Получение маточных дрожжей

Объем,

,

На стадию поступает:

А. Полупродукты:

-Конденсат

Б. Сырье:

-Меласса натуральная

-Серная кислота

-Вода для разбавления мелассы

В. Отходы:

-Осадок

0,46

0,98

3015,26

5374,66

53,75

9677,35

3,76

3,015

4,49

0,00003

9,68

1000

1197,5

1840

1000

Итого:

18124,78

На стадии получено:

А. Полупродукты:

-Меласса осветленная стерильная

18124,78

16,67

1087,4

Итого:

18124,78

7.4 Расчет материального баланса стадии приготовления и стерилизации питательной среды на УНС острым паром для ЧК I (ТП 3):

, 

где: - масса стерильной питательной среды, кг,

- масса компонентов питательной среды, кг,

- масса воды для разбавления компонентов питательной среды, кг,

- масса конденсата, образовавшегося при нагреве питательной среды острым паром, кг.

Расчет массы стерильной питательной среды на одну загрузку ферментатора:

,

где: - объем стерильной питательной среды, ,

- плотность питательной среды, ,

, [по д. з.],

, [по д. з.],

.

Расчет массы компонентов питательной среды:

,

где: - масса сернокислого аммония, кг,

- масса диаммоний фосфата, кг,

- масса хлористого калия, кг,

- масса биотина, кг,

- масса тиамина, кг,

- масса разбавленной мелассы, кг,

, [по д. з.],

, [по д. з.],

, [по д. з.],

, - величины очень малые, ими можно пренебречь,

, (по расчету),

.

Расчет массы конденсата, образовавшегося при нагреве питательной среды острым паром:

При стерилизации питательной среды на УНС острым паром конденсат образуется только от нагрева среды.

,

,

,

где: - удельная теплоемкость среды (принимаем по воде), ,

,

- температура стерилизации среды, ,

,

- начальная температура среды, ,

,

- удельная энтальпия насыщенного водяного пара, принимается по давлению пара, ,

, (по табл. № 51, стр. 467, 4),

- удельная энтальпия сконденсированного пара, принимается по температуре, ,

, (по табл. № 50, стр. 465, 4),

,

.

Расчет количества воды для разбавления компонентов питательной среды:

Масса воды на разбавление твердых компонентов и промывку системы, кг:

, [1, стр. 27],

.

, [1, стр. 27],

Объем концентрата питательной среды составляет 70% от объема стерильной питательной среды, следовательно:

,

,

,

,

,

.

Таблица материального баланса стадии приготовления и стерилизации питательной среды на УНС острым паром (ТП. 3)

Наименование п/продуктов и сырья	Содержание основного вещества, %	Масса техническая, кг	Масса основного вещества, кг	Объем,	,
На стадию поступает:
А. Полупродукты: -Конденсат Б. Сырье: -Компоненты питательной среды, в т. ч. -сернокислый аммоний -диаммоний фосфат -хлористый калий -Меласса осветленная стерильная -Вода для растворения компонентов -Вода для промывки УНС и разбавления концентрата	0,986 0,7924 0,957	739,37 8 4 8 1413,62 1945,01 1740		0,739 1,3 1,945 1,74	1000 1087,4 1000 1000
Итого:		5858
На стадии получено:
А. Полупродукты: -Стерильная питательная среда Б. Отходы: В. Потери:		5858		5,8	1010
Итого:		5858



7.5 Материальный баланс стадии ферментации ЧК I (ТП 4)

, [1, стр. 28],

где: - масса стерильной питательной среды в ферментаторе, кг,

- масса посевного материала, кг,

- масса кислорода, потребленного из воздуха в процессе ферментации, кг,

- масса влаги, принесенной (унесенной) воздухом, кг,

- масса культуральной жидкости, кг,

- масса диоксида углерода, выделившегося в процессе ферментации, кг,

- масса жидкости, унесенной из ферментатора в виде брызг, кг.

Масса стерильной питательной среды, кг:

, [по расчету].

Масса посевного материала, кг:

, [по д. з.].

Масса влаги, принесенной (унесенной) воздухом, кг:

, [1, стр. 30],

где: - масса воздуха, подаваемого в ферментатор за весь период ферментации, кг,

- влагосодержание воздуха, поступающего и уходящего из ферментатора, кг вод. пара/кг сух. возд.



, [1, стр. 30],

где: 0,622 - соотношение молекулярных масс водяного пара и воздуха,

- относительная влажность воздуха, доли,

- общее давление паро-воздушной смеси, МПа,

- давление насыщенного водяного пара, МПа.

Влагосодержание наружного воздуха, :

Среднегодовая температура воздуха в Санкт-Петербурге, :

, [3, стр.579],

Среднегодовая относительная влажность воздуха в Санкт-Петербурге, :

, [3, стр.579],

, при , [3, стр.589],

,

кг вод. пара/кг сух. возд.

Влагосодержание регламентного воздуха, :

[по д. з.],

[по д. з.],

при , [3, стр.589],

,

кг вод. пара/кг сух. возд.

>, следовательно , [1, стр. 30],

Влагосодержание выходящего воздуха, :

, [по д. з.],

, [по д. з.],

при , [3, стр.589],

,

кг вод. пара/кг сух. возд.

<, влага уносится из ферментатора с отработанным воздухом за счет испарения.

Расход воздуха в процессе ферментации [по д. з.].

Период ферментации	Расход воздуха, об/об мин	Расход воздуха, /мин	Расход воздуха за период,
0-6	3	17,4	104,4
6-10	7	40,6	162,4
10-18	10	58	464

, [1, стр. 31],

.

.

Количество поглощенного кислорода, выделившегося углекислого газа:

Тепловой эффект жизнедеятельности дрожжей, кДж:



, [1, стр. 32],

где: - теплота сгорания субстратов, кДж,

- теплота сгорания вновь образованного мицелия, кДж.

Теплота сгорания субстратов равна сумме теплот сгорания всех органических компонентов среды:

, [1, стр. 32],

где: - удельная теплота сгорания i-того компонента, кДж/кг,

- масса i-того компонента, кг.

, [6, стр. 34],

,

где: M - расход мелассы для ЧК I, кг,

, [см. стр. 40],

- содержание сахара в натуральной мелассе, %,

(по д.з.),

,

.

Теплота сгорания мицелия:

, [1, стр. 32],

где: и - удельные теплоты сгорания мицелия в культуральной жидкости в конце ферментации и в посевном материале, кДж/кг,

и - масса сухого мицелия в культуральной жидкости в конце ферментации и в посевном материале, кг.

, [6, стр. 34],

,

где: , [см. стр. 39],

- влажность мицелия, %,

, [по д.з.],

,

, [по д. з.] - величина мала, ею можно пренебречь,

.

.

Количество поглощенного кислорода и выделившегося углекислого газа :

Эквивалентное количество наиболее энергоемкого углеродсодержащего соединения, входящего в компонентный состав среды:

, [1, стр. 33],

.

Уравнение реакции окисления сахарозы:

,

,

где: - масса сахарозы, кг,

,

- молярная масса сахарозы,

,

,

,

Количество поглощенного кислорода :

.

Количество выделившегося углекислого газа :

.

Масса брызг, кг:

, [1, стр. 33],

где: , [по д. з.],



, [1, стр. 34],

, [2, стр. 199],

,

.

Масса культуральной жидкости:

, [1, стр. 34],

.

Таблица материального баланса процесса ферментации ЧК I (ТП.4)

Наименование п/продуктов и сырья	Содержание основного вещества, %	Масса техническая, кг	Масса основного вещества, кг	Объем,	,
На стадию поступает:
А. Полупродукты: -Стерильная питательная среда -Посевной материал Б. Сырье: -Потребленный кислород воздуха		5858 0,5 476,16		5,8	1010
Итого:		6334,66
На стадии получено:
А. Полупродукты: -Культуральная жидкость Б. Отходы: -Выделившийся углекислый газ -Влагоунос В. Потери: -Брызгоунос	37	5423,97 654,72 24,13 231,84	199,43	5,39 0,94 0,23	1006 1000 1000
Итого:		6334,66	199,43

7.6 Расчет материального баланса стадии приготовления и кипячения питательной среды острым паром в ферментаторе для ЧК II (ТП 5)

,

где: - масса стерильной питательной среды, кг,

- масса компонентов питательной среды, кг,

- масса воды для разбавления компонентов питательной среды, кг,

- масса конденсата, образовавшегося при нагреве питательной среды острым паром, кг.

Расчет массы стерильной питательной среды на одну загрузку ферментатора:

,

где: - загрузочный объем ферментатора, ,

, [по д.з.],

- объем посевного материала, ,

, [см. стр. 57],

,

,



где: - объем стерильной питательной среды, ,

- плотность питательной среды, ,

, [по д. з.],

, [по д. з.],

.

Расчет массы компонентов питательной среды:

,

где: - масса аммиачной воды, кг,

- масса диаммоний фосфата, кг,

- масса хлористого калия, кг,

- масса биотина, кг,

- масса сульфата магния, кг,

- масса разбавленной мелассы, кг,

, [по д. з.],

, [по д. з.],

, [по д. з.],

- величина очень малая, ей можно пренебречь,

, [по д. з.],

, [по д. з.].

.

Масса конденсата общая, кг:

Масса конденсата от нагрева аппарата, кг:



,

где: кг, - масса аппарата, кг, (),

- начальная температура аппарата, ,

- конечная температура аппарата, ,

- теплоемкость стали, [6, стр. 503, таб.XXV],

- удельная энтальпия насыщенного водяного пара, принимается по давлению пара, ,

, (по табл. № 51, стр. 467, 4),

- удельная энтальпия сконденсированного пара, принимается по температуре, ,

, (по табл. № 50, стр. 465, 4),

.

Масса конденсата от нагрева среды, кг:

,

,

,

,

где: - удельная теплоемкость среды (принимаем по воде), ,

,

- температура кипячения среды, ,

,

- начальная температура среды, ,

,

,

.

Масса конденсата от нагрева изоляции и теплопотери за счет лучеиспускания конвекции, кг:

,

.

,

.

Расчет количества воды для разбавления компонентов питательной среды:

Масса воды на разбавление твердых компонентов, кг:

, [1, стр. 27],

.



Таблица материального баланса стадии приготовления и кипячения питательной среды в ферментаторе острым паром (ТП. 5)

Наименование п/продуктов и сырья	Содержание основного вещества, %	Масса техническая, кг	Масса основного вещества, кг	Объем,	,
На стадию поступает:
А. Полупродукты: -Конденсат Б. Сырье: -Компоненты питательной среды, в т. ч. -аммиачная вода -диаммоний фосфат -хлористый калий -сульфат магния -Меласса осветленная стерильная -Вода для растворения компонентов	0,986 0,7924 0,957	6606,7 17,404 2,9 30 2 54,37 38443,726		6,607 0,019 0,05 38,444	1000 916 1087,4 1000
Итого:		45157,1
На стадии получено:
А. Полупродукты: -Стерильная питательная среда Б. Отходы: В. Потери:		45157,1		45157,1	1010
Итого:		45157,1

7.7 Материальный баланс стадии ферментации ЧК II (ТП 6)

,

где: - масса стерильной питательной среды в ферментаторе, кг,

- масса посевного материала, кг,

- масса доливов, которые производятся в ходе ферментации, кг,

- масса кислорода, потребленного из воздуха в процессе ферментации, кг,

- масса влаги для компенсации влагоуноса, кг,

- масса влаги, принесенной (унесенной) воздухом, кг,

- масса культуральной жидкости, кг,

- масса диоксида углерода, выделившегося в процессе ферментации, кг.

Масса стерильной питательной среды, кг:

, [см. стр. 58].

Масса посевного материала, кг:

, [см. стр. 56].

Масса стерильного пеногасителя, кг:

В данном производстве используется синтетический пеногаситель лапрол (фирма Schill end Seilacher). Плотность лапрола составляет , [по д.з.]. Для расчетов принята .

По данным завода принято, что в течение всего процесса ферментации ЧК II добавляют 15кг лапрола.

Масса доливов, производимых в процессе ферментации:

Массы каждых доливов учитывается индивидуально. В ходе ферментации производятся доливы стерильной мелассы (в качестве источника питания) и аммиачной воды (как источник азота и титрующий агент). Кроме того в сухом виде добавляют диаммония фосфат, сульфат магния и хлорид калия.

По д.з.: - общий объем доливов стерильной мелассы 16618л.

,



где: - плотность стерильной мелассы, ,

, [по д.з.],

.

По д.з.: - общий объем доливов аммиачной воды 951л.

,

где: - плотность аммиачной воды, ,

, [по д.з.],

.

По д.з.: - общая масса добавленного диаммония фосфата 140кг.

По д.з.: - общая масса добавленного сульфата магния 18кг.

По д.з.: - общая масса добавленного хлорида калия 66кг.

Масса влаги, принесенной (унесенной) воздухом, кг:

, [1, стр. 30],

где: - масса воздуха, подаваемого в ферментатор за весь период ферментации, кг,

- влагосодержание воздуха, поступающего и уходящего из ферментатора, кг вод. пара/кг сух. возд.

, [1, стр. 30],

где: 0,622 - соотношение молекулярных масс водяного пара и воздуха,

- относительная влажность воздуха, доли,

- общее давление паро-воздушной смеси, МПа,

- давление насыщенного водяного пара, МПа.

Влагосодержание наружного воздуха, :

Среднегодовая температура воздуха в Санкт-Петербурге, :

, [3, стр.579],

Среднегодовая относительная влажность воздуха в Санкт-Петербурге, :

, [3, стр.579],

, при , [3, стр.589],

,

кг вод. пара/кг сух. возд.

Влагосодержание регламентного воздуха, :

[по д. з.],

[по д. з.],

при , [3, стр.589],

,

кг вод. пара/кг сух. возд.

>, следовательно , [1, стр. 30],

Влагосодержание выходящего воздуха, :

, [по д. з.],

, [по д. з.],

при , [3, стр.589],

,

кг вод. пара/кг сух. возд.

<, влага уносится из ферментатора с отработанным воздухом за счет испарения.

- расход воздуха в ходе всего процесса ферментации, [по д. з.].

, [1, стр. 31],

.

.

Количество поглощенного кислорода, выделившегося углекислого газа:

Тепловой эффект жизнедеятельности дрожжей, кДж:

, [1, стр. 32],

где: - теплота сгорания субстратов, кДж,

- теплота сгорания вновь образованного мицелия, кДж.

Теплота сгорания субстратов равна сумме теплот сгорания всех органических компонентов среды:

, [1, стр. 32],

где: - удельная теплота сгорания i-того компонента, кДж/кг,

- масса i-того компонента, кг.

, [6, стр. 34],

,

где: M - расход мелассы для ЧК I, кг,

, [см. стр. 40],

- содержание сахара в натуральной мелассе, %,

(по д.з.),

,

.

Теплота сгорания мицелия:

, [1, стр. 32],

где: и - удельные теплоты сгорания мицелия в культуральной жидкости в конце ферментации и в посевном материале, кДж/кг,

и - масса сухого мицелия в культуральной жидкости в конце ферментации и в посевном материале, кг.

, [6, стр. 34],

,

где: , [см. стр. 37],

- влажность мицелия, %,

, [по д.з.],

,

, [см. стр. 55],

.

.

Количество поглощенного кислорода и выделившегося углекислого газа :

Эквивалентное количество наиболее энергоемкого углеродсодержащего соединения, входящего в компонентный состав среды:

, [1, стр. 33],

.

Уравнение реакции окисления сахарозы:

,

,

где: - масса сахарозы, кг,

,

- молярная масса сахарозы,

,

,

,

Количество поглощенного кислорода :

.

Количество выделившегося углекислого газа :

.

Масса культуральной жидкости, кг:

,

где: - объем культуральной жидкости, ,

, [по д.з.],

- плотность культуральной жидкости, ,

, [по д.з.].

.

Масса влаги для компенсации влагоуноса, кг:

,

.

Содержание дрожжей в культуральной жидкости:

,

где: - концентрация дрожжей в культуральной жидкости, ,

, [по д.з.],

.

Таблица материального баланса процесса ферментации ЧК II (ТП. 6)

Наименование п/продуктов и сырья	Содержание основного вещества, %	Масса техническая, кг	Масса основного вещества, кг	Объем,	,
На стадию поступает:
А. Полупродукты: -Стерильная питательная среда -Посевной материал -Стерильный пеногаситель -Стерильные доливы, в т.ч.: -меласса -аммиачная вода -диаммония фосфат -сульфат магния -хлорид калия Б. Сырье: -Вода для компенсации влагоуноса -Потребленный кислород воздуха		45157,1 5423,97 15 18070,41 871,116 140 18 66 4347,624 1090,56		44,71 5,39 0,017 16,618 0,951 4,35	1010 1006 900 1087,4 916 1000
Итого:		75199,78
На стадии получено:
А. Полупродукты: -Культуральная жидкость Б. Отходы: -Выделившийся углекислый газ -Влагоунос В. Потери:	72	69357,6 1499,52 4342,66	4840	67,6 0,94	1026 1000
Итого:		75199,78	4840

7.8 Материальный баланс стадии первой сепарации (ТП 7)

На стадию первой сепарации поступает культуральная жидкость в количестве 75199,78кг с содержанием дрожжей 4840кг. Потери целевого продукта составляют 1% [по д.з.].

,

где: - масса культуральной жидкости, кг,

- масса бражки, кг,

- масса дрожжевого концентрата, кг,

,

,

,

где: - плотность дрожжевого концентрата, ,

, [по д.з.],

- объем дрожжевого концентрата, ,

,

где: - концентрация дрожжей в дрожжевом концентрате, ,

, [по д.з.],

,

,

,

,

,

где: - плотность бражки, ,

,

.

Таблица материального баланса стадии первой сепарации (ТП. 7)

Наименование п/продуктов и сырья	Содержание основного вещества, %	Масса техническая, кг	Масса основного вещества, кг	Объем,	,
На стадию поступает:
А. Полупродукты: -Культуральная жидкость	72	69357,6	4840	67,6	1026
Итого:		69357,6
На стадии получено:
А. Полупродукты: -Дрожжевой концентрат Б. Отходы: -Бражка, в т.ч. -дрожжи	450 0,833	11073,92 58283,68 48,4	4791,6 48,4	10,648 57,99	1040 1005
Итого:		69357,6	4840

7.9 Материальный баланс стадии второй сепарации (ТП 8)

На стадию второй сепарации поступает дрожжевой концентрат в количестве 11073,92кг с содержанием дрожжей 4791,6кг. Потери целевого продукта составляют 1% [по д.з.].

,

где: - масса дрожжевого концентрата после стадии 1-ой сепарации, кг,

, [см. стр. 69],

- масса промывной воды, кг,

- масса дрожжевого концентрата после стадии 2-ой сепарации, кг,

- масса бражки после стадии 2-ой сепарации, кг,

,

,

Кратность промывки: 3, (т.е. на один объем дрожжевого концентрата расходуют два объема воды - [по д.з.]).

.

.

,

где: - плотность дрожжевого концентрата, ,

, [по д.з.],

- объем дрожжевого концентрата, ,

,

где: - концентрация дрожжей в дрожжевом концентрате, ,

, [по д.з.],

,

,

,

,

,

где: - плотность бражки, ,

,

.



Таблица материального баланса второй стадии сепарации (ТП. 8)

Наименование п/продуктов и сырья	Содержание основного вещества, %	Масса техническая, кг	Масса основного вещества, кг	Объем,	,
На стадию поступает:
А. Полупродукты: -Дрожжевой концентрат -Промывная вода	450	11073,92 21296	4791,6	10,648 21,296	1040 1000
Итого:		32369,92	4791,6
На стадии получено:
А. Полупродукты: -Дрожжевой концентрат Б. Отходы: -Бражка, в т.ч. -дрожжи	600 2	8345,05 24024,87 47,916	4743,684 47,916	7,91 23,905	1055 1005
Итого:		32369,92	4791,6



8. Расчеты и подбор технологического оборудования

Сборник натуральной мелассы (поз. 1):

,

где: - масса натуральной мелассы необходимая для ЧК I и ЧК II, кг,

,

- плотность натуральной мелассы, ,

, [2, стр. 196],

,

,

где: - запас сырья, кратный суточному, - в зависимости от характера сырья и производства, принимаем ,

- число аппаратов, принимаем ,

- коэффициент загрузки аппарата, принимаем равным 0,9,

,

Выбираем сборник натуральной мелассы по каталогу (4): горизонтальный, с двумя эллиптическим днищами объёмом .

Сборник для осветленной мелассы (поз. 6):



,

где: - масса осветленной мелассы, кг,

,

- плотность осветленной мелассы, ,

, [2, стр. 196],

,

,

где: - запас сырья, кратный суточному, принимаем ,

- число аппаратов, принимаем ,

- коэффициент загрузки аппарата, принимаем равным 0,9,

,

Выбираем сборник осветленной мелассы по каталогу (4): горизонтальный, с двумя эллиптическим днищами объёмом .

Аппарат для стерилизации мелассы для ЧК I периодическим способом (поз. 7):

,

где: - объем стерильной мелассы, ,

, [см. стр. 41],

- запас сырья, кратный суточному, принимаем ,

- число аппаратов, принимаем ,

- коэффициент загрузки аппарата, принимаем равным 0,8,

.

Выбираем вертикальный аппарат с мешалкой по каталогу (4): объёмом .

Мерник для серной кислоты (поз. 2):

,

где: - объём серной кислоты, ,

- количество загрузок серной кислоты, принимаем произвольно (берем ),

- коэффициент заполнения мерника, принимаем равным 0,9.

,

где: - масса серной кислоты, необходимая для подкисления мелассы, кг, [см. стр. 43 и 46],

- плотность серной кислоты, ,

, [по д.з.].

,

.

По каталогу (4) выбираем мерник с приварным эллиптическим днищем и отъёмной эллиптической крышкой, с нижним спуском продукта объёмом .

Выбор кларификатора (поз. 5):

Выделение взвешенных частиц из сепарируемой жидкости (мелассы) происходит под действием центробежной силы.

Технические характеристики сепараторов - кларификаторов фирмы «Альфа - Лаваль» (Швеция): аппараты BRPX213SGT/P/V-30/СТ с ручным управлением (условное обозначение PX213 - G - 00), с периодической автоматической выгрузкой осадка.

Производительность,	Давление мелассы, МПа	Потребляемая мощность, кВт
	на входе	на выходе
10	0,02	0,59	8,1…9,9

Габаритные размеры, мм: 1200Ч830Ч1670.

Выбор рассиропника (поз. 4):

Подбираем рассиропник [по 2] непрерывного действия конструкции УНИИСПа.

Габаритные размеры, мм: 400Ч1500.

Сепараторы:

Первая сепарация:

Сепараторы выбирают по производительности:

,

где: - объем культуральной жидкости, ,

, [см. стр. 67],

- коэффициент запаса мощности,

, (по проекту),

- время одной ступени сепарации, ч,

, [по д.з.].

.

Число сепараторов работающих параллельно:

,

где: - производительность сепаратора по каталогу, [2, стр. 195],

, принимаем число сепараторов, работающих параллельно равным 2-м.

Вторая сепарация:

,

где: - объем дрожжевого концентрата и промывной воды, ,

, [см. стр. 73],

- коэффициент запаса мощности,

, (по проекту),

- время одной ступени сепарации, ч,

, [по д.з.].

.

Число сепараторов работающих параллельно:

,

где: - производительность сепаратора по каталогу, [2, стр. 195],

, принимаем число сепараторов, работающих параллельно равным одному.

Принимаются сепараторы со следующими характеристиками:

Характеристика	1-ая сепарация	2-ая сепарация
	СДС-531К-01 (поз. 25)	СОС-501К-01 (поз. 28)
1. Производительность, по воде по дрожжевой суспензии 2. Диаметр барабана, мм 3. Частота вращения барабана, 4. Количество тарелок, шт 5. Мощность электродвигателя, кВт 6. Габаритные размеры, мм 7. Масса, кг 8. Количество, шт	50 22-32 530 6100 122 37 1540Ч1090Ч1800 1520 2 (работают параллельно)	35 15-20 516 6045 65 22 1350Ч985Ч1550 1060 1

Сборник для стерильной мелассы (поз. 17):

,

где: - объем доливов мелассы за все время ферментации, ,

, [см. стр. 45],

- коэффициент загрузки мерника,

, (для оборудования без мешалки),

- количество мерников.

.

Мерник для аммиачной воды (поз. 21):

,

где: - объем доливов аммиачной воды за все время ферментации, ,

, [см. стр. 63],

- коэффициент загрузки мерника,

, (для оборудования без мешалки),

- количество мерников.

.

Мерник для стерильного пеногасителя (лапрола) (поз. 23):

,

где: - объем доливов лапрола за все время ферментации, ,

, [см. стр. 62],

- коэффициент загрузки мерника,

, (для оборудования без мешалки),

- количество мерников.

.

По каталогу [4]:

Характеристика	Для мелассы (горизонтальный) (поз. 17)	Для аммиачной воды (вертикальный) (поз. 21)	Для лапрола (вертикальный) (поз. 23)
1. Внутренний диаметр, мм 2. Наружный диаметр, мм 3. Высота цилиндрической части, мм 4. Полная высота, мм 5. Внутренняя поверхность, 6. Объем,	2400 2600 3400 4680 38,6 20	1000 1200 1400 1675 5,6 1,25	300 325 250 350 0,4 0,025

Сборник для дрожжевого концентрата после первой сепарации (поз. 26):

Как промежуточную емкость, [по д.з.] после первой сепарации принимаем вертикальный сборник .

Сборник для дрожжевого концентрата после второй сепарации (поз. 29):

,

где: - объем дрожжевого концентрата, ,

, [см. стр. 71],

- коэффициент загрузки сборника,

, (для оборудования без мешалки),

- количество сборников,

.

По каталогу [4]:

Характеристика	После 1-й сепарации	После 2-й сепарации
1. Внутренний диаметр, мм 2. Наружный диаметр, мм 3. Высота цилиндрической части, мм 4. Полная высота, мм 5. Внутренняя поверхность, 6. Объем,	2000 2200 2200 2740 18,4 8	2310 2500 2310 3400 23 10

Насос для перекачивания натуральной мелассы из сборника (поз. 3):

Для перекачивания вязких продуктов: мелассы, кукурузного экстракта, олеиновой кислоты и др. применяют шестеренчатые насосы (2, стр. 257).

,

где: - объем натуральной мелассы, ,

, [см. стр. 40],

- запас мощности, принимаем 20%,

- время, за которое подается весь объем натуральной мелассы, принимаем равным 0,4ч,

.

Следовательно, принимаем шестеренчатый насос Ш 40-4-18/ч:

Подача .

Напор 40м,

Мощность ЭД, кВт - 5,5.

Масса, кг: 76.

Насос для перекачивания мелассы через УНС (поз. 8):

,

где: - объём нестерильной осветленной мелассы из материального баланса стадии стерилизации мелассы на УНС, ,

, [см. стр. 45],

- запас мощности, принимаем 20%,

- время, прохождения мелассы из сборника на УНС, ч,

.

Следовательно, принимаем шестеренчатый насос Ш 40-4-18/ч:

Подача .

Напор 40м,

Мощность ЭД, кВт - 5,5.

Масса, кг: 76.

Насос для перекачивания раствора солей через УНС (поз. 10):

,

где: - объём нестерильного раствора солей из материального баланса стадии стерилизации на УНС, ,

, [см. стр. 48],

- запас мощности, принимаем 20%,

- время, прохождения мелассы из сборника на УНС, ч,

.

Следовательно, принимаем насос центробежный К-8/18, [2]:

1. Подача - ,

2. Напор - 18м,

3. Частота вращения 2900,

4. Мощность электродвигателя ,

5. Габаритные размеры - 768257327.

Насос для перекачивания культуральной жидкости к первому сепаратору (поз. 24):

,

где: - объем культуральной жидкости, ,

, [см. стр. 69],

- коэффициент запаса мощности,

, (принимаем 20%),

- время, за которое подается весь объем культуральной жидкости, ч,

, [по д.з.].

.

К установке принимается: насос центробежный 3К-9, [2]:

1. Подача - ,

2. Напор - 15м,

3. Частота вращения 2900,

4. Мощность электродвигателя ,

5. Габаритные размеры - 991325389.

Насос для перекачивания дрожжевого концентрата ко второму сепаратору (поз. 27):

,

где: - объем дрожжевого концентрата и промывной воды, ,

, [см. стр. 71],

- коэффициент запаса мощности,

, (принимаем 20%),

- время, за которое подается весь объем культуральной жидкости, ч,

, [по д.з.].

.

К установке принимается: насос центробежный 3К-9, [2]:

1. Подача - ,

2. Напор - 12м,

3. Частота вращения 2900,

4. Мощность электродвигателя ,

5. Габаритные размеры - 912288342.



9. Таблица спецификации оборудования

№ п/п	Наименование оборудования	Количество	Материал	Масса, кг	Цена	Суммарная стоимость	Литература	Краткая характеристика и основные габаритные размеры
1	Сборник натуральной мелассы	1	Х18Н10Т					, , , .
2	Мерник серной кислоты	1	Х18Н10Т					, , , .
3	Шестеренчатый насос	1	сборный					, .
4	Рассиропник	1	Х18Н10Т					, .
5	Сепаратор-кларификатор	1	Х18Н10Т					, 1200Ч830Ч1670мм.
6	Сборник осветленной мелассы	1	Х18Н10Т					, , , .
7	Аппарат для стерилизации мелассы для ЧК I	1	Х18Н10Т					, , , .
8	Шестеренчатый насос	1	сборный					, .
9	Смеситель для солей	1	Х18Н10Т					, , , .
10	Центробежный насос	1	сборный					, .
11	Трубчатый выдерживатель	1	Х18Н10Т					, , .
12	Емкостной выдерживатель	1	Х18Н10Т					, , , .
13	Пластинчатый теплообменник	1	Х18Н10Т					, 1460Ч620Ч1360мм.
14	Пластинчатый теплообменник	1	Х18Н10Т					, 1650Ч700Ч1540мм.
15	Фильтр для воздуха PALLEC 7015 G 5 144	1	БСТВ					Масляный, самоочищающийся.
16	Ферментатор	1	Х18Н10Т					, , , .
17	Сборник стерильной мелассы	1	Х18Н10Т					, , , .
18	Пластинчатый теплообменник	1	Х18Н10Т					, 1460Ч620Ч1360мм.
19	Центробежный насос	1	сборный					, .
20	Ферментатор	1	Х18Н10Т					, , .
21	Мерник аммиачной воды	1	Х18Н10Т					, , , .
22	Фильтр для воздуха PALLEC 7015 G 5 144	1	БСТВ					Масляный, самоочищающийся.
23	Мерник лапрола	1	Х18Н10Т					, , , .
24	Центробежный насос	1	сборный					, .
25	Сепаратор СДС-531К-01	2	Х18Н10Т					, 1540Ч1090Ч1800мм.
26	Промежуточная емкость	1	Х18Н10Т					, , , .
27	Центробежный насос	1	сборный					, .
28	Сепаратор СОС-501К-01	1	Х18Н10Т					, 1350Ч985Ч1550мм.
29	Сборник дрожжевого концентрата	1	Х18Н10Т					, , , .



10. Тепловые и энергетические расчеты

Расчет оборудования для стерилизации мелассы непрерывным способом на УНС:

Система состоит из трех аппаратов: нагревателя, выдерживателя и теплообменника-охладителя.

Нагреватель, в нем происходит мгновенный нагрев среды до температуры стерилизации (подбираем по производительности):

,

где: - производительность УНС, ,

- объём нестерильной мелассы, подаваемой на УНС, ,

, [см. стр. 46],

- время операции стерилизации всей мелассы, ч, (принимаем по д.з., ),

.

Подбираем соответствующую УНС - 10 с производительностью 10-15, (производительность нужна для выбора насоса, который перекачивает мелассу из сборника осветленной мелассы).

Выдерживатель, расчет выдерживателя сводится к определению его объёма. Выбор выдерживателя зависит от температуры стерилизации и объёма мелассы.

Расчет выдерживателя начинается с расчета емкостного:

Определяем количество спор в нестерильной мелассе:



,

где: - исходное число микроорганизмов в стерилизуемой мелассе, т.к. нагрев осуществляется острым паром, то меласса разбавляется (конденсируется), следовательно, определяем без учета конденсата.

- масса нестерильной мелассы, кг,

, [см. стр. 46],

- количество микроорганизмов в единице массы мелассы,

,

,

Определяем фактическое время выдержки при температуре стерилизации, мин,

,

где: - время выдержки, равное времени пребывания среды в выдерживателе, мин,

- удельная скорость гибели микроорганизмов при температуре стерилизации, ,

Значение K находим по [6, стр.32], ,

- конечное число микроорганизмов в мелассе, принимаем ,

.

Определяем объёмную скорость мелассы ():



,

где: - объём стерильной среды вместе с конденсатом, ,

, [см. стр. 45],

.

Определяем рабочий объём выдерживателя ():

,

.

Определяем геометрический объём выдерживателя:

,

где: - коэффициент заполнения выдерживателя, принимается 0,9.

.

Т.к. , принимаем выдерживатель емкостного типа по каталогу [10] (поз. 12), , (, , ).

Расчет теплообменника-охладителя:

,

,

где: - тепло, которое несет стерильная меласса, Дж,

- тепло, передаваемое нестерильной мелассе, Дж,

- теплопотери (составляют 2-5% от ), Дж,

,

где: - масса нестерильной мелассы, кг,

, [см. стр. 46],

- удельная теплоемкость мелассы (принимаем по воде), кДж/кг,

, [3, стр. 580],

- температура нестерильной мелассы, выходящей из эжектора, ,

- температура нестерильной мелассы, входящей в эжектор, , (принимаем в соответствии с технологией приготовления),

,

,

,

,

,

, ,

где: - коэффициент теплопередачи, ,

- средняя разность температур, К.

, для пластинчатых теплообменников, [1, стр.50],

,

температурная схема:

- установившийся режим, охлаждаем водопроводной водой.

, .

.

.

По каталогу [5]:

Подбираем пластинчатый теплообменник ТПР на консольной раме с пластинами I-0,5 (поз. 13):

1. Поверхность теплообмена ,

2. Высота общая ,

3. Масса аппарата - 695кг,

4. Количество пластин в аппарате - 32;

5. Число аппаратов - 1.

Ферментатор:

К установке принимается ферментатор (поз. 20):

1. Вместимость ,

2. Внутренний диаметр ,

3. Высота общая ,

4. Число аппаратов - 1.

Фильтр для воздуха (поз. 22):

Фильтр предназначен для исключения попадания примесей и бактерий с воздухом.

К установке принимается: масляный самоочищающийся фильтр PALLEC 7015 G 5 144.

Расчет оборудования для стерилизации раствора солей непрерывным способом на УНС:

Смеситель:

Смеситель предназначен для приготовления концентрата питательной среды.

,

где: - объем концентрата питательной среды, ,

- коэффициент заполнения аппарата при загрузке,

,

, [см. стр. 48];

, для аппаратов с мешалкой,

.

По каталогу [4].

К установке принимается смеситель (поз. 9):

1. вместимость ,

2. внутренний диаметр ,

3. высота общая ,

4. тип мешалки и мощность электродвигателя - лопастная, ,

5. число аппаратов - 1.

Установка непрерывной стерилизации:

Производительность:

,

где: - время операции стерилизации, при ,

- объем стерильной питательной среды, ,

, [см. стр. 48],

.

К установке принимается: УНС 5.

Нагреватель:

Нагреватель предназначен для быстрого нагрева среды до температуры стерилизации.

Нагрев среды осуществляется острым паром в струйном инжекторе.

Выдерживатель:

Содержание микроорганизмов в исходной среде без конденсата:

,

где: - объем нестерильной питательной среды, ,

- концентрация микроорганизмов в среде, , [6, стр.3],



,

где: - объем конденсата, образовавшегося при стерилизации среды,

, [см. стр. 49],

,

,

где: - переводной коэффициент.

Время выдержки:

, мин, [6, стр.7],

где: - удельная скорость гибели микроорганизмов при температуре стерилизации, , при , , [6, стр.32],

- конечное число микроорганизмов в среде, принимается , [6, стр.4],

.

Объемная скорость среды:

, , [6, стр.8],

где: - время операции стерилизации всей среды, принимается по экспериментальным данным, для , ,

.

Рабочий объем выдерживателя:

, , [6, стр.8],

где: - время заполнения выдерживателя средой, в основе расчета емкостного выдерживателя лежит равенство , [6, стр.7],

.

- необходимо рассчитать оптимальный трубчатый выдерживатель.

Коэффициент выживания:

.

Безразмерная скорость гибели микроорганизмов :

при и критерии Пекле , [6, стр.33].

Среднее время выдержки:

,

.

Рабочий объем выдерживателя:

, ,

.

Внутренний диаметр трубы выдерживателя:



, м, [6, стр.9],

.

, следовательно необходимо изготовить выдерживатель колонного типа.

Длина выдерживателя:

, м, [6, стр. 10],

, необходимо разбить выдерживатель на секции.

К установке принимается: выдерживатель колонного типа (поз. 11):

1. Вместимость ,

2. Внутренний диаметр трубы ,

3. Длина секции выдерживателя ,

4. Число секций выдерживателя - 3.

Скорость потока, проверка критерия Рейнольдса:

,

.

Теплообменник-охладитель:

,

, [1, стр.50],

где: - тепло, которое несет стерильная питательная среда, Дж,

- тепло, передаваемое нестерильной питательной среде, Дж,

- теплопотери (составляют 2-5% от ), Дж.

, [1, стр.50],

где: - температура нестерильной питательной среды, выходяшей из эжектора, ,

- температура нестерильной питательной среды, входящей в эжектор, ,

.

,

.

,

Поверхность теплообмена (основное уравнение теплопередачи):

, ,

где: - коэффициент теплопередачи, ,

- средняя разность температур, К.

, для пластинчатых теплообменников, [1, стр.50],

,

температурная схема:

- установившийся режим, охлаждаем водопроводной водой.

, .

.

.

По каталогу [5]:

К установке принимается: пластинчатый теплообменник ТПР на консольной раме с пластинами I-0,5 (поз. 14):

1. Поверхность теплообмена ,

2. Высота общая ,

3. Масса аппарата - 615кг,

4. Количество пластин в аппарате - 20;

5. Число аппаратов - 1.

Ферментатор:

К установке принимается ферментатор (поз. 16):

1. Вместимость ,

2. Внутренний диаметр ,

3. Высота общая ,

4. Змеевик с диаметром труб 1334,

5. Число аппаратов - 1.

Фильтр для воздуха (поз. 15):

Фильтр предназначен для исключения попадания примесей и бактерий с воздухом.

К установке принимается: масляный самоочищающийся фильтр PALLEC 7015 G 5 144.

Тепловой баланс процесса ферментации ЧК I:

, [1, стр.59],

где: - тепло, выделяемое в процессе жизнедеятельности микроорганизма-продуцента, кДж,

- тепло, приносимое в ферментатор с поступающим воздухом, кДж,

- тепло, уносимое из ферментатора за счет испарения культуральной жидкости, кДж.

Тепло, выделяемое в процессе жизнедеятельности микроорганизма-продуцента:

, [см. стр. 55],

Для компенсации неравномерности тепловыделений в процессе ферментации увеличивают величину на 30%.

.

Тепло, приносимое в ферментатор с поступающим воздухом:

,

где: - теплоемкость воздуха, .

, [3, стр. 580],

.

Тепло, уносимое из ферментатора за счет испарения культуральной жидкости:

,

где: - масса влаги, унесенной с воздухом, кг,

, [см. стр. 54],

- удельная теплота парообразования, кДж/кг, при , , [3, стр. 589],

.

.

Масса воды для отведения тепла ферментации:

,

где: ,

- разница температуры воды, на входе и выходе из ферментатора.

.

Поверхность теплообмена (основное уравнение теплопередачи):

,

где: - коэффициент теплопередачи, ,

,

- средняя разность температур между теплоносителем (вода оборотная) и охлаждаемым материалом, К,

,

температурная схема:

,

.

, ,

,

- время охлаждения (ферментации), ч,

, [по д.з.],

.

Длина змеевика:

,

где: - наружный диаметр трубы змеевика, м,

.

Число витков змеевика:



,

.

Высота змеевика:

,

, что меньше высоты жидкости в аппарате .

Скорость потока, проверка критерия Рейнольдса:

,

где: - объем воды для отведения тепла ферментации, ,

,

- площадь сечения трубы, ,

,

.



.

К установке принимаем: змеевик с диаметром труб 1334мм.

Тепловой баланс процесса ферментации ЧК II:

, [1, стр.59],

где: - тепло, выделяемое в процессе жизнедеятельности микроорганизма-продуцента, кДж,

- тепло, приносимое в ферментатор с поступающим воздухом, кДж,

- тепло, уносимое из ферментатора за счет испарения культуральной жидкости, кДж.

Тепло, выделяемое в процессе жизнедеятельности микроорганизма-продуцента:

, [см. стр. 66],

Для компенсации неравномерности тепловыделений в процессе ферментации увеличивают величину на 30%.

.

Тепло, приносимое в ферментатор с поступающим воздухом:

,

где: - теплоемкость воздуха, .

, [3, стр. 580],

.

Тепло, уносимое из ферментатора за счет испарения культуральной жидкости:

,

где: - масса влаги, унесенной с воздухом, кг,

, [см. стр. 65],

- удельная теплота парообразования, кДж/кг, при , , [3, стр. 589],

.

.

Масса воды для отведения тепла ферментации:

,

где: ,

- разница температуры воды, на входе и выходе из ферментатора.

.

Поверхность теплообмена (основное уравнение теплопередачи):

,

где: - коэффициент теплопередачи для пластинчатых теплообменников, ,

, [1, стр.50],

- средняя разность температур между теплоносителем (вода оборотная) и охлаждаемым материалом, К,

,

температурная схема:

,

, охлаждаем оборотной водой.

, ,

,

- время охлаждения (ферментации), ч,

, [по д.з.],

.

По каталогу [5]:

К установке принимается: пластинчатый теплообменник ТПР на консольной раме с пластинами I-0,5 (поз. 18):

1. Поверхность теплообмена ,

2. Высота общая ,

3. Масса аппарата - 615кг,

4. Количество пластин в аппарате - 20;

5. Число аппаратов - 1.

По данным завода для прокачивания среды через пластинчатый теплообменник принимаем насос центробежный К-8/18, [2] (поз. 19):

1. Подача - ,

2. Напор - 18м,

3. Частота вращения 2900,

4. Мощность электродвигателя ,

5. Габаритные размеры - 768257327.



11. Выбор средств механизации, транспортных средств

При производстве маточных хлебопекарных дрожжей проектируется на стадии подготовки сырья использовать ленточные конвейеры (тип 4025-40, ширина ленты 400мм, скорость движения ленты 1,25м/с). Конвейеры установлены для перемещения сырья при его поступлении на склад, по складу и для передачи сырья к аппаратам.

Использование конвейера позволяет подавать соли к ферментатору в расфасованном виде, что позволяет снизить запыленность на участке ферментации.



12. Контроль и автоматизация технологического процесса

Важнейшими параметрами технологического процесса, подлежащими управлению являются:

на стадии подготовки мелассы:

- pH, т.к. определяет степень осаждения мелассы,

- , т.к. определяет степень коагуляции частиц.

на стадии подготовки питательной среды:

- pH, т.к. обеспечивает отсутствие развития посторонней микрофлоры.

на стадии стерилизации питательных сред:

- , т.к. обеспечивает стерилизацию.

на стадии ферментации:

- , т.к. существует оптимум для культуры,

- pH, т.к. существует оптимальное значение для культуры и поддерживает отсутствие обсемененности ,

- расход воздуха, т.к. определенное количество воздуха необходимо для дыхания культуры.

на стадии охлаждения:

- среды, т.к. обеспечивается остановка развития клеток.

Перечень важнейших контрольных точек приведен в таблице 14.1.

Перечень всех параметров и приборов приведен в таблице 14.2.

Всего для управления технологическим процессом предлагается использовать 19 систем управления, из них:

- управляющих и регистрирующих - 8,

- регистрирующих - 2,

- управляющих и сигнализирующих - 2,

- остальные - показывающие - 7.

Управление процессом осуществляется комбинированно (по месту и от щита).

Приборы расположены на 1 щите.

Перечень важнейших контрольных точек процесса

Наименование стадии	Объект контроля	Параметр, размерность	Норматив	Методы и периодичность контроля	Кто регистрирует, где регистрируется
Подготовка мелассы Разбавление мелассы Кларификация	Мерник серной кислоты Меласса Подача мелассы в кларификатор Меласса	Уровень, м pH Давление в линии после насоса, атм pH	Не более 1 5,3±0,2 Не более 2,1 5,3±0,2	Управляющий сигнализатор уровня каждую загрузку Регулирующий и регистрирующий потенциометр типа КСП3-И Непрерывно, Каждый час. Манометр, каждую загрузку pH-метр перед каждой выгрузкой	Аппаратчик в журнале 1. Диаграммная лента прибора, 2. Аппаратчик в журнале. Аппаратчик в журнале Аппаратчик в журнале
Приготовление питательной среды	Подача мелассы в реактор Питательная среда	Давление в линии после насоса, атм pH	Не более 1,6 4,4±0,1	Манометр, каждую загрузку pH-метр перед каждой выгрузкой	Аппаратчик в журнале Аппаратчик в журнале
Стерилизация питательной среды	Подача питательной среды в теплообменник Поддержание температуры стерилизации Поддержание температуры	Давление в линии после насоса, атм Температура, Температура, ,	Не более 2,1 125±1 125±1	Манометр, каждую загрузку Регулирующий и регистрирующий мост типа КСМ3-И Непрерывно, Каждый час. Регулирующий и регистрирующий мост типа КСМ3-И Непрерывно, Каждый час	Аппаратчик в журнале 1. Диаграммная лента прибора, 2. Аппаратчик в журнале 1. Диаграммная лента прибора, 2. Аппаратчик в журнале
Ферментация ЧК I	Ферментационная среда Подача воздуха	Температура, Расход,	32±1 6500±500	Регулирующий и регистрирующий мост типа КСМ3-И Непрерывно, Каждый час Показывающий ротаметр Непрерывно Каждый час	1. Диаграммная лента прибора, 2. Аппаратчик в журнале 1. Диаграммная лента прибора, 2. Аппаратчик в журнале
Приготовление питательной среды	Питательная среда	pH)	4,4±0,1	pH-метр перед каждой выгрузкой	Аппаратчик в журнале
Стерилизация питательной среды	Поддержание температуры	Температура,	125±1	Регулирующий и регистрирующий мост типа КСМ3-И Непрерывно, Каждый час	1. Диаграммная лента прибора, 2. Аппаратчик в журнале
Ферментация ЧК II	Ферментационная среда Подача воздуха Перемешивание среды Мерник аммиачной воды	Температура, pH Расход, Давление в линии после насоса, атм Уровень, м	32±1 4,4±0,1 7000±3000 Не более 2,4 Не менее 0,1	Регулирующий и регистрирующий мост типа КСМ3-И Непрерывно, Каждый час Регулирующий и регистрирующий потенциометр типа КСП3-И Непрерывно, Каждый час Показывающий ротаметр Непрерывно Каждый час Манометр, каждый час Регулирующий емкостной уровнемер каждую операцию	1. Диаграммная лента прибора, 2. Аппаратчик в журнале 1. Диаграммная лента прибора, 2. Аппаратчик в журнале 1. Диаграммная лента прибора, 2. Аппаратчик в журнале Аппаратчик в журнале Аппаратчик в журнале
Сепарация	Подача дрожжевого концентрата в сепаратор	Давление в линии после насоса, атм	Не более 1,7	Манометр, каждую загрузку	Аппаратчик в журнале
Охлаждение концентрата	Температура концентрата	Температура, ,	3±1	Регулирующий и регистрирующий мост типа КСМ3-И Непрерывно, Каждый час	1. Диаграммная лента прибора, 2. Аппаратчик в журнале

Перечень параметров и систем

№ линии на схеме	Параметры	Приборы
	Наименование, размерность (обозначение)	Диапазон измерения	Погрешность абсолютная прибора	Диапазон регулирования	Погрешность абсолютная регулированная	Диапазон измерения прибора	Погрешность	Класс	Наименование системы (прибора)
							Абсол.	Относ., %
3; 6; 9; 13; 18	Давление, атм (PI)	0 - 3	±0,04	-	-	0 - 3	0,01	0,4	0,5	Манометр показывающий общего назначения 05М-1-160
2; 7	pH (QI)	4 - 6	±1	-	-	0 - 6	0,25	4,2	5	Кл. 1,0 pH-261 Ц (pH-метр) шкала 0 - 8. Датчик - 4М погружной, окружающего воздуха , , исполнение искрозащищенное
4, 17	pH (QIRC)	4 - 5	±0,1	4,4±0,5	±0,2	0 - 5	0,025	0,5	0,5	pH-метр с автоматическим потенциометром типа КСП3-И, класс 0,5, шкала 1 - 100, датчик - 4М погружной
5; 8; 10; 12; 14; 19	Температура, , (TIRC)	50 - 150	±2	125	±4	50 - 150	0,5	0,5	0,5	Автоматический уравновешивающий регулирующий мост КСМ3-И, шкала 0-250 СТМ-100М
11; 17	Объемный расход, (FIR)	0 - 10000	±500	2000 - 7000	±1000	0 - 10000	125	1,25	1,5	Расходомер вторичный прибор с дифференциально-трансформаторной измерительной схемой тип КСД-2 с датчиком-диафрагмой камерная типа ДК 6
1; 15	Уровень, м (LSA)	0 - 1	(±0,1)	(0,1 - 1,0)	±0,2	0 - 1	0,025	2,5	2,5	Электронный сигнализатор уровня ЭСУ-1М, датчик стержневой I, сигнализирующее устройство, реализованное электрическими контактами



13. Обеспечение безопасности технологического процесса и оборудования. Охрана труда

Токсичные свойства сырья, вспомогательных веществ, полупродуктов, готового продукта и отходов производства.

№ п/п	Наименование вещества	Агрегатное состояние в воздухе рабочей зоны	ПДК (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны производственных помещений, мг/м3	Класс опасности	Характер действия на организм человека
1	Дрожжи		1,0	4	Аллергенное
2		аэрозоль	10	3	Общетоксическое
3		аэрозоль	10	4	Общетоксическое
4		пары	20	4	Раздражающее
5		пары/аэрозоль	1,0	2	Общетоксическое, раздражающее, прижигающее
6		аэрозоль	5	3	Общетоксическое
7		аэрозоль	2	3	Общетоксическое
8	Меласса	аэрозоль	10	4	Общетоксическое
9		пары	-	-	Удушающее

Пожаровзрывоопасные свойства веществ. Газы и жидкости

Наименование вещества	Агрегатное состояние	Плотность паров кг/м3	Растворимость в воде,% мас	Удельная теплота сгорания, кДж/кг	Температура, °С	Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·м	Минимальная энергия зажигания, мДж	Пределы распространения пламени	Максимальное давление взрыва, кПа	Скорость нарастания давления взрыва, МПа/с	Минимальное взрывоопасное содержание кислорода, % об	Примечание
					Кипения	Самовоспламенения	Воспламенения	Вспышки
											Конценрационный, % об	Температурный, °С
											Верхний	Нижний	Верхний	Нижний
Меласса	ж	1360	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	245	286	-	-	-	-
Серная кислота	ж	1834	-	-	330	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	Сильный окислитель
	ж	841	34,2	-9575	-	-	-	-	-	680			33	23	-	-	-	-
Лапрол	ж	850	-	-	-	270	148	141	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Пожаровзрывоопасные свойства веществ. Твердые продукты.

Наименование вещества	Плотность, кг/м3	Растворимость в воде, % мас	Удельная теплота сгорания, кДж/кг	Температура, °С	Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·м	Минимальная энергия зажигания, мДж	Нижний концентрационный предел распространиения пламени, (г/м3)/дисп. мкм	Максимальное давление взрыва, кПа	Скорость нарастания давления взрыва, Мпа/с	Минимальное взрывоопасное содержание кислорода, % об	Примечание
				Плавления	Самовоспламенения	Воспламенения	Тления
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Дрожжи	19219	-	-	-	430	140	-	-	-	-	-	-	-

Представлены свойства готового продукта; т.к. по проекту получение ЧК I и ЧК II, следовательно дрожжевой концентрат на пожароопасные свойства не влияет.

Категорирование технологического оборудования по взрывоопасности

Взрывоопасного оборудования нет; т.к. нет диэлектриков, не образуется статическое электричество.

Классификация помещений по ПУЭ для подбора электрооборудования

Наименование производственного помещения	Характеристика пожаровзрывоопасности	Характеристика электроопасности
	Класс зоны в помещении	Наименование веществ, определяющих класс	Обоснование класса зоны	Условия окружающей среды	Класс электроопасности
Ферментация, 3 этаж	П-I	, лапрол	Трудногор. Жидкость, , хранится и обраб. жидкость с	- повышенная влажность, - токопроводящие основания	Особо-опасные
Помещение подготовки мелассы, Помещение приготовления питательных сред, Помещение ферментации 1 и 2 этажи, Помещение сепарации				- повышенная влажность, - токопроводящие основания, - химически-активная среда	Особо-опасные

В классе П-I не требуется взрывозащищенного оборудования.



Характеристика установленного электрооборудования

Наименование производственного помещения	Маркировка общепромышленного электрооборудования
	двигателей	светильников	приборов
Помещение ферментации, 3 этаж Помещение подготовки мелассы, Помещение приготовления питательных сред, Помещение ферментации 1 и 2 этажи, Помещение сепарации	IP54 IP54 IP54 IP54 IP54	IP54 IP54 IP54 IP54 IP54	IP54 IP54 IP54 IP54 IP54

IP - общепромышленное электрооборудование,

5 - защита от пыли,

4 - защита от попадания влаги.

В помещении, где используется серная кислота, токоведущие части оборудования имеют защиту от коррозии.

Безопасность технологического процесса и оборудования

Наименование стадии, операции	Характер опасности	Предельное значение параметра	Основные проектные технологические мероприятия, обеспечивающие безопасность
Кислотная обработка мелассы	Химический ожог	При контакте кожных покровов с агрессивными жидкостями	Герметичность оборудования, использование антикоррозионных материалов, окраска трубопроводов (оранжевый цвет), защитные кожухи на фланцах, наличие СИЗ органов дыхания, рук, глаз, аварийная раковина, душ.
Сепарация	Механическая травма	При контакте с движущимися и вращающимися частями оборудования	Наличие ограждений, защитных кожухов, наличие блокировок для оборудования с движущимися и вращающимися частями, обслуживание оборудования при полном отключении и обесточивании.
Приготовление питательных сред	Запыленность	, , , , .	Герметичность оборудования, механизация загрузки и выгрузки веществ и материалов, использование местной вытяжной и общеобменной вентиляции, изолирование помещений.
Стерилизация, ферментация	Термический ожог	, при контакте кожных покровов с нагретыми поверхностями или теплоносителем	Теплоизоляция аппаратов и коммуникаций, сигнальная окраска трубопроводов (для пара - красный цвет), СИЗ, наличие манометров.

Производственная санитария

Характеристика вредных производственных факторов.

Технологические стадии - источники вредных факторов

Наименование технологической стадии (операции)	Производственный фактор
	микроклимат	освещение	УФ-излучение	Контаминация	шум
1. Коагуляция и кларификация мелассы	+	+	-	-	+
2. Приготовление питательных сред	+	+	-	-	+
3. Стерилизация питательных сред	+	+	+	-	-
4. Ферментация	+	+	+	+	-
5. Сепарация	+	+	-	+	+

Защита от вредных производственных факторов.

Физический фактор	Классификация работ или объект нормирования	Гигиенические нормы	Рекомендуемые проектные мероприятия для источника вредного воздействия
Микроклимат а) температура, єС б) относительная влажность, % в) подвижность воздуха, м/с	Категория работ по энергозатратам, Вт: IIа	Период года	Теплоизоляция оборудования и трубопроводов, рациональное размещение оборудования, наличие тепловых тамбуров на наружных дверях, рациональное отопление и подогрев приточного воздуха в холодный период года.
		Теплый	холодный
		20 - 22 60 - 40 0,2	18 - 20 60 - 40 0,2
Освещение а) естественное, КЕО, % б) искусственное общее, лк	Разряд и подразряд зрительных работ IVг	0,9 300	Введение дополнительного местного освещения на рабочих местах (люминесцентные лампы).
УФ - излучение интенсивность, Вт/см2	Для кожных покровов		Использование открытых бактерицидных облучателей в отсутствии персонала и при наличии предупредительной надписи перед входом в помещение, использование СИЗ лица и рук.
Шум эквивалентный уровень, дБА	Постоянный шум в производственном помещении		Использование изолированных помещений, установка оборудования на отдельных фундаментах, использование защитных кожухов, также использование звукопоглощающих материалов, использование СИЗ.

Вентиляция и отопление производственных помещений

Наименование помещения	Воздушный баланс общеобменной вентиляции	Система отопления	Местная вентиляция
			Позиция оборудования	Вид местного отсоса
1. Приготовление питательных сред	-	Водяное	Реакторы приготовления питательных сред	зонт
2. Кислотная обработка мелассы	-	Водяное	Мерник серной кислоты	зонт
3. Сепарация	-	Водяное	Сепараторы	аспирация
4. Стерилизация	-	Водяное	Выдерживатели, пластинчатые теплообменники	аспирация
5. Ферментация	-	Водяное	Ферментаторы	аспирация

Санитарная характеристика производственных процессов и средств индивидуальной защиты.

Наименование производственных помещений, технологических стадий	Санитарная характеристика и группа производственного процесса	Состав специальных бытовых помещений и устройств	Профессия работающего на стадии (основная и вспомогательная)	Средства индивидуальной защиты работающих, (технологическая одежда)
1. Обработка мелассы	3а Процессы, вызывающие загрязнение веществами 2 класса опасности и веществами обладающими стойким запахом: рук.	Общие (гардеробная, умывальная и душевая), (двойной закрытый шкаф, одинарный закрытый или открытый шкаф).	Аппаратчик	Костюм, халат (ткань х/б), фартук прорезиненный, колпак х/б, Сапоги резиновые, ботинки кожаные, галоши резиновые, туфли, Респиратор фильтрующий противоаэрозольный РПГ-67, Рукавицы, перчатки резиновые, трикотажные, из полимерных материалов, крем или паста, Очки 033, щитки из полимерных материалов.
2. Помещение для приготовления питательных сред	1б Процессы, вызывающие загрязнение веществами 3, 4 класса опасности: тела и спецодежды.			Костюм, халат х/б, фартук прорезиненный, берет, колпак х/б, Респиратор одноразовый - ШБ-1 «Лепесток» (от пыли), Рукавицы, перчатки резиновые, трикотажные, из полимерных материалов, крем или паста, Очки 033, 030.
3. Помещение сепарации	2в Процессы, связанные с воздействием влаги, с намоканием спецодежды.			Костюм, халат х/б, Фартук прорезиненный, берет, колпак х/б, Галоши прорезиненные, Перчатки латексные, крем «Силиконовый», Вкладыши противотуманные одноразовые - «Беруши», многоразовые - «Антифоны».
		Специальные: сушка спецодежды.
4. Помещение для УНС, ферментация	4 Процессы, требующие особых условий к соблюдению чистоты или стерильности при изготовлении продукции.	Раздельные гардеробные для уличной и переходной одежды (при входе в здание), душевые, умывальные.	Аппаратчик	Костюм, халат (ткань х/б), колпак х/б, бахилы, тапки (кожаные), Перчатки латексные, Лицевая маска, респиратор фильтрующий противоаэрозольный РПГ-67.



14. Охрана природной среды

Введение:

В настоящее время из-за сложившейся экологической ситуации становится актуальным рост озабоченности вопросами состояния окружающей среды. В результате развивающихся мер, направленных на охрану окружающей среды, а также ужесточения законодательства организации становятся более заинтересованными в достижение достаточной экологической эффективности через контроль воздействия своей деятельности, политики и целевых экологических показателей.

Основная цель организации должно состоять в том, чтобы охрана окружающей среды стало неотъемлемой частью её деятельности в краткосрочном и долговременном масштабах.