Системний аналіз технологічного комплексу

Бродильне відділення спиртового заводу

Технологічний комплекс як складна система:

Головна мета функціонування ТК: зброджування сусла - виготовлення бражки.

Короткий опис технологічного процесу, матеріальних та енергетичних потоків:

Спиртове бродіння - це процес анаеробного перетворення вуглеводневого сусла в етиловий спирт і вуглекислий газ під дією дріжджів. Спиртове бродіння сумарно виражається рівнянням Гей-Люссака

С₆Н₁₂О₆ -…-…-=2С₂Н₅ОН +2 СО₂ +118кДж,

яке відображає початкові і кінцеві продукти бродіння, але не дає уявлення про хімічні перетворення цукрів і не позволяе судити про механізм творення побічних продуктів і нових дріжджових клітин. Процес спиртового бродіння протікає через ряд проміжних стадій з участю аденілових кислот і великої кількості ферментів.

Хімізм бродіння вивчали багато вчених \А.А. Іванов, А.М. Лебедев, С.П. Костичев, А.Е. Фаворський, О. Мейергоф, Г.М. Ембден та інші\.

Весь процес спиртового бродіння, або ферментативної дисиміляції вуглеводнів в анаеробних умовах можна умовно зообразити поетапно на тринадцять етапів.

При спиртовому бродінні поряд з етиловим спиртом і вуглекислим газом завжди утворюється невелика кількість побічних продуктів в тому числі і гліцерину. При зв’язуванні оцтового альдегіду сульфітом бродіння направляється в сторону утворення гліцерину.

С₆Н₁₂О₆ -…-…= СН₃СНО + С₃ Н₅ (ОН)₃.

В лужному середовищі молекула оцтового альдегіду вступає в реакцію з другою молекулою оцтового альдегіду, утворюючи етиловий спирт і оцтову кислоту, паралельно утворюється також гліцерин. Ці реакціі сумарно виражаються рівнянням.

2С₆Н₁₂О₂ + Н₂О=2С₃Н₅(ОН)₃ + С₂Н₅ОН + СН₃ СООН +2 СО₂

Другорядним продуктом бродіння крім гліцерину, оцтової кислоти є також янтарна, молочна, лимонна кислоти, ацетон, діацетил, та вищі спирти, ефіри, альдегіди, кетони.

Зброджування сусла відбувається для отримання бражки та її подальшої переробки у бражній колоні. В даному випадку бродіння у кожному з чанів триває 72 години.

Перелік контрольованих, регульованих параметрів та функцій управління, які обираються для створення системи автоматизації:

У 1-9 бродильних чанах контролюється верхній рівень дискретними активними датчиками (використовуються у схемі сигралізації верхнього рівня), а у передаточному чані рівень контролюється за допомогою рівнеміра з аналоговим вихідним сигналом що подається на контролер. Також на кожному чані стоять клапани впуску сусла та випуску бражки. Остання за допомогою насосів подаєтсья у передаточний чан, а потім на БРУ.

Спосіб функціонування: неперервно-періодичний;

Класифікація за кількістю виконуваних функцій: однофункціональний.

Ступінь однорідності: однорідне виробництво.

Класифікація за способом з’єднання елементів: паралельний.

Наявність накопичувальних ємностей: немає.

Інформаційна потужність ТК: мала (до 160 сигналів).