Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Регенерация отработавшего активного угля





Примеси, поглощаемые активным углем в процессе обработки сортировки, снижают его адсорбционные и каталитические свойства. Продолжительность работы угольной колонки зависит от ряда факторов: тщательности фильтрации сортировки через песок, качества угля, спирта и воды, высоты слоя угля и других. В заводской практике обычно считают, что через колонку можно пропустить от 15 до 100 тыс. дал сортировки.

Адсорбционную и каталитическую способности отработавшего угля периодически необходимо восстанавливать. С этой целью отработавший уголь подвергают термической регенерации – обработке в колонке водяным паром при температуре 110-130ºС. Термическая регенерация угля основана на обратимости адсорбционного процесса. Процесс адсорбции протекает с выделением тепла; если нагревать отработавший уголь, происходит десорбция – освобождение его активной поверхности от поглощенных веществ. Примеси, содержащиеся в спирте, являются летучими веществами, и поэтому путем нагревания угля можно освободить его от всех поглощенных примесей спирта.

Полученный при регенерации угля дистиллят, содержащий спирт, направляют на ректификацию или для приготовления спирта-денатурата. Содержание спирта в дистилляте постепенно уменьшается; при содержании спирта, равном нулю, дистиллят направляют в канализацию. Обработку угля паром ведут до тех пор, пока получаемый дистиллят не приобретет нейтральную реакцию и потеряет неприятный запах. Затем через уголь продувают воздух с целью насыщения кислородом. Продувку воздуха прекращают, когда температура угля в колонке снизится до 50-55ºС. На этом процесс регенерации угля, считают законченным.

Обработка паром и продувка воздухом восстанавливают адсорбционные и каталитические свойства угля. Потери угля при таком способе регенерации незначительны.

 


3. Описание технологической схемы производства водки «Золотой родник» [3]

Технологическая схема производства водки «Золотой родник» включает следующие стадии:



1. приемка спирта;

2. подготовка воды;

3. приготовление инвертированного сахарного сиропа;

4. приготовление водно-спиртового раствора (сортировки);

5. обработка водно-спиртового раствора активным углем:

6. внесение ингредиентов и корректировка купажа водки;

7.  контрольное фильтрование водки;

8. расфасовка, оформление и хранение готового изделия.

Для приемки спирта на заводах имеется спиртоприемное отделения, оборудованное сливными устройствами, мерниками и насосами. Спирт из автоцистерн сливается через нижнюю трубу по резиновому шлангу. Из железнодорожных цистерн слив спирта осуществляется с помощью насоса (принудительно).

В ликероводочном производстве вода – это один из основных видов сырья, доля которого составляет 60%. Особое значение имеет жесткость воды и ее солевой состав. Общая жесткость воды для ликероводочных изделий не должна превышать 1 мг /дм3. Требование к жесткости воды вызвано тем, что в водно-спиртовых смесях растворимость кальциевых и магниевых солей, обуславливающих в основном жесткость воды, меньше, чем в питьевой, и при смешивании спирта с жесткой водой эти соли образуют осадок, вызывающий помутнение.

Согласно ГОСТу воды должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь посторонних привкусов и запахов, не содержать патогенных микроорганизмов.

Общая жесткость воды не должна превышать мг/л (в отдельных случаях допускается до 17 мг/л). Содержание железа (суммарное) не больше 0.3 мг/л; содержание других элементов (в мг/л) следующее: свинца 0.1; мышьяка 0.05; фтора 1.5; меди 3.0; цинка 5.0; активного хлора 0.5.

Кроме этих требований к питьевой воде предъявляются дополнительные. Она должна содержать минимальное количество продуктов распада органических азотистых веществ (нитраты, нитриты, аммиак), органических и легко окисляющихся неорганических примесей. Аммиака и нитритов допускаются лишь следы, нитратов – не больше 40 мг/л; окисляемость – не выше 3 мг O2/л, или 0.759 мг KMnO4/л.

Вода из водопровода поступает в фильтр грубой очистки мешочного типа 1. Фильтр заполнен слоем кварцевого песка, на поверхности которого удерживаются взвешенные частицы. Песочный фильтр имеет простую конструкцию и удобен в эксплуатации.

Далее вода с помощью насоса 2 поступает в Na-катионитовую установку. Установка представляет собой вертикальный закрытый сосуд цилиндрической формы. Работа Na-катионитовой утсановки заключается в циклическом проведении четырех операций: умягчение воды, взрыхление катионита и регенерация его раствором поваренной соли, отмывка от солей кальция и магния и от избытка поваренной соли.

В течение длительного периода работы установки жесткость умягченной воды остается практически постоянной в пределах до 0.07 мг/л. Постепенно жесткость воды возрастает, и когда она достигает 0.14 мг/л, установка переключается на регенерацию.

Регенерация установки происходит следующим образом. В баке солевого раствора 4 готовят 5-10% раствор поваренной соли. Этот солевой раствор прокачивают через Na-катионитовую установка сверху вниз, затем установка промывается 1700-2000 л воды. Установка готова к работе.

Умягченная вода с помощью насоса 5 поступает в обратноосмотическую установку 6, где вода обессоливается и из нее удаляется патогенная микрофлора. Подготовленная вода поступает в буферную емкость 7.

Для приготовления водки ректификованный спирт из буферной емкости 8 смешивают с подготовленной умягченной водой из буферной емкости 7. Сортировку готовят крепостью 40 об.%. Сортировку готовят в геометрически закрытом аппарате 9. В смеситель из буферных емкостей подается рассчитанное количество спирта, а затем вода. Так как плотность спирта меньше плотности воды, то он, поднимаясь вверх, способствует лучшему перемешиванию. Перемешивание водно-спиртовой смеси происходит с помощью насоса 10. Далее водно-спиртовая смесь проходит через теплообменник 11, где охлаждается водой до температуры 20ºС, и направляется в напорную емкость 12.

Перед подачей в производство водки «Золотой родник» сортировка с помощью насоса 13 вновь проходит через теплообменник 14.

В сортировке содержится небольшое количество взвешенных частиц (сотые или тысячные доли процента). Для освобождения от них сортировку фильтруют до и после обработки активным углем. Фильтрация через песочный фильтры после угольной очистки необходима для задержания мелкодисперсных частичек угля, образующихся в процессе очистки вследствие гидростатического воздействия потока жидкостей.

Вода из теплообменника 14 поступает в песочный фильтр 15. В качестве фильтрующего материала применяется кварцевый песок. Размеры пор фильтрующего материала, как правило, меньше размеров взвешенных частиц, находящихся в фильтруемой жидкости, однако некоторые частицы меньшего размера вначале проходят через поры фильтрующего материала и поэтому первые порции фильтрата получаются мутными. В дальнейшем на фильтрующем материале образуется слой взвешенных частиц, через который фильтруется сортировка, и фильтрат получается прозрачным. Фильтрация происходит под давлением. По мере увеличения количества профильтрованной жидкости высота слоя осадка на фильтрующем материале увеличивается. Пропорционально высоте этого слоя увеличивается сопротивление, и скорость фильтрации уменьшается. Поэтому необходимо периодически очищать фильтрующую поверхность от образовавшегося осадка. Фильтрацию сортировки проводят сверху вниз со скоростью не более 0.77 м/ч или 30 дал/ч.

Для удаления из сортировки примесей, придающих ей неприятный запах и вкус, производят обработку ее активным углем. Обработку сортировки проводят в угольной колонке 17 путем фильтрации через высокий слой угля снизу вверх. Скорость фильтрации водно-спиртовой смеси через угольную колонку 17 не должна превышать 40 дал/ч.

После обработки активным углем полученную сортировку фильтруют, что позволяет удалить мельчайшие частички угля и получить продукт безукоризненно прозрачный, с кристальным блеском. Фильтрацию водки проводят в песочном фильтре 18. Полученную сортировку направляют в доводной чан 19, где проверяют ее крепость. При отклонении крепости от пределов, установленных стандартом, сортировку следует довести до требуемой крепости добавлением спирта или воды. Готовую сортировку направляют в купажный чан 25.

Сахар вводят в ликероводочные изделия в виде водного раствора – сиропа. Готовят сироп горячим способом. Сахарный сироп готовят концентрацией 65.8%. В сироповарочный котел 20 набирают умягченную воду из буферной емкости 7; воду подогревают до 50-60ºС и затем при непрерывном размешивании механической мешалкой засыпают в нее рассчитанное количество сахара. После растворения сахара сиропу дают два раза вскипеть, снимая пену. Затем добавляют винную кислоту. Прибавление кислоты вызывает инверсию сахарозы, что предотвращает выпадение кристаллов сахара в охлажденном сиропе. Варка сиропа во избежание карамелизации сахарозы длится 30 мин. Приготовленный сироп с помощью насоса 21 подают в теплообменник 22 для охлаждения до 15-20ºС.

Экстракт родиолы розовой и пищевую добавку «GS» разбавляют в смесителе 23 с сортировкой, подаваемой из доводного чана 19.

Все ингредиенты: сортировку, сахарный сироп, смесь пищевой добавки «GS» и экстракта родиолы розовой, вносятся в купажный чан 25, где они перемешиваются с помощью якорной мешалки. Далее водка с помощью насоса 26 подается на окончательную фильтрацию через угольную колонку 29 и песочные фильтры 27 и 30. Готовая очищенная водка собирается в буферной емкости 31 и далее направляется на розлив.

Напиток разливают по объему в разливочной машине 32. Работает машина следующим образом. Пустые бутылки, поступающие по конвейеру, проходят шагомерную звездочку и по одной выставляются загрузочной звездочкой на столики. При вращении карусели столики поднимаются, с помощью колокольчиков на дозаторах бутылки горлами центрируются по отношению к сливной трубке, давят на обойму дозатора и наполняются водкой. Затем бутылки опускаются, разгрузочной звездочкой выводятся на конвейер, которым предаются к укупорочному автомату 33.

Работа укупорочного автомата 33 заключается в следующем. Бутылки проходят подпружинный наконечник, который надевает на них колпачки. Далее бутылка перемещается по конвейеру, захватывается загрузочной звездочкой, одновременно колпачок двумя подпружиненными роликами прижимается к горлу, устанавливается на подъемный столик карусели и поднимается вверх. Горло бутылки с колпачком входит в направляющий колокольчик обкатывающей головки и производится обкатка нижней кромки колпачка. После этого столик карусели опускается на уровень ленты конвейера, разгрузочная звездочка снимает укупоренную бутылку с карусели и выводит на конвейер для передачи в этикетировочную машину 34.

Бутылки, двигающиеся по конвейеру, разделяются шнеком и направляются по касательной к вращающемуся вакуум-барабану. В это время этикетный магазин, нажимая роликом на клапан золотникового устройства вакуум-барабана, включает вакуум, этикетка из магазина присасывается лицевой стороной к этикетопереносчику, после чего обратная сторона этикетки штемпелюется и смазывается клеем. При встрече этикетки и бутылки вакуум перекрывается, присосы этикетопереносчика сообщаются с атмосферой и этикетка накатывается на бутылку. При дальнейшем движении по конвейеру машины бутылка попадает в пространство между подушкой из губчатой резины и накатным конвейером, вращается вокруг своей оси, при этом этикетки разглаживаются и плотнее прижимаются к бутылке.

Полностью оформленный бутылки укладываются в ящики. Бутылки подаются под стол установки для укладки бутылок 35, где распределяются направляющими по рядам и выталкиваются на планки кассеты. При этом пустой ящик выставляется гнездами против отверстий кассеты, а бутылки остаются смещенными по отношению к гнездам ящика на полшага в сторону. Планки сбрасывателя являются продолжением направляющих, поэтому, чтобы сбросить бутылки в ящик, планки передвигаются. Готовый ящики отправляются конвейером на склад готовой продукции.

 


4. Расчет материального баланса водки «Золотой родник» [4]

Для приготовления водки «Золотой родник» применяют:

1) спирт этиловый ректификованный «Экстра»;

2) воду питьевую с жесткостью до 1 моль/дм3 для естественной воды и до 0.2 моль/дм3 для исправленной воды;

3) экстракт родиолы розовой;

4) кислоту винную;

5) пищевую добавку «GS» (минеральный комплекс);

6) сахар-рафинад;

7) уголь активный древесный дробленный марки БАУ-А.

 

Таблица 2

Купаж на 1000 дал

Наименование компонентов Единица измерения Количество
Спирт этиловый ректификованный «Экстра» л

По расчету на крепость купажа – 40.0 %

Вода питьевая исправленная л
Экстракт радиолы розовой кг 0.05
Сахар-рафинад кг 1750
Кислота винная кг 0.1
Пищевая добавка «GS» (минеральный комплекс) кг 0.3

Расчет основного сырья

Расчет спирта

Для определения количества спирта расходуемого на приготовления водки, необходимо учесть безвозвратные потери спирта при приготовлении сортировки, обработке ее активированным углем, фильтрации водки и розливе. Эти потери исчисляются в процентах от количества спирта, поступающего в производство.

Примем для примерного расчета следующие величины потерь спирта в процентах.

 

Таблица 3

Потери спирта

Вид изделия

Общая сумма потерь

В том числе

в очистном отделении в разливном отделении
Водка 40 %-ная 0.7 0.4 0.3

 

Согласно ГОСТу для приготовления 40 %-ной водки применяется спирт-ректификат крепостью не ниже 95.5 %об.

Расход безводного этилового спирта для приготовления 2000 л 40 %-ной водки с учетом потерь его в производстве будет равен:

 

,                                             (4.1)

 

где V – необходимый объем водки, л.

 

.

 

Расход спирта-ректификата крепостью 95.5 %об.:

 

.                                                     (4.2)

.

Расход исправленной воды

Условимся для упрощения расчета, что принятые выше потери спирта сопровождаются такими же по величине потерями воды. Такое допущение имеет определенные основания, так как спирт всегда испаряется в виде вводно-спиртовой смеси, увлекая с собой пары воды. Кроме того, спирт теряется не только за счет испарения, но и в виде механических потерь готовой водки.

При расчете расхода исправленной воды для приготовления сортировки необходимо учесть степень сжатия смеси. Для получения 40%-ной вводно-спиртовой смеси при использовании спирта крепостью 95.5 %об. необходимо к 100 л спирта добавить 145.65 л воды.

Следовательно, для приготовления 2000 л сортировки 40%-ной водки, на которую расходуется 843.60 л спирта, требуется исправленной воды:

 

.                                                       (4.3)

.

 





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2020 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.