Поиск по сайту

+38 067-3607101


Открыт интернет-магазин PROM-NASOS.pro Мобильная установка для подготовки питьевой и санитарной воды Спиральные теплообменники Химические насосы Торцевые уплотнения Насосы Дозирующие насосы

www.bts.net.ua

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

 

 

2.1. Исходные данные
По предварительным договоренностям ТКП сформулировано для следующих условий: 1. сырье для производства этанола – зерновая кукуруза, отвечающая по своим характеристикам требованиям «Особым условиям поставки хлебопродуктов», утвержденными постановлением Госарбитража СССР от 16.01.75 г. № 102 либо нормативным документам ЕС, с характеристиками, приведенными в таблице 2.1.1.

Таблица 2.1.1. Основные характеристики сырья

 PROPERTY  UNITS LIMITS   TEST METHOD
 MINIMUM  MAXIMUM
 Насипная плотность г/л   680  820  
 Влажность  %(mm/mm)  13.0 14.0   
Содержание примисей в товарном зерне   %(mm/mm) 1.0   2.0  

основной товарный продукт – этанол ректифицированный с характеристиками приведенными в таблице 2.1.2.

Таблица 2.1.2. Основные характеристики этанола ректифицированного

PROPERTY  UNITS   LIMITS  TEST METHOD
 MINIMUM MAXIMUM 
Ethanol   %(v/v)  96 96.3   
 Acetaldehyde  ppm 1    
Acetal   ppm 10  
Methanol ppm 1  
n-Propanol ppm 1  
Iso-Butanol ppm 1  
Isoamyl Alcohol ppm 1  
Ethyl Acetate ppm 1  
Aclidityas aceticacid ppm 15  

Суммарная мощность производства по выпуску этанола ректифицированного  10 000 л (1 000 дал) абсолютного алкоголя в сутки;
утилизация отходов дистилляции и ректификации с целью получения линейки то-варных продуктов используемых в кормопроизводстве и повторного использования технологической воды. Основные характеристики товарного продукта, полученно-го при утилизации – барды сухой послеспиртовой зерновой (DDGS) приведены в таблице 2.1.3.
2.2. Краткое описание технологического процесса
ТКП предлагается технология переработки крахмалосодержащего сырья – зерна в этанол с использованием механо-гидро-тепло-ферментативной обработкой сырья.
ТКП предполагает два варианта реализации технологии дистилляции:
(1) Традиционная технология с колонными аппаратами, работающими под атмосфер-ным давлением;
(2) Энергосберегающая технология с колонными аппаратами, работающими под из-быточным давлением и вакуумом.

Таблица 2.1.3. Основные характеристики барды сухой зерновой послеспиртовой (DDGS)

PROPERTY  UNITS   LIMITS  TEST METHOD
 MINIMUM MAXIMUM 
Внешний вид   Сыпучий продукт  
 Цвет
Желтый  
Запах
Хлебно-дрожжевой, характерный зерновому сырью  
Массовая доля влаги %(m/m) 10,9  
Содержание сырого протеина (в абсолютном сухом веществе)
34,2  
Массовая доля золы, (в абсолютно сухом веществе)
2,8  
Массовая доля жира (в абсолютно сухом веществе)   6,4  
Массовая доля сырой клетчатки, (в абсолютно сухом веществе)
9,85  
Металломагнитной примеси: частицы размером до 2мм в 1кг шрота, не более мг 2,5  
Токсичность
Не Токсична  

Предлагаемая энергосберегающая технология позволяет получить продукт с меньшими эксплуатационными затратами за счет меньшего расхода тепловой энергии на ведение про-цесса дистилляции и ректификации. 

Энергосберегающая технология содержит следующие элементы новизны:

(1) Использование гидро-ферментативной технологии деструкции крахмалов;

(2) Использование, для дистилляции и ректификации спиртовой бражки колонных ап-паратов, работающих под избыточным давлением и под вакуумом;

(3) Использование мембранной технологии сгущения продуктов разделения после-спиртовой барды;

(4) Использование мембранной технологии утилизации отходов ректификации

(5) Систему автоматического контроля и управления производством на всех этапах производства всех товарных продуктов.

Утилизация газов брожения ТКП не рассматривается из-за высокой энергоемкости, но может быть детально разработана при наличии интереса потенциальных инвесторов в про-изводстве углекислого газа на последующих этапах реализации проекта.

2.2.1. Отделение 01 – подработочное отделение зерна

Основное назначение отделения 01 – подработочного отделения зерна:

(1) Хранение 3-х суточного запаса зерна, что позволяет создать запас зерна на выходные дни;

(2) Дробление зерна;

(3) Приготовление замеса. 

Зерно перед поступлением на варку проходит следующую подработку: отделение ме-таллических примесей на магнитном сепараторе, взвешивание, дробление.

Для приготовления замеса мука со степенью измельчения НЕ МЕНЕЕ 98 … 99% смеши-вается с артезианской водой иили пермеатом установки нанофильтрационной обработки. В чанок замеса задаются ферментные препараты, разрушающие крахмал до декстринов.

Использование пермеата решает следующие основные задачи:

(1) Уменьшение забора артезианской воды на технологические нужды;

(2) Исключение постоянных технологических сбросов в канализацию;

(3) Уменьшение потребления технологического тепла.

2.2.2. Отделение 02 – гидро-ферментационное отделение

Замес из отделения 01 перекачивается в отделение 02, где в аппаратах гидро-ферментационной обработки (ГДФО) под действием ферментных препаратов, введенных в за-мес, происходит разжижение замеса с образованием сусла. 

Готовое сусло отправляется на ферментацию в отделение 03 – дрожжебродильное от-деление, часть сусла отправляется для выращивания производственных дрожжей.

2.2.3. Отделение 03 – дрожжебродильное отделение

В отделении 03 – дрожжебродильном отделении в процессе ферментации сусла образу-ется спиртовая бражка. Принята схема периодической ферментации в батарее из 7  аппара-тов. Готовая  спиртовая бражка передается в передаточный ферментационный аппарат, а затем в  отделение дистилляции для выделения из нее образовавшегося  этанола и других продуктов ферментации.

2.2.4. Отделение 04 –отделение дистилляции

Процесс выделения этанола – дистилляции, укрепления и очистки этанола от примесей – ректификации реализуется на четырех колонных аппаратах.

Традиционная технология

Колонные аппараты работают под атмосферным давлением. Рекуперация тепла не возможна.

Энергосберегающая технология

Колонные аппараты отделения работают под избыточным давлением и вакуумом, что гарантирует наиболее полную рекуперацию теплоты водно-спиртовых паров и снижения рас-ходов тепло- и холодоносителя.

На выходе из отделения образуется линейка товарных продуктов:

(1) Этиловый спирт, ректифицированный крепостью 96,3%(v/v)об.;

(2) Сивушное масло;

(3) ФГЭС.

Основные отходы отделения:

(1) Барда послеспиртовая;

(2) Лютерная вода.

Как было сказано выше, отходы производства после обработки используются для при-готовления DDGS и замеса. 

2.2.5. Отделение 05 – отделение утилизации 

Послеспиртовая барда содержит порядка 6…9% сухих веществ, которые состоят из: сырого протеина, безазотистых экстрактивных веществ, жира, клетчатки, золы, витаминов и микроэлементов. Использовать послеспиртовую барду в жидком виде не всегда рационально из-за проблем с хранением, т.к. белки, входящие в ее состав, уже через сутки начинают разлагаться и экономически не выгодно перевозить барду на расстояние  более 5 … 7 км.

С целью полного использования послеспиртовой барды как высокопитательного корма предлагается ее многоступенчатая переработка с получением целой линейки товарных про-дуктов, используемых в качестве кормов сельскохозяйственных животных и добавок к кон-центрированным кормам.

Дополнительно реализация предлагаемой технологии позволяет вернуть в производ-ство жидкую фазу барды и лютерную воду, что существенно снижает забор свежей артези-анской воды на технологические нужды. Кроме того, параллельно решается экологическая за-дача – защита грунтов, поверхностных и грунтовых  вод от загрязнения продуктами распа-да барды, что имеет место при стандартном, на сегодняшний день, методе утилизации по-слеспиртовой барды – ее выдерживания в бардохранилищах и специальных утилизационных площадках.

Предлагаемая технология утилизации выглядит следующим образом.

Послеспиртовая барда из отделения 04 поступает на декантеры, где делится на твердую фракцию – кек (40% абсолютно сухих веществ) и жидкую - фугат (5% абсолютно сухих веществ). Кек может отпускаться как товарный продукт, но более эффективно его су-шить с целью получения барды сухой послеспиртовой зерновой (DDGS). Фугат для повышения качества товарного продукта сгущается на установке ультрафильтрации до получения еще одного товарного продукта – концентрата (22 … 25% абсолютно сухих веществ). Возможна реализация концентрата как самостоятельного товарного продукта, но с целью улучшения питательных качеств DDGS, концентрат смешивается с кеком и сушится.

Отходы от сгущения фугата – пермеат (1,0 … 1,5% абсолютно сухих веществ) смеши-вается с лютерной водой из отделения 04. Смесь после коррекции ее физико-химического со-става очищается на установке нанофильтрации и используется для приготовления замеса. Концентрат после установки нанофильтрации смешивается с фугатом и идет на разделение и сгущение на микрофильтрационной установке.

В полном объеме предлагаемая технология утилизации послеспиртовой барды запуще-на на биоэтанольном заводе АО  «BIOFUTURE» (г. Шилуте, Республика Литва) 

2.2.6. Массовый и энергетический баланс производства

Расчетный массовый баланс производства из условия использования сырья, определен-ного разделом 2.1, выпуска товарных продуктов с характеристиками, определенными разделом 2.1 и работы производства 330 суток в год приведен в таблице 2.2.1.

Расчетный энергетический баланс производства (на условиях, перечисленных выше) приведен в таблице 2.2.2.

Таблица 2.2.1. Массовый баланс производства

№ п/п Показатель
Наименование За сутки за год удельный
ед.изм числ.знач. ед.изм числ.знач. ед.изм числ.знач.
Сирье
1 кукуруза в зерне тонн 31,86 тонн 10513,2 кг/дал 31,858
Товарный продукт
2 Этанол пищевой ректифицированный дал 1000,00 тонн 9 900,0 дал/дал 1,000
3 ФГЭС и сивушные масла дал 5,00 тонн 3201,0 тонн/дал 0,010
Продукты утилизации отходов ректификации и дистилляции
4 Барда сухая послеспиртовая(DDGS) тонн 9,70 тонн 3201,0 тонн/дал 0,010
отходы производства
5 Газы брожения (CO2) тонн 7,41 тонн 2445,3 тонн/дал 0,007
6 Отходы утилизации тонн 8,48 тонн 2799,9 тонн/дал 0,008
7 Испаренная влага тонн 19,30 тонн 6370,3 тонн/дал 0,019

2.3. Комментарии к разделу 2.2
(1) Технологическая схема производства принята Контрактором «в его понимании», что не исключает возможных отличий технологических схем, реализуемых проектом или экс-плуатируемых Заказчиком;
(2) Детальные расчеты массовых и энергетических балансов на стадии подготовки ТКП НЕ ВЫПОЛНЯЛИСЬ, поэтому при детальной разработке проекта возможны некоторые от-личия от задекларированных показателей.
2.3. Автоматизированная система контроля и управления технологи-ческим процессом – АСУ ТП
Информация о АСУ ТП приведена в виде выдержек из технического описания системы, которое будет составлено как элемент Технического задания на создание АСУ ТП.
2.3.1. Назначение АСУ ТП
АСУ ТП в необходимых объемах выполняет следующие функции:
(1) сбор, обработка, отражение и анализ информации (сигналов, сообщений и т.п.) о состоянии объекта управления;
(2) выработка необходимых управляющих сигналов;
(3) передача управляющих сигналов на исполнительные механизмы;
(4) реализации и контроль исполнения управляющих сигналов;
Таблица 2.2.2. Энергетический баланс производства
№ п/п Показатель
Наименование За сутки за год удельный
ед.изм числ.знач. ед.изм числ.знач. ед.изм числ.знач.
Традиционная технология
1 Электрическая энергия кВт*час  3318,15 тыс.кВт*час  1094,99  кВт*час/дал   79,00
2 Тепловая энергия на производство этанола МДж 4752,00     МДж/дал 113,14
  тоже в виде пара тонн 4,20     кг/дал 70,70
3 Тепловая энергия на производство DDGS МДж 2903,00     МДж/дал 69,12
  тоже в виде пара тонн 2,56     кг/дал 60,98
4 Питьевая вода на технологические нужды куб.м. 15,36 тыс.куб.м 97,34 куб.м/дал 0,37
5 Технологический холод МДж 3897,00     МДж/дал 92,79
  тоже в виде обратной воды(t=20°С) куб.м. 78,60     куб.м/дал 1,87
Энергосберегающая технология
1 Электрическая енергия кВт*час 2121,75 тыс.кВт*час 700,18 кВт*час/дал  50,52
2 Тепловая энергия производства этанола МДж 1900,80     МДж/дал 45,26
  тоже в виде пара тонн 1,68     кг/дал 40,00
3 Тепловая энергия на производство DDGS МДж 2903,00     МДж/дал 69,12
  тоже в виде пара тонн 2,56     кг/дал 60,98
4 Питьевая вода на технологические нужды куб.м. 4,00 тыс.куб.м 25,34 куб.м/дал 0,10
5 Технологический холод МДж 1558,80     МДж/дал 37,11
  тоже в виде обратной воды(t=5°С) куб.м. 372,92     куб.м/дал 8,88

(5) обмен информацией со взаимосвязанными автоматизированными системами.

АСУ ТП рассчитана на длительный непрерывный технологический процесс. 

2.3.2. Цель создания АСУ ТП

Главные цели создания АСУ ТП:

(1) достижения высокой эффективности технологических процессов путем реализации технологических регламентов, повышения качества товарной продукции и снижения ее себестоимости;

(2) создание единой заводской автоматизированной системы контроля и управления технологическими процессами, объединение АСУ ТП с существующими системами с последующим развитием в общезаводскую информационно-вычислительную и управ-ляющую систему. 

2.3.3. Пути достижения цели создания АСУ ТП

Цели создания АСУ ТП достигаются:

(1) стабилизацией параметров технологического процесса и управления процессом по математическому алгоритму;

(2) использование надежных контрольно-измерительных приборов от передовых миро-вых производителей;

(3) постоянным контролем состояния технологического оборудования и процессов в целом;

(4) технологической сигнализацией про выходы параметров за заданные границы;

(5) протоколированием и архивированием основных параметров процессов, позволяю-щим оперативный анализ качества роботы оборудования, технологического цикла, персонала;

(6) уменьшением влияния человеческого фактора на ведение технологического процес-са;

(7) использованием единой платформы программно-технического комплекса - програм-мируемых логических контролеров «PLC Premium» («Шнайдер Электрик») и про-граммного обеспечения – SCADA пакета «BSS CrossControl», разработанного ООО “БИОТЕХСОЮЗ» для операционных систем «Windows»/«Linux»

     icc_g.png

© 2005- 2018 BTS. Development by Freesia 2008.