Курсова робота
Автоматизація технологічного процесу виробництва спирту.
Зміст
1. Загальна частина
………………………………………………………………
………………….. 5
1.1 Вступ
………………………………………………………………
…………………………… 5
1.2 Характеристика технологічного процесу до автоматизації
…………….. 8
1.3 Характеристика і аналіз існуючих схем управління технологічним
процесом
………………………………………………………………
…………………………… 9
1.4 Актуальність і економічне обґрунтування теми проекту
…………….. 15
1.5 Огляд і аналіз відомих проектних рішень та обґрунтування
запропонованого проектного рішення
………………………………………………. 15
2. Розрахунково-технологічна частина
…………………………………………………. 16
2.1 Характеристика автоматизованого технологічного процесу
…………. 16
2.2 Розробка технологічної схеми виробництва спирту
…………………….. 18
2.3 Підбір стандартного обладнання
…………………………………………………. 19
2.4 Підбір і розрахунок автоматизуючих пристроїв
………………………….. 22
2.5 Опис схеми керування, контролю, автоматичного регулювання і
програмного управління технологічними параметрами
…………………….. 24
3. Конструктивна частина
………………………………………………………………
………. 25
3.1 Виготовити макет давача, або індивідуальне завдання …………….. 25
4. Енергетична частина
………………………………………………………………
…………… 26
4.1 Розрахунок витрат енергоносіїв на засоби автоматизації
…………….. 26
5. Охорона праці
………………………………………………………………
……………………… 27
5.1 Аналіз виробничого травматизму
……………………………………………….. 27
5.2 Заходи техніки безпеки
………………………………………………………………
. 28
5.3 Протипожежний захист
………………………………………………………………
29
6. Економічна частина
6.1 Розрахунок економічної ефективності автоматизації технологічного
процесу
………………………………………………………………
……………………………. 31
Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових
креслень)
1. Структурна схема технологічного процесу до автоматизації
2. Структурна схема автоматизованого технологічного процесу
3. робочі креслення елементів конструкції технологічного устаткування і
шаф управління технологічними параметрами
1. Загальна частина
1.1 Вступ
Етиловий спирт широко використовують у різних областях промисловості і
насамперед у хімічній. З нього одержують синтетичний каучук, оцтову
кислоту, барвники, есенції, фотоплівку, порох, пластмаси. Спирт є гарним
розчинником і антисептиком. Тому він знаходить застосування в медицині,
парфумерії. У великих кількостях етиловий спирт йде для одержання
спирто-горілчаних виробів.
Спиртами називаються органічні речовини, молекули яких містять одну або
кілька функціональних гідроксильних груп, з’єднаних з вуглеводним
радикалом.
Вони можуть розглядатися тому як похідні вуглеводнів, у молекулах яких
один або кілька атомів водню замінені на гідроксильні групи.
У залежності від числа гідроксильних груп спирти підрозділяються на одно
-, дво -, триатомні і т.д. Двохатомні спирти часто називають гликолями
за назвою найпростішого представника цієї групи – етиленгликоля (або
просто гликоля).
Спирти, що містять більшу кількість гідроксильних груп, звичайно
поєднують загальною назвою багатоатомні спирти.
Одноатомні Двоатомні Триатомні
СН3 – ОН
Метанол
Етан СН2 – СН2
I I
ОН ОН
Етандіол – 1, 2 (етиленгліколь) СН2 – СН – СН2
І І І
ОН ОН ОН
Пропантріоль – 1, 2, 3 (гліцерин)
По положенню гідроксильної групи спирти поділяються на:
1) первинні – з гідроксильною групою в кінцевої ланки ланцюга вуглецевих
атомів, у якого, крім того, маються два водневих атоми (R-CH2-OH);
2) вторинні, у яких гідроксил приєднаний до вуглецевого атома,
з’єднаному, крім ОН-групи, з одним водневим атомом [R-СН(ОН)-R1];
3) третинні, у яких гідроксил з’єднаний з вуглецем, що не
містить
водневих атомів [(R)С-ОН] (R-радикал: СН3, С2Н5 і т. д.) У залежності
від характеру вуглеводного радикала спирти поділяються на аліфатичні:
1) аліциклічні;
2) ароматичні.
На відміну від галогенпохідних, в ароматичних спиртів гідроксильна група
не зв’язана безпосередньо з атомом вуглецю ароматичного кільця [3].
Ароматичні
СН3СН2ОН
Етанол
Бензиловий спирт
По замісній номенклатурі назви спиртів складають з назви родоначального
вуглеводню з додатком суфікса -ол. Якщо в молекулі кілька гідроксильних
груп, то використовують умножаючу приставку: ди- (етандіол -1,2), три –
(пропантриол-1,2,3) і т.д.
Нумерацію головного ланцюга починають з того кінця, ближче до якого
знаходиться гідроксильна група. По радикально-функціональній
номенклатурі назву роблять від назви вуглеводного радикала, зв’язаного з
гідроксильною групою, з додатком слова спирт.
Структурна ізомерія спиртів визначається ізомерією вуглецевого кістяка й
ізомерією положення гідроксильної групи.
Розглянемо ізомерію на прикладі бутилових спиртів.
У залежності від будівлі вуглецевого кістяка, ізомерами будуть два
спирти – похідні бутану й ізобутану:
СН3
4 3 2 1
3 2 1
СН3 – СН2 – СН2 –СН2 – ОН СН3 – СН – СН2 –
ОН
Бутанол – 1 2 метилпропанол -1 або
ізобутиловий спирт
СН3
1 2 3 4
1
СН3 – СН – СН2 –СН3 Н3С – С – СН3
ОН
ОН
Бутанол -2 2
метилпропанол 2
Число структурних ізомерів у голомологічному рядові спиртів швидко
зростає. Наприклад, на основі бутану існує 4 ізомери, пентану – 8, а
декана – уже 567 [5].
Етиловий спирт (етанол, винний спирт) C2H5OH є важливим представником
одноатомних спиртів, безбарвна рухлива рідина, пекуча на смак з
характерним запахом, точка кипіння 78,39оС, замерзає при -110,5оС,
змішується в будь-яких співвідношеннях з водою, спиртами, ефірами,
гліцерином, бензином та іншими органічними розчинниками, горить
безбарвним полум’ям.
Для добування «абсолютного» спирту (100% С2Н5ОН) ректифікат додатково
обробляють з збезводнюючими речовинами (безводним сульфатом міді, добре
прожареним вапном) або переганяють з бензолом. Етиловий спирт широко
застосовують у різних галузях народного господарства як розчинник, для
виробництва синтетичного каучуку, ацетальдегіду, хлороформу, діетилового
ефіру, чистого етилену, етилацетату, діетиламіну, оцтової кислоти, в
лакофарбовій фармацевтичній і кінофотопромисловості, у виробництві
вибухових речовин та в побуті. Етиловий спирт використовують як паливо
для реактивних двигунів як антифриз. Велика частина етилового спирту
витрачається на виготовлення спиртових напоїв. Етиловий спирт –
наркотик, збуджує організм. Часте вживання етилового спирту
може
викликати важкі хронічні захворювання нервової системи,
травного
тракту, серцево-судинної системи, печінки і взагалі всього організму.
1.2 Характеристика технологічного процесу до автоматизації
Сировина (картопля або зерно) завантажується в бак-збірник після чого
проходить очистку від важких включень і бруду. Далі очищена сировина
накопичується в проміжковому бункері, звідки потрапляє на дробілку .
розмелена сировина надходить у змішувач, де при додаванні води вона
перетворюється на масу, яка далі підігрівається і поступає у варильну
колону. Колона складається з двох ступенів в кожен з яких поступає пара
з частками цукру із сепаратора пари. Таким чином зварена маса подається
в бак, звідки відкачується на дріжджові генератори, де при додаванні
дріжджів – суспензія надходить в бражну колону. З колони брага йде на
підігрівкуде випаровується спирт, що відходить на ректифікаційну колону,
а рідина на сивушну колону. Далі обидва види продукції (спирт і сивушне
мастило) надходять в конденсатор де проходять різного роду очистку
відповідно різним сортам продукції. Останнім етапом є відправка і
зберігання продукції в холодильниках.
Етиловий спирт добувають різними способами:
1) бродіння харчової сировини (зерна, картоплі тощо) цукру та відходів
цукрового виробництва – меляси. Бродіння (ферментація) – процес
розкладання органічних речовин на простіші сполуки під дією
мікроорганізмів. Найважливішими типами бродіння є спиртове (виробництво
вина, пива, етилового спирту…), молоко кисле (виробництво кефіру,
квасу).
2) гідролізом рослинних матеріалів. Гідроліз – реакція обмінного
розкладання між водою і різними речовинами: солями, вуглеводами,
білками.
3) переробкою сульфітного лугу (відходів целюлозного і паперового
виробництва). Целюлоза – полісахариди, високомолекулярний вуглевод, який
є головною складовою частиною оболонки рослинних клітин, продуктом
гідролізу целюлози є гідролізний етиловий спирт.
4) гідратацією етилену (промисловий спосіб). Гідратація приєднаня
молекул води до молекул або іонів.
1.3 Характеристика і аналіз існуючих схем управління технологічним
процесом
Етиловий спирт (етанол) С2Н5ОН – безкольорова рідина, що легко
випаровується. Спирт, що містить 4-5 % води, називають ректифікатом, а
що містить тільки частки відсотка води – абсолютним спиртом. Такий спирт
одержують хімічною обробкою в присутності водовіднімаючих засобів
(наприклад, свіжопрокаленого СаО).
Етиловий спирт – багатотоннажний продукт хімічної промисловості.
Одержують його різними способами. Один з них – спиртове шумування
речовин, що містять цукристі речовини, у присутності ферментів
(наприклад, зимази – ферменту дріжджів):
C6H12O6 зимаза C2H6OH + 2CO2
Такий спирт називають харчовим або винним спиртом.
Етиловий спирт можна одержувати з целюлози, що попередньо гідролізують.
Глюкозу, що утвориться при цьому, піддають надалі спиртовому шумуванню.
Отриманий спирт називають гідролізним.
Як відомо, для одержання етилового спирту існують і синтетичні способи,
такі, як сіркокислі або пряма гідратація етілена:
H2C==CH2 + H2 кат. H3C—CH2OH
Собівартість спирту, отриманого таким способом, набагато дешевше, ніж
приготовленого з харчових продуктів.
Етиловий спирт широко використовують у різних областях промисловості і
насамперед у хімічній. З нього одержують синтетичний каучук, оцтову
кислоту, барвники, есенції, фотоплівку, порох, пластмаси. Спирт є гарним
розчинником і антисептиком. Тому він знаходить застосування в медицині,
парфумерії. У великих кількостях етиловий спирт йде для одержання
спирто-горілчаних виробів.
Етиловий спирт – сильний наркотик. Потрапляючи в організм, він швидко
всмоктується в кров і приводить організм у збуджений стан, при якому
людині важко контролювати своє поводження. Уживання спирту часто є
основною причиною важких шляхово-транспортних аварій, нещасних випадків
на виробництві і побутових злочинах. Спирт викликає важкі захворювання
нервової і серцево-судинної систем, а також шлунково-кишкового тракту.
Спирт небезпечний у будь-якій концентрації (горілка, настойки, вино,
пиво і т.д.).
Етиловий спирт, застосовуваний для технічних цілей, спеціально
забруднюють дурно пахучими речовинами. Такий спирт називають денатуратом
(для цього спирт підфарбовують, щоб відрізнити його від чистого спирту).
Хімічні властивості спирту.
Як у всіх кисневмісних з’єднань, хімічні властивості етилового спирту
визначаються, у першу чергу, функціональними групами і, певною мірою,
будівлею радикала.
Характерною рисою гідроксильної групи етилового спирту є рухливість
атома водню, що пояснюється електронною будівлею гідроксильної групи.
Звідси здатність етилового спирту до деяких реакцій заміщення,
наприклад, лужними металами. З іншого боку, має значення і характер
зв’язку вуглецю з киснем. Унаслідок великої електровід’ємності кисню в
порівнянні з вуглецем, зв’язок вуглець-кисень також до деякої міри
поляризовано з частковим позитивним зарядом в атома вуглецю і негативним
– у кисню. Однак, ця поляризація не приводить до дисоціації на іони,
спирти не є електролітами, а являють собою нейтральні з’єднання, що не
змінюють фарбування індикаторів, але вони мають визначений електричний
момент диполя [3,4].
Спирти є амфотерними з’єднаннями, тобто можуть виявляти як властивості
кислот, так і властивості основ.
Особливості технології етилового спирту
зародження харчової водневмісткої сировини, і при обробки зерна (жито,
ячмінь, кукурудза, овес, просо) . У 30-і по 50-і роки було розроблено
кілька способів синтезу етилового спирту з хімічної сировини наприклад:
лідрування аценальдециду і інші. Осі сучасних способів – односейадисна
(пряма) гідраітація. Етілена (CU2=CU2+H2O -C2H5OH), здійснюється на
фосфорно-кислотному каталізаторі при 280-3000С і 7,2-8,3 Мн/м (72-83
кг/см ). Так, у США в 1976 р. було вироблено близько 800 тис. тонн
этонола, у т.ч. 550 тис. тонн прямій гідротацієй (інше збродження
харчової сировини). В інших країнах (Україна, Франція і ін.) етиловий
спирт одержують також двохетапною (сірко кислотною гідратацією етилена
при : 75-800С і 2,48 Мн/м/24,8 нес/м) этилен взаємодіє з концентрованою
сірчаною кислотою з утворенням суміші моно і діентилеульфатів
[С2Н5OSO2ОН і (С2Н5О)2SO2], що потім гідролізують при 1000С і 0,3-0,4
Мн/м дають етиловий спирт і Н2SO4.
У ряді країн етиловий спирт (ЕС) одержують також збродженням продуктів
гідролізу рослинних матеріалів. Очищення технічних ЕС проводять різними
способами. Харчовий спирт-сирець, звичайно звільняють від домішок
(сивушні олії й ін.) рекитифікацією.
Слінтентичний ЕС очищають від етилового ефіру, ацетальдегіду й ін.
рекитифікацією у присутності лугу і гідруванням у паровій фазі на
нікелевих каталізаторів при 1050С і 0,52 Мн/м (5,2 кгс/см)
Спирт – ректифікат являє собою азеотропну суміш ЕС з водою (95,57%
спирту t кипіння 78,150С). Для багатьох цілей потрібно обезводнений,
Т.Н. абсолютний, ЕС. Останній у промисловості готують, воду у виді
стрункої азеотропної суміші вода-спірит-бензол (спеціальна добавка), а в
лабораторних умов-хімічному зв’язуванням води різними реагентами, окисом
кальцію, металевим кальцієм або магнієм ЕС, призначений для
технічних і
побутових цілей, іноді денантурірують.
У природі спирти зустрічаються рідко, частіше – у виді похідних (складні
ефіри й ін.), з яких вони можуть бути отримані. Для одержання спиртів
важливу роль грає органічний синтез. Приведемо деякі способи синтезу
спиртів.
1. Гідратація (приєднання води до алкенам). Реакція проводиться в
присутності каталізаторів. При використанні як каталізатор сірчаної
кислоти (сіркокисла гідратація) реакція йде в двох стадій:
H2C==CH2 + HO—SO2—OH ? H3C—CH2—OSO2—OH
етил
сірчана кислота
H3C—CH2—OSO2—OH + H2O ? H3C—CH2—OH + H2SO4
етиловий спирт
Якщо реакцію гідратації проводити при високій температурі (300 – 350°С)
і тиску в присутності каталізатора (суміші фосфорної до вольфрамового
кислот), то реакція йде в одну стадію. Це метод прямої гідратації. При
одержанні етилового спирту цей метод витиснув сіркокислу гідратацію.
Гідратація алкенів має важливе промислове значення. Цей спосіб дозволяє
одержувати спирти з доступної і дешевої сировини – газів крекінгу. Так,
з 1 т етилену можна одержати 1,4 т спирти. Вперше в нашій країні
етиловий спирт почали одержувати гідратацією етилену з 1952 р. (м.
Сумгаіт).
2. Гідроліз моногалогенопохідних. Реакцію проводять, нагріваючи
галогеналкіли з водою або водним розчином лугів:
C2H6Cl + H2O ? C2H6OH + HC
3. Одержання метанолу із синтезу-газу. Процес йде при
220-300°С і порівняно невисокому тиску з використанням каталізатора
з оксидів
міді і цинку:
кат.
CO + 2H2 ? CH3OH
Із синтезу-газу можна одержувати й інші спирти.
4. Відновлення альдегідів і кетонів. При відновленні альдегідів
утворяться первинні, а при відновленні кетонів – вторинні:
O
// 2H
H3C — C ? H3C — CH2OH
\ H
оцтовий етиловий
альдегід спирт
2H
H3C — CO — CH3 ? H3C — CH — CH3
|
OH
ацетон ізоппропіловий спирт
5. Спиртове шумування (розщеплення) моносахарідів C6H12O6 під впливом
ферментів:
зимаза
C6H12O6 ? C2H6OH + 2CO2
Для одержання етилового спирту здавна користуються різними цукристими
речовинами, наприклад, виноградним цукром, або глюкозою, що шляхом
“шумування”, викликуваного дією ферментів (энзимів), вироблюваних
дріжджовими грибками, перетворюється в етиловий спирт.
С6Н12О6 ( 2С2Н5ОН + 2СО2
Глюкоза у вільному виді утримується, наприклад, у виноградному соку, при
шумуванні якого виходить виноградне вино зі змістом спирту від 8-16 %.
Вихідним продуктом для одержання спирту може служити полісахариди
крохмалю, що утримується, наприклад, у бульбах картоплі, зернах жита,
пшениці, кукурудзи. Для перетворення в цукристі речовини (глюкозу)
крохмаль попередньо піддають гідролізові. Для цього борошно або
здрібнену картоплю заварюють гарячою водою і по охолодженні додають
солод – пророслі, а потім підсушені і розтерті з водою зерна ячменя. У
солоді утримується діастаз (складна суміш ферментів), що діє на процес
оцукрювання крохмалю каталітично. По закінчуванні оцукрювання до
отриманої рідини додають дріжджі, під дією ферменту яких утвориться
спирт. Його відганяють, а потім очищають повторною перегонкою.
В даний час оцукрюванню піддають також інший полісахариди – целюлозу
(клітковину), що утворить головну масу деревини. Для цього целюлозу
піддають гідролізові в присутності кислот (наприклад, деревні
обпилювання при 150 -1700С обробляють 0,1 – 5% сірчаною кислотою під
тиском 0,7 – 1,5 МПа). Отриманий у такий спосіб продукт також містить
глюкозу і зброджується на спирт за допомогою дріжджів. З 5500 т сухих
обпилювань (відходи лісопильного заводу середньої продуктивності за рік)
можна одержати 790 т спирту (вважаючи на 100%-ний). Це дає можливість
заощадити близько 3000 т зерна або 10000 т картоплі [1].
1.4 Актуальність і економічне обґрунтування теми проекту
Продукцію виробництва спирту сьогодні широко застосовують в різних
галузях народного господарства. Спиртова продукція була, є і буде
необхідною для населення в цілому і країни зокрема. Такий завод як ДП
„Підгайчиківський спиртзавод” в найближчий час будуть необхідні і
впровадження автоматизації у виробництво безпосередньо будуть необхідні.
Актуальність полягає в тому, що спирт необхідний для продовження якогось
іншого виробництва (синтетичний каучук, оцтову кислоту, барвники,
есенції, фотоплівку, порох, пластмаси), і в зв’язку з активним ростом
прогресу і модернізації існуючого устаткування – метою мого проекту є
автоматизація технологічного процесу виробництва спирту.
Впровадження автоматизації технологічного процесу при виробництві
спирту, дає можливість економії сировини і енерго ресурсів, які
затрачаються на повторну переробку на різних стадіях її обробки.
Впровадивши таку автоматизацію ми досягнемо безперебійність
технологічного процесу, що являється економічно вигідним показником для
собівартості спирту, який випускається на ДП «Підгайчиківський
спиртзавод».
1.5 Огляд і аналіз відомих проектних рішень та обґрунтування
запропонованого проектного рішення
На сьогодні по всьому світу все більше застосовують безперервне
виготовлення продукції, що дозволяє зменшити затрати на її виготовлення
та значно покращити якість.
Безперервні технологічні, високовиробничі процеси піддаються комплексній
автоматизації на основі використання звичайних локальних систем
автоматичного контролю і регулювання або автоматизації здійснюється на
основі функціонування автоматичних систем управління технологічними
процесами із застосуванням обчислювальних керуючих машин.
2. Розрахунково-технологічна частина
2.1 Характеристика автоматизованого технологічного процесу
Автоматизація виробництва – це застосування приладів, механізмів і
пристроїв, що дозволяють здійснювати без особистої участі людини процеси
одержання, перетворення, передачі і використання енергії, матеріалу й
інформації.
Рівень автоматизації виробничих процесів визначається відношенням
наведених затрат часу автоматизованих процесів до загальних наведених
затрат часу, %
Уа.п = Е Ра К М П / Е Ра К М П + Р (1 – Уа.т /100) .100
(2.1)
Де K – коефіцієнт автоматизації, що виражає відношення часу
автоматизованої праці до загальних трудових затрат на даному робочому
місці
M – коефіцієнт багатостанковості, виражаючий кількість одиниць
обладнання, що доводиться на одного робітника;
П – коефіцієнт продуктивності обладнання, що характеризує його
досконалість; рівний відношенню трудоємкості виготовленні деталі на
обладнанні з найменшою продуктивністю, прийнятою за базу, до
трудоємкості виготовлення цієї деталі на автоматизованому обладнанні:
П = То / Та (2.2)
При частковій автоматизації здійснюються автоматичні контроль і
керування тільки окремими операціями технологічного процесу, при цьому
координація всього комплексу виробничих операцій залишається функцією
людини. Наприклад, часткова автоматизація сульфітного варіння целюлози
полягає в автоматичній підтримці температури варильної рідини відповідно
до програми варіння й автоматичному контролі за іншими параметрами
варильного процесу. У цьому випадку людина не звільняється від важкої
фізичної праці по переміщенню запірних пристроїв регулювальних органів
на здувочних лініях, лініях відтягнення лугу, подачі кислоти й ін.
При комплексній автоматизації автоматичному керуванню піддаються всі
установки автоматизованої ділянки, відділу або цеху як єдина
взаємозалежна система, що забезпечує виконання необхідної послідовності
технологічного процесу. Роль людини зводиться до спостереження за
протіканням технологічного процесу за показниками приладів (внутрішня
інформація), до зміни при необхідності завдання регуляторам, щоб
поліпшити технологічний режим, до використання засобів дистанційного
керування і т.п. Наприклад, при комплексній автоматизації сульфітного
варіння целюлози в системі зв’язаного регулювання автоматично
регулюється температура варильного лугу, тиск здувок, рівень рідини у
варильному казані й інші параметри.
При повній автоматизації відділу, цеху або підприємства усі функції
керування окремими виробничими агрегатами й узгодження їхньої роботи
виконуються автоматично. Роль людини зводиться до контролю за роботою
численних автоматичних систем керування технологічними процесами й
автоматизованими системами керування підприємствами і за
введенням у
керуючі обчислювальні машини зовнішньої інформації
(номенклатури
замовлень, термінів постачання матеріалів, економічних показників
попиту).
Рівень автоматизації процесу – це показник, характеризуючий степінь
вивільнення працівника від безпосередньої участі у виконанні даного
процесу.
Рівень обхвату працівників автоматизованою працею визначається
співвідношенням числа працівників, виконуючи роботу автоматизованим
способом, до загального числа працівників:
Са = Ра / Р . 100 (%) (2.3)
Рівень автоматизованої праці в загальних трудових затратах визначається
співвідношенням часу автоматизованих процесів до часу всього процесу:
Уа т. = Та / Т .100 (%) (2.4)
Властивості, що характеризують роботу елемента в автоматичних пристроях,
визначаюся співвідношенням значення його параметра на до значення
параметра на виході. Наприклад, якщо на виході будь-якого елемента
автоматики з”явиться величина y, в той час як на його вхід було подано
дію х, властивості цього елементу визначаються функцією:
y = f (x)
(2.5)
Автоматизація сприяє підвищенню продуктивності устаткування, зниженню
собівартості продукції, зниженню витрати деревини, хімікатів,
електричної і теплової енергії, зниженню виробничих утрат,
поліпшенню якості продукції, що випускається, поліпшенню умов
праці персоналу.
2.2 Розробка технологічної схеми виробництва спирту
На багатьох виробництвах спирти застосовуються як розчинники. У
хімічній промисловості вони використовуються для різних синтезів.
Метиловий спирт у великих кількостях йде на одержання формальдегіду,
використовуваного у виробництві пластмас оцтової кислоти й інших
органічних речовин. В даний час розробляється багато нових технологічних
процесів на основі використання метилового спирту як вихідного
продукту, тому значення його в промисловому виробництві потрібних
народному господарству, речовин і матеріалів буде усе більш зростати.
Перспективним вважається використання метилового спирту як моторне
паливо, тому що добавка його до бензину підвищує октанове число
пальної
суміші і знижує утворення шкідливих речовин у вихлопних газах.
Етиловий спирт у великих кількостях йде на виробництво синтетичного
каучуку. Окислюванням спирту одержують харчову оцтову кислоту. Шляхом
його дігідрації готують діетиловий (медичний) ефір, із взаємодією з
хлорводню одержують хлоретан, для місцевої анестозії. Спирт
застосовується при виготовленні багатьох лік. У парфумерії він йде на
виготовлення парфумів і одеколону.
2.3 Підбір стандартного обладнання
Напої, що містять етиловий спирт, називають алкогольні. До них
відносяться спирт, горілка, лікеро-горілчані вироби, ром, скроні,
коньяки, виноградні і плодово-ягідні вина.
Промисловість виробляє спирт-сирець, спирт-ректифікат, питний спирт і
спирт денатурат (технічний).
Спирт для харчової промисловості і медицини виробляють із зерна,
картоплі, патоки (технічний – з деревини, соломи, нафтопродуктів).
Технологія:
1) одержання солоду;
2) приготовлений і зброджування солодкого затору;
3) перегонка зрілої бражки;
4) ректифікація зрілого спирту.
У залежності від вихідної сировини і ступеня очищення спирт-ректифікат
поділяють на люкс, екстра, вищого очищення і 1 сорту.
Питний спирт 95% – це суміш спирту-ректифікату вищого очищення,
зм’якшеної води, профільтрована і витримана.
Спирт-ректифікат служить сировиною для виробництва горілок, вин,
лікеро-горілчаних виробів.
Горілка – міцний алкогольний напій, що містить 40-56% спирту. Одержують
зі спирту-ректифікату, зм’якшеної води, фільтрують через активоване
вугілля. Додають: сахарин-пісок, питну соду, оцет, лимонну кислоту, мед,
сіль.
Асортимент горілчаних виробів: 1) Столична 40% – спирт-ректифікат вищого
очищення + цукор; 2) Російська 40% – спирт екстра, вода посиленого
очищення; 3) Городня 40% – спирт-ректифікат, сахарин-пісок, лимонна
кислота; 4) Старий замок 40% – спирт-ректифікат, цукор, хлористий калій;
5) Салют 40% – спирт люкс, аскорбінова кислота; 6) Білі роси 40% –
спирт-ректифікат, цукровий сироп, лимонна киці-лота, сода гашена оцтом;
7) Кристал-100 – на кремнієвій воді; 8) Українська горілка 45% – спирт
вищого очищення + мед.
Вимоги до якості: спирт і горілка повинні бути безбарвні, прозорі, без
домішок, з характерним смаком і запахом без сторонніх.
Розливають у скляні полімерні пляшки, міцність ± 0,2%. Зберігають 1 рік.
Лікеро-горілчані вироби. Ці вироби містять барвні, ароматичні і смакові
речовини, а багато з них і значна кількість цукру. По використовуваній
сировині, змістові спирту і цукру їх підрозділяють на наступні види:
настойки (гіркі і бальзами, гіркі зниженою міцністю, солодкі і
напівсолодкою, напівсолодкі зниженою міцністю), наливки, пунші,
аперитиви, напої десертні, лікери (міцні, десертні, креми).
Для готування лікеро-горілчаних виробів використовують етиловий
спирт-ректифікат різного ступеня очищення, воду зм’якшену, свіжі і
сушені плоди і ягоди, технічне сировина (ароматні трави, листи, бруньки,
квіти, пряності й ін.), цукор, потокові, ефірні олії, есенції, харчові
кислоти і барвники.
Виробництво лікеро-горілчаних виробів складається з наступних процесів:
одержання напівфабрикатів, купажировання (змішування), відстоювання,
фільтрації і розливу. Лікери витримують від 6 місяців до 2 років.
Напівфабрикати виробляють наступні: спиртовані морси, настої і
соки,
сиропи й ароматні спирти.
Спиртовані морси і настої одержують дворазовим настоюванням
водно-спиртової рідини міцністю 30-50% на свіжих або сушених плодах,
ягодах, травах, коріннях і т. п.
Спиртовані соки виготовляють зі свіжих плодово-ягідних соків і
спирту-ректифікату вищого очищення (25%).
Ароматні спирти одержують перегонкою спиртованих морсів або настоїв.
Відрізняються вони більш високою міцністю, тонкими смаком і ароматом.
Готують ароматні спирти окремо для кожного виробу.
Сиропи – соки, консервовані цукром. Зміст цукру не менш 67%.
Випускають більш 200 найменувань лікеро-горілчаних виробів.
Горькі настойки готують купажируванням спиртованих настоїв або ароматних
спиртів, спирту-ректифікату, харчових барвників і води.
До гірких настойок відносяться Бальзам ризький чорний, Гірський дубняк,
Зубрівка, Звіробій і ін.. Особливими горілками називають Мисливську,
Петровську, Ювілейну особливу, Старку.
Мисливська горілка має міцність 45%. Виробляють її на ароматному спирті,
настояному на одинадцятьох видах сировини (гвоздиці, імбирі, чорному і
червоному перці, кава і т.д.). Додають 20% білого портвейну і колер.
Колір горілки темно-коричневий, смак і аромат – пряні, округлені
(складні).
Старку готують зі спиртованого настою листів яблунь і груш. Додають
коньяк, білий портвейн, ванілін, колер і цукор. Колір ясно-коричневий,
смак злегка пекучий, аромат складний, переважає коньячний, спирту – 43%.
Петровскую горілку міцністю 40% готують на настої житніх сухарів,
додають коньяк і колер. Вона має колір ясно-коричневий, смак злегка
пекучий, запах житніх сухарів.
Ювілейна особлива горілка містить 40% спирту. У неї додають коньяк, мед
і колер. Колір ясно-коричневий, смак злегка пекучий, запах округлений, з
відтінком меду.
Горькі настойки зі зниженою міцністю відрізняються більш м’яким смаком і
приємним ароматом. До них відносяться Ароматна, Апельсинова, Смарагдова,
Осіння, Прозора, Золотава, Волзька.
Лікери відрізняються від інших виробів більш грузлою консистенцією. Їх
витримують у дубових бочках від 6 місяців до 2 років, при цьому смак і
аромат лікерів стають більш м’якими і ніжними. По змісту спирту і цукру
лікери підрозділяють на міцні, десертні і креми.
Міцні лікери одержують купажируванням спиртованих настоїв і ароматних
спиртів, приготовлених на технічній сировині (травах, коріннях,
пряностях і ін.),
ефірних олій, спирту – ректифікату вищого очищення, цукрового
сиропу,
харчових кислот, барвників і води.
До міцних лікерів відносяться Шартрц, Бенедиктин, Ганусовий, М’ятний,
Південний, Апельсиновий і ін.
Десертні лікери найбільш поширені. Вони містять спирту менше, ніж міцні
лікери.
До десертних лікерів відносяться Ванільний, Дружній, Мандариновий,
Мигдальний, Новорічний і ін.
Кавовий лікер міцністю 30% виготовляють з настою й ароматного спирту
кава, мигдальної есенції і ваніліну. Колір темно-коричневий, смак
солодкий, з гіркотою кави, аромат кава.
2.4 Підбір і розрахунок автоматизуючих пристроїв
Якість лікеро-горілчаних виробів визначають по органолептичних і
фізико-хімічних показниках. Органолептично оцінюють зовнішній вигляд
виробу (упакування, маркірування, обсяг, прозорість), колір, смак і
запах.
Вироби повинні бути прозорими, без каламуті й осаду.
У всіх виробів, крім особливих горілок, допускається утворення мутної
краплі, що зникає при збовтуванні. Колір, смак і аромат, характерні для
кожного виду виробу, без прикусів і запахів. Закупорка повинна бути
щільної, етикетка – чистою і ясною, обсяг – повний. Наявність каламуті
або осаду перевіряють на світлому екрані, правильність обсягу – у мірних
колбах.
З фізико-хімічних показників визначають зміст спирту, цукру, кислот,
сухих речовин, альдегідів, сивушних олій і ін. Ці показники повинні
відповідати встановленим нормам.
Розливають їх у пляшки звичайні і фігурні з кольорового і знебарвленого
скла і графини порцелянові, фаянсові і керамічні ємністю 0,05 ; 0,1 ;
0,25 ; 0,5л. Закупорюють алюмінієвими що загвинчуються і незагвинчуються
ковпачками з картонною або пластмасовою прокладкою.
Зберігають їх у темному, сухому, добре провітрюваних приміщеннях при
температурі до +18°C. Горькі настойки, лікери міцні і креми зберігають
до 8 місяців, наливки і пунші – до 6, напівсолодка, солодкі і знижена
міцність настойки – до 3, десертні напої – до 2 місяців. Зазначені
терміни збереження є гарантійними.
Ром – це міцний спиртний напій, одержуваний перегонкою бражки з
очеретяного сиропу або з продуктів переробки цукрового очерету і
тривалий час витриманий у нових дубових бочках.
Ромовий спирт міцністю 50-60% звичайно витримують у дубових бочках 4-5
років, після чого його купажирують зі зм’якшеною водою, цукровим
сиропом, іноді вводять розчини оцтово-етилового або масляно-етилового
ефіру. Після фільтрації розливають у пляшки. Радянський ром містить 45%
спирту і до 2% цукру. Це ясно-коричнева рідина з золотавим відтінком, що
має м’який, злегка пекучий смак.
Віскі – міцний алкогольний напій, отриманий зі спирту, приготовленного з
зернових продуктів з наступною тривалою витримкою його в обвуглених
усередині дубових бочках. Для виробництва цього напою використовують
кукурудзу, жито, ячмінь у виді солоду. Спирт міцністю 60% витримують у
бочках від 2 до 8 років. Перед випуском витриманий спирт купажирують зі
зм’якшеною водою, цукровим сиропом. Радянське віскі містить 45% спирту,
має ясно-коричневий колір і злегка пекучий м’який смак.
Сучасні автоматизовані системи керування технічними процесами вимагають
значної кількості і розмаїтості засобів вимірів, що забезпечують
вироблення сигналів вимірювальної інформації у формі, зручної для
дистанційної передачі, збору, подальшого перетворення, обробки і
передачі.
У цілому ряді випадків ефективність виробництва і якість продукції, що
випускається, залежать від вірогідності і своєчасності отриманої
інформації про хід технологічного процесу. Не менш важлива роль контролю
в справі забезпечення безпеки ряду виробництв, таких, наприклад, як
теплові й атомні електростанції, металургійні агрегати, для яких
характерним є неприпустимість позаштатних ситуацій, а також наявність
установок і агрегатів високої і надвисокої одиничної потужності.
Наявність різноманітних засобів вимірів вимагає правильного їхнього
вибору для визначених цілей. Усе більш застосування ЕОМ для рішення
інформаційних задач АСУТП і для розрахунку техніко-економічних
показників роботи устаткування визначає застосування таких
методів і
засобів вимірів, що у конкретних умовах експлуатації
забезпечили б
необхідну точність.
Подальший розвиток наукових досліджень і технічна модернізація
виробництва ставлять нові задачі перед технікою технологічних вимірів. У
першу чергу потрібне подальше удосконалювання методів і засобів вимірів,
підвищення їхньої якості, надійності і ремонтопридатності, створення
нових засобів вимірів, що забезпечують нестатки народного господарства в
області теплотехнічних вимірів.
2.5 Опис схеми керування, контролю, автоматичного регулювання і
програмного управління технологічними параметрами
Маркірування алкогольної продукції:
1. Маркірування виробленої (крім експортованої) і імпортованої
алкогольної продукції повинні містити інформацію на державній і
російській мовах про найменування виробу, виготовлювачі-ліцензіаті і
його місцезнаходженні, позначення стандарту на продукцію, місткості
тари, міцності у відсотках від об’ємної частки етилового спирту, змісту
цукру, номера ліцензії виробника.
2. Маркірування горілок і горілок особливих повинні містити зведення про
сорт використаного в їхньому готуванні спирту.
3. Маркірування вин повинне містити дату розливу і найменування
організації, що здійснює його розлив.
4. Маркірування марочних вин повинні містити інформацію про термін
витримки колекційних вин – про рік врожаю винограду, з якого виготовлене
вино, шампанське – про дату розливу.
5. Маркірування усіх видів алкогольної продукції повинні вироблятися
відповідно до Закону України “Про стандартизацію”.
Збереження алкогольної продукції
У зв’язку зі звертаннями митних органів по питанню необхідності
придбання складами тимчасового збереження і митних складів, заснованими
митними органами, ліцензій на збереження етилового спирту, алкогольної і
спиртовмісткої харчової продукції.
Відповідно до закону від “Про державне регулювання виробництва й
обороту етилового спирту, алкогольної і спиртовмісткої продукції” (далі
– Закон) передбачене ліцензування такого виду діяльності, як збереження
етилового спирту, алкогольної і спиртовмісткої харчової продукції.
Чинність зазначеного Закону поширюється на організації будь-якої форми
власності, у тому числі і на митні органи, що заснували склади
тимчасового збереження і митні склади.
4. Енергетична частина
4.1 Розрахунок витрат енергоносіїв на засоби автоматизації
1. Пилади температури згідно паспортних даних споживають струм І = 5А.
Отже, потужність споживання обчислюєм за формулою:
Р = U . I = 220В . 5A = 1100В (4.1)
Загальна кількість приладів контролю температури типу n=3 шт.
Отже, загальний струм споживання приладами рівний:
Ізаг 1 = n . І1 = 3 . 5А = 15А (4.2)
Загальна потужність споживання приладами рівна :
Рзаг 1 = Ізаг1 . U = 15А . 220В = 3300 Вт (4.3)
2. Пилад тиску типу ТС22-ДД згідно паспортних даних споживає струм І =
1А.
Отже, потужність споживання обчислюєм за формулою:
Рзаг1 = U . I = 220В . 1A = 220 Вт (4.4)
Загальна кількість приладів контролю температури ТС22М-ДД n = 2шт.
Отже, загальний струм споживання приладами температури типу
ТС22М-ДД рівний:
Ізаг 2 = n . І2 = 2 . 1.5А = 3А (4.5)
Загальна потужність споживання приладами типу ТС22М-ДД рівна:
Рзаг2 = Ізаг2 . U = 3А . 220В = 660 Вт (4.6)
Загальний струм споживання всіма засобами автоматизації рівний:
І = Ізаг1 + Ізаг2 = 3 + 15 = 18А (4.7)
Загальна потужність яку споживають усі засоби автоматизації рівна:
UРзаг = Рзаг1 + Рзаг2 = 220 + 660 = 880 Вт (4.8)
5. Охорона праці
5.1 Аналіз виробничого травматизму
Аналіз суспільної практичної діяльності, що складається з численних форм
людської активності, дозволяє зробити індуктивний висновок про
потенційну небезпеку виробничого травматизму. Дяяльність людини
супроводжувана потенційною небезпекою, може призводити до травм,
захворювань, погіршення самопочуття та інших наслідків. Потенційність
небезпеки полягає в прихованому, неявному характері прояву за певних,
нерідко важко передбачуваних умов. Сутність небезпеки полягає в тому, що
можливий такий вплив на людину котрий призводить до травм, захворювань,
погіршеним самопочуттям та інших небажаних наслідків.
Аналіз виробничого травматизму визначають по таких методах:
1) статистичний – базується на вивченні травматизму за статистичними
документами: звітами, актами, журналами реєстрації. Це дозволяє
групувати випадки травматизму за певними показниками: за професіями,
робочими місцями, цехами, стажем, віком працюючих, причинами
травматизму, обладнанням, яке спричинило травму.
Ці показники використовуються для характеристики рівня виробничого
травматизму на підприємстві й у цілому по галузі та для порівняння
різних підприємств за рівнем травматизму.
2) монографічний – полягає в детальному обстеженні всього комплексу
умов праці, технологічного процесу, обладнання робочого місця,
санітарно-гігієнічних умов, тобто проводиться глибокий аналіз
небезпечних та шкідливих виробничих чинниках. Отже, причини нещасних
випадків вивчаються комплексно.
3) топографічний метод – ґрунтується на тому, що на плані цеху
позначають місця, де сталися нещасні випадки. Це дозволяє наочно бачити
зони з підвищеною небезпекою, які вимагають ретельного обстеження та
відповідних профілактичних заходів.
5.2 Заходи техніки безпеки
Вуглекислота СО2 може знаходитись у твердому, рідкому і газоподібному
стані.
Газоподібна вуглекислота – це газ без кольору і запаху. Гранично
допустима концентрація СО2 – 0,5% по об’єму приміщення з обов’язковою
кількістю кисню в повітрі не менше 20%. Питома вага СО2 більша за
повітря, через це вуглекислий газ накопичується внизу у вентиляційних
місцях
Рідка вуглекислота – прозора без кольору, легша за воду і може
зберегтися тільки під тиском. В межах температур від +31оС до – 50оС
вона знаходиться в рухомій рівновазі з газовою паровою фазою.
Водяні розчини мають кислу реакцію, вуглекислий газ не горить і не
вибухає, не підтримує горіння. Використовується при гасінні пожеж.
Одразу у всіх трьох фазах (газ, рідина, лід) СО2 може знаходитись тільки
під тиском 5.28 атм. при Т – 56.8 .
Проведення штучного дихання.
Втимуючи голову потерпілого в запрокинутому стані, затуливши його ніздрі
пальцями руки або щіткою. Надаючий допомогу набирає побільше повітря,
щільно захоплює своїм ротом потерпілого (можна через марлю або хустинку)
після чого різко вдуває повітря, поки груди в потерпілого не почнуть
самітно підійматись. Потім віднімають свій рот, допускаючи пасивний
видох.
5.3 протипожежний захист
Інструкція по протипожежній безпеці у вуглекислотному цеху:
1) відповідальність за пожежу без нагляду несе начальник цеху, змінного
технолога і на даний час працівників цеху.
2) працівники цеху, робітники заводу, які перебувають в цеху під час
проведення ремонтних і профілактичних робіт представники інших
організацій і підприємств, які отримують вуглекислоту, забов’язані
дотримуватись встановлених на заводі протипожежного режиму і виконувати
інструкцію про заходи протипожежної безпеки у цеху.
3) у цеху курити заборонено.
4) забороняється застосовувати при роботі бензину, гасу та інших ЛЗР і
ГР та використовувати відкритого вогню.
5) спецодяг працюючих з ЛЗР і ГР повинен своєчасно пратися і зберігатися
у розвішеному вигляді в металічних шафах.
6) проходи, сходові клітки повинні бути вільними.
7) з’єднання, відгалуження та скінцювання електричних проводів і кабелів
здійснюється за допомогою пресування, паяння або затискачів.
8) забороняється користуватися будь-якими побутовими нагрівальними
приладами.
9) під час роботи в ремонтний період, ремонтникам користуватися тільки
обмідненими інструментами.
10) всі вогневі роботи виконувати тільки з одержанням наряду-допуску та
з повною комплектацією засобів пожежегасіння.
11) технологічні працівники необхідно проводити відповідальність до
регламентів та інших затверджених у встановленому порядку нормативно
технічній документації.
12) при виникненні пожежі необхідно:
– терміново терміново повідомити пожежну команду, вказати точну адресу
виникнення вогню;
– вжити заходів для евакуації людей, гасіння пожежі та зберігання
матеріальних цінностей;
– повідомити керівника чи відповідальну компетентну особу та чергового;
– в разі необхідності викликати інші аварійно-рятувальні служби.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
ОН
СН2ОН
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
