Технологія виробництва спирту на спиртовому заводі "Nemiroff" (стр. 9 из 16)

Таблиця 3.2.5 - Показники сивушного масла.

Показники	Характеристика та норми
Зовнішній вигляд	Прозора рідина без механічних домішок. При перемішуванні не повинна утворюватись мутність
Колір	Від світло-жовтого до світло-коричневого
Температурна межа перегонки при тиску 101,33 кПа (760 мм.рт.ст.), 0С, не менше	120
Об’ємна частка сивушного масла, %, не менше	50,0
Густина при 20 0С, г/см3, не більше	0,837
Показник зазолення, n 20/Д, не менше	1,395

3.3 Характеристика сировини та допоміжних матеріалів

Сировиною для виробництва спирту є меляса. Вона являється побічним продуктом при виробництві цукру.

Меляса представляє собою темно-коричневу в’язку рідину із специфічним запахом, що обумовлений продуктами карамелізації цукрів (карамелі) і конденсації амінокислот з моноцукрами (меланоїдиини), а також три метиламіном, що є продуктом розкладання бетаїну і присутній в мелясі в невеликій кількості.

Хімічний склад нормальної меляси, що забезпечує нормальний вихід, характеризується даними, що приведені в таблиці 3.3.1.

Таблиця 3.3.1 - Хімічний склад нормальної меляси.

Показники меляси	Вміст
Сухі речовини (по рефрактометру), %	78,9-84,0
pH (активна кислотність)	6,7-9,5
Лужність, град	0,5-5,0
Кислотність, град	0,0-0,5
Азот (загальний),%	1,56-2,06
Фосфор (Р2О5), %	0,039-0,055
SO2, %	0,012-0,060
Цукор:
- по прямій поляризації	47,8-52,5
- інвертний	0,12-1,02
- рафінозний	0,06-1,08
Доброякісність, %	58,8-64,2
Летючі кислоти (в перерахунку на оцтову), %	0,36-1,0
Нітрати, %	0,03-0,30
Нітрити, %	сліди

До допоміжних матеріалів основного виробництва можна віднести формалін, соляна кислота, гашене вапно, карбамід, діамонійфосфат, фосфорна кислота.

Тобто фосфору, а нерідко ц азоту, що знаходиться в мелясі недосить для нормальної життєдіяльності дріжджів, тому в неї добавляють в якості першого джерела ортофосфорну кислоту, а в якості другого джерела – сульфат амонію, карбамід чи діафоній фосфат, який містить оба ці елементи.

Для підкислення дріжджового сусла в виробництві спирту з меляси використовують сірчану або соляну кислоту.

В виробництві спирту для мийки обладнання та пригнічення сторонньої мікрофлори використовують миючі та антимікробні речовини.

Таблиця 3.3.2 - Допоміжні матеріали.

№	Найменування матеріалу	Стандарти чи технічні умови	Вміст основного компоненту	Класифікація
1.	Вода питна	ГОСТ 2874-82	Питна умовно чиста
2.	Кислота соляна	ГОСТ 1625-89Е	Технічна
3.	Формалін	ГОСТ 1625-89Е	СНОН - 37%	Технічний
4.	Хлорне вапно	ГОСТ 1692-85	Clакт –32-35%	Технічне
5.	Карбамід	ГОСТ 2081-92	N – 46.3%	Технічний
6.	Кислота ортофосфорна:- технічна- термічна	ГОСТ 6582-80ГОСТ 10678-76Е	Н3РО4 – не менше 70%
7.	Діамонійфосфат	ГОСТ 8515-75	Р2О5 – не менше 50%NH3 – 22.5%	Технічний

4. Розрахунок основного та допоміжного обладнання

4.1 Конструктивний розрахунок ректифікаційної колони

Теоретичну кількість тарілок ректифікаційної колони визначаємо графічно за допомогою побудови кривої рівноваги та робочої лінії колони.

Для цього проводимо побудову вищевказаних ліній в масштабі 5мм – 4% мол (додаток №1).

Значення величини

переводимо у % мол.: , при цьому знаходимо величину В за формулою (4.1.1.) та відкладаємо її на осі ординат:

(4.1.1.)

Величину

переведемо в % мол. і відкладаємо на осі абсцис

Визначаємо графічним шляхом число зміни концентрацій верхньої та нижньої частини колони.

Для верхньої частини колони

Для нижньої частини колони

Для нижньої частини колони на ділянці зміни концентрацій в межах х=0,002 %мол. до х_n=0,2 %мол. необхідну кількість теоретичних тарілок визначаємо за формулою Сореля (4.1.2.):

(4.1.2.)

де G – величина парового потоку, кмоль;

Величина рідинного потоку L визначається за формулою (4.1.3.)

(4.1.3.)

де L^/ – величина потоку елюрату, кмоль;

L^/ =79,5 кмоль;

L^// – величина потоку флегми, кмоль;

L^//=80,9 кмоль.

Таким чином:

Тоді загальне число тарілок для нижньої частини колони складає (4.1.4.):

(4.1.4.)

Тоді дійсне число тарілок для нижньої частини колони буде дорівнювати (4.1.5.):

(4.1.5.)

де η – коефіцієнт корисної дії тарілок;

η=0,5.

Приймаємо n_д=11 шт.

Враховуючи неможливість точного визначення числа тарілок графічним шляхом приймаємо з урахуванням визначеної графічним шляхом n_т^в=20 шт.

При цьому дійсне число тарілок визначемо з урахуванням їх коефіцієнта корисної дії (4.1.6.):

(4.1.6.)

Таким чином загальна кількість тарілок складає (4.1.7.):

(4.1.7.)

Швидкість руху пари у вільному перерізі колони для багатоковпачкових тарілок визначаємо за формулою (4.1.8.):

(4.1.8.)

де А і m – величини, які при відстані між тарілками 170 мм, відповідно дорівнюють: А=0,7, m=0,515.

ρ_n – визначаємо в залежності від міцності та тиску у верхній частині колони.

ρ_n=1,3 кг/м³.

При цьому:

Площу поперечного перерізу колони визначаємо з урахуванням можливої фор фаски колони за формулою (4.1.9.):

(4.1.9.)

Таким чином діаметр колони складає (4.1.10.):

(4.1.10.)

Приймаємо діаметр колони 1600 мм при цьому дійсна швидкість парового потоку буде (4.1.11.):

(4.1.11.)

Висоту колони визначаємо за формулою (4.1.12.):

(4.1.12.)

де h – відстань між тарілками, мм;

h=170 мм;

h₁ – відстань від нижньої тарілки концентраційної частини колони до верхньої тарілки виварної частини колони;

(4.1.13.)

h₂ – відстань від верхньої тарілки до кришки;

(4.1.14.)

h₃ – відстані від днища до першої нижньої тарілки;

(4.1.15.)

h₄ – висота кришки;

(4.1.16.)

h₅ – відстань днища від патрубка для виведення лютерної води;

(4.1.17.)

30 мм – товщина днища.

Тоді:

Діаметри патрубків для підводу та відводу продуктів визначаємо за формулою (4.1.18.):

(4.1.18.)

де G – витрати продуктів, кг/с;

ρ – густина відповідного продукту, кг/м³;

ω – швидкість руху продуктів у патрубку, м/с.

Таким чином діаметр патрубка для відводу водно-спиртових парів має таку величину:

Приймаємо діаметр патрубка 350 мм.

Діаметр патрубка для вводу елюорату:

Приймаємо діаметр патрубка 60 мм.

Визначаємо діаметр патрубка для відводу спирту-ректифікату з урахуванням загальної кількості патрубків, що працюють одночасно (4.1.19.):