Производство водки «Посольская»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Восточно-Сибирский государственный технологический университет
Институт экономики и права
Кафедра «Промышленная экология и
защита в чрезвычайных ситуациях»
ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ:
Зав.кафедры ПЭЗЧС
_______Ю.М. Ханхунов
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
На тему: «Производство водки «Посольская».
По дисциплине: «Промышленная экология»
Д 2513.01.1.50.128.000 ПЗ
Исполнитель: студент гр. 5176-1 Ходоева В.Г
Руководитель проекта: к.т.н, доцент Ханхунов Ю.
Аннотация
В проекте представлена разработка экологически безопасного производства водки на водочном предприятии «Вечный зов». В разделах проекта рассмотрены такие вопросы как характеристика производственных процессов, выбор, описание и обоснование технологии производства, технологического оборудования, характеристика производственных процессов как источников загрязнения окружающей среды, проведены расчеты сырья и материалов.
Введение
Основанием для выполнения курсового проекта явилось задание на проектирование предприятия по производству водки, выбору, описанию и обоснованию технологической схемы производства, а также проектов нормативов загрязняющих веществ в атмосферу и нормативов образования и размещения отходов производства и потребления для ОАО «Вечный зов».
Наименование предприятия: “Вечный зов”
Организационно-правовая форма: Открытое акционерное общество
Юридический адрес: 670075 Республика Бурятия г. Улан-Удэ, Гагарина 10
ИНН:0345896978 код ОКПО
75412698
Основной вид деятельности:
Производство и оптовая реализация водочных
изделий
Водочное предприятие «Вечный зов» расположено на промплощадке, закрытой с четырех сторон, площадь которого составляет 0,65 га.
С северной стороны территория предприятия граничит с предприятием по изготовлению пива, с восточной стороны территории расположен жилой квартал, находящийся на расстоянии 100 метров. В южной части проходит автомобильная дорога.
В непосредственной близости от завода не имеется лесов, сельскохозяйственных угодий, полигонов промышленных и бытовых отходов.
Предприятие занимается производством водки 10000 дал/сутки.
Предприятие состоит из основных и вспомогательных производств.
Основное производство:
- Цех по производству ВП
Вспомогательное производство:
- Котельная;
- Ремонтно-механическая мастерская;
- Гараж;
Основные показатели работы предприятия:
- Количество рабочих дней-251
- Количество смен-1
- Режим работы предприятия-251дней;
- Количество выпускаемой продукции в сутки-10000дал
2.0 Характеристика производственных процессов предприятия
2.1. Характеристика сырья и материалов
Основное сырье
Спирт-ректификат
Основным сырьем для производства водок служит спирт этиловый ректификованный. Спирт этиловый ректификованный представляет собой прозрачную бесцветную жидкость без посторонних запахов и привкусов, удельный вес безводного спирта при 20 градусах С-0,78927г/см в кубе.
В спирте ректификате содержится необходимые для приготовления водки зерна, картофель, патоки. В зависимости от исходного сырья и степени очистки спирт ректификат делится на «Люкс», «Экстра», высшей очистки и первого сорта. Путем правильного возделывания необходимо получать соответствующие сорта спирта ректификата, дающие богатые вкусовые вещества.
Вода питьевая
Вода, так же как и спирт, является главной составной частью водок, поэтому ее качество в значительной степени определяет прозрачность, вкус, запах, а также стойкость при хранении. В связи с этим качеству воды в ликерно-водочном производстве уделяют большое внимание.
Общий расход воды в водочном производстве составляет 9-12 дал на 1 дал перерабатываемого спирта (в пересчете на абсолютный алкоголь). Из этого количества 2,0—2,5 дал расходуется на технологические цели, 5—6 дал на мойку бутылок, 1—2 дал на получение пара, остальное количество на хозяйственные нужды.
В водочном производстве используется вода из городского водопровода, артезианских скважин, рек и других источников водоснабжения.
Природная вода никогда не бывает химически чистой.
В ней всегда содержатся в различных количествах минеральные соли, углекислота, кислород, азот и другое. Кроме того, в воде находятся микроорганизмы, а также продукты разложения растений и животных, аммиак, сероводород, органические соединения, гуминовые вещества и др. Примеси придают ей те или иные свойства, так присутствие аммиака и сероводорода придает неприятные вкус и запах, наличие органических соединений — сладковатый привкус, гуминовые вещества окрашивают воду в желтоватый или буроватый цвет.
Особенно большое влияние на вкус воды оказывают минеральные вещества. Наличие хлористого натрия (более 0,3 г/л) вызывает солоноватый привкус, сульфатов натрия и магния - горьковатый, сульфата кальция и солей цинка - вяжущий, квасцов - кисловатый, солей двухвалентного железа - железистый, солей меди - металлический. Растворенные в воде углекислота и сероводород обусловливают кислую реакцию воды, а бикарбонаты натрия, кальция и магния - щелочную. В воде в виде взвесей могут находиться песок и глина, которые ухудшают прозрачность и засоряют трубопроводы.
В весенне-летний период в воде повышается содержание кремниевой кислоты и гуминовых веществ, которые образуют устойчивые, плохо осветляемые растворы. Из такой воды трудно получить изделия высокого качества, поэтому воду подвергают специальной обработке.
Основные показатели качества воды для производства водок.
Нормируемый показатель |
Для воды после технологической обработки исходной жесткости | |
Жесткость,мг-экв/дм |
0,20 |
0,1 |
Щелочность,см3 |
4.0 |
1,0 |
Окисляемость,мг/дм3 |
6.0 |
6,0 |
pH не выше |
7.8 |
7,8 |
кальций |
7.0 |
7,0 |
магний |
7.0 |
7,0 |
железо |
7.0 |
0,1 |
натрий |
0.10 |
20 |
марганец |
15.0 |
0,1 |
сульфатов |
0.10 |
20,0 |
хлоридов |
20.0 |
25,0 |
гидрокарбонатов |
25.0 |
61,0 |
силикатов
фосфатов |
61.0 |
3,0 |
7.0 |
0,1 | |
меди |
0.1 |
0,1 |
алюминия |
0.1 |
0,1 |
2.2 Расчет сырья и материалов
Расчет общего объема выпускаемой продукции в год производится исходя из количества рабочих дней и количества смен. Принимаем: количество рабочих дней в год-251 день, количество смен-1.
Расчет общего объема выпускаемой продукции в год производится по формуле:
Vгод=Vсм*n
где Vсм-объем выпускаемой продукции в смену=10000дал
n-количество рабочих дней в году
V=251*10000=2510000дал/год
Общий объем выпускаемой продукции в год составил 2510000дал/год.
Для производства 10000дал/смена водки необходимо:
Расход спирта на приготовление водки:
4000дал спирта – 10000 дал водки
Х – 2510000дал водки
где Х – необходимое количество спирта в год
Х = 1004000 дал спирта/год
Расход молока сухого обезжиренного:
50 кг молока – 10000 дал водки
У – 2510000 дал водки
где У – необходимое количество молока в год
У = 12550 кг молока/год
Расход воды на приготовление водки:
6000 дал воды – 10000 дал водки
А – 2510000 дал водки
где А – необходимое количество воды на тех.нужды/год
А = 1506000 дал воды/год
Расход воды на хозяйственные нужды:
20000 дал воды – 10000 дал водки
В – 2510000 дал водки
где В – необходимое количество воды на хоз.нужды/год
В = 5020000 дал воды/год
Расход воды на технологические нужды:
25000 дал воды – 10000 дал водки
Е – 2510000 дал водки
где Е – необходимое количество воды на технологические нужды
Е = 6275000 дал воды/год
Расход воды на мойку бутылок:
60000 дал воды – 10000 дал водки
С – 2510000 дал водки
где С – необходимое количество воды на мойку бутылок
С = 15060000 дал воды/год
Расчет объема отходов от боя бутылок объемом 1 литр:
100% - 1000000 бутылок
2.95% - Д
где Д – бой бутылок/год в шт
Д = 29500 бутылок
29500*0.350=10325 кг
2.3 Выбор, описание и обоснование технологического процесса производства продукции.
Технологический процесс производства водок состоит из следующих операций:
- Приемка спирта;
- Подготовка воды;
- Приготовление водно – спиртовой смеси ( сортировки);
- Фильтрование сортировки на форфильтрах;
- Обработка сортировки активным углем и повторное фильтрование;
- Доведение водки до стандартной крепости;
- Розлив.
Технологический процесс водочного производства представлен в виде блок-схемы (рисунок1)
Приемка спирта.
Ректификованный спирт, поступающий на приготовление водки, принимают по объему, измеряя его коническими или цилиндрическими мерниками. Одновременно определяют содержание этилового спирта. Учет спирта в ликероводочном производстве, как и в спиртовом, ведут по объему безводного спирта при нормальной температуре 20 градусов по Цельсию.
Подготовка воды.
В водочном производстве вода – один из видов сырья, составляющий 60% по объему водки. Чрезвычайно важное значение имеет жесткость воды и ее солевой состав. Общая жесткость воды не должна превышать 1мг-экв/л при использовании естественной не умягченной воды и 0,36мг-экв/л – при использовании умягченной.
Водоподготовка – начальная стадия процесса получения водок. Основная задача водоподготовки заключается в умягчении воды, удалении из неё механических включений, коллоидных веществ, влияющих на стойкость и органолептические показатели напитков.
В настоящее время на производстве
ликероводочных изделий используют следующие
способы обработки воды: реагентные (коагуляция,
известково- содовый), ионообменные (Na-катионирование,
применение катионо- и анионообменных
смол), адсорбционные( использование активного
угля), окислительно-
Приготовление водно – спиртовой смеси.
Для приготовления водки ректификованный спирт смешивают с умягченной водой; полученная водно-спиртовая смесь называется нВ производстве сортировкой. В зависимости от требуемого содержания этилового спирта в водке готовят сортировку различной крепости.
Приготавливают сортировку следующим образом. В герметически закрытый чан, называемый сортировочным, набирают из мерников рассчитанное количество спирта, соответственно требуемой крепости сортировки, а затем добавлять воду до получения заданного объема сортировки. Следует помнить, что для приготовления сортировки необходимо набирать в чан спирт, а уже потом добавлять воду. Так как относительная плотность спирта меньше плотности воды, то спирт при этом поднимается вверх, что способствует лучшему перемешиванию сортировки.
В сортировку добавляют вещества, предусмотренные рецептурой для данного вида водки, и тщательно перемешивают. После этого проверяют крепость сортировки и, в случае отклонения ее от установленной нормы, добавляют спирт или воду и снова тщательно перемешивают. Полученную сортировку перекачивают насосом ив напорный чан и без отстаивания направляют на фильтрацию.
Фильтрование сортировки на форфильтрах.
В сортировке содержится небольшое количество взвешанных частиц (сотые или тысячные доли процента). Для освобождения от них сортировку фильтруют до и после обработки активным углем. Фильтрация водки через песочные фильтры после угольной очистки необходима для задержания мелкодисперсных частичек угля, образующихся в процессе очистки вследствие гидростатического воздействия потока жидкости.
В качестве фильтрующего материала почти везде применяют 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.
Обработка сортировки активным углем и повторное фильтрование.
Обработка сортировки активным углем – одна из наиболее важных стадий, на которой формируются органолептические показатели водки.
Для удаления из сортировки примесей, придающих ей неприятный запах и вкус, производят обработку ее активным углем. Для этой цели применяют активные дробленые древесные угли, в основном березовый или буковый, марок БАУ-А или ДАК (ГОСТ 6217). В последнее время в качестве адсорбента используют косточковые угли марки КАУ-В (ТУ 6-00209591-458), УАК-2.
Обработку сортировки активным углем проводят в колонках медных или из нержавеющей стали путем фильтрации через высокий слой угля снизу вверх. Такой метод обработки назван динамическим.
После обработки активным углем полученную водку фильтруют, что позволяет удалить мельчайшие частички угля и получить продукт безукоризненно прозрачный, с кристальным блеском. Фильтрацию водки проводят в песочных фильтрах. Вместо обработки активным углем или дополнительно к этому сортировку очищают модифицированным крахмалом.
Доведение водки до стандартной крепости.
Профильтрованная водка поступает в доводные чаны, где ее перемешивают и проверяют крепость. При отклонении крепости от пределов, установленных стандартом, водку следует довести до требуемой крепости добавлением спирта или воды. После этого содержимое чана вновь перемешивают и повторно определяют крепость. Согласно рецептуре вносят некоторые ингредиенты. Приготовленную водку из доводных чанов направляют на розлив. Передают водку в цех розлива по объему с помощью мерников и учитывают по количеству безводного спирта.
Розлив.
Непосредственно перед розливом обычно проводят контрольное фильтрование. Разливают водку на автоматизированных линиях розлива, в состав которых входят бутыломоечная машина, автоматы розлива, укупорки, бракеражный полуавтомат, этикетировочные автомат.
Продукцию разливают в
бутылки из натрий-кальций-
Водку разливают в бутылки объемом 1 литр.
2.4. Технологическое оборудование, машины и агрегаты
Однованные бесцепные отмочно-шприцевые бутыломоечные машины
В водочной промышленности широко распространены однованные бесцепные отмочно-шприцевые машины марки М-6, М-3 и ММ-3, предназначенные для мойки бутылок емкостью 0,5 и 0,33 л.
Машины М-6 и М-3 — механизированные со следующим режимом мойки:
а) предварительная обмывка бутылок внутри и снаружи водой температурой 30—35°С;
Автоматический загрузчик бутылок и бутыломоечную машину М-3:
I — тяга; 2—приемная звездочка; 3—собачка приемной звездочки; 4—отжимная пластина; 5—рычаг движка; 6—движок: 7—направляющая движка; 8—тяга движка; 3—рычаг подъема уголка; 10--шестерни подъема уголка; 11—подъемный уголок; 12—направляющие.
б) отмачивание бутылок в ванне со щелочью концентрацией 1—1,5% и температурой 60—65° С;
в) внутреннее шприцевание и обмывание бутылок тем же щелочным раствором температурой 60—65°С под давлением струи 3 кг/см2,
г) шприцевание и обмывание бутылок теплой водой температурой 30—35°С;
д) шприцевание и обмывание бутылок холодной водопроводной водой.
Машины выпускаются с ручной «механической загрузкой бутылок и автоматическим регулированием температуры в ваннах дилатометрическим терморегулятором.
Машина ММ-3 является модернизированным типом машины М-3. Она отличается уменьшенными габаритами, более высокими температурными режимами мойки и отсутствием предварительного ополаскивания бутылок. Взамен этой операции бутылки снаружи орошаются теплой водой.
Технологический режим мойки на машине ММ-3:
а) наружное орошение бутылок теплой водой температурой 30—35° С на загрузочном столе;
б) отмочка в щелочной ванне температурой 60—65" С;
в) внутреннее шприцевание и наружное обмывание бутылок щелочным раствором температурой 70—75° С;
г) -внутреннее шприцевание и наружное обмывание щелочным раствором температурой 60—65 "С;
а) внутреннее шприцевание и обмывание бутылок теплой водой температурой 30—35°С;
е) шприцевание и ополаскивание бутылок снаружи холодной водопроводной водой.
Техническая характеристика бутыломоечных машин Ленинградского машиностроительного завода Ленпищемаш
Модель машины ............ М-6 М-3 ММ-3
Производительность в бутылках в час . . 6000 3000 3000 Общая производительность цикла мойки
в минутах . .............
Длительность щелочной отмочки при
60—65° С в минутах ..,,.,.. 5,3 5,3 5,2
Число шприпеваний ..........
Общая продолжительность шприцевания
в минутах. ..............
Общее полезное время мойки в минутах . 7.24 7,24 8,1 Количество носителей ......... 64 64 59
Число гнезд в носителях ........ 20 10 10
Количество насосов .......... 2 2 2
Число оборотов насосов в минуту . . . 1450 2900 2900
Общая мощность электродвигателей
насосов в кет ............ 13 6 9
Мощность электродвигателя привода
в кет ................
Емкость щелочной ванны в л ...... 6 000 3 000 2000
Диаметр подводящего водопровода в км, 32 25 25 Диаметр подводящего паропровода в мм 38 32 30
Расход воды в л/ч ............
Габариты в мм:
длина .................
Ширина. . .
высота ..............
Вес в кг ....',..........
Бутыломоечная машина ММ-3:
1-аккумулятор загрузки бутылок
2.5 Вспомогательное оборудование.
Вспомогательная деятельность предприятия.
Для освещения помещений административно-
Масло индустриальное отработанное и масло компрессорные отработанное собираются отдельно от других видов отходов, в металлической бочке и вторично используется на предприятии для смазывания узлов транспортеров.
При обработке металлов на токарном станке образуется стружка черных металлов незагрязненная, которая собирается в ящик и по мере накопления вывозиться принимающей организацией Лом черных металлов несортированный и лом меди несортированный образуется в результате физического износа узлов и деталей оборудования, при списании инструментов по мере накопления отходы сдаются специализирующей принимающей организацией.
Резиновые изделия незагрязненные, потерявшие потребительские свойства образуются в результате ремонта технологического оборудования. Отход собирается в контейнер и вывозится на полигон ТБО.
Обтирочный материал, загрязненный маслами (содержание масел более 15%) образуется в результате обслуживания оборудования, нуждающегося в
смазке, при проведении плановых и текущих ремонтных работ.
Собирается в местах временного накопления, а затем отход передается на сжигание.
Отходы кислот, щелочей, концентратов (серная кислота отработанная), остающаяся после проводимых анализов, образуется в результате собирается в стеклянной посуде. После нейтрализации сливается в канализацию.
Остатки и огарки стальных сварочных электродов образуются при проведении электросварки во время ремонтных работ, временно собирается в металлический ящик и по мере накопления отходы сдаются специализирующей принимающей организацией вместе с ломом черных металлов.
3.0 Краткая характеристика
В состав предприятия входят следующие вспомогательные производства:
Котельная
Одно из направлений работы предприятия - выработка тепловой энергии в котельных за счет сжигания твердого топлива - каменного угля Тугнуйского месторождения в топках котлоагрегатов типа Б-25/15. Подача угля в котолоагрегаты осуществляется при помощи конвейера и вручную. Шлакозолоудаление осуществляется вручную. Котлоагрегаты в котельной оборудованы циклонами типа ЦН-15 и дымососами ДН-9. В котельной имеются подпиточные и сетевые насосы для подачи горячей воды на отопление в производственные помещения и админитрацию предприятия. Для продувки котлов имеются компрессоры. Для проведения ремонтных работ в котельной имеются посты электродуговой и газовой сварки.
В процессе работы котельной образуются следующие виды отходов:
Золошлаки от сжигания углей (Тугнуйский) образуются в процессе сжигания каменного угля в топках котлоагрегатов, хранятся на площадках открытого типа и по мере накопления вывозятся населением на хозяйственные нужды.
Лом черных металлов несортированный образуется в процессе работы котельной и эксплуатации отопительной системы, который по мере накопления вывозится и сдается на предприятие “ВторЧерМет”.
Обтирочный материал, загрязненный маслами (содержание масел менее 15%) образуется в результате технического обслуживания и при проведении ремонтных работ. Ветошь собирается в месте ее временного накопления – металлическом контейнере. По мере накопления ветошь сжигается в топках котлоагрегатов.
Остатки и огарки стальных сварочных электродов образуются в результате работы сварочных постов электродуговой сварки. Огарки собираются и хранятся на площадке временного накопления с последующим вывозом на предприятие «ВторЧерМет».
