Доклад дипломный проект - Проект цеха по переработке розы эфиромасличной методом дистилляции сезонной мощностью 200 тонн в сырья
ДОКЛАД Проект цеха по переработке розы эфиромасличной методом дистилляции сезонной мощностью 200 тонн в сырья.
Руководитель - Волченков Владимир Федорович.
В Предшествующие годы цветки розы перерабатывались методом дистилляции и экстракции с целью получения розового масла и розового абсолютного масла. Эфирное масло производили с применением поваренной соли, которая играла роль консерванта в процессе ферментации и снижая растворимость эфирного масла в воде позволяла более полно извлечь ряд компонентов эфирного масла в процессе дистилляции, в частности, ß – ФЭС.
Характеризуя такую технологию, следует отметить ряд существенных недостатков. Так после отделения первичного масла в приемниках разделителях извлечение остального масла из дистиллята осуществлялась сорбцией активными углями. Последующая десорбция масла из углей производилась диэтиловым эфиром, который используется в медицине. Такое производство было длительно, что за частую приводило к повышению кислотного числа масла в углях, имело высокую степень взрывоопасности, приводило к большим потерям растворителя, отходы не могли использоваться в качестве удобрения, так как вели к заливанию почвы.
Вырабатываемое розовое эфирное масло применялось только в отечественной парфюмерной промышленности и не имело спроса за
рубежом, в связи с низким содержанием терпеновых спиртов (цитронелол, нерол, гераниол) – наиболее ценной частью масла-8-12 % и высоким содержанием ß – ФЭС более 80%, которое можно было получить синтетическим методом стоимостью 3 рубля.
Попытки получить эфирное масло по Болгарской и Турецкой технологии с содержанием терпенов до 80% не увенчались успехом, в частности, из-за отсутствия сортов розы возделываемых в тех районах (Казанлыкская роза).
Проведенные в ИЭЛР исследования показали, что при использовании бессолевой ферментации с использованием в последующем низкокипящих фракций растворителя для извлечения эфирного масла из водной паровой фазы, а потом и из жидкой фазы можно получить эфирное масло с содержанием терпеновых спиртов в количестве 50-60%.
С целью усовершенствования такой технологии и разработки производственного варианта спроектирован цех для переработки цветков розы сезонной производительностью 200 тонн.
В качестве базового аппарата лист 1, принят аппарат периодического действия ярусного типа с диаметром – 1,5 м, рабочая вместимость которого равна 2м³, что при насыпной массе цветков порядка 200 кг/м³, позволяет загружать в него до 400 кг. Разделения ярусов с помощью сеток позволяет предотвратить всплывание массы цветков и создания «шапки», обеспечивает полный контакт цветков с водой. Загрузка и выгрузка цветков осуществляется вручную при вытаскивании стержня с ярусами сеток, С помощью тельфера. Сетчатая поверхность каждого яруса образуется четырьмя секторами сеток, которые фиксируются на радиальных стержнях и поочередно снимаются и ставятся как во время загрузки, так и выгрузки. Болтовые соединения отсутствуют. Герметация аппарата достигается с помощью гидрозатворов. Аппарат имеет «рубашку», смотровые окна, патрубок для выхода парового потока в процессе дистилляции. Аппарат устанавливается на эстакаде с мощью лап. В нижней части аппарата имеется патрубок для слива жидкой части после завершения процесса дистилляции.
В соответствии с технологической схемой лист3 при производстве эфирного масла имеет следующие процессные стадии лист2 – ферментация, дистилляция, извлечение эфирного масла паровой и жидкой фазы растворителя из паровой и жидкой фазами воды в насадочной колонне, извлечение эфирного масла растворителем в процессе конденсации паровых потоков, отделение мисцеллы с получением конечного продукта.
В соответствии с представленной технологической схемой работа на установке по представленной схеме осуществляется в следующей последовательности. С помощью тельфера снимается крышка и поднимается центральный стержень с ярусами сеток. После перегрузки цветков с нулевой отметки на эстакаду производится загрузка сырья в аппарат начиная с нижнего яруса. По мере загрузки каждого яруса с помощью тельфера производится спуск стержня на глубину загруженного яруса. Загрузка в каждый ярус производится при поочередном снятии соответствующего сектора сетки. После полного спуска ярусного устройства до упора, в нижней част аппарата, аппарат закрывается крышкой и производится подача теплой воды, нагретой до 45-50ºС с помощью теплообменника, непосредственно в аппарат и «рубашку» аппарата (компенсационный обогрев) через нижний патрубок. Заполнение аппарата определяется по смотровому окну. Для поддержания постоянной температуры воды в «рубашке» аппарата, через нижний патрубок подается водяной пар, который барботируя в воду в рубашке автоматически поддерживает температуру в заданном интервале. Теплая вода отводится через верхний патрубок в «рубашке».
Процесс ферментации длится 2-2,5 часа после чего вода из рубашки сливается через нижний патрубок, а через верхний патрубок подается водяной пар. Нагрев смеси до температуры кипения осуществляется только за счет «глухого» пара.
После начала гонки в насадочную колонну через орошающее устройство подается растворитель, а после наполнение водоотделителя на насадочную колонну также подается отработанный дистиллят, предварительно нагретый в теплообменнике паром до температуры, близкой к температуре кипения. Таким образом осуществляется возврат жидкой фазы в дистилляционный аппарат.
Мисцелла из водоотделителя накапливается в сборнике и затем с помощью вакуума подается в дистилляционный аппарат, где при остаточном давлении в аппарате 0,2-0,3ат осуществляется полное удаление растворителя.
После завершения процесса дистилляции, который длится около 3 часов прекращается подача пара в «рубашку» аппарата и через нижний патрубок жидкая часть сливается в нижнее расположенный сборник. Сливается вода используется для повторного залива. Для достижения заданной температуры около 50ºС, она может быть охлаждена или нагрета непосредственно в сборнике или с использованием теплообменника. Отходы с помощью скребкового транспортера сбрасываются на транспортное средство используются в качестве удобрения.
Для определения количества основного технологического оборудования выполнены следующие расчеты. При принятом сезоне переработки в 20 дней и объеме переработки 200 тонн цветков, суточная производительность цеха составит: 300: 20 = 15 т.
При принятой рабочей вместимостью одного аппарата около 2м³ единовременная загрузка при насыпной массе может составить около 400 кг.
При длительности одного цикла в течение, например 5 часов (1час загрузка, 3 часа дистилляция, 1 час выгрузка) считаем, что на одном аппарате может быть выполнено два цикла.
Тогда производительность 1 аппарата составит 800 кг в сутки, а необходимое число аппаратов – 10. (7,5 :0,8 = 10 шт). Рассчитано вспомогательное оборудование. Выполнены расчеты холодильника и теплообменника. Определены расходы пара и воды на цех.
Монтаж оборудования, лист 4 осуществляется на эстакаде, вспомогательное оборудование для каждого дистилляционного аппарата монтируется на специальной решетке. Все оборудование расположено на открытом воздухе под навесом с металлическим каркасом. На листе5 представлен поперечный разрез цеха.
Мероприятиями по автоматизации взрывоопасного производства лист 6, предусмотрено обеспечение безопасного ведения процессов, в частности. Прекращение подачи материальных потоков (растворителя в насадочную колонну и мисцеллы на дистилляцию) в случае прекращения подачи на установку охлаждающей воды и пара.
При условно принятой реализационной цене за 1 кг эфирного масла в размере 25000 грн и себестоимости производства 1 кг масла в сумме 861255 грн, рентабельность производства может составить около 20,4 %
Вывод: Представленная технология получения розового эфирного масла с поддержанием терпеновых спиртов в количестве 50-60% представляет практический интерес и может быть рекомендована для применения в производство.