АННОТАЦИЯ

Дипломный проект «Проект цеха с универсальным оборудованием для переработки зернового и цветочно-травянистого сырья с сезонной мощностью 1000 тонн сырья».

Дипломный проект состоит из пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка включает разделы: современное состояние технологии, технологическая часть, инженерно-технологические расчеты, автоматизация технологического процесса, строительная часть, охрана труда, охрана окружающей среды, анализ экономической эффективности проекта.

В разделе «Современное состояние технологии» приведено описание существующей технологии переработки кориандра и лаванды и предложения по ее усовершенствованию.

Технологическая часть включает в себя характеристику сырья кориандра и лаванды, готового продукта – эфирного масла и вспомогательных материалов. Представлены материальные расчеты технологических процессов.

В инженерно-технологических расчетах представлен расчет технологического оборудования, расчет энергопотребления, расхода воды, пара и растворителя.

В разделе «Автоматизация технологического процесса» дано описание схемы автоматизации отдельных этапов технологического процесса, произведен подбор средств автоматизации.

Строительная часть описывает конструктивно-строительные решения, принятые при проектировании цеха.

В разделе « Охрана труда» учтены основные вопросы и проблемы безопасности условий работы на производстве.

В разделе «Охрана окружающей среды » описана экологическая ситуация на предприятии, а также, определены мероприятия по защите окружающей среды от загрязнений.

Анализ экономической эффективности является заключительным разделом проекта и содержит экономические выводы по реализации проекта.

Графическая часть представляет собой чертежи, выполненные на 8 листах формата А1.

АНОТАЦІЯ

Дипломний проект «Проект цеху з універсальним устаткуванням для переробки зернової й квітчасто-трав'янистої сировини із сезонною потужністю 1000 тонн сировини».

Дипломний проект складається з пояснювальної записки й графічної частини. Пояснювальна записка включає розділи: сучасний стан технології, технологічна частина, інженерно-технологічні розрахунки, автоматизація технологічного процесу, будівельна частина, охорона праці, охорона навколишнього середовища, аналіз економічної ефективності проекту.

У розділі «Сучасний стан технології» наведений опис існуючої технології переробки коріандру і лаванди та пропозиції по її вдосконаленню.

Технологічна частина містить у собі характеристику сировини коріандру й лаванди, готового продукту – ефірного масла і допоміжних матеріалів. Представлено матеріальні розрахунки технологічних процесів.

В інженерно-технологічних розрахунках представлений розрахунок технологічного встаткування, розрахунок енергоспоживання, витрати води, пару і розчинника.

У розділі «Автоматизація технологічного процесу» даний опис схеми автоматизації окремих етапів технологічного процесу, зроблений підбор засобів автоматизації.

Будівельна частина описує конструктивно-будівельні рішення, прийняті при проектуванні цеху.

У розділі « Охорона праці» враховані основні питання й проблеми безпеки умов роботи на виробництві.

У розділі «Охорона навколишнього середовища » описана екологічна ситуація на підприємстві, а також, визначені заходи щодо захисту навколишнього середовища від забруднень.

Аналіз економічної ефективності є заключним розділом проекту й містить економічні висновки по реалізації проекту.

Графічна частина являє собою креслення, виконані на 8 аркушах формату А1.

THE ABSTRACT

Diploma project the «Extraction technology of processing nepetas (for enterprise season power 300 ton raw material).

The project consists of a graphic part and an explanatory note. The explanatory note includes the following sections: a modern condition of technology, a technological part, engineering - technological calculations, section of automation of technological process, a building part, section of the protection of work, section of preservation of the environment, the analysis of economic efficiency of the project.

In section the modern condition of technology is resulted the description of existing technology raw material nepetas and offers on its improvement.

The technological part includes the characteristic of raw material of nepetas, a ready product and auxiliary materials. Material calculations of the basic raw material technological process.

In engineering - technological calculations calculation of the process equipment, calculation energy consumer, the charge of water, pair and solvent is submitted.

In section of automation of technological process the description of the circuit of automation individual stages of technological process, selection of means of automation is made.

The building part describes the constructive - building decisions accepted at designing of the department.

In section of the protection of work the basic questions and problems of safety of operating conditions on manufacture are taken into account.

In section of preservation of the environment the ecological situation at the enterprise is described, and also, actions on protection of an environment against pollution are determined.

The analysis of economic efficiency is final section of the project and contains economic conclusions on realization of the project.

The graphic part represents the drawings executed on 7 sheets of format А1.

АННОТАЦИЯ

ВВЕДЕНИЕ

2. Технологическая часть.

2.1 Характеристика сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов.

2.2. Подбор технологического оборудования.

3. Инженерно-технологические расчеты

3.1. Расчет технологического оборудования.

3.2. Расчет холодильника для конденсации

3.3. Расчет холодильника для конденсации паров растворителя

3.4. Расчет системы подачи воды на цех

3.5. Расчет транспортеров.

3.6. Расход пара.

4. Функциональная схема автоматизации

4.1. Описание функциональной схемы автоматизации технологического процесса.

4.2. Задание на разработку схемы автоматизации

5. Компоновка производственного цеха5. Компоновка производственного цеха

6. ОХРАНА ТРУДА

6.1. Требования охраны труда к планированию и организации предприятия.

6.2. Требования безопасности к территориям и сооружениям.

6.3. Мероприятия по улучшению условий труда и повышению безопасности технологического процесса на предприятиях по переработке травянистого и зернового сырья.

6.4. Требования пожарной безопасности к заводу для переработки травянистого и зернового сырья (для предприятия с сезонной мощностью 1000 тонн сырья).

6.5. Инструкция по охране труда при работе на универсальном оборудовании. Экстракция.

7. Разработка мероприятий по охране окружающей среды

8. Экономическая эффективность при производстве кориандрового эфирного масла

Список использованной литературы

Выводы по проекту

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

На современном этапе развития экономики страны, характеризуемом переходом к рыночным отношениям для крупных и мелких производителей эфиромасличного сырья оказалось экономически выгодным создание перерабатывающих производств большой мощности. Выход на рынок с продукцией переработки дает хозяйствам- производителям большие прибыли, позволяет обеспечить собственные потребности, создавать дополнительные рабочие места, использовать отходы непосредственно в хозяйстве, уменьшить транспортные расходы при вывозе переработанной продукции в нужном объеме. Условия, в которых должны работать такие производства, влияют на технические решения. Общим для отечественного опыта, является создания экстракционного цеха с универсальным оборудованием для переработки зернового и цветочно-травянистого сырья с сезонной мощностью переработки 1000т сырья.

На данном этапе развития эфиромасличного производства, является переработка зернового и цветочно-травянистого сырья на универсальном оборудовании, тысяча тонн кориандра и тысяча тонн лаванды.

Родиной лаванды является Европейская часть Средиземной области и прилегающие к ней районы Ближнего Востока, Передней Индии, Малой Азии и Северной Африки. В настоящее время лаванда для получения эфирного масла культивируется в Украине, Молдове, Болгарии, Франции, Испании, Венгрии, Турции, Японии, Китае и других странах.

Лаванда относится к семейству Яснотковые (Lamiaceae), роду лавандовые (Lavandula), который включает 46 полиморфных видов. Из этого многообразия в эфиромасличном производстве используется, в основном, лаванда узколистная или обыкновенная.

Лаванда-растение, соцветия которого содержат эфирное масло, кумарины, дубильные и другие вещества, многостороннего использования. С незапамятных времен люди использовали соцветия и эфирное масло этого ценнейшего эфиромасличного растения для различных целей.

Кориандр - древнейшее растение, которое происходит из Восточного Средиземноморья. С глубокой древности кориандр культивировался и использовался как пряность в Закавказье и Средней Азии. В середине века этот вид растений возделывали в странах Центральной и Западной Европы, куда он попал от римлян.

В настоящее время кориандр среди возделываемых эфиромасличных растений является главной культурой и занимает свыше 80% всей площади, отведенной под эфироносы. Он возделывается во многих зонах СНГ, в том числе в Южных областях Украины (Кировоградская, Запорожская, Одесская).

В Крыму кориандр занимает небольшие площади. Его возделывают некоторые хозяйства Симферопольского района, Белогорского и Красногвардейского районов.

Кориандр посевной (Coriandrum sativum L.)-однолетнее травянистое растение семейства Сельдерейные (Apiaceae).

Жирное масло кориандра применяют в мыловарении, текстильной, лакокрасочной промышленностях и в металлургии взамен дорогостоящего импортного пальмового масла.

2. Технологическая часть.

2.1 Характеристика сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов.

ЛАВАНДА

Происхождение и распространение.

Родиной лаванды является Европейская часть средиземной области и прилегающие к ней районы Ближнего Востока, Передней Индии, Малой Азии, Северной Африки

В настоящее время лаванда для получения эфирного масла культивируется в Украине, Молдове, Болгарии, Франции, Испании. В нашей стране основным районом возделывания лаванды является Крым. В Южнобережных, предгорных и степных районах Крыма. Она дает высокие урожаи соцветий, а эфирное масло, получаемое из них, характеризируется высокими парфюмерными достоинствами

Инициатором изучения и внедрения в производство лаванды является Никитский ботанический сад. Сейчас лаванду возделывают побережья Алушты, а также Белогорского, Бахчисарайского, Симферопольского, Судакского районов. Общая площадь ее составляет около 4,5тыс.га

Лаванда относится к семейству Яснотковые (Lamiaceae) роду лавандовые (Lavandula), который включает 46 полиморфных видов, из этого многообразия в эфиромасличном производстве используется в основном, лаванда узколистная или обыкновенная.

Цветет лаванда с конца июня до конца июля, цветки в соцветии зацветают неодновременно. В течение цветения количество и качество эфирного масла в железках изменяются. Максимальное количество масла содержится в фазе раскрытия цветка. Наибольший же сбор масла со всего растения приходится на период, когда зацветает 50% цветков, а появившиеся первые семена в соцветиях находятся в молочном состоянии. Плод у лаванды сухой, состоит из четырех блестящих темно-бурого цвета односеменных орешков, которые созревают в сентябре – октябре.

Благодаря наличию мощной корневой системы и волосков на листьях, лаванда является засухоустойчивым растением. Однако это растение лучше растет и развивается на почвах достаточно хорошо обеспеченных влагой особенно в критические для него периоды. В настоящее время в Крыму районированы сорта: Рекорд, Степная, Ранняя, Синева и Изида.

Лаванда – растение соцветие, которого содержат эфирное масло, кумарины, дубильные и другие вещества, многостороннего использования. С незапамятных времен люди использовали соцветие и эфирное масло этого ценнейшего эфиромасличного растения для различных целей. Маслом лаванды излечивали ушибы, ожоги, гнойные раны, желудочные заболевания, радикулит, ревматизм, болезней дыхательных путей и многие другие.

В настоящее время лаванда, возделывается в основном, для получения из нее соцветий лавандового масла, в основном компонентами которого являются линалилацетат (30-50%) и линалоол (10-20%). Они предают маслу приятный запах свежих лавандовых цветков. Кроме того, в масле содержатся гераниол, нерол, лимолен, фурфурол, и другие компоненты.

Масло лаванды применяют в парфюмерно-косметической, пищевой промышленности, мыловарении, керамическом, лакокрасочном и используется в медицинской практике.

Лаванда экономически весьма выгодна, так как издержки на закладку плантаций, обычно, полностью окупаются в первый год сбора урожая, а затраты на уход за ними сравнительно небольшие. Многие хозяйства, получая высокие урожаи, имеют большие денежные доходы. С 1га плантаций собирают до 150кг этого ценного продукта.

Производство лавандового эфирного масла.

Наша страна занимает второе место в мире по производству лавандового эфирного масла.

Основным районом возделывания и переработки лаванды является Крымская область УССР, которая производит 65-70 % эфирного масла; около 30 % получают в Молдавской ССР, остальное – в Краснодарском крае.

Состав сырья обусловливает целесообразности комплексной переработки. В настоящее время рекомендовано перерабатывать лаванду, по схеме дистилляция - экстракция с утилизацией обработанного сырья. При этом получают первичное эфирное масло, вторичное эфирное масло, абсолютное масло из отходов, косметические воски, кормовую муку. Разрабатывается технология извлечения биологически активных веществ.

Лавандовое эфирное масло (первичное) представляет собой прозрачную, легкоподвижную жидкость, бесцветную пли от светло-желтого до зеленоватого цвета с ароматом цветков лаванды без камфорного или другого постороннего запаха

Вторичное эфирное лавандовое масло, представляет собой легкоподвижную прозрачную жидкость от светло-желтого до темно-желтого цвета, с запахом цветов лаванды с неприятным оттенком. Вторичное лавандовое масло соответствует следующим показателям: 0,872–0,895; 1,4600–1,4700; к. ч. не более 1,0 мг КОН/г; суммарное содержание линалоола и сложных эфиров, считая на линалллацетат, не менее 45 %. Практически во вторичном масле содержится от 5,5 до 20 % сложных эфиров, 50-60% (–)-линалоола, 4-5% борнеола, 7-15% ά-терпинеола с гераниолом, 8-9,5% терпииен-1-ола-4.

Хранение сырья.

По существующей технологии переработки масличность лаванды при хранении не снижается. После уборки в соцветиях продолжаются процессы образования эфирного масла, которые компенсируют потери от испарения. Изменения в содержании эфирного масла при хранении зависят от стадии цветения соцветий. В соцветиях, срезанных в начале цветения, количество эфирного масла увеличивается в течение 48 ч на 46-47 %, в стадии полного цветения – на 28-31 %. Хранение в конце цветения практически не изменяет содержания эфирного масла в первые 24 ч, более продолжительное храпение сопровождается значительными потерями масла.

Промышленный выход по районам возделывания колеблется в пределах 0,76-1,20 %. Степень извлечения масла 90-92 %, т. е. потери составляют 8-10 % к содержанию в сырье.

В структуру потерь первое место принадлежит испарению масла при измельчении, второе – неполной отгонке из сырья и уносу с отходами, остальное теряется с отработанной дистилляционной водой, с воздухом и парами воды при неполной конденсации в холодильниках и недостаточной герметизации оборудования, при фильтрации и обезвоживании масла-сырца.

Особенности переработки лаванды. При измельчении теряется высококачественное масло, величина потерь зависит от конструкции машины и масличности сырья. Так, на самой лучшей машине – ИТР теряется в среднем 0,069 % масла к сырью при масличности его в пределах
1,03-1,40 %; при измельчении на ИТС-8, силосорезке «Волгарь-5» потери еще больше.

В отходах остается 0,05-0,07 % эфирного масла к сырью. Оно не представляет ценности, так как характеризуется низким качеством, большим содержанием борнеола, камфары и терпинен-1-ола-4.

Увеличение степени извлечения приводит к росту прямых затрат на переработку и снижению качества эфирного масла по содержанию в нем ценных компонентов и по парфюмерным достоинствам.

Степень извлечения эфирного масла перегонкой с водяным паром зависит от размеров частиц и количественного отношения сырья к водяному пару, особенно в первый период процесса. За 60 мни из неизмельченного сырья извлекается 75 % эфирного масла и 65 % линалилацетата, из частиц размером 80 мм – 85 % масла, из частиц размером 10 мм – 90 % масла, 93 % линалилацетата.

Изменения расхода пара в периодическом процессе от 0,25 до 0,50 кг/(кг-ч) (по скорости гонки) повышают общий выход эфирного масла на
13 %, линалилацетата – на 22%. При этом относительное количество вторичного масла к первичному уменьшается от 6,8 до 3,7%. Повышение выхода и качества эфирного мае л а достигается благодаря изменению скорости извлечения масла в начальный период. Количество отогнанного масла в первые 15 мин процесса с более высоким расходом пара составляет 82 %. С увеличением расхода пара в этом периоде от 0,5 до 1,5 кг па 1 кг сырья содержание линалилацетата в масле возрастает от 42 до 56 %.

Технология переработки.

В производственных условиях лаванду измельчают на частицы от 10 до 80 мм на силосорезках РСС-6 и «Волгарь-5», ИТС-8 и ИТР. Наименьший средний размер частиц - на силосорезке «Волгарь-5», по эта машина не обеспечивает стабильную подачу сырья в перегонный аппарат и характеризуется большими потерями масла. Самой лучшей современной машиной является ИТР. Измельченное на ИТР сырье содержит 30% частиц размером до 30 мм, 62% – до 80 мм и 8 % – свыше 80 мм. Лаванду перерабатывают на аппаратах УРМ УРМ-2М и НДТ-ЗМ. Основные технологические показатели их работы приведены ниже.

Таблица 2.1. Основные технологические показатели перерабатывающих аппаратов

Выход и качество эфирного масла при переработке лаванды на аппаратах НДТ-ЗМ. ниже, чем на УРМ-2, несмотря на более высокий общин расход пара. Это объясняется в основном условиями перегонки в первой колонне НДТ-ЗМ, в которой сырье, увлажненное конденсатом на входе, перемещается вверх в течение 15 мин в прямотоке с паром и в противотоке с конденсатом. По сравнению с НДТ-ЗМ аппараты УРМ-2 характеризуются более эффективным режимом перегонки в начальный период. В первые 15 мин, когда извлекается свыше 80 % масла, в аппаратах УРМ-2 в несколько раз выше градиент концентрации благодаря тому, что количество пара относительно сырья в 3-4 раза больше, чем в первой колонне НДТ-ЗМ, и пар движется в противотоке с сырьем, а конденсат появляется на поверхности частиц после того, как отгонится большая часть масла.

Масличность и увлажнение отходов в аппарате УРМ-2 ниже, чем в НДТ-ЗМ. Это значит, что степень извлечения эфирного масла в УРМ-2 выше. В полученном на УРМ-2 масле па 4 -5 % больше линалилацетата, меньше камфары и борнеола.

Убытки от переработки лаванды па одном аппарате НДТ-ЗМ только за счет ухудшения качества масла составляют 1600-1920 руб./сут. при двухсменной работе аппарата производительностью 2 т/ч и выходе эфирного масла 1,0 %. В связи с этим рекомендуется применять аппараты УРМ-2 и УРМ-2М.

Технологическая схема переработки лаванды па механизированной поточной линии, укомплектованной аппаратами ИТР, УРМ-2М и УНК-М, заключается в следующем: автопогрузчик подает сырье па ИТР, две пары транспортеров поднимают измельченные соцветия на два распределительных транспортера, каждый из которых установлен над загрузочными устройствами двух аппаратов УРМ-2М. Оптимальный режим декантации первичного масла 45-50 °С. При этом содержание эфирного масла в дистилляционной воде равно 0,038-0,040 %, выход вторичного масла составляет 3,5-4,0 % к первичному. Производительность УНК-М по поступающей па когобацию дистилляционной воде равна 4000 л/ч, скорость гонки 100 л/ч, температура дистиллята 35 °С. Содержание эфирного масла в отработанной дистилляционной воде 0,001 %, или 0,0004-0,005 % к массе сырья.

Конденсат из аппарата УРМ-2М сливают в канализацию. Отработанное сырье (отходы) с содержанием эфирного масла 0,05-0,07 % направляют на экстракцию или на приготовление кормовой муки.

Первичное и вторичное масла обезвоживают, фильтруют и фасуют отдельно. Для обезвоживания применяют отстаивание при нагревании пли вакуум-сушку.

Применение эфирного масла.

Лавандовое эфирное масло применяют в композициях для духов и одеколонов, отдушках для мыла, туалетных вод и косметических изделий, в медицине, в керамическом производстве. Значительную часть первичного и вторичного масел используют в производстве СДВ для получения (–)-линалоола и (–)-линалилацетата. Вторичное масло рекомендуют подвергать ацетилированию и перегонке с целью улучшения его качества и использования в отдушках.

Таблица 2.2. Показатели качества лавандового эфирного масла.

Примечание. Показатель, массовую долю камфары определяют по требованию потребителя.

Кориандр

Происхождение и распространение.

Кориандр – древнейшее растение, которое происходит из Восточного Средиземноморья. С глубокой древности кориандр культивировался и использовался как пряность в Закавказье и Средней Азии.

В настоящее время кориандр среди возделываемых эфиромасличных растений является главной культурой и занимает свыше 80% всей площади, отведенной под эфироносы. Он возделывается во многих зонах СНГ, в том числе южных областях Украины (Кировоградская, Запорожская, Одесская). В Крыму кориандр занимает небольшие площади. Его возделывают некоторые хозяйства Симферопольского, Белогорского и Красногвардейского районов. Посевы кориандра в республике могут быть значительно увеличены в Красногвардейском и Первомайском районах, почвенно-климатические условия которых наиболее полно соответствуют требованиям этой культуры. Кориандр посевной (coriandrum sativuml)- однолетнее травянистое растение семейства Сельдерейные (apiaceae).

В «Реестр сортов растений Украины» включены сорта кориандра Янтарь, Ранний, Нектар, Айдар, Кировоградский. В Крыму и большинстве областей Украины возделываются первые четыре.

Кориандр – эфиромасличное, пряное, лекарственное и медоносное растение. В плодах кориандра содержится до 20% эфирного и 28% жирного масла. Большая часть вырабатываемого эфирного масла является сырьем для получения из него главного компонента – линалоола и многих душистых веществ – цитраля, цитронеллола, гераниола, гидроксицитронеллола, которые широко используются при изготовлении парфюмерно-косметических изделий, придавая им различные оттенки запаха (ландыша, фиалки, бергамота, розы, лилии, лимона). Эфирное масло кориандра в натуральном виде применяют в мыловарении, для ароматизации пива, вино-водочных изделий, пищевых продуктов табака.

Кориандровое эфирное масло, как лекарственное средство, обладает желчегонным, болеутоляющим, антисептическим, противогеморройным, отхаркивающим и повышающим аппетит свойствами. Целые плоды, как пряное сырье, используют при изготовлении консервов, рыбных и кондитерских изделий. Листья кориандра употребляют в качестве приправ к различным блюдам.

Жирное масло кориандра применяют в мыловарении, текстильной, лакокрасочной промышленностях и в металлургии взамен дорогостоящего импортного пальмового масла. Кориандровый шрот, в котором содержится около 30% белка, 6% жира и значительное количество витаминов А и С, является ценным кормом для животных и птицы. Кориандр – один из лучших медоносов. Сбор ароматного, целебного, обладающего прекрасными вкусовыми качествами меда. С 1га при благоприятных условиях достигает 500кг.

Производство кориандрового эфирного масла.

Наша страна занимает ведущее место в мировом производстве кориандрового эфирного масла: около 90 % масла от производимого в мире.

Кориандр перерабатывают эфирномаслоэкстракционные комбинаты, каждый из которых имеет развитую сеть заготовительных пунктов в районах возделывания сырья. Заготовительные пункты принимают сырье от поставщиков, осуществляют частичную очистку, подсушивание, первичное хранение и отгрузку па комбинат. Длительное хранение сырья протекает в хранилищах сырьевого цеха комбината. Перерабатывают его комплексно, последовательно на эфирномасличном и экстракционном заводах, получая три продукта: эфирное масло, жирное масло, шрот (корм для скота). Выход эфирного масла составляет 1,1-1,35 % .

Хранение сырья.

Натуральное промышленное сырье содержит до 20 % и более сорной примеси и часто характеризуется повышенной влажностью, которая достигает 20-24 %. Длительное хранение диктует определенные требования к этим показателям, так как от них зависит качество сырья после хранения. При хранении кориандра влажностью 20-21 % только в течение 20 дней теряется 19,3 % эфирного масла, 12 % жирного масла и 18 % белков и углеводов.

Сырье повышенной влажности при храпении подвергается самосогреванию, которое усиливается благодаря сорной примеси, обогащенной микрофлорой. Самосогревание происходит по той причине, что в таком сырье протекают биологические процессы дыхания, в результате которых выделяются вода и тепло. С повышением температуры и увлажнением массы возрастает интенсивность дыхания микроорганизмов, плодов кориандра и семян сорных растений. Появляется плесень. Образовавшийся вначале в каком-то отдельном месте очаг самосогревания распространяется в массе сырья. Температура достигает такого предела, при котором сырье обугливается, а в отдельных случаях самовозгорается.

На процессы дыхания расходуются белки, углеводы, жирное масло. При этом уменьшается масса плодов и жирного масла в них, растет кислотность жирного масла, ухудшается качество шрота. Высокая температура, вода, органические кислоты, плесень изменяют состав и ухудшают качество эфирного масла, снижают выходы целевых продуктов при его переработке. Высокая температура обусловливает потери эфирного масла за счет испарения.

Влажность, при которой практически полностью прекращаются биологические процессы в кориандре и не изменяется качество сырья при длительном хранении, равна 10 %. Сырье такой влажности хорошо сохраняется в складах силосного типа слоем высотой до 30 м. Хранение сырья влажностью 11-13 % хотя и сопровождается биологическими процессами, по при однородности массы по влажности протекает без самосогревания. Его рекомендуется хранить в складах амбарного типа споем до 7 м. Кориандр более высокой влажности хранить нельзя. Например, сырье влажностью 15 % даже в небольшой массе плесневеет через 3 дня.

Поступающее сырье должно быть подготовлено к длительному хранению. Схему подготовки определяют по результатам анализа сырья. Подготовка засоренного влажного сырья осуществляется по схеме: первая очистка – сушка – вторая очистка. Сырье, имеющее влажность в пределах, допустимых для храпения, должно проходить только очистку (одно- или двукратную в зависимости от засоренности).

Очистка и сушка сырья перед складированием повышают выход п качество эфирного масла, создают условия для лучшего храпения, обеспечивают более эффективное использование складской емкости, повышают производительность технологического оборудования.

В процессе храпения осуществляют строгий постоянный контроль температуры сырья. В случае появления очагов самосогревания немедленно принимают меры. При этом сырье перекачивают из одного силоса или бункера в другой, продувают неподогретым воздухом влажностью не выше 70 % или подают на переработку.

Транспортные коммуникации комбинатов предусматривают возможность подачи сырья на переработку непосредственно с приемной площадки, из сушильно-очистного отделения и любого склада сырьевого цеха.

Технологическая схема переработки кориандра.

Эта схема представлена на рисунке. Она включает прием сырья па завод, подготовку его к переработке, получение первичною и вторичного масел, переработку сора, приведение эфирных масел в товарный вид.

В производстве эфирного масла большое значение в подготовке сырья к переработке имеют очистка и измельчение. Очистка улучшает качество эфирного масла, повышает производительность технологического оборудования. Измельчение вскрывает эфирномасличные вместилища и тем самым повышает скорость извлечения, выход и качество эфирного масла, производительность перегонного аппарата и сокращает расход пара. Переработка сора позволяет получить дополнительное количество эфирного масла.

Рисунок 2.1. Технологическая схема переработки кориандра.

Сырье с помощью системы транспортеров поступает в завальную яму производства 2, объем которой рассчитан на 8-12-часовой запас. Если сырье не очищалось в сырьевом цехе, то перед завальной ямой оно отделяется в бурате 3 от крупных примесей. Из завальной ямы сырье подается шнеком 1 и норией 4 на автоматические весы 5, а затем в распределительный шнек 6 над сепараторами первой очистки 7 (взвешивание можно производить до завальной ямы).

Мало засоренное сырье проходит однократную очистку, с большим содержанием примесей -двукратную. Сор отводится шпеком 8 в бункер для сора 49. Очищенный кориандр направляется по течке в шнек очищенного сырья 11 пли на сепараторы второй очистки 9, из которых сор отводится шпеком 10, очищенный кориандр – шнеком 11

Принцип действия сепараторов основан на различии геометрических размеров и аэродинамических свойств частиц сырья и примесей. В настоящее время применяют зерновые сепараторы ЗСМ-100, ЗСП-10, КДП-80. Эти машины не приспособлены к очистке кориандра, работают с низкой производительностью (от 2 до 4,5 т/ч) и малым эффектом очистки, который даже при минимальной производительности составляет всего лишь 16,4 %.

Успешно прошел испытание сепаратор МСК, созданный для очистки кориандра. Производительность его до 10 т/ч, эффект очистки 36-51 %. Сепаратор состоит из двух половин, каждая из которых имеет 4 ряда решет. Очистка осуществляется путем отделения примесей при последовательном просеивании кориандра на наклонно расположениях решетах, совершающих круговые поступательные движения в горизонтальной плоскости, и двукратного продувания воздухом.

Измельчение кориандра всегда сопровождается потерями эфирного масла. По данным некоторых авторов, они составляют 8 % от масличности. Потери возрастают при транспортировании измельченного сырья к перегонным аппаратам. С целью сокращения их вальцовые станки максимально приближают к загрузочным устройствам. Признано целесообразным разметать вальцовые станки над перегонными аппаратами. В связи с этим очищенное сырье шнеком 11 подается на норию 12 и из нее – в распределительный шнек 13 над бункерами 14, обеспечивающими двухчасовой запас сырья для бесперебойной работы вальцовых станков 15.

Очищенное сырье измельчается па вальцовых станках ЗМН производительностью 45 т/сут и ВС-5 производительностью 80 т/сут. Качество помола контролируется фракционным составом и насыпной массой. В измельченном сырье не должно быть целых плодов, максимально допустимое содержание половинок в оболочке 12 %, масличной пыли 5 %. Оптимальный помол кориандра характеризуется содержанием половинок в оболочке 6-8 %, масличной пыли 3 % Снижение содержания половинок в оболочке ниже 6 % допустимо только в том случае, если оно не сопровождается увеличением масличной пыли.

Процесс измельчения зависит от влажности сырья. С увеличением ее ухудшается качество помола и затрудняется извлечение эфирного масла в перегонном аппарате, снижается производительность вальцового станка.

Измельченное сырье сборным шпеком 16 транспортируется. К плавающему бункеру загрузочного устройства перегонного аппарата Пономаренко-Поколеико 17. Процесс отгонки масла протекает при давлении насыщенного пара в паровой магистрали 6,08х10² кПа и скорости гонки 0,3 л на 1 кг сырья, т. е. при производительности аппарата по сырью 5000 кг/ч скорость гонки поддерживается на уровне 1500 л/ч. Содержание эфирного масла в отходах составляет около 0,01 %. Сырье обрабатывается последовательно в двух перегонных аппаратах; содержание эфирного масла в отходах 0,008%. Необходимость в такой организации процесса обусловлена высокими потерями масла в отходах при переработке на одном аппарате. Очевидно, это связано, с одной стороны, с повышенной влажностью сырья в северных зонах и недостаточной степенью измельчения, с другой – с особенностями схемы нижней загрузки, при которой сырье перед поступлением в аппарат увлажняется в наклонном транспортере. Все это снижает эффективность процесса отгонки эфирного масла в первом периоде, несмотря на более высокий расход пара (при скорости гонки 0,52 кг на 1 кг сырья).

Смесь паров, выходящая из перегонного аппарата по двум паропроводам, уносит мелкие частицы свежего сырья, содержащие эфирное масло. Для отделения их между перегонным аппаратом и холодильником 20 установлена ловушка (цилиндрическая емкость 18 с соотношением DA1 – 1:1,1 с насадочной колонкой, устройством для автоматического слива шлама и барботером для пара внизу для перемешивания шлама). Ловушка работает по принципу циклона: осаждение частиц происходит под действием инерционных сил. Паропроводы подведены к корпусу по касательной. На входе в ловушку смесь паров с частицами сырья приобретает вращательное движение. При этом частицы сырья под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам, движутся вместе с парами вниз по спирали вдоль стенок корпуса и погружаются в воду, с помощью которой выводятся из аппарата в виде шлама. В ловушке нет колонки, слой насадки расположен по всему сечению корпуса в средней его части. Он выполняет роль фильтра. Принцип работы его основан также на осаждении под действием инерционных сил, возникающих при резких изменениях направления потока пара и уменьшении его скорости.

Шлам из ловушки поступает на решето 19 для отделения частиц сырья от воды. Сырье возвращается в аппарат 17, а вода направляется в сборник дистилляцнонных вод 31, ввиду того что в пей содержится эфирное масло. Дистиллят в холодильнике 20 охлаждается до температуры 40-60°С и через смотровой фонарь поступает в приемник-маслоотделитель 22, снабженный ротаметром 23. Воздух, вносимый в перегонный аппарат с сырьем, выводится из системы через воздушный патрубок смотрового фонаря. Температура его на 10-15°С выше температуры дистиллята. Содержание эфирного масла в воздухе соответствует давлению пара эфирного масла при данной температуре. С целью сокращения потерь эфирного масла па воздушной липни установлен обратный холодильник 21. Дистилляционная вода с содержанием эфирного масла 0,06-0,08% направляется в контрольный приемник-маслоотделитель 32, из него – в сборник дистилляционных вод 31 и далее насосом 30 теплообменник 28 когобационной установки, укомплектованной когобатором 29, теплообменником 27, холодильником 26, приемником-маслоотделителем 25 с ротаметром 24. В отработанной дистилляционной воде практически нет эфирного масла. Вторичная дистилляционная вода поступает в контрольный приемник-маслоотделитель 32. Количество вторичного масла не превышает 3 %, его купажируют с первичным. Эфирное масло первичное из приемника-маслоотделителя 22 и контрольного маслоотделителя 32, а вторичное из приемника-маслоотделителя 25 поступают в сборник масла 36, установленный на весах 35. В сборнике производится частичное обезвоживание отстаиванием, отстой направляется в контрольный маслоотделитель 32. После этого масса масла-сырца за смену взвешивается и сливается в вакуум-аппарат 37, снабженный мешалкой, насадочным дефлегматором и пароводяной рубашкой.

Вакуум-аппарат укомплектован холодильником 38, приемником 39, вакуум-насосом 41 с ресивером 40. Масло подогревают до 75-85°С, затем создают вакуум и постепенно понижают давление от 4,8-10 до 3,5-10 кПа. Продолжительность сушки 20-40 мин в зависимости от количества масла. После сушки проверяют полноту отгонки воды растворением эфирного масла в петролейном эфире. Если проба указывает на присутствие воды, сушку продолжают еще 10-15 мин. По окончании процесса масло охлаждают до 20-25°С в течение 1-2 ч и фильтруют на нутч-фильтре 34 в одну из емкостей 33 для хранения. Продолжительность фильтрации 40-50 мин. Отгон разделяется на легколетучую фракцию масла, которая содержит от 6 до 23 % линалоола и объединяется с сухим маслом, и воду с растворенным маслом, направляемую в контрольный маслоотделитель 32.

Потери эфирного масла при сушке и фильтрации составляют 0,3 % к маслу-сырцу.

Вакуум-сушку целесообразно осуществлять с предварительным отстаиванием при нагревании в том же аппарате.

Обезэфирениые отходы транспортерами 42 и 43 направляются на сушку и экстракцию жирного масла.

Сорные примеси, снимаемые па сепараторах, содержат от 0,08 до
0,20 % эфирного масла, в котором до 72 % дегидратирующихся спиртов. Примеси загружают из бункера 49 в аппарат УРМ-2 48, работающий в периодическом режиме, и отгоняют эфирное масло с водяным паром. Смесь паров воды и эфирного масла освобождается от частиц сора и пыли в циклоне 47 перед поступлением в холодильник 46. Масло декантируется в приемнике-маслоотделителе 45, а из него сливается в сборник 44, дистилляционная вода направляется в канализацию. От эфирного масла после отгонки воды при вакуум-сушке необходимо отогнать еще 12 % легколетучих веществ, обладающих очень неприятным запахом, а затем направить его на перегонку с водяным паром.

Повторная перегонка кориандрового эфирного масла с водяным паром. Она проводится с целью улучшения запаха и устранения окраски. Для внутреннего рынка обычно проводят одинарную перегонку, для внешнего - двойную. В таблице приведен выход каждой фракции в массовых долях к исходному маслу. Головная фракция имеет зеленовато-желтый цвет, состоит в основном из легколетучих веществ с неприятным запахом. Товарная фракция бесцветная, содержит до 70-73% линалоола.

В конечной фракции, обладающей интенсивным желтым цветом, много линалоола. Переход от одной фракции к другой контролируется по показателю преломления и органолептически. Каждая фракция собирается в отдельную емкость. Из головной и конечной фракций повторной перегонкой выделяют 15 % от массы их товарного масла, повышая выход его при одинарной перегонке па 3,6%, при двойной – на 5,6%.

Продукты осмоления, имевшиеся в исходном масле и образовавшиеся в процессе перегонки, остаются в кубовом остатке с конденсатом пара. Дистилляционная вода и конденсат, отделенный от смол, содержат 0,08 % эфирного масла и направляются на когобацию.

Отбор фракций осуществляется в течение 25 ч, общая продолжительность процесса составляет 28 ч.

В товарной фракции после декантации остается 1,5% волы. Обезвоживание ее производится вакуум-сушкой в режиме, описанном выше.

До 20 % вырабатываемого эфирного масла подвергают вакуум-ректификации с целью выделения парфюмерных фракций D и К. При этом дополнительно получают скипидарную фракцию с содержанием ά-пинена 80-87 % и гераниол К.

Таблица 2.3. Выход фракции в массовых долях к исходному маслу

Технологическая схема вакуум-ректификации кориандрового масла. Эта схема состоит из следующих стадий: омыления кориандрового масла, вакуум-ректификации омыленного масла и промежуточных фракций на колонне эффективностью 7 ТТ, дезодорации парфюмерных фракций, гидродистилляции кубового остатка с целью выделения оставшегося в нем эфирного масла, называемого осветленным кубовым остатком, и получения из пего гераниола К.

Общий выход парфюмерных фракций D и К равен 82 % от исходного масла; выход скипидарной фракции – 8,8%, гераниола К – 3,4%. Во фракции D содержится 90% линалоола, во фракции К – 60 %

Применение эфирного масла. Эфирное масло в целом виде используется для приготовления парфюмерных композиций и отдушек для косметических, табачных и ликероводочных изделии, продукции бытовой химии, для получения фракции Г) и К, гераниола К, в медицине, в производстве синтетических душистых веществ.

Парфюмерные фракции и гераниол К применяют для изготовления парфюмерных композиций и всевозможных отдушек, скипидарную фракцию – в бытовой химии, в синтезе терпинеола, при приготовлении флотационного масла.

Основными потребителями кориандрового эфирного масла являются предприятия по производству синтетических душистых веществ. Свыше
70 % вырабатываемого масла используется для получения многотоннажных душистых веществ, обладающих разнообразным запахами: цитраля (запах лимона), цитронеллаля (цветочный запах), цитронеллола (запах розы), гидро-оксицитронеллаля (запах лилии, липы), веществ с различными оттенками запаха фиалки: нонона, метилионона, изометилионона (иралин), линалоола D парфюмерного (запах ландыша), линалилацетата D (запах бергамота).

Совершенствование существующей технологии переработки
кориандра.

В настоящее время в промышленности испытывается новый способ переработки кориандра перегретым паром в аппарате струйного типа, коренным образом изменяющий существующую технологию. Отличительными особенностями повои технологии являются совмещение процессов измельчения сырья и перегонки эфирного масла в одном аппарате, использование смеси паров воды и эфирного масла для когобации дистилляционных вод, применение перегретого пара температурой 260-280°С, чрезвычайно малая продолжительность процесса, исчисляемая секундами, подсушивание сырья в процессе перегонки до влажности 5-6 %.

От предшествующей технологии в неизмененном виде остается только стадия очистки сырья. Технологическая схема переработки очищенного сырья представлена на рисунке. Очищенное сырье поступает в бункер 5 над магнитной колонкой ЛАК-1400 4. предназначенной для удаления металлических примесей, а затем – в бункер 3 над шлюзовым питателем 2. дозирующим поступление сырья и перегонный аппарат 1. Аппарат снабжен устройствами для измельчения сырья и извлечения масла. Измельчение кориандра происходит и среде перегретого пара температурой 120-125°С и пониженного давления. При этом из сырья извлекается эфирное масло и испаряется влага. Измельченные частицы попадают в эжекторную камеру, а из нее со струей перегретого водяного пара, истекающего из сопла Лаваля, поступают в массообменную камеру 17, а затем в никлой 8. Частицы сырья, не содержащие эфирного масла, нагретые до температуры 55-70°С, отделяются в циклоне от паров и осаждаются в бункере-накопителе 7, откуда через шлюзовой затвор 16 поступают в линию пневмотранспорта и направляются в маслоэкстракционный цех. Часть паров из бункера-накопителя 7 возвращается через фильтр 6 в перегонный аппарат 1 для компенсации разрежения, создаваемого вращающимся ротором и эжектором пара.

Очищенная смесь паров воды и эфирного масла из циклона 8 направляется в когобатор-шротоловушку 9, под насадку. Мелкие частицы, уносимые паром, удаляются с отработанной дистилляционной водой. В когобаторе смесь паров извлекает эфирное масло из дистилляционной воды, которая поступает в верхнюю часть колонны из напорной емкости 12 через ротаметр 10. Пары воды и эфирного масла, конденсируясь в теплообменнике 11, подогревают дистилляционную воду перед когобацней. Горячий дистиллят охлаждается до температуры 50 55°С и разделяется на эфирное масло и дистилляционную воду в приемнике-маслоотделителе 15. Дистилляционная вода собирается в емкости 11 и насосом 13 подастся в напорную емкость 12.

Рисунок 2.2. Технологическая схема переработки очищенного кориандра на аппаратах струйного типа.

Переработка кориандра на аппаратах струйного типа предельно интенсифицирует процесс извлечения эфирного масла, сокращая время обработки сырья паром с 35-40 мин до нескольких секунд, устраняет потери эфирного масла при измельчении, присущие существующей технологии, повышает степень извлечения его в самом процессе отгонки из сырья, обеспечивает высокое качество эфирного масла. В нем нет окрашенных веществ, оно бесцветно. Для получения продукта, соответствующего эфирному маслу-ректификату, достаточно отогнать под вакуумом легколетучие компоненты.

Таблица 2.4. Требования и нормы органолептических и физико-механических показателей кориандрового масла эфирного .

Растворители

Настоящие технические условия распространяются на гексановые-растворители, представляющие coбой узкие фракции деароматизированного бензина каталитического риформинга.

Гексановые растворители применяютсяв химической промышленности для производства полиолефинов, синтетических каучуков; в легкой промышленности в процессе первичной обработки шерсти; в микробиологической промышленности в процессе экстрактивной очистки белково-витаминного концентрата; в пищевой промышленности для экстракции пищевых жиров, а также для экстракции эфирных масел из эфиромасличного сырья.

Условные обозначения: нефрас-П1-65/75, нефрас-П1-63/75, нефрас-П1-65/70.

В химической промышленности используется только нефрас-П1-65/75, а для экстракции эфирных масел из эфиромасличного сырья-нефрас-П1-65/70. -7

Марки и технические требования

· Гексановые растворители должны быть изготовлены в соответствии с требованиями настоящих технических условий по технологическим регламентам, утвержденным в установленном порядке.

· По физико-химическим показателем гексановые растворители должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице.

• Упаковка гексановых растворителей по ГОСТ 1510.

2.2. Подбор технологического оборудования.

Технологическая схема комплексной переработки плодов кориандра.

Плоды кориандра с сырьевой площадки транспортером подаются в приемный бункер узла измельчения, откуда по «рукавам» раздается на измельчитель. Измельчители дискового типа с вертикальным приводом. Степень измельчения сырья регулируется зазором между подвижными и неподвижными дисками. Измельченное сырье сбрасывается в шлюзовый питатель лопаткой, закрепляемой в нижней части вала измельчителя. Конструкция узла измельчения предусматривает возможность периодической замены дисков вследствие их абразивного износа, в связи со значительной металлостойкостью узла измельчения предусматривается отдельный каркас монтажа.

Дистилляционная колонна, высотой пять метров и средним диаметром 800 мм, выполненную с текущей высотой 1 м в телескопическом варианте с увеличением диаметра, на толщину металла к низу колонны, с целью снижения вероятности зависания сырья при длительных остановках производства.

Подача пара на обработку осуществляется с помощью осевого барботера и пояса колонны. В нижней части колонны находится дозирующий узел выгрузки, работающий периодически в зависимости от уровня сырья в колонне. Кроме автоматического регулирования уровня сырья предусматриваются смотровые стекла для визуального наблюдения.

Предполагается, что при времени пребывания сырья в зоне обработки порядка 30минут и скорости гонки 600-700 л/ч может быть достигнуто практически полное извлечение эфирного масла. Пары воды и жирного масла направляются на конденсацию и переохлаждение жидкой фазы в межтрубное пространство холодильника. Охлажденный до температуры дистиллят направляется в приемник – разделитель, где в результате разности плотностей воды и эфирного масла происходит декантация масла, которое периодически (один раз в смену) сливается для последующего отстаивания(удаление сорных примесей) и сушки (удаление растворенной влаги).

Сушка масла осуществляется в аппарате с рубашкой и мешалкой. Состояние давления 0.2-0.3 ат, в течение 30-35 минут при периодическом перемешивании. Для создания мягкого режима рубашка заполнена водой, а пар подается снизу.

После отбора проб снизу аппарата, удостоверяющих соответствие масла стандарту сушка прекращается. Легколетучая фракция масла и вода из приемника возвращается в приемник – разделитель.

Обезжиренные отходы наклонным шнеком узла выгрузки и шлюзовым питателем подаются в экстрактор, выполненный в виде скребкового транспортера с перфорированными лопатками. Извлечение жирного масла осуществляется при противоточном движении растворителя. На основании проведенных исследований можно предполагать, что масса на лопатках будет носить хорошую дренажность, обеспечивающую проницаемость потока растворителя через слой.

Проэкстрагированные отходы через узел выгрузки сбрасывается на наклонный испаритель лопастного типа. Конструкцией обеспечивается регулирование угла наклона лопаток, что позволяет варьировать степень перемешивания и осевого перемешивания материала.

После паровой обработки отходов и извлечения растворителя направляется на конденсацию и переохлаждение жидкой фазы, подается на водоотделитель. После отстаивания растворителем и возвращения его в цикл, вода с незначительным содержанием растворителя подается в выпарные аппараты и после полного удаления растворителя сбрасывается в канализацию.

Мисцелла из экстрактора через фильтрующую сетку сливается в двухсекционный отстойник, расположенный под экстрактором. Отстойник имеет смотровые стекла, что позволяет аппаратчику производить периодическую откачку клеточного сока в выпарные аппараты и затем в сборник для последующей дистилляции.

Производительная дистилляция осуществляется на двухступенчатом дистилляторе трубчатого типа. В качестве теплоносителя используется жир, подаваемый в магистральное пространство верхней секции. Потери растворителя конденсируются в межтрубном пространстве холодильника. После охлаждения жидкой фазы до температуры 20-25 С растворитель возвращается в цикл.

Концентрированная мисцелла из этой части предварительного дистиллятора с помощью вакуума подается в один из выпарных аппаратов, где производится окончательное удаление растворителя, после чего жирное масло откачивается в сборник для последующей реализации.

При принятой схеме извлечения жирного масла из дистилляционной воды не предусмотрено. Предполагается использовать эту воду для питания котельной.

Технологическая схема переработки лаванды.

На сырьевую площадку сырье лаванды доставляется на завод в виде целых растений. Измельченное на фракции 5-7см сырье (измельчителем типа РСС-6, «Волгар», ИТС-8) транспортером подается в приемный бункер загрузочного шнека, расположенного в верхней части дистилляционной колонны, аналогична работе кориандра.

При переработке лаванды также возможно комплексное использование сырья – последующая экстракция обезэфиренных отходов с целью получения биоконцентрата.

В случае отсутствия такой необходимости экстрактор может быть видоизменен в поворотный транспортер отходов.

3. Инженерно-технологические расчеты.

3.1. Расчет технологического оборудования.

При сезонном объеме переработки 1000 т лаванды принимаем четыре установки производительностью его 1 т/ч. Тогда при двухсменной работе 16 часов и чистого времени работы 14 часов суточная производительность цеха составит 56 т/с и сезон переработки, например, по лаванде 18 дней.

При экстракции кориандра и соотношении сырья к растворителю 1:1 (весовые к объемному) будем считать в сутки 56 м мисцеллы.

При производительности одного предварительного дистиллятора 2.7м /ч при двухсменной работе будем иметь 37.8 м /с на один дистиллятор, а необходимое количество предварительных дистилляторов составит
примерно 2.

3.2. Расчет холодильника для конденсации 7000 кг пара (скорость гонки 700 л/ч) и переохлаждения жидкой фазы (дистилята) до температуры 300^о С.

Принимаем холодильник с греющими трубами Ø 25*2,5 мм из нержавеющей стали, холодильник типа ТНВ со следующим распределением теплоносителей – пары в межтрубном пространстве , охлаждающая вода – в трубный пучок, температура охлаждающей воды на входе t_вн=20^оС, на выходе – t _вх=50^оС.

Задаемся условным коэффициентом теплоотдачи К_у= и условной длиной трубного пучка Н=3 м.

1. Тепловая нагрузка

Q=Q₁+Q₂ ВТ,

где Q_{1 Вт} – количество тепла, выделяемое при конденсации парового потока,

Q_{2 Вт} – количество тепла, выделяемое при переохлаждении жидкой фазы до температуры t=30^оС.

Q₁= G*r = Вт

Z= – теплота парообразования (конденсации) при Р = 1ат, процесс протекает при атмосферном давлении.

Q₂=G*Св(t_п–t_д) = ,

где С= – теплоемкость дистиллята (воды) при средней температуре t_ср=

Q = Q₁+Q₂ = 0,44*10⁶+0,21*10⁶ = 0,65*10⁶ ВТ.

2. Полезная разность температур при противоточной схеме

t_n=100^оС t_n=100^оС

t_вк=50^оС t_вк=20^оС

Δt_н=50^оС Δt_б=80^оС

Δt_ср=

3. Условная поверхность теплообмена

F_у=

4. Число греющих труб

n=

5. Сечение трубного пучка

F_тр=

6. Расход охлаждающей воды

Q=G_в*С_в(t_вк–t_вн);

G_в=

7. Скорость воды в трубном пучке

W=

8. Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке

d₁= ,

где g=0,58 кг/м³, х=0,68Вт/м*град, µ=0,282*10^-3 Пас – соответственно плотность, теплопроводность и вязкость конденсата воды при температуре t_n=100^оС.

Z= 2,26*10⁶ ДЖ/кг – теплота испарения

Н= 3м – принятая длина трубного пучка

Δt– разность температур между паром и стенкой

Δt=t_n–t_ст,

где t_ст=

Δt=100–67,25=32,5^оС.

α₁=

9. Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к охлаждающей воде

R_ев= ,

где µ=0,73*10^-3 Пас – вязкость воды при Z_ср=50+20=70.

Критерий Р_rв=3

N_ив=0,008*R_ев*0,9,

N_ив= ; d₂=

10. Фактический коэффициент теплопередачи

11. Фактическая поверхность теплообмена

F=

12. Фактическая длина трубного пучка

13. Сечение трубного пучка

14. Скчение аппарата

15. Диаметр кожуха

3.3. Расчет холодильника для конденсации паров растворителя G=2500л/ч и переохлаждения жидкой фазы до температуры t_н=25^оС.

Принимаем холодильник с внутренним диаметром Д_вн=350мм, греющие трубы Ø25 25мм из нержавеющей стали, холодильник типа ТВН со следующим распределением теплоносителей – пары в межтрубное пространство, охлаждающая вода – в трубный пучок и температуру охлаждающей воды на входе t_вн=20 С, на выходе – t_вк=40 С

Задаемся условным коэффициентом теплоотдачи К_у=800Вт/N*градус и условной длиной трубного пучка Н_у=2,5мм.

1. Тепловая нагрузка Q=Q₁+Q₂Вт

Q₁=G*r = *70-4187=0,143*10⁶Вт,

где 700кг/м³ плотность растворителя,

r=70*4187Атм/кг – теплота испарения растворителя.

Q₂= G_р*С_р(t_n-t_к)= *2,600(70-25)=0,057*10⁴,

где С_р=2600Атм/кг-теплоемкость растворителя при средней температуре.

T_ср = 48⁰С, t_n=70⁰С-температура паров растворителя(температура кипения растворителя) Q=Q₁+Q₂=0,143*10 ⁶+0,057*10⁶=0,2*10⁶Вт.

2. Полезная разность температур

Δt_н=30⁰С Δt_δ=50⁰С

Δt_ср= =40⁰C

3.Условная поверхность теплообмена.

Fу= = =6.3м²

4.Число греющих труб.

n= = =32м

5.Сечение трубного пучка

f_тр= *n= *32=0,01м²

6.Расход охлаждающей воды.

G_в= = =2,4кг/с = (8,64м³/ч)

7.Скорость воды в трубном пространстве

Ŵ= = =0,24м/с

8.Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке

₁ =0,94 =0.942 =2072.4 Вт, где

Δt=tn-t_ст, t_ст= = =50⁰С

Δt=50-70=20⁰С

9.Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде.

Rе_в= = =600, где =0,8*10^-3Пас-вязкость воды при tср= =300С

Критерий Pr=5,42

Nuв=0,008*Reв^0,9*Prв^0,43=0,008*6000^0,9*5м2^0,43=0,008*2514*2,1=42,2

D₂= = =1308 Вт/м*град

Где в=0,62 Вт/м*град - при t_ср=30⁰С

10.Фактеческий коэффициент теплопередачи

Ŕ= = =

= = = =719Вт/м²,град

11.Фактическая поверхность теплообмена.

F= = 7м

12.Фактическая длина трубного пучка.

Η= =2,8м

13.Сечение трубного пучка

F_тр= *n= *32=0.0157м²

14.Сечение аппарата.

F= = =0,039м³

15.Внутренний диаметр кожуха.

Двн= =2 0,24.

3.4. Расчет системы подачи воды на цех

В соответствии с расчетами принимаем расход охлаждающей воды на холодильник дистилляционной колонны – 18,7 м³/ч, на четыре установки-4х18,7=74,8 м³/ч. На холодильник установки предварительной дистилляции-9м³/ч, на две установки-2х9=18 м³/ч, на холодильник испарителя – 10 м³/ч, на четыре установки – 4 10=40м³/ч, условно принимаем 5м³/ч, на четыре установки – 4 5=20 м³/ч.на холодильник вакуум-установки для доработки мисцеллы и установки для обработки клеточного сока принимаем, на 5 м²/ч, тогда расход воды составит на эти установки 2 5=10 м³/ч.

Общий расход воды на цех 74,8+18+40+20+10 163 м³/ч. Диаметр магистрального трубопровода

F= = =0,045 м²,

где =1 м/с – скорость воды в трубопроводе.

D=2 =2 =0,237м.

Принимаем трубопровод Ǿ250 10 мм.

Условно принимаем, что источник воды находится на удалении 100м, а на магистральном трубопроводе одна задвижка и два колена. С учетом замкнутого цикла по воде (возврат воды) имеем общую протяженность
2 100=200 м.

В соответствии с планом цеха общая протяженность системы подачи воды внутри цеха ориентировочно может составить: по горизонтали-60м, по вертикали – 40м, итого 60+40=100 м.

При развилки системы трубопроводов по цеху принимаем количество вентилей равным количеству холодильников (с учетом дефлегматоров) n₆≥16, количество колен принимаем n_к=16*2=32

Для определения параметров насоса для подачи воды определяем гидравлическое сопротивление всей системы по формуле

Ηтр=( + ) м, где λ-коэффициент трения

Σζ- сумма местных сопротивлений (вентиль, колено, внезапное расширение, внезапное сужение).

Коэффициент трения

=-2Lg ,

где = -относительная шероховатость

Для магистрального трубопровода

=-2Lg =0.033

где Re = =28635,

где = 0,8*10³ и =0,96 кг/м³ соответственно вязкость и плотность воды, при средней температуре, (f_ср= =30)

считаем, что температура воды на входе в цех-20⁰С, на выходе-40⁰С.

Потери на трении в магистральном трубопроводе

Ηтр = ( ) = (0,033 ) м,

Где Σζ=2*1+5=7 (ζк=1, ζв=5 для диаметра 230мм)

Определяем диаметр трубопроводов при разводки охлаждающей воды по цеху из учета подачи воды на холодильник дистилляционной установки, расход на которой составляет 18,7 м³/ч

F= м

D=2. м

Принимаем трубу Ǿ89 4,5 мм

Коэффициент трения в цеховой системе трубопроводов

где Re=

посмотрим на трение в цеховой системе трубопроводов

Нтр=(λ ) ,

Где Σζ_мс=32+64+13+7=116

_к =32*1=32-местные сопротивления колен

_в =16*4=64-местные сопротивления вентилей

_в.р =16*0,18 13-местные сопротивления внезапных расширений

_в.с =16*0,45 7-местные сопротивления внезапных сужений

Потери на трение всей системы

Нрт=1,8+8,6=10,4м

Удельная работа насоса

L=g(z₂-z₁)+ gHтр≈g(z₂-z₁)+gHтр=9,8*10,4=
=78,4+101,9=9,8(8-0)+9,8*10,4==78,4+101,9=180,3 Дж/кг

Напор насоса

Н=Z+Hтр=8+10,4=18,4м

Полная работа насоса

L=l*G=180.3*163000=29.39*10 Дж/кг

Мощность проводного двигателя

Ν= кВ

3.5. Расчет транспортеров.

1. Транспортер отходов горизонтальный

Принимаем расстояние между узлами выгрузки 5м. общая длина горизонтального транспортера состоит

L=15+5=20 м

Производительность транспортера рассчитываем по максимальной производительности экстракционных установок

1*4=4 т/ч

Принимаем ленточный транспортер со скоростью движения ленты

W=0.5 м/с.

Тогда производительность транспортера может быть выражена формулой

Q=С(0,913-0,05)²* н т/ч,

Где С=200-коэффициент для плоской ленты

_н кг/м³-насыпная плотность отходов,

Принимаем _н =400 кг/м³=0,4 т/м

В=0,078 +0,05=0,078 +0,05=0,078*4,5+0,05=0,41 м

Принимаем ширину ленты транспортера В=0,5 м

Определение мощности приводного двигателя горизонтального транспортера

Ν₀=(Ν₁+Ν₂)К₃+Ν₄ кВт,

Где N₁= кВт – мощность, затрачиваемая, на определение вредных сопротивлений при перемешивании материала

N₁= =0.011 кВт

Где К₁=0,054 – коэффициент, для ленточных транспортеров

N₂= кВт – мощность, затрачиваемая, на преодоление сопротивлений тягового органа при холодной воде.

Ν₂= =0,174 кВт,

Где К₂=6,4-коэффициент для ленты шириной В=0,5 м

Ν₄=0,225(Ν₁+Ν₂)+0,005Q кВт – мощность для барабанного сбрасывания

Ν₄=0,225(0,022+0,174)+0,005*7,5=0,044+0,038=0,082 кВТ

Ν₀=(Ν₁+Ν₂)К₃+Ν₄=(0,0=11+0,174)*1,1+0,5=0,132+0,082=0,22 кВт.

Мощность электродвигателей

Ν= = =0,25 кВт,

где К=1,4 – коэффициент учитывающий условия работы транспортера, =0,6 – К.П.Д.привода.

2. Принимаем длину транспортера L=10 м, и высоту подачи материала Н=4 м.

N₀=(N₁+N₂+N₃)K₃+N₄кВт, где N₃= кВт, мощность затрачиваемая на подъем магистрали.

N₃= =0.21 кВт

N₁= = =0.033 кВт

N₂= = =0.87 кВт

N₄=0.225(N₁+N₂+N₃)+0.005Q=0.225(0.011+0.087+0.081)+0.005*7.5=
=0.225*0.174+0.005*7.5=0.039+0.038=0.7 кВт

N₀=(N₁+N₂+N₃)K₃+N₄=(0.011+0.087+0.081+0.077)=0.179*1.1+0.077=
=0.215+0.077=0.2

N= = =0.7 кВт

3. Принимаем для горизонтального и наклонного транспортера отходов двигатели мощностью по N=2.2 кВт.

3.6. Расход пара.

1) На дистилляционную колонну при скорости гонки 700 л/ч+10 % на конденсацию имеем 770л/ч, на четыре установки Ĝ_п=4*770=3080 кг/ч

2) На испаритель при скорости гонки 500 л/ч+10 % на конденсацию, имеем:

500+50=550 кг/ч, на четыре установки Ĝ_п=550*4=2200 кг/ч

3) При предварительной дистилляции мисцелы

а) на нагрев мисцеллы

Q₁=Ĝ_m*L_m(t_k-t_n)=2700*0.7*2600(70-20)=251*10⁶ Дж/кг

б) на испарение растворителя

Q₂=Ĝ_р*Z_р=2500*0,7*70*4,187=512*10⁶ Дж/г

Q=Q₁+Q₂=251*10⁶+512*10⁶=763*10⁶ Дж/кг

Расчет пара с учетом транспортера

G_п= = =371 кг/ч

На два дистиллятора G_п=2*371=742 кг/ч

4) При доработке концентрированной мисцеллы.

Количество концентрированной мисцеллы после одной установки предварительной дистилляции 2700-2500=200 л/ч

После двух установок-2*200=400 л/ч

Условно считаем, что объемная концентрация сухих веществ в мисцелле составит20 %, тогда количество выпаренного растворителя при вакуум-доработке составит:

S _н =400*0,7 =224 кг/ч

Количество тепла, необходимое для испарителя 224 кг растворителя

Q= *ср=227*70*4187=65,7*10⁶ Дж/г

Необходимое количество пара при вакуум-доработки мисцеллы

Ĝ_п= = =32 кг/ч

5) При обработке клеточного сока и воды с растворителем. На основании практических данных принимаем расход пара

Ĝ_п=150 кг/ч

Общий расход пара

Ĝ_п=3080+2200+742+32+150=6204кг/ч 6,2 т/ч

Диаметр магистрального паропровода

f= = =0.01 м

где _п =3,154кг/м³-плотность пара при давлении 5 атм,

=35м/с-скорость пара

D=2 =2 =2*0.003^0.5=0.07 м

Принимаем трубопровод Ǿ 76 3 мм

При разводке пара па цеху

F= =0.0019 м²

D=2 =0.03 м

Принимаем трубопровод Ǿ 42х3,5мм.

4. Функциональная схема автоматизации

Автоматика – это отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения систем управления технологическими процессами, действующих без непосредственного участия человека.

В области автоматизации современных производственных процессов наблюдается переход от частичной автоматизации к комплексной, от комплексной к полной, а в конечном счете – к цехам и заводам автоматам, обеспечивающим наивысшую технико-экономическую эффективность производства.

В процессе автоматизации интенсивных и сложных производственных процессов часто возникает необходимость в значительной по объему и быстрой обработке результатов измерений контролируемых параметров. В подобных случаях и систему автоматического управления вводят электронно-вычислительные машины, компьютеры.

Автоматизация – одно из решающих направлений научно-технического процесса. Сегодня в пищевой промышленности, применяются самые различные автоматические устройства, начиная от сравнительно простых и кончая специальными системами, позволяющими вообще освободить человека от непосредственного участия во многих технологических процессах. Внедрение методов и средств автоматизации способствует резкому повышению производительности труда.

4.1. Описание функциональной схемы автоматизации технологического процесса.

Автоматизация технологической линии, установленной в проектируемом экстракционном цехе, работа по контурам, каждый из которых описывает определенный этап производства.

Контур 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7, 1-8, 1-9, 1-10, 1-11, 1-12, 1-13, 1-14, предназначен для автоматического включения подъемного шнека, узла выгрузки, клапана подачи пара и уровня сырья в выпарном аппарате.

Состоит из первичных преобразователей, датчиков уровня, и расхода магнитных пускателей и соответствующих моторов. Включение происходит следующим образом, сигнал, поступающий от кнопки 1.1, включает следующие магнитные пускатели, 1-3, 1-6, 1-8 – которые включают электродвигатель привода шнека.

Контур 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, также предназначен для автоматического регулирования и контролирования температуры конденсата на выходе из теплообменника. Управление происходит с помощью магнитного пускателя 1-12. расход холодной воды регулируется датчиком 1-13.

Контур 3-2 предназначен для автоматического регулирования уровня в сборнике дистиллята. Состоит из первичного преобразователя, усилителя сигнала при достижении в сборнике определенного уровня дистиллята происходит автоматическое включение или выключение электромагнитного клапана.

Контур 4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5, 4-6, 4-7, 4-8, предназначен для автоматического включения или выключения подачи пара в паровую рубашку аппарата и слива продукта, а также предназначен для контролирования давления в аппарате. И состоит из первичного преобразователя и усилителя сигнала установленного по месту магнитного пускателя, при поддержании определенного давления в аппарате.

Контур 5-1, 5-2, 5-3, 5-4, 5-6, 5-7, предназначен для автоматического контролирования и регулирования температуры в аппарате и уровня дистиллята. Состоит из первичного преобразователя и усилителей сигналов, установленных по месту и световой сигнализации.

При достижении определенного уровня дистиллята происходит автоматический слив.

4.2. Задание на разработку схемы автоматизации

Таблица 4.1. – Техническое задание

Таблица 4.2. – Спецификация средств автоматизации

5. Компоновка производственного цеха

Данным проектом предусмотрено строительство цеха по производству подсолнечного масла.

Производственный цех запроектирован в виде в виде одноэтажного здания. Размер в плане 18,0×9,0 м. Высота сооружения: 9,7.

Общая площадь – 187 кв.м

Строительный объем – 1813 куб.м.

Здание представляет собой каркас с железобетонными опорами.

Фундаменты под колонны – монолитные железобетонные.

Фундаменты под стены – блочные железобетонные.

Стены – кирпичные, толщина 250 мм

Полы на грунте, бетонные, многослойные.

Перекрытия – железобетонные фермы, пролетом 9 м.

Покрытие – железобетонные плиты перекрытия, 160 мм

Кровля – безчердачная, многослойная, не эксплуатируемая.

Производственная площадь определена на основании габаритных размеров технологического оборудования, а также требований нормативной документации на проектирование предприятий эфиромасличной отрасли.

Компоновка технологического оборудования составлена на основании аппаратурно-технологической схемы, габаритных размеров оборудования, а также противопожарных норм, определяющих взаимное расположение оборудования и требований Госохраннадзортруд, обеспечивающих создание нормальных условий труда.

При размещении оборудования в плане руководствуемся следующими основными требованиями:

· соблюдение заданных условий технологического процесса по взаимной связи отдельных объектов оборудования и последовательности их размещения;

· обеспечение прямоточности в движении сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;

· обеспечение удобства обслуживания аппаратов и машин;

· эффективное использование производственных площадей;

· обеспечение кратчайших расстояний между оборудованием;

· строгое соблюдение всех правил техники безопасности и противопожарной охраны.

При размещении оборудования используем возможность перемещения технологических продуктов под действием силы тяжести (самотеком). Согласно нормам технологического проектирования при размещении оборудования необходимо предусматривать:

· основные проходы в местах постоянного пребывания работающих и по фронту обслуживания оборудования шириной не менее 1,5 м;

• между стеной и оборудованием – не менее 0,8 м;

· проходы между аппаратами, а также аппаратами и стенами помещения при необходимости кругового обслуживания, шириной не менее 1,0 м;

· проходы между насосами шириной не менее 0,8 м. При небольших размерах насосов разрешается установка 2х или более насосов на одном фундаменте;

· при расположении обслуживаемого оборудования на высоте более 1,5 м для доступа к нему должны быть устроены стационарные лестницы и площадки с ограждениями.

6. ОХРАНА ТРУДА

Охрана труда – система законодательных актов и соответствующих им организационных санитарно-гигиенических технических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность труда, сохранения здоровья и повышения работоспособности человека в процессе труда.

Основополагающим законодательным документом в отрасли охраны труда является Закон Украины «Об охране труда» действие, которого распространяется на все предприятия учреждения и организации независимо от форм собственности и видов их деятельности, а также привлечены к труду на этих предприятиях. Согласно этому закону, граждане имеют право при заключении трудового договора. Гражданин должен быть проинформирован собственником под расписку об условиях труда на предприятии, наличии на рабочем месте, где он будет работать, опасных и вредных производственных факторов, которые еще не устранены, возможных последствиях их влияние на здоровье и его право на льготы и компенсации.

Права работников на охрану труда во время работы на предприятии включают условия труда на рабочем месте, безопасность технологических процессов, машин, оборудования, состояние коллективных и индивидуальных средств защиты, санитарно-бытовые условия

За тяжелые и вредные условия труда, работники бесплатно обеспечиваются лечебно-профилактическим питанием, молоком или равноценными пищевыми продуктами, имеют право на оплачиваемые перерывы санитарно-оздоровительного назначения, сокращения рабочего времени, льготную пенсию, дополнительно оплачиваемый отпуск. Все работники подлежат социальному страхованию собственником от несчастных случаев и профессиональных заболеваний. Собственник обязан возместить работнику ущерб, причиненный ему увечьем связанный с исполнением трудовых обязанностей. Для создания безопасных и безвредных условий труда на предприятии организовывается служба охраны труда.

6.1. Требования охраны труда к планированию и организации предприятия.

При выборе места под строительство предприятия необходимо учитывать рельеф местности, условия термообразования и расследование промышленных отходов. Нельзя размещать предприятия вблизи источников водоснабжения на участках загрязненных органическими и радиоактивными отходами в местах возможного подтопления

При выборе места необходимо учитывать существующую систему очистки отходов. Производственную зону располагают с подвижной стороны, относительно подсобной с других зон. Расстояние между зданиями предприятия должно быть не меньше наибольшей высоты рядом стоящего здания. Группировать производственное здание необходимо с учетом их общности общесанитарных и противопожарных требований. С учетом электроснабжения движения транспорта и людей

6.2. Требования безопасности к территориям и сооружениям.

Производственные здания размещают по ходу технологического процесса. Производственные процессы, которые выделяют в атмосферу вредные вещества, должны отделяться от жилых строений санитарно-защитной зоны

Санитарно-защитные зоны должны быть озеленены и должны выполнять функцию барьеров. На внешней границе санитарно-защитной зоны уровень производственной зоны (пыль, шум, вибрация) не должны превышать предельно допустимую концентрацию и уровень. Процент озеленения должен составлять 10-15% от общей площади предприятия. Для хранения отходов следует отвести специальные места.

Для всех предприятий объем производственных помещений на одного работающего должен составлять не меньше 1м , а площадь помещений 4-5м .

Если в одном строении располагающиеся цеха с различными требованиями пожарной безопасности, требований в санитарии то их необходимо группировать таким образом, чтобы они были изолированы друг от друга. Нельзя размещать производственные помещения, не выделяющие вредные вещества.

С целью предотвращения травматизма необходимо устанавливать знаки безопасности и применить предупредительную окраску. Низкорасположенное над проходами конструкторное сужение проходов и проездов, малозаметные ступеньки окрашивают в желтый цвет с черными полосками. Ширина основных проходов внутри цеха должна составлять не меньше 2метров. ширина выходов из помещений должна быть не меньше 1-го метра, высота 2,2метра. При движении транспорта через двери ширина должна составлять 0,8метров, больше габаритного транспорта.

При размещении оборудования, которое имеет электропривод, необходимо оставить свободный проход шириной не меньше одного метра. Ворота и двери, которые ведут наружу, должны быть оборудованы тамбуром.

Для оборудования с большими габаритами, высота помещения должна составлять 2и3 метра.

Мостики лестницы и площадки должны быть ограждены поручнями высотой 1метр и бортиками по низу 0,2. Ширина лестниц и бортов 1метр. Поручни красили в желтый цвет, а стойки в белый. Полы должны быть износостойкими не скользящими легко мыться, не должна проникать вода, масло, вредные вещества.

В состав любого предприятия входят вспомогательные помещения: санитарно-бытового назначения, медицинского назначения, общественного питания, залы заседания и административные помещения.

Производственные помещения должны быть оборудованы пожарным водоснабжением, хозяйственно-пищевым водопроводом и производственной канализацией. Должны стоять фонтанчики с питьевой водой или автоматы.

6.3. Мероприятия по улучшению условий труда и повышению безопасности технологического процесса на предприятиях по переработке травянистого и зернового сырья.

Для улучшений условий труда на предприятиях по переработки травянистого и зернового сырья, необходимо разработать инструкции на проектируемые рабочие места, провести обучение работников по охране труда и безопасности техники работы, обеспечить работников индивидуальными средствами защиты, проводить работникам вводный инструктаж, проверять состояние безопасности, гигиены труда на предприятии. Содействовать внедрению в производство достижений науки и техники, рассматривать факты наличия производственных ситуаций опасных для жизни и здоровья работающих.

6.4. Требования пожарной безопасности к заводу для переработки травянистого и зернового сырья (для предприятия с сезонной мощностью 1000 тонн сырья).

Условия развития пожара на предприятиях во многом определяются способностью отдельных элементов сопротивляющихся воздействию огня. Для защиты сгораемых материалов применяют термоизоляцию, пропитку, огнезащитное покрытие. Термоизоляция достигается при оштукатуривании деревянных конструкций, обшивке листовой сталью по асбесту или глиной. Огнезащитная пропитка создается вводными растворами солей. Огнезащитное покрытие – это краска древесины специальными красками.

Отходы, получаемые при переработки травянистого и зернового сырья, имеют тенденции к самовозгоранию для пожаротушения применяют распаленную пену, при малых очагах – воду, СО₂.

6.5. Инструкция по охране труда при работе на универсальном оборудовании. Экстракция.

К работе допускаются лица, изучившие это устройство, принцип действия, обученные приемам работы на ней и прошедшие инструктаж по технике безопасности. Инструктаж по технике безопасности проходят раз в год. Лица, работающие на этом оборудовании должны соблюдать правила внутреннего трудового распорядка. Перед началом работы необходимо подготовить рабочее место, рабочую одежду, проверить комплектность и исправность оборудования. Постоянно нужно следить за работой машины. Вопросам техники безопасности и противопожарной безопасности на экстракционных цехах следует уделять большое внимание.

В процессе производства применяют растворитель – бензин – представляет собой легколетучее вещество, пары которого с воздухом образует смесь в пожарном отношении. Кроме того, вдыхание паров бензина вредно действует на центральную нервную систему человека и вызывает отравление. Еще в процессе производства масла эфирного кориандрового , вредными для здоровья веществами являются кориандровое масло и его пары. Попадание эфирного масла в организм человека может вызвать раздражение дыхательных путей, наркоз, понижение давления. В случае отравления, пострадавшего следует направить в медицинское учреждение.

Основным мероприятием, обеспечивающим безопасность работы в экстракционном цеху, является максимальная герметизация оборудования, коммуникационных линий и запорных приспособлений. Это мероприятие должно предотвратить проникновение паров в помещение. Во избежание взрывов в экстракционном цехе электродвигатели и пускатели к ним должны быть только взрывобезопасного типа. С той же целью запрещается применение в цехе газо- и электросварки.

Персонал, обслуживающий цех, должен иметь обувь, не подбитую железными подковами и гвоздями.

7. Разработка мероприятий по охране
окружающей среды

Экология – наука, изучающая закономерности существования и функционирования биологических систем всех уровней – от организмов до биосферы и их взаимодействия с внешними условиями

По своей сути экология – теоретическая основа использования человеком природных ресурсов, научная база для разработки стратегии и тактики взаимоотношений человеческого общества и природы. Объектами экологических исследований могут быть отдельные виды (аутоэкология), популяция вида (популяционная экология), биосфера (глобальная экология). По принципу изучения таксономических групп выделяют экологию растений, грибов, насекомых, рыб, птиц, млекопитающих.

Современная экология широко применяет разнообразные методы и технологические приемы – инструментальное изучение различных процессов, в том числе интенсивность фотосинтеза в зависимости от условий среды.

Цех с универсальным оборудованием по переработки травянистого и зернового сырья с сезонной мощностью 1000тонн сырья. В состав предприятия входят следующие основные производственные участки: приемное отделение, цех по переработки зернового и цветочно-травянистого сырья.

1. Расчеты удельных показателей образования отходов.

Время использования электросветильников, внутреннего освещения. Для географической широты Крыма, при односменной работе, составит – 16619/1000 = 2 разовая замена

2*14=28штук

Односменные работы административно-бытовой корпус

(0,2+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0+0,42+0,6)=1,2*365=438ч (на одну лампу)

2. Количество ламп в АБК 126штук

438*126=55188

55188/1000=6штук

Итого: 210+6=216 штук

3. Расчет мусора на рабочее место

0,310*122=37,82м

Итого: 37,82+34,1=72м

Строительные отходы образуются от строительных работ при строительстве проектируемого цеха. Количество строительного мусора составит 30м .

4. Карбидный ил образуется от газосварочных работ. Потребность составит 250кг карбида. От 250кг карбида. Запыленный воздух – выделяется при измельчении сырья требует немедленного удаления. Для этого в цехе устанавливается приточно-вытяжная вентиляция.

Для улавливания ферромагнитных примесей устанавливаются магнитные аппараты. Отработанная в процессе производства вода направляется в канализацию.

При любой мойке оборудования используется также вода с добавлением моющих средств в частности щелочью (кальцинированной содой). годовая потребность составит 730кг.

Основные отходы, назначение которых, корм сельскохозяйственных животных, поэтому сточки зрения экологии основные отходы являются опасными как для человека, так и для окружающей среды.

8. Экономическая эффективность при производстве кориандрового эфирного масла

Предполагаем, что при новой технологии могут быть ликвидированы потери масла на стадии измельчения и транспортировки измельченного материала в дистилляционные колонны. При содержании в сырье 15 кг масла считаем, что по существующей технологии можно было бы получить только 12 кг масла (потери в отходах не учитываем), а по новой технологии практически извлечь все масло, т.е. увеличить выход на 20%.

При расчете себестоимости 1 кг масла принимаем:

-стоимость 1кг сырья – 1000грн,

-стоимость 1кг масла – 225грн,

-стоимость 1кг воды – 0.5грн,

-стоимость 1кг пара – 0.18грн,

Количество работников, участвующих непосредственно в производственном процессе – 4 человека: директор с зарплатой 1500 грн в месяц, технолог – 1000 грн, аппаратчик (2) – 800 грн, дежурный слесарь – 700 грн.

Расчет себестоимости 1 кг масла

Расход воды- 20м /ч на одну установку (из расчета оборудования).

При производительности 1т/ч по существующей технологии может быть выработано 12кг масла, по новой-15кг масла. Тогда стоимость воды в первом случае составит:

*0.5=0.083 грн,

во втором:

*0.05=0.067 грн.

Расход пара на одну установку 700 кг/ч (из расчета оборудования), тогда стоимость пара по существующей технологии составит:

*0.18=10.5 грн,

по новой технологии:

*0.18=8.4грн.

Стоимость сырья по существующей технологии *1.5=125грн.

По новой технологии *1.5=100грн.

При заработной плате четырех работников

2*700+2*800+1000+1000=6000 грн

И продолжительность сезона переработки 18 дней

≈18 дней,

где 56 т/с суточная производительность оборудования при двухсменной работе 4*14=56т/ч, имеем затраты по зарплате по существующей технологии =0.30 грн,

По новой технологии = 0.24грн.

Экономический эффект

∑=(Стар – С нов) – ∆КВ*0.15+Д₁+Д₂+Д₃=695000 грн.

Выводы по проекту

Результаты проведенной работы позволяют сделать вывод о целесообразности внедрения предложенной универсальной технологии переработки зернового и цветочно-травянистого сырья.

Разработана схема универсальной переработки зернового и цветочно-травянистого сырья для получения эфирного масла.

Расчеты показывают, что предложенная технология позволяет:

• увеличивает выход эфирного масла на 20 %,
• позволяет улучшить большую прибыль,
• повышает качество масла.

Экономический эффект достигается снижением производственных затрат за счет сокращения потребления водяного пара, воды, растворителя, повышения выхода лавандового и кориандрового масла.

Проект предлагается к внедрению на эфиромасличных предприятиях, занимающихся переработкой лаванды и кориандра на универсальном оборудовании.

Список использованной литературы

1. Автоматика и автоматизация пищевых производств. М.М. Благовещенская, Н.О. Воронина, А.В. Казаков и др. – М.: Агропромиздат, 1991. – 239 с.

2. Купчик М. П. и др. Основы охраны труда. – К.: Основа, 2000. – 416с.

3. Никитин В.С., Бурашников Ю.М. Охрана труда на предприятиях пищевой промышленности. – М.: Агропромиздат, 1991. – 350 с.

4. Сенькин Е. Г. Охрана труда в пищевой промышленности. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 248 с.

5. Справочник по технике безопасности. П. А. Долин. – М.: Энергия, 1978. – 487 с.

6. Шерешевский И. А. Конструирование промышленных зданий и сооружений: Учеб. пособие для студентов строит. специальностей вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – Л.: Стройиздат, 1979. – 168 с.

7. Трейбал В.Л. Жидкостная экстракция. – М.: Химиздат, 1979. – 658 с.

8. И.И. Сидоров, Н.А Турышева и др. Технология натуральных эфирных масел и синтетических душистых веществ. – М.: «Легкая и пищевая промышленность», 1984. – 340 с.

9. ТУ 38.1011228-90. Гексановые растворители. Технические условия.

10. ТИ 43-9-190-85. Технологическая инструкция по подготовке углеводородного растворителя для экстракции эфиромасличного сырья.

11. Справочник технолога эфиромасличного производства. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 184 с.

12. Оборудование производства парфюмерно-косметических изделий, синтетических душистых веществ и эфирных масел/ А.М. Журавлев, В.С. Не помнящий, А.Е. Огарев, В.В. Осипов. – М.: Пищевая промышленность, 1980. – 264 с.

13. Алексеев Н.Д., Марченко Т.Т. Технологическое оборудование эфиромасличного, синтетического и парфюмерно-косметического производства.. – М.: Пищепромиздат, 1957. – 379 с.

14. Горбатюк В.И. Процессы и аппараты пищевых производств. – М.: Колос, 1999.- 335 с.

15. Автоматизация технологических процессов: Учеб. для вузов/ Бородин И. Ф., Судник Ю. А. – М.: Изд. «Колосс», 2004. – 344 с.

16. Строительное черчение: Учебник для нач. проф. образования/ Е.А. Гусева, Т.В. Митина, Ю.О. Полежаев, В.И. Тельной; Под ред. Ю.О. Полежаева. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 336 с.

17. Справочник по строительному черчению: Учеб. пособие для техникумов/ Н.С. Брилинг, С.Н. Балясин, С.И. Симонин. – М.: Стройиздат, 1987. – 448 с.

18. Воронин А.Е., Горин В.А., Заготов В.А., Иванец В.М. Методические рекомендации и практическое руководство по составлению бизнес-плана. Учебное пособие. Симферополь: Таврия, 2001. – 84с.

19. Справочник технолога эфиромасличного производства. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 184 с.

20. Чипига А.П., Кащенко Г.Ф. Опыт освоения механизированных линий переработки шалфея, лаванды. Обзорная информация. – М., ЦНИИТЭИ-пищепром, 1978. – 52 с.

21. Шляпникова А.П., Морозова С.Б., Кочубей Ю.В. Вязкость эфирных масел, экстрактов и мисцелл. – Труды ВНИИ эфиромасличных культур, 1977, т. Х, с. 131-137.

22. Шляпникова А.П., Шляпников В.А., Бугорская О.В. Теплофизические характеристики эфирных масел и экстрактов. – Труды ВНИИ эфиромасличных культур, 1977. Х, с. 137-141.

Приложение 1.

Таблица 1. Материальный баланс переработки сырья с получением масла-сырца на двух аппаратах

Таблица 2. Материальный баланс отходов производства

Таблица 3. Материальный баланс сушки эфирного масла-сырца и когобации дистилляционной воды