Транспортирование, приемка и сортировка сырья на маслоперерабатывающем предприятии
Радиус доставки сырья на перерабатывающее предприятие зависит от интенсивности развития молочного животноводства в районе действия предприятия, от мощности завода, качества дорог и транспортных средств. С концентрацией маслодельного производства сырьевая зона крупных заводов расширяется. Крупные маслодельные заводы, построенные в областных центрах, имеют возможность более рационально использовать отходы производства - обезжиренное молоко и пахту - на выработку нежирных молочных продуктов.
В период спада производства молока вследствие монополизации работы молочных предприятий в отрыве от интересов производителя молочного сырья решается проблема интеграции сельхозпроизводителей с перерабатывающими предприятиями на договорных началах.
С государственной точки зрения, строительство небольших перерабатывающих предприятий в крестьянских сельхозобъединениях является шагом назад и экономически маловыгодно. Минизаводы обеспечиваются менее квалифицированной рабочей силой, менее совершенным оборудованием, нет должной глубины переработки молока, увеличены потери сырья. Однако в современной ситуации такие предприятия играют положительную роль. Прежде всего, переработка молочного сырья максимально приближена к производителю, не требуется транспортных затрат на доставку сырья, энергетических затрат на его хранение. Молоко сразу же после получения перерабатывается, полнее и рациональнее используются отходы производства, повышается качество готовой продукции.
В 1997 и 1998 годах выработка масла снизилась в три раза по сравнению с 1990 годом и составляет 276,9 и 271,3 тыс. т соответственно.
Молоко и сливки на завод отправляются в охлажденном виде (не выше 10 °С). Перевозка осуществляется только в молочных изотермических цистернах по графику в строго определенные часы.
В поступающих молоке и сливках контролируют температуру, органолептические показатели (запах сливок проверяется при температуре 30 °С), кислотность методом титрования, массовую долю жира и чистоту по эталону, бактериальную обе мененность по редуктазной пробе, алкогольную пробу качества молока.
По данным анализов сырье сортируют, молоко и сливки каждого сорта перерабатывают отдельно, не смешивая. Сливки первого сорта должны иметь чистый, свежий, сладковатый вкус, без посторонних привкусов, без комочков масла, хлопьев белка, температуру не выше 10 °С. Сливки со слабовыраженными кормовым привкусом и запахом, со следами замораживания, с наличием отдельных комочков жира и
Хлопьев белка, с бактериальной обсемененностью II класса относятся ко второму сорту. В зависимости от кислотности сливки также относят к первому и второму сорту (табл. 18.3).
Для сливок первого сорта при пробе на кипячение не должно обнаруживаться хлопьев белка, для сливок второго сорта допускается наличие отдельных хлопьев. По редуктазной пробе обесцвечивание должно наступать не ранее чем через 3 ч для первого сорта. Сорт сливок определяют по наиболее обесценивающему показателю.
Сливки, не удовлетворяющие указанным требованиям, относят к некондиционным и допускают к переработке только после исправления.
В процессе хранения и транспортирования сливки следует предохранять от подмораживания, которое приводит к частичной дестабилизации жировых шариков и вытапливанию жира при пастеризации. Медленное оттаивание подмороженных сливок при температуре не выше 20- 25 °С заметно уменьшает вытапливание жира.
Зимой для улучшения консистенции и повышения биологической ценности масла к зимним сливкам можно добавлять замороженные летние в соотношении 1:1.
Замораживание летних сливок с целью резервирования проводят в морозильной камере при температуре от -18 до -20 °С в течение 5 сут. Сливки предварительно пастеризуют при 95 °С, разливают в полиэтиленовые мешки вместимостью 10-40 кг, обычно массовая доля жира в сливках составляет 40-45%. С понижением их жирности ускоряется замораживание и уменьшается опасность их деэмульгирования. Снижение температуры замораживания до -30 °С повышает стойкость эмульсии. Размораживание сливок проводят при температуре 16-20 °С в течение суток. Более высокие температуры ускоряют размораживание, но могут вызвать дестабилизацию жировых шариков и последующее вытапливание жира при пастеризации. Размороженные сливки смешивают с обезжиренным молоком и подогревают смесь до 45-55 °С.
Замораживание сливок в жидком азоте (-80 °С) позволяет достигнуть высокой скорости замораживания, лучшего сохранения органолептических свойств и меньшей степени дестабилизации жировых шариков.
Близок по преимуществам метод замораживания распыленных сливок во
взвешенном состоянии в среде инертного газа азота при температуре не
выше - 5 °С. Крупинки замороженных сливок формируют в блоки в
брикетировочной машине, упаковывают в полимерную пленку и хранят при
температуре от -18 до -20 °С. Можно также мгновенно (30 с) замораживать
сливки тонким слоем (1,2-1,5 мм) при -30 °С в виде чешуек на вальцовом
охладителе. Замороженные сливки рекомендуется хранить при температуре
-30 °С, тогда они дольше сохраняют свое качество.
18.3. Кислотность сливок, °Т, в зависимости от жирности
Массовая доля жира, %
|
Сорт |
26-30 |
31-35 |
36-40 |
41-44 |
45-49 |
50-54 |
|
Первый |
14-15 |
|||||
|
Технологии сортировки сырья В процессе переработки биомассы неизбежно некоторая часть сырья может иметь больший, чем нужно, размер, в сырье могут попадать посторонние предметы и примеси. Это нестандартное сырье, предметы и примеси необходимо удалить из сырья, желательно - до процесса основной переработки. Отделение от сырья железа и других магнитных материалов Очень часто в сырье попадают детали машин заготовки и первичной переработки биомассы. Одним из вариантов решения данной проблемы может стать магнитный сепаратор. Магнитные сепараторы (железоотделители) бывают саморазгружающиеся и разгружаемые вручную, с постоянными магнитами и электромагнитами. Наиболее эффективной является технология отделения магнитных материалов подвесным саморазгружающимся электромагнитным отделителем. Принцип действия этого магнитного сепаратора заключается в следующем: при пропускании тока через обмотку железоотделителя, в рабочем воздушном зазоре образуется магнитное поле. Ферромагнитные предметы, находящиеся в зоне действия магнитного поля, притягиваются к железоотделителю. Разгрузочная лента, покрывающая электромагнит, уносит железосодержащие предметы за пределы действия магнитного поля, где и происходит их разгрузка. Недостатком данного вида сортировки является то, что в процессе работы железоотделителя из сырья удаляются только магнитные материалы. Отделение от сырья крупных примесей и включений (сортировка по размеру) Для отделения от сырья крупных посторонних предметов (камней и т.п.) и слишком крупной фракции сырья (крупнокусковых отходов древесины, коры, горбыля, обрезков и т. п.) служат дисковые сепараторы и вибросортировки (грохоты). Принцип действия дискового сепаратора . Сырьё подаётся на дисковый сепаратор сверху. Мелкая фракция сырья проходит через зазоры между вращающимися дисками и выгружается снизу. Крупная фракция сырья и посторонние предметы не проходят сквозь зазоры между дисками и за счет вращения дисков по поверхности, образованной их ребрами, перемещаются к месту выгрузки. Принцип действия вибросортировки. Сырьё подаётся сверху на вибрирующий сетчатый экран вибросепаратора. Мелкая фракция сырья проходит через отверстия сита и выгружается снизу. Крупная фракция сырья и посторонние предметы не проходят сквозь сито и за счет вибрации перемещаются по его поверхности к месту выгрузки. Отделение от сырья камней и других тяжелых включений (сортировка по плотности) Наиболее распространенным способом отделения от сырья камней и других плотных включений является воздушная сепарация. Данный метод основан на том, что более плотные материалы имеют большую способность преодолевать аэродинамическое сопротивление и подъемную силу воздушного потока. Принцип действия пневматического сепаратора . Сырье подается в сепаратор и начинает спускаться вниз по самотеку, набирая определенную скорость. На пути скольжения сырья в самотеке имеется разрыв, через который снизу вверх подается поток воздуха с регулируемой силой (скоростью). Поток воздуха подхватывает материалы с меньшей плотностью (большей парусностью) и переносит их через разрыв в самотеке. Более плотные включения преодолевают подъемную силу воздушного потока и падают через разрыв самотека вниз, попадая в камеру удаления. Принцип действия инерционного разделения . Сырье разгоняется транспортером. В конце транспортера навстречу потоку сырья подается поток воздуха с регулируемой скоростью. При сходе с транспортера более плотные материалы, имеющие большую инерцию, лучше преодолевают сопротивление воздушного потока и летят дальше. Сырье сильнее тормозится потоком воздуха и падает ближе к месту схода с транспортера. Технологии отделения готовой продукции Технология отделения сухого измельченного сырья от воздуха Чаще всего отделение сухих измельченных растительных материалов от воздуха происходит в циклонах. Сепарация основана на том, что частицы материала всегда имеют большую плотность, чем воздух. Поток воздуха с взвешенным в нем материалом тангенциально (по касательной) подается в цилиндрическую часть циклона и закручивается в вихрь. При вращении потока воздуха и материала возникает центробежная сила. Эта сила выделяет материал из потока воздуха к стенкам циклона. Далее под действием силы гравитации материал опускается вниз и выводится из циклона через шлюзовой затвор. Технология отделения гранул от крошек и пыли Чаще всего отделение гранул от пыли и крошек производится при помощи вибросортировки. Описание принципа ее работы приведено выше. Производство клея и желатина начинается с подготовки сырья, за которой следует получение, обработка и сушка клеевого бульона. Подготовка сырья заключается в сортировке и измельчении его. При использовании кости в качестве сырья подготовка сырья включает обезжиривание и полировку (очистку) кости. Сырьё сортируют для подбора однородных по составу и состоянию партий. Это дает возможность вести производственный процесс при наименьших затратах и с наибольшим выходом продукции высокого качества. Одновременно с сортировкой кость освобождают от балластных и вредных примесей: железа, тряпья, щепы, рогов, копыт, шерсти, камней и т. д. Кость сортируют по анатомическим видам и очищают на сортировочной ленте (скорость 7-8 м/мин) вручную. Этим же транспортером кость подается на дробление в дробильную машину.Между сортировочной лентой и дробильной машиной устанавливают электроматнитный сепаратор для улавливания железа. Мягкое сырье (мездра, сухожилия и др.) сортируют по степени свежести, способам консервирования и по другим признакам. При сортировке следует тщательно отобрать примеси. Не допускается смешивать сырую и вываренную кость. Только кость, поступающая с мясоперерабатывающих предприятий, может направляться в производство без предварительной очистки. 2.3 Измельчение сырьяИзмельчают кость для увеличения поверхности, что способствует наиболее полному извлечению жира и клея. От степени дробления кости зависит скорость процессов обезжиривания и обесклеивания. При обработке дробленой кости лучше используется емкость аппаратов. Так, насыпная масса сырой колбасной кости до дробления (скелет) составляет 200-250 кг/м 3 , а после дробления 600-650 кг/м 3 ; насыпная масса столовой кости до дробления 400-450 кг/м 3 , а после дробления 550-650 кг/м 3 . Центробежная роторная дробилка (рис. 1) служит для дробления кости при производстве желатина. Дробилки бывают для первичного дробления кости с диаметром ротора 600 и 800 мм и для повторного дробления кости с диаметром ротора 400 мм. Конструкция дробилки предусматривает две стадии дробления. К ее корпусу крепят верхнюю и нижнюю неподвижные съемные гребенки. Ротор вращается от электродвигателя через клиноременную передачу. Загрузочный бункер дробилки имеет размер 815x555 мм. Сырье из воронки попадает в дробилку, где вращается ротор с ножами. Кость, проходя через зазор между внутренней поверхностью корпуса и ножами, измельчается. Измельченная кость выгружается через нижнее отверстие в корпусе. Мягкое сырье измельчают для удобства транспортировки и интенсификации всех технологических процессов. Предварительно сухое сырье замачивают в воде или слабо растворе известкового молока, замороженное сырье размораживают в воде температурой не выше 30 °С (во избежание гидролиза и растворения коллагена). Мягкое сырье измельчают на мездрорезках. Куски измельченной мездри должны быть от 30 до 50 мм. Дробильную установку В6-ФДА непрерывного действия применяют для измельчения мясокостной шквары и сухой кости-паренки с одновременным транспортированием готовой продукции по трубам с помощью пневмотранспортера. Она состоит из дробилки, воздуходувки и циклонов с бункерами. Дробилка включает раздробитель с загрузочной воронкой и измельчитель, соединенные бункером. Исполнительный орган раздробителя - раздробительные диски. По окружности каждого диска расположены выступы, которые захватывают куски сырья и при дальнейшем вращении колеса дробят их на более мелкие части. Привод раздробителя осуществляется от электродвигателя через ременную передачу, закрытую кожухом. Измельчитель состоит из рабочих колес и кожуха. Измельчение происходит за счет ударов продукта о рабочую поверхность кожуха. На дробление подается высушенная и обезжиренная смесь, состоящая из мягкого сырья (до 70 %) и кости (до 30 %), температурой 40 "С. После измельчения готовый продукт представляет собой сухой порошок без плотных комков, не рассыпающихся при надавливании. Частицы готового продукта проходят через сито с отверстиями диаметром 3 мм. Сортировка по плотности в настоящее время наиболее распространена и чаще всего применяется с использованием сепарирующей среды. Способы разделения по плотности описаны ниже. Флотационная сепарация с использованием силы тяжести Сырье загружается в резервуар, наполненный жидкостью с известной удельной плотностью (например, водой или водно-солевым раствором). Сепарация позволяет крупным частицам лечь на дно, а легким всплыть на поверхность и двигаться с помощью лопаток или лопастей к выходным валкам. Тяжелые компоненты периодически удаляются со дна резервуара. Подбирая плотность жидкости, можно точно задать точку сепарации. Флотационная сепарация в центробежном поле Гидроциклон Гидроциклон и сортирующие центрифуги работают по принципу флотационной сепарации. Гидроциклон размещается в вертикальном положении. Среда (вода, солевой раствор и т. п.), наполненная частицами пластмасс, вводится под давлением в гидроциклон. Центробежные силы втягивают загруженный материал в круговое движение с центробежным ускорением, превышающим в 250 раз ускорение свободного падения. Ускорение заставляет тяжелые частицы уходить наружу, а частицы с плотностью меньшей, чем среда, собираться в центре циклона. Трубка, вводимая сверху в центральную часть циклона, отсасывает плавающий материал. Изменение плотности жидкости влияет на параметры сепарации. Чтобы гидроциклон работал как сепаратор, необходимо, чтобы частицы были одинакового размера. Центрифуги Центрифуги с жестким корпусом разделяют твердые материалы при их удельной массе (принцип флотации), значительно улучшают качество сепарации и снижают содержание остаточной влаги в разделяемых объектах. Пластмассы, предназначенные для сепарирования, сначала подвергаются измельчению во влажных мельницах до наибольшего размера 12-16 мм. Затем они освобождаются от прилипших примесей во фрикционных моющих машинах и направляются во взбалтывающие резервуары. Отсюда взбаламученная гидросмесь пере- Качивается в конический цилиндрический сосуд, снабженный еще одним конусом и спиральным ходом, прикрепленным к внутренней конструкции. Сосуд и спираль с большими, но различными скоростями в одном и том же направлении, приводят гидросмесь в движение. Смесь из твердых частиц и жидкости прокачивается через питающую трубку и проходит через подающие порты в спирали во вращающийся сосуд. Частицы ускоряются. Центробежная сила в жестком корпусе центрифуги прижимает к стенке частицы с удельной массой, превышающей удельную массу жидкости. Спираль отводит их до конического отстойника, откуда они удаляются через выходные отверстия. Легкая фракция всплывает и уносится жидкостью на другой конец центрифуги Эффективность сепарации приблизительно 99,8 %. Сортировка, основанная на различной смачиваемости пластмасс, относится к влажным разделительным процессам. Поверхности полимерных материалов бывают гидрофобными и гидрофильными. Отталкивающие воду пластмассы всплывают на поверхность благодаря прилипающим к ним пузырькам воздуха, а водопоглощающие материалы тонут из-за большого веса. Такая система используется во флотационных ячейках, но на практике она применяется мало. Электростатическая сортировка - сухая процедура. Параметром разделения служит различие в электростатических свойствах пластмасс. На подготовительной стадии частицы, предназначенные для сортировки, электростатически заряжаются. Это можно сделать или с помощью коронного разряда 20-40 кВ, или трением (трибоэлектрический заряд). В зависимости от проводящих свойств поверхности частиц они отдают заряд быстрее или медленнее. В электростатическом поле они ориентируются более или менее в направлении положительно заряженной стороны. Факторы поверхностной проводимости и влажности также должны быть приняты во внимание. Этот процесс представляет особый интерес для разделения полиолефинов, потому что их плотности перекрываются и осуществить сепарацию на флотационной основе почти невозможно. Большим преимуществом этой процедуры является очень низкое энергопотребление при очень высокой производительности. Однако этот метод можно использовать только для сухого и относительно чистого материала, и только для пластмасс, состоящих не более чем из двух компонентов. Для многокомпонентных материалов электростатическое разделение должно комбинироваться с сепарацией по плотности или с отмывочными и многостадийными процессами разделения. На рис. 4.24 представлены различные методы оптической идентификации. Чаще других используются инфракрасная и рентгеновская спектроскопия, принципы которых мы обсудим подробнее. В комбинации с необходимым программным обеспечением инфракрасная спектроскопия позволяет осуществлять быстрый сбор данных, запись спектра з течение миллисекунд и быстро анализировать компоненты материала. Инфракрасная идентификация применятся на больших станциях по переработке отходов для распознавания до шести различных материалов. Полностью процесс разделения состоит из освобождения тюков, просеивания, захвата, отбора бутылок для одиночного представления ИК-датчикам, опоз - твания, отделения. На последней ступени пластмассы отбрасываются в соответствующую секцию станции. На основе применения датчиков, работающих в СИК (средняя инфракрасная область), на заводах по вторичной переработке автомобильных пластмассовых отходов идентифицируется до 30 различных полимерных материалов. Рентгеновская флуоресцентная спектроскопия основана на поглощении рентгеновского излучения (испускаемого радиоактивным источником) атомами, крупнее натрия. Переходя из возбужденного состояния, атомы флуоресцируют на длинах волн, которые можно контролировать. Датчики настраиваются на оптимальную чувствительность к одному элементу, например, хлору. Так можно отделить бутылки из ПВХ от бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТ) и ПЭ. Этот метод не делает различия между изделиями из ПЭТ и ПЭ. В этом случае рекомендуется применение инфракрасной спектроскопии. Селективное растворение Смешанный поток пластмасс можно разделить на чистые компоненты селективным растворением с последующим моментальным удалением летучих продуктов и композиционной закалкой. Предварительная обработка сырья требует измельчения. Для растворения необходим подбор последовательности растворителей и определенных температур растворения. При низких концентрациях вязкость достаточна для фильтрации нерастворимых примесей, таких как стекло, металлы, бумага и т. д. Однако здесь также хорошо себя зарекомендовало центрифужное оборудование. Преимущество разделения через растворение состоит в том, что таким способом можно разделять пластмассы с одинаковой плотностью. Удаление всех частиц примесей гарантирует очень высокое качество конечного продукта. Поскольку полимеры находятся в растворе, становится возможным добавлять стабилизаторы и ударные модификаторы в необходимом количестве. Низкотемпературное растворение В этой технологии используется свойство материалов усаживаться при низких температурах. охлаждаются в жидком азоте ниже их температуры стеклования. Отходы из хрупких пластмасс могут быть перетерты или разбиты, или же они разваливаются сами по себе из-за различия в усадке (например, по сравнению с металлом). Эта применяется для переработки автомобильных шин, электрических кабелей, алюминиевых бутылочных крышек с вставками из ПВХ и комбинаций с другими материалами. Она также используется для получения очень чистого восстановленного ПЭТ, в котором нет адгезивных примесей. Поскольку адгезивные загрязнения в криогенном процессе превращаются в порошок (в отличие от ПЭТ), его легко отделить от крупных хлопьев ПЭТ. Сортировка на основе магнитных свойств Этот процесс проводят исключительно для извлечения магнитных частиц или для отделения пластмасс от армирующего металла. Для разделения пластмасс его использовать нельзя из-за низкого уровня их магнитных свойств. Измельченный материал проходит через магнитное поле, которое ориентирует частицы. Свойства сырья определяют тип сепаратора. Подъемно-удаляющий сепаратор Эти машины применяются в тех случаях, когда на пластик отрицательно влияют большие концентрации частиц железа и стали. В определенной зоне вращающегося валка создается магнитное поле, которое удаляет магнитные частицы посредством подъема и транспортировки в другом направлении, как показано на рис. 4.25 и 4.26. Сепаратор на основе вихревых токов Цветные металлы сепарируются с помощью установок вихревого тока. Конструкция вихревого сепаратора подобна конструкции магнитного перераспреде- Рис. 4.25. Подъемный сепаратор | ||||||
|
||||||
|
|