Актуальность поставленной задачи

Содержание

Введение………………………………………………………………………….5

 

1 Нормативные ссылки…………………………………………………………...7

 

2 Термины и определения………………………………………………………..8

 

3 Сокращения……………………………………………………….…..…...……9

 

4 Теоретическая часть…..……………………………………………………….10

 

4.1 Актуальность поставленной задачи………………………………...........10

 

4.2 Технологическая схема реконструированного отделения и анализ ее влияния на технологические показатели..........................................................10

 

4.3 Анализ возможных способов проведения технологических процессов и аппаратурного оформления в соответствии с последними достижениями науки и техники …….………………………………………………………...12

 

4.4 Выработанные мероприятия для решения поставленной задачи и описание технологической схемы реконструированного отделения………16

 

5 Расчетная часть……………………………………………………….……….18

 

5.1 Расчет количества и состава продуктов отделения…………..................18

 

5.2 Расчет установленного оборудования. Построение графика мощности основного оборудования и выбор мощности отделения……........................37

 

5.3 Окончательный расчет и подбор оборудования, сборников, насосов……………………………………………………….. ………………..42

 

6 Химико-технологический контроль……………………… …….…………46

 

7 Стандартизация технологических процессов……………………………..49

 

Заключение …………………………………………………………………….52

 

Список использованных источников…………………………………………53

 

 

Введение

Переработка тростникового сахара-сырца на сахарных заводах России

ведется с 1955 года, на Северном Кавказе с 1960 году. Количество заводов

перерабатывающих тростниковый сахар-сырец в 1955-1960 годах было в пределах двадцати, а годовая нагрузка на завод не превышала 12 тыс. тонн. В дальнейшем все больше сахарных заводов страны начали перерабатывать тростниковый сахар-сырец, и к 1981 году нагрузка на один завод достигла 36 тыс. тонн сахара-сырца.

Сахарная промышленность России на данный момент насчитывает всего 93 сахарных

завода, но работающими являются 84, общей мощностью 302, 43 тыс. тонн переработки сахарной свеклы в сутки, из них 74 завода имеют схему по переработке тростникового сахара-сырца, общей мощностью 40, 0 тыс. тонн переработки сахара-сырца в сутки.

В 2011 году в целом по стране сахарными заводами было переработано 2376,20 тыс.

тонн тростникового сахара-сырца, из которого было выработано 2336, 0 тыс. тонн белого сахара-песка.

В Краснодарском крае, насчитывается 16 сахарных заводов, переработавших в 2011

году 790 тыс. тонн сахара-сырца в белый сахар-песок, общей мощностью 11, 2 тыс. тонн переработки сахара-сырца в сутки. Одним из них является

ОАО «Викор».

Решение о строительстве Новопокровского сахарного завода было принято в 1960 году. Проектная мощность завода 2500 т. переработки свеклы в сутки. Начались поставки технологического оборудования по линии СЭВ, в основном производства фирмы «Шкода».

Пуск завода был произведён в октябре 1971 г., первый сахар получен 14 октября 1971 г.

В 2002 г. завод газифицировали, что позволило снизить затраты на энергоносители. Это сразу же сказалось не только на себестоимости продукции, но и в целом на работе предприятия, так как оно перестало зависеть от поставок мазута. В течение последних 2-х лет на заводе проводится глобальная реконструкция оборудования, автоматизация технологического процесса. Таким образом, можно сказать о том, что предприятие не стоит на месте, а развивается в соответствии с требованиями времени.

В то же время на ОАО «Викор» развивались и негативные процессы, характерные для всей сахарной промышленности: резко снизились темпы обновления физически и морально изношенного технологического оборудования. Износ основных фондов по заводу составлял – 57 %, уровень автоматизации технологических станций завода отставал от современных требований, резко сократились объёмы заготавливаемого сырья: импортного сахара-сырца, фабричной сахарной свёклы, увеличились внецеховые простои. Мощность завода по переработке сахарной свёклы была загружена не более чем на 40-55 %, сократились объёмы отчислений на строительство, ремонт зданий и сооружений производственного назначения.

Лишь за последние 3-4 года, путём привлечения капитала финансово-промышленной группы «Доминант» в производство, удалось увеличить объёмы заготавливаемой сахарной свёклы до 780 тыс.т. в год.

Производственно-технические показатели работы сахарного завода ОАО «Викор» при переработке сахарной свеклы за период 2009-2011гг. приведены в таблице 1.

 

Т а б л и ц а 1– Основные технико-экономические показатели

ОАО «Викор»

 

Наименование показателя	Годы работы завода
1. Принято свеклы, всего, т.
2. Сахаристость свеклы при приемке, % к массе свеклы	15,74	17,53	16,29
3. Переработано свеклы фактически, т/сут
4. Среднесуточная производительность, т.
6. Выработано сахара-песка цветностью 0,8 усл.ед., т.
7. Выход сахара, % к массе свеклы	12,98	14,58	13,29
8. Содержание сахара в мелассе, % к массе свеклы	1,90	2,16	2,08
9. Потери сахара в производстве, % к массе свеклы	0,58	0,56	0,61
10. Расход условного топлива, % к массе свеклы	4,08	4,83	3,95
11. Расход известнякового камня, % к массе свеклы	4,7	4,75	4,96

 

 

Нормативные ссылки

В настоящем курсовом проекте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы

ГОСТ 2.305-68 ЕСКД. Изображения - виды, разрезы, сечения

ГОСТ 2.307-68 ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений

ГОСТ 2.304-81 ЕСКД. Шрифты чертежные

ГОСТ 21.501-88 СПДС. Правила выполнения архитектурно- строительных рабочих чертежей

ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам

ГОСТ 8.417-2002 ГСИ. Единицы величин

ГОСТ 26884-2002 Продукты сахарной промышленности. Термины и определения

ГОСТ Р 15-2004. Стандарты национальные РФ. Правила построения

изложения, оформления и обозначения

ГОСТ р 7.0.5-2008 СИБИД. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления

ГОСТ 2.701-2008 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению

ГОСТ 21.11 01-2009 СПДС. Общие требования к проектной и рабочей документации

 

 

2 Термины и определения

Сахар-песок - пищевой продукт, представляющий собой сахарозу в виде отдельных кристаллов размером от 0,2 до 2,5 мм с содержанием приме­сей до 0,45%

Сахаристость - содержание сахарозы в свекле и свекловичной стружке, выраженное в процентах к их массе

Сухие вещества (продукта сахарного производства) - твердые веще­ства, растворимые и не растворимые в воде, содержащиеся в сырье и продук­тах сахарного производства

Чистота (продукта сахарного производства) - массовая доля сахаро­зы в пересчете на сухие вещества продукта сахарного производства, выра­женная в процентах

Редуцирующие вещества (продукта сахарного производства) - орга­нические вещества, способные восстанавливать в щелочной среде окись меди в закись в продуктах сахарного производства

Зольность сахара - массовая доля минеральных веществ в сахаре, выраженная в процентах

Цветность сахара - показатель, характеризующий степень окрашен­ности раствора сахара, выраженный в условных единицах или единицах оп­тической плотности

Общие потери сахара в производстве - разность между количеством сахарозы, введенной в производство, и количеством её в готовых продуктах, продуктах незавершенного производства и в мелассе, выраженная в процентах к массе переработанного сырья

Неучтенные потери сахара в производстве - разность между общими и учтенными потерями сахара в производстве, выраженная в процентах к массе переработанного сырья

Учтенные потери сахара в производстве – количество сахарозы, содержащейся в жоме, фильтрационном осадке, адсорбенте и стоках, выраженное в процентах к массе переработанного сырья

Выход сахара - количество сахарозы, выработанной из сырья, выра­женное в процентах к его массе.

 

Сокращения

ППД – прогрессивная предварительная дефекация

ОД – основная дефекация

ЗАО – закрытое акционерное общество

НИИ – научно-исследовательский институт

ООО – общество с ограниченной ответственностью

в/ф – вакуум-фильтр

Сх_стр. – сахар стружки, % к массе свеклы

Сх _д.с. – сахар диффузионного сока, % к массе свеклы

Ч_д.с. – чистота диффузионного сока, % к массе свеклы

С _д.с. – сахар диффузионного сока, % к массе свеклы

Нсх_д.с. – несахар диффузионного сока, % к массе свеклы

А _д.с. – откачка диффузионного сока, % к массе свеклы

р _д.с. – плотность диффузионного сока, т/м³

Щ _ППД – щелочность преддефекованного сока, % СаО

Щ_д.д. – щелочность сокаолнительной дефекации, % СаО

Υ – активность извести, % СаО

Щ _I.с. – щелочность сока Ι сатурации, % СаО

Щ _о.д. - щелочность сока основной дефекации, % СаО

К _нейтр. – коэффициент нейтрализации

Нсх _ос. – несахар-осадка, % к массе свеклы

Нсх _{оч. сока.} – несахар очищенного сока, % к массе свеклы

Э _оч. – эффект очистки, % к массе свеклы

Щ _IIс. – щелочность сока ΙΙ сатурации, % СаО

И _I – испарение

А _изв.м– количество известкового молока, используемого в процессе очистки, % к массе свеклы

Ч – чистота продукта сахарного производства

РВ – редуцирующие вещества

ВМС – высокомолекулярные вещества

 

Теоретическая часть

 

Расчетная часть

Расчет соков

Активированная суспензия, возвращаемая на преддефекацию,

( % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 22:

(22)

 

 

Количество известкового молока, направляемого на преддефекацию,

(, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 23:

 

(23)

 

где – количество активированного известкового молока, используемого в процессе очистки, % к массе свеклы.

 

 

Количество преддефекованного сока (А_ППД, % к массе свеклы), вычисляется по формуле 24:

 

(24)

 

 

Количество известкового молока, направляемого на основную дефекацию, (А_{изв.мол.ОД}, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 25:

 

 

(25)

 

Количество дефекованного сока (А_ОД, % к массе свеклы), вычисляется по формуле 26:

 

(26)

 

где И₁ – испарение, принимается равным 0,2.

 

 

Количество сатурационного газа на первой сатурации (А_СО2,% к массе свеклы),вычисляется по формуле 27:

 

(27)

 

 

Количество сатурированного сока (А_1С, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 28:

 

(28)

 

где – испарение, принимается равным 2,0

 

 

Количество влажного осадка рассчитывается по формуле 29:

 

(29)

 

 

 

Количество промоев (А_промоя, %) вычисляется по формуле 30:

 

, (30)

 

где – количество активированного известкового молока, используемого в процессе очистки, % к массе свеклы.

 

А_пром.= 7,06- 1,36- 0,15= 5,55

 

Количество общего влажного осадка (,% к массе свеклы) рассчитывается по формуле 31:

 

(31)

 

 

Количество фильтрата (, %) рассчитывается по формуле 32:

 

(32)

 

 

Количество известкового молока, направляемого на дополнительную дефекацию, (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 33:

 

А_измд.д.= (33)

 

 

Количество сока, поступающего на дополнительную дефекацию

(, % к массе свеклы), находится по формуле 34:

 

(34)

 

 

Количество сатурированного сока II сатурации (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 35:

 

(35)

 

где – испарение, принимается равным 0,5.

 

 

Количество очищенного сока (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 36:

 

(36)

 

 

Содержание сухих веществ в очищенном соке, ( % по массе продукта) рассчитывается по формуле 37:

 

(37)

 

 

Чистота очищенного сока, ( % по массе продукта) рассчитывается по формуле 38:

 

(38)

 

 

Проверка

А_д.с.+А_{из.мол.общ.}+А_СО2общ.+А_{вод.пром.}= А_оч.с.+А_пром.+А_вл.ос.+∑И

 

 

142,77 =142,77

 

 

Отделения

Схема движения продуктов кристаллизационного отделения при переработке сахарной свеклы с получением белого сахара-песка представлена на рисунке 2.

 

Сироп

 

 

Стандарт-сироп

 

Маточный утфель

 

 

Утфель I

Белый сахар

I от.

II от.

Маточный утфель

 

 

Утфель II

 

ж.с. II

Маточный утфель

Клеровка

 

Утфель III

Сок II сат.

ж.с. III меласса

 

Рисунок 2 – Схема движения продуктов кристаллизационного отделения.

 

Сухие вещества мелассы (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 39:

 

, (39)

 

 

Несахар мелассы (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 40:

 

, (40)

где – несахар белого сахара, % к массе свеклы;

– потери в кристаллизационном отделении, % к массе свеклы.

Задаемся = 0,1

 

= 0,05.

 

Сахар мелассы (, % к массе свеклы) определяется по формуле 41:

(41)

где – чистота мелассы, % к массе свеклы

Задаемся = 52.

Сахар белого сахара (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 42:

, (42)

Сухие вещества белого сахара (, % к массе свеклы) определяется по формуле 43:

, (43)

Выход мелассы (, % к массе свеклы) определяется по формуле 44:

, (44)

где – сухие вещества мелассы, % по массе мелассы.

Задаемся = 86.

Сухие вещества кристаллов утфеля III (, % к массе свеклы) определяются по формуле 45:

, (45)

где – количество кристаллов в утфеле III продукта, % по массе утфеля;

– количество пленки на кристаллах утфеля III продукта, % к массе кристаллов.

Нормативы: = 30, = 22

Количество пленки на кристаллах утфеля III продукта (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 46:

, (46)

Выход желтого сахара утфеля III продукта (, % к массе свеклы) определяется по формуле 47:

= + , (47)

Сухие вещества пленки на кристаллах утфеля III продукта (, % к массе свеклы) определяются по формуле 48:

, (48)

Сухие вещества желтого сахара утфеля III продукта (, % к массе свеклы) определяются по формуле 49:

, (49)

Количество утфеля III продукта (, % к массе свеклы) определяется по формуле 50:

, (50)

Сухие вещества утфеля III продукта (, % к массе свеклы) определяются по формуле 51:

, (51)

Сухие вещества оттека утфеля II продукта (, % к массе свеклы) определяются по формуле 52:

, (52)

где – сухие вещества утфеля III продукта, % к массе свеклы.

Количество оттека утфеля II (, % к массе свеклы) определяются по формуле 53:

, (53)

где – сухие вещества межкристального оттека утфеля

II, % к массе межкристального оттека утфеля.

Нормативы: = 82 %.

Сухие вещества утфеля II, поступающего на фуговку, (, % к массе свеклы) определяются по формуле 54:

, (54)

где – количество кристаллов в утфеле II, % по массе утфеля;

– количество пленки на кристаллах утфеля II, % к массе

кристаллов.

Нормативы: = 38, = 22.

Количество пленки на кристаллах утфеля II (, % к массе свеклы) определяются по формуле 55:

, (55)

Сухие вещества пленки на кристаллах утфеля II (, % к массе свеклы) определяются по формуле 56.

, (56)

Сухие вещества желтого сахара утфеля II (, % к массе свеклы) определяются по формуле 57.

, (57)

Сухие вещества утфеля II рассчитываются по формуле 58.

, (58)

Количество желтого сахара утфеля II (, % к массе свеклы) определяются по формуле 59.

, (59)

Количество утфеля II (, % к массе свеклы) определяется по формуле 60.

(60)

Сухие вещества кристаллов утфеля I продукта (, % к массе свеклы) определяются по формуле 61.

, (61)

где – сухие вещества белого сахара, % к массе свеклы;

– сухие вещества влажного сахара, % к массе влажного сахара;

– количество воды для пробелки сахара, % к массе кристаллов;

– растворимость сахарозы;

Нормативы: при пробелке сахара паром = 3,

= 0,9, = 3,27, = 99,5

Количество пленки на кристаллах утфеля I (, % к массе свеклы) определяется по формуле 62.

, (62)

где – количество пленки на кристаллах утфеля I, % к массе кристаллов.

Нормативы: = 18.

Сухие вещества пленки на кристаллах утфеля I (, % к массе свеклы) определяются по формуле 63.

, (63)

где – сухие вещества межкристального оттека утфеля I, % к массе

межкристального оттека утфеля I.

Нормативы: = 82.

Чистота белого сахара (, % к массе свеклы) определяется по формуле 64.

, (64)

где – количество кристаллов в утфеле I, % по массе утфеля.

Нормативы: = 50.

Сухие вещества межкристального оттека утфеля I (, % к массе свеклы) определяются по формуле 65.

, (65)

Количество I оттека утфеля I (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 66.

, (66)

Сухие вещества II оттека утфеля I (, % к массе свеклы) определяются по формуле 67.

, (67)

Сухие вещества I оттека утфеля I (, % к массе свеклы) определяются по формуле 68.

, (68)

Т_1от1 = = 8,83

 

Количество утфеля I (, % к массе свеклы) определяется по формуле 69.

, (69)

Сухие вещества утфеля I (, % к массе свеклы) определяются по формуле 70.

, (70)

Количество II оттека утфеля I (, % к массе свеклы) определяется по формуле 71.

, (71)

где – количество влажного сахара, % к массе свеклы.

Количество влажного сахара рассчитывается по формуле 72.

, (72)

Количество II оттека утфеля I находится по формуле 73.

 

(73)

 

Сахар утфеля II (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 74.

, (74)

где – чистота I оттека утфеля I, % к массе свеклы.

Обозначим = .

Тогда формула 77 приобретает вид .

Сахар утфеля II (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 75.

(75)

Сахар межкристального оттека утфеля II (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 76.

, (76)

Сухие вещества межкристального оттека утфеля II, направляемого на фуговку (, % к массе свеклы), рассчитываются по формуле 77.

, (77)

Чистота межкристального оттека утфеля II, направляемого на фуговку (, % к массе свеклы), рассчитывается по формуле 78.

, (78)

 

Сахар оттека утфеля II (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 79.

, (79)

Сахар утфеля III (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 80.

, (80)

С другой стороны сахар утфеля III (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 81.

, (81)

Таким образом

= .

Чистота I оттека утфеля I продукта равна = %.

Сахар желтого сахара III (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 82.

, (82)

Сахар I оттека утфеля I (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 83.

, (83)

Сахар II оттека утфеля I (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 84.

, (84)

Сахар утфеля I продукта (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 85.

(85)

 

Проверка

С_утф1=С_бс+С_1от1+С_2от1

 

21,77=12,09+7,09+2,59

 

21,77=21,77

 

Расчет клеровок

Количество сока, используемого на клерование желтых сахаров, (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 86.

, (86)

где – сухие вещества желтого сахара утфеля II, % к

массе желтого сахара;

– сухие вещества очищенного сока, % к массе сока;

– сухие вещества клеровки, % к массе клеровки.

Задаемся: = 65.

Сухие вещества сока на клеровку (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 87.

, (87)

Сахар сока на клеровку (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 88.

, (88)

Количество сока, поступающего на выпарную установку, (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 89.

, (89)

Сухие вещества сока, поступающего на выпарную установку (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 90.

(90)

Количество клеровки, (, % к массе свеклы) рассчитывается по

формуле 91.

(91)

Сухие вещества клеровки (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 92.

(92)

Сахар клеровки (, % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 93.

(93)

Чистота клеровки (Ч_кл., % к массе свеклы) рассчитывается по формуле 94.

 

(94)

 

Проверка

С_утф1=С_сир+С_кл

 

23,282=13,887+9,395

 

23,282=23,282

 

 

Полный состав и количество продуктов, представлены в таблице 2.

 

Т а б л и ц а 2 – Сводная таблица состав и количество продуктов