г. — среднее геометрическое значение теплот гидратации ионов, образующих соль; Zm — валентность иона с меньшей теплотой гидратации. Ниже представлены характеристики ацетатцеллюлозных мембран для обратного осмоса, выпускаемых в России (характеристики установлены при перепаде рабочего давления через мембрану Δр = 5 МПа и рабочей температуре t = 25 °C; в качестве удельной производительности по воде указаны средние значения за длительный период эксплуатации; значения констант, а и bотвечают размерности ΔН в кДж/моль):Таблица 5 — Значение констант для мембраны при определенных давлении и температуре.
Марка мембраны.
Удельная производительность по воде G0·103, кг/(м2·с)Константы уравненияabМГА-1001,46,703,215МГА-952,33,471,844МГА-903,02,671,420МГА-804,91,000,625Для рассматриваемого случая:ΔНСа2+=1616 кДж/моль; ΔНСl-=352 кДж/моль; ZM=ZCl-=1.Тогда.
Рассчитаем истинную селективность для мембраны МГА-100:
1-φи=0,0066; φи=0,993.Аналогичным образом определим истинную селективность для остальных мембран. Получим:
Таблица 6 — Расчет истинной селективности мембран.
МембранаМГА-100МГА-95МГА-90МГА-80φи0,9930,9770,9450,814Приняв в первом приближении, что наблюдаемая селективность равна истинной, определим среднюю концентрацию растворенного вещества в пермиате. Расчет начнем с самой производительной мембраны МГА-90, где φ - селективность мембраны. Находим расход фильтра Lф по формуле, где Lн — производительность аппарата. Потери растворенного вещества с пермеатом составляют:
Полученное значение больше допустимого (10%), поэтому рассмотрим следующую по удельной производительности мембрану — МГА-90:Производительность мембраны равна:
Расход фильтра находим по формуле (5.22):Потери растворенного вещества с пермиатом составят:
Это значение находится в пределах допустимого, поэтому выбираем для дальнейших расчетов мембрану МГА-90, имеющую селективность по CaCl2φи=0,945 и удельную производительность по воде G0=3,0∙10−3 кг/(м2∙с).Проницаемость на входе разделяемого раствора в аппарат и на выходе из аппарата соответственно равна, где G0 — удельная производительность (проницаемость) мембраны.Δπн и Δπк — осмотическое давление в объеме разделяемого раствора на входе и выходе из аппарата. Средняя проницаемость мембраны.
Определяем рабочую поверхность мембран.
Определение основных размеров мембранного модуля.
Основные характеристики выбранного аппарата:
Длина рулонного модуля lм=0,90 мДлина пакета lп=0,95 мШирина пакета bп=0,83 мВысота напорного канала, равная толщине сетки сепаратора δс=5· 10−4 мТолщина двух мембран с расположенным между ними дренажным слоем δп=0,5−1,5 мм. Примем δп=1 мм.
Число элементов в модуле nэ=5Рабочая повepхность мембран в данном элементе составит:
где ln- длина пакета, bn — ширина пакета. Рабочая пoвepхность мембран в одном модуле будет равна:, где nэ — число элементов в модуле. Сечение аппарата, по которому разделяемая смесь рассчитывается по формуле, где δс — высота напорного канала, равная толщине стенки сепаратора. Сечение аппарата, занятое мембранными и дренажными слоями, равно, где δn — толщина двух мембран с расположенным между ними дренажным слоем. Общее сечение модуля находят с учетом 10%-ного запаса на конструктивные элементы, термоотводящие трубки и т. д.Внутренний диаметр аппарата равен, Общее число модулей в мембранной установке рассчитывается по формуле:
Таблица 7 — Технические характеристики обратноосмотической установки ЕНИСЕЙ-3В№Наименование объема.
Характеристика (численное значение).
1.Номинальная производительность3,0 м3/ч2.Габаритные размеры4200×1400×1700 мм3. Потребляемая мощность5,5 кВт4. Стоки1,0 м3/ч11. Таблица спецификации оборудования.
ФорматЗона.
ПозицияОбозначение.
НаименованиеКоличество.
Примечание Документация 1 Весы1 2 Дробилка двухвальцовая1 3 Аппарат заторный 1 4 Фильтр сетчатый1 5 Фильтр осветлительно-сорбционный2 6 Фильтр ионнообменный2 7 Бак солерастворитель1 8 Установка обратного осмоса1 9 Ротаметр2 10 Вентиль регулирвоочный2 11 Бак накопитель1 12 Насос1 13 Фильтр картриджный2 14 Лампа бактерицидная1 15 Насос1 16 Бак нагреватель2 17 Насос1 18 Водосчетчик импульсный1 19 Насос1 20 Фильтр-чан1 21 Насос1 22 Аппарат сусловарочный1 23 Насос1 24 Вирпул1 25 Насос1 26 Теплообменникдвухсекционный1 27 Танк главного брожения8 28 Емкость для дрожжей2 29 Танк дображивания15 30 Купол фильтра1 31 Фильтрующий элемент1 32 Бак текущего дозирования1 33 Форфас2 34 Кег-сервис1 Заключение.
В заключении курсовой работы распишем выполненные задачи:
1. Было определено исходное сырье для производства пива безалкогольного. Указан химический состав и физико-химические свойства солода, хмеля, воды и дрожжей.
2. Описаны физико-химические и микробиологчиеские показатели готового продукта — пиво безалкогольное.
3. Изображена технологическая схема производства пива безалкогольное. А также приведена блок-схема производства пива безалкогольное.
4. Приведено технико-экономическое обоснование производства пива в банки.
5. Рассчитан материальный баланс производства пива безалкогольное в количестве 600 тыс. дал в год.
6. Рассчитано основное оборудование стадии деалкоголизации. Список использованной литературы1. Кунце В. Технология солода и пива. СПб.: Профессия, 20 012.
Нарцисс Л. Краткий курс пивоварения. СПб.: Профессия, 20 073.
Федоренко Б. Н. Инженерия пивоваренного солода: Учебно-справочное пособие. СПб.:Профессия, 2004 4. Тихомиров В. Г. Технология пивоваренного и безалкогольного производств. М.: Колос, 19 995.
Меледина Т. В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. СПб.: Профессия, 2003. 6. Фараджаева Е. Д., Федоров В. А. Общая технология бродильных производств. М.: Колос, 2002. с. 72, 169−203.
7.Ермолаева Г. А. Справочник работника лаборатории пивоваренного производства. СПб.: Профессия, 2004. с. 367−446.
8.Годованный А. А., Ляшенко Н. И., Рейтман И. Г. Хмель и его использование. Киев: Урожай, 1990. с.
335.
9.Калунянц К. А. Химия солода и пива. М.: Агропромиздат, 1990. с. 300−310.
10.Булгаков Н. В. Биохимия солода и пива. М.: Пищевая промышленность, 1965 с. 205−210.
11.Жвирблянская А. Ю. Исаева В.С. Дрожжи в пивоварении. М.: Пищевая промышленность, 1979. с.57−83.
12.Кретов И. Т. Инженерные расчеты технологического оборудования предприятий бродильной промышленности. М.: Колос, 2004. с.90−92, 100−123.
13.Кретов И. Т., Остриков А. Н. Машины и аппараты пищевой промышленности. М.: Высшая школа, 2000. с. 535, 765.
14.Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Альянс, 2004. с.353−357.
15.Методичка кафедры.
16.Зайчик Ц. Р. Курсовое и дипломное проектирование технологического оборудования пищевых производств. М.: Дели, 2003.
17.Лунин О. Г. Курсовое и дипломное проектирование технологического оборудования пищевых производств. М.: Агропромиздат, 1990.
18.Ермолаева Г. А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков. М.: Агропромиздат, 2000. 19. Кикиян Г. Г. Основы автоматизации технологических процессов в пиво-безалкогольной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1974. с.190−200.
20.ВНТП-10М-93 Нормы технологического проектирования предприятий малой мощности пивоваренной промышленности.
21.Трудовой кодекс РФ.
22.Санитарные правила для предприятий пивоваренной и безалкогольной промышленности.
23.Долгушина С. В. Экологические аспекты использования отходов пивоварения. Журнал «Пиво и напитки», № 2−2003.
24.Сборник удельных показателей образования отходов, 1999.
