Технологическая часть

Запроектированные технологии должны обеспечить производство продукции в требуемом ассортименте из сырья данного качества при наименьших затратах. Эти факторы находят отражение в специальных технологических инструкциях или правилах ведения технологических процессов в отраслях пищевой промышленности, а также в нормах технологического проектирования, которые разрабатываются проектными организациями. Задача обоснования выбора метода производства сводится к тому, чтобы выбрать готовые технологии, соответствующие данным конкретным условиям.

Разработка эскизной технологической схемы заключается в создании совокупности процессов, направленных на выпуск продукта заданного количества и качества при минимальной себестоимости. Процессы (стадии) изображаются прямоугольниками, а материальные потоки линиями со стрелками, указывающими направление, и структурная (эскизная) схема принимает следующий вид (рис. 1).

Руководствуясь эскизной технологической схемой, проектировщик приступает к составлению и расчету уравнений материального баланса для каждой стадии процесса. Назначение расчета – определение затрат сырья для получения заданного количества конечного продукта; объемов и составов материальных потоков на каждой стадии процесса, количеств и составов отходящих потоков (в том числе сточных вод и газов).

Исходными данными для проведения расчета являются: эскизная технологическая схема производства с указанием основных и вспомогательных процессов; состав исходных веществ (качество сырья) и состав материальных потоков поступающих на определенную стадию; рецептура продукта; данные регламента о нормативных потерях, состав получаемых потоков для стадий фильтрации, сушки, ректификации и т.п.

При составлении уравнения материального баланса периодического производства допустимые потери сырья составляют при фильтровании 1…2%, при сушке 1…10 %, при размоле, дроблении, смешении 0,5 %, при выпаривании, дистилляции, ректификации 5…15 %, при фасовке и упаковке 0,5 %.

Материальный баланссоставляют на основании закона сохранения массы: количество поступающих материалов SG_Н должно быть равно количеству конечных продуктов SG_K, получаемых в результате проведения процесса, плюс потери G_п:

SG_H=SG_K+G_п.

Составление и расчет уравнений материального баланса можно проводить двумя способами:

1. Расчет на 1 т готового продукта. При этом рассчитывают расходные коэффициенты по сырью и объемам материальных потоков, приходящиеся на 1 т готовой продукции. Данные по реальным загрузкам в аппараты, объемам материальных потоков, расходам на каждой стадии получают после пересчета, в котором учитывают выбранную мощность производства и фонд рабочего времени или часовую производительность.

2. Расчет на одну операцию для периодического процесса и расчет на часовую производительность – для непрерывного. В этом случае получают реальные загрузки в аппараты и объемы материальных потоков.

Одновременно составляют и рассчитывают уравнения теплового баланса по стадиям производства.

Тепловой баланссоставляют на основе закона сохранения энергии: количество энергии SQ_Н, поступившей на технологическую стадию, должно быть равно количеству отводимой со стадии энергии:

SQ_Н = SQ_K + SQ

где SQ_K - количество отводимой теплоты; SQ_n- потери теплоты в окружающее пространство.

Поступившая на технологическую стадию теплота SQ_H складывается из теплоты, поступающей с исходными материалами, теплоносителями, теплоты физических или биохимических превращений.

Количество отводимой теплоты SQ_К складывается из теплоты, уходящей с конечными продуктами и отводимой теплоносителями.

Из теплового баланса определяют тепловую нагрузку, а затем расход греющего пара, воды или других теплоносителей.

 

 

 

Рисунок 1 – Эскизная технологическая схема производства

настойки “Рябина на коньяке”