Відділення зброджування сусла з крохмалевмісної сировини періодичним способом

Розробка технологічної схеми зброджування сусла з крохмалевмісної сировини періодичним способом. Характеристика сировини, напівпродуктів і продуктів. Розрахунок продуктів і теплового балансу, бродильного апарату. Механічний розрахунок його параметрів.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 26.05.2012
Размер файла 1,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема

Відділення зброджування сусла з крохмалевмісної сировини періодичним способом

Вихідні дані на проектування

Крохмалистість- 51%;

Вологість- 14%; Гідромодуль 1:3;

Ферментні препарати: Teramil 120L,

AMG 300L; Q=3000_дал/добу.

Анотація

зброджування сусло бродильний апарат розрахунок

В даній бакалаврській кваліфікаційній роботі наведено науково-теоретичне обґрунтування процесу бродіння.

Розглянуто технологічну схему зброджування сусла з крохмалевмісної сировини періодичним способом. Наведено характеристику сировини, напівпродуктів і продуктів. Проведено розрахунок продуктів і тепловий баланс. Також розраховано бродильний апарат. Проведено механічний розрахунок-товщину стінки, днища, кришки, штуцерів, опор.

В розділі «охорона праці» наведена коротка характеристика шкідливих факторів, що діють на виробництві.

В «економічній частині» обґрунтовано розташування підприємства, наведено витрати виробництва, проведено розрахунок економічної ефективності.

Annotation

In this bachelortheses are scientific and theoretical basis of fermentation.

Considered technological scheme of fermentation mash of raw krohmalevmisnoyiperiodic way. The characteristic of raw materials, intermediates and products. The calculation of products and heat balance.

Also calculated fermentation apparatus. A mechanical calculation, the thickness of walls, bottoms, lids, sleeves, bearings.

The section «public work» is given a brief description of hazards that are at work.

The «economy of the» reasonable business location, are production costs , the calculation of economic efficiency.

Зміст

Вступ

1.Науково-теоретичні основи проекту

2.Характеристика сировини, напівпродуктів і продуктів, допоміжних матеріалів та енергетичних засобів

3.Опис технологічної схеми

4. Матеріальний та тепловий баланси

5. Проектування технологічного обладнання

6. Технічна характеристика обладнання

7. Охорона праці

8. Економічна частина

Висновки

Список використаних джерел

Вступ

В Україні існує потужна виробничо-технічна база з виробництва етилового спирту, представлена 84 спиртовими заводами загальною потужністю понад 68 млн. дал спирту. У 1995-1996 рр. Україна займала четверте місце у світі з виробництва спирту після Бразилії, США та Росії. Основними напрямами використання етилового спирту є виробництва горілки (60%), виноробної (15%) та іншої (25%) продукції.

Сьогодні практично всі українські виробники спирту об'єднані в Державний концерн «Укрспирт», до якого входять 8 обласних державних об'єднань спиртової та лікеро-горілчаної промисловості. Україна має можливість поставляти на експорт спирт етиловий ректифікат «Вищої очистки» мелясний ,зерновий; спирт етиловий ректифікований «Екстра», «Люкс»; спирт етиловий технічний.

Перспективним у роботі спиртової галузі є використання біоетанолу, як альтернативного палива, вкрай необхідного державі. Широкомасштабне виробництво біоетанолу можливе лише за його конкурентоспроможності, у порівнянні з іншими паливними оксигентами та бензином.

Працюють заводи й над удосконаленням застосування ферментних препаратів. Одним з головних пріоритетів у технічному розвитку підприємств є впровадження єнергозберігаючих заходів застарілого обладнання.Спиртова промисловість є сприятливою для здійснення інвестицій та інноваційних процесів, а також впровадження у виробництво нових за технологічними ознаками видів продукції.

Мета проектування дріжджобродильного відділення полягає у вирощуванні дріжджів, подальшому зброджуванні ними розрідженого і оцукреного сусла з отриманням зрілої бражки.

1. Науково-теоретичні основи проекту

Правильно підготовлене сусло для бродіння повинне містити:

-концентрацію цукру в межах 16%;

-кислотність в межах 4,5-5,8 рН (смак слабокислий);

-достатній вміст поживних (азотистих і фосфорних) речовин для життєдіяльності дріжджів;

Сусло з концентрацією сухих речовин вище 18% зброджувати не рекомендується, тому що не можливо досягнути повного доброджування цукрів-виникає недоброд, що знижує вихід спирту. А при бродінні замісу з концентрацією менше 10% може відбуватись оцтове бродіння- це призведе до «прокисання»-повної втрати спирту.

Для розмноження і росту дріжджів необхідно створити оптимальні умови: температура 25-300С, рН 4,5-5,5. Хімічний склад дріжджів змінюється в широких межах і залежить від умов середовища та умов культивування.

До СР дріжджів входять:

-азотисті речовини (45%) (білки, нуклеїнові кислоти, аміди, пептони);

-вуглеводи ( глікоген, клітковина, маннан);

-мінеральні речовини (К, Са, Мg, Р,Fe);

-жири, ферменти ( зимазний комплекс інвертаза);

-вітаміни (Р, нікотинова і пантотенова кислоти, ергостерин). Тому, готуючи живильне середовище, яке буде повноцінним,слід застосовувати всі компоненти, які входять до складу клітини.

Ростом дріжджів називають збільшення числа їх клітин, тобто- розмноження. Дріжджові клітини при нормальних умовах розмножуються брунькуванням. Материнська клітина утворює бруньку, яка виростає в дочірню клітину. При недостатньому вмісті поживних речовин чи при інших несприятливих умовах всередині клітини утворюються перегородки, і клітина розподіляється по цих перегородках, утворюючи спори.

В середовищі зі сприятливими умовами для живлення спори проростають і утворюють нові дріжджові клітини. Спиртове сусло містить всі необхідні речовини для розмноження клітин, тому при зброджуванні сусла дріжджі розмножуються тільки брунькуванням, не утворюючи спор. Кількість дріжджів збільшується в декілька разів, однак їх концентрація в диспергованому стані спочатку збільшується, досягаючи максимальної величини, а далі знижується. Рзмноження дріжджів при зброджуванні спиртового сусла проходить в декілька етапів.

В початковій фазі, такзваній лаг-фазі (затримка росту), дріжджі пристосовуються до середовища і підготовляються до розмноження. Цю фазу умовно ділять на дві частини-фаза дійсного спокою, коли клітини пристосовуються до середовища, і фазу поступового початку розмноження. При наступній фазі-логарифмічній, швидкість розмноження дріжджів максимальна, всі клітини в активному стані. Далі настає стаціонарна фаза стаціонарна фаза, коли розмноження клітин зменшується, при цьому швидкість відмирання і розмноження зрівноважується, врезультаті чого число живих клітин залишається без змін. Остання фаза-затухання, але на виробництві дуже важливо не допускати відмирання дріжджових клітин. Тому при видимій густині, що складає 1/2-1/3 від початкової концентрації сусла, відбирають 10% засівних дріжджів для чергового засіву дріжджанки ,

решту передають в бродильний апарат. Багаторазові відбори повторюють до тих пір, поки не з'явиться стороння мікрофлора ( 1-2 клітини в полі зору мікроскопа). В цьому випадку дріжджі відбирають з дріжджанки в маточник і проводять очистку їх від інфекції, або ж здійснюють розведення дріжджів з чистої культури.

Біохімічні перетворення крохмалю схематично виглядають таким чином:

Крохмаль складається із молекул амілози та амілопектину в співвідношенні 25-28% до 72-75%. В свою чергу, амілоза та амілопектин являють собою велику кількість залишків моносахариду глюкози, з'єднаних між собою б-1,4 та б-1,6-глюкозидними зв'язками.

В амілозі існує тільки б-1,4-зв'язок вуглецевих атомів залишків глюкози з утворенням довгого ланцюжка. В амілопектині ці залишки з'єднані як по типу б-1,4-, так і мають б-1,6-глюкозидний зв'язок, що зумовлює розгалужену структуру.

Під дією б-амілази в амілопектині розщеплюється б-1,4-зв'язок в місці початку розгалуження ланцюжка з утвореням молекул залишкового декстрину і розрідженням при цьому крохмалю. Фермент глюкоамілаза послідовно відщеплює від амілозного ланцюга залишки молекул глюкози з утворенням глюкози і мальтози.

Мальтоза складається з двох молекул б-глюкози, з'єднаних між собою глюкозидним зв'язком, що йде від альдегідної групи одного залишку глюкози, до спиртової групи у положенні 4 другого залишку глюкози.

Гідроліз мальтози з утворенням глюкози відбувається за допомогою як ферменту глюкоамілази, так і мальтази дріжджів.

Спиртове бродіння починається з процесу фосфорилювання глюкози, і шляхом 12- ступеневого біохімічного перетворення, закінчується накопиченням етилового спирту. В процесі утворення беруть участь різноманітні ферменти дріжджових клітин, зокрема: гексокіназа, глюкокіназа, алкогольдегідрогеназа.

При зброджуванні 1 грам-молекули глюкози утворюються 2 грам-молекули спирту та звільняється 50000 калорій енергії. Близько 50% її знову акумулюється в макроергічних зв'язках 2-х молів аденозинтрифосфорної кислоти і використовується дріжджами. Решта ж енергії розсіюється у вигляді тепла, на що вказує підвищення температури середовища при бродінні. Цей фактор є сприятливим для розмноження дріжджових клітин.

Підсумкове рівняння спиртового бродіння виглядає так:

С12О6 + 2Н3РО4 +2АДФ>2СН3СН2ОН+2СО2 +2АТФ+2Н

2. Характеристика сировини, напівпродуктів, готової продукції, допоміжних матеріалів та енергетичних засобів

Сировина та допоміжні матеріали, які використовуються для виробництва етилового спирту повинні відповідати вимогам діючих стандартів або технічних умов.

Для зброджування сусла використовуються дріжджі Sacchаromycescerevisiae раси XII.

Дріжджі раси Sacchsromycescerevisiae ХІІ відносяться до дріжджів поверхневого бродіння. Клітини цієї раси мають круглу або овальну форму. Оптимальна температура культивування та бродіння цих дріжджів 26-300С, термін зброджування сусла із крохмалевмісноїсировини- 72 год. Термін приготування виробничих дріжджів-18-24 год.

Також у виробництві використовують ферментні препарати-оцукрюючі та розріджуючі. Всі ферментні препарати мають дозвіл Міністерства Охорони Здоров'я України на використання в харчовій промисловості.

В технології виробництва спирту із зерна використовують:

- Питну воду - для приготування замісу та поживних середовищ для вирощування виробничих дріжджів. Кип'ячену воду не слід використовувати, так як в ній майже немає розчиненого кисню, необхідного дріжджам;

- Технічну воду - для миття обладнання та в якості охолоджуючого агенту.

Затрати теплоенергії-68,2 Мкал/дал=0,26*106 кДж/дал спирту-ректифікату вищої очистки; електроенергії-2,5 кВт*год/дал спирту-ректифікату вищої очистки.

Таблиця 2.1 Технічні вимоги до якості сировини, матеріалів і напівпродуктів

Назва сировини, матеріалів,напівпродуктів

Державний або галузевий стандарт, технічні умови, регламент або методики на підготовку сиривини

Показники, обов'язкові для перевірки (назва і одиниці вимірювання)

Регламентовані норми з допустимими відхиленнями

Пшениця

ДСТУ 3768-2010

Вологість,%

Сухе, не більше

13,5-14,0

Середньої сухості, не більше

14,0-15,5

Сміттєві домішки,%

Чисте, не більше

2,0

Середньої чистоти,не більше

2,0-4,0

Засмічене,не більше

4,0

Вміст крохмалю, %

48-57

Вода питна

ГОСТ 2874-82

Запах при 200 С і при підігріві води до 600 С, не більше,бал

2

Присмак при 200 С, не більше, бал

2

Колірність, не більше, градусів

20

Мутність за стандартною шкалою, не більше, мг-екв/дм3

1,5

Загальна жорсткість, не більше, мг-екв/дм3

7,0

Мікробіологічна чистота в 1 мл, не більше колоній, мг/дм3

300

Вміст,не більше

Хлоридів, мг/дм3

350

Сульфатів, мг/дм3

500

Заліза, мг/дм3

0,3

Марганцю, мг/дм3

0,1

Міді, мг/дм3

1,0

Цинку, мг/дм3

5,0

Сірчана кислота

ГОСТ 2184-77, ГОСТ 667-73

Норма витрати на кг/1000 дал спирту

22,8

Хлорне вапно

ГОСТ 1692-85

25,0

Діамонійфосфат

ГОСТ 8515-75

2,0

Таблиця 2.2 Вимоги до фізико-хімічних показників технічної води

Найменування показників

Одиниця виміру

Величина показника

Значення рН, не менше

5,0

Жорсткість, не вище

мг-екв/

12,0

Вміст аміаку, не більше

мг-екв/

200,0

Зважених речовин, не більше

100-150

Корозійних солей важких металів (ртуті, свинцю, барію та інших)

Не допускається

Сульфатів, хлоридів, двовуглекислих солей , не більше

800-400

Нітратів, нітритів, фосфатів, селікатів, не більше

200

ХСК, не більше

мг/дм3

85-100

ТСК, не більше

мг/дм3

40-50

Таблиця 2.3 Характеристика ферментних препаратів та норми витрат

Назва концентрованого ферментного препарату

Показники, параметри оптимальної дії

Норма л/т умовного крохмалю

густина, г/см3

рН

Температура, 0С

Термаміл 120L : термостабільна б-амілаза (розрідження)

1,25

6,0-6,5

85-95

0,15-0,30

AMG 300L (оцукрюючий)

1,2

4,5-5,5

55-60

0,8-1,2

Таблиця 2.4 Фізико-хімічні показники зрілої бражки.

Показники

Сировина, що переробляється

Пшениця

Кислотність, мл NaOH на 20 мл, не більше

0,45-0,55

рН

4,5-5,0

Незброджені вуглеводи, г/100мл, не більше

0,45

Нерозчинний крохмаль, г/100мл, не більше при використанні ФП

0,1

Концентрація етанолу в бражці,% об., не менше

8,0-10,0

3. Опис технологічної схеми

Приготування спиртової бражки безпосередньо в бродильному цеху заводу починається з приготування виробничих дріжджів.

Процес вирощування виробничих дріжджів на виробництві проводиться періодичним культивуванням в дріжджовому цеху і проходить кілька наступних стадій.

Сусло (повністю розварена і розріджена маса) із третього гідроферментатора насосом по трубопроводу подається в затворник (1),

І

почергово дріжджового відділення із температурою 90-92оС. В затворнику сусло охолоджується до температури оцукрення 58-60 оС з подальшим додаванням оцукрюючого ферментного препарату (ФП). Оцукрення проводиться протягом 30-50 хв. При температурі затору 50оС проводять підкислення сусла сірчаною кислотою, із бака (3) через дозатор.

Наступним етапом є збагачення сусла поживними речовинами-діамонійфосфат та охолодження до температури складки 28-30 °С. При досягненні температури складки затор насосом перекачують в дріжджанку (5), де попередньо відібрані засівні дріжджі з бака (6).

Дріжджогенерування ведеться при температурі 28-30°С. Виробничі дріжджі готові, коли концентрація СР сусла знижується на 1/3 від початкової концентрації. Зрілі виробничі дріжджі самотоком передаються до бродильного апарату ( 7) . Кількість виробничих дріжджів, які задаються в виробничий апарат складає 8-10 % від об'єму бродильного чана.

Розріджене, оцукрене і охолоджене сусло з температурою 28-30 °С із теплообмінника варочного цеху через суслову комунікацію подається до промитого і продезінфікованого бродильного апарату. Після заповнення суслом конусної частини бродильного чана подають зрілі виробничі дріжджі через дріжджову комунікацію, яку після подачі одразу ж пропарюють з метою уникнення її інфікування. При досягненні 1/2 об'єму бродильного апарату додається антисептик. Термін заповнення бродильного апарату становить близько 8-10 годин.

Після закінчення процесу бродіння (протягом 72 год) зріла бражка подається в передаточний чан (9), а далі в браго-ректифікаційне відділення на перегонку.

Для вловлювання спирту з газів бродіння використовується спиртовловлювач (10), де вуглекислий газ промивається водою. Отримана водно-спиртова рідина подається в бражку передаточного чану, що йде на перегонку. Більш ефективна ловушка плівчато-конденсаторного типу. Ця ловушка працює по принципу абсорбції спиртових парів тонкою плівкою води із охолодженого газу, який турбулентно рухається назустріч воді в вертикальних трубах. Кінцева абсорбція спиртових парів водою проходить на сітчатих тарілках. Цією ловушкою практично вловлюється весь спирт і водно-спиртова рідина має міцність 5-7% об. Переваги такої лопушки дуже великі в порівнянні з іншими видами їх, тому її прийнято до встановлення. Вуглекислий газ по трубопроводу іде в цех вуглекислоти. Регулювання температури в бродильних апаратах, дріжджанках, затворниках проводиться подачею холодної води в охолоджуючі пристрої (змійовики).

Таблиця 3.1 Норми технологічного режиму

Об'єм контролю

Показники дослідження

Метод аналізу, прилад

Методи випробування

Відбір проб для аналізу

Місце відбору

Періодич-ність аналізу

Зерно, що поступає на підприэмство або виробництво

Органолептичні показники (колір,запах,зовнішній вигляд)

Органолептично

ГОСТ 10967

ГОСТ 135862

ГОСТ 10841

Г.В. Полигамина “Техно-химический контроль спиртового и ликеро-водочного производства”стр., 89-102

В зерні, що поступає на завод

В середньодобовій пробі

Від партії ж.д. вагону або від кожної партії при доставці іншими видами транспорту.

Від кожної культури,що поступає в один склад.

Від кожної партії, що подається на виробництво по вимозі.

Натура

Маса зерна в об'ємі літрової пурки (дм3)

При поступленні низьких партій зерна і при зберіганні

Засміченість

Зважуванням на технічних вагах

Вологість

Висушування в сушильній камері при 105оС або 130оС зважування наважок на аналітичних вагах

Заражена шкідниками

-кліщ Iст.,шт.

-кліщ IIст.,шт.

кліщIIIст.,шт.

Візуально,підрахунком в 1 кг зерна

1-20

Більше 20 суцільним шаром

Крохмалистість-пениця

кукурудза та інші культури зерна

Поляриметром Хлоркальцієвим методом

Гідроліз слабким розчином соляної кислоти (1,124%)

ТХКст..103-106

В середньодобовій пробі

Від кожної культури зерна, що подається на виробництво

Зерно при зберіганні

Температура

Амбарними термометрами. Не допускається самозігрівання

Сборник инструкций по сирьюдля спиртового производстваМ.,1977

В наипу зерна

Залежновід стану зерна,не менше одного разув5 днів

Концентровані ферментні препарати

Зовнішній вигляд,колір

Сиропоподібна рідина світло- або темно-коричневого кольору

Візуально, питому вагу денсиметром

Інформа ція іноземних фірм , активність, густина

2-3 рази за зміну мельником

Подрібнене зерно (помел)

Якість помелу (подрібнення)

80-90% прохід через сито d=1мм

Просіювання.Відібрано із середньої проби 100 гр. зважування на технічних вагах

Піля дробарки

1-2 рази в зміну

Заміс

Гідромодуль помел вода 1:3; 1:3,2

Постійне перемішування при температурі 55-57оС

Стаціонарний термометр

Сухі речовини цукроміром

Дозування розчину ферменту в заміс

Розчин ферменту (розріджуючий) 1:3, 1:5

На виході маси із ГДФ-3 при 85-90оС

Постійний контроль за дозуванням ферменту

ГДФ-1, ГДФ-2, ГДФ-3

Температура якість, розрідження

Термометром, візуально

Спеціальна проба на йод

Перед подачею розріджуючої маси в теплообмінник на охолодження

2-3 рази в зміну

Від'єм на дріжджі

Видима густина,%;СР,Температура

Цукроміром,термометром

16-18% СР

85-90оС

В дріжджзаторнику до передачі в дріжджан-ку

1 раз в зміну

Дріжджове сусло

Охолодження до температури оцукрення ферментним препаратом

Температура

Кислотність, град

Величина рH

Задача оцукрюю-чих ферментів, кислоти ,карбаміду

Термомет-ром

Н2SO4-розчин

Потенціометром

55-60оС

50-52оС

0,5-0,6

3,2-4,0

Контроль на протязі приготування

Розхолодна до температури задачі засівних дріжджів

Температура

Термомет-ром

30-32оС

Дріжджі у період розмнож.

Температура

Термомет-ром

Не вище 28-30оС

На протязі зброджув.

2-3 рази на зміну

Виробничі дріжджі

Видима густина, СР,%

1/2 , 1/3 від початкової концентрації

5-6 % СР

З кожної дріжджанки перед спуском в бродильний апарат

Кислотність, град

Титруваннян

Наростання не допускається

В кожній дріжджанці (при необхідності)

Кількість клітин дріжджів,млн./см3

Не менше 90-120

Підрахунок в камері Горяєва

Мікроскопіюванням кожної дріжджанки перед спуском в бродильний апарат

Мікробіологічний стан

Вгодованість брунькова ні ,% мертвих клітин

0,5 % розчин йоду

Розчин синьки

Не допускається більше 2-3 клітин

Зріла бражка

Концентрація СР(видима густина,%)

Фільтрат

Цукроміром при 20 оС

В кожному бродильному апараті, що поступає на перегонку

Змінний хімік

Кислотність

Титриметричний

Індикатор метиловий червоний

Мікробіологічний стан

Вгодованість брунькова ні ,% мертвих клітин

0,5 % розчин йоду

Розчин синьки

Не допускається більше 2-3 клітин

Масова концентрація:

-Незброджуваних розчинних вуглеводів

-Нерозчинного крохмалю

Фотоелектроколориметричний антроновий

Від 0,25 г/100см3

Від 0,45 г/100см3

Від 0,03-20%

pH

Потенціометричний

5,1-5,5

Концентрація спирту

Перегонкою (рефрактометр, пікнометр)

В дистиляті бражки ареометром

4. Матеріальний та тепловий баланси

Вихідні дані:

-Сирвина на розварювання: пшениця ум. крохмалистість-51 %, вологість14%;

-Вихід спирту із 1 тумовного крохмалю пшениці -66,4 дал ( у тому числі надбавка 0,7дал при застосуванні ферментних препаратів).

Розрахунок проведено на 100 дал умовного спирту-сирцю:

Потрібно пшеничного крохмалю:

1000-65,7дал

х-100 дал

Пшениці в зерні при крохмалистості -51 %:

100-51

х-1506

Таблиця 4.1 Склад пшениці

Складові частини

Кількість

%

кг

Сухі речовини:

Зброджувані:

51

1506

Незброджувані:

35

1033,5

Усього:

86

2539,5

Вода:

14

413,4

Разом:

100

2952,9

4.1 Приготування замісу

Співвідношення помелу і води приймаємо гідромодуль 1:3.

Витрата води для приготування замісу:

Тоді кількість замісу становить:

Для розрідження замісу на стадії його приготування задається (дозуванням) вся кількість 0,8 л/1т умовного крохмалю ферментний препарат Termamil 120L

При розбавленні концентрованого ферменту водою в 3 рази:

розчину.

Сухі речовини замісу:

СР=; Vзам.=дм3

4.2 Термоферментативна обробка замісу

Теплоємність замісу:

Сзам.=1,5*0,215+4,2*0,785=3,62 кДж/кг*град.

Витрати гострої пари при тиску 0,3 МПа для нагрівання замісу від 55 0С до 95 0С при подачі в ГДФ-1:

,

де: 2739-ентальпія пари при 0,33 МПа,кДж/кг*град

398-ентальпія конденсату пари при 95 0С, кДж/кг*град

Кількість замісу, що подається на гідроферментацію, розварювання:

11815,2+760=12575,2 кг

По технологічній схемі заводу передбачено відбирати від'єм на дріжджі у вигляді розрідженої і частково оцукреної маси із останнього гідроферментатора перед подачею на охолодження в теплообмінник «труба в трубі» до температури складки (22-24 0С)-10% від загальної маси:

12575,2*0,10=1257,5 кг

Таблиця 4.2 Склад замісу

Складові частини

Кількість

кг

%

Сухі речовини

Зброджувані

1506

12,8

Незброджувані

1033,5

8,7

Усього СР

2539,5

21,5

Розчин ферменту

3,6

-

Вода

8858,7

75

Разом

11815,2

100

На теплообмінник подається розвареної маси:

12575,2-1257,5=11317,7 кг

В теплообмінник в зоні температур 55-57 0С дозується розчин оцукрюючого ферменту-AMG300L:

1,506*1,1*3=5 (л),

де: 1,506-умовний крохмаль на 100 дал/кг

3-вода (гідромодуль 1:3)

1,1- норма витрати оцукрюючого ферменту на 1т умовного крохмалю, дм3

Кількість сусла, що виходить із теплообмінника при температурі складки 22 0С:

11317,7+5=11322,7 кг

Кількість тепла, яка відводиться від сусла при охолодженні до 220С:

11322,7*3,68(90-22)=2833392,4 кДж

Витрата охолоджуючої води:

дм3=33,7 м3,

де: 35 і 15- температура охолоджуючої води відповідно на вході і виході в теплообмінник.

4.3 Визначення вмісту цукру в суслі

Вводиться крохмалю в оцукрювач (без врахування відбору сусла на дріжджі) з розвареною масою (2%-втрати при розварюванні):

1506-(1506*0,02)=1475,9 (кг)

Загальні втрати з нерозчинним крохмалем складають 2,5% від введеного крохмалю:

1475,9*0,025=36,9 (кг)

Кількість розчиненого крохмалю в оцукрювачі:

1475,9-(36,9+30,12)=1408,9 (кг)

Співвідношення вмісту мальтози і декстринів в фільтраті сусла приймаємо як 2:1. Тоді кількість мальтози становить:

М=1408,9*0,66*1,0555=981,5 (кг)

4.4 Приготування виробничих дріжджів

Від'єм на дріжджі складає 1257,5 кг. Кількість тепла, що відводиться від сусла до температури задачі оцукрюючих матеріалів та живильних речовин:

Q1=1257,5*3,62 ( 92-60)=145669 кДж

Кількість дріжджового сусла, що охолоджується до температури складки:

1257,5+1257,5*0,10=1383,2 кг,

де: 0,10-10 % засівні дріжджі.

Q2=1383,2*3,62 ( 60-50)=50072 кДж

Q3=1383,2*3,62 (50-30)=100144 кДж

Q1, Q2, Q3-кількість тепла ,яка відводиться від сусла в затворнику при охолодженні відповідно до 60,50,300С.

Q= Q1+ Q2+ Q3=145669+50072+100144=295885 кДж

Витрата холодної води становить:

Gв=295885/4,18 (90-30)=1177 дм3=1,2м3

Норма витрати сірчаної кислоти становить 22,8 кг кислоти на 1000 дал спирту. Отже, на 100 дал витрачається 2,28 кг. А витрата розчину кислоти становить:

2,28*3=6,8 (л)

Як джерело живильних речовин використовуємо діамонійфосфат. Його витрата на 100 дал спирту становить-0,2 кг. А витрата розчину живильних речовин:

0,2*3=0,6 (л)

Кількість сусла із врахуванням розчину живильних речовин і розчину сірчаної кислоти становить:

1383,2+6,8+0,6=1390,6 (кг)

Витрата вуглеводів на спиртоутворення і накопичення біомаси дріжджів при вирощуванні:

,

де: 16,0-початкова концентрація сухих речовин дріжджового сусла при складці,% ;

5,0-концентрація сухих речовин зрілих дріжджів, %.

Кількість тепла, яка витрачається при вирощуванні дріжджів:

Q=153*2824=432072 кДж,

де 2824-кількість тепла, яка виділяється при диханні дріжджів, кДж

Витрата води становить:

Gв=432072/4,19*10=10312дм3=11м3

При вирощуванні дріжджів виділяється діоксид вуглецю:

,

де: 153-кількість вуглеводів, що витрачаються на спиртоутворення та накопичення біомаси, кг;

66,4-вихід спирту з 1т умовного крохмалю пшениці (нормативний), дал;

1,002-коефіцієнт,що враховує втрати спирту при перегонці бражки;

0,7893-густина безводного спирту, кг/дм3;

0,9554-вихід СО2, кг/кг спирту.

Маса виробничих дріжджів складає:

1390,6-76,8=1313,8 кг

4.5 Зброджування сусла

В бродильне відділення надходить:

,

де: 11322,7-сусло в бродильне відділення, кг;

1313,8-зрілі дріжджі, кг;

0,5 і 2,5-замивки відповідно від сусла і дріжджів, %.

Як антисептик застосовуємо хлорне вапно. Його витрата на 100 дал спирту становить 2,5 кг. А витрата розчину для дезінфекції становить:

2,5*3=7,5 (л)

Отже, кількість дріжджового сусла з урахуванням антисептика становитиме:

13218,5+7,5=13226 (кг)

Оскільки маса цукру (мальтози) становить 981,5 кг, то кількість тепла, яка виділяється при бродінні:

Q=981,5*614=602621,4 кДж,

де 614-кількість тепла, яка виділяється при зброджуванні 1 кг мальтози, кДж;

Витрата холодної води становить:

Gв=602621,4/4,19*10=14383дм3=15м3

Вихід діоксиду вуглецю:

789,27*0,9554=754 кг,

де: 789,27-маса 100 дал б/с,кг;

0,9554-вихід СО2 кг/кг спирту.

Кількість водноспиртової рідини із спиртовловлювача до бражки:

(13226*2,5)/100=330,7 кг.

Кількість дозрілої бражки:

13226-754+330,7=12802,7 кг.

З урахуванням витрат спиту при перегонці (0,2 %), його кількість у зрілій бражці становить:

100+100*0,2=100,2 дал=1002 дм3

або 1002*0,78927=790,8 кг,

де: 0,78927-густина б/с, кг/дм3.

Об'єм зрілої бражки при густині 1,00993 становить:

.

Вміст спирту у зрілій бражці:

З врахуванням замивок від бродильних апаратів 0,5 % від загального об'єму бражки на БРУ надійде бражки:

.

Маса бражки із замивками складає:

12740,2+63,7=12804 кг.

Найменування сировини і напівпродуктів

Кількість напівпродуктів

На 100 дал

На 3000 дал

На годину

Пшениця на розварювання, кг

2952,9

88587

3691,1

Чанок замісу:

-помел, кг

-вода, кг

-фермент, кг

-усього замісу, кг

-усього замісу, дм3

2952,9

8858,7

3,6

11815,2

11699

88587

265761

108

354456

350970

3691,1

11073,4

4,5

14769

14623,7

ГДФО замісу, кг

-витрата гострої пари на підігрів замісу, кг

-кількість маси в ГДФО, кг

усього маси з ГДФО, кг

від'єм на дріжджі, кг

кількість сусла на охолодження, кг

11815,2

760

12575,2

12575,2

1257,5

11317,7

354456

22800

377256

377256

37725

339531

14769

950

15719

15719

1571,9

14147,1

Оцукрення маси:

-маса на оцукрення ( 550 С) в теплообміннику

-розчин оцукрюю чого ферменту, кг

-розчин сірчаної кислоти, кг

-розчин діамонійфосфату

-оцукрена маса в бродильне відділення, кг

-кількість мальтози, кг

Приготування виробничих дріжджів:

-від'єм на дріжджі, кг

-засівні дріжджі, кг

-загальна витрата води на охолодження дріжджового сусла, м3

-витрата вуглеводів на спиртоутворення і накопичення біомаси,кг

11317,7

5,0

6,8

0,6

11322,7

981,5

1257,5

125,7

13,1

153

339531

150

204

18

339681

29445

37725

3771

393

4590

14147,1

6,25

8,5

0,75

14153,4

1226,9

1571,9

157,1

16,4

191,3

-кількість СО2, що утворюється під час бродіння, кг

Маса виробничих дріжджів, кг

76,8

1313,8

2304

39414

96

1642,3

Зброджування сусла:

-оцукрене сусло із теплообмінника, кг

-прмивна вода від сусла, 0,5%, кг

-дозрілі дріжджі, кг

-промивна вода, 2,5% від маси дріжджів, кг

-усього надходить у бродильне відділення, кг

-витрата антисептика, кг

11322,7

56,6

1313,8

32,7

13218,5

7,5

339681

1698

39414

981

396555

225

14153,4

70,7

1642,3

40,9

16523,2

9,4

Продукти бродіння:

-виділилось СО2, кг

754

22620

942,5

-водноспиртова рідина із спиртовловлювача, кг

-кількість дозрілої бражки, кг

-кількість дозрілої бражки, дм3

-вміст спирту в бражці, % об.

-кількість бражки із замивками, 0,5 % від загальної кількості, кг

-обєм бражки із замивками, дм3

330,7

12802,7

12676,8

8,0

12804

12678,1

9921

384081

380304

8,0

384120

380343,2

413,4

16003,4

15846

8,0

16005

15847,6

Таблиця 4.4 Таблиця витратних коефіцієнтів

Назва сировини, матеріалів та енергоресурсів

Одиниці вимірювання

Витрати на одиницю товарного продукту

Пшениця

кг/дал

29,5

Витрата води на приготування замісу

кг/дал

88,6

Витрата гострої пари на нагрівання замісу

кг/дал

7,6

Витрата води при охолодженні оцукреного сусла до 220С

м3/дал

0,337

Розріджуючий ферментний препарат

л/дал

0,036

Оцукрюючий ферментний препарат

л/дал

0,05

Розчин сірчаної кислоти

л/дал

0,068

Розчин діамонійфосфату

л/дал

0,006

Витрата води в затворнику

м3/дал

0,012

Антисептик

л/дал

0,075

Витрата води в дріжджанці

м3/дал

0,11

Витрата води у бродильному апараті

м3/дал

015

5. Проектування технологічного обладнання

5.1 Розрахунок висоти та об'єму апарата

Продуктивність 3000 дал/добу (30 м3/добу)

Міцність бражки 8%

30/0,08=375 м3/добу

Тип сировини-зерно (пшениця)

Час бродіння 72 години

Час наливу/зливу 8 год, звідси 24/8=3 чани в добу.

3*3=9 чанів, 3-чани в добу, 3-доби триває бродіння.

Робочий об'єм одного чану становить:

Vp=

Отже об'єм бражки, який знаходиться у бродильному відділенні:

Vробочої батареї=9*125=1125 (м3)

Повний об'єм апарату становить:

V=Vр/ ?=125/0,85=147,1=150 (м3), ?-коефіцієнт заповнення (для бродильного апарату ?=0,85)

Приймаємо діаметр апарату 5 м:

Н1=0,1*5=0,5 м-висота кришки; Н2=0,2*5=1 (м)-висота днища;

Відповідно об'єм становить:

V1=, V2=

V3=147,1-3,3-6,6=137,2(м3)-об'єм циліндричної частини, а висота відповідно становить:

Н3=

Повна висота апарату від підлоги :

Нп=1,8+0,5+1+7=10,3 (м), де 1,8-висота від підлоги до днища апарату, м.

5.2 Розрахунок штуцерів

Діаметр штуцерів розраховується за рівнянням:

,

де G - масова витрата теплоносія, кг/с;

с - густина теплоносія, кг/м3;

w - швидкість руху теплоносія у штуцері, м/с.

На теплообмінник подається розвареної маси 11322,7кг/100дал спирту,відповідно на 3000дал-339681кг:

звідси масова витрата становить 3,93 кг/с, а діаметр штуцера:

dшт. сус.=

1- швидкість руху сусла в штуцері, м/с; 1084- густина сусла, кг/м3.

По технологічній схемі заводу передбачено відбирати від'єм на дріжджі у вигляді розрідженої і частково оцукреної маси із останнього гідро ферментатора, який становить 125,7 кг/100дал , а на 3000 дал-3771 кг . З врахуванням живильних речовин ( діамонійфосфат-0,6 кг/100дал спирту) і розчин сірчаної кислоти 6,8 кг/100дал спирту:

Звідси масова витрата становить 0,47 кг/с, а діаметр штуцера:

dшт. др.сус=

Вихід СО2 при бродінні складає 754 кг/100дал спирту, а на 3000 дал відповідно-22620 кг,

звідси витрата становить-0,26 кг/с:

dшт. СО2=

15-швидкість руху вуглекислого газу в штуцері, м/с;

1,98-густина вуглекислого газу, кг/м3.

dшт.на CaCl2=

1382-густина розчину хлорного вапна, кг/м3, 0,2604-витрата розчину хлорного вапна, кг/с.

Загальна маса бражки, що поступає у збірник-12464,9 кг/100дал спирту, а на 3000 дал-373947 кг, отже витрата становить:

dшт.на бражку=

1009,93-густина зрілої бражки, кг/м3.

5.3 Тепловий баланс

Кількість мальтози становить 981,5 кг на 100 дал спирту, відповідно на 3000 дал-29445 кг, а на 1 год-1227 кг

Знаходимо теплове навантаження на один чан у період головного шумування (у Вт):

де 1-загальна кількість тепла, що виділяється протягом 1 год.у період інтенсивного головного бродіння ( цьому періоду відповідає зниження концентрації сухих речовин у бражці на 1%; при збродженні 1 кг мальтози виділяється 171 Вт); 2- втрати тепла в навколишнє середовище стінками чана (3%); 3-втрати тепла за рахунок випару і віднесення вуглекислоти (умовно приймаємо 3=1).

Коефіцієнт теплопередачі від маси до води ( Вт/м2*К):

де б1-коефіцієнт теплопередачі від маси до стінки внутрішньої труби, через важкість обрахунку приймаємо орієнтовно рівним 699 Вт/м2*К ;

б2- коефіцієнт теплопередачі від стінки труби до холодної води, Вт/м2*К;

л-коефіцієнт теплопровідності матеріалу труб ( для сталі л=58 Вт/м*К);

д-товщина стінки трубки рівна 0,04м

де d -внутрішній діаметр труби змійовика, м; R- радіус кривизни труби змійовика,м (R=1/2*D)

W-швидкість руху маси по трубі, м/с( для води 1м/с);

d- внутрішній діаметр труби, по якій тече маса, м;

с-густина (для води с=1000 , кг/м3);

м-коефіцієнт динамічної в'язкості маси, Па*с.

Приймаємо d=0,01м:

де с- питома теплоємність ( для води с=4,19 кДж/кг*К);

g-прискорення вільного падіння, м/с2

Площа поверхні охолодження змійовика, м2:

де Q-теплове навантаження на теплообмінник, Вт;

К-коефіцієнт теплопередачі,Вт/м2*К;

?t- середня різниця температур, К

Загальна довжина труб змійовика, м:

dсер- середній діаметр труби змієвика, м:

dсер=( dвн- dзов)/2; dсер=(0,05+0,06)/2=0,055 (м);

Приймаючи діаметр витка змійовика dз =4,5 м і відстань між витками по вертикалі h=0,175 м, знаходимо довжину одного витка змійовика за формулою:

Загальне число витків:

Загальна висота, м:

Н=17*0,175=2,9=3 (м)

Діаметр патрубків визначаєм з рівняння об'ємних витрат, м3/с:

звідки

dв- внутрішній діаметр трубки, м (dв=0,5 м);

W- об'ємна витрата холодної води, м/с (W=1 м/с);

с- густина холодної води, кг/м3

Діаметр патрубка для входу холодної води:

приймаємо d=0,06м.

Діаметр патрубка для виходу води приймаємо такий як і для входу.

5.4 Розрахунок опори

Рахуємо орієнтовну масу апарата:

Маса обичайки:

mоб=0,785( Dз- Dв) Нцч*с, де Dз-зовнішній діаметр обичайки (рівний 5 м);

Dв- внутрішній діаметр обичайки ( 4,96 м);

Нцч-висота циліндричної частини апарата ( 7 м);

с-густина сталі, кг/м3 ( для сталі марки Х18Н10Т густина становить-7900 кг/м3 );

mкр=0,785*(52-4,942)*0,5*7900= 1235,3 (кг)

mдн=0,785*(52-4,942)*1*7900=2470,7 (кг)

mап==1,1*( mоб+ mкр+ mдн)

mап==1,1*( 25890+ 1235,3+ 2470,7)=32556 (кг)

Загальна вага апарату:

Gап= mап*g;

Gап=32556 *9,8=319049(Н);

Приймаєм внутрішній діаметр опорного кільця D=1,5 м; зовнішній діаметр опорного кільця D=2 м

Площа опорного кільця: S= 0,785(D2- D12)

S= 0,785(22- 1,52)=1,4 (м2)

Питоме навантаження опори на фундамент:

?=G/S; ?=319049/1,4=227892 Па=0,23 МПа

Допустиме питоме навантаження на бетонний фундамент:

?ф=15-25 МПа

5.5 Товщина стінки:

де р-надлишковий тиск в апараті ( приймаємо 0,1 МПа);

D- внутрішній діаметр апарата, м;

[?]-граничне напруження ( для сталі Х18Н10Т [?]=230 МПа);

Ск-добавка на корозію ( 0,001 м);

- коефіцієнт послаблення обичайки із-за зварного шву- 0,8.

Товщина обичайки 14 мм.

6. Технічна характеристика обладнання

6.1 Компонування та вибір технологічного обладнання

Бродильний апарат складається з циліндричного корпусу, сферичної кришки і днища. Діаметр апарату 5000 мм. В середині корпусу змонтовано змієвик зі стальних труб діаметром 60 мм для відводу тепла, що виділяється при бродінні. На корпусі апарату розміщені штуцери для подачі дріжджів, сусла, антисептика, та для виведення вуглекислого газу та зрілої бражки. Для огляду й ремонту чан має люки. Термометр встановлюють в гільзу. Виготовлений апарат із нержавіючої сталі марки 12Х18Н10Т товщиною 14 мм шляхом зварювання. На рисунку 6 зображено бродильний апарат:

6.2 Характеристика варіанту компонування

Відомості про район розміщення проектованого виробництва

Метеорологічні дані про район розміщення:

Зима м`ягка (середньомісячна температура становить -40 С),літо сонячне, тепле( середньомісячна температура становить +180 С). Відносна вологість повітря 79%. Середньорічна швидкість вітру-4м/с. Тривалість опалювального сезону-6місяців. Атмосферний тиск-741 мм.рт.ст.

На мішаних ґрунтах закладання фундаментів повинно бути не менше глибини промерзання ґрунту в даній місцевості. Дане виробництво знаходиться на дрібно-пилових глинистих ґрунтах та торф'яних ґрунтах. Такі ґрунти здатні просідати, стискуватися і замерзаючи спучуватися, тому фундамент заливають відносно більше глибини замерзання від 0.4-0.7м.

Відповідно до кліматичних умов, району забудови і особливостей технологічного процесу вибираємо закритий варіант конструювання. Всі апарати автоматизовані, мають контрольно-вимірювальні прилади, які необхідно захистити від вологості, прямих сонячних променів.

Характеристика промислової будівлі та етажерки

Оскільки багатоповерхові будівлі використовуються для розміщення виробництв з вертикальним компонуванням технологічного обладнання і при будуванні на малих ділянках, то дана промислова будівля міститиме два поверхи каркасного типу зі зв'язкою залізобетонних колон та балок. Висота поверхів 6000 мм.

Тип каркасу залізобетонний. Основними елементами будівлі є фундамент, стіни покриття і перекриття, балки та колони.

Несучі конструкці-збірні залізобетонні колони розміром 400 х 400 мм, сітка колон 6000 х 6000 мм, на які вкладаються поперек будівлі залізобетонні балки.

Міжповерхове покриття складається із залізобетонних ригелів, прямокутного січення довжиною 6000 мм, які спираються на колони, на яких вкладені залізобетонні плити перекриття.

Залізобетонні балки довжиною 6000 мм з січенням 200x500 мм прийняті в якості основної несучої конструкції покриття. По верху балок накладають залізобетонні плити-покриття розміром 6x15 м, висотою 0,3 м.

Тип фундаменту вибираємо плитний, споруджуються під всією площею будівлі. Плита виконана з монолітного залізобетону. Оскільки наш грунт має властивість спучуватися при замерзанні ми застосовуємо саме плитний тип фундаменту із перехресних стрічок, який зводяться з монолітного залізобетону з метою додаванням фундаменту просторової жорсткості.

Переваги:

- можливість їх виконання у пучистих грунтах;

- простота будівлі.

Підлога у виробничих приміщеннях повинна бути щільна, не слизька, легко очищуватися, витримувати великі навантаження. Підлога виконана з нахилом до каналізаційних трапів, зміщених осторонь від робочих місць і проходів. Нахили трапів та каналів мають бути не менші нахилу підлоги. Напрямок нахилів має бути таким,щоб стічні води стікали в отвори каналів обладнаних знімальними решітками та не перехрещували проходи і проїзди.

Внутрішні стіни покриті плиткою. Стелі виробничих приміщень з водостійкою поверхнею, яку можна очистити або вимити.

6.3 Особливості компонування запроектованого обладнання

Групування та розміщення запроектованих апаратів

На першому поверсі розміщуються фундаменти під бродильні апарати, збірники та під спиртовловлювач.

На другому поверсі розміщені дріжджанки та затворники. Також встановлена етажерка для витратних збірників.

Забезпечення нормальної експлуатації та ремонту обладнання

Кожному обладнанню необхідно забезпечити правильні умови експлуатації та ремонту.

При компонуванні устаткування необхідно враховувати, в першу чергу, зручність обслуговування. При невдалій розстановці устаткування погіршуються умови праці, знижується продуктивність, збільшуються втрати спирту, погіршується санітарно-гігієнічний стан цеху. Необхідно врахувати питання монтажу й ремонту, огляду і чистки устаткування.

На виробничій площадці апарати утворюють ряди з декількома основними проходами шириною 1 м та зручними підходами до кожного апарату шириною 1 м.

Створення нормальних умов для ремонту обладнання полягає у виборі оптимальних типів підйомно-транспортного устаткування та організації зручних ремонтних площадок.

Таблиця 6.1 Специфікація на технологічне обладнання

Номер позиції апарата за технологічною схемою

Назва апарата

Кількість

Матеріал, з якого виготовлено апарат, і способи його захисту

Технічна характеристика апарата

1

Затворник

2

Нержавіюча сталь 12Х18Н10Т

Загальний об'єм 1,5 м3, діаметр 1500 мм

2

Витратний збірник для оцукрюючого ферментного препарату

1

Нержавіюча сталь 12Х18Н10Т

Об'єм 0,2 м3, висота

1,5м, діаметр 1000мм

3

Витратний збірник для розчину сірчаної кислоти

1

Нержавіюча сталь 12Х18Н10Т

Об'єм 0,2 м3, висота

1,5м, діаметр 1000мм

4

Витратний збірник для діамонійфосфату

1

Нержавіюча сталь 12Х18Н10Т

Об'єм 0,2 м3, висота

1,5м, діаметр 1000мм

5

Дріжджанка

4

Нержавіюча сталь 12Х18Н10Т

Загальний об'єм 11 м3,

діаметр 2000 мм

6

Витратний збірник для засівних дріжджів

1

Нержавіюча сталь 12Х18Н10Т

Об'єм 0,2 м3, висота

1,5м, діаметр 1000мм

7

Бродильний апарат

10

Нержавіюча сталь 12Х18Н10Т

Загальний об'єм 150 м3,

Діаметр 5000 мм, поверхня охолодження 42 м2

8

Витратний збірник для антисептика

1

Нержавіюча сталь

Об'єм 0,2 м3, висота

1,5м, діаметр 1000мм

9

Передаточний чан

2

Вуглецева сталь

Об'єм загальний 110 м3, діаметр 4100мм

10

Спиртовловлювач

1

Діаметр 340 мм,висота 5650 мм,число тарілок 3 шт., число труб 6

7. Охорона праці

7.1 Характеристика робочого місця з точки зору ОП

Однією з основних небезпек при вирощуванні дріжджів та бродінні є мікроорганізми. Джерелом посторонніх мікроорганізмів в даному виробництві є: сировина, вода, повітря, обладнання, комунікації, взуття, одяг та організм персоналу. Основними чинниками шкідливості є шум, який створюють рідини, що рухаються по трубопроводах, а також шкідливі гази, що виділяються із спиртовловлювача; підвищена вологість повітря-85%( дріжджове відділення) підвищена загазованість повітря робочої зони вуглекислим газом, що перевищує ГДК(0,5 % об.), пари кислот, що використовуються для підкислення живильних середовищ; пари спирту, що виділяються з дріжджогенераторів, бродильних апаратів; електрична напруга V=220/380 В , вибухо- пожежонебезпечність ( t спал спирту=12 0С ).

Сірчана кислота надзвичайно токсична речовина. Її пари уражають дихальні шляхи, шкіру, слизові оболонки, викликають утруднення дихання . Гранично допустима концентрація парів сірчаної кислоти в повітрі робочої зони виробничих приміщень-1 мг/м3. Для спирту ГДК становить 1000 мг/м3. ГДК карбаміду ( джерело живлення дріжджів) 10 мг/м3.

7.2 Заходи з питань техніки безпеки

Для попередження попадання сторонніх мікроорганізмів у виробництво слід виконувати правила зберігання сировини, готової продукції , також необхідні миття та дезінфекція. Герметизація обладнання потрібна не лише для уникнення інфікування сусла, але і при роботі зі спиртовловлювачем, щоб запобігти виділенню надлишкової кількості СО2.

Люди, що працюють з токсичними кислотами забезпечуються спецодягом та засобами особистого захисту.

Електронебезпека виробничих приміщень даного відділення відноситься до третьої групи. У відповідності з цим встановлена безпечна напруга 12В, промислова частота 50 Гц, струм - постійний. Проводка виконана ізольованими кабелями. Електродвигуни і пускові пристрої до них в бродильному відділенні встановлюються в закритому виконанні. Для попередження виникнення зарядів статичної електрики приймаються слідуючі заходи:

-заземлення трубопроводів, обладнання, резервуарів;

-швидкість руху спирту в трубопроводах не повинна перевищувати 5 м/с;

Для попередження прямих грозових ударів дріжджобродильне відділення забезпечується блискавкозахистом. Захист від прямих ударів блискавки здійснюється установкою стержневих блискавковідводів, які складаються з блискавкоприйомника, заземлювача і струмовідводу.

7.3 Санітарно-гігієнічні заходи

Мікроклімат нормується за допустимими нормами, тому що в даному відділенні спостерігається тепловиділення при дріжджогенеруванні та бродінні (температура дріжджогенераторів і бродильних апаратів 28-300С). Для обслуговуючого персоналу, майстрів, які працюють у даному відділенні передбачено такі оптимальні мікрокліматичні умови- температура повітря 18-230С, відносна вологість повітря 40-60%( допустима -не більше 75%), швидкість руху повітря 0,3 м/с- в холодну пору року; температура повітря 21-230С, відносна вологість повітря 40-60 %( допустима-60% при 260С), швидкість руху повітря до 0,3 м/с-в теплу пору року.Для забезпечення нормованих параметрів мікроклімату у дріжджобродильному відділенні передбачена штучна - загальнообмінна, приливно-витяжна вентиляція. Опалення в даному відділенні не передбачене, через велике тепловиділення.У проектованому відділенні використовується природне освітлення. Штучне освітлення здійснюється за допомогою світильників. Крім робочого штучного освітлення є аварійне освітлення, яке дозволяє при відключенні робочого освітлення продовжувати обслуговування окремих видів обладнання і безпечну його експлуатацію, а також безпечну евакуацію людей.Для відділення дріжджогенерування і бродіння розряд зорової роботи ІV; КПО-1,35%, нормативна освітленість 300 лк.

Шум є одним із найбільш розповсюджених факторів, що впливає на людину. В результаті втоми, що виникає під дією шуму, збільшується кількість помилок при роботі, підвищується загроза виникнення травм, знижується продуктивність праці. Джерелами шуму є рух рідин по трубопроводах, робота насосів, мішалок та іншого обладнання.

Допустимі норми шуму для дріжджобродильного відділення згідно з ГОСТ 12.1.003-83 не повинні перевищувати 80 дБ. За ступенем впливу на довкілля відходи даного виробництва належать до нешкідливих.Вуглекислий газ, що виділяється в результаті бродіння, вловлюється спиртовловлювачем і потім використовується для газування напоїв.

Частина води, яка витрачалась на охолодження апаратів зливається в бак, використовується повторно на мийку чанів,затворників, дріжджанок. Вода умовно чиста надходить на повторне використання, а забруднена на очищення.

7.4 Пожежна профілактика

Робочі місця приміщень повинні бути оснащені телефонним зв'язком, світловою та звуковою сигналізацією з сусідніми, технологічно залежними робочими місцями. Приміщення відноситься до категорії Д. Вогнестійкість споруди - I. Технологічне устаткування за нормальних режимів роботи повинно бути пожежобезпечним, а апарати даного відділення повинні бути герметичними, тому що спирт, який виділяється при бродінні-легкозаймистий ( t спал спирту=12 0С ).

Для дріжджового відділення передбачено хімічно-пінні вогнегасники ВП-14, ВП-9ММ; для бродильного- порошкові-ВП-1, ВПС-6, ВПС-10.

У проектованому відділенні передбачено пожежну сигналізацію, а також запасний вихід при евакуації.

Обов'язковими є первинні засоби пожежогасіння: вогнегасники, пожежний інвентар (покривала з негорючого теплоізоляційного полотна, ящики з піском, пожежні відра, лопати); пожежний інструмент (гаки, ломи, сокири, тощо).Необхідно встановити на території підприємства пожежні щити. До комплекту засобів пожежогасіння, які розміщуються на ньому слід включити: вогнегасники - 4, ящик з піском -1, покривало - 1, гаки - 4, лопати - 3, сокири - 2, ломи - 2. Є в наявності пожежний водопровід з гідрантами і пожежними викидними рукавами.

7.5 Індивідуальне завдання

Блискавковідвід складаються з опори, блискавкоприймача, струмовідводу та заземлювача. З'єднання блискавкоприймачів з струмовідводами,повинні виконуватися за допомогою зварювання. З'єднання сталевої покрівлі та струмоприймальної сітки з струмовідводами виконується спеціальними затискачами. Блискавкоприймачі встановлюють зі сталі будь-якої марки різного профілю, перетином не менше 100 мм2 та довжиною не менше 200 мм. Опори стержневих блискавковідводів розраховуються на міцність як вільно стоячі конструкції. Опори можна виконувати зі сталі, залізобетону та дерева. Як опори блискавковідводів допускається використовувати стовбури дерев, які ростуть на віддалі більше ніж 5 м від будівлі, що захищається, а також самі споруди.

Стандартною зоною захисту одинарного стрижнеового блискавковідводу висотою h є конус висотою hо < h, вершина якого співпадає з вертикальною віссю блискавковідводу (Рис.1). Габарити зони визначаються двома параметрами: висотою конуса hо і радіусом конуса на рівні землі rо. При блискавковідводах вище 150 м слід користуватися спеціальною методикою розрахунку.

Для розрахунку потрібно визначити Тгр - середню тривалість грози в год/рік.

n - щільність удару блискавки на 1 км2 на рік

N - очікувану кількість уражень блискавкою на рік:


Подобные документы

  • Режим роботи цеху бродіння. Асортимент пива та характеристика сировини. Продуктові розрахунки, підбір обладнання. Удосконалення технології зброджування пивного сусла в циліндрично-конічних бродильних апаратах. Технохімічний контроль виробництва пива.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 15.06.2013

  • Техніко-економічне обґрунтування процесу виробництва пива. Характеристика сировини, напівпродуктів, готової продукції, допоміжних матеріалів і енергетичних засобів. Норми витрат та розрахунок побічних продуктів, промислових викидів і відходів виробництва.

    курсовая работа [359,5 K], добавлен 21.05.2015

  • Таблиця вихідних даних для розрахунку продуктів. Схема напрямків переробки молока. Розрахунок продуктів запроектованого асортименту. Вимоги до вихідної сировини. Відбір і обгрунтування технологічних режимів. Вимоги нормативної документації на продукт.

    курсовая работа [184,5 K], добавлен 31.01.2014

  • Конструкція, області застосування випарних апаратів. Доставка, приймання, зберігання сировини. Виробництво томатного пюре періодичним способом. Інспекція і сортування томатів. Розрахунок барометричного конденсатора. Об’ємна продуктивність вакуум-насоса.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 27.11.2014

  • Історія виробництва етилового спирту. Характеристика сировини, ферментних препаратів. Розварювання сировини за низькотемпературною схемою. Приготування зернових дріжджів та основного сусла. Брагоректифікація спирту на трьохколонному апараті непрямої дії.

    реферат [1,3 M], добавлен 22.04.2012

  • Асортимент та характеристика продукції, використовуваної сировини, вимоги стандартів. Вибір технологічної схеми та її опис, фізико-хімічні основи, розрахунок матеріального балансу. Вибір, розрахунок кількості та технічна характеристика устаткування.

    дипломная работа [691,2 K], добавлен 21.07.2015

  • Розрахунок параметрів структури суворого полотна, продуктивності в’язальної машини та витрат сировини на одиницю виробу. Технологічний розрахунок малюнку. Обґрунтування вибору асортименту. Автоматизація технологічних процесів і транспортні засоби.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 21.04.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.