Проект брагоректифікаційного відділення спиртового заводу потужністю 6000 дал спирту ректифікованого на добу

Мф.бр. = Sф.бр. + Ал.бр. + Апоб. + Vвод.бр;

Мф.бр. = 328,65 + 790,96 + 20,85 + 8260,72 = 9401,18 кг.

Для розрахунку дійсного і видимого від'єму, необхідно знайти масу фільтрату бражки при заміні в ній спирту і інших продуктів бродіння водою.

При вказаній заміні маса фільтрату бражки:

М¹ф.бр. = Мф.бр. + ((Vал.бр. + Vпоб.) – (Ал.бр + Апоб));

де Мф.бр. – маса фільтрату зрілої бражки, кг;

Vал.бр – об'єм безводного спирту, що повинен міститися в зрілій бражці, дм.

Vпоб. – об'єм побічних продуктів бродіння, кг;

Ал.бр. – маса безводного спирту в зрілій бражці, кг;

Апоб. – вміст побічних продуктів бродіння, кг.

М¹ф.бр. = 10066,78 + ((1002,15 + 26,42) – (790,96 + 20,85)) = 10283,54 кг.

Дійсний від'єм:                                                         .  .

Одійс. = Sф.бр*100/ М¹ф.бр;

де Sф.бр – загальна кількість СР в фільтраті зрілій бражці, кг;

М¹ф.бр – маса оільтрату бражки при вказаній заміні, кг.

Одійс. = 328,65*100/10283,54 = 3,2 %.

Цьому від'єму відповідає густина dз.б.=1,0125 кг/дм³.

 

Об'єм фільтрату зрілої бражки (при заміні спирту і побічних продуктів водою):

Vф.бр. = М¹ф.бр./dз.б;

Vф.бр. = 10283,54/1,0125 = 10156,58 дм³.

Процентний вміст спирту в бражці:

Дсп.дійсн. = Vал.бр.*100/ Vф.бр.;

 

де Vал.бр – об'єм безводного спирту, що повинен міститися в зрілій бражці, дм³;

Vф.бр. – об'єм фільтрату зрілої бражки (при заміні спирту і побічних продуктів водою), дм³;

Дсп.дійсн. = 1002,15*100/10156,58 – 10,0% об.

Процентний вміст спирту і побічних продуктів бродіння в бражці:

Дсп.дійсн.+поб.пр. = (Vал.бр+Vпоб.)*100/Vф.бр;

де Vал.бр – об'єм безводного спирту, що повинен міститися в зрілій бражці, дм³;

Vпоб – об'єм побічних продуктів бродіння, кг;

Vф.бр. – об'єм фільтрату зрілої бражки (при заміні спирту і побічні продуктів водою), дм³.

Дсп.дійсн.+поб.пр. = (1002,15 + 26,42)*100/10156,58 = 10,13% об.

 

 

 

 

 

 

 

 

Об'єм дробини зрілої бражки:

Vдр.з.бр = Sдр.бр/1,3;

де Sдр.бр – загальна кількість СР в дробині зрілої бражки, кг.

 

Vдр.з.бр = 665,6/1,3 = 512 дм³.

Об'єм нефільтрованої зрілої бражки:

Vн.бр = Vф.бр + Vдр.з.бр ;

де Vф.бр. – об'єм фільтрату зрілої бражки (при заміні спирту і побічних продуктів водою), дм³;

Vдр.з.бр. – об'єм дробини зрілої бражки, дм³.

Vн.бр = 10156,58 + 512 = 10668,58 дм³.

Видимий від'єм:

dвид. = dдійсн. – (1 – dсп.);

dвид. = 1,0125 – (1 – 0,9863) = 0,9988 кг/дм³.

Такій масі відповідає показ  цукроміра біля нуля.

Взагалі бражки надходить  в брагоректифІкаційне відділення з врахуванням розбавленням її водою при споліскуванні звільнених апаратів, і з врахуванням надходженню водно-спиртової суміші із спиртовловлювача:

Vбр-р = Vн.бр + (Vн.бр*2,5/100) + (Vн.бр*0,5/100);

де Vн.бр – об'єм нефільтрованої зрілої бражки, дм³;

2,5 – кількість водно-спиртової  суміші, %, по об’єму бражки;

0,5 – кількість промивних  вод при споліскуванні, % до об'єму  бражки.

Vбр-р = 10668,58 + (10668,58*2,5/100) + (10668,58 * 0,5/100) = 10988,63 дм³.

Мбр-р = Мбражки + (Vн.бр*2,5/100) + (Vн.бр*0,5/100),

Мбр-р = 10066,78 + (10668,58*2,5/100) + (10668,58*0,5/100) = 10386,83 кг.

Води в нефільтрованій бражці, що надходить в брагоректифікаційне  відділення:

Vводи бр-р = Vводир бр. + (Vн.бр*2,5/100) + (Vн.бр*0,5/100);

де Vводир бр – об'єм води в нефільтрованій зрілій бражці, дм³;

Vн.бр – об'єм нефільтрованої зрілої бражки, дм³.

Vводи бр-р = 8260,72 + (1068,58*2,5/100) + (10668,58*0,5/100) = 8580,77 дм.³

 

Барда:

Приймаємо витрати пари в бражній колоні 18 % до маси бражки. Тоді маса барди складає:

Убарди = Мбр-р + 0,18* Мбр-р – Vал.бр;

 

де Мбр-р. – маса бражки з врахуванням розбавлення її водою при споліскуванні звільненних апаратів, і з врахуванням надходження водно-спиртової суміші із спиртовловлювача, кг;

Vал.бр – об'єм безводного спирту, що повинен міститися в зрілій бражці, дм³.

 

 

 

 

Убарди = 10386,83 + 0,18*10386,83 – 1002,15 = 11254,31 кг.

Об'єм барди:

Vбарди = Vбр-р + 0,1 8*Мбр-р – Vал.бр;

де Vбр-р – об'єм бражки з врахуванням розбавленням її водою при споліскуванні звільненних апаратів, і з врахуванням надходження водно-спиртової суміші із спиртовловлювача, дм³;

Мбр-р – маса бражки з врахуванням розбавленням її водою при споліскуванні звільненних апаратів, і з врахуванням надходження водно-спиртової суміші із спиртовловлювача, кг;

Vал.бр – об'єм безводного спирту, що повинен міститися в зрілій бражці, дм³.

Vбарди = 10988,63 + 0,18*10386,83 – 1002,15 = 11856,11 дм³.

Концентрація СР в  барді:

Дбарди = (Sф.бр + Sдр.бр)*100/Убарди;

де Sф.бр – заальна кількість СР в фільтраті зрілій бражці, кг;

Sдр.бр – загальна кількість СР в дробині зрілої бражки, кг;

Убарди – маса барди, кг.

Дбарди = (328,65 + 665,6)*100/11254,31 = 8,8%.

 

Вихід продуктів ректифікації:

Втрати етилового спирту на ректифікацію складають 0,6 % від об’єму безводного спирту. Вихід окремих фракцій етилового спирту в процентах від об'єму безводного спирту:

 

головна фракція етилового  спирту                                    – 2,0 %;

міцність                                                                                – 92,0 % об;

сивушний спирт                                                            – 1,0%;

міцність                                                                         – 85,0 % об;

сивушне масло                                                              – 0,3 %;

міцність                                                                         – 88,0 % об.

При перегонці бражки утворюється 1000 дм³ або 789,27 кг безводного спирту, в вигляді спирту-сирцю. Кількість продуктів ректифікації наступна:

 

Головна фракція етилового  спирту по об'єму:

Vгол = (1000*2,0*100)/(92,0*100);

Vгол = (1000*2,0* 100)/(92,0* 100) = 21,8 дм³;

По масі:

Мгол = 21,8*0,8239;

де 0,8239 – густина водно-спиртового розчину міцністю 92,0 % об.

Мгол = 21,8*0,8239 = 17,9 кг.

Сивушний спирт по об'єму:

Vс.с = (1000*1,0*100)/(85,0*100);

 

 

Vс.с = (1000*1,0*100)/(85,0*100) = 11,8дм³.

 

 

 

По масі:

Мс.с = 11,8*0,8464;

де 0,8464 – густина водно-спиртового розчину міцністю 85,0 % об.

Мс.с = 11,8*0,8464 = 10,0 кг.

Сивушне масло по об'єму:

Vс.м = (1000*0,3*100)/(88,0*100);

Vс.м = (1000*0,3*100)/(88,0*100) – 3,4 дм³.

По масі:

Мс.м = 3,4*0,8372;

де 0,8372 – густина водно-спиртового розчину міцністю 88,0 % об.

Мс.м = 3,4*0,8372 = 2,8 кг.

Вихід спирту-ректифікату  при міцності 96,3 % об. складає:

100 – 2,0 – 1,0 – 0,3 – 0,6 = 96,1 %.

По об'єму:

Vрек = (1000*96,1*100)/(96,3*100);

Vрек = (1000*96,1*100)/(96,3*100) = 997,9 дм³.

По масі:

Мрек = 997,9*0,8062;

де 0,8062 – густина водно-спиртового розчину міцністю 96,3 % об.

Мрек = 997,9*0,8062 = 804,5 кг.

 

Розрахована кількість  сировини, проміжних і кінцевих продуктів  для отримання 100 дал безводного спирту використовується для визначення їх величини для добової та годинної продуктивності заводу. Дані для добової потужності отримують, використовуючи коефіцієнт перерахунку, дорівнює:

Кдоб = Qдоб/100;

Qдоб – добова потужність заводу, дал безводного спирту.

Кдоб = 6000/100 = 60.

Для розрахунку годинної потужності заводу дані добової потужності ділять на 23 – для сировини, замісу, оцукрюючих матеріалів, розвареної маси, сусла і на 24 для зрілої бражки, спирту і продуктів ректифікації, а також для барди, розрахунок продуктів наведено у табл.3.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 3.2 - Зведена таблиця розрахунку продуктів

Продукт	Кількість продуктів  на
	100 дал безводного спирту		добова потужність (3000 дал)		годинна потужність (125 дал)
	кг	дм³	кг	дм³	кг	дм³
Перевідний коефіцієнт для розрахунку	1	1	30	30	1,25	1,25
Сировина	2501,6	3335,4	75048	100063	32629,9	4350,6
Заміс	10014,8	9169,3	30044	275081,4	13062.7	11960
Вода для приготування замісу	7504,8	7504,8	225144	-/-	9788,8	-/-
Termamil 240L,	0,575	0,5	17,25	15	0,75	0,6
Гостра пара для розварювання	506,45	-	15193,5	-	660,5	-
San-Super 240L	2,7	2,25	81	67,5	3,5	2,9
Сусло,що надходить на бродіння	10842,97	9994,96	232289,1	299848,8	13553	12493
Зріла бражка	10066,78	10156,58	302003,4	304697,4	12583	12695
Безводний спирт в зрілій бражці	790,96	1002,15	23728,8	30064,5	988,7	1252,6
Побічні і вторинні продукти бродіння	21,26	26,90	637,8	807	26,575	33,63
Спирт-ректифікований ”Люкс“	804,5	997,9	24135	29937	1005,6	1247,3
Головна фракція	17,9	21,8	537	654	22,38	27,25
Сивушний спирт	10,0	11,8	300	354	12,5	14,75
Сивушне масло	2,8	3,4	84	102	3,5	4,25
Барда	11254,31	11856,11	337629,3	355683,3	14067,8	14820

 

4. СХЕМА ТЕХНО-ХІМІЧНОГО КОНТРОЛЮ

Таблиця 4.1- Схема  техно-хімічного контролю

Об’єкт контролю	Місце відбору проби	Контрольований показник, одиниці виміру	Метод контролю	Норми або техноло-гічні показ-ники	Періодич-ність відбору  проби	Відповідальний за прове-дення аналізу
1	2	3	4	5	6	7
барда	Дистиллят з пробного холодильника	Вміст спирту, %об	Колори-метричний метод	Не більше 0,0015	Через кожні 4 години	Змінний хімік
		Кислотність, град.	Титрування	0,7-0,65	-	-
		рН	Потенціо-метричний	4,7-5,0	-	-
		Концентрація, ваг.%	Аеромет-ричний	6,5-6,8	-	-
лютерна вода	пробник	Вміст спирту, %об.	Колори-метричний	0,0	Через кожні 4 години	Змінний хімік
спирт етиловий-ректифікований ”Люкс“	пробник	Об’ємна частка етилового спирту, за температури 20ºС, не менше	Хімічний	96,3	Кожну зміну	Хімік по спирту
		Проба на чистоту з сірчаною кислотою	-	Витримує	-	-
		Проба на окислюваність за температури 20ºС, не менше	-	22	-	-
		Масова концентрація альдегідів, у  перерахунку на оцтовий альдегід в безводному спирті, мг/дм³, не більше	Фотоеле-ктроколоро-метричний	2,0	-	-
		Масова концентрація сивушного  масла: пропіловий, ізопропіловий, бутиловий, ізобутиловий та ізоаміловий спирти, в перерахунку на суміш пропілового, ізобутилового та ізоамілового спиртів (3:1:1) в безводному спирті, мг/дм³, не більше	-	4,0	-	-

		Масова концентрація сивушного  масла, в перерахунку на суміш  ізоамілового та ізобутилового спиртів (1:1) в безводному спирті, мг/дм³, не більше	-	2,0	-	-
		Масова концентрація естерів, у  перерахунку на оцтовоетиловий естер в безводному спирті, мг/дм³, не більше	Омилення	2,0	-	-
		Об’ємна частка метилового спирту, в перерахунку на безводний спирт, %, не більше	Аеромет-ричний	0,01	-	-
		Масова концентрація вільних кислот (без СО2), в перерахунку на оцтову кислоту в безводному спирту, мг/дм³, не більше	Хімічний	8,0	-	-
		Масова концентрація органічних речовин, що омилюються, в перерахунку на оцтовоетиловий естер в безводному спирту, мг/дм³, не більше	Омилення	18,0	-	-
		Проба на фурфурол	Хімічний	Витримує	-	-
		Масова концентрація сухого залишку, мг/дм³, не більше	Гравімет-ричний	5,0	-	-
сивушне масло	збірник сивуш-ного масла	Зовнішній вигляд	Органолеп-тичний	Прозора рідина без домішок, при  збовту-ванні не мутніє	-	-
		Температурна межа перегонки, ºС, не менше	Хімічний	120	-	-
		Міцність (об’ємна доля сивушного масла, %, не менше)	Хімічний	50,0	-	-
		Густина при 20ºС, г/см³, не більше	Аеромет-ричний	0,837	-	-
		Показники заломлення, не менше	Рефракто-метричний	1,395	-	-