Нормативные ссылки
В данных методическихуказаниях использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ Р 15-2004. Стандартынациональные РФ. Правила построения,
изложения, оформления иобозначения
ГОСТ Р 7.0.5-2008 СИБИД.Библиографическая ссылка. Общие
требования и правиласоставления
ГОСТ Р 21.1101-2009 СПДС.Общие требования к
проектной и рабочейдокументации
ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общиетребования к текстовым документам
ГОСТ 2.301-68 ЕСКД.Форматы
ГОСТ 2.304-81 ЕСКД.Шрифты чертежные
ГОСТ 2.305-68 ЕСКД.Изображения – виды, разрезы, сечения
ГОСТ 2.307-68 ЕСКД.Нанесение размеров и предельных отклонений
ГОСТ 2.701-2008 ЕСКД.Схемы. Виды и типы. Общие требования
к выполнению,
ГОСТ 8.417-2002 ГСИ.Единицы величин
Р50-77-88 РекомендацииЕСКД. Правила выполнения диаграмм
ГОСТ 21.501-88 СПДС.Правила выполнения архитектурно-
строительных рабочих чертежей
Введение
Сахарная промышленностьявляется важной экономической отраслью во многих странах мира, так как сахаримеет большое народнохозяйственное значение и как продукт питания, и как сырьедля промышленности.
По состоянию на 1 января2010 года, без учета долго не работавших сахарных заводов, мощности 84 сахарныхзаводов России составляют 302, 43 тыс. тонн переработки свеклы в сутки. Средняяпроизводственная мощность одного сахарного завода в 2009 году составила 3600тонн переработки свеклы в сутки.
Сегодня свеклосахарныйкомплекс Северного Кавказа представляют 18 действующих сахарных заводовсуммарной производственной мощностью более 80 тыс. тонн переработки свеклы всутки.
В настоящее время заводыКраснодарского края производят 30-35% всего российского сахара.
Одним из сахарных заводовКраснодарского края является ЗАО «Успенский сахарник», расположенный в с.Успенское. Завод был построен в 1959 году. Предприятие специализируется напереработке свеклы и сахара-сырца. Проектная производственная мощность заводасоставляла 2500 тонн свеклы в сутки, после проведенных работ по наращиваниюмощности и техническому перевооружению предприятия мощность завода удалосьувеличить до 10000 тонн свеклы в сутки (данные на 2010 год). В межсезонныйпериод на заводе перерабатывается тростниковый сахар-сырец, среднесуточнаяпроизводительность по переработке которого за счет реконструкции составляет1500 т в сутки (2010 г.)
Посевная площадь подсвеклой – основного источника сырья для производства сахара – составляет 21543га со средней урожайностью 352 центнера с гектара земли (по данным за 2010год).
Завод получает сахарнуюсвеклу от хозяйств Успенского, Новокубанского, Отрадненского районовКраснодарского края, Кочубеевского района Ставропольского края, а также Карачаево– Черкессии. На данный момент 34 свеклосдатчика сотрудничают с ЗАО «Успенскийсахарный завод». Суточный прием свеклы на завод составляет 7200 — 9500 тонн, аваловой сбор свеклы — 571520 тонн.
На заводе постоянновнедряются различные меропроиятия по реконструкции завода, покупкается новоеоборудование. Все это направлено на увеличение производственной мощностизавода, повышение эффективности производства, улучшение качества выпускаемойпродукции, улучшение условий труда.
1. Теоретическая часть
1.1Актуальность поставленной задачи
В последнее время, всвязи с не благоприятными условиями, на заводе часто перерабатывается свекла спониженной чистотой нормального сока. Переработка такой свеклы связана сувеличением потерь сахара в производстве и в мелассе, с большим расходом тепла,извести, а так же наблюдается недогруженность продуктового отделения, что вконечном итоге приводит к снижению технико-экономических показателей работызавода.
В связи с этимцелесообразно для повышения эффективности работы завода осуществлять совместнуюпереработку сахарной свеклы и сахара-сырца.
Задачей данного курсовогопроекта является выявление разумной схемы совместной переработки сахарнойсвеклы и сахара-сырца.
1.2 Технологическая схемареконструируемого отделения и анализ ее влияния на технологические показатели
Сырой сок после отделенияпульпы стекает в сборник, откуда насосом подаётся на пластинчатыетеплообменники, а затем в преддефекатор фирмы «Putsch», работающий по принципу«Бригель- Мюллер». Диффузионный сок с t=45-60ºС из сборника насосамиподается в первую секцию преддефекатора системы Бригель-Мюллера. В последнююсекцию вводят известковое молоко в количестве (0,2—0,3% СаО), обеспечивающимвыход преддефекованного сока с рН=10,8—11,2. Одновременно в первую секцию аппаратавозвращается вся сгущенная суспензия сока II сатурации, а во вторую и третьюсекции аппарата — часть суспензии сока I сатурации. Продолжительностьпреддефекации составляет 30—40 минут.
На выходе изпреддефекатора сок смешивается с новой порцией известкового молока в количестве1,8—2,0 % СаО к массе свеклы и без подогревания поступает в аппарат холоднойступени основной дефекации. Щелочность сока на основной дефекацииподдерживается на уровне 1—1,1%СаО. Длительность холодной ступени основнойдефекации составляет 30 минут.
Из аппарата холоднойдефекации сок насосом фирмы Herold через пластинчатые подогреватели фирмы GEA,а затем двумя параллельными путями через скоростные подогреватели фирмы«Прогресс» подаётся в основной горячий дефекатор. Температура сока послеподогревания должна находиться в пределе 88-92ºС.
Для горячей дефекациииспользуется аппарат с плавным регулированием длительности процесса от 0 до 10минут, с верхним подводом и нижним отводом дефекованного сока.
Из аппарата основнойдефекации сок переливается в сатуратор. Время длительности первой сатурацииможно регулировать при помощи изменения объема сока в аппарате. Газ в сокподается с помощью трудок Рихтера. Количество добавляемого газа регулируется взависимости от pH.
Сок из аппарата Iсатурации переливается в сборник. Из сборника насосы нефильтрованного сока Iсатурации фирмы Herold подают сок на 16 фильтров — сгустителей TF1.
Часть суспензии изсборника после фильтров подаётся двумя насосами, производительностью 100 м³/чв Бригель-Мюллера, остальная часть в сборник суспензии 1, под фильтр-прессамиМЕКО, где подвергается дальнейшей фильтрации.
Фильтрационный осадоксахарного производства по ленточному транспортёру перемещается в кузовгрузового автомобиля и вывозится на поля фильтрации.
Согласно технологическомурежиму потери сахара в густой грязи не должны превышать 0,5% по массе грязи.
Фильтрованный сок Iсатурации выводится в сборник, откуда насосом через подогреватели направляетсяна дополнительную дефекацию перед II сатурацией. В теплообменнике сокнагревается до температуры 95◦С. После подогрева сок смешивается сизвестковым молоком в количестве 0,2-0,5%СаО к массе свеклы и направляется ваппарат для дефекации перед II сатурацией. Продолжительность самой дефекации3-5мин. и проводят ее до щелочности сока равной 0,3-,4%СаО.
Из аппарата II сатурациисатурационный сок подается в направляющую трубу дозревателя. Пропеллернаямешалка подает сок в направляющую трубу сверху. За время дозревания около 20мин. Завершается формирование ионов карбоната кальция полностью. Сок покидаетдозреватель через петлю трубы с верхней откачкой воздуха и направляется нафильтры-сгустители TF2 в фильтрационное отделение. Фильтрат после фильтровчерез напорный сборник попадает в сборник сока перед выпаркой, а суспензияпосле TF2 в сборник суспензии после II фильтрации, которая потом подаетсянасосом в Бригель-Мюллера. Перед фильтрацией нефильтрованный сок подогревают до90°C.
Очищенный сок передсгущением нагревают под давлением в многоходовых теплообменниках до температурыкипения (126◦С) и направляют в I корпус 4-х корпусной выпарной установки,где из него выпаривается часть воды. Из I корпуса сок последовательно переходитво II, III, IV корпуса и концентратор, где он сгущается до плотности сиропа60-67%СВ.
Взвешенный на весахсахар-сырец поступает в накопительный бункер и из него непрерывно подаётся вклеровочную мешалку. В мешалке сахар-сырец клеруется промоями сфильтров-сгустителей TF нагретыми до температуры 90-95 °С, содержание сухихвеществ клеровки поддерживается на уровне 58-60%. механические примеси,поступающие с сахаром-сырцом, удаляются с помощью сита установленного взаборочной части мешалки и ловушки перед насосом. Клеровка с температурой 50-52°С подается насосом через подогреватель, где нагревается до температуры 84-86°С, в смеситель. Туда же поступают клеровки желтых сахаров утфеля IIIН и IIIКпродуктов, I оттек утфеля I продукта и известковое молоко. Полученная смесьпоступает в аппарат основной дефекации. Щелочность дефекованой клеровки 1% CaO.После дефекации часть смеси направляется в мамут-сатуратор, где происходитмгновенная сатурация (щелочность 0,002), и далее в сатуратор. Другая частьдефекованой клеровки направляется сразу в сатуратор, где обрабатываетсясатурационным газом (щелочность 0,02-0,03). Отсатурированная клеровкасобирается в сборнике нефильтрованной клеровки, откуда насосом перекачивается внапорный сборник, а из него на фильтры-сгустители TF. Отфильтрованная клеровкапоступает в сборнике, и из него перекачивается в напорный сборник, из которогочасть клеровки возвращается на регенерацию фильтров, а основная частьнаправляется в нижний сборник. В него же поступает клеровка желтого сахараутфеля II продукта. Из сборника клеровка насосом подается в сульфитатор.Сульфитированая клеровка с рН равным 8,3-8,5 поступает в сборник, из которогонасосом подается в напорный сборник, а далее на фильтры-сгустители TF.Отфильтрованная клеровка собирается в сборнике, а из него насосом подается внапорный сборник. Часть клеровки возвращают на регенерацию фильтра, а основнаячасть собирается в нижнем сборнике. Фильтрационный осадок сфильтров-сгустителей TF собирается в сборнике и насосом подается на дисковыефильтры. Фильтрационный осадок поступает на 2 ступень высолаживания. Далеефильтрационный осадок собирается в сборнике и насосом подается нафильтр-прессы. Промои с дисковых фильтром и вакуум-фильтров собираются всборнике, а обессахаренный фильтрационный осадок перекачивают на поляфильтрации. Из сборника очищенная клеровка с содержанием сухих веществ 56-57 %насосом подается в 3 корпус выпарной станции и концентратор. На выпарнойстанции клеровка сгущается до содержания сухих веществ 68-70%. Сгущеннаяклеровка фильтруется на потронных фильтрах и подается насосом в сборник передвакуум-аппаратами утфеля I продукта.
1.3 Анализ возможныхспособов проведения технологических процессов и аппаратурного оформления всоответствии с последними достижением науки и техники
1.3.1 Отделениепреддефекационного осадка
Отделениепредсатурационного и прддефекационного осадка направлено на то, чтобы недопустить переход несахаров из образовавшихся осадков обратно в раствор.
Схема с отделением осадкадо основной дефекации была смонтирована на Малороссийском сахарном заводе. Посхеме диффузионный сок подвергался прогрессивной предварительной дефекации свозвратом сгущенной суспензии сока второй сатурации, пересатурированного до pH 7,8 – 8,2 в быстродействующемпротивоточном каскадном сатураторе, затем сок подщелачивался до pH 9,0 – 9,5 известковым молоком и поступал в гравитационныесепараторы. Декантат из сепараторов подавался на основную дефекацию и далееобрабатывался по типовой схеме. Полное отделение на гравитационных сепараторахпульпы и основной массы осадка предварительной стадии обработки до основнойдефекации позволяет увеличить прирост чистоты очищенного сока на 3,2 % посравнению с типовой схемой. Полученные результаты свидетельствуют означительном снижении расхода известкового молока на технологические нуждызавода при эксплуатации схемы очистки с пересатурацией преддефекованного сока[1, 2, 3].
1.3.2 Способы активации суспензии осадка сока IIсатурации
Существует несколько способов активации осадка IIсатурации.
Одним из таких способов является активация осадка IIсатурации всем количеством извести, расходуемым на преддефекацию (0,24% СаО кмассе свеклы) и его прогрессивная подача на преддефекацию. Эффект от такоговозврата незначительный, а при переработке свеклы плохого качества вообщестановился отрицательный. Недостатками такого способа является местноеперещелачивание сока в местах ввода суспензии осадка II сатурации напреддефекацию, которая ухудшает структуру получаемого осадка.
Также существует способ активации осадка IIсатурации кратковременной обработкой известью в количестве 0,15% СаО к массесвеклы, способствующий значительному повышению эффекта адсорбции несахаров привозврате осадка в диффузионный сок для осуществления преддефекации. Былоустановлено, что активированные осадки, независимо от того, при каком значениирН они были отработаны для активации, способствуют более полному удалению изпреддефекованного сока как анионов кислот, так и белков. Недостатком способа втом, что при разовом вводе в сок суспензии осадка II сатурации,которая содержит примерно половину извести, расходуемой на преддефекацию,происходит нарушение прогрессивности преддефекации [3].
Еще одним из способов активации осадка IIсатурации, значительно улучшающим фильтрационно-седиментационные свойства сока,является способ, предусматривающий глубокое пересатурирование суспензии осадка IIсатурациит до рН 7,0 – 8,0. При пересатурировании в растворе образуетсягидрокарбонат кальция, с накоплением которого концентрация ионов кальциявозрастает, что приводит к увеличению заряда поверхности частиц осадка СаСО3,следствием чего является возрастание их адсорбционной способности, но безувеличения рН среды. Значительное количество гидрокарбоната кальция ввозвращаемой на преддефекацию суспензии осадка сока II сатурации, позволяет дополнительно осадитьколлоиднодиспергированные несахара диффузионного сока, и тем самым повыситьчистоту очищенного сока. Осадок II сатурации, активированныйпересатурированием его суспензии, можно возвращать, как в преддефекованный сокв зону рН 8 – 10, так и в диффузионный сок. Недостаток способа являетсянеобходимость осуществления дополнительных материальных затрат на оборудованиедля пересатурирования.
Одним из эффективных способов активации осадка IIсатурации является смешивание его суспензии с преддефекованным соком всоотношении 1:1 соответственно, в течении 5 минут. Установлено, чтопреддефекованный сок содержит достаточное количество ионов кальция длядостижения необходимой степени активации осадка СаСО3. Смешиваниесуспензии осадка сока II сатурации,что позволяет улучшить фильтрационно-седиментационные свойствапреддефекованного сока и сока I сатурации, более полно удалить несахара диффузионногосока и тем самым повысить доброкачественность очищенного сока и эффект очисткидиффузионного сока. Достоинством способа является то, что он не требует большихзатрат на аппаратурное оформление, так как активация проводится в обычноймешалке [8].
1.3.3 Способы повышения эффективности сатурационнойобработки соков
Непрерывная сатурация
Одним из способов повышения эффективностисатурационной обработки соков является применение непрерывной сатурации, гдеобеспечивается постепенное снижение щелочности дефекованного сока до нормальноотсатурированного, подобное режиму периодической сатурации, с максимальнымадсорбционным эффектом очистки [10].
Из теории реакторов известно, что наибольший приростстепени превращения целевого компонента имеет место при переходе от одно– кдвухсекционному реактору одинакового полезного объема. Для реализации этогопреимущества был разработан эффективный двухсекционный прямоточно–противоточнойсатуратор, по принципу которого относительно легко модернизируютсяодносекционные сатураторы путем разделения сокового объема аппарата на двесекции с общим надсоковым пространством с помощью открытой сверхуцилиндрической вставки с зоной высокой щелочности и гидродинамической,приближающейся к интенсивному пенному режиму. В первой секции такого сатураторав зонах высокой щелочности повышен коэффициент использования СО2, образующийбольшой удельной поверхностью и максимальным адсорбционным эффектом. При этомобеспечиваюваются высокие эффекты адсорбционного удаления растворимыхнесахаров.
Однако эти конструкции многосекционные сатураторовпока не нашли применения в промышленности, потому, что не разработанэффективный автоматический промышленный аклкалиметр, с помощью которого можнобыло бы контролировать и регулировать степень карбонизации извести по секциям ссоответствующим регулированием подачи сатурационного газа [6, 4].
Карбонизация и бикарбонизация в схемеизвестково–углекислотной очистки.
Схема с использованием карбонизации, бикарбонизации и«мгновенной сатурацией», является разработкой кафедры технологии сахаристыхпродуктов Кубанского Государственного Технологического университета. Даннаясхема включает проведение частичной карбонизации дефекованного сока (снижениещелочности на 0,1–0,2%), мгновенную сатурацию (рН 9,0–9,5), сатурирование смесив заводском котле до оптимального рН и бикарбонизацию (рН 7,5 – 7,8) 5–7кратного рециркулята на смешивание с частично карбонизированным соком всборнике смесителе мгновенной сатурации. Смешивание дефекованного сока сбикарбонизированным – это по существу мгновенная сатурация, при которой можноожидать максимального адсорбционного эффекта. Образующийся нерастворимыйкарбонат кальция ( Са(НСО3)2+Са(ОН)2=2СаСО3+Н2О) по существу не имеет времени длякристаллизации с образованием микрокристаллического ядра и потому откладываетсяна поверхности всех частиц, имеющихся в смеси дефекованного ибикарбонизированного сока. При этом образуется большая адсорбционнаяповерхность, на которой в условиях щелочной среды и закрепляются как первичныеацидокарбонаты, как и их начальные конгламераты. Образующийся новый СаСО3будет также откладываться на поверхности существующих частиц, закрепляя такимобразом осажденные на них несахара.
Бикарбонизация сока после основной дефекации полностьюустраняет недостатки классической схемы известково – углекислотной очистки(ИУО):
— доводит реакции осаждения малоростворимых солейкальция до конца, освобождая от этой работы адсорбцию карбонатом кальция иобеспечивая безнакипную работу теплообменной аппаратуры;
— бикарбонизация хорошо сочетается с адсорбционнойочисткой при низких значениях рН;
-бикарбонизация является мощным средством повышенияседиментационных – фильтрационных свойств осадка очищаемых растворов.
Прирост доброкачественности за счет бикарбонизации имгновенной сатурации составляет 1,5–2% выше по сравнению с классической схемойИУО.
Немаловажным обстоятельством является то, чтовключение частичной карбонизации и бикарбонизации в существующую схему очисткине требуется ее кардинальной переделки. Необходимые предварительныйкарбонизатор и бикарбонизатор достаточно компактны и легко монтируются усоответствующих заводских сатруторов, причем их эксплуатация не требует дополнительнойрабочей силы. Все эти факторы способствуют дополнительному снижениюсебестоимости готовой продукции [4, 8, 6].
1.3.4 Способысовместной переработки сахарнй свеклы и сахара-сырца
Переработка сахара-сырцасовместно со свеклой – один из путей повышения эффективности сахарногопроизводства: за счет снижения тепло- и энергозатарт, более эффективногоиспользования оборудования и ряда других факторов. Такой способ переработкиразличного сырья может быть особенно эффективен при использовании свеклыпониженного технологического качества, недостаточном количествеперерабатываемой свеклы, что вынуждает завод работать с пониженнойпроизводственной мощностью или же при избыточной мощности продуктовогоотделения. Известны следующие способы совместной переработки свеклы и сырца:
1) Сульфитированиенеочищенной клеровки сахара-сырца совместно со свекловичным сиропом,последующая фильтрация смеси и направление ее на уваривание утфеля 1кристаллизации.Недостаток этого способа состоит в том, что в нем не происходитудаление несахаров сахара-сырца и все они остаются в смешанном сиропе, а этоухудшает его качество и вследствие этого получить белый сахар затруднительно.
2) Совместная аффинацияжелтого сахара III продукта итростникового сахара-сырца.
Данный способ требуетналичие достаточного количества аффинационных центрифуг, дополнительногооборудования для подачи сырца. Поскольку при аффинации происходит удалениетолько части несахаров, а именно, содержащихся в пленке на поверхностикристаллов сырца, то и в этом способе они удаляются лишь частично. Несахара, содержащиесяже внутри кристаллов, при этом не удаляются. В связи с тем, что среди этихнесахаров большую часть составляют ВМС, которые интенсивно включаются вкристаллы сахара, то и этот способ не гарантирует получение сахара-пескахорошего качества [7].
3) Способ, основанный надобавлении клеровки сахара-сырца к диффузионному соку или в котел основнойдефекации с последующей известково-углекислотной очисткой.
Данный способнерационален, так как в дальнейшем резко увеличивается цветность продуктов иснижается качество белого сахара.
4) Способ совместнойпереработки свеклы и сахара-сырца с добавлением клеровки сахара-сырца в котел II сатурации.
Способ предусматриваетвведение в котел аппарата IIсатурации клеровки сахара-сырца в количестве не более 2% к массеперерабатываемой свеклы. Этот способ дал хорошие результаты, однако стремлениеувеличить количество клеруемого сахара-сырца привело к повышению цветностипродуктов и ухудшению качества белого сахара.
5) Очистка клеровкисахара-сырца на отдельной параллельной со свекловичной линией с подачейочищенной клеровки вместе со свекловичным сиропом на сульфитацию.
Очистка клеровкисахара-сырца при совместной переработке со свеклой по этому способу проводитсяна отдельной линии, состоящей из дефекатора и сатуратора. Очищеннаяпрофильтрованная клеровка сырца затем вместе с сиропом сульфитируется. Данныйспособ позволяет увеличить количество перерабатываемого сахара-сырца до 3-5% кмассе свеклы.
6) Совместная известково-углекислотнаяочистка клеровки тростникового сахара-сырца и фильтрованного сока 1 сатурации вусловиях 2 сатурации (Бугаенко И.Ф., Дешевая И.Ю.) данный способпредусматривает введение клеровки сахара-сырца в котел аппарата дефекации перед2 сатурации. Добавление сырца на дефекацию перед 2 сатурацией увеличивает СВраствора, что снижает время пребывания его в 1 корпусе ВУ и уменьшает потерисахарозы здесь, тем самым компенсируя увеличение потерь в последующих корпусах,им делает суммарные щелочно-термические потери сахарозы на ВУ с добавлениемсырца и без сырца одинаковыми. Сироп, полученный по предложенному способу,содержит больше красящих веществ с меньшей молекулярной массой, практическиполностью удаляемых в результате очистки, и больше меланоидинообразований, чемсироп, полученный без добавления сырца [11].
1.4 Выбранныемероприятия для решения поставленной задачи. Описание технологической схемыреконструируемого завода
Опираясь на изученныйматериал, в данном курсовом проекте были внедрены следующие мероприятия:
— отделения осадка доосновной дефекации;
— активация суспензиивозвращаемой на ППД при помощи пред-дефекованного сока;
— использование частичнойкарбонизации и глубокого пересатури-рования;
-получение осадкакормового достоинства;
— выбор оптимальногосоотношения свекла: сахар-сырец;
— разработка рациональнойсхемы совместной переработки свеклы и сахара-сырца.
Сырой сок после отделенияпульпы стекает в сборник, откуда насосом подаётся на пластинчатыетеплообменники, а затем в преддефекатор фирмы «Putsch», работающий по принципу«Бригель- Мюллер». Диффузионный сок с t=45-60ºС из сборника насосамиподается в первую секцию преддефекатора. В последнюю секцию вводят известковоемолоко в количестве (0,2—0,3% СаО к массе свеклы), обеспечивающим выходпреддефекованного сока с рН=10,8—11,2. Одновременно в первую секцию аппаратавозвращается вся сгущенная суспензия сока II сатурации, а во вторую и третьюсекции аппарата — часть (50%) суспензии сока I сатурации. Возвращаемаясуспензия активируется небольшим количеством преддефекованного сока, чтоспособствует образованию осадка с хорошими седиментационно-фильтрационнымисвойствами. Продолжительность преддефекации составляет 25—30 минут.
Преддефекованный сокподвергается пересатурированию до рН=7,4—7,8 в бикарбонизаторе, после чегонаправляется в отстойник, для отделения осадка. Сгущенная суспензия осадкаподается на вакуум-фильтр, а осветленный сок и фильтрат из вакуум-фильтранаправляют в сборник осветленного сока. Со сборника сок насосом подают в аппаратхолодной дефекации, где он обрабатывается известью в количестве 0,9-1,0% СаО кмассе сока. Целью и назначением холодной ступени дефекации является повышениерастворимости извести в соке. Чем ниже температура сока, тем больше в немрастворено извести, а чем выше концентрация извести в соке, тем менееокрашенными получаются продукты разложения РВ и сам сок, а чем ниже цветностьсока, тем легче получить из него белый сахар-песок.
Далее сок насосом подаетсядо t = 85 – 880С и поступает в аппарат горячей дефекации.Длительность процесса составляет 7 – 12 минут.
Из аппарата горячейдефекации сок самотеком поступает в карбонизатор, где частично( на 20–30 % СаОк массе сока) снижается щелочность, т.е. до щ = 0,6 – 0,7 %СаО.
Карбонизированный соксамотеком направляется в сатуратор, где смешивается с 3 – 5 кратным количествомпересатурированного до pH 7,0 – 7,5 сарурационного сока и сатурируется до pH,соответствующему минимальному содержанию солей кальция (рН=8,8–9,2). Присмешении частично карбонизированного и пересатурированного сока разнозаряженныеацидокарбонаты гидроксикальция, образующийся при карбонизации, и карбонатгидроксикальция легко связываются друг с другом, образуя конгломераты. Этотпроцесс агрегатирования не требует образования СаСО3 и не связан с десорбцией.При большой кратности рециркуляции конгломераты увеличиваются в размерах,создавая условия для легкой фильтрации. Эффективность процесса тем выше, чембыстрее он осуществляется. Смешивание карбонизированного с бикарбонизированнымсоком приводит к мгновенной сатурации, при которой достигается максимальныйадсорбционный эффект. Образующийся СаСО3 не имеет времени длякристаллизации и откладывается на поверхности всех частиц, при этом образуетсябольшая адсорбционная поверхность.
3—5 частей отсатурированногосока отбирается на бикарбонизатор, а одна часть из сатуратора через контрольныйящик поступает в сборник, откуда насосом качается на подогреватель, при этомтемпература продукта на выходе из него составляет 80 – 850С. Далеесок поступает в сборник нефильтрованного сока и далее насосом подается вфильтры-сгустители TF. Часть суспензии (50%) с TF направляется нафильтр-прессы, а остальная суспензия подается на преддефекацию. Фильтрованныйсок I сатурации направляется в сборник, после чего насосом направляется через 3последовательно нагревающих теплообменника, где нагревается до температуры 126градусов, а затем в первый корпус выпарной станции.
После третьего корпусавыпарной станции сироп c СВ=50—55% поступает в сборник, туда же подаетсяклеровка сахара-сырца с СВ=55—60%. Сахар-сырец со склада поступает вклеровочную мешалку, где клеруется сатурированным соком, подогретым до t=90°C ирН=8,5. Полученная смесь насосом качается на теплообменник, где охлаждаетсяt=85–870С. Далее смесь направляется на дефекацию, куда даетсяизвестковое молоко в количестве 0,5% СаО к массе свеклы, длительность процессадефекации составляет 5 минут.
Затем дефекованный сиропсамотеком поступает в карбонизатор, где на 20–30% снижается щелочность, иперетекает в сатуратор, где смешивается с 3 – 5 кратным количествомпересатурированного до pH 7,0 – 7,5 сиропа и отгазовывается до pH 9,0 – 9,2,соответствующему минимальному количеству Са-солей. 3-5 кратное количествосиропа к массе основного потока пересатурируется и рециркулирует в сатуратор, аоставшийся сироп нагревается до t = 85 – 900С и поступает нафильтры-сгустители TF. Суспензия с фильтров насосом подается в 1-ю и 2-ю зонупреддефекатора, а фильтрованный сироп в сборник фильтрованного сиропа и далеечерез теплообменник, где подогревается до t=85—90°C, в 4 корпус выпарнойстанции. Полученный сироп направляют в сборник сиропа после МВУ, далее насосомна сульфитацию и затем на патронные фильтры. Очищенный сироп самотеком подаетсяв сборник сиропа, затем насосом на напорный сборник перед вакуум-аппаратами.
2.Расчетная часть
2.1 Расчетколичества и состава продуктов
2.1.1 Расчетколичества и состава продуктов отделения очистки
Расход активной известина преддефекацию (/>, % к массе свеклы) рассчитываетсяпо формуле 1.
/> , (1)
где /> – откачка диффузионногосока, % к массе свеклы;
10 – количествовозвращаемой суспензии, %
/> – плотность диффузионного сока,т/м3;
/> – щелочность преддефекованногосока, % СаО. Задаемся />= 0,20
/>
Количество инертнойпримеси (/>,% к массе свеклы) находится по формуле 2.
/> (2)
где /> – активность извести, %СаО. Нормативы />= 90 %
/>
Количество активнойизвести, нейтрализуемой на пересатурации (/>, % к массе свеклы),рассчитывается по формуле 3.
/>, (3)
где /> – щелочностьпересатурированного сока, %СаО. Задаемся />= 0,001
/>
Содержание инертнойпримеси (/>,% к массе свеклы) находится по формуле 4.
/> (4)
/>
Количество сатурационногогаза, общее (/>, % к массе свеклы) находится поформуле 5.
/> (5)
/>
Количество осадка напересатурации ( />,% к массе свеклы), рассчитываетсяпо формуле 6.
/> , (6)
где />– несахар осадка, % кмассе свеклы;
/> – известь, пошедшая нанейтрализацию кислот диффузионного сока, % к массе свеклы.
Несахар осадка находитсяпо формуле 7.
/>, (7)
где />– несахар диффузионногосока, % к массе свеклы;
/>– несахар очищенного сока, % кмассе свеклы.
Несахар диффузионногосока вычисляется по формуле 8.
/>, (8)
где />– сахар диффузионногосока, % к массе свеклы;
/>– чистота диффузионного сока, % кмассе свеклы.
Сахар диффузионного сокарассчитывается по формуле 9.
/>, (9)
где /> – сахар стружки, % кмассе свеклы;
/> – сумма учтенных и неучтенныхпотерь, % к массе свеклы.
Задаемся />=14,91 />= 0,40.
/>
Задаемся />= 87.
Несахар диффузионногосока вычисляется по формуле 8.
/>
Несахар очищенного сокарассчитывается по формуле 10.
/>, (10)
где /> – эффект очистки на 1ступени, % к массе свеклы. Задаемся/>= 10
/>
Несахар осадка находитсяпо формуле 7.
/>
Осадок, образующийся на 1ступени, рассчитывается по формуле 6.
/>
Количество извести,пошедшее на нейтрализацию (/>% к массе свеклы), рассчитываетсяпо формуле 11
/> (11)
где />– кислотностьдиффузионного сока, принимается равной 0,05. Задаёмся К=0,05
/>
Количество влажногоосадка при пересатурировании (/>,% к массе свеклы), вычисляется поформуле 12.
/> (12)
/>
Количество суспензии,поступающей на отстаивание, ( />,% к массе свеклы) рассчитываетсяпо формуле 13
/>, (13)
где /> – для вакуум-вильтрапринимается равным 50.
/>
Количество воды напромывку осадка (/>,% к массе свеклы) рассчитываетсяпо формуле 14.
/> (14)
/>
Количество промоевнеобходимое для гашения извести вычисляется по формуле 15
/>, (15)
где /> – количествоизвесткового молока, используемого в процессе очистки, % к массе свеклы.
/>
Количество промоевполучаемых с фильтр-прессов вычисляется по формуле 16
/> (16)
Расход активной известина основную дефекацию (/>,% к массе свеклы) рассчитываетсяпо формуле 17.
/> , (17)
где /> – щелочностьдефекованного сока, % СаО. Задаемся />= 1,0.
/>
Содержание инертнойпримеси (/>,% к массе свеклы) находится по формуле 18.
/> (18)
/>
Количество активнойизвести, нейтрализуемой на 1 сатурации (/>, % к массе свеклы),рассчитывается по формуле 19.
/>, (19)
где /> – щелочность сока 1сатурации, % СаО. Задаемся />= 0,05
/>
Содержание инертнойпримеси (/>,% к массе свеклы) находится по формуле 20.
/> (20)
/>
Количество сатурационногогаза, общее (/>, % к массе свеклы) находится поформуле 21.
/> (21)
/>
Общее количество осадкана сатурации ( />,% к массе свеклы), рассчитываетсяпо формуле 22.
/> , (22)
где />– несахар осадка, % кмассе свеклы.
Несахар осадка находитсяпо формуле 23.
/>, (23)
где />– несахар диффузионногосока, % к массе свеклы;
/>– несахар очищенного сока, % кмассе свеклы.
Несахар очищенного сокарассчитывается по формуле 24.
/>, (24)
где /> – общий эффект очистки,% к массе свеклы. Задаемся/>= 40
/>
Несахар осадка находитсяпо формуле 23.
/>
Осадок, образующийся на 1ступени, рассчитывается по формуле 22.
/>
Количество известковогомолока, направляемого на преддефекацию, (/>, % к массе свеклы) рассчитываетсяпо формуле 25.
/> (25)
где /> – количествоизвесткового молока, используемого в процессе очистки, % к массе свеклы.
/>
Количество известковогомолока, поступающего на основную дефекацию, (/>, % к массе свеклы) рассчитываетсяпо формуле 25.
/>
Несахар сиропа (/>, % к массесвеклы) рассчитывается по формуле 26.
/>, (26)
где /> – эффект очистки густыхпродуктов, % к массе свеклы.
Задаемся />= 15.
/>
Несахар осадка густыхпродуктов (/>,% к массе свеклы) находится по формуле 27.
/>, (27)
/>
Количество сиропарассчитывается по формуле 28.
/>, (28)
где /> – сухие веществасиропа, % к массе свеклы;
/> – сухие вещества сиропа, % кмассе сиропа. Задаемся />= 45.
/>
Сухие вещества очищаемогосиропа (/>, % к массе свеклы) рассчитываются поформуле 29.
/>, (29)
где /> – сахар очищенногосока, % к массе свеклы,
/> - сухие вещества сахара-сырца, % к массе свеклы.
Сахар очищаемого сиропа (/>, % к массесвеклы) находится по формуле 30.
/>, (30)
где /> — потери на стадииочистки, принимаются равными 0,2;
Сс.с. – сахарсахара-сырца, % к массе свеклы. Схс.с.=9,83
/>
Сухие вещества сиропарассчитываются по формуле 29.
/>
Расход активной известина очистку густых продуктов (/>, % к массе свеклы) рассчитываетсяпо формуле 31.
/> , (31)
где /> – количество сиропа, %к массе свеклы;
/> – плотность сиропа, т/м3;
/> – щелочность сиропа на дефекации,%СаО. Задаемся />= 0,5, />=1,17 т/м3.
/>
Содержание инертнойпримеси (/>,% к массе свеклы) находится по формуле 32.
/> (32)
/>
Количество сатурационногогаза, общее (/>, % к массе свеклы) находится поформуле 33.
/> (33)
/>
Количество осадка, приочистке сиропа (/>,% к массе свеклы), вычисляетсяпо формуле 34.
/> (34)
/>
Количество влажногоосадка при очистке сиропа (/>,% к массе свеклы), вычисляется поформуле 35.
/> (35)
/>
Количество известковогомолока, при очистке сиропа (/>, % к массе свеклы) рассчитываетсяпо формуле 36.
/> (36)
/>
Количествопреддефекованного сока (/>, % к массе свеклы) вычисляется поформуле 37.
/>, (37)
где /> – активированнаясуспензия, возвращаемая на преддефекацию, % к массе свеклы.
/>
Количествопересатурированного сока (Аперес) вычисляется по формуле 38.
/> (38)
/>
Количество дефекованногосока (/>, %к массе свеклы) вычисляется по формуле 39.
/>, (39)
/>
Количество сока,поступающего в карбонизатор (/>, % к массе свеклы), находится поформуле 40.
/>, (40)
/>
Количествосатурированного сока (/>, % к массе свеклы) рассчитываетсяпо формуле 41.
/>, (41)
где /> – испарение,принимается равным 2,0.
/>
Количество влажногоосадка на 1 сатурации (/>,% к массе свеклы), вычисляется поформуле 42.
/> (42)
/>
Количество суспензии, ( />,% к массесвеклы) рассчитывается по формуле 43
/>, (43)
где /> – для вакуум-фильтровпринимается равным 50.
/>
Количество воды напромывку осадка (/>,% к массе свеклы) рассчитываетсяпо формуле 44.
/> (44)
/>
Количество промоеввычисляется по формуле 45
/>, (45)
где /> – количествоизвесткового молока, используемого в процессе очистки, % к массе свеклы.
/>
Количество фильтратарассчитывается по формуле 46
/> (46)
/>
Количество очищенногосока (/>, %к массе свеклы) вычисляется по формуле 47.
/>, (47)
/>
Сухие вещества очищенногосока (/>, %к массе свеклы) вычисляется по формуле 48.
/> , (48)
/>
Чистота очищенного сока (/>, % к массесвеклы) вычисляется по формуле 49 .
/>, (49)
/>
Количество дефекованногосиропа (/>,% к массе свеклы) вычисляется по формуле 50.
/>, (50)
где /> – количествоизвесткового молока на дефекацию сиропа, % к массе свеклы, определяется поформуле 51.
/> (51)
/>
/>
Количествокарбонизированного сиропа (/>, % к массе свеклы) рассчитываетсяпо формуле 52.
/>, (52)
/>
Количествосатурированного сиропа (/>, % к массе свеклы) рассчитываетсяпо формуле 53.
/>, (53)
/>
Количество очищенногосиропа (/>,% к массе свеклы) вычисляется по формуле 54.
/>, (54)
/>
2.2 Расчетустановленного оборудования
2.2.1 Расчет основноготехнологического оборудования
Расчет полной вместимостиоборудования очистки
Полная вместимостьоборудования (/>, м3) рассчитывается поформуле 55.
/>, (55)
где /> – количествообрабатываемого продукта, % к массе свеклы;
/> – длительность процесса, мин;
/> – техническая производительностьзавода, т/сут;
/> – коэффициент заполнения;
/> – плотность обрабатываемогопродукта, т/ м3.
Расчет основноготехнологического оборудования представлен в таблице 1
Таблица 1 – Расчетосновного технологического оборудованияНаименование оборудования
Количество продукта,
% к массе свеклы
Время пребывания />, мин.
Плотность />, т/ м3
Коэффи-
циент заполнения
Оборудование
/>, м3
до
реконструкции после реконструк ции Преддефекатор 124,48 25 1,07 0,85 296-376 237,62 Пересатуратор 124,69 5 1,09 0,7 - 57 Холодный дефекатор 127,13 20 1,08 0,85 184 184 Горячий дефекатор 127,13 10 1,08 0,85 163 97 Карбонизатор сока 127,31 3 1,09 1 - 25 Сатуратор сока 126,04 5 1,09 0,4 137 101 Дефекатор сиропа 53,50 5 1,3 0,85 100 17 Карбонизатор сиропа 53,56 3 1,25 0,5 - 18 Сатуратор сиропа 53,31 5 1,25 1 137 15
2.2.2 Расчетфильтрационного оборудования
Расчёт общей поверхностифильтрования фильтров-сгустителей TF сиропа.
Расчет общей поверхностифильтрования фильтров-сгустителей TF (/>,м2) производится по формуле 56 [15].
/>, (56)
где /> – количествонефильтрованного сиропа, % к массе свеклы;
/> - техническая производительностьзавода, т/сут;
/> - скорость активного фильтрования,/>;
/> - плотность жидкой фазы, т/ м3
Нормативы:/>,
/>
На заводе установлено 13фильтров TF с площадью поверхности 70 м2 .
Расчет общей поверхностифильтрования фильтр-прессов сгущенного осадка
Расчет общей поверхностифильтрования фильтр-прессов сгущенного осадка (/>, м2) производится поформуле 57.
/> (57)
где /> – количествонефильтрованного сока, % к массе свеклы;
/> - техническая производительностьзавода, т/сут;
/> - скорость активногофильтрования, />;
/> - плотность жидкой фазы, т/ м3,
/> — коэффициент использованияповерхности фильтрования;
/> - количество извести,направляемое на очистку сока, % к массе свеклы;
/> — количество отделяемого нафильтрах сока, % к общему количеству жидкой фазы нефильтрованного сока.
Нормативы: />=0,3; />=20%; />=1,055 т/м3; />=3,0*10-4/>
/>
На заводе установлены 4фильтра МЕКО-1200 с площадью поверхности 194 м2.
2.3 Окончательныйрасчет и подбор оборудования, сборников, насосов
2.3.1 Расчет сборников
Общая вместимостьсборников (/>, м3) рассчитывается поформуле 58 [15].
/>, (58)
где /> – расчетнаядлительность пребывания продукта в сборнике, мин;
/> – плотность сахара, т/ м3;
/> – техническая производительностьзавода, т/сут;
/> – количество продукта, % к массесвеклы.
Расчет сборниковпредставлен в таблице 2
Таблица 2 – Расчетсборников Наименование сборника
Количество продукта,
/>,% к м.св
Время пребывания,
/>, мин
Плотность
/>, т/ м3
Объем сборника, м3 до реконструкции
после
реконструкции 1 2 3 4 5 6 1.Сборник диффузионного сока 115 10 1,07 150 74 2.Сборник осветлённого сока 128,31 7 1,09 — 57 3.Сборник суспензии с отстойника 3,62 7 1,109 — 10 4.Сборник не фильтрованного сока 1-ой сатурации 126,04 13 1,09 150 105 5.Сборник фильтрованного сока 1-ой сатурации 116,82 7 1,06 92 54 7.Сборник сока перед МВУ 117,45 3 1,05 35 24 8.Сборник сиропа после 3 корпуса МВУ 51,5 5 1,3 20 14 10.Сборник сатурированного сиропа 53,87 7 1,3 35 21 11.Сборник суспензии с TF 12,45 7 1,32 10 8 12.Сборник фильтрованного сиропа 50,87 10 1,09 35 33 14.Сборник очищенного сиропа после выпарки 43,69 7 1,32 20 20 15.Сборник очищенного сиропа 40,08 7 1,2 20 20
2.3.2 Расчет насосов
Расчет технической производительностицентробежных и шестеренчатых насосов (/>, т/сут) производится по формуле59 [15].
/>, (59)
где /> – количествоперекачиваемого продукта, % к массе свеклы;
/> – плотность продукта, т/ м3;
/> – коэффициент неравномерности;
/> – подача насоса, м3/ч.
Нормативы: для центробежныхнасосов/>=1,15;
для шестеренчатых насосов/>=1,10.
Расчет центробежных ишестеренчатых насосов представлен в табл. 3
Таблица 3 – Расчетцентробежных и шестеренчатых насосовНаименование насоса
Количество продукта
а, % к м.св
Мощность
А, т/сут
Плотность
ρ, т/ м3
до
реконструкции
после
реконструкции марка количество, шт марка количество, шт по расчету
с резерв-
ным по расчету
с резерв-
ным 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Насос диффузионного сока 115 520 1,07 PUTSCH 1 2 PUTSCH 1 2 2. Насос пересатурированного сока 124,69 559 1,08 - - - PUTSCH 1 2 3. Насос суспензии на МЕКО с ППД 3,62 17 1,09 - - - СОТ-60 1 2 4. Насос дефекованного сока 127,13 565 1,19 PUTSCH 1 2 PUTSCH 1 2 5. Насос сока 1-ой сатурации 126,04 555 1,09 SULZER 1 2 SULZER 1 2 6. Насос суспензии I Сат. С TF на МЕКО 9,22 38 1,06 SULZER 1 2 SULZER 1 2 7.Насос сока на МВУ 117,45 531 1,19 PUTSCH 1 2 PUTSCH 1 2 8.Насос сиропа после МВУ 51,3 190 1,1 SULZER 1 2 SULZER 1 2 9. Насос сатутированного сиропа 53,37 197 1,05 SULZER 1 2 SULZER 1 2 10. Насос сиропа после фильтрации 50,08 221 1,3 SULZER 1 2 SULZER 1 2 11.Насос суспензии с TF 3,23 12 1,32 СОТ-60 1 2 СОТ-60 1 2 12.Насос сульфитированного сиропа 43,69 221 1,3 SULZER 1 2 SULZER 1 2 13. Насос очищенного сиропа 40,08 220 1,32 SULZER 1 2 SULZER 1 2
3. Химико-техническийконтроль
Химико-технологическийпри переработке сахарной свеклы и сырца представлен в таблице 4 [13].
Таблица 4–Химико-технологический при переработке сахарной свеклы и сырца
Наименование
продукта Место и порядок отбора проб Определяемые показатели Число анализов в смену Время выполнения анализов (часы)
1 2 3 4 5
Диффузионный сок Кружкой из краника после диффузионного аппарата
СВ, Сх, Ч.,
содержание мезги, содержание РВ, содержание ВМС и коллоидов
8
2
1-8
2,4
по указанию технолога
Преддефекованный сок На выходе из преддефекатора Общее содержание СаО % к объёму сока и щёлочность 8 1-8
Дефекованный сок Из краника на трубопроводе между дефекатором и сатуратором Общее содержание СаО % к объёму сока 8 1-8
Сатурационный газ Из трубопровода на дефекосатурации % содержание СО2 2 1,5
Сатурированный сок Из сатуратора
-скорость осаждения, щелочность в СаО %, прозрачность
-цветность
-рН
8
2
8
1-8
1,7
1-8
Дефекованный сироп Из краника на трубопроводе между дефекатором и сатуратором Общее содержание СаО % к объёму сиропа 8 1-8
Сатурированный сироп Из сатуратора
-щелочность в % СаО,
-прозрачность, рН
-цветность
8
8
2
1-8
1-8
1,7 Сульфитационный газ Из трубопровода поступления газа в сульфитатор -% содержание SО2 2 1,5 Сульфитированный сироп с клеровкой Из краника на фильтровальном модуле
-щелочность в СаО %, прозрачность, рН, Сх, СВ, Ч, цветность;
-содержание СаО в средней пробе
8
1
1-8
8 Густой фильтрационный осадок Из фильтр-пресса Сх из средней пробы 2 1,7 Сироп из выпарной установки
-с III корпуса выпарки
-с концентратора
СВ, Щ. с индикатором крезоловым красным % СаО, рН, СВ, Сх, Ч,
Цв, содержание Са2+
8
1
1-8
8 Сироп с клеровкой Из сборника перед вакуум-фильтрами % СаО, Щ, рН, прозрачность, СВ, Сх, Цв, Ч 8 1-8 /> /> /> /> /> />
4ю Стандартизациятехнологического процесса
Технологический режимработы Успенского сахарного завода ЗАО «Успенский сахарник» при переработкесахарной свеклы с получением белого сахара-песка представлен в таблице 5.
Таблица 5 –Технологический режим работы Успенского сахарного завода ЗАО «Успенскийсахарник» при переработке сахарной свеклы с получением белого сахара-пескаНаименование показателя Нормативная величина по технологическому режиму Диффузионное отделение Отбор сока 115% к массе свеклы Длина стружки 8-12м. в 100гр. стружки Содержание мезги и брака в стружке Не более 3% рН питающей воды 5,5-6,0 Температура питающей воды 60-65 ºС Потери сахара в жоме 0,35
Температурный режим диффузии по зонам:
I зона
II зона
III зона
IV зона
68 ºС
72 ºС
72 ºС
65 ºС Расход пеногасителя 2л/час каждый диффузионный аппарат Сокоочистительное отделение Щелочность преддефекованного сока
0,2/>0,3%СаО рН20 преддефекованного сока
10,8/>11,2 рН20 пересатурированного сока
7,4/>7,8 Щелочность сока основной дефекации
1,1/>1,3%СаО рН20 сока I сатурации
9,0/>9,5 рН бикарбонизированного сока
7,2/>7,5 Щелочность дефекованного сиропа 1,2%СаО рН20 сатурированного сиропа
8,8/>9,2 Щелочность сатурированного сиропа
0,025/>0,035 рН20 сульфитированного сиропа
8,5/>8,8 Плотность известкового молока
1,17/>1,19г/см3 Содержание СО2 в сатурационном газе не менее 28%
Температура сока перед отстойниками
сока перед дефекацией
сока перед фильтрацией
сока перед МВУ
70 ºС
85 ºС
80 ºС
126 ºС Потери сахара с фильтрационным осадком 0,1
5. Мероприятия поохране труда и пожарной безопасности
Свеклосахарный завод –это крупное, хорошо оснащенное современной техникой, предприятие, работающее посхеме непрерывного технологического процесса. Безопасность рабочих во многомзависит от свойства производственного оборудования сохранять безопасноесостояние при выполнении заданных функций в определенных условиях в течениеустановленного времени, т.е. его безопасность. В значительной мере повышеннаяопасность технологического оборудования зависит от свойств перерабатываемых имвеществ или характеристики рабочей среды. Первостепенная роль в обеспечениибезопасной эксплуатации оборудования принадлежит его безопасной конструкции,оснащенной необходимой контрольно-измерительной аппаратурой, приборамибезопасности, блокировочными устройствами, автоматическими средствамисигнализации и защиты, позволяющими контролировать соблюдение нормальныхрежимов технологического процесса, а также исключающие возможностьвозникновения аварий и несчастных случаев.
Основными требованиямиохраны труда, предъявляемыми при проектировании машин и механизмов, являются:безопасность для человека, надежность и удобство эксплуатации. Требованиябезопасности определяются системой стандартов безопасности труда [14].
Дефекация и сатурация
Процесс дозировкиизвесткового молока, дефекованного сока или сока первой сатурации дляпредварительной и основной дефекации должен быть автоматизирован.
Аппараты дефекации исатурации должны быть оборудованы контрольно-измерительными приборами(термометрами, указателями уровня).
Аппараты предварительнойи основной дефекации сверху должны быть оборудованы люками с закрывающимисякрышками и спускным вентилем с механизмом дистанционного управления.
Аппараты I и II сатурациидолжны быть оборудованы герметически закрытыми переливными ящиками с краникамидля отбора проб.
Аппараты I и II сатурациидолжны быть оборудованы вытяжными трубами, выведенными на крышу цеха,пеногасителями и переливными трубами без установки запорных органов.
Чистка и ремонтдефекосатурационных аппаратов должны производиться в соответствии стребованиями, изложенными в разделе III —б настоящих Правил.
Перед началом сезонапроизводства дефекосатурационные аппараты должны испытываться в соответствии с«Инструкцией по проверке качества ремонта свеклосахарных заводов».
Сульфитация
Сульфитаторы должны бытьоборудованы вытяжной трубой для удаления избытка сернистого газа. Труба должнабыть выведена в атмосферу выше конька крыши цеха на 1 м. Установка запорныхорганов на трубе не допускается.
Сернистые печи должныустанавливаться в отдельном помещении. В общем производственном помещениидопускается установка сернистых печей, работающих под разрежением. При этомобязательно должно быть обеспечено устройство местного отсоса. На рабочем местедолжен быть противогаз марки В.
Для хранения, серы должныбыть оборудованы закрывающиеся ящики.
Перед началомпроизводства сульфитаторы должны проверяться на герметичность.
Фильтрация соков исиропов
Факуум-фильтры
Вакуум-фильтры должныбыть закрыты сверху кожухом и оборудованы местным отсосом.
Управление спускнымивентилями из корыта вакуум-фильтров должно осуществляться с рабочего местаоператора.
Для отдувки осадка отткани фильтров должен применяться сжатый воздух. Использование паразапрещается.
Регенерация фильтрующейткани на барабане фильтра должна производиться 3%-ным раствором солянойкислоте.
Для удобства обслуживаниявакуум-фильтров (смена и очистка форсунок) необходимо оборудовать рабочуюплощадку.
Корыта вакуум-фильтров должныбыть оборудованы переливными устройствами.
Фильтры с центробежнойвыгрузкой осадка
Фильтры должны бытьоснащены:
а) манометрами;
б) термометрами,расходомерами;
в) предохранительнымиклапанами.
Верхняя часть фильтровдолжна быть оборудована стационарной площадкой с ограждением.
Подача кизельгура илиперлита в мешалку для приготовления раствора должна быть механизирована.
Крышки саморазгружающихсяфильтров должны быть оборудованы противовесами, облегчающими их подъем, иприспособлениями, исключающими самопроизвольное их закрытие.
Фильтр-прессы
Желоба фильтр-прессов имешалки фильтра-ционного осадка должны быть герметичными.
На трубопроводе, подающемсок на фильтр-прессы, должны быть установлены манометр и предохранительныйклапан.
При сборке и стяжке рам иплит фильтр-прессов необходимо периодически (в соответствии с инструкцией,утвержденной главным инженером предприятия) проверять состояние стягивающеговинта.
При гидравлическомспособе стягивания рам и плит фильтр-прессов должно быть устройство, исключающеевозможность внезапного отхода плунжера и связанной с этим раздвижки рам и плит.
отстойники
Переливные ящикиотстойников должны быть закрытыми.
Сборники декантата ифильтрата должны быть оборудованы указателями уровня и переливными трубами.
Чистка и ремонтотстойников должны произ-водиться в соответствии с требованиями, изложенными вразделе III — 6 настоящих Правил.
Выпарные аппараты
Изготовление, монтаж иэксплуатация выпарных аппаратов, работающих под давлением свыше 0,07 МПа (0,7кгс/см2) должны соответствовать требованиям «Правил устройства и безопаснойэксплуатации сосудов, работающих под давлением».
Выпарные аппараты должныбыть снабжены следующей арматурой:
а) запорными органамидля отключения аппаратов от трубопроводов;
б) манометрами для измерениядавления в паровом и соковом пространстве;
в) рычажными илипружинными предохранительными клапанами, установленными в паровом и соковомпространстве аппаратов, работающих под давлением;
г) термометрами дляизмерения температуры в паровом и соковом пространстве;
д) устройством дляудаления конденсата.
Выпарные аппараты должныбыть оборудованы смотровыми и сокомерными стеклами.
На смотровых стеклахкорпусов, работающих под давлением, должны быть установлены защитные сетки.
Для подачи реагентов павыварку выпарных аппаратов должна быть оборудована специальная установка.
Мешалка для приготовленияреагентов должна быть установлена на первом этаже, в специально отведенномпомещении, оборудованном вытяжной вентиляцией.
Выварка выпарныхаппаратов должна производиться под наблюдением ответственного лица изинженерно-технического персонала.
Бессодовая очисткаповерхностей нагрева выпарных аппаратов от накипи должна производиться всоответствии с требованиями «Инструкции по бессодовому способу очистки отнакипи поверхностей нагрева выпарных аппаратов ингибнрованными солянокислотпымирастворами», утвержденной Главсахаром.
Во время выварки выпарныхаппаратов соля¬ной кислоты, а также при осмотре корпусов после выварки воизбежание взрыва запрещается пользоваться открытым огнем (курение, зажиганиеспичек, пользование свечами и светильниками с открытым пламенем и т. д.), о чемдолжна быть вывешена табличка.
Работы, связанные странспортировкой и пере-качкой реагентов, должны производиться в спецодежде иза-щитных очках.
Чистка и ремонт выпарныхаппаратов должны производиться в соответствии с требованиями разделов III—5 иIII —6 настоящих Правил.
Схема подключенияаппаратов должна исключать возможность образования давления в вакуумной частивыпарных аппаратов, работающих под разрежением.
Заключение
В курсовом проекте былиразработаны способы и приемов повышения эффективности удаления несахаров изсахарных растворов.
Одним из путей повышенияэффективности сахарного производства является совместная переработка сахарной свеклыи тростникового сахара-сырца, позволяющая повысит коэффициент загруженностимощности продуктового отделения завода.
Комбинированноеиспользование в качестве исходного сырья для производства белого сахарасахарной свеклы и сахара-сырца позволяет увеличить продолжительностьпроизводственного цикла функционирования сахарных заводов, и, соответственно,сократить размер постоянных издержек в расчете на единицу производимойпродукции. Переработка сахара-сырца обеспечивает высокую оборачиваемостькапитала, существенно снижает риски, связанные с недополучением сырья дляпереработки, в определенной мере ослабляет проблему затоваривания жомом, спросна который пока невелик.
В сокоочестительномотделении были проведены мероприятия по повышению эффективности очистки.
— отделение осадка доосновной дефекации;
— активация суспензиивозвращаемой на ППД при помощи преддефекованного сока;
— использование частичнойкарбонизации и глубокого пересатурирования;
-получение осадкакормового достоинства;
При данной совместнойпереработке свеклы и сахара-сырца:
1. Увеличивается эффекточистки по сравнению с типовой схемой до 50-55%;
2. Нормы расходаусловного топлива и вспомогательных материалов по переработке свеклы остаютсябез изменения.
3. Нормы расхода дляпереработки сахара-сырца уменьшаются.
4. Расход известняковогокамня при совместной переработке не превышает 3% к массе сырца (вместо 6-7% припереработке только сахара-сырца). Экономия происходит за счет того, что присвекловичном производстве имеет место излишек сатутрационного газа, а присырцовом – известкового молока. При совместном производстве этот дисбалансвзаимно компенсируется и способствует сокращению расхода известнякового камня.
5. Расход угля на обжигизвестняка при совместной переработке снижается, так как составляет 7-9% кмассе известнякового камня.
6. При совместнойпереработке имеет место и экономия по заработной плате, так как многиетехнологические операции обслуживаются одним и тем же оператором.
Список использованнойлитературы
1. Заводские схемы очистки диффузионного сока с отделениемосадка несахаров до основной дефекации / Н.И.Жаринов, Ю.В.Аникеев, Р.Г.Жижина,М.И.Даишев, Ю.И.Молотилин – Обзорная информация, серия 23: сахарнаяпромышленность, вып. 10. – М.: АгроНИИТЭИПП, 1991. – 32с
2. Жаринов Н.А., Аникеев Ю.В., Жижина Р.Г., Семененко В.З. идр. Заводские схемы очистки диффузионного сока с отделением осадка несахаров доосновной дефекации // Сахарная промышленность. АгроНИИТЭИпищепром. – 1991. –Вып. 10. – 33 с.
3. Даишев М.И., Вовк Г.А. Об отделении осадкапреддефнкованного сока // Сахарная промышленность. – 1974. — № 1. – С. 8 – 10.
4. Даишев М.И., Решетова Р.С., Молотилин Ю.И. Глубокоепересатурирование при очистке сахарных соков // Известия вузов. Пищеваятехнология. – 1984. — № 6. – С. 75 -78.
5. Орлова Н.В. Молотилин Ю.И., Люсый И.Н. и др. Обэффективности отделения преддефекационногоосадка // Сахарная промышленность. –1999.- № 2. – С. 10 – 11.
6. Бугаенко И.Ф. Технологический контроль сахарногоротзводства. – М.: Агропромиздат, 1989. – 213 с.
7. Вовк Г.А., Даишев М.И. Оработе по схеме с отделениемпредсатурационного осадка // Сахарная промышленность. – 1973. — № 9. – С. 13 –15.
8. Приймак В.М., Демиденко Г.Т., Сильванюк И.И. и др.Углеизвестковая очистка диффузионногосока с отделением преддефекационногокоагулята, не содержащего карбоната кальция // Сахарная промышленность. – 1978.- № 4 С 29 – 31.
9. Жижина Р.Г., Карташов А.К… Нагорная В.А., Онишко Л.И.Испытание схемы очистки сока с выводом предсатурационного осадка // Сахарнаяпромышленность. – 1967. — № 8. С. 25 – 29.
10. 2. Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. – М.:Колос, 1998. – 495с.
11. Дешевая И.Ю. Повышение эффективности использованияизвести на II сатурации Автореф. дис. канд. техн. наук. – Москва, 2004. – 28 с.
12. Карташов А.К., Головняк Ю.Д., Шойхет В.А. и др. Способочистки сока с холодной дефекосатурацией, холодной и горячей дефекациями //Сахарная промышленность. – 1967. — № 8. – С.9 – 38.
13. Инструкция по химико-технологическому контролю и учетусахарного производства. — Киев: ВНИИСП, 1983. — 476 с.
14. Бугаенко И.Ф. Технохимический контроль сахарногопроизводства. –М.: Агропромиздат, 1989. — 216 с.
15. Белохвостиков В.И. Расчет технологического оборудованиясахарных заводов. – Краснодар, 2002. — 36