Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Исследование гидродинамики движения водно-зерновой суспензии по трубам в процессе ее тепловой и ферментативной обработки

Работа №6405
Тип работыДипломные работы, ВКР
Предметтехнология производства продукции
Объем работы74стр.
Год сдачи2012
Стоимость6000 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено 588
Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Введение …………………………………………………………….. 9
Глава 1. Технико-экономическое обоснование исследований…… 11
1.1 Технология производства спирта .. ….………………………… 11
1.2 Аппаратурное оформление технологических схем разваривания и осахаривания сырья…………………………………………………. 14
1.2.1 Непрерывная схема разваривания……………………………. 14
1.2.2 Трехступенчатое разваривание……………………………….. 16
1.2.3 Аппараты для непрерывного осахаривания
с вакуум-охлаждением……………………………………………… 17
1.2.4 Механико-ферментативный способ обработки……………… 19
1.2.5 Одностадийный метод получения гидролизата с использованием экструзионно-гидролитической установки………………………… 25
1.2.6 Описание конструкции КСИБА………………………………. 26
1.3 Постановка задач исследования..……………………………….. 29
Глава 2. Экспериментальное исследование
по проведению ВТО в КСИБА……………………………………… 32
2.1 Описание схемы экспериментальной установки……………….. 33
2.2 Методика проведения эксперимента……………………………. 34
2.3 Результаты экспериментальных исследований………………… 36
Глава 3. Экспериментальные исследования уноса газа в КСИА….. 39
3.1 Описание схемы экспериментальной установки………………. 39

3.2 Методика проведения экспериментов и обработки
опытных данных……………………………………………………. 41
3.3 Результаты исследований по уносу газа………………………. 42
Глава 4. Разработка мероприятий по гражданской
обороне…………………………………..…………………………... 45
Введение……………………………………………………………... 45
4.1 Разработка мероприятий при возникновении угрозы радиационного заражения……………………………................................................... 46
4.2 Расчет наружных и внутренних поверхностей,
подлежащих дезактивации………………………………………… 53
4.3 Расчет расхода материалов и времени для дезактивации
аппарата……………………………………………………..……… 53
4.4 Техническая характеристика рекомендуемых
средств дезактивации……………………………………………… 54
Глава 5. Охрана труда……………………………………................ 56
Введение………………………………………………………...…... 56
5.1 Анализ опасных производственных факторов…………...…... 56
5.2 Анализ пожаро - и взрывоопасности……………………….…. 57
5.3 Анализ вредных факторов…………………………………..…. 57
5.4 Анализ отходов, стоков и выбросов…………………………... 58
5.5 Мероприятия по обеспечению безопасности условий
труда……………………………………………………………….... 58
5.5 Мероприятия по пожарной безопасности……………………. 58
5.6 Расчет искусственного освещения в лаборатории…………... 59
5.7 Расчет виброизоляторов……………………………………..... 60
Глава 6. Расчёт затрат на проведение экспериментов и создание экспериментальной установки…………………………………… 63
Выводы…………………………………………………………….. 66
Список литературы ……………………………………………..... 67
Приложение……………………………………………………….. 73


Этиловый спирт находит широкое применение в пищевой, химической промышленности, в медицине, а в последнее время ему уделяется все больше внимания как топливу или в качестве высокооктановой присадки.


Рис.1 Применение этилового спирта в различных отраслях промышленности
Топливный этанол является эффективным источником энергии, применение этанола в качестве присадки к бензину снижает токсичность выхлопных газов от автомобилей. Спрос на топливный этанол в мире постоянно растет, с 2000 по 2005 год его мировое увеличилось на 40%[1], а по прогнозам министерства энергетики США биоэтанол сократит потребление бензина в стране на 30% к 2030 году [1]. Кроме, того, сырьем для производства этанола служит возобновляемое сырье, такое как рожь, пшеница, ячмень и овес. Ячмень и овес выращиваются повсеместно – от субтропиков до заполярья. Ячмень не уступает ржи и пшенице по содержанию крахмала, при этом он содержит значительное количество белка, минералов и витаминов, что позволяет использовать после спиртовую барду в качестве сырья для ценных кормов. Так же ячмень употребляется в пищу в гораздо меньших объемах, нежели рожь или пшеница, хлеб из ячменя быстро черствеет, сильно крошится из-за низкого содержания жира. Все эти качества делают ячмень наиболее подходящей зерновой культурой для получения этанола.
Россия, обладая огромными ресурсами к производству топливного этанола, не может, однако, составить конкуренцию этанолу, производимому на западе. Высокая себестоимость отечественного этанола (свыше 130р за 1дал [13])является существенной преградой на пути его экспорта. Комплексная, глубокая переработка сырья, сберегающие технологии, а также снижение капитальных затрат на строительство новых заводов существенно снизят себестоимость продукции.
Сейчас Россия является импортером этанола, и собственное производство его сокращается.
По данным Росстата если в начале 2011 года на территории страны работало 67 спиртзаводов, то к августу месяцу их число сократилось до 28. По состоянию на 2010 год насчитывалось более 100 спиртзаводов. Снижаются также объемы производства спирта. Уровень производства в 2011 году по сравнению с августовскими показателями 2010 года снизился на 11% и составил 2,8 млн. дал, всего за восемь месяцев текущего года падение производства по сравнению с аналогичным периодом 2010 года составило 10% (до уровня 22 млн. дал).
По мнению экспертов одной из причин снижения объемов производства спирта является монополизация рынка и уменьшение числа заводов малой мощности, неспособных конкурировать с крупными производителями и иностранной продукцией, вследствие низкой рентабельности.




Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!


1. Экспериментально подтверждена возможность проведения процессов тепловой и ферментационной обработки ячменя в одном аппарате.
2. Проведены экспериментальные исследования по определению изменения вязкости и расхода водно-зерновой суспензии в процессе ее тепловой и ферментативной обработки, получены их графические зависимости от времени.
3. Проведены экспериментальные исследования по определению уноса газа в опускные трубы КСИА свободными струями водно-зерновой суспензии при различных содержаниях твёрдой фазы в жидкости. Представлено регрессионное уравнение (4) для расчёта Qг.
4. Получены предварительные данные для оценки технико-экономических показателей исследуемой конструкции.
5. Разработаны мероприятия по охране труда при проведении экспериментов и мероприятия по ГО.
6. Выполнена оценка финансовых затрат на проведение экспериментов и создание новой экспериментальной установки для исследования гидродинамики.



1. Арсеньев Д.В., Ежков А.А. Технология топливного этанола на основе сопряжения процессов брожения и дистилляции под вакуумом: технические, экономические и экологические. Перспективные направления научно-технического развития спиртовой и ликероводочной отрасли пищевой промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 2007. – с. 183-192.
2. Атаманюк В.Г., Ширшев Л.Г., Акимов Н.В. Гражданская оборона. Под ред. Д. И. Михайлика. — М.: Высш. шк., 1986. —207 с.
3. Баракова Н. В. Разработка технологии этилового спирта при пониженных температурных режимах водно-тепловой и ферментативной обработки высоко-концентрированных замесов из ячменя. Дисс. … канд. тех. наук. – С-Петербург, 2010. – 145 с.
4. Баракова Н.В., Ибрагимов Т.С., Начетова М.А., Новоселов А.Г. Повышение эффективности производства спирта за счет проведение нескольких технологических стадий в одном аппарате. Процессы и аппараты пищевых производств. – 2010 - №2.
5. Белов Н.И., Славская И.Л., Макаров С.Ю. Технология спирта, ликеро – водочных изделий и хлебопекарных дрожжей. Учебно-практическое пособие. - М.: МГУТУ, 2004. – с. 74.
6. ГОСТ 12.1.012-2001 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования.
7. Гуляева Ю.Н. Исследование процесса культивирования хлебопекарных дрожжей при условиях высокой концентрации биомассы в кожухотрубном струйно-инжекционном ферментаторе (КСИФ). Дисс. … канд. тех. наук. – С-Петербург, 1998. – 153 с.
8. Дужий А. Б. Исследование процесса инжекции газа свободными жидкими струями в кожухотрубном струйно-инжекционном абсорбере для производства пищевых продуктов. – Дис. … канд. техн. наук. – Санкт-Петербург, 2001. – 136 с.
9. Дужий А.Б., Тишин В.Б. Объяснение механизма уноса газа жидкой свободной струёй на основе экспериментального исследования её структуры. – Известия СПбГУНиПТ, 2000, №1, с. 127-133.
10. Евдокимов А. А. Охрана труда: Методические указания к дипломным проектам и работам для студентов всех специальностей. – СПб.:СПбГУНиПТ, 2008. – 40 с.
11. Евдокимов А.А. Безопасность жизнедеятельности. Примеры расчетов: Пособие.- 2-е изд., испр. – СПб.:СПбГУНиПТ, 2007.-72с.
12. Ибрагимов Т.С., Баракова Н.В., Чеботарь А.В., Новоселов А.Г. Повышение эффективности производства спирта за счет проведения нескольких технологических стадий в одном аппарате 2. Процессы и аппараты пищевых производств. – 2011 - №1
13. Ивановская Л.С., Гришин Л.И., Шамина Л.К. Технико-экономическое обоснование и расчет экономической эффективности дипломных проектов и работ: Метод. указания для студентов спец. 260601 и 260602 очной и заочной форм обучения. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2011. – 29 с.
14. Ильницкая, А. Ф. Козьяков и др. ; Под общ. ред. С. В. Белова. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов/С. В. Белов, А. В. 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 1999. – 448 с.: ил.
15. Инструкция по проектированию и расчету несущих конструкций зданий под машины с динамическими нагрузками. - М.:Стройиздат, 1955. – 128с.
16. Косой В.Д. Инженерная реология биотехнологических сред. – СПб.: ГИОРД, 2005. – 648с.
17. Лебедева Т.Я. Исследование гидродинамических характеристик кожухотрубного струйно-инжекционного аппарата (КСИА) с внутренней рециркуляцией фаз. Дисс. … канд. тех. наук. – С-Петербург, 2004. – 149 с.
18. Лебедева Т. Я., Новосёлов А. Г., Гуляева Ю. Н. О влиянии конструктивных параметров на инжекционный процесс в кожухотрубных струйно-инжекционных аппаратах. Сборн. научн. трудов «Проблемы процессов и оборудования пищевой технологии». СПб, СПбГУНиПТ, 2000. – с. 102 – 110.
19. Леденев В.П. Внедрение безотходных ресурсо- и энергосберегающих технологий – безальтернативный путь развития спиртовых заводов России. Перспективные направления научно-технического развития спиртовой и ликероводочной отрасли пищевой промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 2007. – с. 15-20. ВМЕСТО2
20. Мальцев П.М. Технология бродильных производств – М.: Пищевая промышленность,1986. – 560 с.
21. Маркитанова Л. И., Маркитанова А. А., Русак А. Г. Оценка радиационной обстановки в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Ч. 1. Прогнозирование масштабов радиационного заражения при аварии на радиационно-опасных объектах: Метод. указания для студентов всех специальностей всех форм обучения. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2006. – 75 с.
22. Маркитанова Л. И., Русак А. Г. Оценка химической обстановки в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Прогнозирование масштабов радиационного заражения при аварии на радиационно-опасных объектах: Метод. указания для студентов всех специальностей всех форм обучения. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2004. – 35 с.
23. Прохорчик И.П. Интенсификация процесса инжекции воздуха свободными струями жидкости в кожухотрубных струйно-инжекционных аппаратах. – Дис. … канд. техн. наук – Л. 1989. – 125 с.
24. ПЭУ-86 Правила устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат. – 1987.
25. Сивенков А. В. Интенсификация гидродинамических процессов в струйных аппаратах пищевой промышленности. – Дисс. … канд. тех. наук. – С-Петербург, 2011. – 171 с.
26. СНиП П-4-79. Естественное и искусственное освещение. -М.: Стройиздат, 1980. - 48 с.
27. Сотников В.А., Федоров А.Д., Гамаюрова В.С., Котельникова Н.И., Котельников М.В. Способ низкотемпературного разваривания крахмалистого сырья в производстве спирта. Производство спирта и ликероводочных изделий – 2002 - №1
28. Степанов В.И. Римарева Л.В. Иванов В.В. Шариков А.Ю. Одностадийный метод переработки крахмалосодержащего сырья технологии получения концентрированного зернового сусла для спиртового производства. Перспективные направления научно-технического развития спиртовой и ликероводочной отрасли пищевой промышленности. – М.:Пищевая промышленность, 2007. – с. 79-86.
29. Устинников Б. А., Пыхова С. В., Громов С. И., Карайчев С. И., АгроНИИТЭИПП, 1989, выпуск 4
30. Яровенко В. Л. Технология спирта. –М.: Колос, 2002. – с. 460.
31. Яровенко В.Л., Устинников Б.А., Богданов Ю.П., Громов С.И. Справочник по производству спирта. Сырье. Технология и технохимконтроль. – М.: Легкая и Пищевая промышленность, 1981. – 336с.
32. Ahmet B. M., Emiroglu E., Ozturk M. The development of aeration performance with different typed nozzles in a vertical plunging water jet system. – International Journal of Science & Technology, 2006, v.1, №1, p. 51-63.
33. Bonetto F., Lahey Jr. R. T. An experimental study on air carryunder due to a plunging liquid jet. – Int. J. Multiphase Flow, 1993, v.19, №2, p. 281-294.
34. Chanson H. I., Gualtieri C. Similitude and scale effects of air entrainment in hydraulic jumps. – Journal of Hydraulic Research, 2008, v.46, №1, p. 35-44.
35. Davoust L., Achard J. L., Hammoumi M. El. Air entrainment by a plunging jet: the dynamical roughness concept and its estimation by a light absorption technique. – Int. J. Multiphase Flow, 2002, v.28, №9, p. 1541-1564.
36. De Frate L., Rush F.E. Gas entrainment into a pool by turbulent liquid jets. – Preprint 390, Symp. on selected papers - Part 2, 64th Nat. Mt., 1969, A.I.Ch.E. New Orleans, Louisiana, March p. 16-20.
37. Deswal S. Oxygenation by hollow plunging water jet. - Journal of the Institute of Engineering, 2007, v.7, №1, p. 1-8.
38. Ervine D.A., Falvey H. Behavior of turbulent water jets in the atmosphere and in plunging pools. – Proceedings of the Institution of Civil Engineers, 1987, v.83, p. 295-314.
39. Ervine D.A., McKeogh F., Elsaway E. Effect of turbulence intensity on the rate of entrainment by plunging water jets. – Proceedings of the Institution of Civil Engineers, 1980, v.69, p. 425-445.
40. Giborowski J., Bin A. Badanie efektu napowietrzania swobodnych strumieni cieczy. – Inz.Chem., 1972, v.2, №4, p. 557-577.
41. Kumagai M., Endoh K. Effects of kinematic viscosity and surface tension on gas entrainment rate of an impinging liquid jet. – Jorn.Chem.Eng.Jap, 1982, v.15, №6, p. 427-433.
42. Kumagai M., Imai H. Gas entrainment characteristics of an impinging water jet. – Kagaku Kogaku Rombunshu, 1982, v.8, №1, p. 1-6.
43. Mandal A. Characterization of gas-liquid parameters in a down-flow jet loop bubble column. – Brazilian Journal of Chemical Engineering, 2010, v.27, №2, p. 253-264.
44. Schmidtke M., Lucas D. CFD approaches for modeling bubble entrainment by an impinging jet. – Science and Technology of Nuclear Installations, 2009, p. 12.
45. Schmidtke M., Lucas D. On the modeling of bubble entrainment by impinging jets in CFD-simulations. – Experiments and CFD Code Applications to Nuclear Reactor Safety, 2008, Grenoble, France, p. 1-12.


Работу высылаем на протяжении 24 часов после оплаты.




© 2008-2022 Cервис помощи студентам в выполнении работ