具有当地消防部门的验收证书，为确保企业健康状况良好，粉状产品，染发剂可采取除尘，预防有害气体等措施，保护职工健康。企业必须排放三种废物，以符合国家有关环境保护的要

23、求，并提供环保部门证明生产中应防止噪声污染，有严重噪声的生产车间和居民区应有适当的保护距离和保护措施。3.4洁净车间的布置根据化妆品工厂或车间建设的清洁标准，其布局一般要满足以下要求：（1）产品的生产过程和程序。那就是要遵循产品制造过程的布局，尽量避免“逆行”布局（2）空气净化水平要求人流与物流分开，路径要短，以减少交叉，并应设置空气淋浴室，空气刚度缓冲室和物料输送窗，并且应该合理设置区域之间的压差：（3）足够的工艺设备，管道安装以及工艺操作，人员操作，人员流动，物流等空旷（面积和高度），还应考虑大型设备的进，出，安装，维护空间（4）一个隔间，尽量少用大提梁，空间布局较大，合理布置好“四个重点

24、区域”，即在清洁生产之间，用辅助设备进行清洁，生产现场管理区域，公用电源区域之间，并尽量将它们安排在同一工厂中，使各种管线最短，便于管理和维护，减少冷，热和电的消耗量，减少建设投资和运营成本（5）安排防蚊，虫，鼠设施，以及清洁消毒设施（6）消防，安全设备，程序和作业空间的要求。在这里，必须指出的是，从设备和技术的角度看，化妆品的生产似乎很简单，但实际上，由于程序多，处理过程质量控制长的特点，因此从质量管理。以下两个主要的化妆品生产工艺“混合”和“填充与包装”需要在每个区域进行安排，这是必须考虑到工厂的布局设计，以提高质量管理和生产效率的硬件保证。3.5车间设计车间设计包括车间车间布局和车间设备

25、布局，车间布局是针对整个车间的每个部分，每个设施在车间现场范围内。根据自己在生产中的作用和生产合理布置平面和立面。设备布局是根据生产过程和各种相关因素，将各种过程设备在一定区域内进行排列。设备布局分为两个阶段：初步设计和施工设计。车间布局设计的内容是相互联系的，在车间布局中，必须根据设备草图，根据此条件，生产车间，辅助厂房所需的车间面积及其估算，设备的详细布局并且必须根据总体布置图在车间工作坊中确定3.5.1车间设计中常用的设计规范和规定下面仅列出主要设计规格和法规的名称。有关详细信息，请参阅化学过程设计手册（上海医药设计院，国家药监局，化学工业出版社，1966年编写）以及相关标准和规范：1）

26、建筑设计防火规范cbj16-872）工业企业设计卫生标准TJ3679：3）工业企业噪声卫生标准j36-794）火灾危险场所电源设计技术规范标准CD90A4835）中华人民共和国爆炸性危险场所的电气安全法规（试验）（1987）3.5.2车间设计原则车间设计应符合以下原则：1）有效利用车间占地面积（包括场地）和土地2）考虑其他专业对车间布置的要求3）考虑研讨会的发展和研讨会的扩展4）本车间及其他车间在总图上的位置是合理的，以使它们之间的运输管道最短，最方便5）人流和物流不能错开3.5.3车间布置特点车间环境应符合以下要求：填充物等内容物有暴露的地方，生产应在清洁等级较高的清洁区域，清洁区域的空气必

27、须经过净化过滤处理，并需要保持一定的压差，不同等级的清洁区域之间的压力差应不小于49 Pa，室外的压力差不应小于9.8 Pa。清洁区域和非清洁区域之间应设置缓冲室，操作员进入时必须换衣服清洁区。一般来说，生产车间按照生产过程应分为制造室，中间存储室，罐头室，包装室和容器的清洗，消毒，干燥，存储室，结帐室以及办公室和仓库等，上下连接过程，日常紫外线消毒和化学药品的消毒进入模式。3.5.4车间消毒生产环境的消毒方法包括每日紫外线消毒和定期化学消毒。常规消毒剂，地板和墙壁一般采用0.020.05的次氯酸钠和0.050.2的新零排放等，手术室在封闭状态下一般采用15的福尔马林和0.05。喷涂后0.2的

28、新杰尔模具保持12 d化妆品制造设备具有反应器，泵，管道，储罐，制罐机等与化妆品原料，半成品和成品容器直接接触的容器，设备和管道必须采用无毒，耐腐蚀，不脱皮的物质，可以反复清洗和消毒50的物料。一般用不锈钢材料为好，内表面应光滑，不凹且无裂纹，表面吸附力低；该结构应能够拆卸，易于清洁和消毒。手术台的外表面，设备一般应使用不少于25 min的70 mu Wcm2紫外线杀菌灯：反应釜，储液罐，过滤器，管道等，一般采用80以上的杀菌力进行离子洗涤30 min，当必要时，仍可添加75的健康酒精消毒水，用于生产化妆品，表面活性剂，油，蜡，保湿因子，增稠剂和粉末的主要原料。最后，其他氨基酸，维生素，酶等。

29、原料的灭菌方法应根据不同的原料选择。例如，被粉末污染的微生物主要是革兰氏阳性细菌和霉菌，它们通常被环氧乙烷和干热灭菌。而用去离子水制造的革兰氏阴性菌可用于加热杀菌，过滤，杀菌和紫外线杀菌：与之相比，油脂，蜡，保湿因子被微生物污染的机会较小，在加热过程中可以确保微生物没有问题：酶和其他产品的稳定性差，至今尚未找到有效的灭菌方法。在化妆品卫生监督条例的明确规定中，直接从事化妆品生产的人员必须每年进行健康检查并取得健康卡，而八种疾病的患者或携带者不能进行化妆品生产活动。人的污染主要来自人的手，衣服和头发等，微生物类别主要是革兰氏阳性细菌和霉菌。为防止工作人员受到微生物污染，有必要定期进行健康管理教育

30、和培训，以提高操作人员的个人健康意识，经常洗手，经常洗指甲，经常换衣服，真正了解化妆品生产企业的卫生标准，要求穿制服，戴帽子，戴口罩，手套等的意义。3.5.5车间通风通风良好，高温，有毒，易燃，易爆的车间要尽量打开，以利于通风散热，机械通风效果好，应根据所允许的气体或粉尘浓度，确定通风量和通风次数。 设备中有毒物质置于风中时，操作位置应在风中。 剧毒设备要隔离运行，分开排风。 尽量使用单层车间，以免车间出现死角。4 工艺设备和管线4.1 工艺设备和管线选择工艺设备化妆品工艺设备相对简单，目前大多数已集成在一起，但企业还需要根据生产工艺和产品的规模进行合理的设计，选择或修改等，以提高适用性和通用

31、性，从而大大降低了设备成本。以下工艺设备是绝大多数化妆品生产商需要的设备（1）纯水制备装置：用于制备生产所需的纯水（去离子水）。通常有离子交换，反渗透，电渗析和其他水生产设备。目前，使用了许多组合式纯水生产装置，例如“反渗透+离子交换”，“多级反渗透”，“多级电渗析”和“反渗透+电渗析”。（2）真空均质乳化剂：用于混合和制备奶油，牛奶和液体产品。一般由封闭式真空乳化锅（主锅）和开放水相锅，油相锅，以及真空系统，控制柜，操作平台等组成，其分为固定式和液压式两种。型，加热，冷却形式为外套型。（3）液体混合配料锅：用于配制洗发水，护肤水等液体产品，也可用于预热，预热和冷却。分为真空密闭型和敞开型，加

32、热，冷却形式为夹套型。（4）灌装机：用于灌装糊状，牛奶状和液体状的半成品。分为单或多（212）和半自动或自动灌装机，动力大多为气动（5）自动液体包装机（4面密封，5-50ml）：用于在小袋中装满液体，牛奶和药膏。（6）自动软管充填封口机：用于软管产品的充填封口（7）流水线：用于灌溉和包装的输送作业：（8）贴标机：用于贴标瓶子和盒子；（9）热收缩膜机：用于盒子和瓶子的热收缩膜或覆膜的包装：（10）电脑喷码机：生产日期，批号等（11）动力设备：锅炉（燃油，煤气或电加热环保型），压缩空气系统装置（净化螺杆式），真空泵系统装置（zk环式），空气净化和空调系统，流体输送泵等（12）辅助设备：清洗系统装置

33、，消毒系统装置，洗瓶，消毒，干燥设备等（13）容器和计量器具：半成品罐，转鼓，旋转架，计量灌溉，称重机（平台秤，称重机，电子秤，天平，流量计）等（14）质量检验仪器：原材料，包装材料，半成品和成品的常规理化指标和卫生指标的分析检验仪器（15）杀菌设备：烤箱，紫外线灯，臭氧发生器等（16）实验开发设备：用于开发新产品的实验和实验设备流程管道主要分为以下几类：（1）加热蒸汽管道：通常采用无缝碳钢钢管和管件，它们通过管架铺设在空气中，并且需要绝缘。徽标颜色：红色（2）冷却水管道：通常使用镀锌管和管件，并通过封闭的专用管与进，出水循环相连。徽标颜色：绿色（3）压缩空气管道：通常采用无缝不锈钢管或高压A

34、BS工程塑料管和管件，它们通过管道框架铺设在空气中进出。徽标颜色：黄色（4）纯净水管道：通常使用314或316不锈钢管和卫生管件，通过在空气中将管架铺设成，圆形连接。徽标颜色：浅蓝色（5）排污管道：通常采用大口径耐压塑料管和管件，并通过封闭的沟渠布置。徽标颜色：灰色。4.2乳化设备的选型首先，当将乳化设备的装料系数设为：= 0.7时，乳化罐的工作容积为V = 1040.5 / 0.7 = 1486.4l（假设洗发剂的p接近水，可以认为是如p = 1kg / L）。根据乳化罐大于1400L的需求，本设计选用的乳化罐容积为1600该设计为液液型，高度与直径之比为1：1.3。四舍五入计算出的直径，即

35、D = 1200m = 1.2m气缸高度的计算：四舍五入计算出的高度的计算结果，即H = 1300m = 1.3m，高径比为H / D2 = 13001200 = 1.08（11.3以内），计算出的直径和高度满足工艺要求。头部选择根据缸体直径和缸盖标准（jb1154-73），材料为：16MnR，机筒法兰的选择根据孔的直径，压力和法兰标准（jb4701-2000），选择的是扁平平焊法兰：垫片是垫片标准（jb4701-2000），材料是橡胶石棉板。连接和法兰选择：根据枪管尺寸和管子规格（yb231-70），材料为10号钢。所选的料筒出料管和外套料进出管的参数如下放电管Dg50（5575mm）5 生

36、产方案的确定及产能核算5.1 生产方案确定乳化类化妆品的生产工艺主要分为间歇式乳化,半连续性乳化和连续性乳化,其各自特点不同。三种工艺流程比较如下表：名称概述优点缺点间歇式生产最常用的生产膏霜和乳液的生产工艺。油溶性和水溶性原料分别在油相和水相原料溶解罐内溶解,温度一般保持在75-80度左右。加热时一般用水蒸气加热均匀。加热至一定温度的水相和油相原料通过过滤器被加至乳化罐或搅拌罐内进行一定时间的搅拌或乳化,在此过程中可进行均质搅拌真空脱气。然后,向夹套通入冷水,冷却到一定温度后(在50度左右)添加香精,继续冷却至一定温度后停止搅拌,恢复常压后可出料适应性强变动灵活设备成本低辅助时间长操作繁琐生

37、产效率半连续性生产将原料分别计量,在原料溶解锅内加热到所需温度后,先加入到预乳化锅或者搅拌罐中进行预乳化或者搅拌,再经搅拌冷却筒进行冷却,出料较高的常量适用于大批量生投资大管线多连续性生产首先原料在槽中溶解,再将料液在预乳化槽中进行乳化。预乳化后或搅拌后的原料用定量泵定量地送入“迷宫式”静态混合器或管式静态混合器,高压均匀器,均质阀门等进行乳化。快速冷却到合适的温度,然后流入到香精混合锅中,香精由计量泵加入,最终产品由混合锅上部溢出。节约动力提高设备的利用率,产品的质量稳定投资大清洗不方便,技术要求高 通用的乳化方法是间歇乳化，半连续乳化和连续乳化。 选择本节间歇乳液的生产技术，因为这是获得一

38、种乳液的最简便方法，将原料加热到一定温度后，按照一定顺序将油相和水相按一定顺序放入搅拌釜中 ，打开后进入带夹套的冷却水中，冷却至约45时加入精油，停止搅拌时冷却至室温，然后加料24 h以上送到陈氏包装。 国内外大多数厂商都采用这种方法，优点是适应性强，根据市场需求，调整生产产品的种类，提高经济效益。 但是它也具有辅助时间长，操作麻烦和效率低的缺点。5.1 生产工艺流程设计： 普通的乳化方法是间歇乳化，半连续乳化和连续乳化。 选择本节间歇性乳液生产技术，因为这是获得一种乳液的最简单方法，加热到一定温度后，物料将以一定顺序以一定的顺序在油相和水相中搅拌 储罐中，打开带夹套的冷却水后，冷却至约45时

39、加入精油，冷却至室温时停止搅拌，然后在陈包装中充入24 h以上。 国内外大多数厂商都采用这种方法，优点是适应性强，根据市场需求，调整生产产品种类，提高经济效益。 但是它也具有辅助时间长，操作麻烦和效率低的缺点。图1 生产工艺流程简图5.2产量计算本工段的香波产量为300吨/年,若全年的工作天数为300天时,则每天产量:G1=300000/300=1000kg根椐本工段的特点选用的为间歇式生产设备,每天工作时数为8小时,并分2批进行生产,因而:每批产量:G2=1000/2=500kg每批生产所需要的时间为:t=8/2=4小时在生产过程和生产中,由于设备的问题,如加热、冷却、过滤、包装和输送都会造

40、成原料和成品的不同程度的损失。因而须把损失量算入到总的生产量中(本工段中取洗发香波生产中的收率为96%,损失率为4%)。因而,一年实际原料用量:G=300/0.96=1250。每天实际原料用量:G=312500/300=1041.665Kg则每批实际的用原料量:G=1041.665/2=520.25kg。若选项用的乳化锅的装料系数为0.8时,(已知洗发香波密度接近于水,取其密度为p=1kg/L则该乳化锅所需容积为V=G批/0.8=520.25/0.8=650.3125L5.3物料衡算G=G2+G3,式中的G1表示输入原料的总量,G2表示为输出后的总量G3表示生产过程中损失总量。现以每批的原料为

41、计算基准,得已知G-=Q1=520.25Kg,G2G196%=520.2596%=499.44kg,GG1-G=20.81Kg输入部分原料的用量如下油相部分:GCAB-35=G14%=520.254%=20.81KgGM550=G12%=520.252%=10.405KgG1618醇=G10.8%=520.250.8%=4.162KgG甘宝素=G10.5%=520.250.5%=2.5KgG硅脂=G11.5%=520.251.5%=7.805KgG芦荟提取液=G11.2%=520.251.2%=6.245KgG对甲氧基肉桂酸2乙基己酯=G10.1%=520.251.2%=6.245Kg水相部分

42、:G水=G173.75%=520.2573.75%=383.69KgGAES=G112%=520.2512%=62.43KgGK12A=G13%=520.253%=15.61KgG水溶性羊毛脂=G10.3=520.250.3=1.56KgGEDTA-2Na=G10.1%=520.250.1%=0.52KgG氯化钠=G10.3%=520.250.3%=1.56KgG柠檬酸=G10.05=520.250.05%=0.26Kg输出部分各成分的含量GCAB-35=G24%=499.444%=19.98KgGM550=G22%=499.442%=9.99KgG1618醇=G20.8%=499.440.8

43、%=3.995KgG甘宝素=G20.5%=499.440.5%=2.5KgG硅脂=G21.5%=499.441.5%=7.49KgG芦荟提取液=G21.2%=499.441.2%=5.995KgG水=G273.75%=499.4473.75%=368.35KgGAES=G212%=499.4412%=59.935KgGK12A=G23%=499.443%=14.985KgG水溶性羊毛脂=G20.3=499.440.3%=1.5KgGEDTA-2Na=G20.1%=499.440.1%=0.5KgG氯化钠=G20.3=499.440.3%=1.5KgG柠檬酸=G20.05=499.440.05%

44、=0.50Kg5.4能量核算已知能量衡算式如下:Q入=Q+Q式中Q入表示物料进入时带入乳化锅的热量Q出表示物料带出时热量,Q表示设备带出的热量。(根据Missenard法基团计算法求得各种物料比热容,公式为Cp=PL。)输入部分的热量计算如下Q=Qa+Q*,式中Q示物料带到设备中总热量,Qa表示油相带入的热量,Q水表示水相带入热量已知进料温度为80则Q*=M水XCPt=767.394.240=128921.52KJQAES=MAESXCPt=124.863.640=17979.84KJQK12A=MK12AXCPXt=31.224.8940=6106.632KQ水游性羊毛=M水溶性羊毛XCPt

45、=3.122.240=274.56KJQEDTA-2Na=MEDTA-2NaXCPXt=1.04X4.1X40=170.56KJ对于油相,已知进料温度为75则QCAB-35=MCAB-35Cpt=20.8125275=3933.1KQM550=MM50Cpt=10.411.575=11556.5KJQ1618醇=M618醇XCpt=4.162.275=13728KJQ硅脂=M硅脂XCPXt=780.54.7175=275711.5KJ则Q入=Q时+Q本=257843.04+35959.8+12213.24+549.12+341.12+7866.2+2341.13+1372.8+5514.2=1

46、62000.3输出部分的热量计算已知Qm包括了产品带出的热量和物料损失造成的热量损失,而Qa则指乳化锅冷却时冷却水带走的热量。(已知本工段的洗发香波的收率为96%)。则Q=QAX(1-96%)=2448994%=979596k,所以产品带出的热量问Q产品又因为已知出料的温度在40时所以:Q=M水XCPt=736.72.140=6188293KJQAES=MAESXXI=11991840=8639.28KJQK12A=MK12AXCpt=29.97244.540=293106.5KJQ水溶性半毛=M水器性半毛CPXt=3.001.140=134KJQEDTA2Na=MEDTA2NaXCpt=12

47、.0540=82KJQCAB-35=MCAB-35Cpt=39.961.2640=2014KJQMS50=MM50Cpt=19.981.240=959.05kKJQ1618醇=M1618醇XCpt=7.991.0540=335.6KJQ硅脂=M硅脂XCPT=14.981.040=5992KJ则:Q产aQa+Q水=77575.075Q设备=Q入Q成+Q=84425.225本设计中用来冷却洗发香波的物质是冷却水,已知冷却水进入乳化锅的夹套前的温度为25,进入夹套后出来的温度为35。由此可求得,水在(25+35)/2=30时的比热容为:C=4.2kj(kgk)-1。则M因而每批产品冷却时,所需要的冷却水为615.675kg所经由此得,每天冷却水的用量为:1231.35kg6.总结与展望本文充分