- •Проект отделений разваривания, осахаривания и брожения спиртового завода производительностью 2000 дал б/в спирта ректификованного в сутки Расчетно пояснительная записка к курсовому проекту
- •Введение
- •1.Выбор, обоснование и описание аппаратурно-технологической схемы
- •1.1 Выбор и обоснование технологической схемы
- •1.1.1Периодическое одноступенчатое разваривание.
- •1.1.2Трехступенчатое (полунепрерывное) разваривание.
- •1.1.3Схема УкрНиисПа (Мироцкая).
- •1.1.4Схема внииПрБа (Мичуринская).
- •1.1.5Чемерская схема.
- •1.1.6Загородная (Рязанская) схема.
- •1.1.7Технико-экономическая оценка непрерывного разваривания сырья.
- •1.1.8Механико-ферментативная схема обработки крахмалсодержащего сырья
- •1.2Описание технологической схемы
- •2. Расчет продуктов
- •3. Расчет и подбор оборудования
- •1.Автомобилеразгрузчик
- •2.Приемный бункер для зерна.
- •7. Силоса
- •9. Емкость для зерна.
- •13. Сборник приготовления замеса.
- •14. Сборник – дозатор ферментных препаратов
- •15. Ловушка
- •16.Насос плунжерный
- •17. Головка контактная
- •19. Насос плунжерный
- •21. Ловушка.
- •22. Насос плунжерный
- •26. Вакуум – осахариватель
- •28. Сборник для барометрической воды
- •33. Насос
- •39. Мерник серной кислоты
- •40.Дрожжевой аппарат
- •41.Насос для перекачивания дрожжей
- •42.Возбраживатель
- •43.Расчет бродильных чанов.
- •29° С бражка 29° с
- •21° С вода 10° с
- •45.Спиртоловушка
- •46. Насос для бражки.
- •48,49,50,51,52,53,54,55. Установка для механизированной мойки и дезинфекции.
- •4. Расчет расхода воды, пара, электроэнергии.
- •4.1 Расчет расхода воды
- •4.2 Расчет расхода пара
- •4.3 Расчет потребляемой электроэнергии
- •5. Учет и контроль производства
- •6 Мероприятия по технике безопасности и охране окружающей среды
- •Заключение
1.2Описание технологической схемы
Очищенное и отсортированное зерно поступает автотранспортом при помощи автомобилеразгрузчика ГУАР -30 (поз. 1) в приемный бункер для зерна (поз. 2), из бункера поступает на ленточный конвейер (поз. 3) и транспортируется на норию (поз. 4). Норией зерно подается на цепной конвейер (поз. 6), а далее при помощи поворотных труб (поз. 5) поступает в силоса (поз. 7) на хранение. Далее зерно из нижней части силосов поступает на цепные транспортеры (поз. 8) и норию (поз. 9).
Норией зерно подается в емкость для зерна (поз. 9). Из емкости зерно поступает на молотковую дробилку (поз. 11), которая обеспечивает качество помола не менее 75-80% по проходу частиц через сито 1 мм. Остаток на сите 2,5 мм не должен превышать 0,6%. Измельченное сырье накапливается в емкости для помола (поз. 12), откуда поступает в сборник приготовления замеса (поз. 13), дозирующее устройство регулирует подачу воды и измельченного зерна с таким расчетом, чтобы видимая концентрация сусла составляла 17-19%.
В жидкий поток раздельно задают раствор амилолитических ферментов Амилосубтилин Г3х при помощи сборника-дозатора ферментных препаратов (поз. 14), куда они поступают при помощи насоса (поз. 34) из сборника приготовления ферментов (поз. 33). Продолжительность пребывания массы в смесителе 15-20 минут, температура 50-52ºС. Далее замес через ловушку (поз. 15) плунжерными насосами (поз. 16) подается в контактную головку (поз. 17). В контактной головке замес быстро подогревается до 65-70 ºС и поступает в аппарат гидродинамической и ферментативной обработки первой ступени (ГДФО-1) (поз. 18), где выдерживается в течение 120-150 мин при постоянном перемешивании, осуществляемом мешалкой и рециркуляцией с помощью насоса (поз. 19).
Готовый замес через переливной патрубок непрерывно поступает в аппарат гидроферментативной обработки 2 ступени (поз. 20). В аппарате ГДФО 2 ступени замес подогревается до 80-95 ºС и выдерживается в непрерывном потоке при перемешивании в течение 30-40 минут. Из аппарата ГДФО 2 ступени масса насосами (поз. 22) через ловушку (поз. 21) подается на контактную головку (поз. 23), где подогревается острым паром до 105 ºС, а при необходимости и до 130ºС. Это необходимо для обеспечения микробиологической чистоты процесса. При этой температуре масса проходит трубчатый стерилизатор (поз. 24) и через регулирующий клапан выдувается в паросеператор – выдерживатель (поз. 25). Он предназначен для выдержки массы в течение 15-20 минут и отделении вторичного пара от массы и охлаждается до 62-63 ºС. Далее масса поступает в вакуум –осахариватель (поз. 26), куда одновременно из емкости для ферментов поступает Глюкаваморин Г3х. При этом температура понижается до 56-58 ºС, смесь выдерживается в течение 30-35 минут. Антисептирование сусла осуществляется за счет поступающего из емкости для антисептика формалина (поз. 35) при помощи насоса (поз. 36). Кроме этого формалин присутствует и в ферментных препаратах.
Пар, выделившийся в вакуум – осахаривателе, поступает в барометрический конденсатор (поз. 27), конденсируется холодной водой. Вакуум создается при помощи водокольцевого насоса (поз. 29). Конденсат пара с водой сливается в барометрический сборник (поз. 28).
Готовое осахаренное сусло через ловушку (поз. 30) насосами (поз. 31), поступает в теплообменник типа “труба в трубе” (поз. 32) для охлаждения до температуры “складки”. По внутренней трубе движется масса, а по кольцевому сечению между внутренней и наружной трубами - вода. Движение массы и воды противоточное.
Сусло, охлажденное до температуры складки (22-240С), из барометрических сборников перекачивается насосами в бродильное отделение, и для приготовления дрожжей в возбраживателе. Сбраживание зерно-картофельного сусла осуществляется непрерывно-поточным способом в бродильных чанах, соединенных переточными коммуникациями в батарею, с рециркуляцией сбраживаемой среды из 2, 3, и 4-го аппаратов в первый аппарат батареи. Таким способом из аппаратов 1-4 образуется рециркуляционный контур.
Для приготовления дрожжей используется сусло температурой 600С с большим количеством осахаривающего материала, которое периодически откачивается из осахаривателя и по отводной коммуникации поступает в дрожжанки. Для приготовления дрожжей предназначены маточник (поз. 37) вместимостью 25% от объема дрожжанки и три дрожжанки (поз. 40) каждая вместимостью по 25% от объема возбраживателя (поз. 42). Вместимость возбраживателя (поз. 42) составляет не менее 50% от вместимости бродильного чана. Для приготовления дрожжевого сусла предусмотрена подача в дрожжанки серной кислоты и питательных солей.
Маточник (поз. 37) используется для приготовления дрожжей в начале производства, а также для периодической очистки засевных дрожжей. Сначала чистая культура дрожжей из пробирки разводится до объема одной дрожжанки (поз. 40) . В процессе производства приготовления дрожжей в дрожжанке (поз. 40) ведется на пастеризованном, подкисленном сусле по методу естественно чистой культуры. Температура во время сбраживания дрожжевого сусла не должна подниматься выше 300С.
Дрожжи, созревшие в первой дрожжанке (поз. 40), используются в качестве засевных для двух других дрожжанок (поз. 40), которые должны быть наполовину заполнены предварительно пастеризованным, подкисленным и охлажденным до температуры 300С суслом. Засевные дрожжи из первой дрожжанки (поз. 40)перекачиваются во вторую и третью дрожжанки (поз. 40) (50% в одну и 50% в другую).
Освободившаяся первая дрожжанка (поз. 40) и коммуникации тщательно промываются и пропариваются. Дрожжанка (поз. 40) заполняется суслом, перекачиваемым по свободной коммуникации из осахаривателя. Сусло выдерживается в ней в течение 60 мин при температуре 57-600С, пастеризуется при температуре 78-800С в течение 30 мин, после чего охлаждается до температуры 500С и подкисляется серной кислотой до 0,7-1,00 (рН среды 3,6-3,8). Подкисленное сусло охлаждается до температуры 300С, затем в него из одной дрожжанки (поз. 40) (второй или третьей) вносятся засевные дрожжи в количестве 15% по объему сусла. Срок приготовления дрожжевого сусла в первой дрожжанке (поз. 40) координирует с таким расчетом, чтобы к моменту созревания дрожжей в остальных двух дрожжанках (поз. 40) оно прошло все стадии обработки и было охлаждено до 300С. Продолжительность созревания дрожжей в первой дрожжанке (поз. 40) регулируется температурой складки таким образом, чтобы зрелые дрожжи были готовы ко времени складки второй или третьей дрожжанок (поз. 40). Зрелые дрожжи из второй и третьей дрожжанок (поз. 40) используются в качестве засевных для первой дрожжанки (поз. 40) и возбраживателя (поз. 42).
Готовые дрожжи из возбраживателя (поз. 42) самотеком подаются в головной чан бродильной батареи (поз. 43), куда одновременно поступает охлажденное сусло. Освободившийся возбраживатель (поз.42) промывается, пропаривается, заполняется засевными дрожжами и охлажденным суслом. Сусло подкисляется до 0,40 и оставляется на брожение при температуре 300С.
Периодически, не реже чем один раз в 10 дней, дрожжи, отбираемые в качестве засевных для первой дрожжанки (поз. 40), обрабатываются в маточнике (поз. 37) серной кислотой при рН 2,7-2,9 в течение 2 ч. График работы дрожжевого отделения составляется с учетом того, чтобы каждые 30-36 ч зрелые дрожжи из возбраживателя спускались в один из головных чанов. Концентрация дрожжевых клеток в зрелых дрожжах должна быть 100 млн./мл. Концентрация сухих веществ составляет примерно 1/3 от исходной. Не допускаются перебраживание зрелых дрожжей и их простой.
Для осуществления непрерывно-поточного метода брожения с двухпоточным осахариванием в бродильном отделении необходимо иметь батарею, состаящую из 8-10 последовательно соединенных чанов. Желательно, чтобы вместимости чанов были равными.
Все бродильные чаны через верхнюю коммуникацию, отводящую диоксид углерода присоединяется к спиртоловушке (поз. 45).
Для предотвращения развития инфекции и более надежной дезинфекции чанов предусматриваются специальные запорные устройства на всех переточных коммуникациях. Первые 4-5 чанов оборудуются выносными или внутренними теплообменниками. Температуру брожения в первом чане поддерживают в пределах 26-270С, во втором 27, в третьем 29-30, в последующих – 27-280С.
Зрелая бражка из последнего бродильного чана насосом перекачивается в передаточную емкость (поз. 47), откуда также насосом (поз.46) подается на брагоректификацию.