Вступ

Автоматизація виробничих процесів – це процес заміни праці людини по управлінню виробництвом роботою автоматичних пристроїв. Сучасні автоматичні пристрої дозволяють швидко приймати та обробляти значно більшу кількість інформації, ніж це доступно людям. Завдяки цьому, розробляються та втілюються в практику процеси, які важко виконати при звичайному способі керування ними.

Олійно-жирова промисловість виробляє і переробляє рослинні жири та пов'язані з ними продукти.

Галузь виробництва олії в Україні – потужній агропромисловий комплекс, який об’єднує виробників насіння та масложирової продукції.

Підприємства олієжирової галузі можна умовно поділити на декілька категорій. До першої категорії належать підприємства, що виробляють олію: олієжирові та олієекстракційні комбінати. До другої категорії належать дрібні виробники олії в компаніях, для яких виробництво олії – не основний вид діяльності. Третю категорію складають виробники олієжирової продукції – маргаринові заводи, миловарні комбінати, тощо.

У результаті переробки насіння олійних культур отримують продукти первинної переробки (олію та шрот), продукти більш глибокої переробки (майонез, маргарин, мило, жири кондитерські, оліфи) та крихту кісточкову, отриману після переробки плодових кісточок, соняшникове борошно та білкові кислоти.

Серед основної продукції виділяють: олія соняшникова (різних сортів та видів); олія соєва (різних сортів та видів); олія ріпакова (різних сортів та видів); промислової олійно-жирової продукції (оліфи); жири (різних сортів); масла (продовольчі та промислові). Допоміжна продукція – це вся продукція, що виготовляється побічно в процесі виготовлення основної. Допоміжною продукцією можуть бути: мила, шампуні, мастильні засоби та інші.

Варто зазначити, що в світовій структурі споживання серед 17 олійних культур соняшнику належить 6,6%, олія рапсова займає 9,9%, пальмова – 22,4% і соєва – 26% споживання.

Соняшникова олія – одна з найважливіших рослинних олій, що має велике народно-господарське значення. У кулінарії застосовується для смаження і для додавання до салатів. З неї виробляють маргарин і кулінарні жири (шляхом гідрування). Соняшникова олія застосовується для виготовлення консервів, а також у миловарінні та лакофарбовій промисловості. Соняшникова олія входить до складу різних мазей. Олійність насіння соняшнику — один з основних показників, що характеризує ефективність роботи олійно-жирової промисловості.

Очищення олії від супутніх речовин називається рафінуванням. Під час проведення рафінування — необхідно не тільки вилучити небажані, але й зберегти всі цінні речовини, що містяться в жирі, не допустити їх втрат та розпаду.

Сучасні способи рафінування жирів та олії поділяють на фізичні (відстоювання, центрифугування, фільтрування), хімічні (гідратування, лужне рафінування) та фізико-хімічні (адсорбційне рафінування, дезодорування). Вибір способу рафінування залежить від складу та кількості домішок, їх властивостей та призначення олії. Здебільшого для повного очищення олії поєднують кілька способів.

Дезодорування. Цей спосіб застосовується для вилучення речовин, що надають олії специфічного смаку та запаху: нена-сичених вуглеводнів, низькомолекулярних кислот, альдегідів, кетонів, природних ефірних масел.

1.Короткий опис технологічного процесу.

Дезодорація – це процес повного видалення неприємного запаху та гіркого смаку з олії, що особливо необхідно при виробництві маргаринової продукції. Дезодорація здійснюється в умовах глибокого вакууму та високої температури, шляхом відгонки парою речовин, які придають олії неприємний смак та запах, жирних кислот та інших шкідливих речовин.

Перед дезодорацією олія повинна бути ретельно відрафінована. Олія, яка направлена на дезодорацію не повинна вміщувати навіть слідів мила та відбілювальної землі, якщо все ж таки знайдені ці компоненти то олію повертають на повторну фільтрацію.

Робота лінії проходить слідуючим чином. Олія після нейтралізації, промивки, сушки, відбілювання і ретельної фільтрації насосом подається в деаератор – теплообмінник, де під глибоким вакуумом із олії видаляється повітря і проходить її попередній підігрів. Потім насосом олія із деаератора подається в підігрівач, де нагрівається до температури 220…230⁰С.

Пройшовши фільтри, які працюють по черзі, олія потрапляє у верхню частину дезодоратора, розпилюється і у вигляді плівки стікає у нижню частину. Тут олія послідовно проходить шість радіальних секцій, в кожну з яких подається перегрітий гострий пар для барботажу олії.

Вакуум в установці підтримується з допомогою пароежекторного блоку, який забезпечує надлишковий тиск у вакуумній системі 130 Па.

Для того щоб не допустити окислювальних процесів, які можуть проходити в олії, в дезодоратор безперервно подається 20 % розчин лимонної кислоти (до 0,6 кг на 1 т олії).

Для охолодження дезодорованої олії (дезодорату) вона прокачується через змійовики деаератора і остаточно охолоджується водою в холодильнику.

Пар, який використовується для дезодорації, не повинен вміщувати солей, кисню та інших газів, які можуть негативно вплинути на олію, повинен бути зовсім сухим та нейтральним.

Для того щоб виконати ці потреби необхідно :

Максимально використовувати конденсат для дезодорації, чи здійснити живлення таких котлів попередньо деаерованою водою;

Встановити ефективно діючі сепаратори (водовідділювачі) пару на паропроводах безпосередньо перед дезодоратором (це особливо важливо у випадку роботи неперегрітого пару);

Ретельно стежити за роботою котлів і не допускати “викиду” в паропроводи води.[2]

Короткий опис основного обладнання:

1. Дезодоратор.

У пропонованому комплекті обладнання використаний надійний, перевірений тривалими термінами експлуатації дезодоратор типу Д-5.

Дезодоратор Д-5 являє собою вертикальний циліндричний апарат з еліптичними кришкою і дном, оснащений гріючими масло змійовиками, розташованими в його середній частині. У нижній частині дезодоратора розташовані колектор підведення водяної пари, парові ежектори і дірчастий лист.

Теплоносій в змійовиках дезодоратора - водяний пар високої температури, який генерується в спеціальному котлі.

Дезодоратор, включаючи всі його елементи, виконаний з нержавіючої сталі або титану.

 

2. Спеціальний котел (парогенератор).

Котел типу Е-1.5-5.0 НГ, використовуваний для отримання високотемпературної пари, розташований нижче дезодоратора з такою різницею висот, при якій відбувається природна циркуляція теплоносія. Віддаючи тепло маслу через стінки змійовиків, водяна пара конденсується в них і стікає в парогенератор. У контурі ‘’змієвики - колектори - опускні і підйомні труби - парогенератор" теплоносій знаходиться під високим тиском. Основні технічні характеристики парогенератора:

Номінальна продуктивність, МВт - 0.66;

Паропродуктивність, т / ч - 1.5;

Параметри пари: тиск, МПа - 2.0 - 4.5, температура, ° С - 211 - 256;

Час виходу парогенератора на режим, хв - 45;

Маса котла з обмурівкою, т - 3;

ККД брутто при номінальній продуктивності: 0.853 - 0.871.

3. Краплевловлювач з Каплезбірником.

Відганяв леткі речовини і краплі жиру видаляються з дезодоратора пароенжекторним вакуумним насосом, проходячи через сепаратор (краплевловлювач) циклонного типу і промивається насадкою. У випадку, якщо висота установки краплевловлювача достатня для барометрического зливу від сепарованого жиру, він може не оснащуватися спеціальним Каплезбірниками. При недостатній висоті його установки потрібно спеціальний каплесбірник, розташований безпосередньо під краплевловлювачем, який періодично, перед зливом від сепарованого жиру, повинен Вакуумованим шляхом з'єднання його порожнини з вакуумним трактом.

Краплевловлювач з Каплезбірник виконані з вуглецевої сталі марки Ст.3.

4. Пароінжекторних вакуумний насос (ПЕВН).

ПЕВН оснащений, на відміну від ПЕВН з конденсаторами змішувального типу, кожухотрубчастими конденсаторами спеціальної конструкції. ПЕВН з такими конденсаторами має ціну, кілька перевищуючи ціну насоса з конденсаторами змішувального типу, але володіє істотними перевагами. Воно полягає в тому, що охолоджуюча вода, що надходить в конденсатори такого ПЕВН, залишається умовно чистою завдяки відсутності безпосереднього її контакту з інжектором з дезодоратора парогазової сумішшю , несучої деякий витрата замирення крапель рідини.

Процес конденсації пари з парогазової суміші і супроводжуючий його процес нагріву охолоджуючої води в кожухотрубчастих конденсаторах відбуваються в різних порожнинах апарату: конденсація - в міжтрубному просторі, а нагрів води - в трубках. При цьому забрудненим виявляється тільки конденсат робітника і інжектного пару, витрата яких у сумі становить не більше 1.5% від витрати охолоджуючої води. Відповідно замість очищення сумарної витрати охолоджуючої води і приєдналася до неї конденсату (більше 150 т / рік), що має місце в ПЕВН з конденсаторами змішання, очищенні необхідно піддавати всього 1.5 - 2.0 т / год конденсату.

Використання ПЕВН з кожухотрубчастими конденсаторами спеціальної конструкції дозволяє відмовитися від будівництва дорогого цеху флоатаціі або знизити навантаження на нього, якщо на підприємстві такий цех є. У зв'язку з цим особливо привабливими ці ПЕВН можуть бути для невеликих споруджуваних заводів. Також можлива реконструкція існуючих ПЕВН з конденсаторами змішувального типу.

Як показав трирічний позитивний досвід експлуатації такого ПЕВН на ВАТ "Чернівецький МЖК", побоювання з приводу забруднення жировими відкладеннями трубного пучка першого конденсатора, а отже, і зниження коефіцієнта теплопередачі в ньому виявилися необгрунтованими.

Корпуси ежекторів виготовлені із сталі марки Ст.20, сопла - з температуро- і зносостійкого металопластику, обичайки конденсаторів - зі сталі марки Ст.3, трубні пучки з нержавіючої сталі або сталі марки Ст.20. ПЕВН поставляється в зборі на спеціальній рамі з паровим колектором, а також з актом випробування на герметичність. При монтажі потрібно тільки приєднання до парової магістралі, горловині краплевловлювача і подає і відводить трубопроводах охолоджуючої води.

ПЕВН з кожухотрубчасті конденсаторами спеціальної конструкції розроблений фахівцями ТОВ "Ежектор" (м.Москва), які на базі досвіду теоретичних і експериментальних досліджень газодинамічних процесів в пароструйних апаратах і процесів конденсації водяної пари з бінарних парогазових сумішей в кожухотрубчастих теплообменниках створили методику розрахунку багатоступінчастого ПЕВН. Складові частини методики наступні:

· Розрахунок газоструйного апарату (оптимізація параметрів середовищ, розмірів його проточної частини, характеристики апарату при нерозрахованих режимах);

· Розрахунок кожухотрубчасті теплообмінника-конденсатора спеціальної конструкції (визначення параметрів парогазової суміші по тракту апарату в його міжтрубномупросторі, витрат конденсату і пари на виході з нього, нагрів охолоджуючої води);

· Розрахунок багатоступінчастого ПЕВН, що складається з послідовно включених по парогазової суміші газоструйних апаратів і кожухотрубчасті теплообмінників-конденсаторів спеціальної конструкції; цей розрахунок дозволяє оптимізувати розподіл ступенів підвищення тиску пасивної середовища по щаблях ПЕВН і тим самим мінімізувати витрату робочого пара, а отже, і витрата охолоджуючої води.