Курсовая работа создание усовершенствованной конструкции ферментатора для розы ЭАКР-9,3

Содержание

Введение 3

1. Обзор литературы 8

2. Описание аппарата 13

3. Инженерно-технологические расчеты 16

4. Охрана труда и экология 20

5. Расчет экономической эффективности 27

6. Заключение 29

Список литературы 31

Введение

Способом гидродистилляции из цветков розы получают розовое эфирное масло эфирномасличные заводы Крымской и других южных областей Украины, Молдавии, Грузии и, Краснодарского края.

Розовое эфирное масло представляет собой густую прозрачную жидкость при температуре 30 °С от светло-желтого до темно-желтого цвета, с запахом розы и меда.

Качественные показатели масла должны отвечать следующим требованиям: d2020 0,950 - 0,990; nd 1,480 - 1,510; к ч. не более 7 мг КОН/г; содержание воды не более 4%; общее содержание спиртов 75 - 78 % в расчете на фенилэтиловый спирт; содержание терпеновых спиртов не менее 8%; содержание стеароптенов 2 - 7 %.

Промышленный выход розового эфирного масла колеблется от 0,06 до 0,10 % в зависимости от качества сырья.

Технологическая схема. Она состоит из следующих стадий: ферментации цветков, гидродистилляции ферментированной массы и декантации первичного масла, адсорбции вторичного масла активным углем из дистилляционных вод, экстракции вторичного масла из насыщенного им угля, дистилляции мисцеллы вторичного масла, приведения эфирного масла в товарный вид.

Перегонка с водяным паром может осуществляться как путем воздействия пара на сырье, предварительно загруженное в воду (гидродистилляция), так и непосредственным воздействием пара на сырье (дистилляция).[3]

Возделывание и переработка эфиромасличных культур в Украине, преимущественно в южных регионах – традиционная отрасль агропромышленного производства.

В мировом агропромышленном комплексе эфиромасличная отрасль считается одной из самых быстроразвивающихся. За последние четверть века производство эфирных масел увеличилось в мире с 50 до 250 тыс. тонн. Эта отрасль уникальна и для Украины: Крым является единственным в стране регионом, где почвенно-климатические условия идеальны для выращивания не только традиционных эфироносов, но и многих еще более сложных и перспективных культур (полынь таврическая, иссоп, котовник, мята и др.).

Впоследствии в результате ухудшения экономической ситуации эфиромасличные предприятия резко сократили выпуск продукции.

В настоящее время в Крыму реализуется программа интенсификации эфиромасличного производства, в результате чего возросли площади под эфироносами, увеличилось число предприятий, которые занимаются их возделыванием и переработкой.

Автономная Республика Крым является одним из основных регионов Украины по производству натуральных ароматических продуктов из растительного сырья.

Оценка почвенно-климатических ресурсов Крыма показывает, что они в отличии от других регионов Украины соответствуют биологическим и экологическим требованиям эфиромасличных растений. Целесообразность выращивания эфиромасличных растений в Крыму состоит еще в том, что под некоторые из них можно отводить угодья с бедными каменисто-щебенистыми почвами, рекультивированные, эродированные, которые мало пригодны для других сельскохозяйственных культур.

Продукция эфиромасличной отрасли предназначена для использования в медицинской, парфюмерно-косметической, химической, пищевой, металлургической и других отраслях промышленности.

Мировой ассортимент выпускаемых промышленностью эфирных масел составляет около 180 наименований, в то время как в Крыму их всего 5-7. Поэтому одной из приоритетных задач является расширение ассортимента за счет внедрения новых эфиромасличных растений.

Развитие эфирномасличной промышленности обязывает совершенствовать современное оборудование, применяемое в этой отрасли промышленности, искать пути повышения его экономической эффективности.[9]

В эфирномасличном производстве стадия паровой перегонки эфирных масел является немаловажным звеном в технологическом процессе. Даже незначительное повышение эффективности выпарных аппаратов дает в масштабе производства эфирных масел немалый экономический эффект.

Эфирномасличное сырье перерабатывают физико-химическими методами и механическими. К первым относятся перегонка эфирных масел с водяным паром, экстракция летучими-растворителями, экстракция нелетучими растворителями (ма­церация), сорбция различными сорбентами (анфлераж и динамическая сорбция); механический метод осуществляют прессованием или соскабливанием.

Выбор метода переработки зависит от свойства сырья, типа эфирномасличных вместилищ, состава эфирного масла и свойств его компонентов, характера связи эфирного масла с сырьем. Если эфирное масло находится в связанном состоянии, то ферментация сырья, либо предшествует основному процессу переработки, либо совмещается с ним.

Выбранный метод должен обеспечить наибольший выход и наилучшее качество продукции.

Перегонка с водяным паром - самый распространенный метод получения эфирных масел. Метод основан на летучести эфирных масел с парами воды, осуществляется под атмосферным давлением при температуре около 100 °С. Столь низкая температура извлечения масел, компоненты которых имеют температуру кипения в пределах 150 - 250°С, является одним из главных достоинств метода.

Сущность метода заключается в том, что при обработке эфирномасличного сырья паром компоненты эфирных масел переходят в паровую фазу и в смеси с парами воды направляются на конденсацию, а затем на отделение от воды.

Ферментация розы.

В цветках розы большая часть эфирного масла находится в связанном состоянии. В процессе ферментации под влиянием ферментов самого цветка происходит гидролиз β-глюкозидов компонентов масла и тем самым увеличивается содержание свободного эфирного масла. Эффективность процесса ферментации зависит от времени сбора цветков в течение дня.

Приведенные данные показывают: в цветках промышленных сортов розы от 56 до 78 % эфирного масла находится в связанном состоянии; при ферментации цветков утреннего сбора наименьший прирост свободного масла наблюдается у сорта Фестивальная, а при ферментации цветков дневного сбора - у сорта Крымская красная. Доля связанного масла у сорта Крымская красная сохраняется постоянной в течение дня, ввиду того что содержание свободного и связанного масел изменяется в одинаковой мере и днем остается 69,6 % свободного и 72,5 % связанного масла; в цветках дневного сбора новых сортов розы доля связанного масла повышается. Последнее объясняется преимущественным уменьшением свободного эфирного масла в дневные часы, которого остается всего 44 - 55 % от содержания утром, в то время как содержание связанного масла снижается только до 73 - 87 % Потери эфирного масла при дневном сборе цветков - пятой фазы составляют 26,2 - 37,9 %; у сорта Крымская красная они происходят в основном за счет связанного масла, у сортов Фестивальная и Мичуринка - за счет свободного масла. Это говорит о том, что даже при соблюдении оптимальных условий ферментации масличность ферментированного сырья дневного сбора будет на 26 - 38 % меньше, чем сырья утреннего сбора.

Качество эфирного масла после ферментации также зависит от времени сбора цветков, что видно из данных, приведенных ниже. Дневной сбор дает эфирное масло, не соответствующее стандарту по содержанию терпеновых спиртов.

Выход терпеновых спиртов из цветков дневного сбора сорта Мичуринка уменьшается в 13 раз, сорта Пионерка - в 5 раз, Фестивальная и Крымская красная - более чем в 3 раза.

Активность ферментных систем цветка понижается при травмировании тканей лепестков во время сбора и транспортирования. В этом случае гидролизу подвергается только часть глюкозидов, накапливается преимущественно фенилэтиловый спирт.

Гидролиз глюкозидов (автоферментация) начинается на поле в мешках сборщиков сразу после уборки, продолжается в таре, в которой сырье доставляют на завод. Продолжительность периода и условия, в которых находятся цветки перед производственной ферментацией, отражаются на содержании свободного и связанного масел, активности ферментной системы и направленности ее действия во время ферментации, Общей закономерностью для всех сортов розы является уменьшение терпеновых соединений в период ферментации. Так, предварительное хранение в течение 4,5 ч в условиях свободного воздухообмена при температуре окружающей среды уменьшает содержание свободных терпеновых соединений в ферментированной массе в 2 раза по сравнению с ферментацией сразу после сбора.

Целью работы являлось создание усовершенствованной конструкции ферментатора для розы ЭАКР-9,3. Усовершенствованием явилось увеличение объема аппарата до 10 м3 с целью увеличения производительности оборудования и получения большего выхода эфирного масла.

Стадиями работы предусматривались: анализ конструкций ферментаторов, существующих в производстве эфирных масел; предложения по усовершенствованию аппарата ЭАКР; разработка чертежа аппарата ЭАКР.

1. Обзор литературы

Обзор оборудования, существующего в переработке розы.

Перегонный аппарат АПР-3000 периодического действия изготовлен из углеродистой стали с эмалевым покрытием.

Рисунок 1.1. Перегонный аппарат периодического действия АПР-3000.

Он представляет собой цилиндр 1 со сферическими крышками и днищем. Нижняя часть аппарата снабжена паровой рубашкой 2 для обогрева глухим паром. Внутри аппарата у самого дна расположен барботер 3 для ввода острого пара. На сферической крышке аппарата предусмотрен загрузочный люк с откидной крышкой 5, закрывающейся прижимными болтами, смотровые окна, воздушный кран, штуцеры для манометра и предохранительного клапана. Паровая,-2 рубашка также снабжена манометром и предохранительным клапаном. Аппарат штуцером 6 соединяется хоботом с трубчатым холодильником. По оси днища вварен штуцер 4, к которому крепится задвижка для выгрузки отработанного сырья в канализацию.

В верхней части аппарата находится кольцевая труба 7 с отверстиями для залива воды или солевого раствора и промывки аппарата водой с целью удаления прилипших к стенкам лепестков. Производительность аппарата 2 т в сутки.

Установка УНДР непрерывного действия для гидродистилляции цветов розы включает в себя подготовительные емкости, барботажную колонну, пено-уловитель, шлюзовой питатель и шлюзовой затвор, флорентину, адсорберы, холодильники, фекальные насосы.

Рисунок 1.2. Барботажная колонна.

1 - окно смотровое; 2 - люк; 3 - труба уравнительная; 4 - разгрузочный патрубок; 5 - сливной патрубок; 6 - барботер лучевой; 7 – змеевик; 8 - куб; 9 - регулятор уровня поплавковый; 10 - камера успокоительная; 11 - манометр; 12 - секция та­рельчатая; 13 - корпус; 14 - переливные трубы; 15 - емкости; 16 - секция верхняя; 17 - приемный карман; 18 - загрузочный патрубок; 19 – сухопарник; 20 – клапан - предохранительный.

Барботажная колонна набрана из однотипных секций, верхней секции, нижнего куба и сухопарника 19. Каждая секция оборудована двумя тарелками с центральными колпаками, переливными трубами 14 и задвижками для окончательного слива массы с тарелок.

Верхняя секция имеет карман 17 для загрузки розы и патрубок для установки шлюзового питателя. Нижний куб 8 оборудован змеевиком 7 глухого пара, лучевым барботером острого пара, успокоительной камерой 10 для размещения поплавкового регулятора уровня, патрубком для вывода отра0отанных отходов из колонны и патрубком для окончательного слива массы. Для внутреннего осмотра и визуального наблюдения за работой аппарата каждая тарелка снабжена люками и смотровыми окнами.

Избыточное давление в колонне контролируется манометром и предохранительным клапаном. Выгрузной патрубок сообщен с паровым пространством предпоследней тарелки уравнительной трубой.

Пеноуловитель предназначен для сепарации паров, насыщенных эфирным маслом в случае переброса пены и сырья из барботажной колонны. Представляет собой сварной цилиндрический сосуд вместимостью 200 л, внутри которого вварена перегородка - отбойник.

Шлюзовой питатель предназначен для равномерной подач сырья на верхнюю тарелку колонны с заданной производительностью. Представляет собой четырехкарманный турникет, вращающийся в чугунном корпусе. Привод турникета осущес вляется от электродвигателя АО-2-22-4 через вариатор, редуктор и цепную передачу. Производительность питателя плавно регулируется вариатором в пределах 310 - 1380 кг/ч для цветка розы. Суммарная вместимость карманов турникета за один оборот 5,2 кг (по массе).

Устройство шлюзового затвора аналогично устройству шлюзового питателя.

Технологическая схема ферментации розы.

Рисунок 1.3. Технологическая схема ферментации розы.

Ферментацию в воде и солевом растворе осуществляют в аппаратах-ферментаторах типа ЭАКР-9,3 вместимостью 9,3 м3, снабженных лопастными и турбинными мешалками. Количество ферментаторов определяют, исходя из производительности завода в день «пик», способа ферментации и продолжительности приема сырья в течение 5 ч. Для приема сырья выделяют несколько аппаратов. Число их зависит от массы сырья и способа загрузки. Для механизированной загрузки аппарата требуется 10 мин, для ручной – 30 - 35 мин. Линия механизированной загрузки МЗР-10 производительностью 10 т сырья в час включает 6 аппаратов ЭАКР-9,3 для приема сырья.

Цветки розы из самосвала 1 выгружаются в кузов дозировщика 2, подающим транспортером дозировщика перемещаются к блоку битеров. При вращении битеры равномерно подают сырье на поперечный транспортер дозировщика, а затем на наклонный транспортер 3. Тяжелые механические примеси задерживаются ловушкой 4, смонтированной между наклонным и раздаточным 5 транспортерами. Раздаточный транспортер установлен над загрузочными люками шести приемных аппаратов 6, загрузка которых производится поочередно с помощью заслонок.

При отсутствии механизированной линии загрузку сырья производят наклонным транспортером, обслуживающим 2 аппарата, или непосредственно в аппарат. В последнем случае приемные аппараты заглубляют.

Приготовление 20 %-ного раствора поваренной соли производится в специальной емкости 10, в которую загружаются соль и вода, подается пар. Рассол или вода, подогретые до 50°С, в количестве 4 - 5 м3 подают центробежным насосом 11 в при­емные аппараты 6. Загрузка сырья в аппарат производится в количестве 1,8 - 2,0 т при непрерывном перемешивании По окончании загрузки тщательно перемешанная масса насосом НФ-4 7 перекачивается для завершения процесса ферментации в ферментаторы 8 Продолжительность процесса ферментации при температуре 43 - 44°С 2 ч Во время ферментации масса расслаивается. Поэтому перед подачей на гидродистилляцию производится вновь ее перемешивание с байпасированием с по­мощью насоса НФ-4 9. Линия ферментации обязательно комплектуется компрессором для устранения пробок сырья в трубопроводах для ферментированной массы.

После ферментации в анаэробных условиях сырье смешивается с солевым раствором в приемных аппаратах и направляется на гидродистилляцию.

Целью работы являлось создание усовершенствованной конструкции ферментатора для розы ЭАКР-9,3. Усовершенствованием явилось увеличение объема аппарата до 10 м3 с целью увеличения производительности оборудования и получения большего выхода эфирного масла.

2. Описание аппарата

Усовершенствованный аппарат – ферментатор ЭАКР (V=10м3).

Рисунок 2.1. Аппарат – ферментатор ЭАКР (модернизированный).

Комплектация аппарата - ферментатора: крышка 1; стекло смотровое 2; сухопарник 3; электропривод 4; корпус 5; направляющая труба 6; опора 7; барботер острого пара 8; трехлопастная мешалка 9; патрубок слива 10.

Аппарат - ферментатор (рисунок 2.1) предназначен для подогрева глухим и острым паром ферментированной розы до температуры кипения при активном перемешивании смеси.

Все внутренние поверхности аппарата покрыты термически стойким бакелитовым лаком. Патрубок для заполнения емкости сырьем и кольцевая линия оборудованы задвижками с механическим приводом. Для сигнализации опорожнения емкости предусмотрен поплавковый регулятор уровня РУС-10, сблокированный со звуковым и световым сигналом на щите.

Аппаратурно–технологическая схема ферментации розы.

Ферментацию в воде и солевом растворе осуществляют в аппарате-ферментаторе типа ЭАКР вместимостью 10 м3, снабженного лопастными и турбинными мешалками. Количество ферментаторов определяют, исходя из производительности завода в день «пик», способа ферментации и продолжительности приема сырья в течение 5 ч. Для приема сырья выделяют несколько аппаратов. Число их зависит от массы сырья и способа загрузки. Для механизированной загрузки аппарата требуется 10 мин, для ручной – 30 - 35 мин.

Цветки розы из самосвала выгружаются в кузов дозировщика, подающим транспортером дозировщика перемещаются к блоку битеров. При вращении битеры равномерно подают сырье на поперечный транспортер дозировщика, а затем на наклонный транспортер. Тяжелые механические примеси задерживаются ловушкой, смонтированной между наклонным и раздаточным транспортерами. Раздаточный транспортер установлен над загрузочными люками шести приемных аппаратов, загрузка которых производится поочередно с помощью заслонок.

При отсутствии механизированной линии загрузку сырья производят наклонным транспортером, обслуживающим 2 аппарата, или непосредственно в аппарат. В последнем случае приемные аппараты заглубляют.

Приготовление 20 %-ного раствора поваренной соли производится в специальной емкости 10, в которую загружаются соль и вода, подается пар. Рассол или вода, подогретые до 50°С, в количестве 4 - 5 м3 подают центробежным насосом 11 в при­емные аппараты 6. Загрузка сырья в аппарат производится в количестве 1,8 - 2,0 т при непрерывном перемешивании По окончании загрузки тщательно перемешанная масса насосом НФ-4 7 перекачивается для завершения процесса ферментации в ферментаторы 8 Продолжительность процесса ферментации при температуре 43 - 44°С 2 ч Во время ферментации масса расслаивается. Поэтому перед подачей на гидродистилляцию производится вновь ее перемешивание с байпасированием с по­мощью насоса НФ-4 9. Линия ферментации обязательно комплектуется компрессором для устранения пробок сырья в трубопроводах для ферментированной массы.

После ферментации в анаэробных условиях сырье смешивается с солевым раствором в приемных аппаратах и направляется на гидродистилляцию.

3. Инженерно-технологические расчеты

Расчет объем модернизированного аппарата - ферментатора производим по формуле:

V=π•h•r2,

Где h – высота аппарата, м;

R – радиус диаметра аппарата, м.

V=3,14•1,88•1,32=10 м3

Расчет электродвигателя для внутреннего вала, которой перемешивает смесь воды и розы в аппарате - ферментаторе, производим по формуле:

N=ρ•g•h•d/3600,

Где ρ – плотность сырья, кг/м3;

H – высота аппарата, м;

D – диаметр аппарата, м.

N=1000•9,81•1,88•1,3/3600 = 6,7 кВт

Расчеты расхода воды, пара.

Расчет расхода воды.

В цехах эфирномасличного производства вода расходуется для технологических нужд и бытовых целей.

Расчет водопотребления на технологические нужды ведут отдельно для каждой стадии технологического процесса, связанной с потреблением воды.

Водопотребление для проведения основных технологических процессов определяется по формуле:

Где: – расход воды основным потребителем, /ч;

– количество, шт.

На эфиромасличном заводе основными потребителями воды являются теплообменники.

Теплообменник для конденсации парового потока воды и эфирного масла:

/ч

Расход воды на проведение вспомогательных процессов: 15 % от затрат для основных технологических процессов:

/ч

Общий расход воды на проведение технологических процессов определяется как сумма расходов на основные и вспомогательные процессы:

/ч

Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды: 5 % от технологических потребностей:

/ч

Общий суточный расход воды для предприятия определяется по формуле:

Где: T – продолжительность рабочего дня, ч;

N – количество смен.

Водоснабжение завода осуществляется по оборотной схеме, от собственной скважины.

Расчет расхода пара.

На эфиромасличных заводах водяной пар расходуется для технологических нужд и хозяйственно-бытовых нужд, а так же в целях обеспечения пожарной безопасности.

Расчет расхода пара на технологические нужды ведут отдельно для каждой стадии технологического процесса, связанной с потреблением пара.

Потребление пара для проведения основных технологических процессов определяется по формуле:

Где: – расход пара основным потребителем, кг/ч;

– количество потребителей, шт.

Суммарный расход пара на основные технологические процессы определяется как сумма общего расхода для каждого потребителя:

Кг/ч

Расход пара на проведение вспомогательных процессов: 15 % от затрат для основных технологических процессов:

Кг/ч

Общий расход пара на проведение технологических процессов определяется как сумма расходов на основные и вспомогательные процессы:

Кг/ч

Расход пара на хозяйственно-бытовые нужды: 5 % от технологических потребностей:

Кг/ч

Общее потребление пара определяется как сумма расходов на технологические и хозяйственные нужды:

Кг/ч

Общий суточный расход пара для предприятия определяется по формуле:

Где: T – продолжительность рабочего дня, ч;

N – количество смен.

Кг/сут

4. Охрана труда и экология

Охрана окружающей среды – совокупность мероприятий, обеспечивающих оптимальное функционирование физических, химических и биологических параметров природных и антропогенных систем, в которых протекает труд, быт и отдых людей.

В процессе производственной деятельности происходит естественный процесс изъятия из природы необходимых веществ, сырья для промышленного производства. Загрязнение и отравление окружающей среды вредными веществами и истощение природных ресурсов приобрели в последний период несколько масштабы.

Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов в процессе производственной деятельности является одним из наиболее актуальных природоохранных мероприятий.

Радикальное решение проблем охраны окружающей среды от негативного воздействия промышленных объектов возможно при широком применении безотходных и малоотходных технологий. Использование очистных устройств и сооружений не позволяет полностью локализовать токсичные выбросы, а применение более совершенных систем очистки всегда сопровождается экспоненциальным ростом затрат на осуществление процессов очистки даже в тех случаях, когда это технически возможно. Стопроцентная очистка теоретически возможна, но практически неосуществимо из-за громоздкости очистных сооружений и их колоссальной стоимости. Следовательно, нужно искать альтернативное решение, а именно: внедрять малоотходную и ресурсосберегающую технологию.

Экологический паспорт промышленного предприятия – нормативно-технический документ, включающий данные по использованию предприятием природных и вторичных ресурсов и определению влияния производства на окружающую среду. В экологическом паспорте отражаются данные о влиянии на окружающую среду всех элементов:

- сведения о применяемых технологиях;

- количественные и качественные характеристики используемых ресурсов: сырья, топлива, энергии;

- количественные характеристики выпускаемой продукции;

- количественные и качественные характеристики выбросов (сбросов, отходов) загрязняющих веществ от предприятия.

Настоящее производство связано с использованием огне - и взрывоопасных растворителей, которые являются быстроиспаряющимися и легколетучими жидкостями. Следовательно, особое внимание следует уделить охране окружающей атмосферы.

При производстве эфирного масла мяты образуются сточные воды и твердые вторичные материальные продукты (отходы дистилляции).

Сточные воды дистилляционного предприятия содержат загрязняющие вещества химического происхождения, которые поступают в воду при контакте с водой, мойке оборудования, трубопроводов и емкостей.

На дистилляционном заводе сточные воды, содержащие химические вещества подвергаются предварительной очистке и регенерации в выпарных аппаратах.

Отходы дистилляции после регенерации в испарителе являются безвредными для окружающей природной среды, и могут быть использованы в качестве органического удобрения.

Характеристика отходов производства приведена в таблице 4.1.

Таблица 4.1. Отходы производства и сточные воды

При выборе способов и технологического оборудования для очистки сточных вод от примесей необходимо учитывать, что заданные эффективность и надёжность работы любого очистного устройства обеспечиваются в определённом диапазоне значений концентраций примесей и расходов сточной воды.

Охрана труда – это система правовых, социально-экономических, организационно-технических, санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, направленных на сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Правовой основой законодательства по охране труда является Конституция Украины, Законы Украины: «Об охране труда», «О здравоохранении», «О пожарной безопасности», «Об обеспечении санитарного и эпидемиологического благополучия населения», «Об общеобразовательном государственном социальном страховании от несчастного случая на производстве и профессионального заболевания, повлекших потерю трудоспособности», а также Кодексе законов о труде Украины.

Работники предприятий имеют право на социальную защиту, полное возмещение ущерба от несчастных случаев и профессиональных заболеваний.

Для создания здоровых и безопасных условий труда необходимо правильно выбрать площадку для размещения предприятия по производству абсолютного масла и рационально расположить на ней производственные, вспомогательные и другие здания и сооружения.

Производственные здания по производству абсолютного масла располагают по ходу технологического процесса и сгруппированы с учётом общности санитарных, противопожарных требований, потребления электроэнергии, движения транспорта и людей.

При планировке производственных помещений для предприятия по производству абсолютного масла необходимо учитывать санитарную характеристику производственных процессов, следовать нормам полезной площади для работающих, а также нормативам площадей для расположения оборудования и необходимой ширины проходов, обеспечивающих безопасную работу и удобное обслуживание оборудования.

Согласно требованиям ГОСТа и санитарным нормам объём производственных помещений на одного работающего должен составлять не меньше 15 м3, а площадь помещений – не меньше 4,5 м2.

Ширина основных проходов внутри цехов и участков должна быть не меньше 1,5 м, а ширина проездов – 2,5 м.

Важное значение для здоровых и безопасных условий труда работников имеет рациональное размещение основного и вспомогательного оборудования. К оборудованию, имеющему электропривод, согласно требованиям безопасности должен быть свободный подход со всех сторон шириной не меньше 1 м со стороны рабочей зоны и 0,6 м – со стороны нерабочей зоны.

Ширина выходов из помещений должна быть не меньше 1 м, высота – 2,2 м. При движении транспорта через двери их ширина должна быть на 0,8 м больше габарита транспорта с обеих сторон.

Полы производственных помещений должны быть износостойкими, тёплыми, нескользкими, плотными, легко мыться, а в некоторых цехах и участках влага-, кислотно - и огнестойкими. Через полы в другие помещения не должны проникать вода, масло, вредные вещества, газы.

Оборудование должно быть оснащено контрольно-измерительными приборами, автоматическими регуляторами, автоматикой безопасности и производственной сигнализацией в соответствии с технологической схемой производства.

Пусковые устройства оборудования в соответствии с технологической схемой должны быть сблокированы таким образом, чтобы в случае остановки какого-либо аппарата или транспортного средства, предыдущее оборудование автоматически отключалось, а последующее работало до полного удаления перерабатываемого или транспортируемого продукта.

Аппараты, дистилляторы, экстракторы, ректификаторы промежуточные ёмкости и т. п. должны быть оснащены площадками для безопасного обслуживания, осмотра и ремонта, расположенными в местах, доступных для обслуживания. При этом обязательно наличие аварийного слива.

Предохранительные клапаны, установленные на аппаратах и трубопроводах, должны быть подключены к конденсаторам рекуперационной системы.

Вакуум-аппарат должны иметь ограждения привода мешалки. Загрузочная горловина аппарата должна быть поднята над площадкой обслуживания не менее чем на 0,5 м. Съёмная крышка должна иметь запорное устройство, которое закрывается при работе мешалки.

Перегонные аппараты должны быть снабжены:

- кранами для спуска конденсата из рубашки аппарата;

- конденсационными горшками на линии спуска конденсата;

- предохранительным устройством, исключающим возможность превышения рабочего давления внутри аппарата: установка запорного устройства между перегонным аппаратом и гидравлическим затвором не допускается;

- манометром с приспособлением для установки контрольного манометра – трёхходовым краном или устройством его заменяющего, для отключения манометра от аппарата и соединения с атмосферой; манометры должны снабжаться сифонными трубками.

Во избежание гидравлических ударов в связи с неисправностью конденсационных горшков, последние надо подвергать периодическому осмотру и регулировать не реже одного раза в месяц, в соответствии с графиком, утверждённым главным инженером предприятия.

При спуске кубового остатка из перегонных аппаратов должны быть предусмотрены специальные приспособления, исключающие разбрызгивание.

Конструкция оборудования и его узлов должны обеспечивать безопасность и удобство при обслуживании, ремонте и санитарной обработке.

Операции по чистке, мойке и санитарной обработке ёмкостей и аппаратов должны проводиться механизированным способом, обеспечивающим безопасность обслуживающего персонала.

Размещение трубопроводов, шлангов, штуцеров должно обеспечивать безопасность эксплуатации, возможность непосредственного наблюдения за их техническим состоянием и выполнением монтажных работ.

Шланги к трубопроводам должны крепиться с помощью фиксированной накидкой гайки.

Обслуживающий персонал эфиромасличных предприятий должен знать характеристики пожарной опасности применяемых или производимых (получаемых) веществ и материалов. Применять в технологических процессах вещества и материалы с неизученными показателями пожарной опасности запрещается.

Механизация и автоматизация производственных процессов должны обеспечивать пожаровзрывобезопасность их проведения, а также возможность контроля и регулирования технологического процесса. Дистанционное управление должно осуществляться с центрального пульта управления.

Возобновление работы сезонных предприятий должно осуществляться после проверки комиссией и приведения производств в пожаровзрывобезопасное состояние.

Сборники эфирного масла и растворителя должны эксплуатироваться с герметически закрытыми крышками люков и иметь устройство для замера уровня заполнения без открывания люков.

Отбор проб эфирного масла и ректификата для анализа следует осуществлять в местах, установленных технологическим регламентом.

Работа дистилляционных аппаратов разрешается только после пуска воды в конденсатор.

Инструкция по охране труда при работе на аппаратах.

1. Общие требования.

1.1 К управлению допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие квалификацию аппаратчика, прошедшие инструктаж по технике безопасности на данном рабочем месте и обладающие необходимыми знаниями и навыками по эксплуатации и обслуживанию данной установке.

1.2 Лица, вновь принятые в цех экстракции, а также переведенные с другого рабочего места, могут быть допущены к самостоятельной работе только после стажировки на рабочем месте. Продолжительность работы стажера устанавливается администрацией предприятия с учетом сложности производства и профессии, но не должна быть для основных профессий менее десяти дней.

1.3 Персонал, участвующий в производственном процессе, должен проходить медицинское освидетельствование.

1.4. При слабом отравлении может возникнуть головная боль, болезненность в области желудка, неприятное ощущение в горле, кашель, раздражение глаз с покраснением, коньюктивит. При сильном отравлении – головокружение, тошнота, возбуждение (громкий разговор, беспричинный смех, легкое опьянение).

При слабом отравлении пострадавшего вывести на свежий воздух, обеспечить покой, тепло, освободить от стесняющей одежды, дать валериановые капли.

При потере сознания пострадавшему необходимо придать горизонтальное положение с несколько опущенной головой и обеспечить вдыхание паров нашатырного спирта. При резком ослаблении дыхания провести искусственное дыхание. Немедленно вызвать врача.

1.5. Для ослабления возможного действия водяных паров необходимо использовать следующие средства индивидуальной защиты: хлопчатобумажные халаты или хлопчатобумажные костюмы, спецобувь, рукавицы и защитные очки.

1.6. Организация и общее руководство работ по технике безопасности, пожарной безопасности и промсанитарии возлагается на руководство предприятия.

1.7 Ответственность за технику безопасности и пожарную безопасность отдельных участков цеха, несут их руководители.

5. Расчет экономической эффективности

Повышение экономической эффективности данного оборудования связано напрямую с его конструктивной доработкой. Усовершенствованный аппарат - ферментатор ЭАКР дает значительный экономический прирост существующей технологии.

Себестоимость продукции представляет собой денежное выражение затрат предприятия на производство и реализацию продукции. Структура себестоимости, то есть ее состав, показывает из каких элементов состоит себестоимость, а так же какую часть по отношению ко всей себестоимости составляют затраты по каждому ее элементу.

При производстве эфирного масла с применением аппарата – ферментатора ЭАКР предлагаемой конструкции выход эфирного масла повышается, также повышается производительность основного оборудования.

При стоимости сырья, например, 1500 грн за 1 т затраты по сырью на выработку 1 кг масла равны:

1х1500 = 1500 грн

При стоимости 1 кг эфирного масла в 2000 дол. сумма от реализации 1 кг продукта составит:

- с применением аппарата - ферментатора существующей конструкции – 2000х1=200 дол.

- с применением аппарата - ферментатора предлагаемой конструкции – 2000х1=200 дол.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого аппарата больше. При тех же параметрах производства и ведения технологического процесса, при таком же качестве сырья и вспомогательных материалов экономический эффект больше за счет усовершенствования конструкции аппарата. В целом экономический эффект достигается за счет повышения производительности основного оборудования и снижение затрат на ведение технологического процесса.

Таблица 5.1. Рентабельность производства.

6. Заключение

Результаты проведенной работы позволяют сделать вывод о целесообразности внедрения предложенной конструкции аппарата-ферментатора ЭАКР (V=10м3) по переработке розы.

Расчеты показывают, что предложенная конструкция аппарата позволяет:

1) повысить производительность основного оборудования;

2) вести процесс более рационально;

3) сократить время ведения технологического процесса;

4) повысить выход эфирного масла.

Для успешного развития, как отдельного предприятия, так и отрасли в целом, необходимо аппаратурное перевооружение эфирномасличного производства, что позволит не только снизить затраты на сырьё, а и получить дополнительную прибыль, а так же поддержка государства выраженная в следующих направлениях:

- выделение дотаций сельскохозяйственным предприятиям – производителям сырья для эфирномасличной продукции;

- разумная налоговая система по отношению к отечественным производителям эфирномасличной продукции;

- льготная процентная ставка при выдаче кредитов предприятиям данной отрасли.

Перегонка с водяным паром может осуществляться как путем воздействия пара на сырье, предварительно загруженное в воду (гидродистилляция), так и непосредственным воздействием пара на сырье (дистилляция).

Продукция эфиромасличной отрасли предназначена для использования в медицинской, парфюмерно-косметической, химической, пищевой, металлургической и других отраслях промышленности.

Мировой ассортимент выпускаемых промышленностью эфирных масел составляет около 180 наименований, в то время как в Крыму их всего 5-7. Поэтому одной из приоритетных задач является расширение ассортимента за счет внедрения новых эфиромасличных растений.

Развитие эфирномасличной промышленности обязывает совершенствовать современное оборудование, применяемое в этой отрасли промышленности, искать пути повышения его экономической эффективности.

В эфирномасличном производстве стадия паровой перегонки эфирных масел является немаловажным звеном в технологическом процессе. Даже незначительное повышение эффективности выпарных аппаратов дает в масштабе производства эфирных масел немалый экономический эффект.

Список литературы

1. Войткевич С. А. Эфирные масла для парфюмерии и аромотерапии. М. «Пищевая промышленность» — 1999.—673с.

2. Вульф Е. В. «Эфиромасличные растения, их культуры и эфирные масла». Том ΙΙ ИВИР Ленинград.—1934 г. –548с.

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

4. Горяев М. И. Эфирные масла флоры СССР. Изд-во АН КазССР, —1952г.—345с.

5. Кускова С. Д. Справочник по эфирным маслам. М., «Пищевая промышленность», 1978г.—208с.

6. Маркетинговая стратегия предприятий АПК. Иванец В. М. КГАУ. - Симферополь.: “Таврия”, 1997.

7. Международный конгресс по эфирным маслам, 4-й. Тбилиси 1968г. Краткое содержание докладов. М.: Агропромиздат —224с.

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

9. Процессы и аппараты пищевых производств/ В. Н. Стабников, В. Д. Попов, М.: Агропромиздат, —1976 г.—345с.

10. Технология и оборудование эфиромасличного производства. Зюков Д. Г. Москва, 1984.

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