Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Андреев В.Н. Оборудование отрасли. Технологическое оборудование отрасли (крахмало-паточных предприятий) - файл 1.doc


Андреев В.Н. Оборудование отрасли. Технологическое оборудование отрасли (крахмало-паточных предприятий)
скачать (10622 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc10622kb.20.11.2011 21:27скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

  1   2   3   4   5
Реклама MarketGid:
Загрузка...


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ

(образован в 1953 году)

__________________________________________________________
Кафедра пищевых машин
В.Н. Андреев


Технологическое оборудование отрасли

(крахмало-паточных предприятий)

Учебно-практическое пособие для студентов

3, 4 курсов сокращенной, 5, 6 курсов полной форм обучения специальности 260601 (1706) факультета «Управления и информатизации» и 3 курса сокращенной, 5 курса полной форм обучения специальности 260203 (2704) факультета

«Технологический менеджмент»


www.mgutm.ru

6188
Москва – 2009


УДК 664.1: 664.2


А 65

Андреев В.Н. Оборудование отрасли. Технологическое оборудование отрасли (крахмало-паточных предприятий). Учебно-практическое пособие. – М.: МГУТУ, 2009.


В данном учебно-практическом пособии в кратком и систематическом виде изложено содержание курса «Технологическое оборудование отрасли (крахмало-паточных предприятий)» в соответствии с рабочей программой курса. Рассмотрены аппаратурно-технологические схемы крахмало-паточных производств, особое внимание уделено вопросам классификации, назначения, устройства, принципа действия и методике расчета оборудования крахмального производства. После каждой главы приведены вопросы для самопроверки и тесты по оценке качества усвоения изучаемого материала.
Пособие предназначено для студентов-заочников специальностей 260601 (1706) и 260203 (2704) 5, 6 курсов полной и 3, 4 курсов сокращенной форм обучения.


Автор к.т.н., доц. Андреев Владимир Николаевич

Рецензенты: доцент кафедры «Технологическое оборудование пищевых производств» МГУПП, к.т.н. Андреев В.Г.

зав. кафедрой «Технологическое оборудование и процессы отрасли» МГУПБ, д.т.н. Бредихин С.А.

Редактор Коновалова Л.Ф.
© Московский государственный университет технологий и управления, 2009

109004, Москва, Земляной вал, 73

СОДЕРЖАНИЕ
Введение …………………………………………………………………………..…6

Глава 1. Технологическое оборудование предприятий

крахмало-паточных производств ………………………………………...……..….8

1.1. Классификация оборудования предприятий крахмало-паточных производств ………………………………………………………………………..8

1.2. Аппаратурно-технологические схемы крахмало-паточных

производств ………………………………………………………………………..8

1.2.1. Производство сырого картофельного крахмала …………………...……8

1.2.2. Производство сырого кукурузного крахмала ……………………….…11

1.2.3. Производство сухого крахмала …………………………………………13

1.2.4. Производство кукурузных кормов и масла ……………………………15

1.2.5. Производство крахмальной патоки и кристаллической глюкозы ……20

Вопросы и тесты для самопроверки …………………………………………..26

Глава 2. Оборудование для производства картофельного крахмала ……….…..27

2.1. Оборудование для подготовки картофеля к переработке …………...……27

2.1.1. Гидравлический транспортер …………………………………………...27

2.1.2. Соломоловушки ………………………………………………………….28

2.1.3. Камнеловушки ……………………………………………………...……29

2.1.4. Насосы водокартофельные ……………………………………………...30

2.1.5. Водоотделители ………………………………………………………….31

2.1.6. Картофелемоечные машины ……………………………………………31

2.2. Оборудование для взвешивания и измельчения картофеля ……….……..34

2.2.1. Весоизмерительные устройства ………………………………………34

2.2.2. Машины для измельчения картофеля …………………………..…….34

2.3. Оборудование для разделения картофеле-крахмальных

суспензий ……………………………………………………………………….…..37

2.3.1. Ситовые аппараты с подвижной ситовой поверхностью ……………..37

2.3.2. Ситовые аппараты с неподвижной ситовой поверхностью ……….….40

2.3.3. Осадительные центрифуги ……………………………………………...42

2.3.4. Гидроциклоны ……………………………………………………………43

2.4. Оборудование для обезвоживания картофельной мезги …………………45

2.5. Методика расчета оборудования …………………………………….…..…46

Вопросы и тесты для самопроверки ………………………………….……..49

Глава 3. Оборудование для производства кукурузного крахмала ……….…….50

3.1. Оборудование для подготовки кукурузного зерна

к переработке ……………………………………………………………….…....50

3.1.1. Воздушно-ситовые сепараторы …………………………………….…..50

3.1.2. Оборудование для замачивания кукурузного зерна …………….…….51

3.2. Оборудование для измельчения кукурузного зерна и

выделения зародыша …………………………………………………………….54

3.2.1. Машины для дробления кукурузы ……………………………………..54

3.2.2. Гидроциклоны для выделения зародыша ………………………….…..55

3.2.3. Машины для тонкого измельчения кукурузной кашки ……………….56

3.3. Оборудование для выделения и очистки кукурузного

крахмала ……………………………………………………………………….….57

3.3.1. Ситовые аппараты …………………………………………………….…57

3.3.2. Оборудование для разделения кукурузокрахмальных

суспензий ……………………………………………………………………..…59

3.3.3. Вспомогательное оборудование сепараторного отделения …………..61

3.4. Аппараты для подогрева продуктов кукурузокрахмального

производства ……………………………………………………………………..65

3.4.1. Теплообменники с поверхностью, образованной

стенками аппарата ……………………………………………………..….……66

3.4.2. Кожухотрубные теплообменные аппараты (решоферы) …………..….67

3.5. Методика расчета оборудования …………………………………….……..68

Вопросы и тесты для самопроверки …………………………………………..70

Глава 4. Оборудование для производства сухого крахмала ………………….…71

4.1. Оборудование для механического обезвоживания сырого

крахмала …………………………………………………………………………..72

4.2. Оборудование для сушки крахмала …………………………………..……73

4.3. Оборудование для отделки сухого крахмала ……………………………...74

4.3.1. Бураты для просеивания ………………………………………………...74

4.3.2. Рассевы для отделения крупки ………………………………………….75

4.4. Оборудование для транспортирования и упаковки крахмала …………....76

4.4.1. Оборудование для транспортирования сухого крахмала ……………..76

4.4.2. Оборудование для упаковки сухого крахмала в тару ………………....77

4.5. Агрегаты для переработки картофеля ………………………………..……78

4.6. Методика расчета оборудования …………………………………………...80

Вопросы и тесты для самопроверки …………………………………………..82

Глава 5. Оборудование для производства кукурузных кормов и масла …….…83

5.1. Оборудование для производства сухих кукурузных кормов …………….83

5.1.1. Оборудование для механического обезвоживания мезги …………….83

5.1.2. Оборудование для сушки кормов ……………………………………....85

5.1.3. Оборудование для измельчения и просеивания корма ……………….86

5.1.4. Оборудование для отделения металлических примесей и транспортирования сухих кормов …………………………………………..87

5.2. Оборудование для получения нерафинированного

кукурузного масла …………………………………………………………….…89

5.2.1. Оборудование для сушки зародыша ……………………………….…..89

5.2.2. Оборудование для очистки и измельчения зародыша ………………..90

5.2.3. Оборудование для подготовки масличной мятки и

форпрессового жмыха …………………………………………………………91

5.2.4. Оборудование для извлечения масла …………………………………..92

5.3. Методика расчета оборудования ………………………………………...…94

Вопросы и тесты для самопроверки …………………………………………..95

Глава 6. Оборудование для производства крахмальной патоки и кристаллической глюкозы ………………………………………………………...96

6.1. Оборудование для производства патоки …………………………………..96

6.1.1. Аппараты для гидролиза крахмала ……………………………………..96

6.1.2. Аппараты для нейтрализации ……………………………………….….99

6.1.3. Оборудование для механической очистки

нейтрализованных сиропов …………………………………………………..100

6.1.4. Оборудование для обесцвечивания патоки и

глюкозных сиропов …………………………………………………………..103

6.1.5. Оборудование для выпаривания, уваривания и

охлаждения сиропов ….....................................................................................104

6.2. Оборудование для производства кристаллической глюкозы …………...110

6.2.1. Оборудование для кристаллизации …………………………………...111

6.2.2. Оборудование для разделения утфелей ………………………………112

6.2.3. Оборудование для сушки глюкозы ……………………………………113

6.3. Методика расчета оборудования ………………………………………….114

Вопросы и тесты для самопроверки …………………………………………119

Ответы на тесты по всем темам ……………………………………………...120

Список рекомендуемой литературы ………....………………………………….121
Введение

В вводной части курса необходимо ознакомиться с историческим обзором развития крахмало-паточных производств.

Необходимо усвоить:

1) основные направления и задачи технического прогресса, развития и внедрения новой техники, комплексной механизации и автоматизации производства в пищевой промышленности;

2) основные пути дальнейшей механизации промышленности за счет создания и внедрения механизированных и автоматизированных линий, участков, цехов и предприятий наряду с улучшением качества продукции для удовлетворения все возрастающих потребностей населения страны.

Особо следует остановиться на работах отечественных ученых основоположников теорий и конструкций пищевых машин. Подробно рассмотреть работы по созданию теории и конструированию машин и аппаратов для крахмало-паточной промышленности. Наряду с этим необходимо ознакомиться с последними достижениями в области новой техники на отечественных и зарубежных предприятиях.

Изучив историю развития крахмало-паточной промышленности, необходимо уяснить технологические процессы производства и общую классификацию основного технологического оборудования.

Для лучшего усвоения курса студентами при изучении технологического оборудования по каждому виду производства сначала следует рассмотреть аппаратурно-технологические схемы завода, участка, цеха и затем перейти к устройству каждой машины или аппарата, входящих в схему. Необходимо обратить внимание на автоматические устройства для контроля и регулирования технологического процесса там, где они имеются.

Изучение аппаратурно-технологической схемы следует заканчивать рассмотрением технических характеристик, основных правил эксплуатации, требований техники безопасности.

Анализируя работу отдельных машин и аппаратов по всему курсу, прежде всего, следует уяснить их технологическое назначение для выполнения соответствующих операций. Необходимо ознакомиться с характеристикой сырья, поступающего в машину (аппарат), и продукта, получаемого по окончании процесса. В этой связи важно обратить внимание на технологические параметры обрабатываемого продукта (температура, физико-механические свойства, дисперсность и т.д.), которые должны быть обеспечены оборудованием при оптимальной производительности, кроме того, надо внимательно разобраться и оценить область применения этого оборудования.

Учитывая, что в промышленности применяется значительное количество различных по конструкции машин и аппаратов, выполняющих одинаковые или близкие по характеру операции, следует изучить классификацию оборудования отрасли. Классификация, как правило, охватывает все типы существующих машин и характеризует их по определенным признакам, в том числе, по характеру воздействия на продукт, характеру рабочего цикла, степени механизации и автоматизации, функциональному назначению оборудования. При усвоении классификации машин и аппаратов следует обратить внимание на их достоинства и недостатки, как по технологическому соответствию, так и по конструкции, удобству обслуживания, ремонту и т.п.

При проработке основ расчета некоторых машин и аппаратов следует освоить методы определения их производительности при оптимальных режимах работы.

Кроме того, необходимо знать методы тепловых расчетов, расхода пара, воды, воздуха и поверхности теплообмена, методы определения мощности электродвигателя для привода машины.

Все расчеты, рассматриваемые в курсе, должны опираться на знания, приобретенные при изучении курсов теоретической механики, сопротивления материалов, теплотехники, процессов и аппаратов, расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств, электротехники и технологии отрасли.

В процессе изучения оборудования рекомендуется руководствоваться следующей схемой: назначение оборудования, его устройство, принцип действия и методика расчета. При этом необходимо ознакомиться с технической характеристикой оборудования. Под технической характеристикой оборудования следует понимать основные технические показатели машин. К ним относятся производительность, вместимость, габариты, скорость движения рабочих органов, потребность в воде, паре, воздухе, потребная мощность электродвигателя, масса машины и другие технические данные.

По каждому виду оборудования необходимо рассмотреть основные правила эксплуатации, причины возможной ненормальной работы и способы устранения, требования, предъявляемые правилами охраны труда и техники безопасности.

Как известно, расчетная производительность оборудования может быть обеспечена только при оптимальных режимах их работы. С этой целью при рассмотрении той или иной машины и аппарата необходимо знать условия, способы регулирования оборудования для получения оптимальной производительности при максимальной технологической эффективности, а также мероприятия по охране труда и техники безопасности.

Необходимо также определить основные направления технического усовершенствования изучаемого оборудования.

В результате изучения курса студент должен знать: технологическое оборудование крахмало-паточного производства, теорию его основных процессов, классификацию, устройство, особенности эксплуатации, специфику расчетов, основы проектирования, направления и перспективы совершенствования оборудования;

уметь: управлять работой технологического оборудования, выполнять настройку, регулировку и ремонт оборудования, оценивать техническое состояние машины, выполнять основные расчеты и составлять необходимую техническую документацию, вести монтаж и испытания нового оборудования.
Глава 1. Технологическое оборудование предприятий крахмало-паточных производств.

1.1. Классификация оборудования предприятий крахмало-паточных производств.

На крахмало-паточных предприятиях перерабатывается два основных вида сырья (картофель и зерно) и выпускается следующая готовая продукция: сырой и сухой крахмалы, модифицированные крахмалы, патока, глюкоза нескольких видов, корма сухие и сырые, кукурузное масло и др.

Переработка каждого вида сырья и выработка каждого вида продукции осуществляются по специальным технологиям с использованием специального оборудования. Все эти производства, несмотря на различие, объединяются схожестью процессов. Это позволяет классифицировать основное оборудование крахмало-паточных предприятий по следующим процессам:

- оборудование для подготовки сырья к переработке;

- оборудование для измельчения;

- оборудование для разделения (в т.ч. ситования и разделения суспензий по разности плотностей компонентов);

- оборудование для прессования;

- оборудование для гидролиза крахмала;

- фильтрационное оборудование;

- выпарные установки;

- кристаллизаторы;

- сушильное оборудование.

Данная классификация в основном совпадает с последовательностью процессов технологии переработки сырья крахмало-паточных производств и выработки готовой продукции.

1.2. Аппаратурно–технологические схемы крахмало-паточных производств.
1.2.1. Производство сырого картофельного крахмала.

Для производства сырого картофельного крахмала применяются несколько незначительно отличающихся технологических схем в зависимости от производительности завода по перерабатываемому картофелю: 25, 60, 100, 200 и более тонн в сутки.

По принятой в производстве схеме для завода производительностью 100 тонн в сутки (рисунок 1.1.) картофель со склада или буртового поля транспортируется в завод гидротранспортером 1, а затем наклонным шнеком 2 подается в картофелемойку 3, где от клубней отделяются тяжелые и легкие примеси. Грязная вода из мойки и гидротранспортера самотеком отводится в наружный грязеотстойник, после которого вновь используется для гидротранспортера.




Рисунок 1.1. Аппаратурно-технологическая схема производства сырого картофельного крахмала для заводов производительностью 100 т в сутки


Отмытый от примесей картофель поступает на автоматические весы 4 и бункер 5, после чего шнеком–питателем 6 равномерно подается в первую картофелетерку 7. Измельченные на терке клубни в виде кашки собираются в сборник 8, в который для разбавления подается слабое крахмальное молоко, полученное при контрольной промывке мелкой мезги. Разбавленная кашка насосом 9 подается на первое барабанно–струйное сито 10. Выделенный из кашки крахмал и соковая вода в виде крахмального молока самотеком отводятся в сборник первого молока 11. Сходящая с сита полукашка самотеком поступает для дополнительного измельчения на вторую терку 12, а затем в сборник 13, из которого насосом 14 подается для промывки на второе барабанно–струйное (или центробежно–лопастное) сито 15. Отмытая от крахмала крупная мезга собирается в сборнике 16, откуда насосом 17 подается для промывки на третье барабанно–струйное (или центробежно–лопастное) сито 18, после чего собирается в сборнике общей мезги 19. Крахмальное молоко, полученное на втором и третьем ситах, самотеком отводится в сборник первого крахмального молока 11, из которого молоко со средней концентрацией около 3% сухих веществ (СВ) насосом 20 через бачок–питатель 21 и пеногаситель 22 подается на осадительную центрифугу 23. Выделенная на центрифуге соковая вода самотеком направляется в наружную ловушку; осевший крахмал влажностью 60% при выходе из центрифуги разбавляется водой до 27% СВ и самотеком поступает в сборник 24, затем крахмальное молоко насосом 25 подается для рафинирования на первое барабанно–струйное (или центробежное) сито 26, после чего через сборник 27 насосом 28 подается на второе центробежное сито 29. Мелкая мезга, выделенная на этих ситах и содержащая около 25% свободного крахмала, собирается в сборнике 30 и насосом 31 подается на контрольную промывку на третье центробежное сито 32, после чего соединяется с крупной мезгой в сборнике 19, откуда общая мезга насосом 36 подается для прессования или непосредственно в мезговую яму. Слабое крахмальное молоко с контрольного сита самотеком направляется в кашку после первой терки. Крахмальное молоко концентрацией 7% СВ, полученное на рафинировальных ситах, самотеком поступает в сборник 33 с мешалкой, а затем насосом 34 направляется на станцию размывки крахмала.

Все сита орошаются чистой водой. Размывка крахмала осуществляется на станции гидроциклонов в три ступени с боковой четвертой ступенью, предназначенной для осаждения и концентрации крахмала, уходящего верхним сходом с первой и второй ступени гидроциклонов. Верхний сход с четвертой ступени направляется в ловушку, а нижний сход направляется на центробежное сито 35 для отделения мелкой мезги, которая затем присоединяется к общей мезге. Крахмальное молоко с этого сита самотеком поступает в сборник 33 перед гидроциклоном первой ступени.

Верхний сход с гидроциклона третьей ступени возвращается в молоко, поступающее на гидроциклон второй ступени, а нижний сход в виде готового промытого крахмального молока концентрацией 36÷38% СВ направляется на склад или сушильное отделение завода.
1.2.2. Производство сырого кукурузного крахмала

Для производства сырого кукурузного крахмала в зависимости от производительности завода по перерабатываемой кукурузе применяют следующие технологические схемы: замкнутую, короткозамкнутую, полузамкнутую и незамкнутую («открытую»). Основной схемой производства кукурузного крахмала для заводов производительностью более 50 т/сутки является схема замкнутого процесса (рисунок 1.2.).



Рисунок 1.2. Схема замкнутого процесса получения сырого кукурузного крахмала.
При работе по этой схеме потери сухих веществ зерна не более 2,5%, расход свежей воды – 2,0÷2,5 м3 на 1 т сухой кукурузы; отсутствуют сбросовые воды; выход продуктов из кукурузы (в % к СВ перерабатываемого зерна) – крахмала 63,5÷67, экстракта 7,0÷8,5, зародыша 6,5÷7,0, сухих кормов 20÷24.

Согласно данной схеме первым этапом процесса является замачивание зерна, которое производят в замочной батарее по принципу противотока. Для замачивания используют раствор Н2SO4, а для промывания замоченного зерна – глютеновую воду, которая по окончании замачивания зерна подается из чана на сернистые башни для насыщения сернистым ангидридом.

Смесь замоченного зерна с глютеновой (гидротранспортерной) водой поступает на станцию для отделения от зерна тяжелых примесей, а затем – на дуговое сито для отцеживания воды. С сита зерно в сопровождении крахмального молока из системы отцеживания воды и промывания зародыша поступает на дисковые дробилки на первое дробление и получение кашки, которая затем с помощью центробежного насоса поступает на гидроциклон, где происходит выделение зародыша. Зародыш вместе с частью крахмального молока направляется в контрольный гидроциклон, а кашка – на безнапорные дуговые сита для отцеживания от нее части крахмального молока и далее на дробилки второго дробления. Кашка после второго дробления в смеси с крахмальным молоком с дуговых сит отцеживания зародыша поступает на второе отделение зародыша на гидроциклон, зародыш с которого направляется на контрольный гидроциклон, а кашка – на дуговое сито отделения первого крахмального молока.

Зародыш с контрольного гидроциклона направляется на станцию дуговых сит для отцеживания и последующего двукратного промывания по принципу противотока, а кашка – на дуговые сита для отцеживания кашки перед вторым дроблением. Для промывания зародыша используют глютеновую воду. Затем промытый зародыш обезвоживают на шнек–прессе и высушивают.

Кашка с дугового сита для отделения первого крахмального молока подвергается тонкому измельчению на машинах ударного действия, а первое крахмальное молоко направляется на рафинирование на дуговых ситах. Измельченная кашка в смеси с крахмальным молоком с первого промывания крупной и мелкой мезги направляется на дуговое сито для отцеживания крупной мезги, на котором отделяется второе крахмальное молоко, направляемое на дуговые сита для отделения от него мелкой мезги, а крупная мезга трижды промывается по принципу противотока глютеновой водой с температурой 50÷55 0С. Промытая крупная мезга обезвоживается на шнек - прессе.

Второе крахмальное молоко отделяют от мелкой мезги, дважды последовательно пропуская его через дуговые сита. Затем первое и второе молоко объединяются и для окончательной очистки от мелкой мезги последовательно пропускаются через рафинировальные сита. Мелкая мезга со станции рафинирования четырежды промывается на дуговых ситах глютеновой водой (55÷60 0С) по принципу противотока. Отмытая мелкая мезга насосом перекачивается в цех кормов, где обезвоживается в смеси с глютеном на фильтр-прессах.

Рафинированное крахмальное молоко очищается от случайных примесей размером свыше 0,6 мм и от песка на фильтрах и подается на станцию отделения крахмала от глютена. Кратность ступеней разделения (сепарирования) зависит от фактора разделения применяемых машин, а также от качества разделяемой суспензии: в центробежных сепараторах разделение крахмала и глютена осуществляется в 3÷5 ступеней, мультигидроциклонах – в 7÷9 ступеней. При этом разделение производится таким образом, что верхние сходы, содержащие значительное количество белка, возвращаются на предыдущую ступень разделения, а нижний сход с первой ступени поступает на вторую и последующие ступени.

Затем полученный крахмал промывают на вакуум–фильтрах 2÷3 раза в зависимости от его назначения по принципу противотока. Свежая вода подается на последнее промывание и на разведение крахмала перед ним. Фильтрат и промывная вода с первого промывания возвращаются на станцию разделения крахмала и глютена.

Верхний сход первой станции разделения («первичный глютен») дважды последовательно обрабатывается на сепараторах для сгущения глютена до концентрации 18% СВ. Отделенная глютеновая вода возвращается в процесс после соответствующего подогрева, а глютен направляется в цех кормов для обезвоживания на фильтр–прессах вместе с мелкой мезгой.

1.2.3. Производство сухого крахмала

Производство сухого крахмала осуществляется или на специализированных заводах, или в отдельных цехах заводов в комбинировании с производством других видов крахмалопродуктов. В обоих случаях может вырабатываться как картофельный, так и кукурузный крахмал. Отличительные особенности производства заключаются в том, что кукурузный крахмал высушивается до 13%-ной, а картофельный, как более гигроскопичный, до 20%-ной влажности.

По принятой в производстве схеме (рисунок 1.3.) для заводов производительностью 15÷20 тонн сухого крахмала в сутки хорошо размытый сырой крахмал в виде крахмального молока концентрацией 38% СВ поступает через мерник 1 в сборник 2, снабженный мешалкой.


Рисунок 1.3. Аппаратурно-технологическая схема производства сухого крахмала.
Из этого сборника крахмальное молоко автоматически через определенные промежутки времени поступает в осушающую центрифугу 3, фильтрат из которой самотеком собирается в сборнике 4 и насосом 5 перекачивается в производство сырого крахмала. Обезвоженный крахмал влажностью 36÷38% с помощью шнека 6 подается в питательное устройство пневматической сушилки 7. Сушка крахмала происходит в потоке горячего воздуха, поступающего в сушилку из газового калорифера с температурой около 200 0С. Воздушный поток вместе с высушиваемым крахмалом проходит через воздушный сепаратор сушилки 8 для отделения недосушенного крахмала, возвращаемого в сушилку, и поступает в циклон–осадитель 9. Воздух, освобожденный от основной массы крахмала, вентилятором 10 через циклон–промыватель 11 выводится в атмосферу. Подаваемая в циклон–промыватель вода задерживает остатки крахмала, уносимого воздухом, который в виде слабого крахмального молока возвращается через сборник фильтрата 4 в производство сырого крахмала.

Из циклона–осадителя 9 сухой крахмал через шлюзовой затвор 12 поступает в норию 13, которая транспортирует его на охладительную установку, состоящую из бурата 14 и бункера 15. Охлажденный крахмал через шлюзовой затвор бункера 16 поступает в норию 17, которая либо возвращает его для дополнительного охлаждения и перемешивания в бункер 15, либо направляет для просеивания и отделения крупки на плоские сита рассева 18. Просеянный крахмал через магнитный сепаратор 19 поступает с помощью пневмотранспорта в бункер готового сухого крахмала 20, из которого шнеком 21 на весовыбойный аппарат 22 для затаривания в мешки или автоматы для мелкой фасовки. Наполненные крахмалом мешки подаются на зашивочную машину 23, после чего транспортируются на склад.

Выделенная из крахмала на рассеве 18 крупка собирается в бункере 24, а из него норией 25 транспортируется на мельницу 26, откуда подается для просеивания на бурат 27. Затем выделенная на бурате крупка в виде отходов упаковывается в мешки, взвешивается и направляется на склад. Просеянный на бурате крахмал пониженного сорта также упаковывается в мешки и направляется на склад. Все пылящее оборудование (шнеки, нории, сеятельные аппараты и бункера) аспирируется, так как крахмальная пыль взрывоопасна. Пыльный воздух отсасывается через скруббер 28 вентилятором 29 и выбрасывается в атмосферу. Крахмальное молоко, полученное в скруббере, через сборник 4 возвращается в производство сырого крахмала.

1.2.4. Производство кукурузных кормов и масла.
Производство сухого кукурузного корма.

В настоящее время на отечественных заводах производят только смешанные кукурузные корма, сырьем для производства которых, являются: отходы сырокрахмального производства – глютен, мелкая и крупная мезга, экстракт; отходы производства масла – жмых; кизельгуровая и угольная грязь паточного производства; а также отходы из элеваторов.

Согласно принятой в производстве схеме (рисунок 1.4.) экстракт концентрацией 8,5% СВ из замочного отделения после подогрева упаривается в трехкорпусной выпарной установке, состоящей из аппаратов с выносными поверхностями нагрева и принудительной циркуляцией.

Рисунок 1.4. Принципиальная схема производства смешанного кукурузного корма

Уваренный экстракт с содержанием 35÷40% СВ нейтрализуется известью в нейтрализаторе и направляется в шнек–перемешиватель для смешивания с другими компонентами корма.

Крупная мезга (влажность 84%) обезвоживается на шнек–прессах до влажности 60% и направляется в шнек–перемешиватель. Вода из шнековых прессов возвращается и добавляется в продукт перед вторым ситом промывки крупной мезги.

Мелкая мезга (влажность 94,5%) смешивается с глютеном (концентрация 18% СВ), после чего смесь обезвоживается на фильтр–прессах (или вакуум–прессах) до влажности 63÷65%. Осадок после обезвоживания направляют в шнек–перемешиватель, а воду с фильтр–прессов подают на третьи сита промывки мелкой мезги.

В шнеке–перемешивателе (имеющем для лучшего смешивания разные витки) все компоненты сырого корма хорошо перемешиваются. Сюда же могут добавляться отходы паточного производства: диамитовая и скиммерная грязь.

Затем смешанный сырой корм поступает в питатель первой барабанной или пневматической сушилки. После чего подсушенный корм влажностью 25÷35% поступает на дробилку молоткового типа, а затем на вторую сушилку, где высушивается до влажности 10%.

Сухой корм просеивается на сите бурата с отверстиями 10 мм, а затем пневмотранспортом подается в склады–силосы для хранения. Комочки, отделенные на бурате, возвращаются на дробилку, измельчающую корм перед второй сушилкой.

Жмых из маслозавода, измельченный на жмыходробилке, добавляют в общий поток сухого корма после бурата.

Для отделения от корма железных примесей перед дробилкой и пневматической транспортировкой сухого корма в склад устанавливают электромагнитные сепараторы.


Рисунок 1.5. Принципиальная схема производства сырого (нерафинированного) кукурузного масла

Производство сырого (нерафинированного) кукурузного масла

Сырьем для производства кукурузного масла является зародыш, отделенный при переработке кукурузного зерна. Выработка сырого кукурузного масла осуществляется чаще всего по схеме двукратного прессования сухого измельченного зародыша (рисунок 1.5.). Согласно данной схеме отмытый зародыш после трехкратной промывки на дуговых ситах обезвоживается на шнековых прессах до влажности 60%. Отделенная вода возвращается на второе сито его промывки, а отжатый зародыш поступает на первую сушилку, где прямотоком подогретого воздуха высушивается до влажности 25÷30%. В связи с тем, что зародыш лишен защитных оболочек, его высушивают в очень мягких условиях во избежание окисления наиболее ценной части кукурузного масла – ненасыщенных жирных кислот. Поэтому лучшими для применения являются сушилки с паровым обогревом, обеспечивающим максимальную температуру нагрева зародыша не выше 90 0С. После первой сушилки зародыш направляется на вторую сушилку, где он высушивается до влажности 1,0÷1,5%.

Затем сухой зародыш очищается от пелевы, сора и других примесей на сотрясательном сите (или призматических буратах). Крупные частицы и основную часть пелевы направляют в сухой корм, другую же часть пелевы добавляют вновь в чистый зародыш для создания оптимальных условий для прессования (дренаж). После чего очищенный зародыш, содержащий пелеву в количестве 6÷7% от своей массы, взвешивается на автоматических весах, проходит через электромагнитный сепаратор, а затем измельчается на вальцовой дробилке до состояния среднего помола (разрушается около 80% клеток).

Полученная мятка поступает сначала на электромагнитный сепаратор, а затем на жаровню первого пресса (фор-пресса) (обычно используется шестичанная жаровня). Здесь мятка нагревается до 100÷105 0С и увлажняется конденсатом до влажности 2,5÷3%. Затем подготовленная мятка прессуется на фор–прессах, где отделяется до 75% общего количества масла, и выделенное масло обрабатывается отдельно. Вначале оно предварительно отделяется от фуза (взвешенных частиц) на сите (вибрационном или призматическом) или на осадительной шнековой центрифуге с непрерывной выгрузкой осадка и окончательно очищается двукратным прохождением через фильтр–прессы. Перед второй фильтрацией масло охлаждается в холодильнике водопроводной водой.

Отделенный на ситах фуз направляется в жаровню перед фор–прессами, а осыпь с них вместе с фильтр–прессной грязью также направляется в жаровню или (что более выгодно) перерабатывается отдельно (например, гидропрессованием).

Очищенное масло первого прессования (если необходимо) поступает на рафинацию для получения высококачественного пищевого кукурузного масла.

Жмых после первого прессования (полужмых), пройдя через электромагнитный сепаратор, измельчается вначале на дробилке, а затем на вальцовом станке. Измельченный продукт вновь проходит через следующий электромагнитный сепаратор и поступает в жаровню прессов второго прессования. Увлажненная и подогретая мятка отжимается на шнек–прессах типа ЕП (экспеллерах) и полученное масло второго прессования очищается аналогично маслу первого прессования.

Фракции мутного масла, полученного на фильтр–прессах, возвращаются в соответствующие сборники.

Масло первого и второго прессования раздельно взвешивается на весах и поступает или на рафинацию или на склад.

Жмых после вторичного прессования очищается от ферропримесей на электромагнитном сепараторе, взвешивается на весах и после измельчения на молотковой дробилке пневмотранспортом подается для смешивания с сухим кормом.

Фильтр–прессная грязь второго прессования, осыпь с прессов и фуз с сит направляются в жаровню перед фор-прессами или на дополнительную обработку для обезжиривания.

1.2.5. Производство крахмальной патоки и кристаллической глюкозы.

Патока и кристаллическая глюкоза представляют собой продукты гидролитического расщепления крахмала – гидролиза (осахаривания).
Производство крахмальной патоки

В настоящее время патоку получают с использованием гидролиза крахмала соляной кислотой и очисткой сиропов активным углем. По данной схеме можно перерабатывать картофельный, кукурузный или другой зерновой крахмал.

Рисунок 1.6. Принципиальная схема производства патоки с гидролизом соляной кислотой и очисткой активированным углем

Согласно принятой в производстве схеме (рисунок 1.6.) крахмальное молоко концентрацией 42% СВ вместе с соляной кислотой направляется в осахариватель (периодического действия – конвертор или непрерывно-действующий), где происходит гидролиз крахмала при t = 140÷141 0С.

Затем гидролизованный сироп поступает в нейтрализатор, где нейтрализуется раствором кальцинированной соды до РН 4,5. После нейтрализатора сироп для отделения гидролизного жира проходит через жиро-отделитель (скиммер), откуда выделенная жирная грязь поступает в грязевой сборник и далее подается на грязевой фильтр–пресс (или дисковой фильтр).

Далее осуществляется первая очистка сиропов – механическая – на диатомитовых фильтр–прессах (или вакуум–фильтрах с добавлением 0,5% диатомита).

Жидкий сироп после диатомитовой фильтрации с концентрацией 33÷34% СВ и температурой 65÷70 0С обрабатывается в течение 25÷30 мин в контактном сборнике свежим активированным углем, добавляемым в количестве 0,10÷0,15% от массы сухих веществ сиропа.

Затем сироп очищается на угольных фильтр–прессах жидкого сиропа, осадок промывается и выводится из производства, а промои направляются в сборник перед грязевым фильтр–прессом.

Далее очищенный жидкий сироп подогревается дважды последовательно в двух решоферах: в первый поступает экстрапар из первого корпуса выпарки для сиропа; во второй – отработавший пар от турбины избыточным давлением 0,06÷0,07 МПа.

Выпаривание сиропа осуществляется в трехкорпусной выпарной установке при температуре кипения в первом корпусе 93÷95 0С, а в последнем 63÷65 0С с соответствующим регулированием разрежения по корпусам.

Полученный густой сироп (концентрацией 55÷75% СВ, температурой 62÷63 0С) поступает на решофер, где подогревается с помощью экстрапара I-го корпуса выпарки до температуры 70÷72 0С, а затем подается в сборник для очистки густого сиропа отработавшим активированным углем со вторых фильтр–прессов густого сиропа в течение 25÷30 мин. После этого сироп очищается на первых угольных фильтр–прессах густого сиропа, осадок промывается и выводится из производства, а промои направляются в сборник для промоев (после грязевого фильтр–пресса).

Затем густой сироп обрабатывается свежим активированным углем в количестве 0,5÷0,6% от массы СВ сиропа и фильтруется на вторых угольных фильтр–прессах, осадок с которых без промывки поступает в контактный сборник перед первыми угольными фильтр–прессами густого сиропа, а очищенный сироп – в сборник перед контрольными фильтр–прессами.

Затем густой сироп проходит окончательную («полировочную») фильтрацию на контрольных фильтр–прессах (или вакуум–фильтрах, дисковых фильтрах) с предварительным нанесением на них тонкой диатомитовой лепешки, которая приготовляется путем разделения очищенного диатомита в чистом густом сиропе и подачи суспензии на фильтр–пресс с чистыми салфетками с помощью специального сборника с мешалкой, насосом и соответствующей коммуникацией.

Далее очищенный густой сироп поступает в вакуум–аппараты (периодического или непрерывного действия), где уваривается в патоку с температурой кипения не выше 60÷75 0С. После чего патока, содержащая не менее 77,9% СВ охлаждается в холодильнике до t = 45 0С, а затем насосами для густых жидкостей перекачивается в складские емкости.

Диатомитовая и скиммерная грязь, разбавленная промоями, подается на грязевой фильтр–пресс. Обезвоженная грязь (7÷8% углеводов) подается в завод кормов или выводится из производства.

Фильтрат грязевого фильтр–пресса соединяется с промоями от отработавшего активированного угля после очистки густого сиропа и смесь направляется в сборник для промоев.

Очищенные промои частично используются для приготовления раствора кислоты перед гидролизом, оставшаяся часть промоев добавляется в жидкий сироп перед диатомитовыми фильтр–прессами.
^ Производство кристаллической глюкозы

Наиболее распространенной схемой производства кристаллической глюкозы является двухпродуктовая схема с дополнительным осахариванием первого оттека (зеленой патоки) и очисткой сиропов активированным углем (рисунок 1.7.), обеспечивающая выход 75% безводной глюкозы от массы перерабатываемого безводного крахмала.





Рисунок 1.7. Принципиальная схема производства пищевой кристаллической глюкозы с дополнительным осахариванием зеленой патоки



Согласно данной схеме крахмальное молоко концентрацией 22,5% СВ вместе с соляной кислотой подается в осахариватель (периодического или непрерывного действия), где осуществляется его осахаривание до содержания в сиропе 89÷91% редуцирующих веществ (в пересчете на глюкозу).

Затем полученный сироп поступает в нейтрализатор, где смешивается с порцией клеровки и обрабатывается раствором кальцинированной соды с доведением рН до 4,7÷5,0.

Далее жидкий сироп фильтруется на фильтр–прессах с добавлением диатомита, обрабатывается свежим активированным углем и поступает на трехкорпусную выпарную установку, где выпаривается до концентрации 56÷58% СВ.

Полученный густой сироп дважды последовательно очищается активированным углем на фильтр–прессах и пропускается через контрольный фильтр–пресс.

Обработка жидких и густых глюкозных сиропов аналогична обработке паточных сиропов по описанной ранее схеме производства патоки (см. рисунок 1.6.).

Затем густой сироп после очистки и контрольной фильтрации направляется в вакуум–аппарат, где уваривается до концентрации 74,5÷75,5% СВ, а затем охлаждается в холодильнике до t = 48÷50 0С, после чего фильтруется на специальных фильтрах и поступает в кристаллизаторы периодического или непрерывного действия. В кристаллизаторах остается 30÷35% утфельной массы от предыдущего цикла в качестве затравки.

Готовый утфель I продукта через утфелераспределитель поступает на центрифуги, с которых первый оттек (зеленая патока) используется как сырье в цепь II продукта, а второй оттек после промывки кристаллов (белая патока) направляется в клеровочный сборник.

Выгруженную из центрифуг сырую глюкозу высушивают в сушилках до содержания влаги 8÷9%, просеивают на сите с отверстиями диаметром 1,0÷1,5 мм и направляют на упаковку.

Отработанный воздух из сушилки сначала очищается от глюкозной пыли в аэроциклоне, а затем – в мокром скруббере, раствор глюкозы из которого вместе с комками, отделенными на сите, направляются в клеровочный аппарат.

Диатомитовая грязь вместе со смывками с полов фильтруется и промывается на грязевом фильтр–прессе до содержания углеводов не более 10%, а затем направляется в завод кормов или выводится из производства. Промои с грязевого пресса поступает в контактный сборник жидкого сиропа II продукта, куда направляется и отработанный активированный уголь после очистки им жидкого сиропа I продукта.

Подогретая паром через барботер клеровка порциями добавляется в каждый нейтрализационный чан или, в случае непрерывной нейтрализации, - в сироп перед нейтрализатором.

Зеленая патока, разбавленная до 30% СВ, дополнительного осахаривается в конверторах с добавлением НСl и нейтрализуется раствором Na2CO3 до pH 4,8÷5,0 в нейтрализаторе.

Нейтрализованный жидкий сироп II продукта направляется в контактный чан, где обрабатывается отработанным активированным углем из цепи II продукта и после фильтр–прессов очистки густых сиропов II продукта. Сюда же добавляются промывные воды грязевого фильтр–пресса и промои после промывки отработанного угля.

Затем очищенный сироп поступает на трехкорпусную выпарную установку, где выпаривается до концентрации 58% СВ, после чего свежим и обработанным активированным углем, окончательно очищается на контрольном фильтр–прессе, уваривается в вакуум–аппарате до концентрации 77÷78% СВ, охлаждается в холодильнике и поступает в кристаллизаторы II продукта.

Далее готовый утфель II продукта через утфелераспределитель поступает в центрифуги, где он разделяется на межкристальный оттек (гидрол), который выводится из производства, и желтый сахар, который выгружается из центрифуг без промывки и направляется в клеровочный аппарат.

^ Вопросы и тесты для самопроверки
Вопросы

1.Какие существуют аппаратурно-технологические схемы крахмало-паточных производств?

2. Как классифицируется оборудование предприятий крахмало-паточных производств?

3. Назовите основные участки производства сырого картофельного крахмала.

4. Назовите основные участки производства сырого кукурузного крахмала.

5. Назовите основные участки производства кукурузных кормов и масла.

6. Назовите основные участки производства крахмальной патоки и кристаллической глюкозы.
Тесты

1. После осадительной центрифуги получают картофельный крахмал влажностью: 1) 75%; 2) 50%; 3) 60%; 4) 65%.

2. Какая схема производства сырого кукурузного крахмала является основной: 1) незамкнутая; 2) замкнутая; 3) полузамкнутая; 4) короткозамкнутая.

3. Влажность готового сухого кукурузного и картофельного крахмала соответственно равны: 1) 13 и 20%; 2) 10 и 22%; 3) 11 и 19%; 4) 12,5 и 21%.

4. Сырьем для производства сухих и кукурузных кормов служит: 1) зародыш; 2) жмых; 3) крахмал; 4) глютен.

5. Сырьем для производства кукурузного масла служит: 1) глютен; 2) экстракт; 3) мезга; 4) зародыш.

6. Патоку и глюкозу получают методом: 1) гидратации; 2) гидрогенизации; 3) гидролиза; 4) переэтерификации.

  1   2   3   4   5



Скачать файл (10622 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации