Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5504| Title: | Проект відділення водно-теплової обробки та оцукрювання сировини спиртового заводу. (Сировина – кукурудза)» |
| Authors: | Осипенкова, Ірина Іванівна Юхимчук, Максим Вікторович |
| Keywords: | кукурудза;оцукрення |
| Issue Date: | 29-Jan-2023 |
| Abstract: | Кваліфікаціна робота бакалавра: 90 с.; 4рис.; 23табл.; 17джерел.; 3 креслень.; 2 плакат. Мета проекту: Проект відділення водно-теплової обробки та оцукрювання сировини спиртового заводу. (Сировина – кукурудза) В проекті обґрунтований вибір асортимент готової продукції. Проведений продуктовий розрахунок. Розраховане та підібране технологічне обладнання. Розроблено апаратурно - технологічну схему, плани та розрізи виробництва темного солоду. В проекті передбачено подрібнення зерна дезінтегратором. Такий спосіб подрібнення зерна дозволяє зменшити температуру і тривалість розварювання замісів сировини і зменшити втрати зброджуваних речовин. Використання високодисперсного помелу дозволяє проводити теплову обробку замісів сировини при температурі не вище 100 ° С, зменшити витрати пари на розварювання замісів на 50-70 % у порівнянні з розварюванням замісів із крупного помелу зерна і збільшити вихід спирту на 2,5-3 % Розроблено заходи з охорони праці. Проведено техніко-економічні розрахунки, рентабельність підприємства склала – 25%, відпускна ціна – 648,6 грн/дал, термін окупності – 1,7 роки |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5504 |
| Appears in Collections: | 181 Харчові технології (Харчові технології та інженерія) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Юхимчук.pdf Restricted Access | 17.52 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ, БУДІВНИЦТВА ТА РАЦІОНАЛЬНОГО
ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ
КАФЕДРА ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему: «Проект відділення водно-теплової обробки та оцукрювання
сировини спиртового заводу. (Сировина – кукурудза)»
Виконав студент 4 курсу,
Групи ТБВ - 94
Спеціальності 181 «Харчові технології»,
за ОП «Харчові технології та інженерія»
(шифр і назва напряму підготовки, спеціальності)
Максим ЮХИМЧУК
(прізвище та ініціали)
Керівник Ірина ОСИПЕНКОВА
(прізвище та ініціали)
Рецензент
(прізвище та ініціали)
Черкаси - 2023 року
Черкаський державний технологічний університет
Факультет технологій, будівництва та раціонального природокористування
Кафедра харчових технологій
Спеціальність 181 «Харчові технології»,
ОП «Харчові технології та інженерія»
ЗАТВЕРДЖУЮ:
Зав.кафедри ХТ
_____Ірина ОСИПЕНКОВА
« ___» ______ 2023 року
Завдання
на кваліфікаційну роботу бакалавра студентові
Юхимчуку Максиму Вікторовичу____________________
1.Тема проекту (роботи) “ Проект відділення водно-теплової обробки та
оцукрювання сировини спиртового заводу. (Сировина – кукурудза)”
затверджена наказом по університету від «__» _____ ___ р. № ______
2.Термін здачі студентом закінченого проекту (роботи) червня 2023 р.
3.Вихідні дані до проекту
Удосконалення технології водно-теплової обробки та оцукрювання
сировини
Норми технологічного проектування
Асортимент продукції: спирт-ректифікований
Сировина для виробництва продукції: кукурудза
4.Зміст розрахунково-пояснювальної записки
___________________________
Титульний аркуш____________________________________________
Завдання на проектування____________________________________
Зміст, Економічна частина. Технологічна частина. Будівельні
рішення. Охорона праці. Висновки. Перелік літератури.
5.Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов‘язкових
креслень)________________________________________________________
Апаратурно-технологічна схема з автоматизацією –
1аркуш_______
Плани будівель і споруд – 1
аркуш______________________
Розрізи – 1 аркуш______________________
_____Охорона праці________________-_1
аркуш_______________________
_____Економіка________________-_1 аркуш_______________________
6.Консультанти по проекту (роботі), із зазначенням розділів проекту, що
стосуються їх
Підпис, дата
Розділ Консультант
Завдання Завдання
видав прийняв
Економічна частина
Технологічна частина
Будівельна частина
Охорона праці
7.Дата видачі завдання ______________________________________
Керівник _______________
(підпис)
Завдання прийняв до виконання ________________
(підпис)
Календарний план
Пор Назва етапів Термін виконання Примітка
. № етапів проекту
(роботи)
1 Техніко-економічне обгрунтування проекту 12.04
2 Розробка технологічної схеми,
розрахунок продуктів і обладнання 24.04
3 Енергетичні розрахунки 29.04
4 Викреслювання планів і розрізів
і погодження їх з консультантами 10.05
5 Апаратурно-технологічна схема 15.05
6 Техніко-економічні розрахунки 20.05
7 Оформлення креслень із затвердженням
8 їх консультантами 25.05
9 Оформлення пояснювальної записки 02.06
10 Подання проекту на кафедру і
підготовка до захисту в ЕК 04.06
Студент ___________________________________
(підпис)
Керівник проекту ___________________________________
(підпис)
ЗМІСТ
Вступ 4
1 Економічна частина 7
1.1 Техніко-економічне обґрунтування проекту 7
1.2 Техніко-економічні розрахунки 8
2 Технологічна частина 19
2.1 Структура підприємства 19
2.2 Режими роботи цехів і відділень 20
2.3 Асортимент і характеристика готової продукції 21
2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів 23
2.5 Технологічна схема виробництва 28
2.5.1 Принципова технологічна схема 28
2.5.2 Вибір і обґрунтування способів і режимів технології 30
2.5.3 Опис апаратурно-технологічної схеми 44
2.6 Розрахунок продуктів 45
2.6.1.Вихідні дані 45
2.7 Розрахунок і підбір технологічного обладнання 60
2.8 Розрахунок складських приміщень і споруд 67
2.9 Розрахунок витрат електроенергії 68
2.10 Розрахунок води і стоків 69
2.11 Розрахунок витрати пари 70
2.12 Контроль виробництва і управління якістю продукції 71
2.13 Заходи щодо охорони довкілля 74
2.14 Компонування головного виробничого корпусу (цехів, що
75
проектуються)
3 Будівельні рішення 77
4 Охорона праці 81
4.1 Аналіз умов та знарядь праці в солодосушильному цеху 79
4.2 Вибір технології, устаткування та організації виробництва з точки зору 81
охорони праці
4.3. Природне та штучне освітлення 83
4.4. Заходи щодо захисту від шуму та вібрацій 83
4.5 Заходи електробезпеки 86
4.6. Заходи пожежної безпеки 91
4.7. Мікроклімат виробничого приміщення 94
4.8 Шкідливі речовини і методи нормалізації складу повітря робочої зони 96
Висновки 87
Перелік посилань
89
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Лист Прізвище Підпис Дата
Розроб. Юхимчук М.В. Стадія Аркуш Акрушів
Консульт. Зміст 3
Керівник Осипенкова І.І.
Н.контр. Ч епурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Зав.каф. Осипенкова І.І.
РЕФЕРАТ
Кваліфікаціна робота бакалавра: 90 с.; 4рис.; 23табл.; 17джерел.; 3
креслень.; 2 плакат.
Мета проекту: Проект відділення водно-теплової обробки та
оцукрювання сировини спиртового заводу. (Сировина – кукурудза)
В проекті обґрунтований вибір асортимент готової продукції.
Проведений продуктовий розрахунок. Розраховане та підібране
технологічне обладнання. Розроблено апаратурно - технологічну схему,
плани та розрізи виробництва темного солоду.
В проекті передбачено подрібнення зерна дезінтегратором. Такий
спосіб подрібнення зерна дозволяє зменшити температуру і тривалість
розварювання замісів сировини і зменшити втрати зброджуваних речовин.
Використання високодисперсного помелу дозволяє проводити
теплову обробку замісів сировини при температурі не вище 100 ° С,
зменшити витрати пари на розварювання замісів на 50-70 % у порівнянні з
розварюванням замісів із крупного помелу зерна і збільшити вихід спирту
на 2,5-3 %
Розроблено заходи з охорони праці. Проведено техніко-економічні
розрахунки, рентабельність підприємства склала – 25%, відпускна ціна –
648,6 грн/дал, термін окупності – 1,7 роки
КУКУРУДЗА, ОЦУКРЕННЯ, ФЕРМЕНТИ, РОЗВАРЮВАННЯ,
РЕКТИФІКОВАНИЙ СПИРТ.
ABSTRACT
Bachelor's thesis qualification: 90 p.; 4 fig.; 23 tables; 17 sources.; 3
drawings.; 2 poster.
The purpose of the project: Project of a Production Department for
Sparging and Malting Raw Materials at a Distillery (Raw material - Corn).
In the project, the selection of the range of finished products is justified.
The product calculation was carried out. Calculated and selected technological
equipment. The hardware and technological scheme, plans and sections for the
production of dark malt have been developed.
The project envisages grinding the grain with a disintegrator. This method
of grinding grain allows to reduce the temperature and duration of boiling of raw
materials and to reduce losses of fermentable substances.
The use of highly dispersed grinding allows heat treatment of raw
materials at a temperature not higher than 100 ° C, reducing steam consumption
for boiling mixtures by 50-70% in comparison with boiling mixtures from
coarse grain grinding and increasing the yield of alcohol by 2.5-3%
Labor protection measures have been developed. Technical and economic
calculations were carried out, the profitability of the enterprise was 25%, the
selling price was UAH 648.6/dal, the payback period was 1.7 years
CORN, SUGARING, ENZYMES, BOILING, RECTIFIED ALCOHOL.
ВСТУП
Спиртова промисловість - одна із значних технічно розвинених
галузей, у якій освоєні безперервні процеси розварювання зерна,
оцукрення розвареної маси і її вакуумне охолодження.
Мета водно-теплової обробки зерна полягає в зруйнуванні клітинної
структури сировини і переведенні крохмалю в розчинний стан. Це необхід-
но для забезпечення оптимальних умов оцукрювання крохмалю
амілолітичними ферментами і гідролізу білкових речовин.
Порушення клітинної структури сировини досягають подрібненням
її на дробарках і спеціальних машинах з наступною водно-тепловою
обробкою замісів із помелу сировини. Високодисперсні помоли зерна,
одержані з використанням дизинтеграторів, шарових дробарок,
корундових, струменевих та інших машин, мають не тільки порушену
структуру зерна, клітин і крохмальних зерен, а і механодеструктуровані
полімери - крохмаль, білки та ін., що дозволяє проводити їх водно-теплову
обробку при температурах не вище 100° С. У результаті використання ВД
помелів зерна зменшуються втрати зброджуваних речовин при
розварюванні і зменшуються витрати теплової енергії.
Одним із нових наукових напрямів на стику двох наук - механіки і
хімії є механохімія. Механохімія вивчає хімічні перетворення речовин, що
проходять під дією механічних сил та перехід механічної енергії в різні
форми хімічної. Такі перетворення відкривають перспективи створення
нових оригінальних способів переробки зерна в спирт [7].
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Лист Прізвище Підпис Дата
Розроб. Юхимчук М.В. Стадія Аркуш Акрушів
Консульт. Вступ 4
Керівник Осипенкова І.І.
Н.контр. Ч епурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Зав.каф. Осипенкова І.І.
Саме тому перспективним для спиртової промисловості є створення
прогресивних технологій спирту з використанням дезінтеграторних,
вібраційних, електромагнітних та інших подрібнювачів з метою більш
ефективного використання сировини й оцукрюючих матеріалів, а також
зменшення витрат теплової енергії.
На всіх спиртових заводах України, що переробляють
крохмалевмісну сировину, встановлені безперервно діючі апарати для
подрібнення, водно-теплової обробки й оцукрювання розвареної маси. Усі
безперервні способи переробки сировини в спирт потребують
попереднього його подрібнення.
Зернові культури подрібнюють механічним способом з
використанням молоткових дробарок різних конструкцій або валкових
станків. Найбільш поширені молоткові дробарки типу ДМ, ДДМ, А1-ДДМ
або валкові станки типу ЗМ, ЕМ-200-100.
При використанні таких подрібнювачів дисперсність помелів
характеризується такими показниками: прохід помелу зерна через сито з
діаметром отворів 1 мм складає 60-90 %. Такий помел неоднорідний за
розміром частинок, тому мілкі частинки підлягають надмірній тепловій
обробці, утворюється значна кількість продуктів оксиметилфурфурольного
розкладу цукрів і меланоїдинової реакції, а крохмаль великих частинок не
повністю переходить у розчинний стан, внаслідок цього збільшуються
втрати зброджуваних речовин [7].
На деяких заводах для одержання більш високодисперсного і
рівномірного помелу використовують спосіб подрібнення зерна в дві
стадії. На першій стадії зерно подрібнюють на молотковій дробарці,
одержаний помел пневмотранспортом або системою механічних
транспортерів спрямовують на розділювач з ситами для одержання двох
фракцій помелу з різними розмірами частинок, наприклад, більше 1 мм і
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
5
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
менше 1 мм. На другій стадії крупну фракцію помелу подають на повторне
подрібнення на валкових станках.
Використання двохступеневого способу подрібнення зерна дозволяє
зменшити температуру і тривалість розварювання замісів сировини і
зменшити втрати зброджуваних речовин. Але використання такого
способу ускладнює технологічну схему, потребує додаткового обладнання
і виробничих площ, збільшує витрати електроенергії на подрібнення зерна
та транспортування помелу.
Витрати пари на розварювання досить значні - біля 15 кг на 1 дал
виробленого спирту (приблизно 50 % по масі сировини). Використання
високодисперсного помелу дозволяє проводити теплову обробку замісів
сировини при температурі не вище 100 °С, зменшити витрати пари на
розварювання замісів на 50-70 % у порівнянні з розварюванням замісів із
крупного помелу зерна і збільшити вихід спирту на 2,5-3 % [7].
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
6
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
1 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
1.1 Техніко-економічне обґрунтування
Надзвичайно велике значення в розвитку спиртової промисловості
України має зниження дефіциту енергоносіїв шляхом розробки і
впровадження у виробництво ресурсо- та енергозаощаджуючих технологій
нового покоління. Для цього необхідний науково-обгрунтований підхід до
споживання енергії виробництвами та прогнозування шляхів їхнього
подальшого удосконалення. Резервом зниження витрат енергії і сировини є
максимальна утилізація вторинних енергетичних ресурсів, оптимізація всіх
технологічних процесів за допомогою математичного моделювання і
комп‘ютеризації.
Даним проектом передбачається будівництво нового спиртового
заводу у м. Сміла і знаходитиметься безпосередньо поблизу лікеро-
горілчаного заводу. Саме це передбачає покращення якості лікеро-
горілчаних виробів, що виготовляються на лікеро-горілчаному заводі, а
також зниження їх собівартості за рахунок зменшення витрат на сировину.
До того ж корпорація отримуватиме додатковий прибуток від продажу
спирту іншим підприємствам.
В умовах нестабільної ситуації на ринку енергоносіїв України все
актуальнішою стає проблема зменшення витрат пари на розварювання
крохмалевмісної сировини.
Витрати пари на розварювання досить значні - біля 15 кг на 1 дал
виробленого спирту (приблизно 50 % по масі сировини). Використання
високодисперсного помелу дозволяє проводити теплову обробку замісів
сировини при температурі не вище 100 °С, зменшити витрати пари на
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Лист Прізвище Підпис Дата
Розроб. Юхимчук М.В. Стадія Аркуш Акрушів
Консульт. Економічна частина 7
Керівник Осипенкова І.І.
Н.контр. Ч епурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Зав.каф. Осипенкова І.І.
розварювання замісів на 50-70 % у порівнянні з розварюванням
замісів із крупного помелу зерна і збільшити вихід спирту на 2,5-3 %
перегонку і ректифікацію спирту.
1.2 Техніко-економічні розрахунки
Виробничий план підприємства
Проектна потужність підприємства – 2000 дал/добу
Згідно технологічного процесу і виробничої потужності завод працює
безперервно – 300 днів на рік, за графіком в чотири зміни.
В основному виробництві зайнято 79 працівників .
Розрахунок вартості основних фондів[15]
До вартості основних фондів відносять вартість будівель та споруд і
вартість обладнання. Розрахунок вартості будівель та споруд здійснюється
за даними їх вартості і наведені в таблиці 1.1.
Таблиця 1.1. – Розрахунки вартості основних фондів та амортизації
№ Найменування Загальна Амортизація Сума амортизації, грн
вартість, грн , рік місяць
%
1 Будівлі та 300 000 000 5 1 500 0000 1250000
споруди
2 Обладнання 700 000 000 5 3 500 0000 2916667
Разом 1000 000 000 5 5 000 0000 4166667
Штати і фонд заробітної плати персоналу
Для визначення штатів і фондів заробітної плати проводяться
розрахунки:
- балансу часу роботи працівників;
- необхідної кількості працюючих;
- фонду зарплати робітників;
- штату і фонду заробітної плати цехового персоналу.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Баланс часу роботи[15]
Баланс робочого часу визначає кількість днів, які повинен
відпрацювати один середньо списковий робітник за рік в залежності від
прийнятого в проекті режиму роботи заводу і тривалості робочої зміни.
Для більшості безперервних виробництв з 8-годинною робочою
зміною баланс робочого часу одного робітника в днях за рік складає:
1. Календарний фонд – 365 днів
2. Дні зупинки на ремонт – 32 днів
3. Святкові дні – 10 днів
4. Дійсний фонд часу роботи – 323 днів
5. Неявка на роботу:
а) відпустка – 28 днів
б) хвороба (сер.) – 3 днів
Разом невиходів – 31 день.
Ефективний фонд робочого часу одного робітника – 69 днів.
Розрахунок статті калькуляції «Сировина і матеріали» [15]
Дані для розрахунків беремо із зведеної таблиці 2.8.
Таблиця 1.2. – Розшифровка статті «Сировина і матеріали»
№ Найменування Одиниці Ціна, грн Витрати Сума, грн
вимірювання на 1000
дал
1 Кукурудза т 6200 24,26 150412
2 Ферментні кг 1200 19,2 23040
препарати
3 Антисептик кг 200 25 5000
Дріжджі кг 1000 30 30000
3
3 Вода м 27,8 2100 58380
Разом 266832
Витрати сировини і матеріалів на 1 дал спирту становлять
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис 9
Дата
Розрахунки статті калькуляції «Паливо та електроенергія на технологічні
цілі» наведена в таблиці 1.2.
Таблиця 1.3 - Розшифровка статті калькуляції «Паливо та електроенергія»
№ Найменування Одиниці Ціна, грн Норми Сума, грн
вимірювання витрат на
1000 дал
1 Електроенергія кВт 3,9 2133 8318,7
2 Пара т 724 70,6 51114,4
Разом 59433,1
Витрати електроенергії на 1 дал становлять:
Розрахунки статей «Основна та додаткова заробітна плата
робітників» наведено в таблиці 1.4.
Таблиця 1.4 – Розшифровка статті «Основна та додаткова заробітна
плата робітників»
№ Найменування Кількість Тарифний Тариф, Зарплата,
робітників розряд грн/год грн/місяць
1 Приймальник 3 - 7500 22500
сировини
2 Апаратник підготовки 4 5 47,9 32189
сировини
3 Машиніст дробарки та 4 4 44,9 30173
підготовки
4 Апаратник варіння 4 5 47,9 32189
5 Апаратник ЧКД 4 5 47,9 32189
6 Оператор бродіння 6 6 52,6 53021
7 Оператор розливу 4 4 44,9 30173
8 Слюсар-ремонтник 4 4 44,9 30173
9 Електромонтер 4 4 44,9 30173
10 Лаборант 4 5 47,9 32189
11 Приймальник – 4 4 44,9 30173
здавальник готової
продукції
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
12 Прибиральниця 6 - 7500 45000
Всього основної заробітної 49 - - 400142
плати
Вечірні, святкові, нічні 120043
Премія 80029
Всього додаткової 200071
заробітної плати
Разом фонд зарплати 600213
Відрахування у фонди с/с 22% 288102
Витрати основної заробітної плати на виробництво 1 дал спирту
становить:
Витрати додаткової заробітної плати на виробництво 1 дал спирту
становить:
Відрахування у фонди соціального страхування на 1 дал спирту
становить:
Кошторис витрат на утримання та експлуатацію обладнання.
Кошторис складається на основі попередніх розрахунків і зводиться
в таблицю 1.5
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 11
№ докум. Підпис Дата
Таблиця 1.5 – Витрати на утримання та експлуатацію обладнання
№ Статті витрат Кількість Тариф, Заробітна Сума за
робітників грн/год плата за місяць,
місяць, грн
грн
1 Утримання і витрати
по експлуатації
виробничого
обладнання,
апаратури і
транспорту:
а) заробітна плата
робітників по нагляду
і обслуговуванню
обладнання 4 44,9 7543 30173
- слюсар 4 44,9 7543 30173
- електрики
б) відрахування на 13276
соціальне страхування
та інші нарахування 7000
на зарплату
Разом по статті 1 50449
2 Поточний ремонт
обладнання і
транспортних засобів
а) зарплата
робітників по ремонту 4 44,9 7543 30173
Слюсар-наладчик
б) відрахування на 6638,06
соціальне страхування
в) послуги РМУ,
запасні деталі, 80000
допоміжні матеріали
Разом по статті 2 116811,06
3 Амортизація 5% 2916667
4 Зношування 48000
малоцінного
інвентарю,
інструментів
Разом по кошторису 3131927
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 12
№ докум. Підпис Дата
Витрати на утримання та експлуатацію обладнання для виробництва
1 дал спирту становлять:
3131927 / 60000 = 52,2 грн/дал,
Розрахунки статті калькуляції «Загальновиробничі витрати» наведені
в таблиці 1.6.
Таблиця 1.6 – Кошторис статті калькуляції «Загальновиробничі
витрати»
№ Найменування Кількість Місячна Сума за
працівників ставка, грн місяць, грн
1 Заробітна плата:
- начальник цеху 2 15000 30000
- начальник зміни 4 13500 54000
- начальник апаратного 4 11000 44000
відділення
- старший майстер 4 11000 44000
- мікробіолог 4 9200 36800
- технолог 4 10000 40000
Разом 22 248000
2 Додаткова заробітна 99520
плата
3 Разом фонд зарплати 348320
4 Відрахування на 76630
соціальне страхування
та інші нарахування на
зарплату
5 Охорона праці 22000
6 Спецодяг 30000
7 Промислова санітарія 12000
Разом 488950
Загальновиробничі витрати на виробництво 1 дал спирту становлять:
488950 / 60000 = 8,15 грн/дал.
Розрахунок адміністративних витрат наведено в таблиці 1.7
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.7 – Адміністративні витрати
№ Найменування Кількість Посадовий оклад
працівників за міс,
1 Заробітна плата:
- директор 1 20000
- головний інженер 1 15000
- головний механік 1 17000
- енергетик 1 12000
- економіст 1 10000
- бухгалтер 2 10000
Разом 9 84000
2 Додаткова заробітна плата 42000
3 Фонд заробітної плати 126000
4 Відрахування на соціальне 27720
страхування та інші нарахування на
зарплату
5 Утримання охорони 40000
6 Амортизація 1250000
7 Витрати на відрядження 25000
8 Витрати на поточний ремонт 70000
будівель
9 Господарські витрати 16000
10 Касове обслуговування 16000
11 Канцелярські, типографія, поштові, 19000
телефонні, телеграф
12 Послуги сторонніх організацій 15000
13 Екологічний податок 20000
14 Податок на землю 30000
15 Податок на транспорт 25000
16 Забруднення навколишнього 15000
середовища
17 Інші витрати 12000
Разом 1706720
Адміністративні витрати на виробництво 1 дал спирту становлять:
1706720 грн / 60000 дал/місяць = 28.44 грн/дал.
Розрахунок статті «Витрат на збут продукції» наведена у таблиці 1.8
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 14
Таблиця 1.8 – Кошторис витрат на збут
№ Найменування статей Сума
1 Витрати на утримання підрозділів підприємства, що пов‘язані зі
збутом продукції:
а) оплата праці працівників підрозділів, продавцям та торговим 30000
агентам, що забезпечують збут продукції :
б) відрахування на соціальні заходи 6600
2 Витрати , пов‘язані із забезпеченням правил охорони праці : 800
3 Витрати на проведення перепродажних та рекламних заходів та
на дослідження ринку (маркетингу) стосовно товарів (робіт,
послуг) , що продаються підприємством :
- на розробку і видання рекламних виробів, на розробку і
виготовлення ескізів етикеток, зразків фірмових пакетів і 30000
упаковки, на зберігання та експедирування рекламних
матеріалів ,на проведення інших рекламних заходів, пов‘язаних
з діяльністю
3 підприємства, на організацію прийомів, презентацій і свят ,на
придбання літератури інформаційного характеру для
дослідження ринку.
4 Транспортні витрати 20000
5 Витрати на оплату службових відряджень, оплата та
обслуговування технічних засобів зв‘язку, витрати на придбання 15000
ліцензій та інших спеціальних дозволів
6 Обслуговування банківських операцій 5000
7 Разом витрати на збут : 107400
Витрати на 1 дал спирту становлять:
107400 грн / 60000 дал/місяць = 1,79 грн.
Калькуляція вартості продукції
Розрахунки всіх статей зведені у таблицю 1.9
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.9 – Вартість продукції, базовий варіант
Шифр Найменування Од. Кількість, Ціна, Сума, Кількі Ціна,
статей вимір дал/рік. грн тис.грн сть, грн
Рядка
калькуляції дал
1 2 3 4 5 6 7 8
01 Сировина та 610000 162748 1 266,8
матеріали
02 Купівельні н/ф та 610000 - 1 -
комплектуючі
виробничі
роботи і послуги
виробничого
характеру
сторонніх
підприємств та
організайцій
03 Паливо й енергія 610000 36234 1 59,4
на технологічні
цілі
04 Зворотні відходи 610000 - - -
05 Основна 610000 4068,7 1 6,67
заробітна плата
робітників
06 Додаткова 610000 2031,3 1 3,33
заробітна плата
07 Відрахування на 610000 2928 1 4,8
соціальне
страхування
08 Витрати на 610000 31842 1 52,2
утримання та
експлуатацію
устаткування
09 Загально 610000 4971,5 1 8,15
виробничі
витрати
10 Втрати від браку 610000 - - - -
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
11 Інші виробничі 610000 - - - -
витрати
12 Попутна 610000 - - - -
продукція
13 Виробнича 610000 24259,7 1 401,4
собівартість
14 Адміністративні 610000 17348,4 1 28,44
витрати
15 Витрати на збут 610000 101,9 1 1,79
16 Всього витрат 610000 263276 1 431,6
17 Рентабельність,% 610000 25
18 Прибуток 610000 61000 1 100
19 ПДВ 610000 71370 117
Відпускна ціна 610000 395646 1 648,6
Визначення основних показників економічної ефективності
проекту
Рівень рентабельності продукції, випускається, розраховуємо за
формулою:
Р = П / Св.п. х 100, де
Св.п. – собівартість виробленої продукції.
Р = 100 / 401,35 х 100 = 25%
Витрати на 1 гривню виробленої продукції:
В = Св.п / О = 242597000 / 1000000000 = 0,24 грн.
Термін окупності капіталовкладень розраховано:
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Т = 1000000000 / 6100000 = 1,7 року
Основні техніко-економічні показники проекту зведені в таблицю 1.10
Таблиця 1.10 – Техніко-економічні показники проекту
№ Перелік показників Од. виміру Проект
1 Виробнича потужність дал / добу 2000
2 Виробнича потужність дал / міс 60000
3 Виробнича потужність Дал/рік 610000
3 Вартість виробленої продукції тис. т 263276
4 Чисельність працюючих в т.ч. осіб 80/49
робітників
5 Виробництво продукції на одного тис. 2040
працюючого грн/особу
6 Виробнича собівартість тис. грн 24259,7
7 Витрати на 1 грн. виробленої грн. 0,24
продукції
8 Прибуток підприємства від тис. грн. 61000
виробничої діяльності
9 Рентабельність % 25
10 Відпускна ціна за 1 дал грн 648,6
11 Термін окупності роки 1,7
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. 18
Арк. № докум. Підпис Дата
2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
2.1 Структура підприємства
До складу спиртового заводу входять:
1. Приймальний пристрій для зерна з автотранспорту та з. д. та вагова.
2. Зерносклад (елеватор, підлогового типу)
– силосний корпус
– робоча вежа з підробним відділенням
3. Виробничий корпус:
- підробне відділення зерна
– відділення розварювання та оцукрювання
– бродильно-дріжджове відділення
– брагоректифікаційне відділення
– спиртоприймальне відділення
4. Спиртосховище:
– спиртовідпускне відділення
– спиртосховище
5. Солодовня:
– підробне відділення
- Замочне відділення
– солодоростильне відділення
- Відділення приготування солодового молока
6. Цех ферментних препаратів:
– склад сировини
– відділення приготування живильного середовища
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Лист Прізвище Підпис Дата
Розроб. Юхимчук М.В. Стадія Аркуш Акрушів
Консульт. Технологічна 19
Керівник Осипенкова І.І. частина
Н.контр. Ч епурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Зав.каф. Осипенкова І.І.
- Ферментаційне відділення
- Відділення готової культури
7. Бардороздаткова
8. Лабораторія
9. Адміністративно-побутовий корпус
10. Підсобно-допоміжні виробництва[16]
2.2 Режими роботи цехів і відділень
Режими роботи цехів і відділень заводу по виробництву спирту –
етилового ректифікованого наведені в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1 – Режими роботи цехів і відділень заводу по виробництву
спирту – етилового ректифікованого[16]
Кількість
№
Найменування виробництва Змін рабочих
пп робочих днів
на днів на
в неділі
добу рік
Зерносклад з пристроями для
1 приймання зерна з автотранспорта 1 – 2 Безперервний 305
и з. д.
2 Виробництво спирту 3 -―- 305
3 Спиртосховище 2 -―- 305
4 Солодовня 3 -―- 305
5 Цех ферментних препаратів 3 -
- 305
6 Бардороздаточн 2 -―- 305
7 Лабораторія 3 -―- 305
9 Админістративн-битовий корпус
10 Підсобно-допоміжне виробництво
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 20
№ докум. Підпис Дата
2.3 Асортимент і характеристика готової продукції
Таблиця 2.2. - Асортимент проектованої продукції, дал
Відсоток у Виробництво
Продукція загальному За добу За рік
обсязі, %
Умовний спирт- сирець, у
тому числі: 100 2000 540000
спирт етиловий
ректифікований із 98,9 1978 534060
кукурудзи високоякісний
За органолептичними показниками спирт повинен відповідати
вимогам, зазначеним в ДСТУ 4221:2003. Спирт етиловий
ректифікований[2]. Технічні умови, які наведені в таблиці 2.3.
Таблиця 2.3. - Органолептичні показники
Назва показника Характеристика Метод
випробування
Зовнішній вигляд Прозора рідина безсторонніх Згідно з ДСТУ 4181
часток
Колір Безбарвна рідина Згідно з ДСТУ 4181
Запах Характерний для етилового Згідно з ДСТУ 4181
спирту, без запаху сторонніх
речовин
За фізико- хімічними показниками спирт повинен відповідати
вимогам, зазначеним в таблиці 2.4.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.4. - Фізико - хімічні показники
Норма для спирту
Назва показника Метод контролю
Об‘ємна частка етилового спирту, за
0 96,3 96,3 96,3 96,0 Згідно з ДСТУ 4181
температури 20 С, не менше
Проба на чистоту з сірчаною кислотою Витримує Згідно з ДСТУ 4181
Проба на окислюваність за
0 23 22 20 15 Згідно з ДСТУ 4181
температури 20 С, хв, не менше
Масова концентрація альдегідів у
Згідно з ДСТУ 4181
перерахунку на оцтовий альдегід в 2,0 2,0 2,0 4,0
3 та ДСТУ 4222
безводному спирті, мг/дм , не більше
Масова концентрація сивушного
масла; пропіловий, ізопропіловий,
бутило вий, ізобутиловий і ізоаміловий
Згідно з ДСТУ 4181
спирти в перерахунку на суміш 3,0 4,0 7,0 10,0
та ДСТУ 4222
пропілового, ізобутілового та
ізоамілового спиртів (3:1:1) в
безводному спирті, мг/дм3, не більше
Масова концентрація сивушного масла
в перерахунку на суміш ізоамілового Згідно з ДСТУ 4181
2,0 2,0 3,0 4,0
та ізобутилового спиртів (1:1) в та ДСТУ 4222
безводному спирті, мг/дм3, не більше
Масова концентрація естерів, у
Згідно з ДСТУ 4181
перерахунку на оцтовоетиловий естер 1,5 2,0 3,0 4,0
та ДСТУ 4222
в безводному спирті, мг/дм3, не більше
Об‘ємна частка метилового спирту в
Згідно з ДСТУ 4181
перерахунку на безводний спирт, %, не 0,005 0,01 0,02 0,03
та ДСТУ 4222
більше
Масова концентрація вільних кислот
(без СО2) в перерахунку на оцтову
8,0 8,0 12,0 15,0 Згідно з ДСТУ 4181
кислоту в безводному спирті, мг/дм3,
не більше
Масова концентрація органічних 12 18 25 30 Згідно з ДСТУ 4181
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
«Пшенич
на
сльоза»
«Люкс»
«Екстра»
«Вищої
очистки»
речовин, що окислюються в
перерахунку на оцтово етиловий естер,
в безводному спирті, мг/дм3, не більше
Проба на форфурол Згідно з ДСТУ 4181
Витримує
Масова концентрація сухого залишку,
3 5,0 5,0 5,0 10,0 Згідно з ДСТУ 4181
мг/дм , не більше
2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів
Сировина
Для виробництва спирту етилового ретифікованого
використовується кукурудза (Zea mays) - вона є найкращою сировиною. У
ній міститься відносно більше крохмалю, менше клітковини, більше жиру
(що підвищує кормову цінність барди). Урожайність у 2-3 рази вища
врожайності інших зернових культур, тому її вигідно використовувати в
якості сировини з економічної точки зору. Залежно від плівчастості,
зовнішньої і внутрішньої будови зерна культуру поділяють на 8 підвидів.
Виробниче значення має: кремниста, крохмалиста, зубоподібна, лущата,
цукриста [7].
Зовні зерно покрите плодовою оболонкою, що складається з 12-14
шарів клітин. Під нею знаходиться сім‘яна оболонка, далі – алейроновий
шар, що тісно прилягає до ендосперму[7].
Зерно поділяється на 2 головні частини:
-ендосперм.
-зародок (9-12%).
Близько 75% зерна кукурудзи припадає на ендосперм, який може
бути борошнистим або склоподібним. В склоподібному ендоспермі
крохмальні зерна «зцементовані» білком, внаслідок чого мають
багатокутну форму. У крохмалистій частині ендосперму білкова стінка
тонка та ніжна, крохмальні зерна округлі. Рогоподібна частина у
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 23
№ докум. Підпис Дата
кремнстій кукурудзі майже повністю заповнює ендосперм, у крохмалистій
кукурудзі займає невеликий об‘єм зерна, у зубоподібній – приблизно
половину у вигляді сегментів, які симетрично розташовані вздовж зародку.
Майже весь жир кукурудзи концентрується в зародку (5-7%). Це в
основному ненасичені кислоти – лінолева, ліноленова, з насичених –
головним чином пальмітинова.
Зерно містить велику кількість крохмалю – 61-70%. Вологість зерна
залежить від гігроскопічних властивостей, від зрілості, умов зберігання.
Цукрів у здоровому зерні звичайно 0,6-7%. Вони складаються в
основному із цукрози, невеликої кількості три- і тетрацукридів. Також в
ній міститься 1-6% декстринів.
Типовими представниками білків кукурудзи є проламін - зеїн
кукурудзи, глютелін - зеїнин кукурудзи. Невелика кількість водорозчинних
азотистих речовин та неповноцінність амінокислотного складу більшої
частини білків при розмноженні дріжджів на суслі з цієї сировини
вимагають внесення азотистого живлення [7].
Якість зерна повинна відповідати ДСТУ 4525:2006 «Кукурудза.
Технічні умови» [1].
Залежно від використання кукурудзу розподіляють на 5 груп,
дотримуючись вимог, наведених у таблиці 2.5.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.5. — Вимоги до зерна кукурудзи
Характеристика і норма для зерна кукурудзи різних груп
Показник харчові продукти викокрриусптиа,н ня крохмаль і кормові
концентрати дитячого борошно патока потреби
і продукти харчування
Типовий склад І - VIII типи І - ІХ типи
Вологість, %, не більше 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0
Зокрема після штучного
сушіння, %, не менше 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0
Зернова домішка, %, не 7,0 3,0 7,0 7,0 15,0
більше
Зокрема:
пророслі зерна 2,0 Не 2,0 У межах 5,0
дозволено зернової
домішки
пошкоджені зерна 1,0 Те саме 1,0 Те саме У межах
зернової
домішки
зерна і насіння інших
культурних рослин,
віднесені до зернової
Не дозволено 2,0
домішки
Смітна домішка, %, не більше 1,0 1,0 2,0 3,0 5,0
Зокрема:
зіпсовані зерна 0,5 Недозволено 1,0 1,0 1,0
мінеральна домішка 0,3 0,3 0,3 0,3 1,0
зокрема: галька, шлак, 0,1 0,1 0,1 У межах мінеральної
руда домішки
шкідлива домішка 0,2 Недозволено 0,2 0,2 0,2
0,15
зокрема: 0,15 0,15
сажка і ріжки 0,1 0,1 0,1
гірчак повзучий і в‘язель 0,15
різнокольоровий 0,1
триходесма сива, геліотроп 80,0
опу- шеноплідний і насіння Не
рицини, амброзія Не дозволено
обмежено
Крупність, %, не менше для Не Не обмежено
кукурудзи VII—VIII типів Те саме
обмежено Те саме Не обмежено 1 55,0 | Не
Схожість, %, не менше 55,0 обмежено
Не Не дозволено, крім зараженості
Зараженість шкідниками дозволено кліщем не вище І ступеня
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 25
Оцукрюючі матеріали
Гідроліз крохмалю зерна,що підлягає водно- тепловій обробці, до
зброджуваних вуглеводів буде здійснюватись концентрованими
ферментними препаратами, а саме:
а) розріджуючої дії:
- Термаміл (Termamil) 120L. До складу концентрованого
ферментного препарату входить термостабільна α- амілаза, одержана при
культивуванні штаму Bacillus licheniformis. Фермент є ендоамілазою,
здатною гідролізувати α-глюкозидні зв‘язки в амілозі та амілопектині.
Крохмаль під дією цього ферментного препарату швидко розріджується до
декстринів та олігоцукрів, завдяки чому його текучість значно
збільшується.
БАН-240L. Це α- амілаза, яку одержують на основі
відселекційонованого штаму Bacillus amyloliquefaciens. БАН містить
ендоамілазу, здійснює гідроліз 1,4- α-глюкозидних зв‘язків в амілозі і
амілопектині в довільному порядку, що приводить до швидкого зниження
в‘язкості клейстеризованого крохмалю. При цьому кінцевими продуктами
є декстрини різної молекулярної маси і олігосахариди. Препарат діє на
зразок Термамілу, але його оптимальні умови дії дещо відрізняються;
б) оцукрюючої дії:
- Сан-Супер (San-Super) 240 L. Препарат комплексної дії. До його
складу входить активна глюкоамілаза, грибна α-амілаза та бактеріальна
нейтральна протеаза. Взаємна дія комплексу цих ферментів забезпечує
високу результати оцукрювання декстринів та олігоцукрів крохмалю
зерна.
Продуцентами ферментів, що входять до його складу є Aspergillus
niger, Aspergillus oryzae, Bacillus subtilis. Сан-Супер використовують як
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
оцукрюючий ферментній препарат, який розщеплює крохмаль та
декстрини до глюкози.
Допоміжні матеріали
У виробництві спирту із крохмалевмісної сировини на різних
стадіях виробництва використовують ряд допоміжних матеріалів: воду (
питну та технічну), дезактин, каморан, кислоту сірчану, хлорне вапно,
сечовину, кислоту ортофосфорну, діамонійфосфат, кукурудзяний екстракт
та інші матеріали.
Вода. В технології виробництва спирту із зерна використовують:
питну воду - для приготування розчинів ферментних
препаратів, замісу і живильного середовища для вирощування засівних
дріжджів;
технічну воду - для приготування замісу, миття обладнання
(цю воду бажано попередньо обробляти хлорним вапном або іншим
антисептиком), як холодоагент;
Оскільки вода приймає безпосередню участь у технологічних
процесах, вона повинна бути мікробіологічно чистою, не містити
шкідливих речовин, які пригнічують дріжджі і погіршують якість готової
продукції.
Слід зазначити, що для приготування замісу можна використовувати
до 20% нефільтрованої барди або до 30% фільтрату післяспиртової барди.
Використання барди створює сприятливі значення рh в
ферментативному середовищі, підвищує буферність сусла при його
зброджуванні, забезпечує дріжджі поживними речовинами.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. 27
Підпис Дата
Таблиця 2.6. - Характеристика допоміжних матеріалів
№ Матеріал Стандарт чи Вміст Класифікація
технічні умови основного
компоненту
1 Дезактин ТУ У 22920528.002-97 Хлору 15,1- технічна
16,5%
2 Кислота сірчана ДСТУ 2184:2018 H2SO4- не технічна
менше
3 Хлорне вапно ДСТУ-Н Б В.2.5- Хлору 32-35% технічна
68:2012
4 Каморан HJ 100 технічна
5 Карбамід ДСТУ 7312:2013 Азоту 46,3% технічна
(сечовина)
6 Ортофосфорна ГОСТ 6552-80 H3PO4 -не технічна
кислота менше 70%
7 Діамонійфосфат ДСТУ 8367:2015 Р2О5 – не технічна
для харчової менше 50%
промисловості NH3 –не
менше 22,5%
8 Кукурудзяний ТУ 10-04-08-14-88 Азотвмісні р- технічна
екстракт ни 50%
2.5 Технологічна схема виробництва
2.5.1 Принципова технологічна схема
Принципово-технологічна схема розварювання і оцукрення крохмалев-
місної сировини наведена на рисунку 2.1.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Кукурудза
Повітря Очистка Домішки
Повітря Подрібнення
Вода
Заміс Фільтра барди
Ферментні препарати Т =50-60ºС
Пара Розв арювання Конденсат
ГДФ О-1
Ферментні препарати Т=90-95ºС, τ = 2,5 год
Р- 0 ,03МПа
Пара
ГДФО-2
Т=9 0-95ºС, τ = 0,7 год Конденсат
Ферментні препарати
Р- 0,03МПа
Пара Оцукрення Т=50-55ºС Конденсат
Р = 0,087-0,084МПа
Ферментні препарати
Охолодження Відпрацьована
Вода
Т=2 8-30ºС вода
сусло
В бродильне відділення
Рисунок 2.1. –Принципово-технологічна схема розварювання і оцукрення
крохмалевмісної сировини
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.5.2 Вибір і обґрунтування способів і режимів технології
Приготування сусла з крохмалевмісної сировини
Підготовка крохмалевмісної сировини до зброджування в етиловий
спирт складається із таких технологічних стадій: подрібнення сировини,
змішування помелу з водою (приготування замісу), попередній підігрів замісу,
водно-теплова обробка сировини, оцукрювання розвареної маси.
Мета водно-теплової обробки зерна та картоплі полягає в зруйнуванні
клітинної структури сировини і переведенні крохмалю в розчинний стан. Це
необхідно для забезпечення оптимальних умов оцукрювання крохмалю
амілолітичними ферментами і гідролізу білкових речовин.
Порушення клітинної структури сировини досягають подрібненням її на
дробарках і спеціальних машинах з наступною водно-тепловою обробкою
замісів із помелу сировини. Високодисперсні помоли зерна, одержані з
використанням дизинтеграторів, шарових дробарок, корундових, струменевих
та інших машин, мають не тільки порушену структуру зерна, клітин і
крохмальних зерен, а і механодеструктуровані полімери - крохмаль, білки та
ін., що дозволяє проводити їх водно-теплову обробку при температурах не
вище 100 °С. У результаті використання ВД помелів зерна зменшуються
втрати зброджуваних речовин при розварюванні і зменшуються витрати
теплової енергії[7].
На всіх спиртових заводах України, що переробляють крохмалевмісну
сировину, встановлені безперервнодіючі апарати для подрібнення, водно-
теплової обробки й оцукрювання розвареної маси. Усі безперервні способи
переробки сировини в спирт потребують попереднього його подрібнення.
Зернові культури подрібнюють механічним способом з використанням
молоткових дробарок різних конструкцій або валкових станків. Найбільш
поширені молоткові дробарки типу ДМ, ДДМ, А1-ДДМ або валкові станки
типу ЗМ, ЕМ-200-100. [7].
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
При використанні таких подрібнювачів дисперсність помелів
характеризується такими показниками: прохід помелу зерна через сито з
діаметром отворів 1 мм складає 60-90 %. Такий помел неоднорідний за
розміром частинок, тому мілкі частики підлягають надмірній тепловій обробці,
утворюється значна кількість продуктів оксиметилфурфурольного розкладу
цукрів і меланоїдинової реакції, а крохмаль великих частинок не повністю
переходить у розчинний стан, внаслідок цього збільшуються втрати
зброджуваних речовин.
На деяких заводах для одержання більш високодисперсного і
рівномірного помелу використовують спосіб подрібнення зерна в дві стадії. На
першій стадії зерно подрібнюють на молотковій дробарці, одержаний помел
пневмотранспортом або системою механічних транспортерів спрямовують на
розділювач з ситами для одержання двох фракцій помелу з різними розмірами
частинок, наприклад, більше 1 мм і менше 1 мм. На другій стадії крупну
фракцію помелу подають на повторне подрібнення на валкових станках. [7].
Використання двохступеневого способу подрібнення зерна дозволяє
зменшити температуру і тривалість розварювання замісів сировини і зменшити
втрати зброджуваних речовин. Але використання такого способу ускладнює
технологічну схему, потребує додаткового обладнання і виробничих площ,
збільшує витрати електроенергії на подрібнення зерна та транспортування
помелу.
Витрати пари на розварювання досить значні - біля 15 кг на 1 дал
виробленого спирту (приблизно 50 % по масі сировини). Використання
високодисперсного помелу дозволяє проводити теплову обробку замісів
сировини при температурі не вище 100 ° С, зменшити витрати пари на
розварювання замісів на 50-70 % у порівнянні з розварюванням замісів із
крупного помелу зерна і збільшити вихід спирту на 2,5-3%.[7].
Для одержання високодисперсного (ВД) помелу зерна сконструйовано
дезинтегратор (В.О.Маринченко, Р.І.Чіпчар), який складається з корпуса,
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 31
№ докум. Підпис Дата
всередині якого розміщені два ротори, виконані у вигляді дисків з мелючими
елементами, що обертаються в протилежні боки. Ротори встановлені
безпосередньо на валах електродвигунів. На найбільшому за діаметром роторі
встановлені вентиляційні лопатки. Продуктивність дезинтегратора до 5 т за
годину помелу зерна з розміром частинок менше 250 мкм. Більші за розміром
частинки помелу відділяються в сепараційній камері і повертаються на
повторне подрібнення в дезінтегратор. Витрати електроенергії на одержання 1
т ВД помелу складають 18-20 кВт-год. [7].
Сконструйована і впроваджена на спиртових заводах установка для
одержання високодисперсного помелу зерна і приготування замісів
Рисунок 2.2 - Апаратурно-технологічна схема установки для одержання
Зерно із розхідного бункера дозуючим шнеком подають у дезинтегратор 3.
високодисперсного помелу зерна:
1- сепараційна камера; 2 – вентилятор; 3 - дезинтегратор; 4- циклон; 5- шлюзовий затвор;
6- дисмембратор-змішувач; 7- збірник замісів; 8- плунжерний насос; 9- уловлювач; 10-
ме ханоактиватор
Помел зерна під дією відцентрової сили та повітряного потоку від
вентилятора 2 по трубопроводу надходить у середню частину сепараційної
камери 1.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Повітря, що подається вентилятором 2 в нижню частину сепараційної
камери 1, виносить з собою помел зерна з розміром частинок менше 250 мкм в
циклон 4, з якого помел шлюзовим затвором подається в змішувач 6 для
змішування з водою. Заміс надходить у збірник 7.
Повітря, яке виходить з циклону 4, спрямовується в вентилятор 2 для
повторного використання. Для забезпечення обміну повітря в системі
установки частина повітря всмоктується в дезінтегратор з атмосфери.
Кількість повітря, яке подає вентилятор 2 в сепараційну камеру 1
регулюють таким чином, щоб на ситі сепараційної камери створився і
постійно підтримувався рівномірно по всій площині псевдозріджений
прошарок грубих частинок помелу і не утворились "завали" в окремих його
місцях. Частинки помелу розміром більше 250 мкм із сита повертаються в
дезинтегратор для повторного подрібнення. [7].
Пуск установки здійснюють у такій послідовності: вмикають двигуни
змішувача 6, шлюзового затвору 5, вентилятора 2, однорядного ротора,
двохрядного і шнекового дозатора зерна в дезинтегратор. Навантаження на
двигун дезинтегратора регулюють за величиною показників відповідних
амперметрів.
Для забезпечення доподрібнення найбільш крупних частинок замісу, а
головне, механодеструкції помелу зерна біля збірника замісу встановлено
механоактиватор типу ротаційно-пульсаційного апарата. Він працює постійно
в режимі "на себе".
Продуктивність установки регулюють зміною кількості подачі зерна в
дезинтегратор шнековим дозатором, яка забезпечує необхідну для заводу
кількість замісу. Його концентрація повинна бути такою, щоб у суслі
спиртового виробництва вміст сухих речовин знаходився в межах 18-20 %, а
концентрація спирту в дозрілій бражці – 10-11 об.%. [7].
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Приготування замісу[7].
Помел зерна змішують з водою у співвідношенні 2,5-3,0 л на 1 кг помелу.
Кількість води змінюють у залежності від крохмалистості і вологості зерна з
урахуванням того, щоб концентрація сусла була 18-20 % за цукроміром.
Температуру замісу регулюють у залежності від дисперсності помелу
зерна.
Для замісів із грубого помелу вона повинна бути 40-45° С.
Оптимальні температури для приготування замісів із ВД помелів зерна
пшениці, ячменю і жита - 60° С, сорго - 70° С, кукурудзи - 80° С. Найбільша
кількість розчинних вуглеводів накопичується в замісах, приготовлених при
температурі 60 - 65 °С. Для приготування замісу використовують воду від
дефлегматорів брагоректифікаційної установки. Підігрівають заміс вторинною
парою.
Безперервне розварювання замісів[7].
Мета розварювання замісів сировини - вивільнити крохмаль з рослинних
клітин та перевести крохмаль у розчинний стан.
У процесі розварювання проходить також стерилізація замісів, що
важливо в подальших технологічних процесах оцукрювання і зброджування.
На вітчизняних спиртових заводах використовують безперервно діючі
установки для розварювання замісів. Основними вимогами до них є підготовка
крохмалевмісної сировини для оцукрювання при мінімальних витратах
теплової і електричної енергії. Установки повинні бути зручні в
обслуговуванні і безпечні в експлуатації.
Типовими схемами установок для розварювання є: ємкісна(Мічурінська),
трубчаста (Мироцька) або комбінована (Немирівська).
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. 34
Арк. № докум. Підпис Дата
ЄМКІСНА (МІЧУРІНСЬКА) АПАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГІЧНА
СХЕМА[7].
Апаратурно-технологічна схема (рис. 2.3) розроблена працівниками
науково-дослідного інституту продуктів бродіння і вперше впроваджена на
Мічурінському спиртовому заводі.
Рисунок 2.3 - Ємкісна схема розварювання замісу з крохмалевмісної сировини:
1 - пігрівач замісу; 2 - насос плунжерний; 3 - контактна головка; 4 - колектор;
5 - варильна колона І ступеня; 6 - варильна колона II ступеня;
7 - паросепаратор
Робота установки здійснюється таким чином. Заміс плунжерним насосом
подають в екстра-паровий підігрівач 1, де заміс помелу зерна підігрівається
вторинною парою до температури не вище 80-90° С. Картопляну кашку
нагрівають до температури не вище 45° С. Потім масу плунжерним насосом 2
подають у контактну головку З для підігріву гострою парою всіх видів зерна,
крім кукурудзи до температури 138-140° С, кукурудзи - до 144-150° С. З
контактної головки заміс поступає у варильну колону 5 і з неї послідовно
проходить через витримувачі 6 у витримувач-паросепаратор 7.
Кількість витримувачів залежить від продуктивності заводу,
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
дисперсності помелів зерна і виду сировини. Маса переміщується через
витримувачі по переточним трубам за рахунок різниці рівнів у колонах при
однакових тисках у парових просторах колон, що забезпечується
урівнювальним трубопроводом.
Тривалість перебування маси у варильному апараті 40-60 хв.
У витримувачі-паросепараторі підтримується тиск біля 0,05 МПа, що
відповідає температурі 105° С. Розварена маса перебуває в ньому 20-45 хв.
Якість розвареної маси визначають за кольором маси, відібраної з
пробних кранів, встановлених на видувній трубі варильного апарата і на трубі
витримувача-паросепаратора. Колір маси із зерна повинен бути темно-жовтим
із світло-коричневим відтінком, із картоплі - світло-коричневим із зеленуватим
відтінком.
ТРУБЧАСТА (МИРОЦЬКА) АПАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГІЧНА
СХЕМА[7].
Схема розроблена працівниками Українського науково-дослідного
інституту спиртової промисловості і вперше впроваджена на Мироцькому
спиртовому заводі (рис. 2.4).
Рисунок 2.4. - Трубчаста схема розварювання замісу із крохмалевмісної
сировини:
1 - екстрапарова контактна головка; 2 - розширювач; 3 - насос плунжерний; 4 - гостропарова
контактна головка; 5 - діафрагмований трубчастий розварник; 6 - паросепаратор-
витримувач; 7 - клапан мембранний; 8 - випарна камера
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. 36
Підпис Дата
Трубчаста схема установки складається зі збірника замісу, екстрапарової
контактної головки, гостропарової контактної головки, прямоточного
діафрагмованого трубчастого розварника, витримувача-паросепаратора.
Заміс безперервно подають плунжерним насосом із збірника замісу в
екстрапарову контактну головну 1, де він миттєво підігрівається вторинною
парою з 40-45°С до 85-95°С. Підігрітий заміс поступає в розширювач, де
автоматично підтримується рівень таким, щоб він був на висоті 15-30 см від
низу циліндричної частини.
Розширювач встановлюють на висоті 2,5-3 м над плунжерним насосом 3
для забезпечення його нормальної роботи.
Із розширювача заміс плунжерним насосом відкачують у гостропарову
контактну головку 4, в якій він перед входом в діафрагмований трубчастий
розварник 5 нагрівається гострою парою: заміс всіх видів зерна, крім
кукурудзи, до 165-170° С, кукурудзи до 175-180° С, картопляної кашки до 165-
166° С. Тривалість перебування маси в трубчастому апараті 2-3 хв.
Трубчастий розварник складається з вертикально і горизонтально
розміщених труб. Число вертикальних труб заввишки 7-8 м - 10-20 в
залежності від потужності заводу. На фланцевих з'єднаннях, які скріплюють
вертикальні і горизонтальні труби (рис. 2.4), встановлені діафрагми з отворами,
діаметр яких по ходу маси збільшується з 35 до 55 мм. При дроселюванні через
діафрагми частина рідини перетворюється в пару. Тиск перед діафрагмами
більший тиску після діафрагм. У результаті миттєвого випаровування
всередині клітин після діафрагми проходить доподрібнення сировини. Діаметр
труб трубчастого розварника для заводу потужністю 1000 дал спирту за добу
150 мм, для заводу потужністю 3000 дал - 219 мм.
При проходженні маси по апарату утворена пара займає об'єм біля 80 %
усього об'єму апарата. Швидкість маси в першій трубі апарата 0,10-0,12 м/с, в
останній -1,3-1,5 м/с. Швидкість паро-рідинної емульсії через першу діафрагму
1,6 м/с, через останню 20,5 м/с. У результаті перепаду тисків температура маси
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
із пшениці на виході із трубчастого розварника 142-145° С, із кукурудзи - 165-
167°С, картопляної кашки - 145-152°С. Якщо дисперсність помелу зерна
покращується, то температура розварювання зменшується. Наприклад, при
ступені подрібнення пшениці (прохід через сито з діаметром отворів 1 мм) 96-
100 % температура після гостропарової контактної головки 152-155° С, на
виході із апарата - не нижче 132-135° С.
Використовують також комбіновану (Немирівську) схему розварювання.
Вона складається із укороченого трубчатого апарата і колон-витримувачів за
Мічурінською схемою розварювання. Розварюють заміс при температурі в
0
трубчатці 140-145 С, на виході з колон-витримувачів другої ступені - 130-
135°С. Тривалість розварювання можна регулювати шляхом підключення в
роботу необхідної кількості колон-витримувачів від однієї до чотирьох.
Температуру на вході в трубчастий розварник і тиск на виході із апарата
підтримують автоматичними приладами.
Розварену часу видувають у витримувач-паросепаратор, де вона
перебуває при температурі 104-108° С протягом 25-60 хв.
Значний крок на шляху ресурсо- та енергозаощадження під час
підготовки сировини до зброджування та приготування спиртових бражок в
останні роки був зроблений завдяки прогресу в мікробіологічній
промисловості. На ринку ферментних препаратів з‘явились такі, що роблять
використання солоду в якості оцукрюючого матеріалу не доцільним ні з
економічної, ні з експлуатаційної точки зору.
Вирішальним фактором в заміні солоду на концентровані ферментні
препарати (КФП) виявились наступні їх переваги:
висока концентрація і активність, рідкий стан, відсутність завислих
частинок, легкість дозування;
висока ступінь мікробіологічної чистоти;
тривалий термін зберігання без витрати активності в широкому
інтервалі температур;
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
незначні питомі витрати на одиницю крохмалю, та невеликі
транспортні витрати;
термостабільність та можливість використання в різних варіантах
технологічного процесу;
можливість об‘єднати розварювання сировини та розрідження
крохмалю.
У зв‘язку з тим, що при використанні концентрованих ферментних
препаратів виключається додавання солодового молока в дріжджанки
необхідно вирішити питання наявності в достатній кількості азотного
живлення при приготуванні виробничих дріжджів.
Концентровані ферментні препарати відрізняються від солоду
оптимумом дії ферментів, які входять до їх складу. Тому використання КФП
потребує коректування технологічного режиму в кожному конкретному
випадку в залежності від особливостей технології та обладнання підприємства.
Оптимізація технології спиртових бражок з кукурудзи.
Сировинний ринок зернових культур для спиртової промисловості в
значній мірі представлений кукурудзою. При переробленні цієї сировини в
спирт виникають деякі ускладнення, пов‘язані з біохімічними та фізичними
властивостями зерна кукурудзи. [10].
Проблема ефективного перероблення в етанол усіх потенціальних
джерел сировини, у тому числі і кукурудзи, має важливе господарське
значення.
В порівнянні із зерном жита та пшениці у кукурудзі значно повільніше
відбувається процес набрякання, клейстеризація крохмалю починається при
підвищеній температурі (65°С). Структура ендосперму міцніша і складається в
основному із амілопектину, а вміст амілози в ньому незначний.
При переробленні зерна кукурудзи, особливо сухого (вологістю 11...
14%), набрякання відбувається надто повільно і при високотемпературному
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
розварюванні часто спостерігається одночасно недоварювання та
переварювання замісів, тобто на поверхні частинки ендосперму переварені, а
всередині вони ще не набрякли, тверді та сирі. Це призводить до прямих втрат
вуглеводів сировини, є причиною підвищення кислотності бражки, додаткових
витрат пари на стерилізацію обладнання та комунікацій, а також недовиходу
спирту з 1 тони умовного крохмалю. Тривалість бродіння при цьому
збільшується, що зменшує потужність підприємства і підвищує собівартість
готової продукції. [10].
Тому використання існуючих способів водно-теплового оброблення
кукурудзи не завжди сприяє отриманню спиртових бражок із нормативними
технологічними показниками.
Впровадження енерго- та ресурсозберігаючої технології спиртових
бражок передбачає низькотемпературне розварювання зернової сировини з
постадійним гідролізом крохмалю під дією концентрованих ферментних
препаратів селективної дії. Ця технологія забезпечує поєднання процесу
розварювання замісу з гідролізом крохмалю під дією термостабільної ос-
амілази до декстринів та подальший гідроліз останніх глюкоамілазою до
зброджуваних цукрів на стадії оцукрювання та зброджування.
Велике за розміром і міцне по структурі зерно кукурудзи потребує перед
розварюванням однорідного і тонкого подрібнення та подовженого терміну
набрякання у порівнянні з іншими видами сировини.
Тому визначення оптимального ступеню подрібнення кукурудзи в
умовах низькотемпературного розварювання є актуальним для забезпечення
необхідного гідролізу крохмалю, регламентних показників бражки та
нормативного виходу спирту з тони умовного крохмалю.
Для вирішення цього питання були проведені дослідження.
Досліджували різні помели зерна кукурудзи з проходом через сито діаметром
отворів 1 мм — 75, 85, 90, 95%, а також помели з дисперсністю сі < 1 мм, сі <
0,5 мм та б < 0,25 мм. Заміс готували при гідромодулі 1: 3,5. Вміст крохмалю в
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 40
№ докум. Підпис Дата
усіх зразках не змінювався.
Ефективність впливу дисперсності помелу на процес зброджування сусла
із кукурудзи аналізували за технохімічними показниками зрілої бражки.
Встановлено, що збільшення ступеню дисперсності помелу кукурудзи
супроводжується підвищеним вмістом етанолу в зрілій бражці. При
дисперсності помелу з 75%-вим проходом через сито з діаметром отворів 1 мм
концентрація етанолу в зрілій бражці складало 8,04%, а із збільшенням
дисперсності помелу до б < 1 мм, 0,5 та 0,25 мм, вона зростала на 0,74,1,0 та
1,3% відповідно. При цьому вміст незброджених вуглеводів знижувався на
9,5... 14,0%.[10].
В дослідах 1 та 2 (табл. 2.7.) концентрація нерозчиненого крохмалю
складала 0,17...0,20 г/100 мл бражки, що перевищує регламентовані показники
і є основною причиною зниження виходу етанолу з тони умовного крохмалю.
Таблиця 2.7.-Технохімічні показники зрілих бражок із кукурудзи
залежно від дисперсності помелу
Ступінь
№ Вміст вуглеводів в бражці, г/100 см‗ Вміст етанолу.
дисперсності, %;
п.п. Розчинні Не розчинені % об.
мм
вуглеводи крохмаль
1 75 0,40 0.220 8,04
2 85 0,35 0,170 8,06
3 90 0,35 0,150 8,08
4 95 0,30 0,100 8,10
5 d < 1 0,30 0.100 8,10
6 d < 0,5 0,25 0,095 8,12
7 d < 0.25 0,20 0,090 8,15
Із збільшенням дисперсності помелу покращується доступ ферменту до
молекули крохмалю і ступінь гідролізу його підвищується.
Для оптимізації процесу зброджування кукурудзи при застосуванні
низькотемпературного термоферментативного оброблення сировини
дисперсність помелу повинна складати не менше 95... 100% проходу через сито
з діаметром отворів 1мм. Підвищення дисперсності помелу до б < 0,5 мм — б <
0,25 мм сприяє підвищенню концентрації етанолу та скороченню терміну
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
бродіння до 56-66 годин залежно від концентрації СР сусла.
У зв‘язку з біохімічними властивостями кукурудзяного крохмалю, у
складі якого переважає амілопектин, який значно важче гідролізується до
декстринів та моноцукрів, при переробленні кукурудзи нормативна задача ФП
на одну тону умовного крохмалю не завжди забезпечує регламентовані
показники зрілих бражок. Тому були проведені дослідження щодо впливу
витрат ферментного препарату на технохімічні показники дозрілої бражки в
умовах термоферментативного оброблення замісу. [10].
У дослідах з підвищеним вмістом а-амілази помітно знижувалась
в‘язкість замісу, а вміст нерозчиненого крохмалю в суслі зменшувався на
25...50% і був нижче регламентованого. Крім того, концентрація етанолу в
зразках з підвищеною кількістю розріджуючого ферменту зростала на
0,71...2,0%. Підвищений вміст глюкоамілази (Сан-Супер 120Б) практично не
впливав на покращення технохімічних показників зрілих бражок (табл. 2.8.).
Таблиця 2.8. - Технохімічні показники зрілої бражки при зброджуванні
кукурудзи залежно від витрат ферментних препаратів
Вміст вуглеводів в
3 Кислот-
Витрати бражці, г/100 см Вміст
ність, мл
№ ФП, Вміст дріж
1 н.
до Умови досліду ДМ-'/т етанолу, джових
Нероз- NаОН на
слі
у крох 3 % об. клітин,
Незбро- чинений 20 см 3
малю млн/см
джені крохма- бражки
вуглеводи ль
1 Контроль
Термаміл120Б 0,5
0,30 0,150 0,50 7,00 140
+Сан-Супер120Б 1,0
2 Термаміл 120Б
(+15%) 0,575
0,25 0,112 0,48 7,09 138
+Сан-Супер120Б 1,0
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.8.
1 2 3 4 5 6 7 8
3 Термаміл120Б 0,575
(+15%) 1,150
0,25 0,098 0,49 7,08 145
+Сан-Супер120й
(+15%)
4 Термаміл120й 0,650
0,20 0,094 0,45 7,13 151
(+30%) +
Сан- 1,0
5 ТеСрумпаемрі1л2102Б0 Б
(+30%)+ Сан- 0,650
0,20 0,091 0,48 7,14 155
Супер120Б 1,3
(+30%)
6 Термаміл120Ь
(+15%) 0,575
+Сан-Супер120Б 1,150 0,27 0,094 0,50 7,16 148
(+15%) 0,150
+Ультрафло
7 Термаміл120Б
(+30%) 0,650
+Сан-Супер120Ь 1,3 0,30 0,090 0,50 7,18 142
(+30%)‖ 0,150
+Ультрафло
У складі кукурудзи міститься більше 3% целюлози, яка зв‘язує
крохмальні зерна ендосперму і ускладнює вилучення екстрактивних речовин із
зернової сировини, що перешкоджає доступу амілолітичних ферментів до
молекули крохмалю.
Були проведені дослідження, в яких на стадії оцукрювання замісів
додатково задавали целюлолітичний ферментний препарат Ультрафло.
Додаткове внесення целюлолітичного ФП Ультрафло дає змогу підвищити
концентрацію спирту в бражці на 0,4...0,5% та знизити вміст нерозчиненого
крохмалю майже на 12...13%. Підвищений вміст розчинних вуглеводів
пов‘язаний з гідролізом целюлози до низькомолекулярних вуглеводів, які
частково зброджуються дріжджами раси К-81. Біосинтез дріжджових клітин у
всіх дослідах був практично на одному рівні. [10].
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис 43
Дата
2.5.3 Опис апаратурно-технологічної схеми
Зерно розвантажується в завальну яму1, яка має над собою навіс.
Із завальної ями зерно конвеєром 2 через автоматичні ваги 3 подається
самопливом на норію 3, звідки на сепаратор 7. Сепаратор оснащений
пиловим циклоном, із якого сміття видаляється в бункер відходів. Відходи
зерна видаляються на автотранспорт та вивозяться.
З бункеру 4 зерно конвейером 5 і норією 6 з бункеру 4 направляється у
зерноочисну машину 7, де від нього відокремлюється пил, сміттєва та
зернова домішки. Очищене зерно через автоматичні ваги 8 потрапляє в
розподільчий бункер 9. З нього зерно дозатором 10, через магнітний
сепаратор 12 направляється на дробарку 13. Помел норією 11 надходить
на сепаратор 14, де відокремлюється крупна фракція, яка вертається на
домел у дробарку. Дрібна фракція надходить у змішувач 15, куди окрім
нього подають воду, фільтрат барди та розріджуючий ферментний
препарат Термаміл. Змішувач забезпечує рівномірне (без грудок)
змішування помелу з рідкою фазою. Із змішувача заміс безперервно
надходить в апарат приготування замісу 17, де витримується протягом 0,2-
0,4 год при температурі 50-60°С. Із змішувача через вловлювач 18 насосом
19 заміс подається в контактну головку 20, де підігрівається парою до 90-
95 °С, після чого надходить в апарат 21 гідроферментативної обробки І
ступеня (ГДФО-І), де витримується протягом 2,5 год при температурі 90-
95°С і тиску 0,03 МПа. Інтенсифікація процесу взаємодії між ферментом і
субстратом в ГДФО-І забезпечується перемішуванням лопатевою
мішалкою. Маса із ГДФО-І самопливом (при незабезпеченні самопливу -
насосом 23) надходить в апарат 22 гідроферментативної обробки II ступеня
(ГДФО-ІІ), де витримується протягом 0,7 год при температурі 90-95°С і
тиску 0,03 МПа. При переробці якісної сировини розріджену масу насосом
24 подають в паросепаратор-витримувач 27.
Якщо на переробку поступила дефектна сировина, гідроферментативно-
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
оброблену сировину насосом 24 направляють на контактну головку 25, в
якій масу підігрівають парою до 110-120°С і направляють через варильну
колонку 26, де маса вариться 0,25 год, в паросепаратор-витримувач 27. З
поз. 27 розварена маса надходить в вакуум-оцукрювач 59, в якому за
допомогою барометричного конденсатора 30 і водокільцевого насоса 34
підтримується вакуум на рівні 0,087-0,084 МПа (640-620 мм рт.ст.), що
забезпечує швидке зниження температури розвареної маси до 50-55 °С
протягом 0,25 год. До розхолодженої маси в оцукрювач 59 неперервно
насосом із ємкості дозується оцукрюючий ферментні препарати Сан-
Супер, Целюкласт та антисептик Каморан. Інтенсифікація процесу
оцукрювання в вакуум-оцукрювачі забезпечується циркуляційним насосом
32. Із вакуум-оцукрювача 29 оцукрена маса насосом 33 подається в
оцукрювачі-витримувачі 35,36. Ці апарати працюють паралельно,
температура середовища в них підтримується на рівні 50-55°С. Сусло із
них насосом 37 подають в пастеризатор і далі в бродильне відділення.
2.6 Розрахунок продуктів
2.6.1.Вихідні дані
Розрахунок продуктів проведений на 100 дал спирту. [12].
Вихідні дані для розрахунків:
1. продуктивність заводу – 2000 дал/добу;
2. сировина, яка поступає на розварювання – кукурудза
крохмалистістю 62%, вологістю 13%;
3. оцукрюючи матеріали – концентровані ферментні препарати
Termamil 120L, San-Super 240L і Целюкласт;
4. 3 3
антисептик Каморан – витрати 20 см на 1 м сусла;
5. ступінь подрібнення зерна – 98 % прохід помелу через сито з
діаметром отворів 1 мм;
вихід спирту з 1 т умовного крохмалю пшениці:
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
65,7 + 0,7 + 0,1 = 66,5 дал,
де: 65,7 – вихід спирту етилового з 1 т умовного крохмалю пшениці
при роботі за безперервною схемою виробництва, дал/т. В спиртовій галузі
встановлені єдині норми виходу спирту з 1 т умовного крохмалю окремо
для кожної культури зерна, а також за видами цукровмісної сировини [12];
0,7 – збільшення норми виходу спирту з 1 т умовного крохмалю
пшениці при повній заміні солоду ферментними препаратами, дал/т;
0,1 – збільшення норми виходу спирту з 1 т умовного крохмалю
пшениці при зброджуванні сусла з рециркуляцією бражки, дал/т.
1. Витрати зерна для отримання 100 дал спирту
Кількість крохмалю сировини, яка потрібна для одержання 100 дал
спирту
100 х 1000/66,5 = 1503,76 кг.
Витрати зерна пшениці для отримання 100 дал спирту
1503,76 х 100/62 = 2425,42 кг,
де 56 – крохмалистість пшениці, %.
У цій кількості пшениці міститься:
води – 2425,42 х 0,01х13 = 315,30 кг;
сухих речовин – 2425,42 – 315,30 = 2110,12 кг,
з них зброджуваних – 2425,42 х 0,61 = 1479,50;
незброджуваних – 2110,12 – 1479,50 = 630,61 кг.
2. Витрати ферментних препаратів
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 46
3
На 1 т умовного крохмалю зерна витрачають від 0,3-0,6 дм Termamil
3 3
120L (приймаємо для розрахунків 0,5 дм ) та 0,8-1,2 дм San-Super 240L
3
(приймаємо для розрахунку 1,0 дм ).
Витрата Termamil 120L, складатиме
3
1,14795 х 0,5 = 0.740 дм .
Перед введенням ферментного препарату в збірник замісу і в
термоферментатор його розводять водою 1 : 10. Об‘єм води для розведення
ферментного препарату
3
0,740 х 10 = 7,40 дм
3
При густині ферментного препарату 1,2 кг/дм маса ферментного
препарату дорівнює
0.740 х 1,2 = 0,888 кг.
Загальна маса розчину ферментного препарату Termamil 120L
0,888 + 7,4 =8,29 кг.
Маса розчину ферментного препарат у, що вводять в заміс
8,29 х 0,3 =2,49 кг.
Витрата San-Super 240L
3
1,4795 х 1,0 = 1,4795 дм .
Об‘єм води для розведення ферментного препарату
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
3
1,4795 х 10 = 14,80 дм .
Маса ферментного препарату
1,4795 х 1,2 = 1,775 кг.
Маса розчину ферментного препарату San-Super 240L
14,80 + 1,775 = 16,58 кг.
3. Приготування замісу
Кількість води і фільтрату барди, яка потрібна для приготування
замісу
2425,42 х 3,0 = 7276,26 кг,
де 3,0 – витрати води і фільтрату барди,кг на 1 кг помелу зерна.
Для приготування замісу використовують помел зерна (температура
о о
20 С), воду з температурою 50 С і фільтрат барди в кількості 30% від води.
Середню температуру замісу розраховують, як описано далі. В заміс
задають 30% від загальних витрат розчину ферментного препарату
Termamil 120L. [12]
Із цієї кількості витрати фільтрату барди складатимуть
7276,26 х 0,3 = 2183 кг,
витрати води
7276,26 х 0,7 = 5093 кг.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Маса замісу складає
2425,42 + 7276,26 + 8,29 = 9710 кг.
У замісі міститься води
7276,26 + 315,3 + 7,40 х 0,3 = 7593,78 кг.
Сухих речовин у замісі таж сама кількість, що і у кукурудзі, тобто
2110,12кг.
Процентний вміст сухих речовин у замісі
(2110,12 + 48,3) х 100/9710 = 22,23%.
о
Температура замісу. Маса зерна – 2425,42 кг з температурою 20 С і
теплоємністю
С1 = 1,423 кДж/(кг х град).
о
Маса дефлегматорної води – 5093 кг з температурою 50 С і
теплоємністю С2 = 4,204 кДж/(кг х град).
о
Маса фільтрату барди – 2183 кг з температурою 100 С і
теплоємністю С3 = 4,169 кДж/(кг х град).
Маса ферментного препарату Termamil 120L – 8,29 кг з
о
температурою 25 С і теплоємністю С4 = 4,185 кДж/(кг х град).
Теплоємність замісу
(2425,42 х 1,423 +5093 х 4,204 + 2183 х 4,169 + 8,29 х 4,185)/9710 =
3,50 кДж/(кг х град).
Кількість тепла замісу
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 49
№ докум. Підпис Дата
(2425,42 х 1,423 х20+5093 х 4,204х50 + 2183 х 4,169х100 + 8,29 х
4,185х25 = 2050536,1 кДж.
Температура замісу в збірнику замісу
о
2050536,1 /9710 х 3,50 = 60,3 С
4. Термоферментативна обробка замісу
У контактній головці перед надходженням в термоферментатор заміс
о
підігрівають до температури 85 С парою з тиском 400 кПа. Витрата пари
складає
9710 х 3,50 х (85 – 60,3) х 1,02/(2739 – 398) = 365,7 кг,
де 2739 – ентальпія пари (тиск 400 кПа), кДж/кг;
398 – ентальпія конденсату пари, кДж/кг;
1,02 – коефіцієнт, що враховує втрати пари в навколишнє
середовище.
Маса замісу, що виходить із контактної головки в термоферментатор
9710+ 365,7 = 10076 кг
5. Оцукрювання розрідженої маси
Оцукрюють розріджену масу у вакуумоцукрювачі або безпосередньо
в бродильному апараті. В даному розрахунку розріджену масу
охолоджують в оцукрювачі з одночасним її оцукренням.
Розріджена маса з термоферментатора через паросепаратор-
витримувач або безпосередньо поступає в вакуумоцукрювач. В ньому за
рахунок вакуум-випаровування маса охолоджується з температури 85 до
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 50
о
54-56 С, яка є оптимальною для дії глюкоамілази мікробного походження,
наприклад ферментного препарату San-Super 240L.
Кількість вторинної пари, яка виділяється в вакуумоцукрювачі і
конденсується в випарній камері або в кожухотрубному конденсаторі при
о
перепаді температур з 85 до 55 С[12]
10076 х 3,5 х (85 – 55)/(2368,1 – 3,50 х 55) = 486,3 кг,
де 2368,1 – теплота пароутворення, кДж/кг.
Витрати води на конденсатор
3
486,3 х (2602,4 – 4,2 х 45)/(4,2 х (45 – 25)) = 13971,86 кг = 13,97 м ,
де 2602,4 – теплоємність пари, кДж/(кг х град);
4,2 – теплоємність води, кДж/(кг х град);
о
45 і 25 – температура води на виході та вході з конденсатору, С.
Кількість сусла, що залишається в оцукрювачі
10076 – 486,3 = 9589,7 кг.
3
В вакуумоцукрювач вносять антисептик Полідез з розрахунку 20 см
3
на 1 м сусла
3
9589,7 х 20/1000/1000 = 0.192 дм
Антисептик розбавляють водою у співвідношенні 1 : 10. Тоді,
витрати розчину антисептику
3
0,192 х 10 = 1.92 дм .
Із вакуумоцукрювача виходить сусла
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
9589,7 + 1,92 = 9591,62 кг.
Із цієї кількості 10% сусла відбирають для приготування виробничих
дріжджів
9589,7 х 0,1 = 958,97 кг.
Основне сусло, що надходить на охолодження до температури
о
«складки» 28-30 С
9589,7 – 958,97 = 8630,73 кг.
Витрати охолоджуючої води
8630,73 х 3,50 х (55 – 28)/(4,2 х (40 – 25)) = 12946 кг,
о
де 40 і 25 – температура води на виході і вході в теплообмінник, С.
6. Приготування виробничих дріжджів
Витрати пари з тиском 400 кПа на підігрів сусла до температури
о
пастеризації 85 С
958,97 х 3.50 х (85 - 55) х 1,04/(2739 – 603) = 49,03,
де 2739 – теплоємність пари, кДж/кг;
603 – ентальпія конденсату пари, кДж/кг;
1,04 – коефіцієнт, що враховує втрати пари в навколишнє
середовище.
о
Витрати води для охолодження сусла в дріжджанці до 23 С
958,97 х 1,1 х 3,50 х (85 – 23)/(4,2 х (60 – 15)) = 1211,0 кг;
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 52
№ докум. Підпис Дата
де 15 і 60 – температура охолоджуючої води на вході і виході із
о
поверхні охолодження, С;
1,1 – коефіцієнт, що враховує збільшення маси в дріжджанці і за
рахунок внесення засівних дріжджів.
3
В дріжджанку вносять в розрахунку на 1 м сусла 0,4 кг карбаміду і
0,13 кг ортофосфорної кислоти, тобто в розрахунку на 100 дал спирту
вносять[12]
карбаміду 958,97 х 0,4/1000 = 0,38 кг,
ортофосфорної кислоти 958,97 х 0,13/1000 = 0,13 кг.
Витрати вуглеводів на утворення спирту і накопичення біомаси
під час вирощування виробничих дріжджів
958,97 х 1,1 х (22,18 – 10)/100 = 128,5 кг,
де 22,18 – початкова концентрація сухих речовин сусла, %,
10 – концентрація сухих речовин у виробництві дріжджів, %.
Під час вирощування дріжджів виділяється діоксиду вуглецю
128,5 х 66,5 х 1,002 х 0,7893 х 0,9554/100 = 65,0 кг,
де 1,002 – коефіцієнт, що враховує втрати спирту під час
перегонки бражки;
3
0,7893 – густина безводного спирту, кг/дм ;
0,9554 – вихід діоксиду вуглецю, кг/кг спирту.
Маса виробничих дріжджів
958,97 х 1,1 – 65,0 + 0,38 + 0,13 = 990,4 кг.
7. Зброджування сусла
Всього в бродильне відділення надходить продуктів
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис 53
Дата
8630,73 + 990,4 + 8630,73 х 0,5/100 + 990,4 х 2,5/100 = 9689,04 кг,
де 0,5 – кількість води для замивання обладнання після
звільнення його від сусла, % від кількості основного сусла;
2,5 – кількість води для замивання обладнання після його
звільнення від дріжджів, % від кількості виробничих дріжджів.
Вихід диоксиду вуглецю з розрахунку на 100 дал утвореного спирту
100 х 10 х 0,7893 х 0,9554 = 754,1 кг.
Кількість водно-спиртового розчину, що надходить із
спиртовловлювача у бражку
9689,04 х 2,5/100 = 242,2 кг,
де 2,5 – кількість водно-спиртового розчину , % до об‘єму
бражки.
Кількість зрілої бражки
9689,04 – 754,1 + 242,2 = 9177,14 кг.
Кількість спирту у зрілій бражці з урахуванням його втрат під
час перегонки (0,2%)
3
100 + 100 х 0,002 = 100,2 дал = 1002 дм
або 1002 х 0,7893 = 790,9 кг.
Об‘єм зрілої бражки
3
9177,14 /1,0099 = 9087,2 дм ,
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
3
де 1,0099 – густина зрілої бражки, кг/дм .
Вміст спирту в зрілій бражці
1002 х 100/9087,2 = 11.030 об.%.
Загальний об‘єм бражки, що надійде на перегонку з урахуванням
розведення її водою, одержаною під час замивання бродильних апаратів,
що звільнилися[12]
3
9087,2 + 9087,2 х 0,5/100 = 10274,5 дм ,
де 0,5 – кількість промивної води, одержані під час замивання
бродильного апарату, % до об‘єму бражки.
8. Спирт і продукти ректифікації
Розрахунки продуктів виконано на 100 дал умовного спирту-сирцю.
Під час перегонки і ректифікації на брагоректифікаційних апаратах мають
місце втрати, які залежать від типу і продуктивності апаратів, а також
періоду року. В середньому при ректифікації вони становлять під час
виробництва зернового ректифікованого спирту «Люкс» 0,6% від
безводного спирту-сирцю, який поступив на ректифікацію. [12]
Вихід окремих продуктів ректифікації спирту коливається залежно
від виду сировини, обраної технологічної схеми та інших умов у таких
межах, %:
фракція головна етилового спирту – 5,0-7,0 %;
сивушне масло – 0,3-0,5 %;
сивушний спирт, якщо його виводять із брагоректифікаційної
установки – 0,5-1,5%.
Приймаємо вихід фракції головної етилового спирту міцністю 95 об,
% рівним 5,0%, сивушного масла міцністю 88 об.% - 0,3%, сивушного
спирту міцністю 85 об.% - 1,0 %.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. 55
Підпис Дата
Тоді, об‘єм фракції головної етилового спирту буде
3
100 х 5,0 х 100/95/100 = 5,26 дал = 52,6 дм .
Маса головної фракції етилового спирту
52,6 х 0,8114 = 42,68 кг,
де 0,8114 – густина водно-спиртового розчину міцністю 95,0 %, кг/
3
дм .
Об‘єм сивушного масла міцністю 88% при відборі 0,3%
3
100 х 0,3 х 100/88/100 = 0,34 дал = 3,4 дм .
Маса сивушного масла
3,4 х 0,8357 = 2,84 кг,
3
де 0,8357 – густина сивушного масла, кг/ дм .
Об‘єм сивушного спирту міцністю 85,0% при відборі 1%
3
100 х 1,0 х 100/85/100 = 1,18 дал = 11,8 дм .
Маса сивушного спирту
11,8 х 0,8449 = 10,0 кг,
3
де 0,8449 – густина сивушного спирту, кг/ дм .
Вихід ректифікованого спирту «Люкс» міцністю 96,3 об.%
100 – 5,0 – 0,3 – 1,0 – 0,6 = 93,1%,
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 56
№ докум. Підпис Дата
де 0,6 – втрати спирту під час ректифікації, %.
З урахуванням цих даних визначають об‘єм ректифікованого спирту
міцністю 96,3 об. %, який можна одержати із 100 дал умовного спирту-
сирцю[12]
3
100 х 93,1 х 100/96,3/100 = 96,68 дал = 966,8 дм .
Його маса складає
966,8 х 0,7893 = 763, 10 кг.
Розраховану кількість сировини, проміжних і кінцевих продуктів
ректифікації для отримання 100 дал умовного спирту сирцю
використовують для визначення їх величини для годинної та добової
продуктивності заводу і подають у вигляді таблиці розрахунків продуктів
(табл.2.9).
Таблиця 2.9 – Зведена таблиця розрахунку продуктів
Продукт Кількість продуктів
100 дал добова потужність годинна
безводного потужність
спирту
3 3 3
кг дм кг дм кг дм
1 2 3 4 5 6 7
Перевідний коефіцієнт
для розрахунку 1 1 20 20 0,833 0.833
Очищена кукурудза 2425,42 3191.3 48508,4 63826,8 2127,09 2798,8
Заміс
Надходить в збірник
замісу 2425,42 - 48508,4 - 2127,09 -
помелу зерна
води сумарно 7276,26 7276,2 145525,6 145525 6061,12 6061,1
в тому числі:
теплої дефлегматорної 5093 5093 101860 101860 4242,47 4242,4
води
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис 57
Дата
Продовження таблиці 2.9.
1 2 3 4 5 6 7
фільтрату барди 2183 2417 43660 48340 1818,44 2013,4
розчину ферментного
препарату розріджуючої 8,29 7,52 165,8 150,4 6,91 6,26
дії Termamil 120L
Усього замісу 9710 9772,5 194200 195450 8088,43 8140,5
Термоферментативна
обробка замісу
витрати гострої пари 365,7 - 7314 - 304,6 -
Усього маси в апаратах 10076 9364,7 201520 187294 8393,3 7800,8
ТФО
Оцукрювання під
вакуумом
Кількість пари, що
конденсується в 486.3 486.3 9726 9726 405,09 405,09
конденсаторі
Витрати води в 13971,8 13971, 279437,2 279437, 11639 11639
конденсаторі 6 86 2
Кількість замісу, що 9589,7 9589,7 191794 191794 7988,22 7988,2
підлягає оцукрюванню 2
Витрата розчину 16,58 16,58 331,6 331,6 13,81 13,81
ферменту оцукрюючої
дії
Витрати розчину 1,92 1,92 38,4 38,4 1,6 1,6
антисептику
Всього отримано сусла 9591,62 8881,1 191832,4 177622, 7989,82 7397,9
спиртового виробництва 3
Кількість
неохолодженого сусла 959,16 888,1 19183,2 17762,2 798,98 799,8
відібраного для 6
вирощування дріжджів
Витрати води на 12946 12946 258920 258920 10784 10784
теплообмінник
Приготування
виробничих дріжджів
витрати гострої пари на 49.03 - 920,6 - 40,84 -
пастеризацію сусла
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 58
№ докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.9.
1 2 3 4 5 6 7
Витрати води на 1211,0 1211,0 24220 24220 1008,76 1008,7
охолодження сусла до 6
о
23 С
Кількість СО2, що 65,0 - 1300 - 54,145 -
утворилася
Маса виробничих 990,4 1030 19808 20600 825 857,99
дріжджів
Надходить в бродильне 9689,04 10464, 193781 209291 8071 8716,9
відділення сусла з 55 7
промивною водою
Зріла бражка
виділилось СО2 754,1 - 15082 - 628,2 -
води із 242,2 - 4844 - 201,75 -
спиртовловлювача
кількість зрілої бражки 9177,14 9268 183542,8 185358 7645 7720
вміст спирту в зрілій 11,03 - 11,03 - 11,03 -
бражці, % об
Об‘єм бражки, що над- - 9132,6 - 182652, - 7607,4
ходить до брагоректифі- 4 8 9
каційного відділення
Спирт і продукти
ректифікації
спирт ректифікований 763,1 966,8 15262 19366 635,7 805,3
«Люкс»
головна фракція 42,68 52,6 853,6 1052 35,6 43,8
етилового спирту
сивушне масло 2,84 3,4 56,8 68 2,37 2,83
сивушний спирт 10,0 11,8 200,0 236,0 8,33 9,82
Витрати пари 542,6 - 10852 - 452,0 -
в т.ч. на термофермента- 487,9 - 9758 - 406,4 -
тивну обробку замісу
на підготовку сусла для 54,7 - 1094 - 45,6 -
дріжджів
Питома витрата пари 20,2 20,2 20,2
(до маси
переробляємого зерна),
%
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.7 Розрахунок і підбір технологічного обладнання
Конвеєр гвинтовий (поз.2)
Приймаємо конвеєр ВК-200
Продуктивність, т/год до 100
Частота обертання, об/хв. 50-150
Потужність приводу, кВт від 0,18
Діаметр витка, мм 200
Ширина , мм 300
Висота, мм 250
Довжина секції, м до 3600
Загальна довжина, мм до 30 000
Норія (поз. 3)
В розрахунку кількість кукурудзи, що надходить на виробництво за
добу становить 48,5 т. (табл..2.9)
Норія робить протягом 4,5 год. Продуктивність її повинна бути:
48/4,5 = 10,6 т/год.
Вибираємо норію типа Н1 - 20
Технічна характеристика норії
3
Продуктивність по пшениці (ρ = 0,75 т/м ), т/год - 20;
Висота норії, не більше, м - 18;
Швидкість руху стрічки, м/с – 1,5;
Ширина, мм -600;
Довжина, мм – 1200;
Потужність електродвигуна, кВт – 1,5.
Маса – 500 кг
Бункер зерновий (поз.4)
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Бункер розраховується на 3-х добовий запас кукурудзи, тобто його
об‘єм складе:
63826,84 3 3
V 213 м .
0,9
Приймаємо бункер циліндро-конічної форми діаметром 5 м. Тоді за
формулою висота конічного днища при α = 45º складе:
h = 5/2 • tg 45 = 2,5 м.
З рівняння висота циліндричної частини бункера складе:
1
213 0,785 52 2,5
H 3 12,5 м.
0,785 52
Габаритні розміри бункера, мм:
діаметр - 5000,
висота - 2500,
висота циліндричної частини - 12500.
Загальна висота складає: 15000 мм
Норія (поз. 6,11)
Вибираємо норію типа Н1 - 10
Технічна характеристика норії
3
Продуктивність по пшениці (ρ = 0,75 т/м ), т/год - 10;
Висота норії, не більше, мм - 10150;
Швидкість руху стрічки, м/с – 1,2;
Ширина, мм -516;
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Довжина, мм – 1050;
Потужність електродвигуна, кВт – 1,5.
Маса – 720 кг
Сепаратор зерноочищувальний БСХ-12 ( поз.7)
Підприємство переробляє 2127,09 кг кукурудзи за годину,
приймаємо сепаратор БСХ-12
Продуктивність технічна, (для кукурудзи вологістю до 15% та
вмістом сміттєвих домішок до 3%), 10,8 т/год
Встановлена потужність, 1,1кВт,
Загальна витрата повітря, м3/год, не більше, у тому числі: 4000
- на пневмосепарування 3400
- на аспірацію кузова 600
Габаритні розміри сепаратора без циклону, мм, не більше:
- Довжина 2 450
- ширина 1350
- висота 1730
Маса кг, не більше 680
Ваги автоматичні порційні ВАП-50-390 (поз.8)
Продуктивність, м³/год. 5
Габаритні розміри (ДхШхВ), мм 500х500х1310
Маса, кг 120
Бункер зерновий (поз.9)
Об‘єм бункера розраховується на 3 годинну роботу. За 1 годину
3
завод переробляє 2798,81дм зерна
3 3
V = Vг • 3 / 0,9 = 2798,81• 3 / 0,9 = 9,4 м = 10 м ,
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Приймаємо бункер квадратного перерізу розміром 3000×3000х3680мм.
Сепаратор магнітний (поз.12)
Приймаємо сепаратор магнітний Б8-БМП
Продуктивність, т/ч 11
Кількість магнітних блоків 1
Габаритні розміри, мм:
- довжина 350
- ширина 350
- висота 200
Маса, кг – 18
Дезінтегратор (поз.13)
3
Продуктивність: 5-7 м /год
Кількість електродвигунів: 2 шт.
Потужність електродвигуна: 37 кВт (2 по 18.5 кВт)
Габарітні разміри (ДхШхВ): 1590 х 1400 х 1800 мм.
Масса: 1335 кг
Сепаратор повітряний АСХ-5 (поз.14)
Продуктивність технічна, т/год, не менше: 6,0
Діаметральний вентилятор:
- діаметр ротора, мм 29
- кількість лопаток ротора, шт 29
Шнек для виведення виносів, об/хв
- діаметр шнека, мм 150
- частота обертання вала шнека, с-1 (об/хв.) 150
Потужність електродвигуна, кВт номінальна, не більше 1,1
Споживання електроенергії, кВт/год, не більше 0,88
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Габаритні розміри, мм, не більше
- довжина 1031
- ширина 1205
- висота 1830
Маса, кг 430
Обладнання для змішування помелу з водою та фільтратом барди.
Для максимального перемішування помелу з водою встановлюємо
диспергатор РДМ-10 (поз.15).
Апарат приготування замісу (поз.17)
Для проведення додаткового змішування та нагрівання замісу до
заданої температури встановлюємо передрозварник-змішувач з об‘ємом 3
3
м .
Технічні характеристики
3
Корисний об‘єм……………………………….………….……… ..…5,4 м
3
Загальний об‘єм……………………………….………….....……..… 6 м
Частота обертання вала……………………………………..……….… 30
об/хв.
Потужність приводного електродвигуна………………………….... 4 кВт
Габаритні розміри……………………………………… 2700х1600х1900 мм
Обладнання для розварювання та оцукрювання замісу.
Апарат ГДФО-1 (поз.21)
Для розварювання замісу встановлюємо варочний апарат обладнаний
трьома мішалками та барботером для подачі пари.
Розраховуємо корисний об‘єм апарата:
3
, м ;
3
м ;
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис 64
Дата
Розраховуємо загальний об‘єм апарата:
3
, м ;
3
м ;
Розраховуємо діаметр апарата:
√ 3
,м ;
√ 3
м ;
Приймаємо апарат діаметром 3000 мм і висотою 6800 мм.
Апарат ГДФО-2 (поз.22)
Приймаємо апарат діаметром 3000 мм і висотою 5030 мм.
Оцукрювач-витримувач (поз.35, 36)
Розраховуємо корисний об‘єм апарата:
3
, м ;
3
м ;
Розраховуємо діаметр апарата:
√ 3
,м ;
√ 3
м ;
Приймаємо апарат діаметром 2200 мм і висотою 8100 мм.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.9 – Специфікація технологічного обладнання
№
п/
п
Найменування, тип Технічна
обладнання характеристика
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 Конвеєр гвинтовий 1 3600х300х250 мм, маса 150 кг 0,18 - -
2 3 Норія Н1–20 1 18000х1200х600 мм маса 500 1,5 - -
кг
3
3 4 Бункер для зерна 1 V-260 м , габаритні розміри - - -
50000×15000 мм.
4 5 Дозатор для зерна 1 18000х1200х600 мм. маса 335 -
кг
5 6,11 Норія Н1–10 1 10150х1050х5160 мм маса 500 1,1
кг
6 7 Сепаратор марки БСХ- 1 2450х1350х1730 мм, маса 120 1,1
12 кг.
7 8 Автоматичні ваги 1 500х500х1310 мм, маса 680 кг - - -
ВАП–50-390
3
8 9 Бункер зерновий 1 V-10 м , габаритні розміри -
3000×3000х3680 мм.
9 10 Дозатор шлюзовий 1 300×350х200 мм. -
ШП-5
10 11 Сепаратор магнітний 1 350×350х200 мм. 11
Б8-БМП
11 13 Дезінтегратор ДМ-3 1 1590×1400х1800 мм. 37
12 14 Сепаратор повітряний 1830×1205х1031 мм. 1,1
АСХ -5
13 15 Диспергатор РДМ-10 1 1200х450х590 мм, маса 260 кг. 1,1 - -
14 16 Збірник ферментних 600х1200 мм, маса 105 кг -
препаратів
15 17 Апарати приготування 1 1900х1600х2700мм. 4 - -
замісу
16 18 Вловлювач 1 габаритні розміри 500×1300 - - -
мм, маса 170 кг.
17 19 Насос плунженер АНВ- 1 габаритні розміри - - -
125-М 890×605×1360 мм, маса 685 кг.
18 20 Головка контактна 1 габаритні розміри 800×2570 - - -
мм, маса 720 кг.
19 21 Апарат ГДФО-1 1 Нб = 6800 мм, сторони d = - - -
3000 мм.
20 22 Апарат ГДФО-2 1 Нб = 5030 мм, сторони d = b = -
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис 66
Дата
Номер позиції на
апаратурно-технологічній
схемі
Кількість одиниць
однакового обладнання
Потужність
електродвигуна, кВт
Тривалість роботи
парародвигунів, год
Примітка
2000 мм.
21 23,2 Насос відцентровий 1 600×1130×950 мм - - -
4 ЦНС15/200
22 25 Головка контактна 1 Нб = 1060 мм, сторони d = 380 - - -
гостропарова мм..
23 26 Колонка варильна 1 Нб = 6390 мм, сторони d = 800 - - -
мм..
24 27 Паросепаратор- 1 800х7060 мм - - -
витримувач
25 29 Вакуум-оцукрювач 1 2600х5000 мм - - -
26 30 Конденсатор 1 900х3020 мм. - - -
барометричний
27 25, Оцурювач-витримувач 2 2200х8100 мм - - -
36
2.8 Розрахунок складських приміщень і споруд
Виходячи з даних по продуктивності заводу для задоволення потреб
цеху підбирається таке технологічне обладнання враховуючи, що
мінімальне сховище для зерна повинно мати об‘єм зерна для забезпечення
роботи заводу на 3 місяці, обраховуємо 3-х місячну потребу заводу в
зерні.
Добова потреба в зерні складає 48508,4 кг
В перерахунку на 3 місяці:
90 48508,4 4365756кг
Виходячи з цього підбираємо сховища за найблищими показниками.
Зерносховища вміщують 4,4 тисяч тон зерна, які мають конусні днища на
опорах.
Для подрібнення і підготовки замісу використовується обладнання
яке розташоване в приміщенні, безпосередньо що знаходиться поблизу
зерносховища. Цех приготування замісу проектується на 3 поверхи,
ширина будівлі 12 м, висота 10,8 м, довжина 18 м. На першому поверсі
знаходиться склад допоміжних матеріалів і кабінета начальника
відділення, на третьому – лабораторія. Відстань між апаратами
витримується згідно нормативів. [6]
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 67
№ докум. Підпис Дата
2.9. Розрахунок витрат електроенергії[6]
Витрати електроенергії на роботу насосів і мішалок (потужності
електродвигунів взяті з табл. 2.9):
E1 (N уст t) (0,181,51,51,111 37 1,1 4) 24 1146,72кВт/ добу
де Nуст – потужність електродвигуна, кВт;
t – час роботи електродвигуна, год. При безперервній роботі
обладнання t= 24 год.
Витрати електроенергії на освітлення цеху:
E2 N y K0 T 12,96 0,8 16 165,9кВт / добу ,
де Nу – установлена потужність приладів електричного освітлення,
кВт;
К0 – коефіцієнт одночасності освітлення, К0=0,8;
Т – тривалість електричного освітлення, год.
Установлена потужність електричних приладів:
0 S 15 864
N y 12,96кВт,
1000 1000
2
де 0 – питомі витрати електроенергії на освітлення, Вт/м ;
S – площа виробничих приміщень:
S 24 12 3 864м2
2
де 24 і 12 – розміри будівлі, м ;
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
3 – кількість поверхів.
Сумарні витрати електроенергії за добу:
E E1 E2 1146,72165,9 1312,62кВт/ добу
2.10 Розрахунок витрат води і стоків[6]
Кількість води, яка потрібна для приготування замісу на добу
дорівнює 145525,6кг (табл.2.8).
Таблиця 2.10 - Розрахунок води та стоків.
Техноло- Режи Темп Добова Вод Артез Оборотн Викори Відхід з
гічна м е- витрата о- іанськ а стовуєт продукто
3
операція забор рату води, м про а ься м чи
у води ра ві- вторин відходом
спож дна но,
3
и- м /добу
ваної
води
, С
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Приготу- Безпе- 70 145525,6 145525,6 145525,6
вання рервн
замісу ий
Стічні 40 50,4 + 50,4 50,4
води для
миття
обладнан
ня
Стічні 20 4,7 + 4,7 4,7
води від
миття
підлоги
приміще
нь
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.11 Розрахунок витрати пари[6]
Витрати гострої пари при тиску 0,3 МПа на підігрів замісу в
контактній головці від 58 до 95 становлять:
7988,22 3,60 (95 - 58) 1,021
= 464,07 кг
2739 - 398
де 1,021 – коефіцієнт втрат тепла в апараті ГДФО;
2739 – теплоємкість пари при 0,3 МПа, кДж/кг град;
398 – теплоємкість конденсату при температурі 95 , кДж/кг град;
Витрати гострої пари на розварювання замісу на добу:
D 464,07 24 11138кг / добу
Раз на добу для забезпечення стерильності проводиться
пропарювання ємкісної апаратури і трубопроводів варильного відділення.
0
Пропарювання проводять протягом 30 хвилин при температурі 95-98 С.
Витрати пари тиском 0,3 МПа на пропарку технологічного
обладнання варильного відділення:
Gмет смет (95 t) K
D 1 K 2 T
in iк
(7700 4600 3100 2510 1050 4 880) 0,5 (95 20) 1,2 1,13 0,5
263,26кг / добу
2730 558,8
де Gмет – маса метала обладнання, яке підлягає щодобовому
пропарюванню, кг;
смет – питома теплоємність металу, для сталі смет=0,5кДж/кг·К;
К1 – коефіцієнт, який враховує втрати тепла в навколишнє
середовище, К1=1,1…1,2;
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 70
К2 – коефіцієнт, який враховує втрати тепла з конденсатом,
К2=1,10…1,13.
Таблиця 2.11 - Витрати пари в відділенні розварювання і оцукрювання
Технологі Параметри Трива Витрата пари, Маса Трива- Добова
-чна пари - кг кон- лість кільк.
операція Тиск Темпе лість добова годин денса відді- конден
, - спожи -на ту лення -сату
МПа ратур - пари, конден
а, °С вання кг -сату
пари,
год
Нагрів 0,3 90 непе- 464,07 непере- 11138
замісу до рервн рвно
темпер. о
розварюв
ання
Пропарю 0,04 98 0,5 263,2 8,9 263,2 263,2
вання
обладнан
ня
Сумарні 263,2 472,97 263,2 11400
витрати
2.12 Контроль виробництва і управління якістю продукції
Схема технохімічного контролю наведена в таблиці 2.12
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.12 - Схема технохімічного контролю [9]
Об‘єм Показники Метод Методи Відбір проб для аналізу
контрол дослідження аналізу, випробування Місце Періодич-
ю прилад відбору ність аналізу
1 2 3 4 5 6
Зерно, Органолептичні Органолепт ГОСТ 10967 В зерні, Від партії
що показники ично ГОСТ 135862 що ж.д. вагону
поступає (колір,запах,зовні ГОСТ 10841 поступа або від
на шній вигляд) Г.В. Полигамина є на кожної партії
підприэ ―Техно- завод при доставці
мство химический В іншими
або контроль середнь видами
виробни спиртового и одобові транспорту.
цтво ликеро-водочного й пробі Від кожної
производства‖стр культури,що
., 89-102 поступає в
один склад.
Від кожної
партії, що
подається на
виробництво
по вимозі.
Натура Маса зерна При
в об‘ємі поступленні
літрової низьких
3
пурки (дм ) партій зерна і
Засміченість Зважування при
м на зберіганні
технічних
вагах
Вологість Висушуван
ня в
сушильній
камері при
о
105 С або
о
130 С
зважування
наважок на
аналітични
х вагах
Заражена Візуально,
шкідниками підрахунко
-кліщ Iст.,шт. м в 1 кг
-кліщ IIст.,шт. зерна
кліщIIIст.,шт. 1-20
Більше 20
суцільним
шаром
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.12
1 2 3 4 5 6
Крохмалистість- Поляриметро ТХКст..103-106 В Від кожної
пениця м середнь культури
житі та інші Хлоркальцієв одобові зерна, що
культури зерна им методом й пробі подається на
Гідроліз виробництво
слабким
розчином
соляної
кислоти
(1,124%)
Зерно Температура Амбарними Сборник В наипу Залежновід
при термометрами инструкций по зерна стану
зберіган . Не сирьюдля зерна,не
ні допускається спиртового менше
самозігріванн производстваМ. одного
я ,1977 разув5 днів
Концент Зовнішній Сиропоподібн Візуально, Інформа 2-3 рази за
ровані вигляд,колір а рідина питому вагу ція зміну
фермент світло- або денсиметром іноземни мельником
ні темно- х фірм ,
препара коричневого активніс
ти кольору ть,
густина
Подрібн Якість помелу 80-90% Просіювання.Ві Піля 1-2 рази в
ене (подрібнення) прохід через дібрано із дробарк зміну
зерно сито d=1мм середньої проби и
(помел) 100 гр.
зважування на
технічних вагах
Заміс Гідромодуль Постійне Стаціонарний Сухі
помел вода 1:3; перемішуванн термометр речовин
1:3,2 я при и
температурі цукромір
о
55-57 С ом
Дозуван Розчин ферменту На Постійний
ня (розріджуючий) виході контроль за
розчину 1:3, 1:5 маси із дозуванням
фермент ГДФ-3 ферменту
у в заміс при 85-
о
90 С
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
73
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ГДФ-1, Температура Термометр Спеціальна проба Перед 2-3 рази в
ГДФ-2, якість, ом, на йод подачею зміну
ГДФ-3 розрідження візуально розріджую
чої маси в
теплообмін
ник на
охолоджен
ня
2.13 Заходи щодо охорони довкілля[7]
Ступінь забруднення стічних вод оцінюють на основі результатів
фізико-хімічного, біологічного та бактеріологічного аналізів, які не
замінюють, а доповнюють інші.
При фізико-хімічному аналізі визначають фізичні та хімічні
показники.
До фізичних показників якості води відносяться: температура, запах,
забарвлення, прозорість. Ці показники дозволено дати першу приближену
оцінку ступеня забруднення води і намітити шляхи її очищення або
подальшого дослідження для отримання якісних і кількісних
характеристик. Температура, запах, забарвлення, прозорість можуть
свідчити про наявність у воді органічних речовин.
Хімічними дослідженнями можна встановити якісний і кількісний
склад мінеральних і органічних речовин, наявність шкідливих (токсичних)
речовин і розчинених газів. При хімічному аналізі стічних вод визначають
кількість шкідливих речовин і сухого залишку, біохімічне споживання
кисню (БПК), хімічне споживання кисню (ХПК), вміст азотистих речовин,
калію, натрію, хлоридів, сульфатів та інших компонентів. .
Біологічний аналіз допомагає виявити ступінь забруднення води в
цілому, бактеріологічний — визначити ймовірність знаходження у воді
патогенних мікроорганізмів.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 74
№ докум. Підпис Дата
Поступаючі у воду разом зі стічними водами забруднення поступово
розбавляються і руйнуються в результаті хімічної взаємодії з речовинами,
присутніми у воді води, а також розкладу органічних речовин аеробними
мікроорганізмами. Деструкція забруднення відбувається постійно, і у
зв'язку з цим у водоймі поступово відновлюються умови, що виникли до
появи стічних вод.
Спроможність водоймів до ліквідації забруднюючих домішок і до
відновлення природної якості води називається самоочіщенням. Основну
роль у процесі самоочищення відіграють біологічні процеси, які пов'язані з
потребою кисню, розчиненого у воді води.
Біохімічна потреба у кисні (ВПК) — показник, найбільш часто
застосовуваний при визначенні ступеня забруднення стокових вод, що
містять органічні речовини. БПК — це кількість кисню, що витрачається
на біохімічні процеси протягом 5 діб. БПКпов — це кількість кисню, що
витрачається на біохімічні процеси до настання реакції нітрифікації, тоб то
окиснення аміаку в азотисту кислоту.
Хімічна потреба у кисні (ХПК) — це кількість кисню, що необхідно
для повного окислення всіх відновлювачів (органічного і неорганічного
походження), що знаходяться у воді.
У водоймищах присутні мікроорганізми (бактерії), які здатні
існувати за рахунок забруднення стічної води як джерел живлення. При
цьому частина використаних органічних речовин витрачається клітинами
на власні енергетичні потреби, а друга — на побудові (синтез) клітини
тіла.
2.14 Компонування головного виробничого корпусу (цехів, що
проектуються)
Обладнання розміщують відповідно до оптимальних умов
експлуатації з урахуванням забезпечення самопливу напівпродуктів.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
75
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Збірник замісу установлюють вище всмоктувального патрубка
насоса на 2,5 – 3 м.
Апарати ГДФО розміщені на першому поверсі. Збірники
розріджуючого ФП установлюють на другому поверсі над апаратом
ГДФО-І.
Оцукрювач установлюють на першому поверсі. Над ним
установлюють випарну камеру вакуум-охолодження розвареної маси на
висоті 9 м від рівня сусла в оцукрювачі.
Видаткові збірники розчинів ферментних препаратів установлюють
над оцукрювачем.
Збірники ферментних препаратів встановлюють над оцукрювачем.
Насоси для перекачування напівпродуктів і збірники барометричної
води розміщують на першому поверсі. Вакуум – насоси встановлені на
першому поверсі.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 76
№ докум. Підпис Дата
3 БУДІВЕЛЬНА ЧАСТИНА
При компонуванні на генплані виробничих корпусів, складів та
інших споруд передбачати резервування ділянок для перспективного
розвитку. Майданчики для перспективного розвитку не позичати
наземними спорудами та підземними шляхами.
Технологічне обладнання, установка якого можлива поза будівлею:
резервуари для спирту, барди, збірники кислоти.
Місця відвантаження відходів виробництва (барди, зернових
відходів), що застосовуються в якості кормової добавки в тваринництві,
повинні бути віддалені від центрального в'їзду з урахуванням
транспортних і людських потоків.
Підприємства спиртової промисловості слід проектувати з
під'їзними автомобільними і залізницями.
Внутрішньозаводські автодороги, службовці для транспортування
сировини, готової продукції, барди і допоміжних матеріалів, а також
головний в'їзд на завод повинні бути асфальтовані.
На території підприємства, крім основних будівель, споруд та
складських приміщень, передбачаються:
автомобільні та залізничні ваги;
автомобільні та залізничні пости;
майданчик для зберігання двоокису вуглецю.
При проектуванні благоустрою території підприємства передбачити
майданчики для спокійного відпочинку і спортивних ігор і розміщувати їх
близько адміністративно-побутових будівель. [6]
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Лист Прізвище Підпис Дата
Розроб. Юхимчук М.В. Стадія Аркуш Акрушів
Консульт. Будівельна частина 77
Керівник Осипенкова І.І.
Н.контр. Чепурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Зав.каф. Осипенкова І.І.
Відстань між майданчиками спокійного і активного відпочинку має
бути не менше 80 м. В якості розділових екранів між ними передбачити
зелені насадження.
Огорожа проммайданчиків передбачається висотою не менше 2-х
метрів.
Побутові приміщення передбачаються відповідно до чинних
нормативів. [17]
Корпус виробництва спирту складається з наступних відділень:
робочого;
розварюваня і оцукрювання;
бродильно-дріжджового;
браго ректифікаційний;
прийому спирту;
Всі ці відділення зблоковані в одній будівлі. Робоче відділення
може бути винесено в робочу вежу елеватора. [17]
Розміри відділень в плані і висота поверхів обумовлені габаритами
і компонуванням технологічного обладнання, а також наявністю
допоміжних приміщень і систем їх інженерного забезпечення.
Робоче відділення - багатоповерхове приміщення з сіткою колон
6х6 м; висота поверху - 6,0 і 4,8 м.
Відділення розварювання і оцукрювання, а також дріжджове
відділення - багатоповерхове приміщення з сіткою колон 6х6 м, висота
поверху - 6,0 м.
Елеватор
До складу основних виробничих будівель і споруди комплексу
елеватора входять:
робоча будівля елеватора;
силосний корпус;
приймальний пристрій з автотранспорту;
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
78
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
приймальний пристрій з залізниці;
бункера для відходів і пилу. [16]
Будинки між собою і з корпусом виробництва спирту з'єднуються
транспортними галереями.
Внутрішні поверхні стін, стель, несучих конструкцій, дверей, підлог
приміщень, а також внутрішні поверхні стін силосів і бункерів, вбудованих
у виробничі будівлі, повинні бути без внутрішніх виступів, западин, пасків
і дозволяти проводити їх очищення.
Силосні корпуси проектуються відповідно до із збірних з блоків або
монолітними в ковзної опалубки.
Для зерна та інших сипучих матеріалів допускається гладка поверхня
стін без додаткової обробки або затерта цементним розчином.
Таблиця 3.1- Внутрішні опоряджувальні роботи виробничих і
підсобних приміщень спиртових підприємств[16]
№ Назва Стеля Стіни Панелі (обробка Приміт
пп відділен низу стін, ки
ь перегородок,
колон)
Підгото Вид Підготовк Вид Забарвлен Висота
вка під фарбув а під фарбува ня або м
фарбува ання фарбуван ння облицюва
ння. вид ня. вид ння
розчину розчину
1 Цех Цеглян
виробни і
цтва ділянк
спирту и
обштук
1.1 Робоче Затирка Водоем Затирка Водоему - - атурит
відділен цементн ульсійн цементни льсійна и
ня им а м цемент
розчино розчином ним
м розчин
ом і
пофарб
увати
водоем
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. 79
Арк. № докум. Підпис Дата
1.2 Відділен Затирка Водоем Затирка Глазуро Глазурова На всю ульсій
ня цементн ульсійн цементни вана на плитка висоту ною
розварю им а м плитка фарбо
вання і розчино розчином ю
оцукрюв м
ання
1.3 Спиртоп Затирка Водоем Затирка Водоему - - Цеглян
риймаль цементн ульсійн цементни льсійна і
не им а м ділянк
відділен розчино розчином и
ня м обштук
атурит
и
цемент
ним
розчин
ом і
пофарб
увати
водоем
ульсій
ною
фарбо
ю
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
80
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
4 ОХОРОНА ПРАЦІ
Законодавство України про охорону праці – це система
взаємозв‘язаних законів та інших нормативно-правових актів, що
регулюють відносини у сфері реалізації державної політики щодо
соціального захисту її громадян в процесі трудової діяльності. Воно
складається з Закону України «Про охорону праці», Кодексу законів про
працю України, Закону України «Про загальнообов‘язкове державне
соціальне страхування від нещасного випадку на виробництві та
професійного захворювання, які спричинили втрату працездатності» та
прийнятих відповідно до них нормативно-правових актів. [5]
Базується законодавство України про охорону праці на
конституційному праві всіх громадян України на належні, безпечні і
здорові умови праці, гарантовані статтею 43 Конституції України. Ця ж
стаття встановлює також заборону використання праці жінок і
неповнолітніх на небезпечних для їхнього здоров‘я роботах. Ст. 45
Конституції гарантує право всіх працюючих на щотижневий відпочинок та
щорічну оплачувану відпустку, а також встановлення скороченого
робочого дня щодо окремих професій і виробництв, скороченої тривалості
роботи у нічний час.
Інші статті Конституції встановлюють право громадян на соціальний
захист, що включає право забезпечення їх у разі повної, часткової
або тимчасової втрати працездатності (ст. 46); охорону здоров‘я,
медичну допомогу та медичне страхування (ст. 49); право знати свої
права та обов‘язки (ст. 57) та інші загальні права громадян, в тому
числі, право на охорону праці. [5]
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Лист Прізвище Підпис Дата
Розроб. Юхимчук М.В. Стадія Аркуш Акрушів
Консульт. Охорона праці 81
Керівник Осипенкова І.І.
Н.контр. Ч епурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Зав.каф. Осипенкова І.І.
Основоположним документом в галузі охорони праці є Закон
України «Про охорону праці», який визначає основні положення щодо
реалізації конституційного права працівників на охорону їх життя і
здоров‘я у процесі трудової діяльності, на належні, безпечні і здорові
умови праці, регулює за участю відповідних державних органів відносини
між роботодавцем і працівником з питань безпеки, гігієни праці та
виробничого середовища і встановлює єдиний порядок організації охорони
праці в Україні. Інші нормативні акти мають відповідати не тільки
Конституції та іншим законам України, але, насамперед, цьому
Законові.[5]
Щоб забезпечити нормальні та безпечні умови праці в кожному
виробничому приміщенні спиртового заводу, необхідно проводити
контроль повітряного середовища на вміст у ньому шкідливих газів та
пари. Вони можуть проникати в повітряне середовище деяких виробничих
приміщень підприємства з других загазованих приміщень, де порушуються
технологічні процеси: це аміак, фреон або 85діоксин вуглецю із
компресорних станцій чи бродильних відділень, пари спиртів, та 85ін.
Потрапляючи на шкіру або у дихальні шляхи, шкідливі речовини
негативно впливають на здоров‘я людини, якщо в повітрі робочої зони
вони перевищують гранично допустиму концентрацію (ГДК). А тому
контроль за вмістом шкідливих речовин у повітрі робочої зони повинен
встановлюватись як безперервний (для речовин 1 класу небезпеки) та
періодичний – 2, 3 і 4-го класів небезпеки. [7]
Основні напрями роботи на заводі з боротьби з професійними
захворюваннями, що спричиняються дією отруйних шкідливих газів та
пари, повинні характеризуватися удосконаленням технологічних процесів
та обладнання з метою зменшення викидів у повітряний простір шкідливих
газів та організацією системи вентиляції виробничих приміщень.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
82
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Контроль за станом повітряного простору в приміщеннях
спиртзаводу та вмістом шкідливих речовин у ньому здійснюється
газоаналізаторами та хімічними індикаторами, газосигналізаторами. Різні
сполуки потребують різних методів аналізу, тому прилади вибираються
для конкретних умов виробництва. Вміст шкідливих сполук у повітрі
визначається безпосередньо вимірюванням їх концентрації або посередньо
за вмістом кисню в досліджуваному середовищі. Найбільш простими і
оперативними є експресні методи, які ґрунтуються на зміні забарвлення
пористих індикаторних мас, індикаторного паперу тощо.
Для визначення вмісту шкідливих сполук у повітрі виробничих
приміщень найширше застосовуються автоматичні методи, оскільки
дозволяють досить швидко та точно отримати результати аналізу. Вони
здійснюються переносними та стаціонарними газоаналізаторами і
газосигналізаторами. Так, для визначення загазованості повітря
двооксидом вуглецю застосовують лабораторний інтерферометр ЛИ-4 або
шахтний інтерферометр ШП-3 та ШП-5. Для визначень діоксину вуглецю,
хлору, оксиду азоту, оксиду сірки, метану застосовується газоаналізатор
―Атмосфера‖ та ГХП-75.
У всіх цехах і відділеннях до роботи допускаються особи, які
досягли 18 річного віку, пройшли медичне обстеження, вступний
інструктаж, спеціальне навчання, перевірку теоретичних і практичних
знань у кваліфікаційній комісії з питань
охорони праці, первинний інструктаж на робочому місці, стажування
для придбання навичок безпечного ведення виробничих процесів. [7]
ОХОРОНА ПРАЦІ ПРИ ПРИЙМАННІ, ЗБЕРЕЖЕННІ І
ПІДГОТОВЦІ СИРОВИНИ ДО її ПЕРЕРОБКИ
При прийманні зерна, його підготовці до переробки виділяється
багато пилу, як несприятливого фактора виробничого середовища. Пил
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
83
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
може чинити різноманітну негативну дію на організм працівників та
студентів, які проходять на заводі практику – 87ило осадни, алергенну,
канцерогенну. Виробничий пил завдає шкоди організму людини внаслідок
механічного, хімічного та бактеріологічного впливу Він шкідливо впливає
на органи травлення, дихання, зору та шкіру. [7]
Крім шкідливої дії на людину, пил спричиняє передчасне
зношування обладнання та може бути причиною пожеж та вибухів.
Пил – це подрібнені частинки твердої органічної і неорганічної
речовини, які можуть міститись як у повітрі (аерозоль), так і осідати на
різні поверхні (аерогель).
Кількісна характеристика пилу може бути визначена його
концентрацією в повітрі – масою пилової речовини, мг, в одиниці об‘єму
повітря, м3. Враховуючи те, що запиленість повітря в першу чергу
визначає шкідливу дію пилу на організм людини, нормативна
документація встановлює гранично допустимі концентрації (ГДК) пилу в
приміщеннях, де збирається зерно і ведеться підготовка до його переробки,
2 мг/м3. [7]
ГДК шкідливих речовин у повітрі робочої зони характеризують
умови, коли така концентрація не може спричинити захворювань чи
відхилень у стані здоров‘я працюючих.
Якщо концентрація пилу в приміщенні перевищує ГДК, слід
користуватися засобами індивідуального захисту – респіраторами,
пилозахисними окулярами і спецодягом.
Перед викидом в атмосферу запилене повітря слід очищати
спеціальними фільтрами, циклонами.
Очищення розраховується таким чином, щоб на території
спиртзаводу концентрація шкідливих речовин не перевищувала ГДК у
повітрі робочої зони промислових приміщень. [7]
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
84
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Працівники повинні уміти користуватися первинними засобами
пожежогасіння, надавати першу долікарську допомогу, виконувати
правила особистої гігієни, користуватися тільки справними інструментами
та устаткуванням.
ОСНОВНІ ВИМОГИ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ ВОДНО-ТЕПЛОВІЙ
ОБРОБЦІ СИРОВИНИ[7]
Під час подрібнення зерна на працівників можуть впливати такі
небезпечні та шкідливі виробничі фактори:
- підвищена вологість і запиленість повітря;
- електричний струм при замиканні його на корпус
електроустаткування.
За нормами на робочому місці повинні бути такі засоби
індивідуального захисту:
- костюм або комбінезон брезентовий;
- чоботи гумові;
- рукавиці спеціальні (комбіновані);
- фартух з непроникним просоченням;
- респіратор.
При кровотечах, переломах, опіках, ураженні електричним струмом
або отруєннях працівники у відділенні водно-теплової обробки зобов‘язані
уміти надавати першу (долікарську) допомогу співробітникам.
Категорично забороняється курити.
В аварійних ситуаціях при виникненні пожежі обов‘язково потрібно
вимкнути устаткування і зупинити дробарки та інше устаткування.
Повідомити про пожежу пожежну частину, адміністрацію та вжити
необхідних заходів для ліквідації пожежі. [7]
При порушенні герметичності трубопроводів з зерном або
паропроводів необхідно перекрити частину устаткування, яка вийшла з
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
85
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ладу. Повідомити адміністрацію і вжити заходів для ліквідації
несправності.
У разі раптового відключення електроенергії (або короткого
замикання) потрібно терміново вимкнути електроустаткування і
повідомити про це начальника зміни та чергового електрика.
У процесі розварювання зерна, картоплі та іншої крохмалемісної
сировини на працівників можуть впливати такі небезпечні та шкідливі
виробничі фактори:
- підвищений тиск в апаратах та комунікаціях;
- підвищена температура поверхні устаткування та
трубопроводів;
- електричний струм при замиканні його на корпус
електроустаткування;
- гаряча маса, пара.
До основних відхилень від нормального технологічного режиму
роботи належать:
- підвищення тиску в апаратах та комунікаціях вище
дозволеного робочого;
- вилив чи вихід киплячої маси;
- порушення герметичності трубопроводів;
- раптове відключення електроенергії.
Фахівець цього відділення зобов‘язаний знати засоби з
попередження і ліквідації всіх відхилень у роботі апаратів. [7]
При виникненні пожежі необхідно вимкнути устаткування,
повідомити у пожежну частину, адміністрацію та вжити всі заходи з
ліквідації пожежі. А у разі подальшого поширення вогню, який загрожує
життю обслуговуючого персоналу, необхідно евакуюватись самому і
допомогти евакуації всьому колективу, який працює у варильному
відділенні, згідно з планом евакуації.
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
86
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ВИСНОВКИ
Для одержання високодисперсного (ВД) помелу зерна встановлено
дезінтегратор, який складається з корпуса, всередині якого розміщені два
ротори, виконані у вигляді дисків з мелючими елементами, що
обертаються в протилежні боки. Ротори встановлені безпосередньо на
валах електродвигунів.
На найбільшому за діаметром роторі встановлені вентиляційні лопат-
ки. Продуктивність дезинтегратора до 5 т за годину помелу зерна з
розміром частинок менше 250 мкм. Більші за розміром частинки помелу
відділяються в сепараційній камері і повертаються на повторне
подрібнення в дезінтегратор. Витрати електроенергії на одержання 1 т ВД
помелу складають 18-20 кВт-год.
Використання високодисперсного помелу дозволяє проводити
теплову обробку замісів сировини при температурі не вище 100 ° С,
зменшити витрати пари на розварювання замісів на 50-70 % у порівнянні з
розварюванням замісів із крупного помелу зерна і збільшити вихід спирту
на 2,5-3 %
На стадії оцукрювання замісів запропоновано додатково задавати
целюлолітичний ферментний препарат Ультрафло. Додаткове внесення
целюлолітичного ФП Ультрафло дає змогу підвищити концентрацію
спирту в бражці на 0,4...0,5% та знизити вміст нерозчиненого крохмалю
майже на 12...13%.
Розроблено заходи з охорони праці. За нормами на робочому місці
повинні бути такі засоби індивідуального захисту:
- костюм або комбінезон брезентовий;
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Лист Прізвище Підпис Дата
Розроб. Ю химчук М.В. Стадія Аркуш Акрушів
Консульт. Висновки 87
Керівник Осипенкова І.І.
Н.контр. Чепурна О.Л. ЧДТУ, кафедра ХТ
Зав.каф. Осипенкова І.І.
- чоб оти гумові;
- рукавиці спеціальні (комбіновані);
- фартух з непроникним просоченням;
- респіратор.
Проведено техніко-економічні розрахунки, рентабельність
підприємства склала – 25%, відпускна ціна – 648,6 грн/дал, термін
окупності – 1,7 роки
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. № докум. 88
Підпис Дата
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. ДСТУ-4525:2006. Кукурудза. Технічні умови
2. ДСТУ 4221:2003 Спирт етиловий ректифікований. Технічні
умови .
3. Конспект лекцій з дисципліни «Охорона праці та цивільний
захист» / Зацарний В. В. Київ 2018 р. с.87.
4. Куц А.М., Кошова В.М. Технологія бродильних виробництв:
Конспект лекцій з дисц. «Загальні технології харчової промисловості» для
студ. ден. та заоч. форм навчання напряму підготовки 6.051701 ―Харчові
технології та ін-женерія‖. – К.: НУХТ, 2011. — 156 с.
5. Основи охорони праці: Підручник. 21ге видання, доповнене та
перероблене. / К. Н. Ткачук, М. О. Халімовський, В. В. Зацарний,
Д. В. Зеркалов, Р. В. Сабарно, О. І. Полукаров, В. С. Коз‘яков,
Л. О. Мітюк. За ред. К. Н. Ткачука і М. О. Халімовського. — К.:
Основа, 2006 — 448 с.
6. Реконструкция спиртовых заводов (технологическое
проектирование) / В.Н. Швец, В.А. Маринченко, В.В. Герасименко и др.
– К.: Техніка, 1978. – 208 с.
7. Технологія спирту. В.О.Маринченко, В.А.Домарецький,
П.Л.Шиян, В.М.Швець, П.С.Циганков, І.Д.Жолнер. /Під ред. проф.
В.О.Маринченка. - Вінниця: ―Поділля-2000‖, 2003. - 496 с.
8. Технологічний регламент на виробництво спирту із
крохмалевмісної сировини. – К.: Укрспиртбіопрод, 2001. – 144 с.
9. Технологічна інструкція виробництва спиртових бражок при
низькотемпературному розварюванню крохмалевмісної сировини з
використанням концентрованих ферментних препаратів. – К.:
Укрспиртбіопрод, 1999. – 84 с.
10. Шиян П.Л., Сосницький В.В., Олійнічук С.Т.Інноваційні
Арк.
КРБ 23.ТБВ94.67.00 000ПЗ
Змн. Арк. 89
№ докум. Підпис Дата
технології спиртової промисловості. Теорія і практика: Мо¬нографія. —
К.: Видавничий дім «Асканія», 2009. — 424 с.
11. Цивільний захист на підприємствах харчової промисловості
[Текст]: Навч. посіб. / За заг. ред.. Халурадова Б. Д. – К.: «Центр учбової
літератури», 2015. – 192 с
Методичні вказівки
12. Методичні рекомендації до виконання курсового проекту з
дисципліни «Інноваційні технології продуктів бродіння і виноробства» для
здобувачів освітнього ступеня «магістр» із спеціальності 181 «Харчові
технології» для всіх форм навчання [Текст] /Укл.: Н. А.Нагурна, Чепурна
О.Л.,ЧДТУ,– Черкаси.: 2021. – 78 с
13. Методичні рекомендації до підготовки кваліфікаційної роботи
бакалавра для здобувачів освітнього ступеня «бакалавр» зі спеціальності
181 «Харчові технології» усіх форм навчання / уклад. О.Л. Чепурна, Н.А.
Нагурна, З.В.Бондарчук.- Черкаси: ЧДТУ, 2018. –55с.
14. Методичні вказівки до виконання розділу «Охорона праці» в
дипломних роботах бакалаврів напряму підготовки 6.051701 «Харчові
технології та інженерія» усіх форм навчання / Укл.: В.І. Биков, В.Л.
Цикановський, Ю.Ю. Гайова. – Черкаси: ЧДТУ, 2014. – 24 с.
15. Методичні вказівки до виконання економічної частини
дипломного проекту для студентів спеціальності 181 «Харчові технології»
усіх форм навчання / Укл.: – Черкаси: ЧДТУ, 2012. – 13 с.
16. ВНТП 34-93 Норми технологічного проектування підприємств
спиртової промисловості.
17. ДНАОП 1.8.10.-1.11-97. Правила безпеки для спиртового та
лікеро- горілчаного виробництва
Арк.
КРМ20.ТБВм97.16.00.000ПЗ
Змн. Арк. 90
№ докум. Підпис Дата