Создание и внедрение мембранного аппарата - Дипломная работа

1. Анализ современной техники и технологии рекуперации пива из остаточных дрожжей 1.1 Обзор современных способов рекуперации пива из избыточных дрожжей и выбор технического решения 1.1.1 Прессование дрожжей 1.1.2 Сепарация дрожжей 1.1.3 Мембранное фильтрование дрожжей 1.2 Обзор основных конструкций баромембранных аппаратов 1.3 Патентная проработка проекта 1.3.1 Аппарат для фильтрации жидкостей [3] 1.3.2 Способ и устройство для мембранной фильтрации [4] 1.3.3 Мембранный аппарат [5] 1.3.4 Мембранный аппарат [6] 2. Описание технологии производства нефильтрованного пива как системы процессов 2.1 Характеристика продукции и химический состав нефильтрованного пива 2.2 Показатели качества нефильтрованного пива 2.3 Характеристика технологического процесса производства светлого нефильтрованного пива 2.3.1 Затирание 2.3.2 Кипячение сусла 2.3.3 Брожение и дображивания пива 2.4 Описание технологической схемы производства пива 3. Расчётная часть 4.1 Расчёт микрофильтрационной установки 4.1.1 Выбор схемы проведения процесса разделения 4.1.2 Выбор рабочих параметров процесса разделения 4.1.3 Выбор мембраны и определение её основных параметров 4.1.4 Технологический расчёт мембранного аппарата 4.1.5 Уточнённый технологический расчёт мембранного аппарата 4.1.6 Учёт влияния концентрационной поляризации 4.2 Расчёт гидравлического сопротивления мембранной установки 4.3 Подбор вспомогательного оборудования 4.3.1 Подбор насоса 4.3.2 Подбор циркуляционного насоса 4.3.3 Подбор ёмкостного оборудования и определение геометрических параметров 4.4 Расчёты, подтверждающие работоспособность изделия 4.4.1 Расчёт стенки цилиндрической обечайки 4.4.2 Расчёт днища аппарата 4.4.3 Расчёт фланцевого соединения 5. Монтаж, эксплуатация и ремонт микрофильтрационной установки 6.1 Аппарат микрофильтрационный 6.1.1 Порядок монтажа установки 6.1.2 Подготовка к пуску 6.1.3 Порядок работы 6.2 Центробежные насосы СД 16/25 и СД16/10б 6.2.1 Порядок установки 6.2.2 Подготовка к работе 6.2.3 Ремонтные работы и техническое обслуживание 6.3 Трубопроводы и трубопроводная арматура 7. Бизнес-план 8.1 Резюме 8.2 Характеристика предприятия 8.3 Характеристика продукции 8.4 Характеристика конкурентов и выбор конкурентной стратегии 8.5 План маркетинга 8.6 Производственный план 8.7 Календарный план реализации проекта 8.8 Источники финансирования проекта 9. Технико-экономические расчёты 9.1 Расчет капиталовложений в проект 9.2 Расчет дополнительных текущих расходов при реализации проекта 9.3 Расчет экономии текущих затрат при реализации проекта 9.4 Расчёт годового экономического эффекта и показателя рентабельности капиталовложений (инвестиций) Заключение Список использованных источников Введение Пивоварение - материалоемкое производство, где степень использования сырья для получения готового продукта составляет примерно 75%, остальное переходит в технологические отходы, в большинстве своем являющиеся вторичными сырьевыми ресурсами. Создание и внедрение данного мембранного аппарата позволит сократить количество вредных для окружающей среды веществ, выбрасываемых со сточными водами. Сухие дрожжи, очищенные и обезгореченные, рекомендованы институтом питания РАМН. Для рекуперации пива из избыточных дрожжей наиболее перспективно применять мембранное фильтрование, так как в этом случае сохраняется целостная структура дрожжевых клеток, т.е. сохраняется биологическая ценность концентрата и обеспечивается высокое качество выделяемого пива из избыточных дрожжей, т.е. возможно отправление рекуперированного пива сразу на розлив. Существуют несколько способов обработки раствора остаточных дрожжей: прессование дрожжей, сепарация дрожжей, мембранное фильтрование дрожжей [1]. 1.1.1 Прессование дрожжей Дрожжи закачивают в камерный фильтр-пресс, изображённый на рисунке 1.1, и отфильтровывают сквозь полипропиленовые салфетки. Благодаря прессованию под давлением 0,4 - 0,6 МПа, а в конце цикла - в 1,5 - 1,8 МПа, дрожжи по консистенции становятся похожи на пекарские. Они заключаются в повышении значений pH и повышенном содержании в пиве белка и нуклеиновых соединений, если до прессования дрожжи хранились долго и в тёплых условиях. В заключение смесь воды и пива подаётся на сепаратор для полного осветления, где происходит полное удаление дрожжевых клеток из пива. Разделение растворов в промышленных баромембранных процессах осуществляют на четырёх основных типах аппаратов: фильтр-пресс (или плоскокамерных), трубчатых, рулонных и на основе полых волокон [2]. Схема ввода исходного раствора предусматривает последовательное и равномерное его прохождение над мембранами, расположенными на поверхности камер (рамок) сбора фильтрата, в которых находится дренажный материал. В аппаратах трубчатого типа подача исходного раствора осуществляется внутрь трубки, разделительная поверхность (собственно сама мембрана) находится на внутренней её поверхности, оптимальный внутренний диаметр трубки 8 - 25 мм. Аппарат для фильтрации жидкостей, представленный на рисунке 1.3 содержит корпус поз.1, в котором соосно устан