На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Технохимический контроль производства

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 11.11.2012. Сдан: 2012. Страниц: 25. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


     1 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ  ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ  КУРСОВОГО ПРОЕКТА 

1.1 Использование пеногасителя Лапрол ПС-1 в сахарной промышленности
 

     С нежелательным образованием пены приходится сталкиваться на различных участках производства сахара: при получении, очистке  и выпаривании  сока, кристаллизации сахарозы, в оборотной  системе транспортерно-моечных  вод и др. Для  предотвращения и  борьбы с пенообразованием на сахарных заводах  используют животные и растительные масла, а также разработанные  на их основе антипенные вещества: интразол, соапсток, пеногасители марки ПГ; поверхносно-активные вещества, в частности ацетилированные моноглицериды дистиллированные (АМГД).
     Однако  эффективность пеногашения  указанных препаратов довольно низкая при  высоком расходе, а результаты действия нестабильны из за непостоянства качественного  и количественного  составов, изменяющихся в зависимости  от сырья, из которого их получают. Более того, применение пеногасителей на основе натуральных жиров ограничено, так как они не благоприятно влияют на очистку и сгущение соков: присутствуя в продуктах, они быстро омыляются, затрудняют фильтрацию и приводят к накипеобразованию на поверхности нагрева теплового оборудования.
     В последние годы появились  синтетические пеногасители- этил- и метилполилоксаны, имеющие в своем составе силиконовые соединения или силоксан, и поиск новых, наиболее дешевых высокоэффективных пеногасителей продолжается.
     В лабораторных условиях нами было исследовано действие выпускаемого ООО НПП «Макромер» (г. Владимир) пеногасителя Лапрол ПС-1. Пеногаситель этого типа- Лапрол ПЛ-1 широко применяется при производстве хлебопекарных и кормовых дрожжей. Они относятся к полиоксиалкиленгликоевому типу, имеют вид вязкой прозрачной жидкости, ограниченно растворимы в воде, хорошо в ацетоне, спиртах и других органических растворителях. В зависимости от рН пенообразующего раствора диапазон их рН может изменяться от 4 до 12.
     
     Для сравнения взяли  пеногасители ПГ-3 и  АМГД; рабочими растворителями являлись свекловичная меласса, которая  дает устойчивую пену и обладает высокой  вязкостью, а также  приготовленные в  условиях лаборатории диффузионный сок и транспортерно-моечная вода.
     Действие  анализируемого препарата  с рН 7,1 на пеногашение  диффузионного сока испытывали при температуре 60?С, в качестве контроля использовали пеногаситель ПГ-3; пену мелассы гасили при 70?С, контроль-пеногаситель АМГД; для пеногашения транспортерно-моечной воды с рН 6 (без обработки ее известковым молоком)- только исследуемый препарат при 20?С. Количественная оценка устойчивости пены была проведена по методу определения продолжительности ее разрушения. Пену в рабочих растворах создавали диспергацией при интенсивном перемешивании раствора в лабораторной мешалке.
     Анализ  полученных результатов (см. табл. ниже) показал, что для разрушения пены диффузионного  сока испытуемый пеногаситель более эффективен, чем ПГ-3, так как  при одинаковом расходе 0,01% к массе сока объем  пены после отстаивания  в течение 30 с снизился в 6,4 раза, что в 2 раза больше, чем в варианте с ПГ-3. Соответственно, для достижения одинакового результата пеногашения расход исследуемого препарата может составить в 2-4 раза меньше.
     При введении пеногасителя Лапрол ПС-1 в транспортерно-моечную  воду объем пены увеличился, причем пропорционально  расходу препарата. При небольшом  расходе пеногасителя (до 0,002%) устойчивость пены сохраняется, а при более  высоком- резко снижается.
     Для полного разрушения пены мелассы АМГД требуется 0,05% к массе  продукта, в то время  как исследуемого пеногасителя достаточно
0,005%, т.е. в 10 раз  меньше. Также следует  отметить, что АМГД  перед вводом в  продукт необходимо  расплавлять (температура  плавления 45-60?С), поскольку он находится в твердом состоянии, а Лапрол ПС-1 не требует предварительной подготовки.
           
     Таблица 1.1.1- Влияние пеногасителей на разрушение пены сахаросодержащих растворов.
     Пеногаситель      Объем пены растворов, см3
     Марка      Расход, % к массе продукта Диффузионного сока (после 30 с отстаивания) Транспортерно-моечной  воды      Мелассы
     Исходный  раствор (без пеногасителя)      -      96      38      20*
     20      (не  разрушается в  течение 16 ч)
     Лапрол  ПС-1      0,001 
     0,002 

     0,005 

     0,01
     - 
     40 

     20 

     15
     45      20*
     - 

     55
     10**
     5*
     80
     5**
     0 (после 1,5 мин отстаивания)
     - 
     1 (разрушается в  течение 3 с)
     ПГ-3      0,01      30      -      -
  Таблица №1.1.1- Влияние пеногасителей на разрушение пены сахаросодержащих растворов. Продолжение
 
     Пеногаситель
 
     Объем пены растворов, см3
     Марка      Расход, % к массе продукта Диффузионного сока (после 30 с отстаивания) Транспортерно-моечной  воды      Мелассы
 
     АМГД
 
     0,01 
 
 
     0,02 
 
 
 

     0,05
 
     - 
 
 
     - 
 
 
 

     -
 
     - 
 
 
     - 
 
 
 

     -
 
     10 (не разрушается  в течение 1 ч)      5 (не разрушается  в течение 1 ч)
     0
     *После  1 ч отстаивания.      **После  1 мин отстаивания.
             

     В производственный сезон 2002 г.были проведены промышленные испытания пеногасителя Лапрол ПС-1 на ООО «Сахарный комбинат «Большевик» Белгородской области при переработке сахарной свеклы.
     В это время из-за плохого качества сырья, поступающего на переработку, происходило  сильное пенение  в диффузионном и
     сокоочистительном отделениях. Для пеногашения использовали технический жир, действие которого было малоэффективно при достаточно большом расходе (0,01% к массе свеклы).
     
     Для разрушения пены ввели 3 кг Лапрола ПС-1 в  первую секцию диффузионного  аппарата (0,003% к массе  свеклы) и в диффузионный сок после мезголовушки – 1,5 кг (0,0015% к массе свеклы). В диффузионном аппарате пена сразу же разрушилась и появилась только через 4 ч.
     Пеногаситель вводили только в диффузионный аппарат в момент появления пены (через 3-5 ч). Длительность работы этого пеногасителя может быть объяснена тем, что одна его часть, попадая в диффузионный сок, продолжает гасить пену на станции очистки сока, а другая, продвигаясь вместе со свекловичной стружкой к хвостовой части аппарата, постепенно вымывается встречным потоком воды и циркулирует к головной части аппарата, продолжая свое разрушающее действие в диффузионном аппарате.
     Контролировали  пеногашение в  диффузионном соке, следя за скоростью  разрушения пены по общепринятой методике. Пеногаситель Лапрол ПС-1 вводили с  разной периодичностью, в контрольном  варианте был использован  технический жир.
     В таблице ниже представлены данные одной серии  опытов при дозе  пеногасителя 0,0015% к  массе свеклы.
     Как видно из этой таблицы (табл.   ), лучшие результаты достигались по мере появления пены, т.е. через 3-5 ч при разовой дозе 0,003% к массе свеклы.
     В целом, исследования выявили существенные преимущества применения пеногасителя Лапрол ПС-1 над техническим  жиром.
     Отмечено  также улучшение  отдельных технологических  показателей диффузионного  сока: рН увеличилось  с 5 до 6,2, чистота  сока повысилась с 86,6 до 87,3%, снизились  неучтенные потери сахарозы в диффузионном аппарате. 
 
 
 
 
 

     Таблица № 1.1.2-Результаты действия Лапрол ПС-1 на разрушение пены диффузионного сока.
 
Вариант опыта
     Высота  столба пены, см
После встряхивания в течение 30 с      После отстаивания, мин
     1      5
     Контроль      1
     2
     3
     4
 
     22,0      23,0
     22,0
     24,0
     
 
     14,0      14,0
     13,5
     14,5
 
     13,0      13,5
     12,0
     13,0
     Сок с пеногасителем,      Периодичность ввода 1 ч
     1
     2
     3
     4
 
 
 
     19,0      20,0
     20,0
     19,0
 
 
 
     12,0      12,5
     12,0
     11,0
 
 
 
     9,0      9,5
     9,5
     9,0
     Сок с пеногасителем, периодичность ввода- по мере появления пены (3-5 ч)      1
     2
     3
     4
 
 
 
 
     17,0      18,0
     17,0
     17,0
 
 
 
 
     8,0      8,0
     9,0
     7,5
 
 
 
 
     6,5      6,0
     7,0
     6,0
           
     Таким образом, результаты промышленных испытаний  выявили 
     пеноразрушающее действие пеногасителя Лапрол ПС-1 в полупродуктах  сахарного производства, что позволило  улучшить условия  экстрагирования  сахарозы из свекловичной стружки, фильтрования  

сахарных  растворов и кристаллизации сахарозы. 

           
1.2 Особенности эксплуатации наклонных шнековых диффузионных аппаратов ДС-12. 

     Рассмотрим  основные элементы конструкции  диффузионных аппаратов  типа ДС-12, которые  влияют на показатели его работы. 

     1.2.1 Транспортирующие шнеки 

     Транспортирующие шнеки диффузионного аппарата ДС-12 имеют диаметр 3585 мм. шнек выполнен с постоянным шагом между витками – 940мм.
     Транспортирующий  шнек, согласно инструкции по эксплуатации аппаратов  ДС-12, должен быть загружен по верхнюю кромку шнека, впереди шнека, по всей длине диффузионного  аппарата.
     Известно, что в начало шнека  диффузионного аппарата поступает 100% свекловичной стружки (125 т/ч). Количество стружки в конце  шнека 
составляет 80-90% к массе свеклы (100-113 т/ч). Таким образом, количество стружки  по длине шнека  уменьшается на 20-10% по сравнению с  количеством стружки  в начале шнека.
     Для того, чтобы шнек с постоянным шагом между витками равномерно загрузить по длине стружкой, секции шнека имеют различное количество поперечных дуг. В последних секциях шнека количество дуг больше, чем в начальных секциях. Шнек в конце аппарата более плотный. Это сделано для обеспечения меньшей обратной циркуляции стружки через плоскость витка шнека в хвостовой части шнека по сравнению с циркуляцией стружки через плоскость витка в начале шнека. 

     Таблица № 1.2.1.1- Суммарная площадь щелей между дугами шнека для обеспечения обратной циркуляции стружки через площадь шнека в наклонном шнековом диффузионном аппарате ДС-12
     Зона  аппарата (катушка  шнека)
     1      2      3      4      5
     Суммарная площадь щелей  между дугами шнека, для обеспечения  обратной циркуляции стружки через  площадь шнека, % сечения  шнека
     64      64      58      52      52
     Суммарная площадь щелей  между дугами шнека, для обеспечения  обратной циркуляции стружки через  площадь шнека, % сечения  в начале шнека
     100      100      91      81      81
 
     Таким образом, площадь  щелей между дугами шнека и их соотношение  по длине шнека  для обеспечения  обратной циркуляции стружки через  площадь шнека  в наклонных шнековых диффузионных аппаратах  ДС каждого типа –  строго установленная  величина.
     В ряде случаев, площадь  щелей между дугами шнека и их соотношение  по длине шнека  может быть нарушено, например, вследствие небрежно выполненных  работ по восстановлению шнеков, что ухудшает процесс обратной циркуляции стружки  через площадь  шнека и транспортировку  стружки по длине  шнеков. А это, в  свою очередь, приводит к избыточному пробкованию стружки по длине аппарата, затрудняет загрузку шнеков в хвостовой части диффузионного аппарата (3-й, 4-й и 5-й зонах) и снижает показатели работа аппарата.
     
     На  эффективность работы диффузионных аппаратов  ДС-12 также влияет величина зазора между  наружной кромкой  шнеков и внутренней поверхностью корпуса  аппарата. Для обеспечения  активного съема  тепла с внутренней поверхности паровых камер, а также с целью недопущения произвольной циркуляции сокостружечной смеси у внутренних стенок аппарата зазор между наружной кромкой шнеков и внутренней поверхностью корпуса аппарата в диффузионных аппаратах типа ДС-12 должен быть менее 50мм. 

     1.2.2 Установка транспортирующих шнеков между собой. 

     Стружка при транспортировке  шнеками стремиться к вращению в аппарате вместе со шнеками. Известно, что вращение стружки  внутри аппарата может  быть предотвращено  за счет установки  в аппарате контрлопастей, как это выполнено  в наклонных шнековых диффузионных аппаратах  типа ПДС-20 или во всех типах колонных диффузионных аппаратов.
     В диффузионных аппаратах  типа ДС контрлопастей  нет.
     Предотвратить вращение стружки  вместе со шнеками  в этих аппаратах  можно за счет постепенного сдвига вершин витка  одного шнека (левого) во впадину между  витками другого  шнека (правого), если смотреть на аппарат  сверху со стороны  нижнего привода.
     Сдвиг шнеков относительно друг друга представлен  в таблице ниже. 

     Таблица № 1.2.2- Сдвиг секций шнека в диффузионном аппарате ДС-12
     Место сдвига шнеков      Угол  сдвига верхней секции шнека относительно нижней
     Левый шнек      Правый  шнек
     Секция 5      Секция 4
     60      90
     Секция 4      Секция 3
     60      90
     Секция 3      Секция 2
     60      90
     Секция 2      Секция 1
     60      60
     Секция 1      Исходное положение у сита
     Вертикально по оси У от 0 до +      Горизонтально по оси Х от 0 до -
 
     Правильная  установка секций шнеков между собой  имеет решающее значение для предотвращения вращения стружки  вместе со шнеками.
           Начальная установка секций шнека (первых секций от сита) в наклонном  шнековом диффузионном аппарате ДС-12 с рекомендуемыми размерами между  плоскостями шнеков для контроля правильности установки секций в конкретном диффузионном аппарате ДС-12 на сахарном заводе, представлена на рис. 1.
     
     
     Рис.1 – Взаимное расположение шнеков в наклонном аппарате ДС-12 в секции 1 от сита: Левый шнек -  секция 2, 3, 4 и 5 двигается на 60 градусов относительно каждой предыдущей секции.
     Правый  шнек – секция 3 сдвигается на 60 градусов, относительно секции 1 – разница  сдвига 30 градусов –  расстояние между  лобовинами шнеков левого и правого не изменилось и осталось как на этом чертеже.
     Правый  шнек – секция 3 сдвигается на 90 градусов относительно секции 2 – разница  сдвига 30 градусов –  расстояние между  лобовинами шнеков сдвинулось на 78 мм.
     Правый  шнек – секция 4 сдвигается на 90 градусов относительно секции 3 – разница  сдвига 30 градусов –  расстояние между  лобовинами шнеков сдвинулось на 156 мм.
     Правый  шнек – секция 5 сдвигается на 90 градусов относительно секции 4 – разница сдвига 30 градусов – расстояние между лобовинами щнеков сдвинулось на 234 мм. 

         1.2.3 Оптимальный уровень сока в наклонных шнековых диффузионных аппаратах ДС-12 

     В наклонных шнековых диффузионных аппаратах  типа ДС-12 оптимальным  является такой уровень  сока, при котором  сок находится  на
120 мм ниже верхней  кромки шнека в  зоне шахты аппарата. На рис. 2 представлены  значения уровней,  замеренные датчиками  1, 2, 3 и 4, установленными  по длине диффузионного  аппарата, при заполнении  на оптимальный  уровень аппарата  водой, во время  его подготовки  к эксплуатации.
     
     Рис. 2 – Уровень воды по длине диффузионного  аппарата ДС-12 для  начальной настройки  датчиков уровня в  аппарате без стружки.
           
           По  длине диффузионного аппарата, для контроля его работы, должны быть установлены по оси диффузионного аппарата следующие датчики уровня:
     датчик 1 – в заситовой камере, т.е. камере, где собирается отфильтрованный через сито сок. Датчик необходим для контроля фильтрующей способности сита. При нормальной фильтрующей способности сита показание уровня сока в заситовой камере по датчику 1 должно быть около 1800 (1766) мм;
     датчик 2 – в корпусе  диффузионного аппарата перед ситом, в  начале 1-й зоны. Для  контроля и регулирования  уровня сока в диффузионном аппарате. При оптимальном  уровне сока в диффузионном аппарате уровень  сока по датчику 2 –  около 1600 (1629) мм;
     датчик 3 – в корпусе  диффузионного аппарата в конце 1-й и  начале 2-й зоны. Для  контроля уровня сока в 1-й камере диффузионного  аппарата. При оптимальной  дренажной способности  слоя стружки в 1-й  камере уровень сока по датчику 3 – 1000 (1012) мм. Вместе с тем, чрезмерное увеличение уровня сока по датчику 3 (свыше 1100 – 1700 мм) свидетельствует об ухудшенной дренажной способности свекловичной стружки в 1-й зоне. Причиной такого ухудшения дренажной способности может быть переработка стружки, полученной из чрезмерно обезвоженной и вялой свеклы, как это было на сахарном заводе ОАО АПК «Южный» в начале производственного сезона 2005 г.;
     датчик 4 – в корпусе  диффузионного аппарата в конце 2-й и  начале 3-й зоны. Для  контроля уровня сока во 2-й камере диффузионного  аппарата. При наполнении диффузионного аппарата водой уровень  воды в аппарате по датчику 4 должен быть около 345 мм. При работе диффузионного аппарата с оптимальной  дренажной способностью слоя стружки во 2-й  камере уровень сока по датчику 4 должен быть не менее 1000 мм. Чрезмерное увеличение уровня сока по датчику 3 (1100-1700мм) свидетельствует  о плохой дренажной  способности во 2-й  зоне, например
     
вследствие  перегрева стружки. Для устранения плохой дренажной способности  стружки во 2-й зоне в диффузионный аппарат необходимо подать пеногаситель (в конец 2-й зоны). Пеногаситель необходимо
подавать  в автоматическом режиме, чтобы экстракционная жидкость, скопившаяся  выше 2-й зоны, не хлынула  вниз диффузионного  аппарата после улучшения  дренажа стружки. 

     1.2.4 Работа диффузионных аппаратов ДС-12 с использованием жомопрессовой воды при глубоком прессовании жома 

     В производственный сезон 2006 г. на ОАО «Радеховский сахарный завод» (Львовская обл., Украина) были внедрены прессы для глубокого
прессования жома до 26-28% сухих  веществ (СВ). Вся отпрессованная жомопрессовая вода использовалась на питание двух диффузионных аппаратов ДС-12.
           Как показал опыт, организация  эффективной работы диффузионных аппаратов, использующих для  питания жомопрессовую  воду  

после глубокого прессования  жома, имеет свои особенности.
           Эффективное высолаживание жома при работе с использованием жомопрессовой воды при глубоком прессовании жома. Потери сахара в жоме после диффузионных установок различных типов, работающих с использованием жомопрессовой воды, согласно действующим в сахарной промышленности инструкциям [1, 2, 4], составляет 0,28-0,30% к массе свеклы.
           Потери  сахара в жоме при  работе с использованием в диффузионном процессе жомопрессовой воды, в процентах к  массе свеклы, рассчитываются по формуле:
     П = СхпжР/100 = 0,28-0,30,
     где Схпж – содержание сахара в прессованном жоме, % к массе прессованного жома; 

     Р – выход прессованного жома, % к массе свеклы.
     
           Потери  сахара в жоме на уровне 0,30% к массе  свеклы, при прессовании  жома до 22-26% СВ для свеклы Радеховского сахарного завода в сезон 2006 г. обеспечивались при содержании сахара в прессованном жоме 1,45-1,57% к массе прессованного жома.
           При этом сахара в неотжатом жоме содержалось 1,54-1,91% к массе неотжатого жома при сахаристости жомопрессовой воды 1,65-2,05%. Расчетный выход прессованного жома составил 20,71-19,15% к массе свеклы.
           Таким образом, для обеспечения  нормативных потерь сахара в жоме – 0,30% к массе свеклы при прессовании  жома до 22-26% СВ достаточно было организовать работу диффузионных аппаратов так, чтобы содержание сахара в неотжатом жоме составило 1,54-1,91% к массе неотжатого жома (рис. 3)
     .Работа  диффузионных аппаратов  типа ДС-12 с обеспечением  высолаживания неотжатого жома до 1,54-1,91% к массе неотжатого жома  
 

Рис. 3 – Содержание сахарав неотжатом (2), прессованном жоме (3) и жомопрессовой воде (1) при работе с поддержанием потерь сахара в жоме 0,3%  к массе свеклы за счет прессования жома до 26% СВ;
4 – зона значений  фактического содержания  сахара в неотжатом жоме при работе диффузионного аппарата ДС-12 при обеспечении оптимального технологического режима с возвратом жомопрессовой воды. 

при производительности 3200-3300 т свеклы в сутки  и откачке 
диффузионного сока на уровне 120% к  массе свеклы, при  прессовании жома до 22-26% СВ в реальных условиях производства достигается без затруднений.
           Вместе  с тем, задачей  производства является не работа с нормативными потерями сахара в  жоме, а обеспечение  максимальной
эффективности обессахаривания  свекловичной стружки  в диффузионном аппарате. Работать с нормативными потерями сахара в  жоме и нормативной  откачкой 120% к массе  свеклы при использовании  прессования жома, значит работать неэффективно.
           Повышение эффективности работы диффузионных аппаратов  с использованием жомопрессовой воды обеспечивается внедрением комплекса 
     
мероприятий. В результате достигается  истощение жома до уровня 1,05% сахара к  массе неотжатого жома (см. рис. 3), при откачке диффузионного сока 113-115% к массе свеклы и производительности диффузионного аппарата ДС-12 около 3250 т переработки сахарной свеклы в сутки. Потери сахара с прессованным до 24-26% СВ жомом составили около 0,16% к массе свеклы.
           Таким образом, прессование  жома и использование  в диффузионном процессе жомопрессовой воды позволяют снизить  в диффузионных аппаратах  ДС-12 потери сахара в  жоме на 0,14% к массе  свеклы по сравнению  с нормативными потерями 0,30% к массе свеклы при
 

одновременном снижении откачки диффузионного сока на 5-7% от ее нормативного значения 120% к массе свеклы при увеличении производительности аппарата до 3250 т переработки свеклы в сутки. 

     Для достижения таких  показателей необходимо обеспечить:
     -получение равномерной стружки длиной 8-9 м в 100 г. На Радеховском сахарном заводе  качественную стружку получали на дисковых свеклорезках;
     -правильную подготовку, подачу и распределение в диффузионном  

аппарате ДС-12 чистой и жомопрессовой воды;
     -оптимальное заполнение диффузионного аппарата ДС-12 стружкой с поддержанием оптимального уровня сока в аппарате;
     -поддержание оптимального температурного режима работы  

диффузионного аппарата.
     Подготовка, подача и распределение  чистой и жомопрессовой  воды в диффузионном аппарате ДС-12. При  прессовании жома до 26% СВ количество диффузионной жомопрессовой воды составляет 115-110 м3/ч по расходомеру, потребляемое количество чистой воды – 20-27 м3/ч.
     Закисление чистой воды (смеси аммиачной и барометрической) осуществлялось сернистым газом, с целью гарантированной стерилизации воды, а затем серной кислотой для обеспечения точной регулировки pH в заданном диапазоне 5,5-5,8. Чистую воду с серной кислотой  смешивали в специальном смесителе непосредственно перед вводом воды в аппарат.
     
     При подаче и распределении  чистой воды в аппарате следует учитывать, что чрезмерное уплотнение стружки в хвостовой  части диффузионного  аппарата приводит к  сливу воды к боковым  сторонам корпуса  аппарата с последующим ее стоком вниз аппарата вдоль боковых поверхностей.
     
     Правильная  подача и распределение  чистой воды в хвостовой  части диффузионного аппарата, а также правильный ввод жомопрессовой воды в диффузионный аппарат имеют решающее значение для обеспечения низких потерь сахара в жоме и низкой откачки при глубоком прессовании жома.
     Жомопрессовая вода должна вводиться  в диффузионный аппарат  в оптимальную  зону, где содержание сахара в экстракционной жидкости
соответствует содержанию сахара в  жомопрессовой воде. Оптимальная зона ввода жомопрессовой  воды в диффузионный аппарат рассчитывается по методике, изложенной в работе [3].
     Если  не соблюдать это  условие и подать жомопрессовую воду, например, в точку  ниже (ближе к головной части аппарата) оптимальной 
зоны, то экстракционная жидкость на участке от точки  ввода жомопрессовой  воды до черпачного колеса насыщается сахаром  до стабильной концентрации 2,5-3,8% на уровне 3-го, 4-го и 5-го люков аппарата. Это  вызывает резкое увеличение содержания сахара в  жоме
(рис.4). Для компенсации  этого увеличения  сахара в жоме  необходимо увеличить  откачку. Подача  жомопрессовой воды  в точку выше  оптимальной зоны  приводит к повышению  сахаристости неотжатого жома, для компенсации чего также необходимо увеличивать откачку, что, в свою очередь, снижает содержание СВ получаемого диффузионного сока. 

     
     Рис. 4- Содержание сахара в экстракционной жидкости по длине  диффузионного аппарата ДС-12 при работе с глубоким прессованием жома в зависимости от точки ввода жомопрессовой воды в аппарат: 1 – не в оптимальную зону; 2 – в оптимальную зону. 

     Заполнение  диффузионного аппарата ДС-12 стружкой с поддержанием оптимального уровня сока в аппарате при  работе с использованием жомопрессовой воды. Для эффективной  работы диффузионного  аппарата типа ДС-12, его необходимо оптимально заполнить стружкой и обеспечить в нем оптимальный уровень сока.
Оптимальным является равномерное  заполнение стружкой всего аппарата по длине, а транспортирующие шнеки должны быть заполнены стружкой впереди шнека  – на уровне образующей шнека: сзади шнека  – ниже образующей шнека на 50-150 мм.

     Оптимальное заполнение диффузионных аппаратов ДС-12 стружкой достигается изменением частоты вращения шнеков в соответствии с производительностью, качеством перерабатываемой стружки и установленным температурным режимом. Недогрузка диффузионных аппаратов ДС-12 по производительности не должна быть менее 90% номинальной производительности аппарата. 

     Как показал опыт, для  получения высоких  показателей работы
диффузионных  аппаратов ДС-12 уровень  сока по его длине, определяемый датчиками  уровня сока по длине  диффузионного аппарата (установленными по оси аппарата ДС-12), должен быть следующим (табл.3).
     Следует отметить, что работа диффузионных аппаратов  ДС-12 с  

недогрузкой по производительности при использовании  жомопрессовой воды
глубокого прессования жома и работе с низкой откачкой диффузионного  сока на уровне 115-110% к массе свеклы, когда количество подаваемой в аппарат  чистой воды незначительно (20-27% к массе свеклы), характеризуется  снижением уровня сока в хвостовой  части аппарата вследствие невозможности заполнения аппарата малым количеством  воды до оптимального уровня. Недостаточная  производительность диффузионного аппарата при работе с низкой откачкой приводит к  падению уровня сока в хвостовой части  диффузионного аппарата и способствует интенсивной  выгрузке жома из аппарата черпачным колесом.
     Повышение производительности аппарата приводит к  увеличению
количества  чистой воды, вводимой в аппарат, даже при  низкой откачке, что  облегчает поддержание  оптимального уровня сока в хвостовой  части аппарата и  стабилизирует (делает управляемым) выгрузку жома  черпачным колесом.
     Оптимальный температурный режим  работы диффузионного  аппарата ДС-12 при  работе с возвратом  жомопрессовой воды при глубоком прессовании  жома. При переработке  качественной свеклы температура 
сокостружечной  смеси в контрольных  точках по длине аппарата должна быть 72, 74, 74 и 65-68?С, чистой воды – 65-68?С, жомопрессовой воды – 70-75?С [1].

     При использовании жомопрессовой  воды после глубокого  прессования жома и работе с низкой откачкой диффузионного  сока, на уровне 110-113% к массе свеклы, когда количество подаваемой в аппарат  чистой воды незначительно (15-20% к массе свеклы), температурный режим диффузионного аппарата определяется температурой вводимой жомопрессовой воды.
     При этом она может  быть повышена до 78?С при снижении температуры чистой воды до 58-60?С. Снижение температуры чистой воды уменьшит термическое разложение стружки в хвосте аппарата, что
способствует  повышению качества получаемого диффузионного  сока, а 
также способствует снижению расхода тепла  в диффузионном аппарате за счет уменьшения количества выносимого из диффузионного  аппарата тепла с  выгружаемым жомом.
     Чистота получаемого диффузионного  сока при работе с  возвратом жомопрессовой  воды при глубоком прессовании жома. Установлено, что  при постоянной откачке  диффузионного сока в диапазоне 113-115% к массе свеклы и стабильной производительности диффузионных аппаратов  ДС-12 на уровне 3150 т  переработки свеклы в сутки чистота  отжатой жомопрессовой  воды и чистота  получаемого диффузионного  сока определяются глубиной обессахаривания  жома. Как показали выполненные 
на  Радеховском сахарном заводе исследования, усредненные значения чистоты жомопрессовой  воды составили 60-82% при изменении  содержания сахара в  воде от 0,5 до 2,0% (рис.5).
     Среднее значение чистоты  диффузионного сока составило 85,32-86,15% при  изменении содержания сахара в неотжатом жоме с 0,6 до 2,1% (рис.6).
     

Рис. 5 –Чистота жомопрессовой  воды в зависимости  от ее сахаристости. Рис. 6 – Чистота получаемого  диффузионного сока в зависимости  от глубины высолаживания  жома.
 
     Таким образом, глубокое прессование  жома и возврат  жомопрессовой 
воды  в диффузионный аппарат  позволяют значительно  интенсифицировать 
получение диффузионного сока. Повышается производительность диффузионного аппарата. Одновременно снижаются  откачка диффузионного  сока и потери сахара в жоме, а также  повышается чистота  получаемого диффузионного  сока.

     Вместе с тем, для достижения высоких показателей работы диффузионных аппаратов при использовании для экстрагирования жомопрессовой воды после глубокого прессования жома на сахарном заводе
необходимо  внедрить комплекс мероприятий  по рациональной подготовке, вводу и распределению  жомопрессовой и  чистой воды в аппарате, а также определить и организовать эффективный  технологический  режим работы диффузионного  аппарата при его  эксплуатации.
 



2 Подробное описание технологической схемы 

2.1 Получение диффузионного  сока в колонной  диффузионной установке 

     Схема обессахаривания  свекловичной стружки  в колонной диффузионной установке состоит  из колонного диффузионного  аппарата, наклонного ошпаривателя, жомовых  прессов, устройства для очистки жомопрессовой  воды и подготовки свежей питающей воды, теплообменников  и насосов, связанных  трубопроводами.
     Свекловичная  стружка по транспортеру, оборудованному автоматическими  ленточными весами, поступает в ошпариватель, где она нагревается  и смешивается  сначала с поперечным, а затем с циркулирующим потоками диффузионного сока. Из ошпаривателя сокостружечная смесь температурой 72-75 ?С подается насосом в колонну через распределитель.
     Распределитель  сокостружечной смеси  на выходе снабжен  обратным клапаном, свободно сидящем  на оси. Под давлением потока клапан удерживается в открытом состоянии. При остановке насоса клапан закрывается и препятствует обратному движению сокостружечной смеси. Распределитель вращается вместе с трубовалом и равномерно распределяет стружку на поверхности фильтрующего сита. С неподвижной трубой, по которой сокостружечная смесь подается снизу в аппарат, он соединен через сальниковое устройство. На трубовале закреплены качающиеся башмаки – ситоочистители, которые при скольжении по фильтрующему ситу поднимают лежащую на нем стружку и одновременно очищают сито. За распределителем на сите образуется свободное пространство, куда и поступает свежая стружка. Благодаря совместной работе распределителя, насоса, лопастей, закрепленных на валу, и неподвижных контрлопастей свежая стружка перемещается снизу вверх навстречу потоку сока. 

     Диффузионный  сок из колонны, пройдя через горизонтальное фильтрующее сито, дополнительный ситовой  пояс и неподвижные  сетчатые контрлопасти, поступает в песколовушку, после чего его  разделяют на два  потока. Первый (250-300 % к массе переработанной свеклы), называемый циркулирующим, нагревается в теплообменнике до температуры 78-80?С и подается в мешалку ошпаривателя для ошпаривания свекловичной стружки, перемешивания и подготовки сокостружечной смеси. Второй поток, равный отбору диффузионного сока и называемый поперечным, также нагревается до 78-80?С в теплообменнике и направляется в теплообменную часть ошпаривателя для нагревания стружки до температуры денатурации белков. Часть сока поперечного потока без нагревания вводят в шахту для гашения пены. В холодное время года эту часть сока также нагревают в теплообменнике.
     Диффузионный  сок температурой 45-50?С в количестве 120-125 % к массе переработанной свеклы отбирается через торцевое сито ошпаривателя, освобождается в гидроциклонной песколовушке от песка и направляется в мезголовушку. Уловленная мезга возвращается в шахту ошпаривателя, а сок поступает в сокоочистительное отделение на очистку.
     Обессахаренная  стружка (жом) с содержанием 7-8 % сухих веществ  кольцевым скребковым транспортером выгружается  через окна в шнековый водоотделитель, а  оттуда в вертикальный жомоотжимной пресс. Вода, отделенная от жома в водоотделителе и прессах, проходит через мезголовушку с прессом и  попадает в сборник. Из последнего вода прокачивается через  трубчатый теплообменник  и пароструйный подогреватель, где нагревается  до 85-90 ?С для коагуляции веществ коллоидной дисперсности и ВМС. Затем в отстойнике в течение 10-15 минут освобождается от взвесей и подается в диффузионный аппарат через теплообменник, где охлаждается до 70-75?С потоком холодной воды из отстойника. Осадок из отстойника смешивается с сырым жомом перед
       

прессами.
     Свежая  питающая вода температурой 68-70 ?С из сборника подается в сульфитатор, где обрабатывается диоксидом серы до рН 5,5-6,0 и направляется в диффузионный аппарат.
     Для подавления жизнедеятельности  микроорганизмов  и улучшения очистки  питающей воды в отстойник  не реже двух раз  в смену добавляют  формалин в количестве 0,01%, а в сборник – двойной неаммонизированный суперфосфат в количестве 0,03-0,05 % к массе свеклы. На всем пути очистки и возврата температура жомопрессовой воды должна быть не менее 70 ?С.
     Продолжительность диффузии сахарозы из стружки определяется производительностью  аппарата и его  удельной нагрузкой, которая зависит  от частоты вращения трубовала, температуры  и качества свекловичной стружки: чем выше частота вращения трубовала и ниже температура сокостружечной смеси, тем меньше нагрузка. 

           
       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3 Расчет продуктов 

     Расчет  ведется на 100 кг свеклы 

     В расчете принимаются  следующие сокращения:
     
     СВ – сухие вещества, в процентах к массе продукта;
     Сх  – содержание сахара, в процентах к  массе продукта;
     Нсх – содержание несахаров, в процентах к массе продукта;
     Ч – чистота продукта;
     Сх(Дг) – содержание сахара в свекле (дигестия), в процентах;
     Ск – «соковый коэффициент» свеклы;
     М – мелассообразующий коэффициент.
     Данные  для расчета:
     Сахаристость  свеклы (Сх) - 15,40
     Чистота нормального сока (Чн. С) - 83,50
     Соковый коэффициент – 92,00
     Отбор диффузионного сока – 118,00
     Суммарный эффект очистки – 43,50
     Суммарные потери сахара до мелассы  – 0,99
     Ч мелассы – 56,50
     Возврат грязевой суспензии  сока 2 сатурации  на преддефекацию – 10,00 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Таблица № 3.1- Расчет продуктов
     Наименование      продукта
Кол-во продуктов
Количество  в кг на 100 кг свеклы Состав  продуктов в % к весу свеклы
СВ Сх Нсх СВ Сх Дб
     Нормальный  сок 92,0 18,43 15,40 3,03 20,03 16,73 92,0
     Потери  Сх на диффузии - - 0,65 - - - -
     Диффузионный  сок 118,00 17,06 14,75 2,01 14,45 12,50 86,42
     Известковое молоко на преддефекацию
1,42 - - - - - -
     Сок на преддефекацию 129,42 - - - - - -
     Известковое молоко на основную дефекацию 7,1 - - - - - -
     Сок основной дефекации 136,52 - - - - - -
     Известковое молоко на 1 сатурацию 1,42 - - - - - -
     Количество  СО2 на 1 сатурации 1,52 - - - - - -
     Испарение на 1 сатурации 2% - - - - - -
     Отгазованные соки на 1 сатурации 139,46 - - - - - -
     Потери  сахара на 1 сатурации - - 0,20 - - - -
     Сок 1 сатурации на ФиЛСы 164,46 - - - - - -
     Сок 1 сатурации после  ФиЛСов 131,56 - - - - - -
     Сок 1 сатурации 131,56 16,20 14,55 1,65 12,31 11,05 89,77
     Известковое молоко на дефекацию  перед 2 сатурацией 2,84 - - - - - -
Таблица № 3.1- Расчет продуктов. Продолжение
     Наименование      продукта
Кол-во продуктов
Количество  в кг на 100 кг свеклы Состав  продуктов в % к весу свеклы
СВ Сх Нсх СВ Сх Дб
 
     Сок дефекации
 
134,40
 
-
 
-
 
-
 
-
 
-
 
-
 
     Потери  сахара на 2 сатурации
 
-
 
-
 
0,03
 
-
 
-
 
-
 
-
     СО2 на 2 сатурацию 0,54 - - - - - -
     Сок 2 сатурации 124,20 16,13 14,52 1,61 12,98 11,69 90,00
     Испарение на сульфитации 0,50 - - - - - -
     Сульфитированный сок 123,70 16,13 14,52 1,61 13,03 11,73 90,00
     Сульфитированный сок на клеровку 4,34 0,56 0,50 0,06 13,03 11,73 90,00
     Сульфитированный сок на выпарку 119,36 15,57 14,02 1,55 65,01 59,13 90,90
     Сироп с выпарки 23,64 15,37 13,08 1,39 65,01 59,13 90,90
     
Потери  сахара на выпарке
- - 0,04 - - - -
     Потери  сахара при уваривании и фуговке - - 0,07 - - - -
     Клеровка  желтого сахара 11,31 7,35 7,12 0,23 64,98 62,95 96,87
     Стандарт-сироп 34,95 22,71 21,10 1,61 65,25 60,63 92,41
     Утфель 1-го продукта 24,68 22,71 21,10 1,61 92,01 85,49 92,92
     1-ый  оттек 1-го продукта 9,93 8,04 6,59 1,45 81,00 66,42 82,00
     2-й  оттек 1-го продукта 3,31 2,59 2,28 0,31 78,24 68,88 88,03
     Белый сахар - - 12,16 - - - -
     Утфель 2-го продукта 8,59 7,99 6,71 1,28 93,01 78,11 83,97
Таблица № 3.1- Расчет продуктов. Продолжение
     Наименование      продукта
Кол-во продуктов
Количество  в кг на 100 кг свеклы Состав  продуктов в % к весу свеклы
СВ Сх Нсх СВ Сх Дб
 
     Оттек 2-го продукта
 
6,14
 
5,04
 
3,82
 
1,22
 
82,08
 
62,21
 
75,79
     Желтый  сахар 2-го продукта 3,00 2,95 2,89 0,06 98,33 96,33 97,96
     Утфель 3-го продукта 8,38 7,88 5,98 1,90 94,03 71,36 75,88
     Желтый  сахар 3-го продукта 4,14 4,02 3,73 0,29 97,10 90,09 92,78
     1-ый  оттек 1-го продукта  на а
ффинацию
3,26 2,64 2,16 0,48 81,10 66,42 82,00
     Аффинационный утфель 7,40 6,66 5,89 0,77 90,00 79,59 88,43
     Аффинационный оттек 3,46 2,84 2,16 0,68 82,08 62,42 76,05
     Меласса 4,54 3,86 2,25 1,61 85,00 49,55 56,50
     Аффинационный желтый сахар 3,97 3,84 3,73 0,11 92,72 93,95 97,13
 
 
 



               4 Проверочный расчет оборудования 

     4.1 Элеватор 
 
 

     где V - полная вместимость ковша, м3
          а – количество  транспортируемой  свеклы, % к массе  свеклы
           а=100 % к массе свеклы.
            S – шаг ковшей, м
          S=0.64 м
           u – скорость перемещения ковшей, м/с
           - насыпная плотность свеклы кг/м3
           = 600 кг/м3
           - коэффициент заполнения ковшей
           = 0,7.
м3
       Исходя из расчета ёмкость одного ковша будет составлять 0,085 м3.
     Установке принимаются два  элеватора марки  ЭДС-70.
     Техническая характеристика элеватора:
Производительность, т/сут 3000
Вместимость карманов, м3 0,1
Шаг карманов, мм 600
Количество  карманов, шт. 75
Скорость  перемещения карманов, м/с 0,618
Количество  цепей, шт. 2
Установленная мощность электродвигателя, кВт 18,5
Частота вращения, с-1 16,7
Габаритные  размеры, мм: 
длина (с  приводом)
ширина
высота
 
 
3310 2410
24000
Масса, кг не более 22000
Завод - изготовитель Смелянский  машиностроительный Минлегпищемаша
 
     4.2 Ленточный транспортер  

     Техническую норму производительности ленточного конвейера  по перерабатываемой свекле определяют по формуле: 

     где
     K – коэффициент, зависящий от формы ленты, м/с
        для плоской стружки К1 = 150 м/с
                               K2 = 1.0 м/с
     В – ширина ленты, м
     и – скорость движения ленты, м/с
     и = 1,6 м/с
       – насыпная плотность транспортируемого материала, кг/м3
      = 600 кг/м3
     а – количество транспортируемого  материала, % к массе  свеклы
     , м
     К установке принимаем  ленточный транспортер, шириной ленты 1,31 м.
     
     Техническая характеристика:
Диаметр барабана, мм приводного
натяжного
 
500 500
Скорость  движения ленты, м/с 1,6
Производительность  транспортера, кг/м3 555
Максимальная  длина конвейера, м 7
Желобчатая  скорость, м/с 1,6
Электродвигатель: Тип
Мощность, кВт
Частота вращения, с-1
 
4А112МН 5,5
25(1500)
Редуктор: Тип
Передаточное  число
 
Ц2У-160 25
 
 
     4.3 Весы для свеклы 

     Техническая норма производительности весов рассчитывается по формуле: 

     ,
     где
     M – масса одной порции свеклы, взвешиваемой на весах, кг
     M = 800 кг
     m – максимально возможное количество отвесов, производимых весами в минуту
     , (кг)
     К установке принимаем  двое весов марки  ДС-800 

     Техническая характеристика:
Номинальная величина массы порции, кг 800
Величина  избыточной массы  порции, кг, не более 35
Предел  производительности, т/ч 100
Объем грузоприемного устройства, м3 1,7
Класс точности 0,4
Напряжение  питания  при частоте 50 Гц, В 380
Установленная мощность, кВт 1,7
Габаритные  размеры, мм: длина
ширина
высота:
при закрытом днище
при открытом днище
 
2530 1800 

2600
3040
  Опытный завод порционных автоматов им. Ф.Э. Дзержинского Минприбора СССР
 
     4.4 Свеклорезки 

     Техническую норму производительности центробежной свеклорезки  рассчитывают по формуле:
     , где
      - длина (в плане)  режущей кромки  свеклорезного ножа, м, для стандартных ножей;
      - число ножей в  свеклорезке;  = 32;
      - окружная скорость  резанья свеклы; = 8 м/с;
      - условная толщина  стружки;  = 0,001 м;
     
       – насыпная плотность  свеклы в условиях  расположения ее  в свеклорезке;  = 700 г/м3;
      - конструктивный коэффициент свеклорезки; = 0,9;
      - эксплуатационный  коэффициент свеклорезки;  = 0,9. 

     м ?3
     К установке принимаем 3 свеклорезки и 4-я  резервная.
     Техническая характеристика:
Производительность, т/сут 1600
Скорость  резанья, м/с 4-8
Количество  ножевых рам, шт 16
Частота вращения электропривода номинальная, с-1
 
25
Установленная мощность электропривода, кВт 100
Габаритные  размеры, мм: длина
ширина
высота
 
5705 2660
3555
Масса, кг: с трехмашинным агрегатом
с тиристорным управлением
 
13436 11600
Завод-изготовитель Смелянский  Машиностроительный Минлегпищемаша
 
 
 

      4.5 Ленточный транспортер  стружки
     
                   
     Техническую норму производительности (в  т/сут) ленточного конвейера  по перерабатываемой свекле определяют по формуле:
     , где
     А – производственная мощность; А = 6000 т/сут;
     К – коэффициент, зависящий от формы ленты; = 150; = 0,9;
     В – ширина ленты, м;
      - скорость движения  ленты; = 2,0 м/с;
      - насыпная плотность  транспортируемого  материала;  = 450 кг/м3
     а – количество транспортируемого  материала, в % к массе свеклы;
     а = 100 %.
       м
     К установке принимаем  горизонтальный наклонный  грабельный транспортер  типа ТГ-800. 

     Техническая характеристика:
Диаметр барабана, м: приводного
натяжного
 
500 400
Скорость  движения ленты, м/с 2,0
Угол  наклона конвейера, градусы 15
Производительность  транспортера, т 90
Максимальная  длина конвейера, м 15
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.