Проект брагоректифікаційного відділення спиртового заводу потужністю 6000 дал спирту ректифікованого на добу

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ  ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

 

 

                                                                           

 

Кафедра біотехнології  продуктів

                                                                            бродіння, екстрактів і напоїв

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА  ДО КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

з дисципліни ”“

на тему “Проект брагоректифікаційного відділення спиртового заводу

потужністю 6000 дал спирту ректифікованого на добу”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав студент зТБск 4-2                                                  С.М. Оніщенко

 

 

     Керівник  проф..                                                                           П.Л.Шиян

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КИЇВ НУХТ- 2012р

 

Вступ

В умовах жорсткої конкуренції на ринку спирту в Україні актуальним завданням на сьогоднішній день перед спиртовими заводами стоїть значне зниження собівартості готової продукції при виробництві спирту – ректифікату найвищої якості. Тільки за таких умов підприємство може займати лідируючі позиції і дальше розвивати своє виробництво. 
Постійне підвищення цін на енергоносії заставляє сьогодні впроваджувати на виробництві різноманітні заходи, які можуть привести до економії споживання палива та електроенергії.Так як левова частка затрат умовного палива ,близько 70%,відноситься до відділення брагоректифікації, де відбувається вилучення алкоголю з дозрілої бражки та його очистка, вартими уваги постають різні впровадження , способи зміни схем та рекомендації багатьох вчених в області ректифікації спирту нашої держави та зарубіжних спеціалістів.На протязі багатьох років великі зусилля та розумовий потенціал науковців інституту Укрспиртбіопроду, НУХТу та спеціалістів різних підприємств змогли зробити сьогоднішню продукці  конкурентоспроможною на світовому ринку.                                                          
       Економічний аналіз процесів брагоректифікації показує, що витрати на його проведення визначаються в основному розходом гріючої пари і в незначній мірі амортизаційними відчисленнями на обладнання.Ось чому на сьогоднішній день наукова і технічна думка направлена на вирішення завдань по зниженні питомих витрат пари на брагоректифікацію, при умові збереження досягнутих показників як по якості так і по виходу ректифікованого спирту.

Резервом зниження енергоємності процесу брагоректифікації є екстенсивне використання матеріальних потоків, що відходить із брагоректифікаційної установки, з якими витрачається до 90 % підведеної теплової енергії.

Заслуговують уваги впроваджені науковими працівниками НУХТ і інституту Укрспиртбіопрод схеми багаторазового використання тепла при брагоректифікації , а саме:

1. Рекуперація тепла конденсації водно-спиртової пари  в умовах роботи колон під різним тиском;
2. Схеми непрямої дії, де частина спиртових парів БК направляється через додатковий піноуловлювач в кубову частину ЕК;
3. Схема БРУВАК-М (малий вакуум – 0,02Мпа) впроваджена на ДП

 

 

                                                                                             

                                                                                           

 

 

                                                                                    Проект брагоректифікаційного відділення спиртового заводу потужністю

                                                                                 6000 дал умовного на добу

 

 

 

 

 

“Червонослобідськийський спиртовий  завод”, де ККО і ЕК працюють під розрідженням і ЕК обігрівається парами БК через розвинену площу виносного кип’ятильника ЕК;

Також застосовують більш  глибокий вакуум на колонах до 0,06 Мпа в схемах браготектифікації.  

Застосування таких  схем приводить до зменшення витрат пари  
25 – 40 % , що в умовах сьогоднішньої конкуренції на ринку спирту дасть можливість підприємствам виробникам твердо утримувати лідируючі позиції.

Також, у наш час, таким  же важливим фактором, як і економія енерго ресурсів є висока якість кінцевого продукту. Тому, в схему вводяться дві додаткові колони: сивушна колона і колона кінцевої очистки, які більш ретельно очищують спирт від небажаних домішок, концентрують їх і збільшують вихід спирту, зменшуючи втрати його з домішками.

На цей час у закордонній  практиці виділення спирту з бражки та його концентрування почали здійснювати  більш прогресивним (менш енергомістким) методом з використанням напівпроникних мембран (зворотний осмос) і молекулярних сит. Проте тонка очистка спирту, внаслідок якої в промислових масштабах одержують спирт найвищих харчових кондицій, здійснюється виключно ректифікацією.

На даний момент актуальним питанням у галузі виробництва спирту є введення в схему БРУ розгінної колони, що дозволяє збільшити вихід ректифікованого спирту на 2,5-4,5% за рахунок виділення його з головної фракції, при цьому головні домішки виводяться у кількості 0,15-0,3% в концентрованому стані. Вихід ректифікованого спирту збільшується до 98,2-98,5% від кількості спирту, введеного з бражкою.

Робота брагоректифікаційної установки в значній мірі залежить від стабілізації процесів, що відбуваються в окремих її елементах. Переведення ректифікаційних установок на автоматичне регулювання забезпечує підвищення продуктивності, зниження витрат енергії, підвищення якості та збільшення виходу кінцевого продукту.

Втрати спирту з несконденсоваиими  газами при брагоректифікації звичайно не перевищують 0,11% від кількості спирту, введеного з бражкою.

Забезпечення високої  якості продукції – першочергове завдання для всіх без винятку  підприємств спиртової галузі. Але  крім досягнення якості, необхідне зниження собівартості продукції за рахунок впровадження нового обладнання і технологій.

В даному проекті всі заходи направлені на досягнення основної мети виробництва високоякісної продукції при мінімальних витрат сировини, допоміжних матеріалів і енергоносіїв.

 

 

 

 

 

                                                      

 

 

 

 

ЗМІСТ

 

Вступ

1.Аналітична частина………………………………………………….

1.1 Асортимент і характеристика  товарної продукції ……………………

1.2  Характеристика  сировини і допоміжних матеріалів……………...….

1.2.1  Зернові культури……………………………………………………..

1.2.2 Вода……………………………………………………………...…….

1.3 Допоміжні матеріали……………………………………………...……

1.3.1 Оцукрюючі матеріали……………………………………………..….

1.3.2 Антисептичні речовини…………………………………………....…...

1.3.3 Інші допоміжні матеріали…………………………………………....

2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

2.1 Принципово-технологічна схема……………………………………….

2.2 Обгрунтування технологічних  режимів………………………………..

2.2.1 Бражна колона…………………………………………………………

2.2.2 Епюраційна колона…………………………………………………….

2.2.3 Ректифікаційна колона…………………………………………………

2.2.4 Колона остаточної очистки……………………………………………

2.2.5 Сивушна колона……………………………………………………….

2.3 Опис апаратурно-технологічної частини………………………………

3. Розрахункова  частина………………………………………….……..

4.1 Вихідні дані……………………………………………………………….

4.2 Розрахунок продуктів ………………………………………………….

4.3 Розрахунок і підбір обладнання……………………………………….

4.4 Енергетичні розрахунки………………………………………………..

4.Схем  техно-хімічного контролю…………………………….…….

5. Охорона праці………………………………………………………………

6.Компонування  обладнання і будівельна характеристика  цеху……………………………………………………………………………..

7. Заходи  щодо охорони довкілля…………………………………

8. Список  використаної літератури…………………………….…….

 

 

 

 

 

 

1.Аналітична  частна

 

1.1 Асортимент  і характеристика проектованої  продукції, сировини та допоміжних матеріалів

 

1.1.1.  Асортимент і характеристика  проектованої продукції

 

В табл. 1.1  представлений добовий і річний асортимент  в перерахунку на умовний спирт-сирець і товарну продукцію.

 

Таблиця 1.1- Асортимент проектованої продукції

 

Назва продукції	Відсоток від загальної кількості	Виробництво в перерахунку на умовиний спирт, дал		Виробництво в перерахунку на товарну продукцію
		за добу	за рік	за добу	за рік
умовний спирт-сирець, у тому числі  в перерахунку на безводний спирт:	100	6000	1620000
спирт етиловий ректифікований "Люкс".	96,0	5520	1490400	5732	1547662
головна фракція етилового спирту	2,0	120	32400	130	35216
сивушний спирт	1,0	30	8100	34,7	9886
сивушне масло	0,4	18	4860
втрати під час ректифікації	0,6	32	9720
барда	100	372000	19440000

 

 Спирт етиловий  ректифікований

Залежно від ступеня очистки спирт етиловий ректифікований виготовляють таких сортів: "Пшенична сльоза"; "Люкс"; "Екстра";"Вищої очистки".

За органолептичними та фізико-хімічними показниками  спирт етиловий ректифікований повинен відповідати вимогам ДСТУ 4221-2003, зазначеним в табл. 1.2. і 1.3.

                                                                                             

                                                                                                

 

 

 

 

 

 

                                                                                                 Проект брагоректифікаційного відділення спиртового заводу потужністю

                                                                                            6000 дал на добу

 

 

                                                           

 

 

                                                                              

                              

                                                        Таблиця 1.2- Органолептичні показники

 

Назва показника	Характеристика	Метод контролю
Зовнішній вигляд	Прозора рідина без сторонніх часток	Згідно з ДСТУ 4181
Колір	Безбарвна рідина	Згідно з ДСТУ 4181
Смак і запах	Характерний для кожного сорту  етилового спирту, виробленого із відповідної сировини, без присмаку і запаху сторонніх речовин	Згідно з ДСТУ 4181

 

Таблиця 1.3- Фізико-хімічні показники

 

Назва показника	Норма для спирту				Метод контролю
	”Пшенична сльоза“	”Люкс“	”Екстра“	”Вищої очистки“
1	2	3	4	5	6
Об’ємна частка етилового  спирту, за температури, ºС, не менше	96,3	96,3	96,3	96,0	Згідно з ДСТУ 4181
Проба на чистоту з  сірчаною кислотою	Витримує				Згідно з ДСТУ 4181
Масова концентрація альдегідів, у перерахунку на оцтовий альдегід в безводному спирті, мг/дм³, не менше	2,0	2,0	2,0	4,0	Згідно з ДСТУ 4181 та ДСТУ 4222
Проба на окислюваність  за температури 20ºС, хв, не менше	23	22	20	15	Згідно з ДСТУ 4181
Масова концентрація сивушного масла: пропіловий, ізопропіловий, бутиловий, ізобутиловий та ізоаміловий спирти, в перерахунку на суміш пропілового, ізобутилового та ізоамілового спиртів (3:1:1) в безводному спирті, мг/дм³, не більше	3,0	4,0	7,0	10,0	Згідно з ДСТУ 4181 та ДСТУ 4222
Масова концентрація сивушного масла, в перерахунку на суміш ізоамілового та ізобутилового спиртів (1:1) в безводному спирті , мг/дм³, не більше	2,0	2,0	3,0	4,0	Згідно з ДСТУ 4181 та ДСТУ 4222
Масова концентрація естерів, у перерахунку на оцтовий естер в безводному спирті, мг/дм³, не більше	1,5	2,0	3,0	5,0	Згідно з ДСТУ 4181 та ДСТУ 4222
Об’ємна частка метилового спирту, в перерахунку на безводний спирт, %, не більше.	0,005	0,01	0,02	0,03	Згідно з ДСТУ 4181 та ДСТУ 4222
Масова концентрація органічних речовин, що обмилюються , в перерахунку на оцтовий естер в безводному спирті, мг/дм³, не більше	12,0	18,0	25,0	30,0	Згідно з ДСТУ 4181
Проба на фурфурол	Витримує				Згідно з ДСТУ 4181
Масова концентрація сухого залишку, мг/дм³, не більше	5,0	5,0	5,0	10,0	Згідно з ДСТУ 4181