Модернизация стадии сушки зерновой послеспиртовой барды на ОАО «Талвис»

     Из  ВА3 упариваемая барда поступает  в сепаратор С3,пар из которого идет на обогрев второй ступени выпаривания, а готовый сироп отбирается из циркуляционного контура третьей  ступени выпаривания в ёмкость  для сиропа Е3. Откуда затем подается в шнековый смеситель Ш2.

     Образующийся  при декантации осадок (кек влажностью 70%) также по шнеку Ш1 подаётся в  шнековый смеситель Ш2. Здесь густая масса интенсивно перемешивается с  сиропом из установки выпаривания (влажностью 70%). 

     Высушивание продукта на сушилках.

     По  шнековому смесителю, уже перемешанные кек и сироп поступают на 4 параллельно  работающие вальцовые сушилки ВС1-ВС4. Продукт подается в питатели под  вальцами, которые погружены в  него. Нагретые вальцы вращаются, и  барда, высыхающая на них, снимается скребковым устройством. Привод вальца – от четырехскоростного электродвигателя через редуктор и зубчатую пару, закрытую защитным кожухом.

     Обогрев вальцов осуществляется посредством  пара из котельной, который поступает  в них через полую цапфу; конденсат  отводится через цапфу и сифонную трубку.

     

     Валец сушилок изготавливается из высоколегированного  чугуна, детали и узлы, соприкасающиеся  с бардой – из стали 12Х18Н10Т, остальные  узлы – из углеродистых сталей.

     Высушенная  до 30% барда по шнековому транспортеру Ш3 подается на досушку в РТС1. Она представляет собой аппарат с трубным пучком, с паровым обогревом, который благодаря своему конструктивному исполнению обеспечивает оптимальное перемешивание продукта при самом щадящем режиме обработки.

     Сушилка состоит из неподвижного корпуса, внутри которого расположен вращающийся пучок труб. Пучок труб состоит из двух головных частей, двух трубных плит и развальцованных в них труб. Количество, длина и диаметр труб зависит от нагревательной площади, за счёт которой определяется так же нагревательная мощность сушилки.

     Пучок труб нагревается с помощью пара из котельной. Он работает по принципу противотока (поток пара против потока материала). Материал, подлежащий нагреву, соприкасается только с трубами, нагрев которых производиться с помощью пара, но не соприкасается' с самим паром в качестве нагревательной среды.

     На  окружности пучка расположены подъемные  и подающие ковши, которые транспортируют материал, подлежащий сушке, от входа  к выходу. Во время процесса сушки  высушиваемый материал поднимается наверх по жёлобу и затем ссыпается за счёт силы тяжести над нагревательными трубами назад в жёлоб. Такая система обеспечивает очень экономичную сушку материала, так как в этом случае речь идёт о комбинированной контактной и конвективной сушке.

     

     Подача  пара в сушилку производится с  помощью автоматической паровой  уплотнительной головки. Отвод конденсата выполняется с помощью черпаков за счёт ещё одной дополнительной паровой уплотнительной головки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7. Сравнение технологий сушки барды базового и

проектного  вариантов 

      В проектном варианте одна роторно-трубчатая  сушилка и большая часть системы  шнековых транспортеров были заменены на четыре параллельно работающие вальцовые  сушилки.

      Эта модернизация позволила сократить время сушки в 3 раза при одинаковом выходе продукта, за счет перевода процесса сушки из 3 фазы с последовательную сушку в 1, 2 и 3 фазах. Также сократились энергетические затраты, как непосредственно электроэнергии, так и пара. В частности, количество энергии на стадию сушки в базовом варианте составило 41743,3 кВт, а в проектном варианте – 28964,3 кВт. Соответственно:

      

        раза.

      Т.е. энергопотребление непосредственно  стадии сушки снизилось в 1,44 раза или на 30,6 %.

      Если  рассматривать долю энергии стадии сушки относительно всего процесса сушки послеспиртовой барды, то в базовом варианте она составляла 64,43 %, в проектном варианте эта доля снизилась на 8,74% и составила 55,69%.

      Из  этого можно сделать вывод, что  модернизация стадии сушки снизила энергетические затраты предприятия в целом, а вследствие этого и экономические расходы на электроэнергию и пар. Также проект рентабелен и с точки зрения экономики, поскольку имеет небольшой срок окупаемости оборудования – 1,2 года, а также снижает себестоимость готового продукта – сухой барды DDGS на 270 руб.

      Данные  для сравнения занесем в таблицу 11. 
 
 
 

Таблица 11 – Сравнительные характеристики базового и проектного вариантов технологий сушки.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

Заключение

      Проанализирована  технологическая схема процесса утилизации зерновой послеспиртовой барды  на предприятии ОАО «Талвис», также  рассмотрен состав жидкой барды и  готового продукта DDGS. Были составлены материальный и энергетический балансы стадии сушки. Выявлена проблема большого энергопотребления стадии сушки и поставлена задача для ее решения.

      Также рассмотрена кинетика сушки, в частности  периоды сушки, рассчитана скорость испарения влаги в каждом из них, длительность сушки в каждом периоде.

      Были описаны различные технологии утилизации зерновой послеспиртовой барды и по технологическим показателям выбрана наиболее оптимальная. Также подобрана соответствующая модель сушилки, произведен ее расчет. Были составлены материальный и энергетический балансы проектного варианта, и описана его технологическая схема.

      В итоге было произведено сравнение  проектного и базового вариантов  сушки барды по технологическим показателям, в результате, которого выяснены преимущества первого. Модернизация стадии сушки снизила энергетические затраты предприятия в целом, а вследствие этого и экономические расходы на электроэнергию и пар. Также было снижено время сушки продукта в 3 раза за счет сушки последовательно в первом, втором и третьем периодах, т.е. за счет выхода их 3 периода сушки и отказа от возврата готового продукта в процесс. Также важна рентабельность проекта и с точки зрения экономики, поскольку он имеет небольшой срок окупаемости оборудования – 1,2 года, а также снижает себестоимость готового продукта – сухой барды DDGS на 270 руб.  
 
 
 
 

Список  используемой литературы

      1 Теплообменные, сушильные и холодильные установки. П.Д. Лебедев. Учебник для студентов технических вузов. Изд. 2-е перераб. М., «Энергия», 1972. – 320 с.

      2 Сушка в химической промышленности. М.В. Лыков. М., «Химия», 1963. – 429 с.

      3 Основы техники сушки. Б.С. Сажин. М.: «Химия», 1984. – 320 с.

      4 Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. К.Ф. Павлов. П.Г. Романков, А.А. Носков. Уч. Пособие для вузов. 10-е изд., перераб. И доп. – Л.: «Химия», 1987. – 576 с.

      5 Оборудование бардосушильного цеха  спиртового завода. В.Г Чугусов.  –  М: Пищепромиздат, 1950. – 216 с.

      6 Основы конструирования и расчета  химико-технологического и природоохранного  оборудования: Справочник. Т.2. А.С. Тимонин – Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2002. – 1028 с.

      7 НИИРХИММАШ. Каталог, 1985. – 24 с.

      8 Перспективные технологии и новые  разработки [Электронный ресурс]. –  Электрон. дан. – Омск: Промышленная  Сибирь сор. 2000 – 2005. – Режим доступа: http://www.sibpatent.ru/

      9 Технология высокоскоростного низкотемпературного  обезвоживания с использованием  аппаратов АХИ // ЭкоБиоКатализ  [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. – М., сор. 2007 – Режим доступа: http://ecobiocatalis.ru/

      10 Переработка барды // СПС –  Наладка [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. – М., сор. 2006 – Режим доступа: http://www.spnaladka.ru/

      11 Машины и аппараты пищевых  производств. С.Т. Антипов. Учеб. под ред. акад. РАСХН В. А. Панфилова. — М.: Высш. шк. , 2001. — 1379 с. 
 

 

      Приложения

      Приложение 1 - Графическое изображение материальных потоков на ОАО «Талвис». (рис.7)

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

      Приложение 2 - Графическое изображение материальных потоков проектного варианта. (рис.8)