Технико-эколого-экономическое обоснование проекта

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФГБОУ ВПО

«Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления»

(ФГБОУ ВПО «ВСГУТУ»)

Кафедра: «Технология продуктов из растительного сырья»

 

 

Допущен к защите

Руководитель проекта

____Золотарева А.М.

«___»_______2013г.

 

 

ПОЛУЧЕНИЕ ГЛИЦЕРИНА ДЛЯ КОСМЕТИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:

«Общая технология отрасли»

 

Выполнил: ст.гр.2179

Жигжитова И.Н.

Проверил: Золотарева А.М.

 

 

У-У,2013г.

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………..

1. Технико-эколого-экономическое обоснование проекта……………………………...

1.1.Экономико-географическая и экологическая характеристика района обоснования проекта………………………………………………………………..

1.2.Расчет обоснования мощности предприятия……………………………………...

2. Технологическая часть………………………………………………………………….

2.1.Описание технологической схемы………………………………………………...

2.2.Технологическая схема производства…………………………………………….

2.3.Продуктовый баланс………………………………………………………………..

3. Строительная часть……………………………………………………………………..

3.1.Компановка………………………………………………………………………….

4. Безопасность жизнедеятельности……………………………………………………...

5. Стандартизация и сертификация………………………………………………………

Список использованных источников……………………………………………………..

Приложение………………………………………………………………………………….

 

Введение

Глицерин (1,2,3-тригидроксипропан, 1,2,3-пропантриол) CH₂(OH)CH(OH)CH₂(OH) (молекулярная масса 92,10). Широко распространен в природе в форме глицеридов - основных компонентов природных жиров и растительных масел.

Глицерин был открыт в 1779 г. шведским исследователем Карлом Шееле, который обнаружил, что при нагревании оливкового масла с оксидом свинца образуется раствор сладкого вкуса. Дальнейшее выпаривание раствора позволило ему получить сиропообразную тяжелую жидкость.

В 1811 г. Мишель Эжен Шеврель, французский химик-органик, изучая состав сладкой вязкой жидкости, впервые назвал ее глицерином. Позже были установлены химические формулы глицерина и эфирных соединений жирных кислот и глицерина в растительных маслах и животных жирах. Он получил патент на производство жирных кислот из жировых веществ при обработке их известью или другими щелочами с последующим разложением мыла серной кислотой. Так был открыт первый промышленный способ получения технического глицерина омылением нейтральных жиров гидроксидами с последующим извлечением глицерина из подмыльных щелоков. Этот способ до сих пор используют во всех странах мира.

Глицерин имеет важное значение для различных отраслей промышленности, что подтверждается непрерывным ростом его потребления. Он, в частности, находит широкое применение в производстве целлофана, алкидных смол, взрывчатых веществ, пластмасс, косметических изделий, медицинских препаратов, укупорочных изделий, сальниковых уплотнений, в табачной, текстильной и во многих других отраслях промышленности.

В настоящее время одно из направлений парфюмерно-косметических заводов является применение глицерина для косметических целей. Большое количество сортов туалетного мыла содержит глицерин, который усиливает его моющую способность, придает белизну коже и смягчает ее. Глицериновое мыло способствует удалению красящих веществ кожи, загоревшей на солнце. Многие прозрачные сорта туалетного мыла имеют массовую долю глицерина 8-15 %.

 

 

Технико-эколого-экономическое обоснование проекта

Технологическая часть

Продуктовый баланс

Реакция расщепления жиров протекает по известному химическому уравнению:

С₃Н₅(ОСОR)_з + ЗН₂О = ЗRСООН + С₃Н₈0_3.

Триглицерид Вода Жирные к-ты Глицероль

Основываясь на соотношении реагирующих веществ, можно вывести следующие уравнения для расчета выходов жирных кислот и глицероля и расхода реакционной воды в процентах к массе расщепляемых триглицеридов:

Ж_к=3М_ж*100/3М_ж+М_г-3М_в=3*282*100/3*282+92-3*18=95,7%, (1-1)

Г_л= Мг*100/3М_ж+М_г-3М_в=92*100/3*282+92-3*18=10,4%, (1-2)

W=3М_в*100/3М_ж+М_г-3М_в=3*18*100/3*282+92-3*18=6,1%. (1-3)

В этих уравнениях:

Ж_к - выход жирных кислот;

Г_л- выход глицероля;

W- расход реакционной воды;

М_ж- молекулярная масса жирных кислот, образующих триглицериды;

М_г- молекулярная масса глицерина; Мг=92;

М_в- молекулярная масса воды; Мв= 18.

Расчет выхода глицерина и жирных кислот при расщеплении подсолнечного саломаса, Мж=282.

Расход реакционной воды в процентах к массе (весу) глицероля является величиной постоянной и составляет

W=3М_в*100/ М_г=3*18*100/92=58,7.

Из уравнения (1-1) следует, что выход жирных кислот расщеплении зависит от состава жирных кислот, образующих триглицериды. Чем выше молекулярная масса жирных кислот, входящих в состав жира, тем больше выход их.

Так, например, при расщеплении триолеина выход жирных кислот составляет

Ж_к=3*282,3*100/3*282,3+38=95,7%.

При расщеплении трилаурина выход жирных кислот равен

Ж_к=3*200*100/3*200+38=94,05%.

Выход глицероля находится в обратной зависимости от молекулярной массы жирных кислот, образующих триглицериды. Согласно уравнению (1-2) с увеличением молекулярной массы жирных кислот выход глицероля уменьшается. Так, при расщеплении триолеина выход глицероля составляет

Г_л=92*100/3*282,3+38=10,4%.

При расщеплении трилаурина соответственно

Г_л=92*100/3*200+38=14,42%.

Расход реакционной воды тем больше, чем выше выход глицероля. В соответствии с уравнением (1-3) он составляет:

Для триоленина

W=54*100/3*282,3+38=6,11%.

Для трилаурина

W=54*100/3*200+38=8,46%.при расщеплении природных жиров, являющихся смешанными триглицеридами, выход жирных кислот и глицероля считывают по уравнениям (1-1) и (1-2), исходя из средней молекулярной массы жирных кислот смеси.

Если жирнокислотный состав смеси неизвестен, то среднюю молекулярную массу жирных кислот находят, пользуясь уравнением

М_ср=(3*56100/Ч.о.-38)/3,

Где Ч.о.- число омыления смеси, определенное в лаборатории.

Число омыления подсолнечного саломаса равен 190.

Средняя молекулярная масса жирных кислот будет

М_ср=(3*56100/190-38)/3=282.

Подставляя найденное значение Мср в уравнение (1-1), (1-2) и (1-3), рассчитывают выход жирных кислот при расщеплении подсолнечного саломаса (в % к массе расщепляемых триглицеридов):

Жк=95,7%,

Выход глицероля при этом будет равен Гл=10,4%.

Соответственно расход реакционной воды составит

W=6,1%.

Фактический выход жирных кислот и глицероля обычно не совпадает с рассчитанным, так как триглицеридам сопутствует различные примеси и свободные жирные кислоты, которые, увеличивая выход жирных кислот, снижают выход глицероля. Кроме того, расщепление почти никогда не ведется на глубину 100%, и та часть глицероля, которая содержится в триглицеридах, остающихся в расщепленном жире, теряется.

На выход жирных кислот и глицероля также влияют потери в производстве.

Расчет выхода глицерина

В процессе расщепления жиров и обработки глицериновых вод часть глицерина теряется.

За вычетом потерь выход глицерина составит

Гл_т = Гл * 0,95 = 94,8*0,95 = 90 кг, или 9%

На производстве выход глицерина учитывают в пересчете на технический глицерин сапонификат. По действующему ГОСТу в сапонификате содержится 86% глицерина. Выход относят к количеству триглицеридов, содержащихся в исходном жире.

Произведя соответствующие расчеты, находят возможный выход глицерина сапонификата при расщеплении саломаса в процентах массе триглицеридов (за вычетом 5% потерь):

Г_с=Гл_н*0,95/0,86=9,67*0,95/0,86=10,7%.

То же, в процентах к массе расщепленного жира:

Г'_с=Гл_т/0,86=9/0,86=10,5%.

Расчет расхода воды

Согласно приведенным данным расход свежего конденсата В_а, вводимого на второй период расщепления, на каждую тонну расщепляемых жиров составляет 300 кг.

Такое количество конденсата можно получить при конденсации пролетного пара, подаваемого в автоклав в процессе расщепления жира, и при конденсации вторичного пара, образующегося в понизителе давления, при прохождении через него жирных кислот.

По расчетным данным, в процессе расщепления жира в автоклав поступает 250 кг/т пролетного пара. Из этого количества при компенсации тепловых потерь конденсируется вара 14 + 10 = 24 кг.

Строительная часть

Строительными конструкциями промышленных зданий с железобетонным каркасом являются колонны, перегородки, двери. Колонны здания должны образовывать вместе с элементами покрытия жесткий каркас, который обеспечивает жесткость и устойчивость от воздействия на него нагрузок как вертикальных (собственный вес, вес оборудования, сырья, полуфабрикатов, продукции),так и горизонтальных (вертикальные нагрузки).

Дверные проемы заполняются дверными блоками, состоящими из дверей. Двери могут быть однодольными, одностворчатые, двудольные двустворчатые, наружные (для защиты внутреннего объема зданий от воздействий) и внутренние (для разделения помещений). Фундаменты под колонны изготавливаются из железобетона и в зданиях каркасного типа бывают, одиночными столбчатыми. Если применяются несущие стены, то ленточные фундаменты под ними делаются сборными или монолитными железобетонными. Во многих случаях удобно и экономично применять свайные (при слабых грунтах и наличии грунтовых вод), а также сборные ребристые или пустотелые фундаменты.

Фундаментные балки используются в качестве фундаментов сен в промышленных зданиях каркасного типа. При шаге колонн 6 м длина балок составляет 4,3....5,95 м, при шаге 12 м- 10,2... 11,95 м.

Стены бывают несущие и самонесущие, изготавливаются из кирпича, крупных блоков, панелей или листовых конструкций. Выбор типа стены ведется с учетом целесообразности применения местных строительных материалов, доли стоимости стен в общей стоимости здания. В зданиях с навесными стенами большую площадь световых проемов, разнообразнее архитектурное решение фасадов, поэтому использование навесных стен предпочтительно.

Кирпичные стены выкладываются толщиной 1,5; 2; 2,5 кирпича. Если они несущие, то их усиливают пилястрами.

Крупные блоки из легких, ячеистых или силикатных бетонов, из мягкого природного камня имеют высоту 0,6 или 1,2 м, длину, кратную 0,5 м, и толщину 0,3; 0,4 или 0,5 м.

Стеновые панели отапливаемых зданий изготавливают длиной 6 и 12 м, высотой 0,9; 1,2; 1,5 и 1,8 м, толщиной 0,2; 0,24; 0,3 и 0,4 м. Стеновые панели не отапливаемых зданий имеют такую же длину, высоту 1,2 и 1,8 м, толщину 0,3 м.

Легкие, не утепленные стены можно делать из волнистых асбоцементных или стальных листов толщиной 1... 1,8 м, или волнистого листового стеклопластика (размером 6x1,5x0,0015 м).

Балки изготавливаются из железобетона при пролетах до 18 м, фермы -из железобетона или стали при пролетах 18..36 м. Балки и фермы для плоских покрытий используются в зданиях с фонарями и без них. К балкам и фермам может крепиться подвесной транспорт грузоподъемностью до 5 т, для чего в них предусмотрены соответствующие закладные детали.

Кровля промышленных зданий чаще всего делается из рулонного рубероида (20x1м). Перспективны мастичные бесшовные кровли с применением эластомеров.

Светоаэрационные фонари предусматриваются преимущественно. П-образной формы, продольные, длиной до 84 м, с двухсторонним остеклением. Их ширина 6 м для пролетов 12 и 18 м и 12 м для пролетов 24, 30, 36 м. Достаточно эффективны зубчатые фонари - продольные, с односторонним остеклением. В без фонарных большепролетных зданиях целесообразно применение плафонов, колпаков и иллюминаторов.

Площадь оконных проемов составляет 35...50% площади наружных стен, а иногда и более. Размеры оконных проемов (в м) принимаются кратными по ширине 0,6 и 0,3, по высоте 0,6 м. В зданиях с панельными стенами устраивается преимущественно ленточное остекление номинальной высотой, кратной 0,6 м.

Двери в основном распашные, деревянные, в брандмауэрах - стальные, проектируемые шириной 1; 1,5 и 2 м и высотой 1,8; 2,0; 2,3 и 2,4 м. число эвакуационных выходов в зданиях - не менее двух.

Расстояние от рабочего места до эвакуационного выхода не должно превышать 30 м в одноэтажных категории А; 75 м - категории Б и В. В помещениях производств категорий Г и Д это расстояние не ограничивается.

Размеры ворот для проезда транспорта должны быть не больше размеров транспорта с грузом на 0,2 м по высоте и не менее чем на 0,6 м по ширине. Размеры проемов обычно выбирают из ряда 2,4x2,5; 3x3; 3,6x3; 3,6x3,6; 3,6x4,2; 4,8x5,4 м.

Полы с мозаичным покрытием предусматриваются во всех производственных помещениях. Асфальтобетонные полы проектируются в складах для хранения не пищевых продуктов, ремонтных мастерских, и на сырьевых площадках. В административных помещениях полы покрываются линолеумом. Уклон к трапам равен 0,02 для асфальтовых и 0,01 для плиточных полов.

Компоновка

Компоновка – это схематический план здания с изображением на нем цехов, отделений, участков, вспомогательных и служебно-бытовых помещений.

Компоновка помещений должна выполняться с учетом следующих требований:

1) последовательность и максимальная прямолинейность производственного потока;

2) склады основного сырья, экспедиции, приемные отделения и т.п. должны располагаться по периметру здания с выходом на улицу;

3) для сокращения протяженности кабельных линий, трубопроводов, воздуховодов необходимо располагать трансформаторные подстанции, насосные, вентиляционные камеры и т.п. как можно ближе к участкам, где потребление соответствующих видов носителей энергии максимально.

4) необходимо исключить перемещения персонала через помещения, в которых не находится их рабочее место;

5) участки, где выполняются подготовительные операции, склады промежуточного хранения и дозревания полуфабрикатов должны быть расположены как можно ближе к основным производственным участкам;

Подобранное и рассчитанное оборудование компонуется в производственном помещении с учетом требований техники безопасности, удобства обслуживания и поточности производства.

Компоновка производственного корпуса предусматривает блокирование всех производственных, подсобных и складских помещений в одном здании. Для ее выполнения надо иметь:

1. генеральный план (место для производственного корпуса с ориентацией его относительной магистральной улицей и розой ветров)

2. технологическую схему по производству продукта

3. расчет количества основного технологического оборудования

4. площади складских, конторских, производственных, подсобных и других помещений, размещенных в производственном корпусе.

Основой чертежа является сетка колонн, образующаяся продольными и поперечными осями. Расстояние между колоннами 6 метров.

Предприятие проектируется в одноэтажном здании, где размещены:

1. производственный цех;

2. склад сырья;

3. склад вспомогательных материалов и тары;

4. склад готовой продукции.

Также могут быть размещены лаборатория, кабинет бухгалтера, два санузла, две душевых, два гардеробных помещения, столовая, помещение для уборочного инвентаря, медицинский кабинет и прочие.

Производственный поток направлен слева направо. Поток рабочих из санпропускников совпадает с производственным потоком. Это позволяет сократить движение людей мимо готовой продукции.

Предусмотрены свободные проходы:

1. генеральный проход по всей длине цеха, шириной не менее двух метров;

2. поперечные проходы у торцевых стен, шириной не менее 1,5 метра;

3. проход между продольными рядами машин, оборудованием и стен, шириной не менее 1 метра.

Склады сырья изолированы от производственного помещения. Склад готовой продукции расположен в конце производственного потока.

Склад проектируется чаще всего с отгрузочной рамкой, и навесим для отгрузки готовой продукции автомобильным транспортом.

Для сообщения экспедиции с рамкой предусматриваются ворота высотой 2,4 метра, шириной-1,95 метра, оборудованные (при необходимости) по климатическим условиям тепловой, воздушной завесой.

Правильная организация складов сырья и готовой продукции обеспечивает сохранность и имеет большое значение в производственной деятельности цеха.

Склад тары и упаковочных материалов предусматривается в конце производственного цеха.

Для приемки тары и дополнительных материалов предусматриваются экспедиции с выходом на автомобильную раму с навесом. Ширина рамы – 4,5 метра, высота – 1,2 метра.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФГБОУ ВПО

«Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления»

(ФГБОУ ВПО «ВСГУТУ»)

Кафедра: «Технология продуктов из растительного сырья»

 

 

Допущен к защите

Руководитель проекта

____Золотарева А.М.

«___»_______2013г.

 

 

ПОЛУЧЕНИЕ ГЛИЦЕРИНА ДЛЯ КОСМЕТИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:

«Общая технология отрасли»

 

Выполнил: ст.гр.2179

Жигжитова И.Н.

Проверил: Золотарева А.М.

 

 

У-У,2013г.

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………..

1. Технико-эколого-экономическое обоснование проекта……………………………...

1.1.Экономико-географическая и экологическая характеристика района обоснования проекта………………………………………………………………..

1.2.Расчет обоснования мощности предприятия……………………………………...

2. Технологическая часть………………………………………………………………….

2.1.Описание технологической схемы………………………………………………...

2.2.Технологическая схема производства…………………………………………….

2.3.Продуктовый баланс………………………………………………………………..

3. Строительная часть……………………………………………………………………..

3.1.Компановка………………………………………………………………………….

4. Безопасность жизнедеятельности……………………………………………………...

5. Стандартизация и сертификация………………………………………………………

Список использованных источников……………………………………………………..

Приложение………………………………………………………………………………….

 

Введение

Глицерин (1,2,3-тригидроксипропан, 1,2,3-пропантриол) CH₂(OH)CH(OH)CH₂(OH) (молекулярная масса 92,10). Широко распространен в природе в форме глицеридов - основных компонентов природных жиров и растительных масел.

Глицерин был открыт в 1779 г. шведским исследователем Карлом Шееле, который обнаружил, что при нагревании оливкового масла с оксидом свинца образуется раствор сладкого вкуса. Дальнейшее выпаривание раствора позволило ему получить сиропообразную тяжелую жидкость.

В 1811 г. Мишель Эжен Шеврель, французский химик-органик, изучая состав сладкой вязкой жидкости, впервые назвал ее глицерином. Позже были установлены химические формулы глицерина и эфирных соединений жирных кислот и глицерина в растительных маслах и животных жирах. Он получил патент на производство жирных кислот из жировых веществ при обработке их известью или другими щелочами с последующим разложением мыла серной кислотой. Так был открыт первый промышленный способ получения технического глицерина омылением нейтральных жиров гидроксидами с последующим извлечением глицерина из подмыльных щелоков. Этот способ до сих пор используют во всех странах мира.

Глицерин имеет важное значение для различных отраслей промышленности, что подтверждается непрерывным ростом его потребления. Он, в частности, находит широкое применение в производстве целлофана, алкидных смол, взрывчатых веществ, пластмасс, косметических изделий, медицинских препаратов, укупорочных изделий, сальниковых уплотнений, в табачной, текстильной и во многих других отраслях промышленности.

В настоящее время одно из направлений парфюмерно-косметических заводов является применение глицерина для косметических целей. Большое количество сортов туалетного мыла содержит глицерин, который усиливает его моющую способность, придает белизну коже и смягчает ее. Глицериновое мыло способствует удалению красящих веществ кожи, загоревшей на солнце. Многие прозрачные сорта туалетного мыла имеют массовую долю глицерина 8-15 %.

 

 

Технико-эколого-экономическое обоснование проекта