2. Материальный баланс производства растворимого кофе на единицу выпускаемой продукции.
Расчет материального баланса является важнейшим этапом проектирования. На основании материального баланса рассчитываются:
оборудование, необходимое для выполнения производственного плана (количество и производительность);
потребность предприятия в сырье, полуфабрикатах и вспомогательных материалах;
определяется эффективность использования оборудования;
определяется выход годной продукции, производственные и непроизводственные потери;
осуществляются экономические расчеты, он также является основой для расчета себестоимости продукции;
позволяет выбрать наиболее оптимальный вариант технологии;
служит основой для определения влияния технологического процесса на экологию и расчета мощности очистительных сооружений.
Материальный баланс в данной работе выполнен в единицах массы – килограммах. К расчетам материального баланса следует отнести определение основного и побочных продуктов, расходных коэффициентов по сырью, производственных потерь. Только определив материальные потоки, можно произвести конструктивные расчеты производственного оборудования, оценить экономическую эффективность и целесообразность производственного процесса. Составление материального баланса необходимо как при проектировании нового, так и при анализе работы действующего производства.
Технологический процесс складывается из нескольких технологических операций (стадий). Каждая операция осуществляется в отдельном аппарате или нескольких аппаратах при одних и тех же условиях. Материальный баланс рассчитывается по операциям или по всему процессу в целом.
Основой
материального расчета является
фундаментальный
закон сохранения массы вещества,
на котором основаны все наши представления
о протекающих технологических процессах.
Рассмотрим расчет материального баланса производства растворимого кофе. Для упрощения расчетов будем считать, что процесс производства растворимого кофе состоит из следующих операций (стадий):
Приемка и сепарация сырья;
Обжаривание и измельчение (грануляция) кофе;
Экстракция водой и концентрация;
Сушка экстракта;
Расфасовывание.
На каждой из представленных стадий возможно возникновение технологических потерь. Причины потерь определяются опытным путем или путем анализа результатов работы аналогичных производств. Эти потери приведены в таблице 6.
Таблица 6. Технологические потери при производстве растворимого кофе.
Наименование технологической операции |
Потери, % |
Приемка и сепарация сырья |
1 |
Обжаривание и измельчение (грануляция) кофе |
3 |
Экстракция водой и концентрация |
55 |
Сушка экстракта |
4 |
Расфасовывание |
0,3 |
Произведем расчет материального баланса, на производство 1000 кг растворимого кофе.
Расфасовка
Расход |
Приход |
||||||||
Продукция на выходе |
кг |
% |
Потери |
кг |
% |
Продукция на входе |
кг |
% |
|
Фасованный растворимый кофе |
1000 |
99,7 |
На просыпание |
3 |
0,3 |
Кофе растворимый |
1003 |
100 |
|
Сушка
Расход |
Приход |
||||||||
Продукция на выходе |
кг |
% |
Потери |
кг |
% |
Продукция на входе |
кг |
% |
|
Кофе растворимый |
1003 |
96 |
На выпаривание |
42 |
4 |
Экстракт жидкий концентрированный |
1045 |
100 |
|
Экстракция
Расход |
Приход |
||||||||
Продукция на выходе |
кг |
% |
Потери |
кг |
% |
Продукция на входе |
кг |
% |
|
Экстракт жидкий концентрированный |
1045 |
45 |
На выделение сухого вещества |
1277 |
55 |
Крупка (гранулированный кофе) |
2322 |
100 |
|
Измельчение
Расход |
Приход |
|||||||
Продукция на выходе |
кг |
% |
Потери |
кг |
% |
Продукция на входе |
кг |
% |
Крупка (гранулированный кофе) |
2322 |
97 |
На отсеивание |
72 |
3 |
Обжаренные зерна кофе |
2394 |
100 |
Сепарация сырья
Расход |
Приход |
|||||||
Продукция на выходе |
кг |
% |
Потери |
кг |
% |
Продукция на входе |
кг |
% |
Обжаренные зерна кофе |
2394 |
99 |
Удаление примесей и некачественного сырья |
24 |
1 |
Сырые кофейные зерна (сырье) |
2418 |
100 |
Вывод: для производства 1000 кг растворимого кофе необходимо обработать 2418 кг сырых кофейных зерен.