Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7936Повний запис метаданих
| Поле DC | Значення | Мова |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Осипенкова, Ірина Іванівна | - |
| dc.contributor.author | Савченко, Олександр Олександрович | - |
| dc.date.accessioned | 2026-03-12T09:47:49Z | - |
| dc.date.available | 2026-03-12T09:47:49Z | - |
| dc.date.issued | 2021-06-30 | - |
| dc.identifier.uri | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7936 | - |
| dc.description.abstract | проекті спроектовано ректифікаційне та спиртоприймальне відділення зернового спиртового заводу, продуктивністю 3000 дал/добу. Проведено техніко-економічні розрахунки проекту. Зроблено розрахунок продуктів, обладнання, складських приміщень та енерговитрат. Описано апаратурно-технологічну схему виробництва етилового спирту на установці БРУВАК-2. Охарактеризовано методи використання вторинної сировини спиртового виробництва. Розроблено методи захисту працівників від шкідливих виробничих факторів. | uk_UA |
| dc.language.iso | uk | uk_UA |
| dc.subject | ЕТИЛОВИЙ СПИРТ | uk_UA |
| dc.subject | СПИРТЗАВОД | uk_UA |
| dc.subject | РЕКТИФІКАЦІЯ | uk_UA |
| dc.subject | БРАГОРЕКТИФІКАЦІЙНА УСТАНОВКА | uk_UA |
| dc.subject | БРУВАК-2 | uk_UA |
| dc.subject | СПИРТОПРИЙМАЛЬНЕ ВІДДІЛЕННЯ | uk_UA |
| dc.subject | РЕКТИФІКАЦІЙНЕ ВІДДІЛЕННЯ | uk_UA |
| dc.title | Проект спиртзаводу. Спецчастина: ректифікаційне та спиртоприймальне відділення. (N=3000 дал/добу) | uk_UA |
| dc.type | Bachelor Thesis | uk_UA |
| Розташовується у зібраннях: | 181 Харчові технології (Харчові технології та інженерія) | |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| КРБ Савченко.pdf Restricted Access | 4.38 MB | Adobe PDF | Переглянути/Відкрити Запит копії |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
РЕФЕРАТ
Дипломний проект: 132 с; 8 рис.; 36 таблиць; 16 посилань; 3
додатки;
5 креслень; 2 плакати.
Мета: спроектувати ректифікаційне та спиртоприймальне відділення
зернового спиртового заводу продуктивністю N = 3000 дал/добу.
В проекті спроектовано ректифікаційне та спиртоприймальне відділення
зернового спиртового заводу, продуктивністю 3000 дал/добу. Проведено
техніко-економічні розрахунки проекту. Зроблено розрахунок продуктів,
обладнання, складських приміщень та енерговитрат. Описано апаратурно-
технологічну схему виробництва етилового спирту на установці БРУВАК-2.
Охарактеризовано методи використання вторинної сировини спиртового
виробництва. Розроблено методи захисту працівників від шкідливих
виробничих факторів.
ЕТИЛОВИЙ СПИРТ, СПИРТЗАВОД, РЕКТИФІКАЦІЯ,
БРАГОРЕКТИФІКАЦІЙНА УСТАНОВКА, БРУВАК-2,
СПИРТОПРИЙМАЛЬНЕ ВІДДІЛЕННЯ, РЕКТИФІКАЦІЙНЕ ВІДДІЛЕННЯ.
ЗМІСТ
стор.
ВСТУП…………………………………………………………………………... 5
1 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА……………………………………………....... 7
1.1 Техніко-економічне обґрунтування проекту…………………………....... 7
1.2 Техніко-економічні розрахунки………………………………………........ 8
2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА……………………………………….......... 21
2.1 Структура підприємства…………………………………………………… 21
2.2 Режими роботи цехів (відділень)………………………………………….. 22
2.3 Асортимент і характеристика готової продукції………………………… 23
2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів…………………….. 25
2.5 Технологічна схема виробництва…………………………………………. 33
2.5.1 Вибір і обґрунтування способів і режимів технології……………….... 33
2.5.2 Принципова технологічна схема……………………………………….. 42
2.5.3 Опис апаратурно-технологічної схеми………………………………… 43
2.6 Розрахунок продуктів………………………………………….................... 47
2.7 Розрахунок і підбір технологічного обладнання…………………………. 72
2.8 Розрахунок складських приміщень і споруд……………………………... 73
2.9 Розрахунок води і стоків…………………………………………………… 74
2.10 Розрахунок витрат пари…………………………………………………... 75
2.11 Витрати електроенергії…………………………………………………… 89
2.12 Характеристика відходів (вторинної сировини) і рекомендації щодо
їх використання………………………………………………………………… 90
2.13 Контроль виробництва і управління якістю продукції…………………. 96
2.14 Заходи щодо охорони довкілля…………………………………………... 97
2.15 Компонування головного виробничого корпусу (цехів, що
проектуються)…………………………………………………………………... 103
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Зм Арк. № докум. Підпис Дата
Розробив Савченко О.О. Літ. Арк. Аркушів
Перевірив Осипенкова І.І. 3
ЗМІСТ
ЧДТУ
Н. контр.
Кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
3 БУДІВЕЛЬНА ЧАСТИНА……………………………………………….... 106
4 ОХОРОНА ПРАЦІ…………………………………………......................... 110
4.1 Аналіз умов праці…………………………………………………………... 110
4.2 Заходи та засоби захисту працівників…………………………………….. 115
ВИСНОВОК…………………………………………………………………….. 118
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ…………….…………………………………………... 119
ДОДАТКИ
Додаток А. Специфікація і основні характеристики технологічного
обладнання ректифікаційного відділення…………………………………… 121
Додаток Б. Специфікація і основні характеристики обладнання
спиртоприймального відділення……………………………………………… 127
Додаток В. Схема технохімічного контролю………………………………… 131
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
4
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ВСТУП
Технологія спирту з крохмалевмісної сировини включає у себе такі
процеси: підготовку сировини до розварювання, розварювання зерна або
картоплі з водою для руйнування клітинної структури і розчинення крохмалю;
охолодження розвареної маси і оцукрення крохмалю ферментами солоду або
мікроорганізмів; зброджування цукрів дріжджами у спирт; виділення спирту із
бражки і його ректифікацію, а також приготування солоду шляхом
пророщування зерна або культивування пліснявих грибів і бактерій для
одержання амілолітичних і протеолітичних ферментних препаратів, виведення
та розмноження засівних дріжджів.
У виробництві, крім основних продуктів, - спирту і діоксиду вуглецю -
одержують побічні - головну фракцію етилового спирту (ГФ), сивушне масло.
Діоксид вуглецю, який утворюється при спиртовому бродінні,
вловлюють, очищують від домішок і перетворюють в рідкий або твердий
продукт ("сухий лід"). Сивушне масло (суміш в основному ізоамілового,
ізобутилового і н-пропілового спиртів) і ГФ, які виділяються у процесі
ректифікації етилового спирту, випускають у вигляді технічних продуктів. ГФ
у суміші з бензином цілком може бути використана як добавка до палива для
автомобілів.
Барда - залишок після відгонки спирту із бражки. Зерно-картопляна барда
містить усі складові компоненти вихідної сировини, за винятком крохмалю, і
дріжджів. Невелика кількість азотистих речовин солоду і сировини
витрачається на живлення дріжджів, якими синтезуються повноцінні білки,
вітаміни і інші біологічно важливі речовини. Тому зерно-картопляна барда -
чудовий корм для тварин.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Зм Арк. № докум. Підпис Дата
Розробив Савченко О.О. Літ. Арк. Аркушів
Перевірив Осипенкова І.І. 5
ВСТУП
ЧДТУ
Н. контр.
Кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
Етиловий спирт знаходить широке застосування. Харчова промисловість -
його головний споживач: спирт використовують при виготовленні лікеро-
горілчаних та плодово-ягідних напоїв, для кріплення виноматеріалів і
купажування виноградних вин, у виробництві оцету, харчових ароматизаторів і
парфюмерно-косметичних виробів. У мікробіологічній і медичній
промисловості спирт потрібний для осадження ферментних препаратів із
культуральної рідини або екстракту із твердофазної культури, для одержання
вітамінів та інших препаратів і ліків, також етиловий спирт використовується
як дезинфікуючий засіб і як речовина, яка запобігає інфікуванню і псуванню
лікувальних екстрактів. Невелика кількість спирту використовується у хімічній,
машинобудівній, автомобільній та інших галузях промисловості.
Таким чином, спиртова промисловість тісно пов’язана з численними
галузями народного господарства, для яких спирт є сировиною, а також і з
сільським господарством. Одержуючи від сільського господарства рослинну
сировину і вилучаючи з неї вуглеводи, спиртова промисловість повертає йому
білкові вітамінізовані корми. Вона є єдиною галуззю промисловості, яка здатна
перетворювати дефектні (зіпсовані) зерно і картоплю у доброякісні
продукти.[14]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
6
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
1 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
1.1 Техніко-економічне обґрунтування проекту
Надзвичайно велике значення у розвитку спиртової промисловості
України має зниження дефіциту енергоносіїв шляхом розроблення та
впровадження у виробництво ресурсо- та енергозаощаджуючих технологій
нового покоління. Резервом зниження витрат енергії та сировини є
максимальна утилізація вторинних енергетичних ресурсів, оптимізація всіх
технологічних процесів за допомогою математичного моделювання та
комп’ютеризації.
Основна мета проекту впровадження нових технологічних режимів та
обладнання, що впиває на економічні показники та призводить до збільшення
прибутку. Проект передбачає спиртовий завод продуктивністю 915 тис. дал/рік,
розміщення даного підприємства можливе як у селищах так і поблизу великих
міст де є можливість вирощування основної сировини а саме жита.
Загальна кількість працюючих – 98 чоловік. Проектований завод випускає
спирт етиловий ректифікований «Люкс».
В даній роботі врахована вся вартість обладнання та будівель. При
приведенні економічних розрахунків з урахуванням всіх статей по витратам,
рентабельність заводу становить 45,77 %, чистий прибуток в рік складає
близько 137 250 тис. грн. на рік, а термін окупності 3,2 роки.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Зм Арк. № докум. Підпис Дата
Розробив Савченко О.О. Літ. Арк. Аркушів
Перевірив Осипенкова І.І. 7
ЕКОНОМІЧНА
ЧДТУ
Н. контр. ЧАСТИНА
Кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
1.2 Техніко-економічні розрахунки
Проектна потужність підприємства – 915 тис дал/рік.
Згідно з технологічного процесу і виробничої потужності завод працює
безперервно – 305 днів на рік, за графіком в три зміни.
Фонд часу роботи машин та обладнання
При визначенні фонду часу роботи обладнання виділяють: календарний,
дійсний та ефективний фонд часу роботи.
Календарний фонд – це максимально можливий фонд часу роботи
обладнання на рік:
Дійсний (номінальний) фонд дорівнює часу роботи обладнання в
залежності від встановленого режиму виробництва, для безперервного
виробництва:
Ефективний фонд часу дорівнює дійсному фонду за мінусом
технологічних зупинок:
де Трем – загальна тривалість зупинок обладнання по всіх видах ремонту
протягом року, год;
Т0 – це тривалість зупинок технологічного характеру за рік, год.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розрахунок вартості основних фондів
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
Загальна Амортизація, Сума амортизації, грн
№ Найменування
вартість, грн % рік місяць
1 Будівлі та споруди 150 000 000 5 7 500 000 625 000
2 Обладнання 350 000 000 5 17 500 000 1 458 333
Разом 500 000 000 5 25 000 000 2 083 333
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.
Баланс часу роботи
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 – 50 днів
3. Святкові дні – 10 днів
4. Дійсний фонд часу роботи – 305 днів
5. Неявка на роботу:
а) відпустка – 28 днів
б) хвороба (сер.) – 3 днів
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
9
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Разом невиходів – 31 день.
Ефективний фонд робочого часу одного робітника – 69 днів.
Розрахунок статті калькуляції «Сировина і матеріали»
Таблиця 1.2 – Розшифровка статті «Сировина і матеріали»
Одиниці Витрати на
№ Найменування Ціна, грн Сума, грн
вимірювання рік
1 Жито т 6 000 24 922,68 149 536 080
3
2 Антисептик дм 210 1 967 413 070
Ферментні
3 кг 1 500 26 918,82 40 378 230
препарати
3
4 Вода м 13 1 901 824 24 723 712
Разом 215 051 092
Витрати сировини і матеріалів на 1 дал спирту становлять:
915 000 – кількість готової продукції, дал/рік.
Розрахунки статті калькуляції «Паливо та електроенергія на технологічні
цілі» наведена в таблиці 1.3
Таблиця 1.3 - Розшифровка статті калькуляції «Паливо та електроенергія»
Норми
Одиниці
№ Найменування Ціна, грн витрат на Сума, грн
вимірювання
рік
1 Електроенергія кВт 3,36 2 228 700 7 488 432
2 Пара т 150 64 567,7 9 685 155
Разом 17 173 587
Витрати електроенергії на 1 дал спирту становлять:
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розрахунки статей «Основна та додаткова заробітна плата робітників»
наведено в таблиці 1.4.
Таблиця 1.4 – Розшифровка статті «Основна та додаткова заробітна плата
робітників»
Кількість Тарифний Тариф, Зарплата,
№ Найменування
робітників розряд грн/год грн/місяць
Завантажувач-
1 3 3 53,6 27 015
вивантажувач
Приймальник-здавач
2 3 3 53,6 27 015
харчової продукції
3 Машиніст очисних машин 3 3 53,6 27 015
4 Транспортувальник 2 3 53,6 18 010
Налагоджувальник
устаткування у
5 2 5 64,6 21 706
виробництві харчової
продукції
6 Приймальник зерна 1 3 53,6 9 005
Машиніст дробильних
7 4 3 53,6 36 020
установок
8 Варщик сировини 5 4 58,6 49 224
Налагоджувальник
устаткування у
9 2 5 64,6 21 706
виробництві харчової
продукції
Оброблювач
10 технологічних місткостей 1 3 53,6 9 005
і обладнання
Прибиральниця
11 1 - - 6000
виробничих приміщень
Апаратник процесу
12 5 4 58,6 49 224
охолодження
Оператор вирощування
13 5 4 58,6 49 224
дріжджів
Апаратник процесу
14 5 5 64,6 54 264
бродіння
Прибиральниця
15 1 - - 6000
виробничого приміщення
Продовження таблиці 1.4
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Апаратник перегонки і
16 5 5 64,6 54 264
ректифікації спирту
Зливальник-розливальник
17 3 3 53,6 27 015
(прийом і відпуск спирту)
18 Приймальник-здавач 2 4 58,6 19 690
Приймальник-здавач
19 2 4 58,6 19 690
харчової продукції
20 Оператор ферментації 7 3 53,6 63 034
Оператор приготування
21 розчину живильного 3 3 53,6 27 015
середовища
Прибиральниця
22 1 - - 6000
виробничого приміщення
23 Слюсар-ремонтник 3 4 58,6 29 535
Електромонтер з
24 обслуговування 4 4 58,6 39 380
електроустаткування
Всього основної заробітної плати 68 - - 696 056
Вечірні, святкові, нічні 109 980
Премія 494 904
Всього додаткової заробітної
604 884
плати
Разом фонд зарплати 1 300 940
Відрахування у фонди с/с 22% 286 207
Витрати основної заробітної плати на виробництво 1 дал спирту
становлять:
Витрати додаткової заробітної плати на виробництво 1 дал спирту
становлять:
Відрахування у фонди соціального страхування на 1 дал спирту
становлять:
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Кошторис витрат на утримання та експлуатацію обладнання.
Кошторис складається на основі попередніх розрахунків і зводиться в
таблицю 1.5
Таблиця – 1.5 – Витрати на утримання та експлуатацію обладнання
Заробітна
Кількість Тариф, Сума за
№ Статті витрат плата за
робітників грн/год місяць, грн
місяць, грн
Утримання і витрати по
експлуатації виробничого
обладнання, апаратури і
транспорту:
а) заробітна плата
робітників по нагляду і
обслуговуванню:
1 обладнання
- слюсар 3 58,6 9 845 29 535
- електрики 4 58,6 9 845 39 380
б) відрахування на
соціальне страхування та
15 162
інші нарахування на
зарплату
Разом по статті 1 84 077
Поточний ремонт
обладнання і транспортних
засобів
а) зарплата робітників по
ремонту:
2 - слюсар-наладчик 3 58,6 9 845 29 535
б) відрахування на 6 498
соціальне страхування
в) послуги РМУ, запасні 35 000
деталі, допоміжні
матеріали
Разом по статті 2 71 033
3 Амортизація 5% 1 458 333
Зношування малоцінного
4
інвентарю, інструментів 23 000
Разом по кошторису 1 6 3 6 4 4 3
Витрати на утримання та експлуатацію обладнання для виробництва 1
дал спирту становлять:
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розрахунки статті калькуляції «Загальновиробничі витрати» наведені в
таблиці 1.6.
Таблиця 1.6 – Кошторис статті калькуляції «Загальновиробничі витрати»
Кількість Місячна Сума за місяць,
№ Найменування
працівників ставка, грн грн
Заробітна плата:
- начальник цеху 2 22 000 44 000
- начальник зміни 4 16 000 64 000
- начальник апаратного 4 14 000 56 000
1 відділення
- старший майстер 4 12 000 48 000
- інженер-технолог 4 12 000 48 000
- інженер з транспорту 1 12 000 12 000
- інженер з охорони праці 1 12 000 12 000
Разом 20 284 000
2 Додаткова заробітна плата 284 000
3 Разом фонд зарплати 568 000
Відрахування на соціальне
4 страхування та інші 124 960
нарахування на зарплату
5 Охорона праці 25 000
6 Спецодяг 35 000
7 Промислова санітарія 16 000
Разом 768 960
Загальновиробничі витрати на виробництво 1 дал спирту становлять:
Розрахунок адміністративних витрат наведено в таблиці 1.7
Таблиця 1.7 – Адміністративні витрати
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Кількість Посадовий оклад за
№ Найменування
працівників місяць
Заробітна плата:
- директор 1 20 000
- заступник директора 1 14 000
- головний інженер 1 16 000
- головний механік 1 13 000
1 - головний енергетик 1 12 000
- головний економіст 1 12 000
- головний бухгалтер 1 12 000
- бухгалтер 1 9 500
- головний технолог 1 17 000
- начальник лабораторії 1 15 000
Разом 10 140 500
2 Додаткова заробітна плата 140 500
3 Фонд заробітної плати 281 000
Відрахування на соціальне страхування
4 61 820
та інші нарахування на зарплату
5 Утримання охорони 56 000
6 Амортизація 625 000
7 Витрати на відрядження 55 000
8 Витрати на поточний ремонт будівель 37 500
9 Тепло енергія і електроенергія 40 000
10 Господарські витрати 12 000
11 Касове обслуговування 8 000
Канцелярські, типографія, поштові,
12 25 000
телефонні, телеграф
13 Послуги сторонніх організацій 20 000
14 Екологічний податок 9 300
15 Податок на землю 110 000
16 Податок на транспорт 45 000
17 Забруднення навколишнього середовища 7 500
18 Інші витрати 15 000
Разом 1 408 120
Адміністративні витрати на виробництво 1 дал спирту становлять:
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розрахунок статті «Витрат на збут продукції» наведений у таблиці 1.8
Таблиця 1.8 – Кошторис витрат на збут
№ Найменування статей Сума
Витрати на утримання підрозділів підприємства, що пов’язані зі збутом
продукції:
1 а) оплата праці працівників підрозділів, продавцям та торговим агентам, що 60 000
забезпечують збут продукції :
б) відрахування на соціальні заходи 15 000
2 Витрати , пов’язані із забезпеченням правил охорони праці : 5 000
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
3 ескізів етикеток, зразків фірмових пакетів і упаковки, на зберігання та 60 000
експедирування рекламних матеріалів ,на проведення інших рекламних
заходів, пов’язаних з діяльністю
підприємства, на організацію прийомів, презентацій і свят ,на придбання
літератури інформаційного характеру для дослідження ринку.
4 Транспортні витрати 45 000
Витрати на оплату службових відряджень, оплата та обслуговування
5 технічних засобів зв’язку, витрати на придбання ліцензій та інших
35 000
спеціальних дозволів
6 Обслуговування банківських операцій 15 000
7 Разом витрати на збут : 235 000
Витрати на 1 дал спирту становлять:
Калькуляція вартості продукції
Розрахунки всіх статей зведені у таблицю 1.9
Таблиця 1.9 – Вартість продукції, базовий варіант
Шифр Найменування Од. Кількість, Ціна Сума, грн Кільк- Ціна,
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Рядка статей калькуляції вим- дал. , грн ість, грн
іру дал
1 2 3 4 5 6 7 8
Сировина та
01 915 000 215 051 092 1 235
матеріали
Купівельні н/ф та
комплектуючі
виробничі роботи і
послуги
02 915 000 – 1 –
виробничого
характеру сторонніх
підприємств та
організацій
Паливо й енергія на
03 915 000 17 173 587 1 18,77
технологічні цілі
04 Зворотні відходи – –
Основна заробітна
05 915 000 8 352 672 1 9,13
плата робітників
Додаткова заробітна
06 915 000 7 258 608 1 7,93
плата
Відрахування на
07 соціальне 915 000 3 434 484 1 3,75
страхування
Витрати на
утримання та
08 915 000 19 637 316 1 21,46
експлуатацію
устаткування
Загально виробничі
09 915 000 9 227 520 1 10,1
витрати
10 Втрати від браку – – –
Інші виробничі
11 – – –
витрати
12 Попутна продукція – – –
Виробнича
13 915 000 280 135 279 1 306,14
собівартість
Продовження таблиці 1.9
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
1 2 3 4 5 6 7 8
Адміністративні
14 915 000 16 897 440 1 18,47
витрати
15 Витрати на збут 915 000 2 820 000 1 3,1
16 Всього витрат 915 000 299 852 719 1 327,71
17 Рентабельність,% 45,77
18 Прибуток 915 000 137 250 000 1 150
19 ПДВ 20%
Відпускна ціна 915 000 437 370 000 1 478
Визначення основних показників економічної ефективності проекту
На основі попередніх розрахунків визначається прибуток від реалізації
продукції :
П - прибуток від реалізації;
п – прибуток від реалізації одиниці продукції;
О – обсяг виробництва продукції за рік.
Рівень рентабельності продукції, що випускається, розраховуємо за
формулою:
Св.п. – собівартість виробленої продукції.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрати на 1 гривню виробленої продукції:
Термін окупності капіталовкладень розраховано:
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 3000
2 Випуск продукції дал / рік 915 000
3 Вартість виробленої продукції тис. т 640 500
4 Чисельність працюючих в т.ч. робітників осіб 98/68
Виробництво продукції на одного тис.
5 6 535,7
працюючого грн/особу
6 Повна собівартість тис. грн 299 852,72
7 Витрати на 1 грн. виробленої продукції грн. 0,69
Прибуток підприємства від виробничої
8 тис. грн. 137 250
діяльності
9 Рентабельність % 45,77
10 Відпускна ціна за 1 дал грн 478
11 Термін окупності роки 3,2
Висновки та рекомендації
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
З даних економічних розрахунків можна зробити висновок, що дане
підприємство є прибутковим з рентабельністю 45,77 %, та з терміном
окупності 4,7 років. Актуальним в проекті є встановлення брагоректифікаційної
установки БРУВАК – 2, розробленої лабораторією ректифікації УкрНДІспирт,
що дозволить знизити витрати гріючої пари на процес брагоректифікації на 35-
45 %, в порівнянні з іншими БРУ, що помітно відобразиться на зниженні
собівартості готового продукту.
2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.1 Структура підприємства
До складу спиртового заводу входять:
1. Приймальний пристрій для зерна з автотранспорту та залізниці і вагова.
2. Зерносклад (елеватор, підлогового типу)
- силосний корпус
- робоча вежа з підготовчим відділенням
3. Виробничий корпус:
- підготовче відділення зерна
- відділення розварювання і оцукрювання
- бродильно-дріжджове відділення
- брагоректифікаційне відділення
- спиртоприймальне відділення
4. Спиртосховище:
- спиртовідпускне відділення
- спиртосховище
5. Бардороздаточна
5. Лабораторія
7. Адміністративно-побутовий корпус
8. Підсобно-допоміжні виробництва
2.2 Режими роботи цДеПхі в2 1(.вТіБддВі л7е4н.3ь3) 00 000ПЗ
Зм Арк. № докум. Підпис Дата
Розробив Савченко О.О. Літ. Арк. Аркушів
Перевірив Осипенкова І.І. 21
ТЕХНОЛОГІЧНА
Н. ко ЧАСТИНА ЧДТУ
нтр.
Кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
Режими роботи основних цехів (відділень) наведені у таблиці 2.1
Таблиця 2.1 – Режими роботи основних цехів (відділень)[16]
Кількість
№
Найменування виробництва
п/п змін на робочих робочих
добу днів у тижні днів у році
Приймальний пристрій для зерна з
1 1-2 Безперервно 305
автотранспорту та залізниці
2 Виробництво спирту 3 -‖- 305
3 Спиртосховище 2 -‖- 305
4 Бардороздаточна 2 -‖- 305
5 Лабораторія 3 -‖- 305
6 Адміністративно-побутовий корпус
7 Підсобно-допоміжні виробництва
2.3 Асортимент і характеристика готової продукції
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Асортимент готової продукції наведений в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2 – Асортимент готової продукції
Відсоток від Товарна продукція
Найменування продукції загальної
кількості за добу за рік
Умовний спирт-сирець, у т.ч.: 100 3000 810000
спирт етиловий ректифікований «Люкс» 92,8 2784 751680
головна фракція етилового спирту 5,0 150 40500
сивушне масло 0,4 12 3240
сивушний спирт 1,2 36 9720
втрати під час перегонки бражки 0,6 18 4860
барда 100 3000 810000
Спирт етиловий ректифікований повинен відповідати ДСТУ 4181: 2003
Органолептичні та фізико-хімічні показники проектованого спирту
етилового ректифікованого наведені в таблиці 2.3, 2.4.
Таблиця 2.3 - Органолептичні показники проектованого спирту етилового
ректифікованого (згідно вимог ДСТУ 4181; 2003)[4]
Назва
Характеристика Метод контролю
показника
Зовнішній
Прозора рідина без сторонніх часток Згідно з ДСТУ 4181
вигляд
Колір Безбарвна рідина Згідно з ДСТУ 4181
Характерний для кожного сорту етилового
Смак і запах спирту, виробленого із відповідної сировини, без Згідно з ДСТУ 4181
присмаку і запаху сторонніх речовин
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.4 - Фізико-хімічні показники проектованого спирту етилового
ректифікованого (згідно вимог ДСТУ 4181; 2003)[4]
Норма для спирту
"Пшенич Метод
Назва "Вищої
- "Люкс "Екс контрол
показника очистки
на " -тра" ю
"
сльоза"
1 2 3 4 5 6
Згідно з
Об’ємна частина етилового спирту,
о ДСТУ
за температури 20 С, не менше 96,3 96,3 96,0 96,0
4181
Проба на чистоту з сірчаною
В и т р и м у є Те саме
кислотою
Згідно з
Масова концентрація альдегідів у
ДСТУ
перерахунку на оцтовий альдегід в
3 2,0 2,0 2,0 4,0 4181 та
безводному спирті, мг/дм , не більше
4222
Проба на окислюваність за
о 23 22 20 15 Те саме
температури 20 С, хв. не менше
Масова концентрація сивуш-ного
масла: пропіловий, ізопро-піловий,
бутиловий, ізобути-ловий та
ізоаміловий спирти, в перерахунку на
суміш пропі-лового, ізобутилового та
ізо-амілового спиртів (3:1:1) в без- 3,0 4,0 7,0 10,0 - " -
3
водному спирті, мг/дм ,
не більше
Згідно з
Масова концентрація естерів, у ДСТУ
перерахунку на оцтовий естер в 4181 та
3 1,5 2,0 3,0 5,0
безводному спирті, мг/дм , не більше ДСТУ
4222
Об’ємна частка метилового спирту, в
перерахунку на безводний спирт, %,
0,005 0,01 0,02 0,03 - " -
не більше
Масова концентрація вільних кислот
(без СО2), в перерахунку на оцтову Згідно з
3
кислоту в безводному спирті, мг/дм , 8,0 8,0 12,0 15,0 ДСТУ
не більше 4181
Масова концентрація органічних
речовин, що обмилюються, в
перерахунку на оцтовий естер в 12,0 18,0 25,0 30,0 Те саме
3
безводному спирті, мг/дм , не більше
Проба на фурфулол Витримує - ‖ -
Масова концентрація сухого
3
залишку, мг/дм , не більше 5,0 5,0 5,0 10,0 - ‖ -
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів
Сировина для виробництва спирту етилового ректифікованого – жито
повинно відповідати ДСТУ 4522:2006.
Якісні показники жита згідно з ДСТУ наведені в таблиці 2.5.
Таблиця 2.5 — Якісні показники жита згідно з ДСТУ 4522:2006[5]
Характеристика і норма за класами
Показник
1 2 3 4
Властивий здоровому зерну жита і характерний для
Колір
даного класу
Властивий здоровому зерну жита, без цвілеві,
Запах
солодового, затхлого та інших сторонніх запахів
Вологість, %, не більше 14,5 14,5 14,5 14,5
не обмежено
Число падання, с понад 200 200—141 140—80
менше 80
680 660
Натура, г/л, не менше 700 не обмежено
700 690
Зернова домішка, %. не більше 4,0 6,0 6,0 15,0
У межах
Зокрема пророслі зерна 3,0 5,0 5,0 зернової
домішки
Смітна домішка, %, не більше 2,0 2,0 2,0 5,0
Зокрема:
У межах сміт-
зіпсовані зерна 1,0 1,0 1,0
ної домішки
кукіль 0,5 0,5 0,5 0,5
мінеральна домішка 0,3 0,3 0,3 1,0
зокрема галька 0,1 0,1 0,1 0,2
шкідлива домішка 0,2 0,2 0,2 0,2
зокрема:
ріжки 0,05 0,05 0,05 0,1
гірчак повзучий і
в'язіль
різногольоровий 0,1 0,1 0,1 0,1
(разом)
Зерна з рожевим забарвленням, Не
3,0 5,0 6,0
%, не більше обмежено
Фузаріозні зерна, %, не більше 1,0 1,0 1,0 1,0
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Органолептичні та фізико-хімічні показники допоміжних матеріалів
наведені в таблицях 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 2.10.
Таблиця 2.6 – Характеристика використовуваних ферментних
препаратів[13]
№ Наймену- Стандарт чи Основний Класифі
Ферменти
п/п вання технічні умови компонент -кація
Бактеріальна
глюкоамілаза,
грибкова α-амілаза і
Оцукрюючої San-Super
1 бактеріальна
дії 240L
нейтральна
протеїназа для
ДСТУ 5069:2008 промисл
овості
Термостабільна
Розріджуючої Termamyl
2 бактеріальна α-
дії 120L
амілаза
Таблиця 2.7 - Перелік показників якості антисептика «Полідез»,
відповідно до ТУ У 24.2.-21643506-003:2007
№ п/п Найменування показника Норма Метод контролю
1. Зовнішній вигляд Опалесцентна рідина, з Згідно п. 8.2.1.
жовтуватим відтінком або
кольором барвника.
Допускається випадання
осаду
2. Показник концентрації 9,0 + 2,0 Згідно п. 8.2.2.
водневих іонів (pH) 5%
робочих розчинів (за ДР)
3. Масова доля ПГМГ, % 1,5 + 0,5 Згідно п. 8.2.3.
4. Масова доля ЧАС, % 1,5 + 0,5 Згідно п. 8.2.4.
Вода, яка використовується у виробництві спирту етилового
ректифікованого повинна відповідати ГОСТу 2874-82.
Органолептичні та фізико-хімічні показники води наведені в таблицях 2.8
та 2.9.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.8 – Органолептичні показники води згідно ГОСТу 2874-82[6]
Найменування показника Норматив Метод контролю
Запах при 20°С і при
нагріванні до 60°С, бали, не 2 По ГОСТ 3351
більше
Смак і присмак при 20°С,
2 По ГОСТ 3351
бали, не більше
Кольоровість, градуси, не
20 По ГОСТ 3351
більше
Каламутність по стандартній
1.5 По ГОСТ 3351
шкалі, мг/ , не більше
Таблиця 2.9 – Фізико – хімічні показники води згідно ГОСТу 2874 -82[6]
Найменування хімічної
Норматив Метод контролю
речовини/показника
Алюміній залишковий (Al),
0,5 По ГОСТ 18165
мг/ , не більше
Берилій (Be), мг/ , не
0,0002 По ГОСТ 18294
більше
Молібден (Mo), мг/ , не
0,25 По ГОСТ 18308
більше
Миш'як (As), мг/ , не
0,05 По ГОСТ 4152
більше
Нітрати (NO3), мг/ , не
45,0 По ГОСТ 18826
більше
Поліакриламід залишковий ,
2,0 По ГОСТ 19355
мг/ , не більше
Свинець (Pb), мг/ , не
0,03 По ГОСТ 18293
більше
Селен (Se), мг/ , не
0,01 По ГОСТ 19413
більше
Стронцій (Sr), мг/ , не
7,0 По ГОСТ 23950
більше
Фтор (F), мг/ , не більше 0,7-1,5 По ГОСТ 4386
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.9
Виміряється при pH-метрі
будь-якої моделі зі скляним
Водневий показник, pH 6,0-9,0 електродом з похибкою
вимірів, що не перевищує
0,1 pH
Залізо (Fe), мг/ , не
0,3 По ГОСТ 4011
більше
Жорсткість загальна, мг/ ,
7,0 По ГОСТ 4151
не більше
Марганець (Mn), мг/ , не
0,1 По ГОСТ 4974
більше
2
Мідь ( ), мг/ , не
1,0 По ГОСТ 4388
більше
Поліфосфати залишкові
3,5 По ГОСТ 18309
3-
(P 4 ), мг/ , не більше
2-
Сульфати (S 4 ), мг/ , не
500 По ГОСТ 4389
більше
Сухий залишок, мг/ , не
1000 По ГОСТ 18164
більше
-
Хлориди (C ), мг/ , не
350 По ГОСТ 4245
більше
Цинк (Z 2 ), мг/ , не
5,0 По ГОСТ 18293
більше
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.10 – Фізико - хімічні показники якості сірчаної кислоти згідно
ГОСТу 2184-2013[7]
Норма для сірчаної кислоти
Контактної Олеуму
Найменування
технічної Регенерова-
показника покраще-
покращеної 1-й технічного ної
2-й сорт ного
сорт
Масова частка
моногідрату 92,5-94,0 Не менше 92,5 Не нормується Не менше 91
(H2SO4),%
Масова частка
вільного
сірчаного
- - 24 19 -
ангідриду
(SO3),%, не
менше
Масова частка
Не
заліза (Fe), %, 0,006 0,02 0,1 0,006 0,2
нормується
не більше
Масова частка
після Не Не
0,02 0,05 0,02 0,4
прожарювання, нормується нормується
%, не більше
Масова частка
оксидів азоту Не
0,00005 Не нормується 0,0002 0,01
(N2O3), %, не нормується
більше
Масова частка
нітросполук, Не нормується 0,2
%, не більше
Масова частка
миш'яку (As), 0,00008 Не нормується 0,00008 Не нормується
%, не більше
Масова частка
хлоридних
0,0001 Не нормується
сполук (Cl), %,
не більше
Масова частка
свинцю (Pb), 0,001 Не нормується 0,0001 Не нормується
%, не більше
Прозрачна
Прозрачність без Не нормується
розбавлення
Колір, см3
розчину
1 6 Не нормується
порівняння, не
більше
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.11 – Фізико - хімічні показники технічного формаліну згідно
ГОСТу 1625-2016[8]
Норма для марки
Найменування
Стабілізований метанолом Метод аналізу
показника Безметанольний
Вищий сорт Перший сорт
Безбарвна прозора рідина.
Зовнішній
Допускається наявність невеликого помутніння або По 7.3
вигляд
білого осаду, що зникає при нагріванні не вище 40 °С
Масова частка
формальдегіду, 36,9-37,5 36,5-37,5 36,5-37,5 По 7.4
%
Масова частка
4,0-8,0 4,0-8,0 Не більше 1,0 По 7.5
метанолу, %
Масова частка
кислот в
перерахунку на
0,02 0,04 0,02 По 7.6
мурашину
кислоту, %, не
більше
Масова частка
заліза, %, не 0,0001 0,0005 0,0001 По 7.7
більше
Масова частка
залишку після
0,008 0,008 0,008 По 7.8
прожарювання,
%, не більше
Таблиця 2.12 – Фізико-хімічні показники хлорного вапна згідно ГОСТу
1692-85[9]
Норма для марки
Найменування
А Б
показника
1-й сорт 2-й сорт 3-й сорт 1-й сорт 2-й сорт 3-й сорт
Зовнішній вигляд Порошок білого кольору або слабо забарвлений з наявністю грудок
Масова доля
активного хлору, 28 25 20 35 32 27
%, не менше
Коефіцієнт
термостабільності, 0,90 0,90 0,80 0,75 0,70 0,60
не менше
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.13 – Фізико-хімічні показники карбаміду марки А (для
промисловості) згідно ГОСТу 2081-2010[10]
Найменування Норма для сорту
Метод аналізу
показнику Вищий 1-й
Масова частка азоту
в перерахунку на
46,3 46,2 По 7.4
суху речовину, %, не
менше
Масова доля біурета,
0,6 1,4 По 7.5
%, не більше
Масова частка
вільного аміаку, %,
не більше, для
По 7.6
карбаміду:
кристалічного 0,01 0,01
гранульованого 0,02 0,03
Масова частка води,
%, не більше:
гігроскопічної 0,3 0,3 По 7.7.1
загальної 0,6 0,6 По 7.7.2
Таблиця 2.14 – Фізико – хімічні показники ортофосфатної кислоти згідно
ГОСТу 6552-80[11]
Норма
Хімічно чистий Чистий для аналізу
Найменування Чистий
(х.ч.) (ч.д.а.)
показника (ч.)
ОКП 26 1213 0023 ОКП 26 1213 0022
ОКП 261213 0021 10
08 09
Зовнішній вигляд і
Повинен витримувати випробування по п. 4.2
колір
Масова частка
ортофосфатної
87 85 85
кислоти (H3PO4), %,
не менше
Густина ρ , г/ , не
1,71 1,69 1,69
менше
Масова частка
залишку після
0,05 0,1 0,2
прожарювання, %, не
більше
Масова частка
летких кислот
0,0004 0,0010 0,0015
(CH3COOH), %, не
більше
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.14
Масова частка
сульфатів (SO4), %, 0,0005 0,002 0,003
не більше
Масова частка
хлоридів (Cl), %, не 0,0001 0,0002 0,0003
більше
Масова частка
амонійних солей 0,0005 0,002 0,002
(NH4), %, не більше
Масова частина
заліза (Fe), %, не 0,0005 0,001 0,002
більше
Масова частка
миш'яку (As), %, не 0,00005 0,0001 0,0002
більше
Масова частка
важких металів (Pb), 0,0005 0,0005 0,001
%, не більше
Масова частка
речовин
відновлюючих 0,003 0,005 0,05
KMnO4(H3PO4), %,
не більше
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.5 Технологічна схема виробництва
2.5.1 Вибір і обґрунтування способів і режимів технології
Ректифікований спирт може бути одержаний із спирту-сирцю або
безпосередньо з бражки.
Із спирту-сирцю ректифікований спирт одержують на періодично- або
безперервно діючих ректифікаційних установках.
У спиртовій промисловості ректифікований спирт одержують виключно з
бражки, що вважається економічно більш доцільним. Одержання
ректифікованого спирту безпосередньо з бражки здійснюється на безперервно
діючих брагоректифікаційних установках (БРУ), на яких можна виділити спирт
з бражки й звільнити його від супутних летких домішок.
Виробництво харчового ректифікованого спирту: основна фракція –
етиловий спирт, головна фракція, сивушне масло і барда – продукти процесу.
Для брагоректифікації харчового етилового спирту, коли з циклу
виводяться чотири фракції, потрібно три повні колони.
Основними колонами в БРУ є: бражна, епюраційна і спиртова. Бражна
колона використовується для відокремлення леткої частини бражки від
нелеткої. Бражка звільнена від леткої частини відводиться з нижньої частини
колони у вигляді барди. З нею відводяться екстрактивні речовини, завислі
частки, значна частина води та хвостових домішок. Летка частина бражки, що
містить етиловий спирт, воду й супровідні леткі домішки, у вигляді пари, або
бражного дистиляту надходить на живлення епюраційної колони. Далі
проходить процес очистки спирту.
У сучасних технологіях і установках закладено класичні принципи
організації ректифікації: непрямої, напівпрямої, прямої дії або їх комбінації.
При цьому використовують інтенсифікуючі засоби: ректифікація при тисках,
відмінних від атмосферного, використання найбільш ефективних контактних
пристроїв, нестандартних режимів, селективної, азеотропної ректифікації та
ін.[1]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
Брагоректифікаційна установка непрямої дії
Найбільш поширеною апаратурно-технологічною схемою ректифікації
етилового спирту на підприємствах України є схема непрямої дії. Ця схема
впродовж майже цілого століття вдосконалювалася і була прийнята практикою
галузі як типова для брагоректифікації завдяки своїй простоті і надійності.
Принцип непрямої дії полягає в живленні кожної колони рідкою
сумішшю. В бражну колону 1 (рис. 2.1) поступає вихідна суміш – бражка, яка
розділяється на цільову фракцію, що вміщує крім спирту супутні спирту леткі
домішки, і відхід – барду (звільнену від спирту і супутніх летких домішок
бражку).
З бражної колони 1 водно-спиртова пара поступає в теплообмінник 4,
конденсується в ньому і в вигляді бражного дистиляту міцністю 40…60 % об.
подається в колону 2 для подальшої епюрації. З нижньої частини бражної
колони виводиться барда.
Рис. 2.1 Принципова апаратурно-технологічна схема БРУ непрямої дії.
Колони: 1 – бражна; 2 – епюраційна; 3 – спиртова; 4, 5, 6, 7, 8 – теплообмінники. Потоки: Б –
бражка; ГФ – головна фракція; РС – ректифікований спирт; СМ – сивушне масло; Л –
лютерна вода; П – грійна пара; Бр – барда; НС – непастеризований спирт; К – конденсат; В –
охолоджуюча вода.
В епюраційній колоні 2 з бражного дистиляту (спирту-сирцю)
виділяються головні та деякі кінцеві домішки у вигляді головної фракції (ГФ).
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
Цей спиртопродукт зі сконцентрованими домішками через дефлегматор 6
поступає в
конденсатор 7. Сконцентрована суміш альдегідів, складних естерів, кислот,
метанолу і інших домішок у водно-спиртовому розчині видаляється з циклу
ректифікації, називається вона «спирт етиловий, головна фракція».
Основний продукт з проміжними і залишками головних та хвостових
домішок з нижньої частини епюраційної колони 2, названий епюратом, у
рідкому стані направляється в спиртову колону 3. В цій колоні готовий продукт
– етиловий спирт відбирається з верхніх тарілок. Він може бути харчового
призначення – «ректифікований» чи технічний, або паливний. При виробленні
харчового спирту з нижніх 5 – 9-ої тарілок спиртової колони відбирається
сивушний концентрат, а з нижньої частини колони виводиться залишок –
лютерна вода. Спирт – готовий продукт технічного призначення, чи паливний,
– відбирається зі спиртової колони, в залежності від вимог стандарту, в суміші з
сивушними компонентами.
Таке ведення процесу брагоректифікації вважається оптимальним з точки
зору матеріальних відборів: спершу виводиться з циклу ректифікації найбільш
ємний продукт, компонент – вода, далі в логічній послідовності – інші фракції.
Схема непрямої дії проста, дозволяє випускати порівняно легко харчовий
спирт високої (регульованої) якості завдяки незалежній роботі усіх трьох колон
і теплообмінної апаратури. Установка може працювати при кваліфікованому
обслуговуванні навіть без засобів автоматизації, однак установка має суттєвий
недолік – вона дуже енергоємна. При одержанні ректифікованого спирту
харчового вищого очищення (не менше 96,0 % об.) витрати теплової енергії
сягають 55…60 кг н.п. на 1 дал.[1]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
Брагоректифікаційна установка напівпрямої дії
Якщо в установках непрямої дії всі колони БРУ живляться потоками у
вигляді рідини, а на обігрів колон подається грійна пара із котельні, то в
установках напівпрямої дії для обігріву епюраційної або спиртової колон
використовують тепло водно-спиртової пари бражної колони. При цьому
колона (епюраційна або спиртова) живиться паровим потоком.
Відомі декілька технологічних схем напівпрямої дії. Нижче розглянута
схема, запропонована ВНДІПрБ, яка широко впроваджена в Росії і на деяких
заводах України (рис. 2.2). Ця схема передбачає, що пара із котельні надходить
тільки на бражну і спиртову колони. Обігрів епюраційної колони здійснюється
водно-спиртовою парою бражної колони. Теоретичні розрахунки і практика
підтвердили, що в такому варіанті економія тепла може сягти 20 % від кількості
тепла, яке використовує установка непрямої дії.
За технологією (рис. 2.2) близько 80 % водно-спиртової пари із бражної
колони 1 подається для обігріву епюраційної колони 2. Решта пари через
верхню частину колони 1 поступає на підігрів бражки і далі в колону 2. Попри
менші витрати тепла, така установка все ж має недоліки, основним з яких є
порівняно важче досягнення потрібної якості ректифікованого спирту.
Причиною цього є більш жорсткий зв’язок колон, і для досягнення високого
результату роботи потрібна висока кваліфікація працівників, технологічна
дисципліна і надійне автоматичне регулювання. Прикладами успішної роботи
схем напівпрямої дії в Україні є такі спиртові заводи: – Вузлівський,
Косарський, Новосілківський, Стецьківський та ін.[1]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
Рис. 2.2 Апаратурно-технологічна схема БРУ напівпрямої дії.
Колони: 1 – бражна; 2 – епюраційна; 3 – спиртова, 8 – уловлювач піни; 4, 5, 6, 7-
теплообмінники.
Потоки: Б – бражка; ГФ – головна фракція; РС – ректифікований спирт; СМ – сивушне
масло; П – грійна пара; К – конденсат; НС – непастеризований спирт.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
Брагоректифікаційна установка прямої дії
Якщо в установках напівпрямої дії живлення парою здійснюється тільки
однієї колони, то в установках прямої дії проводиться живлення парою двох
колон – епюраційної і спиртової (рис. 2.3). Такий принцип побудови вважається
найбільш вигідним, оскільки передбачає двократне використання всього тепла
грійної пари, що поступає в бражну колону 2.
Рис. 2.3 Апаратурно-технологічна схема БРУ
прямої дії.
Колони: 1 – епюраційна; 2 – бражна; 3 – спиртова;
4, 5, 6, 7, 8 – теплообмінники.
Потоки: Б – бражка; СР – спирт ректифікований;
СФ – сивушне масло; ГФ – головна фракція; П – грійна
пара; В – охолоджуюча вода; Бр – барда.
Підігріта в дефлегматорі 7 і підігрівачі 8 бражка вводиться в середню
частину епюраційної колони 1, де епюрується за рахунок пари, що надходить з
бражної колони 2. Домішки, які виділились з бражки, концентруються у
верхній частині епюраційної колони 1 і виводяться через конденсатор 5 у
вигляді головної фракції.
Особливістю спиртової колони 3 є живлення її водно-спиртовою парою,
що виходить з бражної колони 2. Епюрована бражка з епюраційної колони 1 і
флегма зі спиртової колони 3 поступають у верхню частину бражної колони 2 і,
після звільнення від спирту, виходять з установки одним потоком (суміш барди
і лютерної води).
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
Грійна пара для всієї установки вводиться тільки в одну точку – в нижню
частину бражної колони 2. Епюраційна 1 і спиртова 3 колони обігріваються
водно-спиртовою парою, що виходить з бражної колони 2. Між бражною 1 і
спиртовою 3 колонами на лінії подачі пари установлюють піноуловлювач, щоб
виключити попадання бражки в спиртову колону 3. Значна частина тепла з
дефлегматорів і конденсаторів епюраційної і спиртової колон, а також барди,
відводиться бражкою, решта тепла відводиться охолоджуючою водою.
Питома витрата пари складала близько 38 кг н.п./дал. Проте, незважаючи
на високу енергетичну ефективність БРУ прямої дії, поширення в Україні вони
не набули.[1]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
Брагоректифікаційні установки, що працюють під вакуумом
Теоретичні дослідження фазової рівноваги в системі етиловий спирт –
вода при різних тисках дали матеріал для оцінки впливу тиску на рівновагу
рідина – пара. Так, в розчинах з низьким вмістом етанолу спостерігається певна
залежність: при ректифікації збільшення тиску збільшує відносну леткість
етанолу (як виняток із закону Вревського). Тоді як при зменшенні тиску –
робота в умовах розрідження, – відносна леткість етанолу зменшується. На
основі цього варто зробити висновок для створення технологічних схем: в
установках для ректифікації етанолу з низьким < 30 % мас вмістом етанолу в
рідині процес слід проводити при високому, більшому від атмосферного, тиску,
а з > 30 % мас вмістом етанолу в рідині – при розрідженні. В технології
брагоректифікації при змінених тисках в колонах можна багаторазово
використовувати теплоту грійної пари.
Як в Україні, так і за її межами є досвід експлуатації БРУ колони яких
працюють під тисками, відмінними від атмосферного. Такі установки складніші
за апаратурним оформленням та в експлуатації: для підтримання заданого
технологічного режиму вони потребують більш ефективної і надійної системи
автоматизації, необхідне безперебійне енергозабезпечення.
Беручи до уваги вплив тиску на ректифікацію спирту, слід рекомендувати
знижений тиск в повній епюраційній та в концентраційній частині спиртової
колони. При цьому перегонку бражки в бражній колоні доцільно вести під
тиском більшим ніж атмосферний. Створення і підтримання заданого тиску в
колонах, трубопроводах проводиться за рахунок додаткової витрати
електричної енергії. Так при робочому тиску в колонах 0,05 МПа додатково
потрібно витрачати 0,10 – 0,15 кВт·год/дал електроенергії.
Установки, що працюють під тиском, відмінним від атмосферного, більш
економічні щодо витрат тепла порівняно з традиційними. Якщо при випуску
ректифікованого харчового спирту витрати гріючої пари при атмосферному
тиску складають близько 35…55 кг н.п./дал спирту, то змінюючи тиск при
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
ректифікації, можна отримати економію пари 35-45 %. Таким чином
досягається і економія охолоджуючої води.
Ще однією особливістю БРУ, в яких колони працюють під різними
тисками, є більш широкі можливості для енерготехнологічного комбінування,
зокрема, використання тепла технологічних потоків на виході з однієї колони
для обігріву інших колон, які працюють під пониженим тиском.
Рис. 2.4 Апаратурно-технологічна схема БРУВАК-2 (Україна).
Колони: 1 – бражна; 2 – епюраційна; 3 – спирто- ва; 4 – відгінна; 5, 6, 10, 11 -
теплообмінники; 7 – вакуум-насос; 8 – паростуйний інжектор; 9 – випарювач.
Потоки: Б – бражка; П – грійна пара; СМ – сивушне масло; РС – ректифікований спирт.
На рис. 2.4 наведено схему БРУВАК-2, розроблену лабораторією
ректифікації УкрНДІспирт. Установка має таку особливість: тепло водно-
спиртових парів з бражної колони 1 використовується для обігріву спиртової
колони 3 через поверхню теплообміну 10. Епюраційна 2 і спиртова 3 колони
працюють під тиском 0,05 МПа. Знижений тиск створюють конденсатори 5 і 6,
підтримує робочий тиск вакуум-насос 7.
Багаторічний досвід експлуатації даних установок показав, що витрата
гріючої пари на процес брагорек- тифікації складає 32...34 кг/дал, замість
55...60 кг/дал у БРУ непрямої дії.[1]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
2.5.2 Принципова технологічна схема
Рисунок 2.5 – Принципова технологічна схема виробництва спирту із
крохмалевмісної сировини[1]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
2.5.3 Опис апаратурно – технологічної схеми
Опис технологічної схеми ректифікаційного відділення
З бродильного відділення бражку насосом подають в підігрівач (39)
(секцію дефлегматора ректифікаційної колони), в якому бражку нагрівають до
48 ... 52 ° С. З підігрівача (39) бражку направляють послідовно в підігрівачі (4) і
(5) і догрівають на початку в підігрівачі (4) до 60 ... 65°С паром бражного
дистиляту, підведеного з кип'ятильника (27) епюраційної колони, а потім до 90
... 92°С в підігрівачі (5) паром від інжектора (3) пароінжекційної установки.
Підігріту бражку з підігрівача (5) направляють в сепаратор (9), в якому з
бражки відокремлюють діоксид вуглецю в протитечії зі спиртовою парою,
підведеною до сепаратора від підігрівача (4). Із сепаратора (9) бражку
направляють через оглядовий ліхтар (10) на тарілку живлення бражної колони
(12), а діоксид вуглецю в суміші с іншими газами і водно-спиртовою парою
відводять послідовно через конденсатори (14) і (15) в атмосферу. Водно-
спиртовий конденсат з конденсаторів (14 і 15) і підігрівача (4) відводять в
збірник (23). При цьому частина дистиляту в кількості 2,0 ... 2,5 дал на 1 дал
спирту з підігрівача (4) через роздільник (6) відводять на верхню тарілку
бражної колони для її зрошення флегмою, регулюючи витрата дистиляту
ротаметром (7).
В бражній колоні з бражки виділяють спирт і летючі компоненти бражки.
Барду відводять з куба колони через гідрозатвор (11) в випарник (2), з якого
о
барду при температурі 78-82 С виводять через барометричний затвор (1).
Пару самовипаровування барди під тиском 45 ... 55 кПа з випарника (2)
підводять до пароструминних інжекторів (3). до яких підведений котельний пар
під тиском 900 ... 1000 кПа.
Стиснуту в інжекторах (3) пару направляють під нижню тарілку бражної
колони (12) для її обігріву. Регульовану частину пари підводять в підігрівач (5).
Конденсат з підігрівача повертають в випарник (2), а несконденсовану пару
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
відводять в підігрівач (30) для нагріву води з барометричного конденсатора
(31).
Водно-спиртову пару з бражної колони направляють в кип'ятильник (34)
спиртової колони (41) для її обігріву. З кип'ятильника (34) надлишок пари
відводять в кип'ятильник (27) для обігріву епюраційної колони (26), а з
кип'ятильника (27) Несконденсовану пару направляють в підігрівач (4).
Бражний дистилят з кип'ятильників (27 і 34) збирають в збірник (28), з
якого самопливом відводять на тарілку живлення епюраційної колони (26), що
працює під вакуумом. При цьому відведення дистиляту регулюють за рівнем в
збірнику (28), підтримуючи рівень постійним.
Спирто-водяну пару з епюраційної колони (26) направляють для
конденсації послідовно в дефлегматор (25), конденсатор (24) і конденсатор-
спиртовловлювач (23). Несконденсовані гази з цього спиртовловлювача
відводять в барометричний конденсатор, а флегму з теплообмінників (23, 24,
25) повертають на верхню тарілку епюраційної колони.
З конденсатора (24) відбирають головну фракцію етилового спирту в
кількості від 1,2 до 2,0% за умовним спиртом. Головну фракцію підводять до
холодильника (20) для охолодження. З холодильника через ротаметр (16),для
регулювання відбору, ліхтар (17) і контрольний снаряд (18) головну фракцію
відводять в спиртоприймальне відділення.
Епюрат з куба епюраційної колони направляють в збірник (29), а з нього
насосом (65) через підігрівач (62) і ротаметр (63) подають на тарілку живлення
відгінної колони (41), що працює під атмосферним тиском і обігрівається
котельним паром від колектора (22).
Лотерну воду з колони (41) відводять через гідрозатвор (64) в підігрівач
(62), а з останнього на очисні споруди. Для технологічних потреб лютерну воду
з куба колони (41) насосом (35) подають в напірний збірник (32). З цього
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
збірника воду витрачають на екстрактивно-ректифікаційну колону (48) і
декантатор (52), на які воду підводять через ротаметри (47 і 54).
З парової фази над 5, 7, 9 і 11 нижніми тарілками відгінної колони (41)
відбирають сивушних фракцію для виділення сивушного масла за схемою, що
включає інжектор (42) екстрактивно-ректифікаційну колону (48), дефлегматор
(49), роздільник дистиляту (50), оглядовий ліхтар (51), декантатор (52),
холодильник (55), збірник (56) і насос (57).
З відгінної колони водно-спиртову пару направляють в кип'ятильник (34)
спиртової колони (41), а несконденсовану в кип'ятильнику (34) пару відводять
під нижню тарілку спиртової колони (41). Дистилят з кип'ятильника (34)
подають самопливом на 4 ... 5 нижню тарілку спиртової колони.
З спиртової колони спирто-водяну пару відводять послідовно для
конденсації в дефлегматори (39 і 40), конденсатор (38) і конденсатор-
спиртовловлювач (37), флегму з яких повертають на верхню тарілку колони
(41). З конденсатора (38) відбирають в кількості від 1 до 3% за умовним
спиртом непастеризований спирт і через ротаметр (36) його відводять на одну з
верхніх тарілок в епераційну колону. З куба спиртової колонії (41) флегму
відводять в збірник (29).
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
Опис технологічної схеми спиртоприймального відділення
Спирт ректифікований, отриманий на брагоректифікаційній установці і
врахований спиртовимірювальними апаратами (8) відводять в спиртоприймачі
(6). При цьому із кожного спиртовимірюючого апарата (8) спирт відводять в
окрему ємність для індивідуального обліку і можливості контрольного зливу в
будь-який час.
Всі приймачі (6) в верхній їх частині об’єднані переливними пристроями
для запобігання переповнення ємностей спиртом і його втрат від проливів.
Із ємностей (6) у встановленому порядку відбирають проби для хімічного
аналізу і контролю якості спирту.
Для передачі на зберігання спирт з прийомних ємностей (6) періодично
відводять в мірники (3) для виміру і обліку, а із мірників відкачують насосом
(2) в спиртосховище.
Спирт від переливів при заповненні мірників (3) збирають в мірник (4), в
якому в кінці передачі проводять облік спирту і подають його в
спиртосховище.
Головну фракцію з брагоректифікаційного відділення після оглядового
ліхтаря (9) і спиртовимірювального апарату (8) відводять в приймач (6),
вимірюють в мірниках (3) і насосом (2) відкачують в спиртосховище.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
2.6 Розрахунок продуктів
Вихідні дані:
продуктивність заводу – 3000 дал/добу;
виробництво спирту здійснюють за безперервною схемою виробництва з
крохмалевмісної сировини, яка оцукрюється концентрованими ферментними
препаратами, а зброджування сусла проводять безперервно з рециркуляцією
бражки;
сировина, яка поступає на розварювання – жито крохмалистістю 60 %,
вологістю 14,5 %;
оцукрюючі матеріали – концентровані ферментні препарати Termami
120L і Sa -Super 240L;
3 3
антисептик Полідез – витрати 20 см на 1 м сусла;
ступінь подрібнення зерна – 95 % прохід помелу через сито з діаметром
отворів 1 мм;
вихід спирту з 1 т умовного крохмалю жита – 64,8 дал.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ Арк.
47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата КП 20.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Арк. докум. Дата
Витрати зерна для отримання 100 дал спирту
Кількість крохмалю сировини, яка потрібна для одержання 100 дал
спирту
Витрати зерна жита для отримання 100 дал спирту
де 60 – крохмалистість жита, %.
У цій кількості жита міститься:
води – ;
сухих речовин –
з них зброджуваних –
незброджуваних –
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрати ферментних препаратів
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
Перед введенням ферментного препарату в збірник замісу і в
термоферментатор його розводять водою 1 : 10. Об’єм води для розведення
ферментного препарату
3
При густині ферментного препарату 1,2 кг/дм маса ферментного
препарату дорівнює
Загальна маса розчину ферментного препарату Termamil 120L
Маса розчину ферментного препарат у, що вводять в заміс
Витрата San-Super 240L
Об’єм води для розведення ферментного препарату
Маса ферментного препарату
Маса розчину ферментного препарату San-Super 240L
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Приготування замісу
Кількість води і фільтрату барди, яка потрібна для приготування замісу
де 3,0 – витрати води і фільтрату барди, кг на 1 кг помелу зерна.
В заміс задають 30% від загальних витрат розчину ферментного
препарату Termamil 120L.
Із цієї кількості витрати фільтрату барди складатимуть
витрати води
Маса замісу складає
У замісі міститься води
Сухих речовин у замісі таж сама кількість, що і у житі, тобто 2199,077 кг.
Процентний вміст сухих речовин у замісі
( )
о
Температура замісу. Маса зерна – 2572 кг з температурою 20 С і
теплоємністю
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
о
Маса дефлегматорної води – 5401,3 кг з температурою 50 С і
теплоємністю
о
Маса фільтрату барди – 2314,83 кг з температурою 100 С і теплоємністю
о
Маса ферментного препарату Termamil 120L – 2,6 кг з температурою 25 С
і теплоємністю
Теплоємність замісу
( )
Кількість тепла замісу
.
Температура замісу в збірнику замісу
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
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
( )
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
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Оцукрювання розрідженої маси
Оцукрюють розріджену масу у вакуумоцукрювачі або безпосередньо в
бродильному апараті.
Розріджена маса з термоферментатора через паросепаратор-витримувач
або безпосередньо поступає в вакуумоцукрювач. В ньому за рахунок вакуум-
о
випаровування маса охолоджується з температури 85 до 54-56 С, яка є
оптимальною для дії глюкоамілази мікробного походження, 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
( )
де 2368,1 – теплота пароутворення, кДж/кг.
Витрати води на конденсатор
( )
( )
де 2602,4 – теплоємність пари, кДж/(кг · град);
4,2 – теплоємність води, кДж/(кг · град);
о
45 і 25 – температура води на виході та вході з конденсатору, С.
Кількість сусла, що залишається в оцукрювачі
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
3
В вакуумоцукрювач вносять антисептик Полідез з розрахунку 20 см на 1
3
м сусла
( )
Антисептик розбавляють водою у співвідношенні 1 : 10. Тоді, витрати
розчину антисептику
Із вакуумоцукрювача виходить сусла
Із цієї кількості 10% сусла відбирають для приготування виробничих
дріжджів
Основне сусло, що надходить на охолодження до температури «складки»
о
28-30 С
Витрати охолоджуючої води
( )
( )
о
де 40 і 25 – температура води на виході і вході в теплообмінник, С.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Приготування виробничих дріжджів
Витрати пари з тиском 400 кПа на підігрів сусла до температури
о
пастеризації 85 С:
( )
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
( )
( )
де 15 і 60 – температура охолоджуючої води на вході і виході із поверхні
о
охолодження, С;
1,1 – коефіцієнт, що враховує збільшення маси в дріжджанці 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:
карбаміду
ортофосфатної кислоти
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрати вуглеводів на утворення спирту і накопичення біомаси під час
вирощування виробничих дріжджів:
( )
де 22,18 – початкова концентрація сухих речовин сусла, %,
10 – концентрація сухих речовин у виробництві дріжджів, %.
Під час вирощування дріжджів виділяється діоксиду вуглецю
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
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Зброджування сусла
Всього в бродильне відділення надходить продуктів
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
Кількість водно-спиртового розчину, що надходить із спиртовловлювача
у бражку
де 2,5 – кількість водно-спиртового розчину , % до об’єму бражки.
Кількість зрілої бражки
Кількість спирту у зрілій бражці з урахуванням його втрат під час
перегонки (0,2%)
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
або
Об’єм зрілої бражки
3
де 1,0099 – густина зрілої бражки, кг/дм .
Вміст спирту в зрілій бражці
Загальний об’єм бражки, що надійде на перегонку з урахуванням
розведення її водою, одержаною під час замивання бродильних апаратів, що
звільнилися
де 0,5 – кількість промивної води, одержаної під час замивання
бродильного апарату, % до об’єму бражки.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
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.
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 головної фракції етилового спирту міцністю 95 об, %
рівним 5,0%, сивушного масла міцністю 88 об.% - 0,4%, сивушного спирту
міцністю 85 об.% - 1,2 %.
Тоді, об’єм головної фракції етилового спирту буде
Маса головної фракції етилового спирту
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
3
де 0,8114 – густина водно-спиртового розчину міцністю 95,0 %, кг/ дм .
Об’єм сивушного масла міцністю 88% при відборі 0,3%
Маса сивушного масла
3
де 0,8357 – густина сивушного масла, кг/ дм .
Об’єм сивушного спирту міцністю 85,0% при відборі 1,2%
Маса сивушного спирту
3
де 0,8449 – густина сивушного спирту, кг/ дм .
Вихід ректифікованого спирту «Люкс» міцністю 96,3 об.%
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
Його маса складає
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
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 (таблиця 2.15).
Таблиця 2.15 – Таблиця продуктів спиртового виробництва (зведена).
Кількість продуктів
100 дал безводного годинна
Продукт добова потужність
спирту потужність
3 3 3
кг дм кг дм кг дм
1 2 3 4 5 6 7
Перевідний коефіцієнт для
1 1 30 30 1,25 1,25
розрахунку
Жито очищене 2572 3346,6 77160 100398 3215 4183,25
Заміс
Надходить в збірник
2572 - 77160 - 3215 -
замісу
помелу зерна
води сумарно 7716,1 7716,1 231483 231483 9645,1 9645,1
в тому числі:
теплої дефлегматорної 5401,3 5401,3 162039 162039 6751,6 6751,6
води
2893,5
фільтрату барди 2314,83 2314,83 69444,9 69444,9 2893,54
4
ФП «Termamil 120L» 7,72 259,4 231,6 10,8 9,65
8,646
12863,
Усього замісу 10290,72 9355,2 308721 280656 11694
4
Термоферментативна
обробка замісу - 11601 - 483,4 -
витрати гострої пари 386,7
Усього маси в апаратах 13346,
10677,42 8897,9 320322,6 266937 11122,4
ТФО 8
Оцукрювання під
вакуумом
Кількість пари, що 515,3 515,3 15459 15459 644,13 644,13
конденсується в
конденсаторі
Витрати води в 18506,
14805 14805 444150 444150 18506,3
конденсаторі 3
Кількість замісу, що 12702,
10162,12 9409,3 304863,6 282279 11761,6
підлягає оцукрюванню 7
Витрата розчину 17,4 17,08 522 512,4 21,75 21,35
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ферменту оцукрюючої дії
Витрати розчину
2,07 2,03 62,1 60,9 2,6 2,54
антисептику
Всього отримано сусла 12705,
10164,15 9411,2 304924,5 282336 11764
спиртового виробництва 2
Кількість неохолодженого
сусла відібраного для 1016,415 941,2 30492,45 28236 1270,5 1176,5
вирощування дріжджів
Продовження таблиці 2.15
1 2 3 4 5 6 7
Витрати води на
13721,6 13721,6 411648 411648 17152 17152
теплообмінник
Приготування виробничих
дріжджів
52 - 1560 - 65 -
витрати гострої пари на
пастеризацію сусла
Витрати води на
охолодження сусла до 1283,7 1283,7 38511 38511 1604,6 1604,6
о
23 С
Кількість СО2, що
66,7 - 2001 - 83,4 -
утворилася
Маса виробничих
1052 1011,6 31560 30348 1315 1264,5
дріжджів
Надходить в бродильне
12839,
відділення сусла з 10271,8 9511 308154 285330 11888,8
8
промивною водою
Зріла бражка
22623 - 942,6 -
виділилось СО2 754,1 -
води із спиртовловлювача 257 - 7710 - 321,3 -
12218,
кількість зрілої бражки 9774,7 9679 293241 290370 12098,8
4
вміст спирту в зрілій
10,36 - 10,36 - 10,36 -
бражці, % об
Об’єм бражки, що
надходить до
- 9727,4 - 291822 - 12159,3
брагоректифікаційного
відділення
Спирт і продукти
ректифікації
760,65 963,7 22819,5 28911 950,8 1204,6
спирт ректифікований
«Люкс»
головна фракція етилового 42,68 52,6 1280,4 1578 53,35 65,75
спирту
сивушне масло 3,84 5,7 115,2 171 4,8 7,13
сивушний спирт 11,8 13,9 354 417 14,75 17,38
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрати пари 515,3 - 15459 - 644,13 -
в т.ч. на термофермента-
386,7 - 11601 - 483,38 -
тивну обробку замісу
на підготовку сусла для
52 - 1560 - 65 -
дріжджів
Питома витрата пари (до
маси переробляємого 20,2 - 20,2 - 20,2 -
зерна), %
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розрахунок матеріальних балансів колон брагоректифікаційної установки
Таблиця 2.16 - Вихідні дані для розрахунку
Умовне Значення показника,
Назва показника
позначення одиниця виміру
Питома вага спирту
Втрати спирту під час
брагоректифікації
Концентрація спирту в
бражці
Концентрація спирту в парі
бражної колони
Концентрація головної
фракції ЕК та ЕКО
Флегмове число спиртової
колони
Вихід ректифікованого
спирту
Концентрація
ректифікованого спирту
Відбір непастеризованого
спирту
Концентрація
непастеризованого спирту
Відбір сивушного спирту,
верхніх проміжних
домішок СК
Відбір сивушної фракції,
нижніх проміжних домішок
СК
Видима концентрація
сивушного спирту
Видима концентрація
сивушної фракції
Сумарний відбір
спиртовмісних побічних і
проміжних продуктів
Видима концентрація
спирту в ГФ
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.16
Концентрація спирту в
кубовій рідині розгінної
колони
Відбір головної фракції
ККО
Відбір КЕС
Видима концентрація
спирту в КЕС
Концентрація спирту у
спиртовій парі НК
Матеріальний баланс бражної колони
Прихід
1. Бражка
2. Нагрівальна пара,
Разом:
Витрата
1. Пара з бражної колони
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2. Барда
Разом:
Матеріальний баланс епюраційної колони
Прихід
1. Бражний дистилят (з попередніх розрахунків) – 20,3 кг.
2. Водно-спиртова пара з НК після конденсації в рекуперативному
кип'ятильнику ЕК (з попередніх розрахунків) – 3,27 кг.
3. Флегма -
Разом:
Витрата
1. Пара в дефлегматор, кг
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2. Епюрат
Разом:
Матеріальний баланс спиртової колони
1. Кількість ректифікованого спирту
2. Кількість непастеризованого спирту
3. Кількість спиртової пари, що виходить із спиртової колони
( ) ( ) ( ) ( )
Для інженерних розрахунків беремо
Прихід
1. Епюрат Е (з попередніх розрахунків) – 23,15 кг
2. Флегма (з попередніх розрахунків) – 37,86 кг
Разом:
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрата
1. Пара на дефлегматор (з попереднього розрахунку) – 37,86 кг.
2. Ректифікований спирт (з попереднього розрахунку) – 8,5 кг.
3. Сивушний спирт, верхні проміжні домішки,
4. Сивушна фракція
5. Лютерна вода
Разом:
Матеріальні розрахунки колони кінцевого очищення
Прихід
1. Ректифікований спирт (з попередніх розрахунків) – 8,5 кг.
2. Флегма - .
3. Питома витрата нагрівальної пари
4. Потрібна кількість нагрівальної пари
Разом:
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрата
1. Пара на дефлегматор -
2. Конденсат нагрівальної пари
3. Головна фракція
( )
4. Ректифікований спирт підвищеної якості
Разом:
Матеріальний баланс розгінної колони
Прихід
1. Спиртовмісні побічні та проміжні продукти брагоректифікації
2. Вода на гідроселекцію (ВГ):
( )
3. Флегма
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Разом:
Витрата
1. Кубова рідина
2. Водно-спиртова пара
Разом:
Матеріальний баланс «нульової» колони
Прихід
1. Кубова рідина розгінної колони (з попередніх розрахунків) – 18,19 кг.
2. Нагрівальна пара
Разом:
Витрата
1. Пара з «нульвої» колони
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2. Лютерна вода
3. Нагрівальна пара
Разом:
Таблиця 2.17 - Витратні характеристики енерго- та ресурсозбережної
брагоректифікаційної установки
Витрата на
№ Умовне Одиниця 3000 дал
Назва показника
пор. позначення виміру умовного
спирту
Бражна колона
1.1 Бражка кг 304290
1.2 Пара з бражної колони кг 60900
1.3 Барда кг 243390
1.4 Проміжні фракції кг (%) 300
Епюраційна колона
2.1 Бражний дистилят кг 60900
2.2 Конденсат вторинної пари з кг 9810
«нульової» колони
2.3 Епюрат кг 69450
2.4 Головна фракція кг (%) 132
Спиртова колона
3.1 Епюрат кг 69450
3.2 Пара на дефлегматор кг 113580
3.3 Ректифікований спирт кг 25500
3.4 Сивушний спирт, верхні кг (%) 360
проміжні домішки
3.5 Сивушна фракція кг (%) 1800
3.6 Непастеризований спирт кг (%) 258
3.7 Лютерна вода кг 41790
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.17
Колона кінцевого очищення
4.1 Ректифікований спирт із СК кг 25500
4.2 Нагрівальна пара кг 15300
4.3 Головна фракція кг 132
4.4 Ректифікований спирт кг 25368
підвищеної якості
4.5 Теплове навантаження на кДж 41724000
дефлегматор і конденсатор
Розгінна колона
5.1 Спиртовмісні побічні кг 7290
продукти брагоректифікації
(живлення)
5.2 Вода на гідроселекцію кг 47400
5.3 Кубова рідина кг 54570
5.4 Відбір КЕС кг 135
«Нульова» колона
6.1 Живлення кг 54570
6.2 Пара на сепаратор кг 10920
6.3 Лютерна вода кг 43650
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.7 Розрахунок і підбір технологічного обладнання
Розрахунок збірника бражного дистиляту:
√
√
( )
Розрахунок збірника епюрату:
√
√
( )
Специфікація технологічного обладнання брагоректифікаційного
відділення (див. додаток А)
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.8 Розрахунок складських приміщень і споруд
Специфікація і основні характеристики обладнання спиртоприймального
відділення (див. додаток Б)
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
73
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.9 Розрахунок води і стоків
Витрати води наведені в таблиці 2.18
Таблиця 2.18 - Витрати води на технологічні цілі
Продуктивність заводу
№
Найменування відділення 3000 дал
п/п
за годину за добу
Цех розварювання і оцукрювання
1 Вода оборотна 42,0 840
Вода питна 38,0 700
Бродильно-дріжджевий цех
2 Вода питна 21,0 118,0
Вода оборотна 126,0 2430
Ректифікація
3 Вода оборотна 54,0 1290
Вода питна 24,0 510
Разом 305 5888
Таблиця 2.19 - Об’єм і концентрація виробничих стічних вод при
отриманні спирту
Виробництво спирту
Показники Розмірність
зернові культури
Кількість води м3/1000 дал 97
Зважені речовини мг/л 650
Окислюваність мг/л 850
БПК5 мг/л 400
БПКповн. мг/л 700
рН - 6,5
Температура 50
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
74
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.10 Розрахунок витрат пари
Таблиця 2.20 - Вихідні дані для розрахунку
Умовне Значення показника,
Назва показника
позначення одиниця виміру
Теплоємність бражки ( )
Температура бражки на
вході до БК
Втрати тепла від обладнання
БРУ в довкілля
Ентальпія нагрівальної пари
Ентальпія пари з бражної
колони
Теплоємність барди ( )
Відбір головної фракції з ЕК
Ентальпія бражного
дистиляту
Ентальпія конденсату пари
НК
Ентальпія пари «нульової»
колони
Теплоємність епюрату ( )
Температура епюрату
Ентальпія пари з
епюраційної колони
Ентальпія водно-спиртової
пари з СК та ККО
Теплоємність флегми СК ( )
Температура флегми СК
Ентальпія пари сивушного
спирту
Ентальпія пари сивушної
фракції
Температура лютерної води
спиртової колони
Ентальпія ректифікованого
спирту
Теплоємність головної
( )
фракції
Температура головної
фракції
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
75
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.20
Температура води на
гідроселекції
Температура флегми РК
Теплоємність флегми РК ( )
Теплоємність кубової рідини
( )
РК
Температура кубової рідини
РК
Ентальпія водно-спиртової
пари РК
Ентальпія водно-спиртової
пари НК
Теплоємність лютерної води
( )
НК
Тепловий баланс бражної колони
Прихід
1. Бражка
2. Нагрівальна пара
Разом:
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
76
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрата
1. Пара з бражної колони
2. Барда
( )
Разом:
Прирівнюючи суму приходу тепла до суми витрат, визначаємо кількість
нагрівальної пари, потрібну для обігрівання бражної колони:
Припустимо, що бражна колона працює з коефіцієнтом надлишку пари
1,1 , тоді витрати пари на бражну колону становлять
Теплове навантаження на рекуперативний (спіральний) теплообмінник
( ) ( )
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
77
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Тепловий баланс епюраційної колони
Прихід
1. Бражний дистилят
2. Флегма - кДж.
3. Пара з бражної колони
4. Пара з «нульової» колони
Разом:
Витрата
1. Пара в дефлегматор
2. Епюрат
3. Пара на підігрів бражки
(
) ( )
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
78
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Разом:
Рівняння теплового балансу
Теплове навантаження на дефлегматор, конденсатор епюраційної
колони, водяну секцію бражної колони та її конденсатор:
Сумарна витрата охолоджувальної води
∑
( ) ( )
Теплове навантаження на рекуперативний випаровувач ЕК:
що еквівалентно нагрівальній парі:
( )
Тепловий баланс спиртової колони
Прихід
1. Епюрат (з попередніх розрахунків) – 7606 кДж.
2. Флегма
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
79
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Разом:
Витрата
1. Пара на дефлегматор
2. Ректифікований спирт
3. Сивушний спирт
4. Сивушна фракція
5. Лютерна вода
Разом:
Різниця між витратою та приходом тепла відповідає кількості тепла,
потрібної для здійснення процесу ректифікації.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
80
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
або
( ) ( )
З урахуванням втрат тепла в навколишнє середовище
Витрати охолоджувальної води на дефлегматор і конденсатор
спиртової колони
( ) ( )
Тепловий баланс колони кінцевого очищення
Прихід
1. Ректифікований спирт
2. Флегма
3. Потрібна кількість тепла
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
81
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Разом:
Витрата
1. Пара на дефлегматор
2. Конденсат нагрівальної пари
3. Головна фракція
4. Ректифікований спирт підвищеної якості
Разом:
Для інженерних розрахунків беремо тоді тепловий баланс
буде:
Кількість флегми
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
82
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Флегмове число ККО
Теплове навантаження на дефлегматор і конденсатор ККО:
Витрата охолоджувальної води на дефлегматор і конденсатор
( ) ( )
Кількість тепла, яку віддає лютерна вода «нульової» колони в
рекуперативному теплообміннику колони кінцевого очищення
( )
( ) ( )
або
( )
Реальна витрата пари на ККО:
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
83
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Тепловий баланс розгінної колони
Прихід
1. Головна фракція
2. Вода на гідроселекцію
3. Флегма
( ) ( )
4. Нагрівальна пара
Разом:
Витрата
1. Кубова рідина
2. Водно-спиртова пара
Разом:
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
84
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Прирівнюючи суму приходу тепла до суми його витрати, визначаємо
кількість водно-спиртової пари, яка надходить до дефлегматора та
конденсатора розгінної колони:
Теплове навантаження на дефлегматор і конденсатор розгінної колони
Витрата води на дефлегматор і конденсатор розгінної колони
( ) ( )
Тепловий баланс «нульової» колони
Прихід
1. Кубова рідина розгінної колони
2. Нагрівальна пара
( )
Разом:
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
85
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрата
1. Пара з «нульової» колони
2. Лютерна вода «нульової» колони
( )
Разом:
Прирівнюючи суму приходу тепла до суми витрат, визначаємо
кількість нагрівальної пари, потрібну для обігрівання «нульової» колони:
Якщо коефіцієнт надлишку пари 1,1, то витрата нагрівальної пари на
«нульову» колону становить
Таблиця 2.21 - Витратні характеристики пари енерго- та
ресурсозбережної брагоректифікаційної установки
Витрата на
№ Умовне Одиниця 3000 дал
Назва показника
пор. позначення виміру умовного
спирту
Бражна колона
Теплота навантаження на
1.1 рекуперативний кДж/(кг · К) 9159000
(спіральний) теплообмінник
1.2 Нагрівальна пара кг 50820
Теплове навантаження на
1.3
бражний підігрівник кДж 73029000
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
86
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.21
Епюраційна колона
Теплове навантаження на
2.1 рекуперативний кДж 121800000
випаровувач
Кількість нагрівальної пари,
що заміщується
2.2 кг 30300
(рекуперується) вторинною
парою
Теплове навантаження на
дефлегматор,
2.3 спиртовловлювач ЕК, кДж 67803000
водяну секцію та
конденсатор БК
Витрата охолоджувальної
2.8 651
води на теплообмінники
Спиртова колона
3.1 Витрата нагрівальної пари кг 56700
3.2 Вода на дефлегматори
1329
Колона кінцевого очищення
4.1 Кількість флегми кг 34080
Реальне споживання
4.2 кг 15300
нагрівальної пари
Витрата охолоджувальної
4.3 399
води
Розгінна колона
5.1 Витрата нагрівальної пари кг 75000
Витрата охолоджувальної
5.2 99
води
«Нульова» колона
6.4 Нагрівальна пара кг 9000
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
87
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.22 - Норми витрат пари на технологічні цілі
Продуктивність заводу, дал/добу
№ Одиниці
Найменування 3000
п/п виміру
за годину за добу
Відділення розварювання і
оцукрювання
1
пара Р = 0,5 МПа Т 1,8 36,0
пара Р = 0,07 МПа Т 0,3 0,6
Бродильно-дріжджове відділення
2 пара Р = 0,3 МПа Т 2,0 6,0
пара Р = 0,07 МПа Т 1,4 7,3
Брагоректифікаційне відділення
3
пара Р = 0,4 МПа Т 6,8 150
Разом Т 12,3 199,9
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
88
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.11 Витрати електроенергії
Витрати електроенергії наведені в таблиці 2.23
Таблиця 2.23 – Витрати електроенергії на технологічні цілі
Продуктивність
№ п/п Найменування споживача Одиниці виміру заводу, дал
3000
1 Приймання зерна і елеватор кВт · год 1500
2 Виробництво спирту кВт · год 3300
3 Солодове виробництво кВт · год 2100
Разом кВт · год 6900
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
89
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.12 Характеристика відходів (вторинної сировини) і рекомендації щодо їх
використання
У процесі виробництва спирту виходить значна кількість відходів, які
служать сировиною для подальшого виробництва цінних продуктів для різних
галузей народного господарства, а також використовуються в якості кормів
(барда).
Так, крім основної продукції - спирту, виробляються хлібопекарські і
кормові дріжджі, вуглекислота, фракція ефіроальдегідна та ін.
Основними відходами і побічними продуктами в спиртовій
промисловості є: барда (відхід), вуглекислий газ бродіння (відхід), сивушне
масло (побічний продукт), фракція ефіроальдегідна ЕАФ (побічний продукт).
Хлібопекарські дріжджі являють собою продукт, одержуваний при
комплексному використанні сировини у виробництві.
За споживчими властивостями відходи і побічні продукти спиртового
виробництва поділяються на три категорії:
1. побічні продукти, що використовуються в якості сировини в ряді галузей
промисловості: сивушне масло, ефіроальдегідна фракція;
2. відходи, призначені для кормових цілей: зернова барда;
3. відходи, які використовуються на підприємстві вдруге - вуглекислий газ,
зернова барда.
Основні напрямки використання вторинних матеріальних ресурсів
спиртового виробництва такі:
зернова барда використовується головним чином безпосередньо на корм
худобі і частково для виробництва сухих кормових дріжджів;
вуглекислий газ бродіння частково використовується для виробництва
рідкої вуглекислоти та " сухого льоду;
сивушне масло і ефіроальдегідна фракція (ЕАФ) є цінними побічними
продуктами і направляються на подальшу хімічну переробку.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
90
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Вихід барди - основного відходу спиртового виробництва - складає 0,10-
3
0,12 м на 1 дал спирту. Зернову барду використовують на корм тваринам у
натуральному або висушеному стані.
Зернова барда містить 7-8 % сухих речовин. Склад сухих речовин (%):
цукрів 0,2-0,45; гліцерину 0,4-0,6; крохмалю 0,1-0,2; геміцелюлоз 1,4-2,3;
целюлози 0,3-0,9, а також присутні білки, амінокислоти, органічні кислоти та
мінеральні сполуки.[2]
Виробництво сухих кормових дріжджів
Проблема забезпечення тваринництва і птахівництва білком - одна з
найбільш важливих задач. Дефіцит білка в значній мірі поповнюється в
результаті збільшення виробництва кормів, які збагачені повноцінними в
біологічному відношенні добавками, зокрема дріжджами.
Дріжджі синтезують повноцінний за складом білок і вітаміни в сотні разів
швидше рослин і в тисячі разів швидше тварин. Мікробний протеїн за вмістом
амінокислот, вітамінів та засвоюваності переважає навіть протеїн тваринного
походження.
У раціонах сільськогосподарських тварин повинно бути до 90-130 г
протеїну, що перетравлюється на 1 кормову одиницю. У грубих кормах його
міститься не більше 50-75 г, в зв’язку з цим корми, що містять вуглеводи, не
збалансовані за кількістю і складом білка, використовуються нераціонально.
Кормові дріжджі - незвичайне джерело білка у раціоні тварин, вони
підвищують біологічну цінність білків інших кормів внаслідок того, що містять
усі незамінні амінокислоти (валін, лізин, лейцин, ізолейцин, треонін, метіонін,
фенілаланін і триптофан).
Співвідношення фосфору і кальцію у дріжджах сприяє нормальному
розвитку кісткового скелета молодняка. На розвиток тварин позитивно
впливають вітаміни і мікроелементи дріжджів. Біотин попереджує
захворювання шкіри. За кількістю вітамінів групи В дріжджі переважають усі
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
91
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
кормові продукти.
Якщо додають до кормів дріжджі, то підвищується приріст ваги тварин і
птиці, збільшуються надої і жирність молока, підвищується несучість курей.
Кормові дріжджі вирощують, як на мелясній, так і на зерновій барді.
Вихід сухих кормових дріжджів складає 2,5-3,5 кг/дал спирту виробленого із
зерна.
Незалежно від основної сировини всі схеми виробництва сухих кормових
дріжджів включають такі основні стадії: приготування поживного середовища,
розмноження чистої культури дріжджів, вирощування їх, піногашення і
промивання, термоліз, сушіння і фасування, транспортування і зберігання.[2]
Використання сивушного масла
Сивушне масло утворюється як побічний продукт спиртового бродіння.
Спирт-сирець, одержують після перегонки бражки, яка містить численні
домішки різної хімічної природи. Ці домішки діляться на три групи: головні,
хвостові (сивушне масло) і проміжні.
Хвостові домішки мають більш високу температуру кипіння, ніж
етиловий спирт, але меншу летючість. Частина хвостових домішок нерозчинні
у воді і мають маслянистий вигляд. Тому хвостові продукти отримали назву
сивушного масла.
До складу сивушного масла входять багатоатомні спирти, головним
чином аміловий, ізоаміловий, бутиловий, ізобутіловий, пропіловий і
ізопропіловий, а також складні ефіри.
Сивушне масло виділяють із спирту-сирцю шляхом багаторазової його
перегонки - ректифікації.
Сивушне масло являє собою суміш вищих спиртів, етилового спирту і
води.
Склад сивушного масла і його вихід залежать від виду сировини,
технології його переробки та фізіологічного стану дріжджів. Найбільше
кількість сивушних масел дає переробка зернової сировини.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
92
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
На вихід сивушного масла впливає кількість поставлених дріжджів. До
збільшення виходу сивушних масел ведуть посилене розмноження дріжджів,
висока температура і чистота бродіння.
Вихід сивушного масла із спирту-сирцю коливається в межах 0,2-0,4 %,
складаючи в середньому 0,35 %.
Сивушне масло є цінною сировиною для ряду галузей промисловості.
У всіх країнах світу, де є розвинена спиртова промисловість, незалежно
від ступеня інтенсифікації виробництва синтетичних спиртів, сивушне масло
піддається ректифікації з метою отримання з нього вищих спиртів. Особливу
цінність представляє аміловий спирт бродіння, який широко використовується
в сільському господарстві і молочній промисловості як розчинник при
визначенні жирності молока і молочних продуктів.
З амілового спирту бродіння на хімічних заводах отримують
індивідуальні спирти, а також ізоаміловий і а-аміловий оптично активні спирти,
що використовуються в лабораторіях різних підприємств у якості реактивів
високого ступеня чистоти.
Технічні суміші амілових, а також бутилових спиртів застосовуються в
якості розчинників.
Аміловий спирт бродіння йде також для приготування ароматичних
речовин та синтезу фруктових есенцій. Широко відомі амілові ефіри оцтової,
масляної, валеріанової та саліцилової кислот, а також похідні ізобутанолу -
мускат амбрато, мускат кетону, які знаходять широке застосування в
кондитерській, лікеро-горілчаній і парфумерній промисловості.
Амілацетат використовують при приготуванні нітроцеллюлозних лаків.
Амілнітрат, завдяки своїй здатності розширювати кровоносні судини,
знаходить застосування в медицині для лікування астми. Для лікування
нервових захворювань застосовують похідні пропанола, виділеного з
сивушного масла.[15]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
92
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Використання ефіроальдегідної фракції
Фракція ефироальдегідна, що міститься в спирті-сирці, є побічним
продуктом основного виробництва спирту і являє собою спиртовий розчин
головних домішок. Для виділення домішок головного характеру призначені
епюраційні колони брагоректификаційних апаратів.
Міцність ефіроальдегідної фракції - 94-95 %. Вона містить етиловий
спирт, ефіри, альдегіди.
Склад ефіроальдегідної фракції досить різноманітний і залежить від виду
сировини, типу брагоректифікаційних апаратів і методу її відбору.
Залежно від виду сировини, що переробляється і режимів роботи
брагоректифікаційних апаратів вихід ЕАФ становить від 1,5 до 4,5 % до
кількості спирту, підданого ректифікації.
Основним компонентом ЕАФ (понад 95 %, вважаючи на безводний
продукт) є етиловий спирт. Наявність останнього і визначає цінність ЕАФ як
сировини для технічної переробки.
У ЕАФ, одержуваної при ректифікації спирту, виробленого із зерна,
визначальною домішкою є метиловий спирт.
ЕАФ використовують у лакофарбовому виробництві та для отримання
денатурованого спирту.[15]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
93
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Використання вуглекислоти бродіння
Ще недавно діоксид вуглецю викоритовувався головним чином у харчовій
промисловості - у виробництві безалкогольних напоїв, шипучих вин,
шампанського, для газування води. Останнім часом галузь його використання
значно розширилася: зварювальне і ливарне виробництва, обробка металів
різанням, промислова енергетика та ін.
При періодичному способі зброджування під час наповнення бродильних
чанів вуглекислота змішується з повітрям, тому практично для виробництва
рідкої вуглекислоти використовують тільки близько 70% від загального її
виходу. При безперервному процесі зброджування газ не змішується з повітрям
і може бути майже повністю утилізований.
Рідка вуглекислота застосовується для зварювальних робіт, газування
прохолодних напоїв і вод; тверда вуглекислота використоується як
холодоагент.
Для отримання твердої вуглекислоти рідина надходить у випарник, де
частина її випаровується, а залишок перетворюється в снігоутворювальну масу
«сухий лід», яка спресовується в тверде тіло.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
94
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.13 Контроль виробництва і управління якістю продукції
Кількість виробленого спирту враховують у декалітрах, приведених при
температурі , у перерахунку на безводний спирт. Об’єм спирту вимірюють
за допомогою лічильників спирту, а також конічних і циліндричних мірників.
Лічильники спирту призначені тільки для оперативного обліку спирту,
одержаного на брагоректифікаційній установці за певний проміжок часу;
визначають об’єм ректифікованого спирту, що пройшов через нього, і
одночасно його міцність і об’єм безводного спирту. Показання лічильника
спирту правильні при температурі спирту . У залежності від температури
спирту відхилення від справжньої кількості безводного спирту може досягати
1%.
Ректифікований спирт, головна фракція етилового спирту і сивушне
масло надходять у спиртоприймальне відділення, яке обладнане
спиртоприймальниками і мірниками.
Мірники спирту мають перший клас точності і допускають коливання
між дійсною і справжньою місткістю не більше ± 0,2 %. Конічні мірники, що
виготовляють місткістю 250 - 1000 дал, призначені для вимірювання великих
кількостей спирту, циліндричний мірник-для вимірювання об’ємів спирту до 75
дал. Спиртоприймальне відділення обладнують двома конічними і одним
циліндричним мірником для обліку спирту. Такими ж мірниками вимірюють і
головну фракцію. Знаючи об’єм спирту при 20° С і міцність при тій же
температурі, розраховують кількість безводного спирту у даному об’ємі. Якщо
температура спирту відрізняється від 20° С, то знаходять об’єм його при
фактичній температурі, а потім визначають справжню міцність спирту. За
справжньою міцністю спирту і його температурою, користуючись спеціальною
таблицею, знаходять множник, на який необхідно помножити об’єм спирту при
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
95
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
фактичній температурі для визначення об’єму безводного спирту, який
міститься у ньому, приведеного до температури 20° С.[2]
Схема технохімічного контролю процесу отримання ректифікованого
спирту (див. додаток В).
2.14 Заходи щодо охорони довкілля
Біля 30 % загального споживання води у харчовій промисловості
припадає на долю спиртових заводів. Загальна витрата води на виробництво
3
1000 дал спирту із зерна складає 1756 м , у тому числі артезіанської води - 479,
3
річкової чи ставкової - 1009, відпрацьованої - 268 м .
При виробництві спирту, утворюється велика кількість сильно
забруднених стічних вод. На спиртових заводах, які переробляють крохма-
левмісну сировину, післяспиртову барду використовують для кормових цілей у
нативному вигляді чи для приготування білково-вітамінного продукту.[2]
Характеристика стічних вод
Стічні води спиртових заводів, що переробляють крохмалевмісну
сировину, поділяють на три категорії:
- теплообмінні;
- після гідравлічного транспортування і миття картоплі;
- після замочування зерна, дезинфекції і гідроподачі солоду, миття
технологічного обладнання, приміщень, лютерна вода, господарсько-побутові
стоки.
Ступінь забруднення стічних вод визначають за фізико-хімічними і
біологічними показниками - колірністю, прозорістю, запахом, вмістом сухого
залишку, рН, біохімічним споживанням кисню (БСК), хімічним споживанням
кисню (ХСК) та ін.
Від показника рН залежить можливість безпосереднього скиду стічних
вод у природні водоймища чи необхідністю попередньої нейтралізації. БСК
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
96
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
показує, яку кількість кисню у міліграмах необхідно витратити на біологічне
окислення органічних речовин у 1 л стоків при температурі 20° С.
Теплообмінні води у виробничому циклі не забруднюються, тому склад їх
залежить від якості води джерела водопостачання. Однак, у випадку
несправності технологічного обладнання (нещільність прокладок, корозія
теплообмінної поверхні) охолоджуючі рідини, потрапляючи у воду,
забруднюють її.
Забрудненість стоків другої категорії зернових спиртових заводів
зумовлена нерозчиненими у воді домішками мінерального й органічного
походження.[2]
Способи очистки стічних вод спиртових заводів
На сьогодні застосовують механічні, хімічні, фізико-хімічні і біологічні
способи очистки стічних вод. Вибір способу очистки залежить від кількості
стоків, концентрації і виду забруднень, необхідного ступеня очистки, розмірів
водоймища, у яке скидають стічні води, а також від впливу їх на стан
водоймища.
Дуже ефективними сучасними способами можна очистити стічні води від
органічних забруднень на 85-95%. У них залишається лише деяка кількість
поверхнево-активних речовин, розчинених мінеральних солей та інших сполук.
Для очистки цих стічних вод спиртових заводів достатньо застосовувати
механічні та біологічні способи, для одержання води високої якості потрібна
фізико-хімічна доочистка стоків. Оскільки БСК стічних вод спиртових заводів,
2
які переробляють крохмалевмісну сировину, не перевищує 1200мг О /л, то їх
біологічну очистку здійснюють у аеробних умовах.[2]
Технологічна схема очистки стічних вод розроблена ВНДІПрБ і
Московським інженерно-будівельним інститутом (рис. 2.6).
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
97
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Стічні води
Рис. 2.6 – Технологічна схема очистки стічних вод зернових спиртових
заводів[2]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
98
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Біологічна очистка лютерної води
Лютерна вода, яка містить органічні кислоти, - агресивний сток.
Лютерну воду температурою 100-105° С охолоджують водою у
кожухотрубчастому теплообміннику до 30-35° С і направляють в усереднювач,
куди подають розчини лугів і поживних солей. Вміст усереднювана
перемішують стисненим повітрям. Лютерна вода з РН 7,5-7,8 надходить у
аеротенк-змішувач, де очищується за допомогою активного мулу.
Лютерна вода має БСКп 200-1000 мг О2/л. Витрати каустичної соди на
3
підлуження 0,1 кг/м . Як поживні солі використовують діамонійфосфат, який
містить азот і фосфор.
3 3
Тривалість процесу 12 год, витрати повітря 30 м /(м • год), концентрація
активного мулу 1,5-2,0 г/л, тривалість відстоювання 2 години.
Очищена вода не має запаху, кольору, рН 7,3-7,5, БСКп не більше 25 мг
О2/л. Вона може бути повторно використана у виробництві, наприклад, у
системі зворотного водопостачання.[2]
Утилізація вуглекислоти бродіння
Основним джерелом забруднення повітря під час виробництва спирту є
вуглекислота, що виділяється під час бродіння.
Теоретичний вихід діоксиду вуглецю при спиртовому бродінні становить
95,6% від виходу етилового спирту.
Рідка вуглекислота використовується при виконанні зварювальних робіт,
газуванні напоїв і вод; тверда вуглекислота використовується як холодоагент
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
99
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
(сухий лід).
На рисунках 2.7 та 2.8 наведена схема виробництва рідкого і твердого
діоксиду вуглицю відповідно.
Гази бродіння
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
100
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Рис. 2.7 – Принципова вдосконалена технологічна схема виробництва
рідкого діоксиду вуглецю.[2]
Рис.
2.8 –
Техно
логічн
а
схема
вироб
ництв
а
сухог
о
льоду (твердого діоксиду вуглецю).[2]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
101
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.15 Компонування головного виробничого корпусу (цехів, що
проектуються)
Ректифікаційне відділення
Ректифікаційну установку розміщують в окремій будівлі, вона повинна
відповідати вимогам пожежної безпеки відповідно до СНиП II-M.2-72.
Будівля являє собою чотириповерхову споруду з висотою поверхів 6 м та
сіткою колон 6×6 м.
Вона повинна мати гарну природну вентиляцію, механічну припливно-
витяжну і аварійну вентиляцію.
По висоті будівлі безперервно діючі установки, для ректифікації спирту-
сирцю і брагоректифікаційна займають 4 поверхи, а іноді і 5 (при великій
висоті колон).
На першому поверсі розташовуються фундаменти під бражну, спиртову і
сивушну колони і нижні частини колон, регулятори для відводу барди і
лютерной води, насоси, холодильник спирту, колектор пари, підігрівач
епюрата. До першого поверху ректифікаційного відділення зазвичай приєднане
спиртоприймальне відділення, яке розміщується в одноповерховій будівлі.
На другому поверсі на відмітці 6 м розташовується основне робоче місце
апаратника, де зосереджені всі контрольно-вимірювальні прилади, регулюючі
пристрої, допоміжне обладнання, колектор води, кип’ятильники.
Третій поверх на позначці 12 м зазвичай робиться у вигляді проміжної
площадки, яку використовують в основному при ремонті і огляді колон. Іноді
на ній встановлюють збірники дефлегматорної води, холодильники спирту і
холодильник сивушного масла.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
102
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Четвертий поверх на позначці 18 м займає багато теплообмінна апаратура
(підігрівачі бражки, дефлегматори, конденсатори, спиртовловлювачі). Тут же
розташовуються напірний збірник лютерной води, спирту-сирцю, верхні
вакуум переривачі.
Необхідну площу ректифікаційного відділення визначають на підставі
компонування обладнання найбільш насиченого обладнанням поверху.
Колони розміщуються в один ряд. Для установки колон в
міжповерховому перекритті робиться один загальний отвір в якому
встановлюються всі колони. При компонуванні обладнання враховується в
першу чергу зручність обслуговування (довжина трубопроводів повинна бути
мінімальною).
Мінімальна відстань від стіни до центру колони приймається не менше
1,5 м.
Ліхтарі для спирту і побічних продуктів зосереджуються в одному місці,
добре освітленому денним світлом, поблизу робочого місця апаратника.
Контрольні снаряди встановлюють в світлому сухому місці, віддаленому
від колон і іншої тепловипромінюючої апаратури з розривами між ними 0,6-0,8
м і відстанню до стіни не менше 0,6 м, на висоті 0,7-0,8 м від підлоги з
дотриманням умов, передбачених Інструкцією експлуатації спиртовимірюючих
засобів. При компонуванні теплообмінної апаратури враховується можливість її
очищення.
При розміщенні ректифікаційної установки всередині будівлі компоновка
і розміри приміщення залежать в основному від числа колон і продуктивності
установки.[3]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
103
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Спиртоприймальне відділення
Спиртоприймальне відділення приєднане до першого поверху
ректифікаційного відділення і розміщується в одноповерховій будівлі.
Ректифікований спирт, головна фракція етилового спирту і сивушне
масло надходять у спиртоприймальне відділення, яке обладнане
спиртоприймачами циліндричної форми і конічними та циліндричними
мірниками. Спиртоприймачі розраховані на зберігання трьохдобової виробки
спирту. З них спирт подають у мірники, а потім у спиртосховище закритого
типу або у цистерни, розташовані на відкритому повітрі.[2]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
104
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
3 БУДІВЕЛЬНА ЧАСТИНА
Вимоги до будівельного проектування спиртових заводів
Підсобно-допоміжні виробництва (ремонтне і тарне виробництво,
енергетичне і складське господарство, системи зв'язку з сигналізацією і ін.)
проектуються таким чином, щоб інженерні споруди і комунікації були
максимально поєднати з сусідніми підприємствами промислового вузла.
Будинки і споруди, технологічно пов'язані між собою і мають загальний
внутрішньоцеховий транспорт, рекомендується блокувати.
При компонуванні на генплані виробничих корпусів, складів та інших
споруд передбачати резервування ділянок для перспективного розвитку.
Майданчики для перспективного розвитку не займати наземними спорудами та
підземними шляхами.
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 залізничними дорогами.
Внутрішньозаводські автодороги, що слугують для транспортування
сировини, готової продукції, барди і допоміжних матеріалів, а також головний
в'їзд на завод повинні бути асфальтовані.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
105
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
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.
Відстань між майданчиками спокійного і активного відпочинку має бути
не менше 80 м. В якості розподільних екранів між ними передбачити зелені
насадження.
Огорожа проммайданчиків передбачається висотою не менше 2-х метрів.
Побутові приміщення передбачаються відповідно до чинних норм.[16]
Корпус виробництва спирту
Корпус виробництва спирту складається з наступних відділень:
- підготовчого,
- разварювання і оцукрювання,
- бродильно-дріжджового,
- брагоректифікаційного,
- прийому спирту.
Всі ці відділення зблоковані в одній будівлі.
Підготовче відділення може бути винесено в робочу вежу елеватора.
Розміри відділень в плані і висота поверхів обумовлені габаритами і
компонуванням технологічного обладнання, а також наявністю допоміжних
приміщень і систем їх інженерного забезпечення.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Зм Арк. № докум. Підпис Дата
Розробив Савченко О.О. Літ. Арк. Аркушів
Перевірив Осипенкова І.І. 106
БУДІВЕЛЬНІ
ЧДТУ
Н. ко нтр. РІШЕННЯ
Кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
Підготовче відділення - багатоповерхове приміщення з сіткою колон 6 × 6
м; висота поверху - 6,0 і 4,8 м.
Відділення разварювання і оцукрювання, а також дріжджове відділення –
багатоповерхове приміщення з сіткою колон 6 × 6 м, висота поверху - 6,0 м.
Бродильне відділення - одноповерхова будівля з сіткою колон 6 × 12 м, 6
× 18, 6 × 24 м.
Брагоректифікаційне відділення - багатоповерхова будівля з сіткою колон
6 × 6 м, висота поверхів - 4,8; 6,0 м.
Спиртоприймальне відділення - одноповерхова будівля з сіткою колон 6
× 6 м, 6 × 12 м, висотою від 7,2 до 10,8 м.
За ступенем вибухонебезпечності брагоректифікаційне відділення і
відділення прийому спирту відносяться до категорії «А» і мають II-гу ступінь
вогнестійкості. Ці приміщення повинні відділятися від інших протипожежними
стінами 2-го типу.
Розташування інших виробничих або допоміжних приміщень над і під
цими відділеннями не допускається.
Зовнішні огороджувальні конструкції будівель і приміщень категорій за
вибухопожежної і пожежної небезпеки «А» і «Б» слід проектувати
легкоскидними.
Підлога в цехах з виробництвами категорій по вибухопожежній та
пожежній небезпеці «А» і «Б» повинні виконуватися з негорючих матеріалів.
Внутрішня обшивка приміщень повинна виконуватися з негорючих
матеріалів, що допускають проводити вологе прибирання.[16]
Елеватор
До складу основних виробничих будівель і споруд комплексу елеватора
входять:
робоча будівля елеватора,
силосний корпус,
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
107
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
приймальний пристрій з автотранспорту,
приймальний пристрій з залізниці,
бункера для відходів і пилу.
Будівлі між собою і з корпусом виробництва спирту з'єднуються
транспортними галереями.
Робоча будівля елеватора – багатоповерхова будівля з сіткою колон 6×6 м
і висотами поверхів 6,0 і 4,8 м.
Внутрішні поверхні стін, стель, несучих конструкцій, дверей, підлог
приміщень, а також внутрішні поверхні стін силосів і бункерів, вбудованих в
виробничі будівлі, повинні бути без внутрішніх виступів, впадин, пасків і
дозволяти проводити їх очищення.
Обшивка поверхонь внутрішніх стін силосів повинна сприяти більш
якісному стіканню сипучого матеріалу.
Для зерна та інших сипучих матеріалів допускається гладка поверхня стін
без додаткової обробки або затерта цементним розчином.[16]
Спиртосховище
Спиртосховища з приймально-відпускним відділенням проектуються 2-х
типів.
I тип - резервуари для спирту знаходяться на відкритому повітрі,
II тип - приміщення для розміщення резервуарів блокуються з приймально-
відпускними відділенням.
У цьому випадку приміщення з категорією за вибухонебезпечністю «А» і
«Б» повинні відділятися від приміщень з іншими категоріями протипожежними
стінами 2-го типу.
Обробку приміщень виконувати відповідно до СН 181-70.[16]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
108
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
4 ОХОРОНА ПРАЦІ
4.1 Аналіз умов праці
Санітарні умови праці
Об’ємно планувальні конструктивні рішення виробничих і допоміж-них
будівель та приміщень підприємства повинні задовольняти вимогам:
СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы. СниП 2.09.04.-87.
Административные и бытовые здания. Снип 2.09.02.-85. Производственные
здания, а також іншими нормативними документами, затвердженим Держбудом
України.
В таблиці 4.1 наведенні санітарні умови в брагоректифікаційному
відділенні
Таблиця 4.1 Санітарні умови в брагоректифікаційному відділенні
Клас
Величина Група Характеристика
Найменування Шкідлива небезпеки
ГДК виробничої виробничого
професії речовина ГОСТ
3
мг/м небезпеки процесу
12.1.005-89
Апаратник
Забруднення
перегонки і Спирт
ІV 1000 1В речовинами 3 і 4
ректифікації етиловий
класу небезпеки
спирту
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
109
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Теплові випромінювання
Тривалі теплові випромінювання відносять до несприятливих метео-
рологічних умов, що негативно впливають на організм людини порушуючи
терморегуляцію, різко погіршується самопочуття, знижується продуктивність
праці.
У виробничих приміщеннях передача теплоти здійснюється конвекцією
та випромінюванням.
Основними методами захисту від теплового випромінювання є:
- теплоізоляція;
- засоби індивідуального захисту;
- екранування.
о
Температура поверхні обладнання не повинна перевищувати 45 С, а в
о
приміщеннях з тепло- і вибухонебезпечним середовищем 35 С.
Мікроклімат нормується за допустимими нормами, тому що в цеху
спостерігається значне тепловиділення від ректифікаційних колон де
температура становить 98-105 оС, що обігріваються кип’ятильниками, від
теплообмінних апаратів (підігрівачі бражки, дефлегматори, конденсатори). Це
тепло передається від корпусу колон до повітря в цеху за рахунок конвекції та
нагріває стіни будівлі, обладнання, шкіру людей за рахунок тепло-
випромінювання.
Допустимі норми мікроклімату для даДнПог 2о1 ц.ТехБуВ п 7о4д.3ан3 і0 в0 т0а0б0лПицЗі 4.2
Зм Арк. № докум. Підпис Дата
Розробив Савченко О.О. Літ. Арк. Аркушів
Перевірив Осипенкова І.І. 110
ОХОРОНА
ЧДТУ
Н. ко нтр. ПРАЦІ
Кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
Таблиця 4.2 Норми мікрокліматичних параметрів БРУ
о
Температура, С, на робочих
місцях Відносн Швидкі
Категорія Нижня а сть
№ Верхня границя
Професія робіт за границя вологіс руху
п/п
важкістю ть , повітря
постійн непості пості непості
%. , м/с.
их йних йних йних
ІІа
Апаратник
Холодна
перегонки і
1 пора року: 23 24 17 15 75 0,3
ректифікації
Тепла
спирту
пора року: 30 31 27 29 75 0,4
Загазованість повітря
Загазованість повітря – це присутність у повітрі робочої зони шкідливих
газів та парів.
Загазованість повітря нормується відповідно до ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ.
―Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны‖.
Під час роботи брагоректифікаційного відділення в повітря робочої зони
потрапляють пари етилового спирту, ГДК – 1000 мг/м3. Клас небезпечності за
ГОСТ 12.1.005-88 становить 3.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
111
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Шум
Шум – безладне сполучення великої кількості звуків різноманітної сили
та частоти. Звук обумовлюється механічними коливаннями в пружних
середовищах і тілах, частоти яких лежать в діапазоні 16-20000 Гц, які
спроможне прийняти людське вухо. Механічні коливання з такими частотами
називаються звуковими, або акустичними.
Допустимі рівні шуму на робочих місцях регламентуються за ГОСТ
12.1.003-83 ССБТ ―Шум. Общие требования безопасности‖. Цей стандарт
також встановлює класифікацію шуму, вимоги до шумових характеристик і до
захисту від шуму на робочих місцях.
Гранично - допустимий рівень шуму на постійних робочих місцях та на
території підприємства не повинно перевищувати 80 дБА. Гранично
допустимий рівень шуму потрібно знижувати в залежності від важкості та
напруженості роботи. Не допускається перебування працюючих в зоні з рівнем
звукового тиску понад 135 дБА. В будь-якій активній смузі. Допустимі норми
шуму для промислових підприємств, де є обладнання, що створює шум, згідно з
ГОСТ 12.1.003-86 подано в таблиці 4.3.
Таблиця 4.3 Допустимі норми шуму для промислових підприємств.
Рівень звуку і
№ Рівень звукового тиску, дБ, в активних смугах з
Професія еквівалентні
п/п середньо герметичними смугами, вГц
рівні звуку,
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
112
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
дБА
Апаратник
перегонки і
1 103 99 92 86 83 80 78 76 74 80
ректифікації
спирту
Вібрація
Вібрація – це механічні коливання машин, механізмів та їх елементів. За
способом передачі на людину розрізняють локальну та загальну вібрацію.
Загальна вібрація викликається коливанням опірних поверхонь і за джерелом її
виникнення поділяються на транспорту, транспортно-технологічну та
технологічну. Локальна вібрація передається безпосередньо через руки людини
і виникає при роботі з окремими інструментами, які потрібно тримати в ході
технологічного процесу.
Гігієнічні нормування вібрацій передбачає встановлення найбільш
допустимих рівнів віброшвидкості в м/с. ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ
―Вибрационная опасность. Общие требования‖.
Маса вібруючого устаткування, що утримується руками оператора в
процесі праці не повинна перевищувати 10 кг. При роботі з вібруючим
устаткуванням сумарний час контакту з вібруючими поверхнями не повинна
перевищувати 75 % тривалості робочого часу.
Висновок:
Брагоректифікаційне відділення відноситься до ІV класу небезпеки за
ГОСТ 12.1.005-58. В відділенні проходять процеси, які спричиняють
забруднення речовинами 3 і 4-го класів небезпеки тіла і спецодягу, що
видаляється із застосуванням спеціальних миючих засобів. Присутні пари
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
113
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
етилового спирту, які відносяться до 1в - групи виробничих процесів за СНиП
2.09.04-87, величина граничнодопустимої концентрації парів етилового спирту
3
в повітрі робочої зони становить - 1000 мг/м . Також брагоректифікаційне
відділення відносять до А категорії приміщень і класу зони В-Іа по вибухо- та
пожежонебезпеці.
4.2 Заходи та засоби захисту працівників
Основні вимоги з техніки безпеки для апаратника ректифікації спирту, а
також для приймальника-здавача та зливальника-розливальника спирту
До роботи допускаються особи, які досягай 18-річного віку, пройшли
медичний огляд, 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 процесів перегонки і ректифікації спирту та мають
відповідне посвідчення.
На працівника можуть впливати такі небезпечні та шкідливі
фактори:
- підвищена температура поверхні устаткування, трубопроводів та
арматура;
- електричний струм при замиканні його на корпус устаткування:
- присутність вибухонебезпечної суміші (парів спирту) у повітрі робочої
зони;
- відкрита пара, гаряча маса і вода (при порушенні герметичності
устаткування);
- пари спирту, ефірів, сивушного масла, кислот, лугів.
Дія цих шкідливих речовин на організм людини характеризується такими
факторами: етиловий епирт (етанол) - отруйна легкозаймиста речовина без
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
114
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
кольору з характерним для спирту запахом. При попаданні в організм викликає
наркотичне отруєння. Пари спирту теж шкідливі для організму людини.
Гранично-допустимі концентрації (ГДК) у повітрі робочої зони для парів
етилового спирту - 1000 мг/м3, токсична концентрація - 16 г/м3, при якій
можлива смерть. Крім того, пари спирту у суміші з повітрям вибухонебезпечні.
Вибух можливий при концентрації спирту у повітрі вище 3,6% об. або 68 г/м3.
Пара головної фракції (альдегіди, складні ефіри, вищі спирти -
ізоаміловий та інші, метанол, кислоти) викликає подразнення слизових
оболонок дихальних
шляхів. А попадання на шкіру головної фракції етилового спирту у вигляді
рідини викликає сильне подразнення.
Кінцева фракція - сивушне масло (ізоаміловий спирт, ізобутиловий спирт,
н-пропіловий спирт, н-бутиловий спирт, етанол) у вигляді парів викликає
подразнення очей і слизових оболонок дихальних шляхів. Сивушне масло в
рідкому стані викликає подразнення шкіри при попаданні на неї.
У брагоректифікаційному відділенні працівникам за нормами належить
мати такі засоби індивідуального захисту:
- халати робочі;
- костюми робочі;
- ковпаки.
Апаратники зобов’язані суворо дотримуватись вимог безпеки перед
початком роботи, під час роботи, в аварійних ситуаціях та після закінчення
роботи згідно ―Типових інструкцій з охорони праці за професіями та видами
робіт у спиртовому та лікеро-горілчаному виробництвах‖.[2]
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
115
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Пропозиції щодо поліпшення охорони праці
Для поліпшення охорони праці потрібно дотримуватись таких умов:
1. До роботи допускати осіб які :
- досягли 18-річного віку;
- пройшли медичний огляд;
- пройшли вступний інструктаж;
- пройшли спеціальне навчання;
- пройшли перевірку теоретичних та практичних знань у кваліфікаційній
комісії з питань охорони праці;
- пройшли первинний інструктаж на робочому місці;
- пройшли стажування для придбання навичок безпечного ведення процесів
перегонки та ректифікації спирту.
2. Проводити позапланові інструктажі на робочому місці якомога частіше.
3. Забезпечити приміщення брагоректифікації сучасними сигнальними
системами, які швидко зреагують та вчасно сповістять про порушення
допустимих умов.
4. Встановити сучасну систему вентиляції для очищення повітря робочої зони
від парів етилового спирту.
5. Проводити практичні заняття по наданню першої домедичної допомоги.
6. Враховувати пропозиції працівників, по поліпшенню санітарно-побутових
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
116
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
потреб.
ВИСНОВОК
1. Було проведено економічні розрахунки проектованого підприємства, в
результаті чого розраховано його показник рентабельності, чистий
прибуток в рік та термін окупності. Рентабельніть складає 45,77 %, чистий
прибуток підприємства від виробничої діяльності - 137 250 тис. грн, а
термін окупності 3,2 роки.
2. Проведено аналіз асортименту і характеристик готової продукції та
характеристик сировини і допоміжних матеріалів. Знаючи, що
продуктивність заводу – 3000 дал/добу спирту етилового ректифікованого
«Люкс», а сировина, яка поступає на розварювання – жито, проведено
розрахунок продуктів спиртового виробництва і отримано дані, які занесено
в таблицю 2.15 (зведена таблиця продуктів спиртового виробництва).
3. Наведено будівельні рішення при проектуванні спиртового підприємства.
4. Проведено аналіз умов праці працівників підприємства. На основі
проведеного аналізу розроблено засоби та заходи захисту працівників від
шкідливих виробничих факторів. Оскільки в ректифікаційному та
спиртоприймальному відділеннях підвищений вміст парів спирту в повітрі,
які є шкідливими для праціників, було прийнято рішення про встановлення
припливно-витяжної вентиляції. Також доцільно встановити датчики парів
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
117
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
спирту MQ-3, які дозволять контролювати і не допустити значного
перевищення парів спирту в повітрі.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Шиян П.Л., Сосницький В.В., Олійнічук С.Т. Інноваційні технології
спиртової промисловості. Теорія і практика: Монографія. — К.: Видавничий
дім «Асканія», 2009. — 424 с.
2. 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.
3. Цыганков П.С. Ректификационные установки спиртовой промышленно- сти.
- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 336 с.
4. ДСТУ 4181:2003.Спирт етиловий ректифікований і спирт етиловий –
сирець. [Дата затвердження 16.05.2003].Київ, 2004. 30 с.
5. ДСТУ 4522:2006. Жито. Технічні умови. [Дата затвердження
20.02.2006/Зміна №1-№307 від 28.08.2009]. Київ, 2009. 18 с.
6. ГОСТ 2874-82. Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за
качеством. [Дата введения 01.01.85]. Москва, 1985. 10 с.
7. ГОСТ 2184-2013. Кислота серная техническая. Технические условия. [Дата
введения 2015.01.01]. Москва, 2015. 74 с.
8. ГОСТ 1625-2016. Формалин технический. Технические условия. [Дата
введения 2017.07.01]. Москва, 2017. 30 сД. П 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
Зм Арк. № докум. Підпис Дата
Розробив Савченко О.О. Літ. Арк. Аркушів
Перевірив Осипенкова І.І. 118
ВИСНОВОК
ЧДТУ
Н. к онтр.
Кафедра ХТ
Затверд. Осипенкова І.І.
9. ГОСТ 1692-85. Известь хлорная. Технические условия. [Дата введения
01.01.1987]. Москва, 1987. 16 с.
10. ГОСТ 2081-2010. Карбамид. Технические условия. [Дата введения
2011.03.01]. Москва, 2011. 38 с.
11. ГОСТ 6552-80. Кислота ортофосфатная. Технические условия. [Дата
введения 1982.01.01]. Москва, 1982. 19 с.
12. 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.
13. Ферменты Ново Нордикс для спиртовой промышленности. URL:
http://www.sergey-osetrov.narod.ru/Projects/Enzym/NOVO_NORDISK.htm
14. В.О. Маринченко, П.Л. Шиян Технологія галузі. „Технологія спиртового і
лікеро-горілчаного виробництв‖ : Курс лекцій для студентів спеціальності
7.091700 „Технологія бродильних виробництв і виноробство‖ денної,
заочної та скороченої форм навчання. – К.: НУХТ, 2005.
15. Вторинні ресурси. URL: http://bibliograph.com.ua/vtorichnye-resursy/45.htm
16. ВНТП 34-93 Ведомственные нормы технологического проектирования
предприятий спиртовой промышленности. Комитет РФ по пищевой и
перерабатывающей промышленности, 15.04.1993.
Арк.
ДП 21.ТБВ 74.33 00 000ПЗ
119
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата