Масса водно-спиртовых паров, выходящих из колонны составит

кг.

Объем барды V_бар, дм³, находим по формуле

V_бар=V_бр+P - V_с/с, (2)

где V_бр - объем бражки, дм³;

Р - расход пара на перегонку;

V_с/с - объем спирта-сырца, дм³.

Объем спирта-сырца составит

V_с/с=1000•100/88=1136,3 дм^3,V_бар=11530+2333,58 - 1136,3=12727,28 дм³

Выход барды на 1 дал безводного спирта

дм³

Все полученные данные заносим в таблицу 2.

Таблица 2 - Сводная таблица продуктов спиртового производства

Продукт	На 100 дал б/в спирта - сырца	На 100 дал б/в спирта ректификованного	На 3500 дал спирта б/в ректификованного
	кг	м3	кг	м3	кг	м3
Рожь (с=715кг/м3)	1436,71	2,01	1494,18	2,10	5229630	73,50
Тритикале (с=700кг/м3)	1436,71	2,05	1494,18	2,13	5229630	74,60
Замес (с=1030 кг/м3)	11528,68	11, 19	11989,83	11,64	419644,05	407,40
Масса замеса, выходящего из ГДФО-I	11872,68	11,53	12347,60	11,90	432166	416,50
Масса замеса, выходящего из ГДФО-II	12296,84	11,94	12788,70	12,40	447604,50	434
Масса, выходящая из стерилизатора	12536, 20	-	13037,60	-	456317,70	-
Разваренная масса после испарения части воды в испарительной камере (с=1028 кг/м3)	11541,06	11,22	12002,70	11,66	420094,50	408,10
Амилосубтилин Г3х (с=450 кг/м3)	3,04	0,0068	3,16	0,007	110,6	0,245
Глюкаваморин Г3х (с=1088 кг/м3)	28,53	0,026	29,64	0,027	1037,4	0,95
Сусло на охлаждение (с=1024 кг/м3)	10893,76	10,64	11329,5	11,06	396532,8	387,3
Сусло, зрелые дрожжи, промывные воды (с=1012,6 кг/м3)	12137,08	11,98	12622,57	12,46	441789,95	436,29
Зрелая бражка в брагоректификованном отделении (с=1012 кг/м3)	11667,88	11,53	12134,60	11,99	424710,80	419,69
Формалин (с=1,0865 кг/дм3)	1,66	0,0015	1,73	0,0016	60,42	0,055
Расход острого пара на нагрев замеса перед ГДФО-I	344	-	357,76	-	12521,60	-
Расход острого пара в ГДФО-II	424,16	-	441,13	-	15439,55	-
Расход острого пара в контактной головке	239,36	-	248,93	-	8712,55	-
Вторичный пар, обр. в испарителе-осахаривателе	995,14	-	1034,95	-	36223,25	-
Вода для приготовления замеса	8620,26	-	8965,10	-	313778,5	-
Расход пара в бражной колонне	2333,58	-	2426,92	-	84942, 20	-
Масса водно - спиртовых паров, выходящих из бражной колонны	1677, 20	-	1744,30	-	61050,5	-
Барда (с=1040 кг/м3)	1322,8	1,272	1375,8	1,323	48152,8	46,3

Предлагаемая технология переработки барды в сухой кормопродукт включает три основные стадии:

1) Разделение барды на жидкую и дисперсную фазы (декантерная станция, включающая в себя две декантерные центрифуги);

2) Упаривание фильтрата барды до содержания сухих веществ 40% (выпарная линия);

3) Сушка продуктов 1 и 2 стадий (система сушки барды).

Полученная сухая барда (белково-углеводная кормовая добавка в рационы сельскохозяйственных животных и птицы) охлаждается и в сыпучем состоянии отправляется потребителям (при необходимости упаковывается).

1 стадия

Разделение барды на жидкую и дисперсную фазы (декантерная станция, включающая в себя две декантерные центрифуги).

Основные показатели

Исходное сырье:

послеспиртовая барда (7,65 % по а. с. в.) - 8000 кг в час.

Выход продукта:

фильтрат (4,5 % по а. с. в.) - 7040 кг в час;

влажный кэк (32-35 % по а. с. в.) - 960 кг в час.

Часть фильтрата барды до 40% (2816 кг) возвращается на приготовление замеса варочного отделения спиртового производства.

2 стадия

Упаривание фильтрата барды до содержания сухих веществ 40% (выпарная линия).

Основные показатели

Исходное сырье:

фильтрат (4,5 % по а. с. в.) - 4224 кг в час;

Выход продукта:

концентрированный фильтрат (35-40 % по а. с. в.) - 485 кг в час;

влажный кэк (32-35 % по а. с. в.) - 870 кг в час.

Соотношение растворённых и нерастворённых веществ в фильтрате на выпарку должно быть около 0,33.

3 стадия

Сушка барды (используется роторно-дисковая сушилка).

Продукты 1 и 2 стадий смешиваются и окончательно сушатся.

Основные показатели

Исходное сырье:

усредненная смесь концентрированного фильтрата и влажного кэка (33,6 % а. с. в) - 3193 кг в час.

Выход продукта:

сухая барда (не менее 90 % по а. с. в.) - 495 кг в час;

влажный кэк (32-35 % по а. с. в.) - 870 кг в час.

3. Расчет и подбор технологического оборудования

Паросепаратор - выдерживатель (поз.1) предназначен для отделения пара при выдувании, конструктивно представляет собой выдерживатель уменьшенного объема для выдерживания разваренной массы. Объем рассчитан на выдержку массы в течение 15-20 минут с целью равномерного разваривания сырья.

Объем аппарата, м³, определяем по формуле

V =G·ф/с ·24·ц, (3)

где G - количество разваренной массы, кг;

ф - время пребывания, 20-60 минут;

с - плотность разваренной массы, кг/м³;

ц - коэффициент заполнения, ц = 0,3 - 0,4.

V=17504·30/1028·0,4·24=53,2 мі

При круглом сечении аппарата его сечение, м², определяем по формуле

F =р·DІ/4, (4)

где F - сечение аппарата, м²;

D - диаметр паросепаратора-выдерживателя (принимается по технической характеристике), м.

F=3,14·2,5І/4=5 м²

Принимаем паросепаратор-выдерживатель с техническими характеристиками, указанными в таблице 3.

Таблица 3 - Техническая характеристика паросепаратора-выдерживателя

Общий объем, м3	14
Диаметр, мм	2500
Высота цилиндрической части, мм	2800
Рабочее давление, МПа	0,04-0,05
Количество, шт	1

Насос плунжерный (поз.2, поз.11)

Производительность насоса рассчитываем, исходя из производительности вакуум-осахаривателя по формуле

G=4,0·0,8·60/30=6,4 мі/ч =106,7дм³/мин

Принимаем насос с техническими характеристиками, указанными в таблице 4.

Таблица 4 - Техническая характеристика вертикального двухплунжерного насоса АНВ-125

Подача двух плунжеров, дм3/мин	214 12,6
Создаваемый напор, Па	6,3·105
Мощность электродвигателя, кВт	4,0
Продолжение таблицы 4
Длина, мм	900
Ширина, мм	804
Высота, мм	1400
Масса, кг	722
Количество, шт.	5

Вакуум-осахариватель (поз.3)

Охлаждение разваренной массы с целью интенсификации этого процесса производят под вакуумом. При этом из массы благодаря самоиспарению выделяется пар, на образование которого затрачивается тепло разваренной массы, в результате чего масса охлаждается. Охлаждение массы происходит практически мгновенно, что создает оптимальные и стабильные условия для осахаривания.

Объем осахаривателей при вакуум-охлаждении рассчитывается исходя из времени пребывания в нем массы 5 минут. Отношение высоты к диаметру 1,2-1,25.

Объем осахаривателей первой ступени определяется из расчета пребывания в нем массы 30-60 минут; коэффициент заполнения равен 0,8. Минимальный объем осахаривателя первой ступени 3 м³. Поверхность теплообмена змеевика может быть определена из условия 4 м² на 1 м³ разваренной массы, проходящей за 1 час через осахариватель. Скорость воды в змеевике 0,8 - 1 м/с.

Высота цилиндрической части аппарата принимается равной 0,5 диаметра осахаривателя.

Объем осахаривателя определяем по формуле

V=G·ф/с·ц, (5)

где G - количество разваренной массы, кг;

t - время пребывания массы, ч;

с - плотность массы, кг/мі;

ц - коэффициент заполнения,ц=0,8.

V=17504·0,5/1028·0,8 = 10,6 мі,

V_массы = 0,1166·3500/24= 17 мі/ч

Определяем поверхность теплообменника змеевика

F=17·4/1=68 мІ

Техническая характеристика вакуум-осахаривателя представлена ниже, в таблице 5.

Таблица 5 - Техническая характеристика вакуум-осахаривателя

Полная емкость, м3	4,0
Диаметр, мм	1600
Высота, мм	2000
Масса, кг	750
Мощность электродвигателя, кВт	3,0
Число оборотов мешалки в минуту	60-80

Насос (поз.4)

Выбираем насос, исходя из объема сборника для ферментных препаратов. Техническая характеристика представлена в таблице 6.

G = 1,6/24=0,067 м³/ч

Таблица 6 - Техническая характеристика насоса ОНВ-1

Производительность, м3/ч	0,7
Мощность электродвигателя, кВт	1,1
Длина, мм	955
Ширина, мм	250
Высота, мм	300
Давление, МПа	0,5
Диаметр, мм	50

Емкость для ферментов (поз.5)

Принимаем емкость со следующими техническими характеристиками, приведенными в таблице 7.

Таблица 7 - Техническая характеристика емкости для ферментов

Объем, м3	1,6
Мощность установленного электродвигателя	1,5
Частота вращения мешалки, об/мин	50
Масса, кг	1112
Габаритные размеры, мм	2800 х 1962 х 1660

Сборник для антисептика (поз.6)

Принимаем емкость для антисептика с учетом суточной потребности в формалине (таблица 8).

Таблица 8 - Техническая характеристика сборника для антисептика

Объем, м3	1
Масса, кг	950

Барометрический конденсатор (поз.7)

При расчете конденсатора определяют его размеры и расход воды. В испарительной камере за счет разряжения, создаваемого конденсатором и вакуум-насосом, разваренная масса мгновенно охлаждается. При этом из массы испаряется некоторое количество воды, которая в виде вторичного пара направляется в конденсатор.

Количество вторичного пара, выделяющегося в испарительной камере, рассчитывается по уравнениям

Д = G_м·c · (t_к - t_н) /r - c·t_н, (6)

где

t_к и t_н - начальная и конечная температура среды, ?С;

с - удельная теплоемкость продукта, кДж/кг·?С;

G_м - количество продукта, кг;

R - скрытая теплота парообразования, кДж/кг.

Д= 17504· 3,63· (102 - 58) / (2255,2 - 3,63·58) =1367,3 кг/ч

Определяем расход воды на конденсацию пара в конденсаторе, кг, по формуле

W =Д · (i - с_в·t_б) / c_в· (t_б - t₁), (7)

где Д - количество пара, поступающего в конденсатор, кг/ч;

i - теплосодержание пара, кДж/кг;

t₁ - температура поступающей воды,°С;

с_в - удельная теплоемкость воды; с_в = 4,1868 кДж/кг·град;

t_б - температура уходящей из конденсатора воды,°С.

Температуру t_б принимаем ниже температуры поступающего пара в состоянии насыщения на 2-3 град.

W=1367,3· (2604,46 - 4,1868·55) /4,1868· (55 - 20) = 22153 кг

Удельный расход воды, кг/кг, определяем по формуле

g =W/Д, (8)

g=22153/1367,3=16,2 кг/кг

Количество несконденсировавшихся газов, кг/ч, определяем по эмпирической формуле

ДТ = 0,000025·W + 0,008025·Д (9)

ДТ =0,000025·22153+0,008025·1367,3=11,5 кг/ч

Температуру несконденсировавшихся газов, єС, определяем по эмпирической формуле

t₂ = 0,9 · t₁ + 0,1· t_б + 4 (10)

t₂=0,9·20+0,1·55+4=27,5 ?С

Диаметр конденсатора, м, определяем из уравнения расхода пара

Д ·V_п= р·dІ/4· W_п· ц; (11)

где Д - расход пара через сечение конденсатора, кг/с;

V_п - удельный объем сухого насыщенного пара, м³/кг при температуре насыщения, соответствующей разрежению 80-81кг/м²;

W_п - допустимая скорость пара в конденсаторе, принимается равной 35-55м/с;

ц - коэффициент, учитывающий свободное сечение конденсатора

для прохода пара, принимается 0,3-0,33.

==0,92 м

Количество полок в конденсаторе принимаем равным 6, расстояние между полками определяем как 0,4, тогда общая высота конденсатора составит по формуле

Н = 0,4 · d · (n - 1) + h1 + h2, (12)

где n - число полокконденсатора, шт.;

h1 - расстояние от верхней полки до верхнего днища, м (h1 = 0,7м);

h2 - расстояние от нижнего днища до нижней полки, м (h2 = 0,4м).

Н=0,4·0,92 (6-1) +0,7+0,4=2,94 м

Диаметр барометрической трубы определяем исходя из скорости движения в ней воды W_б =1м/с по формуле

Dв= (13)

Dв =2,88 м

Общую высоту барометрической трубы, м, определяем по формуле

Н_б = Н₀ + Н₁, (14)

где Н₀ - высота столба воды, соответствующая создаваемому в конденсаторе разряжению, м;

Н1 - часть высоты барометрической трубы, складывающаяся из высоты на возможные колебания уровня, высоты напора для преодоления гидравлических сопротивлений, высоты трубы, погруженной под уровень в сборнике воды, м; Н₁ = 1,7 - 1,9м.

Н₀ = 10,33·b/760, (15)

где b - разряжение в конденсаторе, Па;

H₀ =10,33·735,9/760=10 м,

H_б =10+1,8=11,8 м

Техническая характеристика барометрического конденсатора указана в таблице 9.

Таблица 9 - Техническая характеристика конденсатора IиII ступеней

	Водоструйный СП-1475	Барометрический противоточный
Общая высота, мм	1530	5400
Диаметр, мм	600	1200
Материал	Углеродистая сталь	Углеродистая сталь
Количество, шт.	1	1

Насос водокольцевой (поз.8)

Принимаем водокольцевой насос, исходя из количества воды, требуемой для конденсации пара в конденсаторе, и который обладает положительными качествами поршневых и центробежных насосов, отличается компактностью, простотой конструкции.

G = 22153/1000·60= 0,369 м³/мин

Техническая характеристика водокольцевого насоса ВВН-2 представлена в таблице 10.

Таблица 10 - Техническая характеристика насоса водокольцевого марки ВВН-2

Производительность, мі/мин	1,8
Мощность электродвигателя, кВт	5,5
Продолжение таблицы 10
Количество, шт.	2
Масса, кг	80

Сборник для барометрической воды (поз.9) рассчитывается на такой объем, который вмещал бы двойное количество воды, находящейся в барометрической трубе.

Принимаем сборник с техническими характеристиками, указанными в таблице 11.

Таблица 11 - Техническая характеристика сборника барометрической воды

Объем, м3	1,25
Масса, кг	227

Ловушка (поз.10)

Принимаем ловушку с техническими характеристиками, указанными в таблице 12.

Таблица 12 - Техническая характеристика ловушки

Вместимость, м3	0,25
Габаритные размеры, мм	664х640х1750
Масса, кг	133
Количество, шт.	1

Теплообменник типа "труба в трубе" (поз.12)

Осахаренная масса охлаждается в теплообменнике типа "труба в трубе". По внутренней трубе движется масса по кольцевому сечению, между внутренней и наружной трубами движется вода. Движение массы и воды противоточные. Задачей расчета является определение охлаждающей воды и поверхности охлаждения.

Количество тепла, отводимого от охлаждаемой массы, Вт, определяем по формуле

Q = G_м·c_м· (t₁ - t₂) /3600, (16)

где

G_м - количество массы, кг/ч;

с_м - удельная теплоемкость массы, кДж/кг·град;

t₁ и t₂ - начальная и конечная температура массы, єС.

Q=16522,2·3,63· (58-30) /3600=466,5 Вт

Расход охлаждающей воды определяем по формуле

W =Q/ (t'₂ - t'₁) ·c', (17)

где t'₂ - температура воды, уходящей из теплообменника, єС; принимается температура на 10-15єС ниже температуры массы, поступающей на охлаждение;

t'₁ - температура воды, поступающей на охлаждение, єС; принимается температура на 5 єС ниже температуры, с которой масса уходит из теплообменника, температура массы после охлаждения равна температуре "складки”;

с' - удельная теплоемкость воды, с'= 4,1868 кДж/кг·град;

W=466,5/4,1868 (48-25) =4,85 кг/с

Поверхность охлаждения теплообменника, м², определяем по формуле

F = Q/ к· Дt, (18)

где Q - тепловая нагрузка на теплообменник, Вт;

к - коэффициент теплопередачи, Вт/м²·град;

Дt - средняя разность температур при противоточном движении массы и охлаждающей воды, єС.

Дt = (Дt_{н -} Дt_к) /2,3 lg,

Дt= (28-23) /2,3lg28/23=5/0, 196=25,5 єС

Коэффициент теплопередачи от массы к воде, Вт/мІ·град, определяем по формуле

к =, (19)

где б1 - коэффициент теплоотдачи от массы к стенке внутренней трубы, Вт/м² · град;

б2 - коэффициент теплоотдачи от стенки внутренней трубы к охлаждающей воде, Вт/м²·град;

л - коэффициент теплопроводности материала труб теплообменника (для стали 58), Вт/м²·град;

д - толщина стенки трубы, м (д = 0,004м).

Критерий Рейнольдса для массы, протекающей по внутренней трубе, определяем по формуле

Re =w· d /н, (20)

где d - внутренний диаметр трубы, по которой течет масса, м;

w - скорость течения массы по трубе, м/с;

н - коэффициент кинематической вязкости массы, м·с/м².

Re =0,081·0,18/0,7·=20828,6

W=4·V_м/3600·1024·2р·dІ=4·6931,2/3600·1024·2·3,14·0,081І=0,18 м/с

Критерий Нуссельта определяем по формуле

Nu==0,008·=3,16,где Pr=м·l/л=0,7·/2,4=0,001 Вт/м·К,

л=0,3·=0,3·=2,4 Вт/м·К,

М=1/ (0, 19/М1+0,81/М2) =1/ (0, 19/342+0,81/18) =21,9

где С_{м -} теплоемкость массы, равная 3,64 кДж/кг·К;

с - плотность, кг/мі,

М - средняя молекулярная масса жидкости,

М1 и М2 - молекулярные массы мальтозы и воды.

= 410,32

Re=w·dэ·с/м=72411,4

dэ== (0,18І - 0,089І) /0,089=0,275м,

где dн - наружный диаметр внутренней трубы, м;

D - внутренний диаметр наружной трубы, м;

Dэ - эквивалентный диаметр кольцевого сечения трубы теплообменника, м.

Тогда

К= Вт/мІ·град

Техническая характеристика теплообменника (при одноступенчатом вакуум-охлаждении) указана в таблице 13.

Таблица 13 - Техническая характеристика теплообменника "труба в трубе"

Поверхность, м2	72
Диаметр труб, мм	89 х 4; 188 х 4
Количество, шт.	1

Маточник для размножения посевной культуры дрожжей (поз.13)

Маточник предназначен для выращивания чистой культуры дрожжей, применяемых при сбраживании сусла. Объем маточника принимают равным 20% от объема дрожжанки. Устанавливают в дрожжевом отделении.

Аппарат цилиндрической формы со съемной эллиптической крышкой и приваренным эллиптическим днищем. Снабжен рубашкой, в которую подается пар при стерилизации сусла и вода для последующего охлаждения сусла. В верхней крышке предусмотрен люк диаметром 500мм. Снабжен патрубками и гильзами, необходимыми для ввода и отвода сред, участвующих в процессе, и установки приборов контроля за параметрами.

Маточник изготавливается в виде цилиндра с соотношением диаметра к высоте 1:

1. Рабочий объем при коэффициенте заполнения 0,7 должен составлять1-1,5% от объема среды в головном бродильном аппарате.

Таблица 14 - Техническая характеристика маточника для размножения дрожжей

Общий объем, м3	3,5
Количество, шт.	1

Принимаем диаметр маточника 600 мм, тогда высота цилиндрической части маточника будет равна

1,4·D=600·1,4=840мм

высота конусной крышки

0,1·D=0,1·600=60мм

высота конусного днища

0,14·D=0,14·600=84 мм

Общая высота маточника равна

840+60+84=984мм

Сборник серной кислоты (поз.14)

Сборник серной кислоты, используемой для подкисления сред в бродильном отделении, имеет цилиндроконическую форму и снабжен плоской крышкой. Для замера дозируемой среды установлен указатель уровня, к которому при монтаже аппарата крепится рейка с делениями. Аппарат снабжен патрубками для ввода кислоты и отвода воздуха из нее.

Таблица 15 - Техническая характеристика сборника серной кислоты

Общий объем, м3	0,625
Рабочий объем, м3	0,5
Диаметр, мм	400
Высота цилиндрической части, мм	500
Масса без продукта, кг	95

Сборник питательных солей (поз.15)

Принимаем сборник с техническими характеристиками, указанными в таблице 16.

Таблица 16 - Техническая характеристика сборника питательных солей

Диаметр, мм	400
Высота, мм	600
Частота вращения мешалки, об/мин	40
Мощность электродвигателя, кВт	1,5

Дрожжанка (поз.16)

Предназначена для размножения дрожжей, передаваемых затем в возбраживатель. Рабочая часть аппарата имеет змеевик, который используется для подачи в него греющего пара при стерилизации среды с последующей подачей воды для охлаждения стерилизованного сусла. Аппарат снабжен штуцерами для подвода и отвода сред, участвующих в процессе работы.

Общий объем аппарата принимается равным 25-30% объема дрожжегенератора. Конструктивные решения дрожжевого аппарата рассчитываются, исходя из соотношения диаметра к высоте 1: 1,25. Степень заполнения аппарата - 0,65.

Таблица 17 - Техническая характеристика дрожжанки

Общий объем, м3	18
Диаметр, мм	2300
Количество, шт.	3

Насос для перекачивания дрожжей (поз.17)

Принимаем к установке насос с техническими характеристиками, указанными в таблице 18.

Таблица 18 - Техническая характеристика насоса для дрожжей

Производительность, т/ч	25
Напор, Н/м2	2,2·105
Диаметр патрубка, мм всасывающего нагнетательного	104 75
Диаметр рабочего колеса, мм	300
Мощность электродвигателя, кВт	2,8
Частота вращения, об/мин	1440

Возбраживатель (поз.18)

В возбраживателе протекает накопление большой массы производственных дрожжей до 50% объема бродильного чана.

Аппарат должен иметь объем, равный 40% от объема головного бродильного аппарата. Высота цилиндрической части дрожжегенератора принимается в 1,2 раза больше его диаметра, степень заполнения аппарата - 0,8.

Таблица 19 - Техническая характеристика возбраживателя

Общий объем, м3	70
Диаметр, мм	3700
Количество, шт.	1

Высота цилиндрической части возбраживателя

1,4·D=3700·1,4=5180мм

Высота конусной крышки

0,1·D=0,1·3700=370мм

Высота конусного днища

0,14·D = 0,14·3700 = 518 мм

Общая высота возбраживателя равна

5180+370+518 = 6068 мм

Расчет бродильных чанов (поз. 19, поз. 20)

Из расчета продуктов следует, что в сутки на сбраживание поступает осахаренной массы 396532,8 кг или 387,3 м³_.

Определяем количество сусла, м^3, проходящего через бродильные чаны за 1 цикл брожения (62 часа)

Находим потребный объем чана, м³

,

,

где 0,85 - коэффициент заполнения чана.

Геометрический объем бродильного чана цилиндрической формы с конической крышкой и днищем, м³, определяем по формуле

(21)

где Н - высота цилиндрической части чана, м;

h_{1 -} высота конусной крышки, м;

h₂ - высота конусного днища, м;

D - диаметр чана, м.

;

Определяем высоту цилиндрической части чана

Общая высота чана составляет

Высота головных бродильных чанов на 1м выше остальных.

Площадь поверхности чана определяем по формуле

, (22)

где - площадь поверхностных фасонных частей на чане, м².

Тепло, которое нужно отвести в 1 секунду через поверхность охлаждения, Дж, определяем по формуле

, (23)

где - тепло выделяемое в период интенсивного брожения (1 час), Вт;

- потери тепла в окружающую среду стенками чана, Вт;

- потери тепла за счет испарения и уноса СО₂ и парами спирта, Вт, составляют 6-8% от общего количества тепла, выделяющегося при брожении.

где х - количество сахара, сбраживаемого при интенсивном брожении, % (х=1);

170,5 - тепло, выделяющееся при сбраживании 1 кг мальтозы, Вт.

- количество бродящей массы, кг.

,

где - количество осахаренной массы, м³;

- продолжительность брожения, ч (=62 ч);

- плотность сусла, кг/м³ (=1024 кг/м³);

- число чанов в батарее; =10.

кг, Вт

Потери тепла в окружающую среду через стенки чана определяем по формуле

, (24)

где - температура наружной поверхности стенки чана,° С,=27° С;

- температура воздуха в бродильном отделении,° С, =15° С;

- суммарный коэффициент теплопередачи, Вт/ (м²·К).

,

Вт/ (м²·К),

Вт

Потери тепла за счет испарения определяем по формуле

, (25)

Вт

Тогда

Вт

Принимаем, что в период интенсивного брожения температура бражки равна 29°С. Температура холодной воды t₁=10°С, температура выходящей воды из холодильника на 8°С ниже температуры бражки, т.е. t₂ = 29-8=21°С.

В этих условиях наибольшую и наименьшую разности температур найдем по схеме 29° С бражка 29° С 21° С вода 10° С ?t_м=8° С ?t_б=19° С

Так как ?t_б/?t_м=19/8=2,38>2° С,

определяем ?tпо формуле

?t =?t_б - ?t_м/ (2,31lg·?t_б/?t_м), (26)

?t =19 - 8/ (2,31lg·19/8) =12,8° С

Коэффициент теплопередачи К для змеевиков бродильных чанов принимается равным 470-500 Вт/ (м²·К).

Тогда площадь поверхности охлаждения змеевика , м², определяем по формуле

м² (27)

Следует учитывать, что площадь поверхности охлаждения змеевика на 1 м³ вместимости чана должна быть не менее 0,25 м².

Общую длину труб змеевика , мм, определяем по формуле

, (28)

где - средний диаметр стальных труб, м.

Он равен половине суммы их внутреннего и наружного диаметров

м

м

Определяем длину одного витка змеевика , м, по формуле

=м, (29)

где - внутренний диаметр витка змеевика, м; =3,1 м;

- шаг витка, м; =0,25 м.

Число витков в змеевике определяем по формуле

(30)

Расход охлаждающей воды , кг/с, определяем по формуле

, (31)

где - удельная теплоемкость воды, Дж/ (кг·К); =4187 Дж/ (кг·К).

кг/с

Таблица 20 - Техническая характеристика бродильного чана

Общий объем, м3	140
Поверхность охлаждения, м2	35
Диаметр, мм	4800
Количество, шт.	8

Передаточная емкость (поз.21)

К установке принимаем передаточную емкость согласно позиции 20.

Насос для бражки (поз.22)

Выбираем насос для бражки, исходя из объема зрелой бражки, выходящей из бродильных чанов.

Техническая характеристика насоса для бражки указана в таблице 21.

Таблица 21 - Техническая характеристика насоса для бражки 5Ф12

Производительность, м3/ч	75-200
Мощность электродвигателя, кВт	8,5
Количество, шт.	4
Давление, МПа	0,09-0,13

Спиртоловушка (поз.23)

Для улавливания паров и капель спирта, уносимых из бродильных чанов диоксидом углерода, используют спиртоловушки.

Более эффективна спиртоловушка пленочно-конденсационного типа, она работает по принципу двухфазной абсорбции паров спирта:

1) абсорбцией тонкой пленкой воды из охлаждаемого газа, движущегося навстречу стекающей пленке,

2) окончательной абсорбции капельной жидкостью, протекающей через ситчатые тарелки, а также вспененной водой на этих тарелках.

При таком режиме практически улавливается весь спирт из газов брожения и удается получить крепость выходящей из ловушки водно - спиртовой смеси до 5-7% об.

Таблица 22 - Техническая характеристика спиртоловушки

Внутренний диаметр корпуса, мм	430
Число сит, шт.	3
Число труб, шт.	49
Площадь поверхности охлаждения, м2	12,13
Высота аппарата, мм	5250
Масса, кг	410

Установка для механизированной мойки и дезинфекции (поз.24,25,26)

Техническая характеристика установки механизированной мойки и дезинфекции РЗ-ВМТ указана в таблице 23.

Таблица 23 - Техническая характеристика установки для механизированной мойки и дезинфекции

Продолжительность мойки и дезинфекции одного аппарата вместимостью 25 м3, мин	60
Расход жидкости, подаваемой в одну моющую головку, м3/мин	0,25-0,3
Расход воды на мойку одного аппарата вместимостью 25 м3, м3	5,7
Число моющих головок	1-2
Число аппаратов одновременно подвергаемых мойке	1
Расход рабочего дезинфицирующего раствора на мойку одного аппарата вместимостью 25 м3, м3	2,8
Расстояние от аппаратов брожения до установки, м, не более	50
Давление жидкости, подаваемой в моющую головку, МПа	0,6
Мощность электродвигателей, кВт	29
Габаритные размеры установки, мм	8000х2800х2520
Масса, кг	6660

Производительность пескоуловителя (поз.31) находим по формуле

л/с

Таблица 24 - Техническая характеристика тангенсальной песколовки

Производительность, л/с	1-4
Габаритные размеры установки, мм	1800х1800х2500

Емкость для жидкой барды (поз.32) рассчитываем исходя из максимального суточного расхода. Вместимость данной емкости будет равна

м³

Радиус емкости для жидкой барды рассчитываем по формуле

м

Следовательно, диаметр емкости равен 2,4 метра.

Принимаем насос центробежный (поз.33) для перекачки жидкой барды марки SBL 80-50-250A.

Усредняющую емкость (поз.34) рассчитываем исходя из максимального суточного расхода. Вместимость данной емкости будет равна

м³

Радиус емкости для жидкой барды рассчитываем по формуле

м

Следовательно, диаметр емкости равен 2,4 метра.

Декантер (поз.35)

Принимаем к установке две декантерных центрифуги маркиD4LС.

Таблица 25 - Техническая характеристика декантерной центрифуги D4LC

Диаметр ротора, мм	430
Скорость вращения ротора, об/мин	2500-3500
Сила, G	2950
Мощность электродвигателя, кВт	30
Размеры, мм	3390х876х1438
Вес, кг	2750

Объем емкости для фильтрата барды (поз.36) рассчитываем аналогичным образом

м³

м

Диаметр емкости равен 1,7 метров.

Насос питающий (поз.37, поз.52)

Таблица 26 - Техническая характеристика насоса питающего центробежного марки SBL 80-50-250A

Производительность, м3/ч	10
Напор, м	25

Теплообменник (поз.38)

К установке принимаем теплообменник марки М10МFМ.

Таблица 27 - Техническая характеристика теплообменника M10MFM

Высота, мм	1084
Ширина, мм	470

Испаритель первой ступени (поз.39)

К установке принимаем испаритель марки ЕС350 площадью 145 м².

Циклонный сепаратор (поз.40)

Таблица 28 - Техническая характеристика сепаратора

Диаметр циклона, мм	1100
Высота, мм	3585

Насос (поз.41)

К установке принимаем центробежный насос первой ступени марки SBL 80-50-200.

Таблица 29 - Техническая характеристика насоса центробежного первой ступени марки SBL 80-50-200

Производительность, м3/ч	25
Напор, м	15

Циклонный сепаратор (поз.42)

Таблица 30 - Техническая характеристика сепаратора

Диаметр циклона, мм	1500
Высота, мм	4108

Принимаем к установке насос центробежный марки SBЕ 65-40-315 (поз.43) с техническими характеристиками, указанными в таблице 31.

Таблица 31 - Техническая характеристика насоса центробежного марки SBЕ 65-40-315

Производительность, м3/ч	20
Напор, м	35

Таблица 32 - Техническая характеристика центробежного насоса циркуляции марки SBХ6-25 (поз.44)

Производительность, м3/ч	5
Напор, м	20

Таблица 33 - Техническая характеристика центробежного насоса питающего марки SBL 50-32-250A (поз.45)

Производительность, м3/ч	5
Напор, м	20

Таблица 34 - Техническая характеристика циклонного сепаратора (поз.46)

Диаметр циклона, мм	1500
Высота, мм	4240

Таблица 35 - Техническая характеристика насоса центробежного марки SBL 150-125-315A (поз.47)

Производительность, м3/ч	100
Напор, м	25

Таблица 36 - Техническая характеристика шнека (транспортер для влажного кэка) (поз.48)

Диаметр, мм	320
Длина, мм	4560

Таблица 37 - Техническая характеристика шнека (поз.49)

Диаметр, мм	320
Длина, мм	2000

Таблица 38 - Технические данные паровой роторно-дисковой сушилки PGJ - 300B (поз.50)

Количество дисков	55
в т. ч. из нержавеющей стали	30
из углеродистой стали	25
Сила выпаривания, кг. воды/м2 • час	8-9
Давление пара, MПa	0,4-0,6
Расход пара, т час	1,1-1,2
Влажность сырья ?	70 %
Продолжение таблицы 38
Влажность продукта ?	10 %
Площадь теплообмена, м2	300
Скорость вращения барабана, об/мин	4-8
Мощность по продукту, т/час	1,0-1,1
Потребление электроэнергии, кВт	90
Вес, т	64,5
Размеры, мм	5200х4400х3570
Длина с приводом, мм	12680

Объем емкости для сухой барды (поз.51) рассчитываем по формуле

, (32)

где - часовая потребность в определенном сырье, кг;

с - плотность соответствующего продукта, кг/м³.

м³

Зная объем емкости, можно найти ее радиус по формуле

, (33)

где r - радиус емкости, м;

V - объем емкости, м³;

h - высота емкости, м. Принимаем высоту емкости 1 метр.

=0,5 м

Диаметр емкости равен 1 м.

Емкость для воды охлаждения (поз.53) рассчитываем по формуле

м^3, м

Диаметр емкости равен 1,1 метра.

Емкость для конденсата фильтрата (поз.54) рассчитываем по формуле

м³

м

Диаметр емкости равен 1,8 метра.

Выбираем теплообменник - конденсатор марки АК20-FM (поз.27), площадью 59 м². Теплообменник - конденсатор марки М6-МFM (поз.28), площадью 6 м².

Для охлаждения барды до температуры окружающей среды используем охладитель барды (поз.29).

Таблица 39 - Техническая характеристика охладителя

Производительность, т/ч	1
Мощность, кВт	1,67
Время охлаждения, мин	10
Габариты, мм	2280х1100х2250

Выбираем испаритель третьей ступени марки ЕС500 (поз.30), площадью 277 м².

4. Расчет расхода воды, пара и электроэнергии

4.1 Расчет расхода воды

Таблица 40 - Количество потребляемой воды

Поступление	Количество продуктов по расчету, кг
	На 100 дал	На 3500 дал	На часовую производительность
Вода в барометрический конденсатор	22153	775355	32306,5
Вода в спиртоловушку	284,6	9961	415
Вода в емкость для ферментов	271,5	9502,5	396
Вода в водокольцевой насос	246,9	8640	360

Вода потребляется на охлаждение пастеризованного сусла, сбраживаемой среды в бродильных аппаратах, на мойку бродильных аппаратов и абсорбцию паров спирта из газов брожения.

Расход воды на охлаждение сусла от 85°С до 30°С (при начальной температуре воды 10°С) в дрожжанке по нормам технических характеристик равен 9,5 м³/ч. Следовательно расход воды для трех дрожжанок составляет - 9,5·3 = 28,5 м³/ч.

Расход воды на охлаждение сусла от 85°С до 30°С при начальной температуре воды 10°С в маточнике по нормам технических характеристик - 1,9 м³/ч.

Расход охлаждающей воды в возбраживателе при начальной температуре воды 10°С по нормам технических характеристик - 9,3 м³/ч.

Расход воды на охлаждение бродильного чана равен 1,52кг/с, для батареи бродильных чанов - 1,52·8 = 12,16 кг/с. Головные чаны промывают и стерилизуют паром через каждые 48-60 ч, а остальные чаны по очереди через каждые 65-75ч.

Расход воды для абсорбции паров спирта из газов брожения в спиртоловушке составляет от 10 до 50 л/ч. Расход воды на мойку оборудования 2,5 м³/ч (t=60° С). Расход воды на мойку полов составляет 2 л на 1м² (t=60°С).

Для укрупненных расчетов при системе с последовательным водоиспользованием может быть принят следующий расход воды на 1000 дал спирта, определенный по среднегодовым нормам (м³): при переработке зернового сырья - 1462, в том числе питьевой - 442.

Коэффициент среднегодовой нормы составляет для зернового сырья 1,39 летом и 0,77 зимой.

4.2 Расчет расхода пара

Таблица 41 - Количество потребляемого пара

Поступление	Количество продуктов по расчету, кг
	На 100 дал	На 3500 дал	На часовую производительность
Острый пар на нагрев замеса перед ГДФО-1	357,76	12521,60	521,73
Расход острого пара в ГДФО - 2	441,13	15439,55	643,32
Расход острого пара в контактной головке перед стерилизатором	248,93	8712,55	363,02
Маточники	56,5	1997,5	82,4
Дрожжанки	1003,8	35136	1464
Бродильные чаны	9216	322560	13440
Возбраживатель	257,83	9024	376
Расход пара в процессе сушки послеспиртовой барды	4664	163240	6801,6
Итого			23692,1

В дрожжебродильном отделении пар расходуется на пастеризацию сусла в аппаратах для размножения посевных дрожжей и профилактическую стерилизацию бродильной аппаратуры.

Расход пара при стерилизации сусла от 30°С до 85°С в маточнике по нормам технических характеристик составляет 82,4 кг. Допустимое давление пара при стерилизации в аппарате составляет 0, 196 МПа.

Расход пара на стерилизацию дрожжанок по нормам технических характеристик составляет 488 кг. Следовательно, при стерилизации трех дрожжанок - 1464 кг. Допустимое давление пара при стерилизации массы 0,25 МПа.

Обычно расход пара при пропаривании бродильных чанов в течение 30 минут составляет 10-12 кг на 1 м³объема чана. Следовательно, расход пара на стерилизацию бродильного чана равен: 10·140=1400 кг, а на 8 бродильных чанов - 11200 кг. Общий расход пара на стерилизацию бродильной батареи увеличивают на 20 % с учетом расхода пара на стерилизацию трубопроводов и насосов.

4.3 Расчет потребляемой электроэнергии

Для укрупненных расчетов можно пользоваться следующими ориентировочными показателями расхода энергоресурсов на 1000 дал спирта-ректификата высшей очистки:

электрическая энергия - 1700-1900 кВт•ч;

тепловая энергия - 2,7-2,9 кДж.

Рассчитаем энергетическую и силовую нагрузку. Результаты оформлены в таблице 42.

Таблица 42 - Энергетическая и силовая нагрузка

Наименование оборудования	Марка оборудо- вания	Номер позиции	Коли- чество	Произво- дитель- ность	Мощ- ность электро- двигателя, кВт	Общая мощ- ность, кВт
Вакуум - осахариватель	СП-373	3	1	-	3,0	3,0
Насос водокольцевой	ВВН - 2	8	2	1,8 мі/мин	5,5	11
Насос плунжерный	АНВ-125	2,11	5	12,6дм3/мин 214 дм3/мин	4,0	20,0
Насос	ОНВ - 1	4	1	0,7м і/ч	1,1	1,1
Насос для перекачивания дрожжей	Центро- бежный	17	1	25 т/ч	2,8	2,8
Насос для Бражки	5Ф12	22	4	75-200 м3/ч	8,5	34
Мотор редуктора привода дрожжанки	АО2-42-4	16	3	-	2	6
Насос для механи-зированной мойки и дезинфекции	ОНВ-1	26	1	-	1,1	1,1
Декантер	D4LC	35	2	-	30	60
Продолжение таблицы 42
Роторно-дисковая сушилка	PGJ-300B	50	1	1-1,1 т/ч	90	90
Охладитель	М20М	29	1	1 т/ч	1,67	1,67
Привод мешалки в емкости для ферментов	-	5	1	-	1,5	1,5
Привод мешалки в емкости для питательных солей	-	15	1	-	1,5	1,5
Итого						233,7

5. Учет и контроль производства

При брожении имеют место потери как сбраживаемых углеводов, так и образовавшегося спирта.

Потери углеводов складываются из:

а) неизбежных потерь - расхода сахара на синтез биомассы дрожжей и образование побочных продуктов;

б) потерь с несброженными углеводами (нерастворимым крахмалом, декстринами, олигосахаридами);

в) потерь от нарастания кислотности при брожении.

Потери спирта происходят при удалении из бродильного чана диоксида углерода, образующегося в процессе брожения.

Расход сбраживаемых углеводов на синтез биомассы дрожжей принимают равным 1,5 %, на образование побочных продуктов брожения - 2,5 %, т.е.4 % от всех сбраживаемых углеводов, введенных в процесс производства спирта.

Потери с несброженными углеводами вследствие наброда велики. Объясняется это тем, что все отклонения от нормального режима на предыдущих стадиях технологического процесса сказываются именно на этом виде потерь.

Содержание несброженных углеводов в зрелой бражке при переработке крахмалосодержащего сырья не должно превышать 0,45 г/100 см³, что составляет 3,46 % по отношению к введенному количеству сбраживаемых углеводов.

При нормальном технологическом процессе нарастание кислотности в бражке не должно превышать 0,2° при производстве спирта из крахмалосодержащего сырья. Нарастание кислотности определяется как разность между величинами градусов кислотности бражки и смеси сусла с производственными дрожжами.

Кислотность смеси сусла с дрожжами подсчитывается как средневзвешенная величина кислотности сусла и дрожжей.

Один градус кислотности соответствует расходу 1 см³ нормального раствора гидроксида натрия, который идет на нейтрализацию кислот, содержащихся в 20 см³ фильтрата бражки.

Если считать, что нарастание кислотности обуславливается образованием молочной кислоты, то при повышении кислотности на один градус в 100 см³ бражки образуется 0,45 г молочной кислоты. На образование 0,45 г молочной кислоты затрачивается 0,45 г глюкозы. При нарастании кислотности на 0,2° расход сахара составит 0,09 г и тогда потери всех введенных с суслом углеводов будут равны 0,623 %.

В процессе брожения с диоксидом углерода из бродильного чана уносится 0,6 % спирта от всего его количества, образующегося в бражке.93 % этого количества улавливается в спиртоловушках и утилизируется, а 7 % теряется безвозвратно.

От всего количества спирта потери составляют 0,042 % или в пересчете на углеводы сырья 0,039 %.

С диоксидом углерода из бродильного чана уносится до 0,6 % спирта от всего количества, образовавшегося в бражке. На это количество затрачивается 0,55 % сбраживаемых углеводов от всего их количества, введенного в производство (92,35 - количества углеводов в % от введенных в производство, которое превращается в спирт).

Если весь диоксид углерода из герметизированных бродильных чанов отправлять в спиртоловушки, то с водно-спиртовой жидкостью будет возвращено примерно 93 % об. спирта от общего количества, уходящего с газами. При 7 % потерь неуловленного с газами брожения спирта будет потеряно 0,037 % сбраживаемых углеводов сырья.

Таблица 43 - Потери при нарушении технологического режима

Отклонения от технологического режима, приводящие к потерям	Величина потерь
	углеводов, в % к введенным в производство	спирта, в дал на 1 т крахмала всего переработанного сырья
Нарастание кислотности при брожении на 0,1°	0,313	0, 202
Повышение содержания несброженных углеводов в бражке на 0,1 г на 100 см3	0,769	0,450
Перерасход поверхностной культуры на 10 % (увеличивает потери при выращивании)	0,026	0,017
Не улавливается спирт из газов брожения в количестве 0,1 %	0,092	0,060
Увеличение содержания спирта в барде на 0,005 %	0,060	0,039

Промежуточными продуктами являются осахаренная масса и бражка.

Пробы полупродуктов отбирают специальными пробоотборниками или через краники. Порядок отбора проб полупродуктов устанавливается в соответствии с требованиями технологической инструкции.

На стадии осахаривания сусло спиртового производства анализируют через каждый час непрерывной работы. Пробы отбирают через специальный кран на суслопроводе после осахаривателя. Отобранное сусло фильтруют через мешочный фильтр из плотной бумажной материи. В фильтрате определяют концентрацию сухих веществ сахаромером или рефрактометром, кислотность (титрованием 20 мл фильтрата 1,0 или 0,1 н раствором гидроксида натрия), полноту осахаривания (визуально после смешивания 1-2 капель сусла на стекле с 1 каплей 0,5% -ного раствора йода).

Таблица 44 - Показатели работы завода

Оценка работы завода	Содержание несброженных углеводов в зрелой бражке, г на 100 см3	Потери углеводов по отношению к введенным в производство, %	Нарастание кислотности, град	Потери углеводов по отношению к введенным в производство, %
Отличная	до 0,250	до 1,92	до 0,100	до 0,313
Хорошая	0,251-0,350	1,93-2,69	0,101-0,150	0,316-0,470
Удовлетво- рительная	0,351-0,450	2,70-3,46	0,151-0, 200	0,473-0,626
Неудовлетво- рительная	>0,450	>0,346	>0, 200	>0,626

В дрожжевом сусле (сусле с содержанием СВ 17-18% и рН 3,8-4,0, предназначенном для размножения дрожжей) определяются концентрация сухих веществ и кислотность.

В производственных дрожжах (отбродившем дрожжевом сусле, содержание сухих веществ в котором снизилось до 1/3 от первоначального) определяются видимая плотность бражки (по показаниям сахаромера), кислотность и рН, а также количество дрожжевых клеток в 1 мл путем их подсчета под микроскопом в камере Горяева.

Производственные дрожжи контролируют на отсутствие инфекции под микроскопом в одной капле нефильтрованных дрожжей, а также методом счета определяют в них количество мертвых клеток, окрашенных в синий цвет раствором метиленовой сини.

Производственные дрожжи контролируют на содержание в них гликогена, количество которого меняется в зависимости от их возраста и условий питания. Гликоген обнаруживается в клетках на стадии главного брожения. Когда 2/3 сахаров дрожжевого сусла сброжены, гликоген занимает от 1/3 до 2/3 клетки - такие дрожжи считаются зрелыми.

Зрелая бражка является конечным продуктом спиртового производства, показатели которой строго контролируются. По показателям бражки определяют эффективность процесса получения спирта, а также нарушения технологических норм на отдельных стадиях процесса. В зрелой бражке определяют несброженные растворимые углеводы, нерастворенный крахмал, содержание спирта, видимая плотность, кислотность.

Количество спирта в бражке устанавливают по содержанию его в отгонке (8-9 % об.) погружным рефрактометром или стеклянным спиртомером, содержание несброженных растворимых углеводов и нерастворенного крахмала определяется колориметрическим антроновым методом.

Схема технохимического контроля представлена в таблице 45.

Таблица 45 - Рациональная схема технохимического контроля спиртового производства

Объект исследования	Место отборапробы	Определяемыепоказатели	Способы определения	Техническая документация	Периодичность, число определений	Кто выполняет анализ
1 Сусло из крахмало-содержащего сырья	При непрерывном осахаривании через специальный краник на теплообменнике	1. Концентрация сухих веществ 2. Кислотность 3. Осахариваю-щая активность (ОСП)	1. Ареометри-чески 2. Титрометрически 3. Йодные пробы	Инструкция	При непрерывном разваривании каждый час	Варщик Сменный химик
2 Сусло для приготовления дрожжей	Из осахари-вателя или дрожжанки	1. Концентрация сухих веществ 2. Кислотность 3. рН	1. Ареометри-чески 2. Титрометри-чески 3. Потенцио-метрически	Инструкция	В каждой партии сусла, идущей на приготовление дрожжей	Сменный химик
3 Засевные дрожжи	Из дрожжанки	1. Видимая концентрация сухих веществ 2. Кислотность	1. Ареометри-чески 2. Титрометри-чески	Инструкция	Систематически, но не реже 2 раз в смену	Сменный химик
Продолжение таблицы 45
4 Дрожжи в период роста	Из дрожжанки	1. Видимая концентрация сухих веществ 2. Кислотность	1. Ареометри-чески 2. Титрометри-чески	Инструкция	Систематически, но не реже 2-3 раз в смену из каждой дрожжанки	Сменный химик
5 Производ-ственные дрожжи	Из дрожжанки	1. Видимая концентрация сухих веществ 2. Кислотность 3. Число дрожжевых клеток 4. Микробиологическое состояние и чистота 5. рН	1. Ареометри-чески 2. Титрометри-чески 3. Микроскопи-чески 4. Микроскопи-чески 5. Потенцио-метрически	Инструкция	Каждый раз при подаче производственных дрожжей на брожение	Сменный химик
6 Бражка при непрерывно-поточном брожении	Через пробный кран	1. Концентрация сухих веществ 2. Кислотность 3. Наличие инфекции	1. Ареометри-чески 2. Титрометри-чески 3. Микроскопи-чески	Инструкция	От каждого чана через 24, 36, 48 часов, далее - через каждые 4часа при трёхсуточном брожении	Сменный химик
Продолжение таблицы 45
7 Зрелая бражка при непрерывно-поточном брожении	Через пробный кран из каждого чана	1. Кислотность 2. Несброженные углеводы 3. Нерастворён-ный крахмал	1. Титро-метрически 2. Колори-метрическим, антроновым методом	Инструкция	Из каждого чана	Сменный химик
8Промывные воды из спирто-ловушки	Из приёмной ёмкости	Концентрация спирта	Ареометрически	ГОСТ 3639-79	1 раз в смену	Сменный химик

6. Мероприятия по технике безопасности и охране окружающей среды

На спиртовом заводе существует ряд потенциальных опасностей, действие которых при определенных условиях приводит к профессиональным заболеваниям и производственному травматизму. Основные производственные опасности связаны с обслуживанием производственного оборудования.

К оборудованию для осахаривания крахмалосодержащего сырья предъявляются повышенные требования техники безопасности, так как эти процессы протекают при повышенной температуре и давлении, а применение антисептиков для дезинфекции аппаратов и трубопроводов накладывает дополнительные требования.

Необходимо следить за исправностью арматуры предохранительных и обратных клапанов, паровых вентилей и задвижек, контрольно - измерительных приборов и прокладок. Горячие поверхности паросепаратора, паропроводов покрывают теплоизолирующим материалом из расчета, чтобы температура наружной поверхности не превышала 45-50 єС.

Выдерживатель и паросеператор должны быть оборудованы гидравлическим затвором, предохранительным клапаном и манометром; бак-аккумулятор горячей воды - переполнительной и вытяжной трубой для отвода водяных паров из помещения. Бак также целесообразно покрывать термоизоляционным материалом.

Осахариватель, расходные чанки, ловушки, насосы, теплообменники периодически подвергаются дезинфекции паром с применением антисептиков, поэтому необходимо строго следить за состоянием арматуры, своевременно и правильно перекрывать задвижки, отключать пар, воду и электропривод во время мойки и дезинфекции аппаратов.

Все вращающиеся детали насосов и аппаратов должны быть надежно закрыты защитными кожухами, а обслуживающие площадки оборудованы ограждением. Полы должны иметь уклоны к водосточным трапам, а последние закрыты решетками. На рабочих местах должны быть вывешены инструкции по эксплуатации оборудования, инструкции по технике безопасности, а также схема рабочих трубопроводов.

В бродильном и дрожжевом отделениях обслуживающие площадки должны быть металлическими. Они должны располагаться на 1,0-1,15 м ниже верхней отметки цилиндрической части бродильного чана или дрожжегенератора. Площадки и лестничные клетки должны ограждаться перилами высотой не менее 1 м со сплошной обшивкой снизу на высоту не менее 0,15 м. Металлические полы площадок и переходов во избежание скольжения выполняются из рифленой или просечно-вытяжной стали. Полы нижнего этажа - бетонные, покрываются метлахской плиткой и делаются с уклоном для стока промывных вод к канализационным трапам.

Для подкисления дрожжевого сусла применяются серная кислота, а для дезинфекции оборудования - формалин и хлорная известь. При обращении с химикатами следует пользоваться спецодеждой и защитными приспособлениями (фартук, перчатки, очки). Химикаты должны храниться в закрытой таре в изолированном помещении под замком, в количестве не более двухсменной потребности. Тара для химикатов должна быть из коррозионностойких материалов. Подача химикатов в цех должна быть механизирована. В случае расхода небольших количеств химикатов переноска их должна осуществляться с соблюдением специальных правил.

В процессе брожения выделяется углекислый газ, представляющий собой в больших концентрациях сильнотоксичное вещество. Концентрация углекислого газа в помещении не должна превышать 0,5 % к объему помещения. Бродильные чаны и дрожжегенераторы должны быть герметизированы и оборудованы предохранительным клапаном и вакуум - прерывателем. Выброс углекислого газа в атмосферу должен быть организованным. На трубопроводе, отводящем углекислый газ в спиртоловушку, перед запорной арматурой устанавливают обратный клапан, препятствующий проникновению углекислого газа в свободный от бражки бродильный чан, в котором могут находиться люди для мойки и осмотра его. Спуск рабочего в бродильный чан или дрожжегенератор допускается только через нижний люк после проверки чана на отсутствие в нем углекислого газа и обязательно в присутствии и под наблюдением второго лица. Верхний люк заваривают металлической крестовиной для невозможности доступа туда человека, и служит он для опускания шланга при мойке чана и для наблюдения за состоянием чана.

При нарушении герметизации во время сгонки бражки, мойки и дезинфекции бродильного чана углекислый газ попадает в помещение цеха и накапливается внизу, так как он тяжелее воздуха. Кроме того, возможно выделение углекислого газа через неплотности в арматуре и газопроводах. Таким образом, возникает необходимость в непрерывном контролировании степени загазованности рабочей зоны бродильного отделения. Практикуемый способ проверки наличие углекислого газа открытым пламенем (свеча, спичка) не является надежным, так как пламя гаснет в воздухе с содержанием 6-12% СО₂.

Бродильное отделение в любом случае при наличии или отсутствии автоматизированной системы предупреждение накопление и удаление углекислого газа должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. У входа в помещение в удобном месте должны находиться противогазы с длинными гофрированными шлангами для воздушного забора свежего воздуха при работе в загазованном помещении. На рабочем месте следует вывесить инструкции по технике безопасности. Рабочие должны быть обучены правилам пользования защитными средствами и приемом оказания первой доврачебной помощи пострадавшим.

Аварийное состояние в бродильном отделении может возникнуть в случае отключения электроэнергии во всем заводе.