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

Продукт	А	Т	Сх	СВ	Ч
Свекла		-	15,7	-	-
Диффузионный сок		17,90	15,4	15,56
Преддефекованный сок	119,7	-	-	-	-
Дефекованный сок	124,03	-	-	-	-
Сок I сатурации	122,86	-	-	-	-
Сок дополнительной дефекации	126,65	-	-	-	-
Сок II сатурации	126,60	-	-	-	-
Очищенный сок	123,30	17,01	15,38	13,79	90,41
Очищенный сок на клеровку	5,855	0,807	0,729	13,79	90,41
Очищенный сок на выпарку	117,445	16,203	13,887	13,79	90,41
Сироп	24,92	16,203	13,887		90,41
Сироп с потерями сахарозы	24,92	16,203	13,887		89,80
Утфель I продукта	27,658	25,168	23,282	90,99	92,50
Белый сахар	13,39	13,192	13,142	98,52	99,62
I оттек утфеля I	13,339	9,297	7,752	69,69	83,38
II оттек утфеля I	3,34	2,677	2,388	80,14	89,20
Утфель II продукта	14,584	12,956	10,804	88,83	83,38
Желтый сахар II продукта	6,758	6,538	6,249	96,74	95,57
Оттек утфеля II продукта	7,826	6,418	4,555		70,97
Утфель III продукта	7,343	6,418	4,555	87,40	70,97
Желтый сахар утфеля III	2,687	2,6	2,417	96,76	92,96
Меласса при спуске	4,656	3,818	2,138		55,99
Меласса условная	4,71	3,818	2,138		55,99
Меласса	4,656	3,818	2,138		55,99
Клеровка желтых сахаров	15,3	9,945	9,395		94,46