Спосіб автоматично керованого виробництва натурального оцту

Номер патенту: 84084

Опубліковано: 10.09.2008

Автори: Муратов Віктор Георгійович, Хортюк Микола Миколайович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб автоматично керованого виробництва натурального оцту, який передбачає вимірювання і дозування кількості води, етанолу та живильних солей для приготування сусла і змішування їх в збірнику з подальшою подачею в окислювачі, що включені паралельно чи послідовно в батарею окислювачів, вимірювання і дозування витрати сусла на вході в окислювачі, вимірювання температури, рівня, рідини і витрати повітря в окислювачах, регулювання температури окислювачів шляхом зміни витрати холодної води крізь теплообмінник окислювача, регулювання витрати повітря зміною положення заслінки на вході вентилятора окислювача, збирання і відстоювання оцту після окислювачів з подальшим механічним відділенням оцту від біомаси шляхом його механічної фільтрації, який відрізняється тим, що в залежності від значень відхилення поточної температури культуральної рідини в окислювачі і його тривалості від заданих, а також їхнього співвідношення до встановлених для них границь перемикають режими теплової обробки вказаної рідини, які відрізняються джерелами та параметрами теплоносіїв, що подають в теплообмінники та дефлегматори окислювачів шляхом перемикання запірної електромагнітної арматури, встановленої в лініях подачі цих теплоносіїв і їхнього обертання з окислювачів, температуру в окислювачі регулюють зміною витрати вибраного теплоносія крізь теплообмінник окислювача, причому цю витрату змінюють пропорційно сумі відхилення поточного значення температури в окислювачі від заданого, інтегралу та диференціалу від вказаного відхилення зміною ступеня відкриття регулюючого клапана, встановленого на лінії подачі цього теплоносія в теплообмінник окислювача, одночасно регулюють співвідношення маси кисню, що подають в окислювач, до маси рідини в окислювачі, вимірюючи в окислювачі рівень рідини і витрати повітря на вході, і пропорційно співвідношенню здобутих цими вимірюваннями результатів змінюють витрату повітря крізь окислювач у випадку циркуляційного методу зміною частоти обертання вентилятора окислювача, у випадку глибинного методу - зміною ступеня відкриття регулюючого клапана в лінії подачі повітря в окислювач, причому додатково вимірюють концентрацію оцту та швидкість її зміни в окислювачі і пропорційно сумі здобутихцими вимірюваннями результатів коректують задане значення співвідношення маси кисню до маси культуральної рідини в окислювачі, коли температура в окислювачі протягом встановленого часу є вищою, ніж границя номінальних значень, холодну воду із свердловини додатково охолоджують, за рахунок регенеративного теплообміну з оцтом, що випускають з концентратора, яку використовують в окислювачі як теплоносій, коли температура в окислювачі протягом встановленого часу є нижчою, ніж границя номінальних значень, як теплоносій в окислювачі використовують гарячу воду системи опалення, температуру сусла на вході в окислювачі стабілізують на значенні, яке менше на  значення найменшої температури в окислювачах, шляхом зміни витрати гарячої води крізь підігрівач сусла; режим випуску оцту з окислювача в збірник-відстійник вмикають за допомогою насоса оцту, коли здобуте вимірюванням поточне значення концентрації оцту в окислювачі дорівнює заданому, і вимикають цей режим з одночасним вмиканням режиму подачі сусла в окислювач, коли поточне значення рівня в окислювачі зменшується з номінального до заданого мінімального рівня, в залежності від рівня рідини в окислювачі перемикають способи автоматичного регулювання температури культуральної рідини, причому в режимі подачі сусла в окислювач цю температуру регулюють зміною витрати сусла на вході в окислювач пропорційно сумі відхилення поточної температури в окислювачі від заданої, інтегралу та диференціалу від вказаного відхилення з одночасним вимиканням подачі теплоносіїв в теплообмінник окислювача, на термін, поки поточне значення рівня в окислювачі не підвищиться до заданого номінального значення, коли подачу сусла припиняють, додатково дозують подачу сусла із збірника сусла в напірний бак, вимірюючи різницю поточного і заданого значень рівня в збірнику сусла, і при їхній нерівності насосом подають сусло в напірний бак, причому задане значення цього рівня встановлюють пропорційно сумі різниць поточного і заданого рівнів для кожного з працюючих окислювачів, при зменшенні загальної суми цих різниць до нуля припиняють подачу сусла насосом в напірний бак, а при рівності поточного і заданого номінального значення рівня в окремому окислювачі режим подачі сусла в нього вимикають, застосовують чотиристадійну очистку готового продукту шляхом механічної фільтрації культуральної рідини після окислювачів з подальшим використанням відділеної біомаси в окислювачах, додаткової фільтрації виморожуванням залишків бактерій з повторною механічною фільтрацією та кінцевого адсорбційного фільтрування оцту від наявності заліза, причому адсорбційні фільтри, що включені паралельно, вимикають з режиму фільтрування, коли різниця концентрацій заліза до і після фільтра дорівнює заданій, з одночасним вмиканням цього фільтра по часовій програмі в режими регенерації, промивки та очікування, додатково концентрують оцет до заданого значення концентрації виморожуванням води з розчину, причому коли один концентратор вмикають в режим виморожування, інший одночасно вмикають в режим відтаювання, і кожний з них автоматично перемикають послідовно в такі режими: заповнення оцтом, що вмикають подачею оцту насосом в концентратор із збірника оцту після окислювачів, коли різниця поточного і заданого номінального рівня в концентраторі не дорівнює нулю, і вимикають, коли вказана різниця дорівнює нулю, виморожування води, який вмикають подачею рідинного хладагента від холодильної машини в випарник концентратора до моменту порівняння виміряної поточної і заданої концентрацій оцту в концентраторі, коли подачу рідинного хладагента вимикають, випуску концентрованого оцту, який вмикають подачею концентрованого оцту насосом в збірник крізь регенеративні теплообмінники для охолодження оцту перед концентруванням і для додаткового охолодження холодної води із свердловини, крізь механічний і адсорбційний фільтри при ненульовій різниці поточного і заданого мінімального рівня в концентраторі, і вимикають випуск, коли ця різниця дорівнює нулю, відтаювання, який вмикають подачею в випарник концентратора гарячої пари хладагента з виходу компресора холодильної машини з одночасною циркуляцією розчину оцту із концентратора крізь вказані регенеративні теплообмінники і механічний фільтр назад в концентратор зверху на кригу, поки поточне значення перегріву пари хладагента на виході випарника не зрівняється з заданим, коли відтаювання вимикають, випуску слабоконцентрованого розчину оцту, який вмикають подачею цього розчину крізь вказані регенеративні теплообмінники і механічний фільтр в збірник дозатора сусла, поки поточне і задане мінімальне значення рівня в концентраторі не стануть рівними, і тоді випуск вимикають, при цьому оцет, що випускають із концентраторів, за рахунок регенерації тепла додатково охолоджує холодну воду із свердловини, що йде в теплообмінники окислювачів, і оцет, що йде на концентрування.

Текст

Спосіб автоматично керованого виробництва натурального оцту, який передбачає вимірювання і дозування кількості води, етанолу та живильних солей для приготування сусла і змішування їх в збірнику з подальшою подачею в окислювачі, що включені паралельно чи послідовно в батарею окислювачів, вимірювання і дозування витрати сусла на вході в окислювачі, вимірювання температури, рівня, рідини і витрати повітря в окислювачах, регулювання температури окислювачів шляхом зміни витрати холодної води крізь теплообмінник окислювача, регулювання витрати повітря зміною положення заслінки на вході вентилятора окислювача, збирання і відстоювання оцту після окислювачів з подальшим механічним відділенням оцту від біомаси шляхом його механічної фільтрації, який відрізняється тим, що в залежності від значень відхилення поточної температури культуральної рідини в окислювачі і його тривалості від заданих, а також їхнього співвідношення до встановлених для них границь перемикають режими теплової обробки вказаної рідини, які відрізняються джерелами та параметрами теплоносіїв, що подають в теплообмінники та дефлегматори окислювачів шляхом перемикання запірної електромагнітної арматури, встановленої в лініях подачі цих теплоносіїв і їхнього обертання з окислювачів, температуру в окислювачі регулюють зміною витрати вибраного теплоносія крізь теплообмінник окислювача, причому цю витрату змінюють пропорційно сумі відхилення поточного значення температури в окислювачі від заданого, інтегралу та диференціалу від вказаного відхилення зміною ступеня відкриття регулюючого клапана, встанов 2 (19) 1 3 84084 4 рівня в окислювачі не підвищиться до заданого номінального значення, коли подачу сусла припиняють, додатково дозують подачу сусла із збірника сусла в напірний бак, вимірюючи різницю поточного і заданого значень рівня в збірнику сусла, і при їхній нерівності насосом подають сусло в напірний бак, причому задане значення цього рівня встановлюють пропорційно сумі різниць поточного і заданого рівнів для кожного з працюючих окислювачів, при зменшенні загальної суми цих різниць до нуля припиняють подачу сусла насосом в напірний бак, а при рівності поточного і заданого номінального значення рівня в окремому окислювачі режим подачі сусла в нього вимикають, застосовують чотиристадійну очистку готового продукту шляхом механічної фільтрації культуральної рідини після окислювачів з подальшим використанням відділеної біомаси в окислювачах, додаткової фільтрації виморожуванням залишків бактерій з повторною механічною фільтрацією та кінцевого адсорбційного фільтрування оцту від наявності заліза, причому адсорбційні фільтри, що включені паралельно, вимикають з режиму фільтрування, коли різниця концентрацій заліза до і після фільтра дорівнює заданій, з одночасним вмиканням цього фільтра по часовій програмі в режими регенерації, промивки та очікування, додатково концентрують оцет до заданого значення концентрації виморожуванням води з розчину, причому коли один концентратор вмикають в режим виморожування, інший одночасно вмикають в режим відтаювання, і кожний з них автоматично перемикають послідовно в такі режими: заповнення оцтом, що вмикають подачею оцту насосом в концентратор із збірника оцту після окислювачів, коли різниця поточного і заданого номінального рівня в концентраторі не дорівнює нулю, і вимикають, коли вказана різниця дорівнює нулю, виморожування води, який вмикають подачею рідинного хладагента від холодильної машини в випарник концентратора до моменту порівняння виміряної поточної і заданої концентрацій оцту в концентраторі, коли подачу рідинного хладагента вимикають, випуску концентрованого оцту, який вмикають подачею концентрованого оцту насосом в збірник крізь регенеративні теплообмінники для охолодження оцту перед концентруванням і для додаткового охолодження холодної води із свердловини, крізь механічний і адсорбційний фільтри при ненульовій різниці поточного і заданого мінімального рівня в концентраторі, і вимикають випуск, коли ця різниця дорівнює нулю, відтаювання, який вмикають подачею в випарник концентратора гарячої пари хладагента з виходу компресора холодильної машини з одночасною циркуляцією розчину оцту із концентратора крізь вказані регенеративні теплообмінники і механічний фільтр назад в концентратор зверху на кригу, поки поточне значення перегріву пари хладагента на ви ході випарника не зрівняється з заданим, коли відтаювання вимикають, випуску слабоконцентрованого розчину оцту, який вмикають подачею цього розчину крізь вказані регенеративні теплообмінники і механічний фільтр в збірник дозатора сусла, поки поточне і задане мінімальне значення рівня в концентраторі не стануть рівними, і тоді випуск вимикають, при цьому оцет, що випускають із концентраторів, за рахунок регенерації тепла додатково охолоджує холодну воду із свердловини, що йде в теплообмінники окислювачів, і оцет, що йде на концентрування. Запропонований спосіб відноситься до техніки бродіння сусла, очистки концентрування при виробництві натурального оцту. Запропонований спосіб знайде використання в харчовій, виноробній, дріжджовій та інших галузях промисловості. Відомі різноманітні способи автоматичного керування виробництвом натурального оцту, які відрізняються технологічними схемами, кількістю регульованих параметрів та методами керування. Відомий спосіб автоматичного керування процесом бродіння сусла циркуляційним методом для виробництва натурального оцту шляхом вимірювання температури в окислювачах та її регулювання шляхом зміни витрат холодної води крізь теплообмінник для охолодження культуральної рідини, вимірювання і регулювання витрат сусла перед подачею в окислювачі шляхом зміни ступеню відкриття регулюючого клапану на лінії подачі сусла [1, с.2-4]. Даний спосіб одначе не забезпечує якісне регулювання параметрів в перехідних режимах роботи окислювачів, що приводить до значних відхилень регульованих параметрів від завданих і спричиняє зменшення продуктивності виробництва та погіршення якості готового продукту. Відомий також спосіб керування виробництвом натурального оцту високої концентрації шляхом вимірювання та програмного регулювання температури в окислювачах поступовою зміною витрат холодної води для охолодження окислювачів [2, с.21]. Найбільш близьким до запропонованого є спосіб автоматичного керування процесом виробництва натурального оцту циркуляційним методом шляхом вимірювання і дозування кількості води, спирту та живлячих солей для приготування сусла і подачі його в окислювачі, вимірювання та регулювання температури культуральної рідини окислювачів шляхом зміни витрат холодної води крізь теплообмінники з одночасним вимірюванням і регулюванням витрат повітря шляхом зміни ступеню відкриття повітряних заслінок на входа х вентиляторів окислювачів [1, с.32.34]. Недоліками даного способу є відсутність розподілення автоматичного керування процесом на стадії: початкового запуску, нормального режиму, випуску готового оцту, подачі сусла в окислювач та спеціальних режимів, які спричиняються зовнішніми умовами експлуатації обладнання, наприклад коли параметрів холодної води одного джерела недостатньо і потрібно переходити на інше або і третє джерело теплоносія. Даний спосіб не дозволяє виробляти оцет високих концентрацій. Крім того в готовому продукті концентрації забруд 5 84084 нювачів є високими, а відсутність контролю зовнішніх, вн утрішніх збурень та компенсацій внутрішніх зв'язків об'єкта керування в умовах реального виробництва встановлює невисоку динамічну точність системи регулювання з частим виходом регульованих параметрів за припустимі границі. Результатом цього є невисокі продуктивність і якість та збільшення собівартості готового продукту. В основу винаходу покладена задача розробити спосіб автоматично керованого виробництва натурального оцту завданої високої концентрації, чистоти та інших критеріїв якості при мінімальній собівартості готового продукту в усіх режимах експлуатації те хнологічного обладнання. Поставлена задача вирішується за рахунок: - автоматичного регулювання окислювачів, що включені паралельно чи послідовно в батарею і реалізують циркуляційний або глибинний методи виробництва оцту, в п'яти режимах: номінальному, додаткового охолодження, нагріву, випуску оцту із окислювачів, подачі сусла в окислювачі; - перемикання режимів теплової обробки культуральної рідини в залежності від значень відхилення поточної температури культуральної рідини в окислювачі і його тривалості від завданих, а також їхнього співвідношення до встановлених для них границь, причому ці режими відрізняються джерелами та параметрами теплоносіїв, що подають в теплообмінники та дефлегматори окислювачів шля хом перемикання запірної електромагнітної арматури, встановленої в лініях подачі цих теплоносіїв і їхнього обертання з окислювачів; - регулювання температури в окислювачі зміною витрат вибраного теплоносія крізь теплообмінник окислювача пропорційно сумі відхилення поточного значення температури в окислювачі від завданого, інтегралу та диференціалу від вказаного відхилення зміною ступеню відкриття регулюючого клапану, встановленого на лінії подачі цього теплоносія в теплообмінник окислювача; - додаткового охолодження холодної води із свердловини, яку використовують в якості теплоносія в окислювачі, за рахунок регенеративного теплообміну з оцтом після концентратору, коли температура в окислювачі протягом встановленого часу є вищою ніж границя номінальних значень; - використання гарячої води із системи опалення в якості теплоносія в окислювачі, коли температура в окислювачі протягом встановленого часу є нижче границі номінальних значень; - регулювання співвідношення маси кисню, що подають в окислювач, до маси рідини в окислювачі, з вимірюванням рівня рідини в окислювачі і витрат повітря на його вході, і пропорційно співвідношенню здобутих цими вимірюваннями результатів змінюють витрати повітря крізь окислювач у випадку циркуляційного методу зміною частоти обертання вентилятора окислювача, у випадку глибинного методу - зміною ступеню відкриття регулюючого клапану в лінії подачі повітря в окислювач, причому додатково вимірюють концентрацію оцту та швидкість її зміни в окислювачі і пропорційно сумі здобутих цими вимірюваннями результатів коректують завдане значення співвідношення маси кисню до маси культуральної ріди 6 ни в окислювачі, - стабілізації температури сусла на вході в окислювачі на значенні, яке менше на 8...9°C значення найменшої температури в окислювачах шляхом зміни витрат гарячої води крізь підігрівач сусла; - вмикання режиму випуску оцту з окислювача в збірник-відстойник за допомогою насосу оцту коли здобуте вимірюванням поточне значення концентрації оцту в окислювачі дорівнює завданому, і вимикання цього режиму з одночасним вмиканням режиму подачі сусла в окислювач, коли поточне значення рівня в окислювачі зменшується з номінального до завданого мінімального рівня; - перемикання способів автоматичного регулювання температури культуральної рідини в залежності від рівня цієї рідини в окислювачі, причому в режимі подачі сусла в окислювач цю температуру регулюють зміною витрат сусла на вході в окислювач пропорційно сумі відхилення поточної температури в окислювачі від завданої, інтегралу та диференціалу від вказаного відхилення з одночасним вимиканням подачі теплоносіїв в теплообмінник окислювача, на термін, поки поточне значення рівня в окислювачі не підвищиться до завданого номінального значення, коли подачу сусла припиняють; - додаткового дозування подачі сусла із збірника сусла в напірний бак, з одночасним вимірюванням різниці поточного і завданого значень рівня в збірнику сусла і при їхній нерівності насосом подають сусло в напірний бак, причому завдане значення цього рівня встановлюють пропорційно сумі різниць поточного і завданого рівнів для кожного з працюючих окислювачів, при зменшенні загальної суми цих різниць до нуля припиняють подачу насосом сусла в напірний бак, а при рівності поточного і завданого номінального значення рівня в окремому окислювачі режим подачі сусла в нього вимикають; - застосування чотирьохстадійної очистки готового продукту шляхом механічної фільтрації культуральної рідини після окислювачів з подальшим використанням відділеної біомаси в окислювачах, додаткової фільтрації виморожуванням залишків бактерій з повторною механічною фільтрацією та кінцевого адсорбційного фільтрування оцту від наявності заліза, причому адсорбційні фільтри, що включені паралельно, вимикають з режиму фільтрування, коли різниця концентрацій заліза до і після фільтру дорівнює завданої, з одночасним вмиканням цього фільтру по часовій програмі в режими регенерації, промивки та очікування, - використання додаткового концентрування оцту до завданого значення концентрації виморожуванням води з розчину, причому коли один концентратор вмикають в режим виморожування, інший одночасно вмикають в режим відтаювання, і кожний з них автоматично перемикають послідовно в такі режими: заповнення оцтом, що вмикають подачею оцту насосом в концентратор із збірника оцту після окислювачів коли різниця поточного і завданого номінального рівня в концентраторі не дорівнює нулю, і вимикають, коли вказана різниця 7 84084 дорівнює нулю, виморожування води, який вмикають подачею рідинного хладагенту від холодильної машини в випаровувачконцентратора до моменту порівняння виміряної поточної і завданої концентрацій оцту в концентраторі, коли подачу рідинного хладагенту припиняють, випуску концентрованого оцту, який вмикають подачею концентрованого оцту насосом в збірник крізь регенеративні теплообмінники для охолодження оцту перед концентруванням і додаткового охолодження холодної води із свердловини, крізь механічний і адсорбційний фільтри при ненульовій різниці поточного і завданого мінімального рівня в концентраторі і вимикають випуск, коли ця різниця дорівнює нулю, відтаювання, який вмикають подачею в випаровувач концентратора гарячої пари хладагенту з виходу компресору холодильної машини з одночасною циркуляцією розчину оцту із концентратора крізь вказані регенеративні теплообмінники і механічний фільтр назад в концентратор зверху на кригу поки поточне значення перегріву пари хладагенту на виході випаровувача не зрівняється з завданим, коли відтаювання вимикають, випуску слабо концентрованого розчину оцту, який вмикають подачею цього розчину крізь вказані регенеративні теплообмінники і механічний фільтр в збірник дозатора сусла поки поточне і завдане мінімальне значення рівня в концентраторі не стануть рівними і тоді випуск вимикають, при цьому оцет, що випускають із концентраторів, за рахунок регенерації тепла додатково охолоджує холодну воду із свердловини, що йде в теплообмінники окислювачів, і оцет, що йде на концентрування. - використання дешевих джерел теплоносіїв, таких як підземні води - в якості джерела холоду і циркуляційної води системи опалення від газового міні-котла - в якості джерела тепла при одночасному максимальному використанні потенціалу теплоносіїв за рахунок регенеративного теплообміну. На Фіг. показана блок - схема запропонованого способу. Рідинні компоненти сусла із збірників: 1 - слабо концентрованого оцту, 2 - етанолу - чистого або в розчині міцністю до 98%, 3 - води, 4 - розчину солі, 5 - розчину іншої солі в потрібній пропорції дозують дозатором 6 і змішують в збірнику сусла 7. Звідси сусло направляють в напірний бак сусла 8, за допомогою якого стабілізують потрібний напір в колекторі сусла перед окислювачами 9, 10. Сусло з напірного баку 8 нагрівають при необхідності в теплообміннику 11 зміною витрат гарячої води крізь цей теплообмінник. Окислювачі 9 працюють по циркуляційному методу, а окислювачі 10 - по глибинному. При цьому культуральна рідина проходить термообробку в зовнішньому теплообміннику 12 окислювача 9 і внутрішньому теплообміннику 13 окислювача 10. Циркуляцію культуральної рідини окислювача 9 здійснює насос 14. За допомогою вентилятора 15 в окислювач 9 з повітрям подають кисень, потрібний для підтримки життєдіяльності аеробних бактерій культуральної рідини. В окислювач 10 кисень подають із стислим повітрям, причому повітря з вихода х окислювачів 9, 10 проходить дефлегматори 16, 17, де воно охоло 8 джується за рахунок теплообміну з охолоджуваною водою, що подають із свердловини. При охолодженні в дефлегматорах із повітря конденсують пари етанолу і оцту, а отриманий таким чином конденсат повертають у культуральну рідину окислювачів. Готовий оцет з ви ходу окислювачів насосами 14, 18 направляють в збірник-відстойник 19, а потім фільтрують в механічному фільтрі 20. Відфільтровану тут біомасу додають до культуральної рідини окислювачів. Очищений оцет крізь регенеративний теплообмінник 21, що встановлений в збірнику 22, подають на концентрування шляхом виморожування води. В концентраторах 23, 24 - ємностях, де змонтовані випаровувачі холодильної машини 25, охолоджують оцет в режимі виморожування, або нагрівають (щоб крига, що створилася в результаті виморожування, розтанула) в режимі відтаювання. В режимі виморожування в випаровувачі направляють рідинний хладагент (фреон), а в режимі відтаювання - гарячу пару хладагенту від компресору холодильної машини 25. Концентрований після виморожування оцет додатково очищують від залишків бактерій в механічному фільтрі 26, додатково нагрівають в регенеративному теплообміннику 21, де за рахунок теплообміну охолоджується оцет, що йде на концентрування, і знову нагрівають в регенеративному теплообміннику 27, де холодна вода із свердловини додатково охолоджується. При цьому вказану воду із свердловини подають в окислювачі для охолодження культуральної рідини і повітря в дефлегматорах. Після теплообмінника 27 концентрований оцет остаточно очищують від залишків металів та інших забруднювачів за допомогою адсорбційних фільтрів 28, 29 і направляють в збірник 30. Фільтри 28, 29 включені паралельно, почергово вмикають в робочий режим фільтрації оцту або в режим регенерації, наприклад, пропусканням розчину HCL крізь регенеруємий фільтр. Перемикання вказаних режимів роботи адсорбційних фільтрів 28, 29 здійснюють автоматично по результатах вимірювання різниці концентрації забруднювачів, наприклад вмісту заліза, до і після фільтру 28 (29). Коли ця різниця дорівнює завданої фільтр вмикають в режим регенерації а якщо ні - вмикають в робочій режим фільтрації. В режимі відтаювання здійснюють циркуляцію оцту з концентраторів 23, 24 крізь фільтр 26, регенеративні теплообмінники 21, 27 (де оцет додатково нагрівають) знов в концентратори, причому в концентратори оцет подають зверху на кригу для бистрого її танення. Після повного танення льоду, коли поточне значення перегріву пари хладагенту на виході випаровувача 23 (24) зрівнюється з завданим, здобутий розчин слабо концентрованого оцту направляють крізь фільтр 26 і регенеративні теплообмінники 21, 27 в збірник 1 дозатора сусла. В збірниках 7, 8, 19, 22, 23, 24, 30 при цьому вимірюють рівень рідини. В окислювачах вимірюють температур у, рівень, концентрацію, а витрати повітря і температуру сусла вимірюють на вході в окислювачі. В концентраторах вимірюють температур у, рівень і концентрацію оцту, ступінь перегріву пари хладагенту в випаровувача х. Роботою окислювачів автоматично управля 9 84084 ють в наступних режимах: в номінальному режимі роботи окислювачів, коли температура культуральної рідини в окислювачі, яку вимірюють, знаходиться в зоні номінальних значень, а рівень рідини в окислювачі відповідає завданому номінальному значенню, температуру культуральної рідини в окислювачі регулюють зміною витрат холодної води крізь теплообмінники 12, 13, що подають із свердловини для охолодження, причому ці витрати змінюють пропорційно сумі відхилення поточного значення температури в окислювачі від завданого, інтегралу та диференціалу від вказаного відхилення, шляхом зміни ступеню відкриття регулюючого органу крану з сервопривідом, встановленого на лінії подачі холодної води в теплообмінник окислювача. В цьому режимі повністю закривають запірнорегулюючу арматуру на лініях подачі сула в окислювач і гарячої води в теплообмінник окислювача, випуску оцту із окислювача. Одночасно з цим регулюють співвідношення маси кисню, що подають в окислювач для забезпечення життєдіяльності аеробних бактерій, до маси культуральної рідині в окислювачі, вимірюючи рівень рідини в окислювачі, витрати повітря на вході в окислювач і пропорційно співвідношенню здобутих цими вимірюваннями результатів змінюють витрати повітря крізь окислювач у випадку циркуляційного окислювача 9 шляхом зміни продуктивності (наприклад, зміни частоти обертання) вентилятора 14 окислювача, у випадку глибинного окислювача 10 - шляхом зміни ступеню відкриття регулюючого клапану з сервопривідом на лінії подачі стислого повітря в окислювач, причому додатково вимірюють концентрацію оцту та швидкість її зміни в окислювачі і пропорційно сумі здобутих цими вимірюваннями результатів коректують завдане значення співвідношення маси кисню до маси культуральної рідини в окислювачі; в режимі додаткового охолодження (наприклад влітку), коли температура культуральної рідини в окислювачі, яку вимірюють, протягом встановленого часу підвищується за границю номінальних значень, то воду із свердловини додатково охолоджують, направляючі її крізь регенеративний теплообмінник 27 (закриттям, наприклад, байпасного електромагнітного клапана цього теплообмінника) де вона охолоджується за рахунок регенеративного теплообміну з оцтом після концентраторів холодильної машини. При цьому регулювання температури в окислювачі та співвідношення маси кисню до маси культуральної рідини здійснюють таким же чином як в номінальному режимі. В режимі додаткового охолодження повністю закривають запірнорегулюючу арматуру на лініях подачі сула в окислювач і гарячої води в теплообмінник окислювача, випуску оцту із окислювача; в режимі нагріву, коли температура культуральної рідини в окислювачі, що вимірюють, протягом встановленого часу є нижче ніж границя номінальних значень або окислювач потрібно розігріти по завданій програмі, температуру в окислювачі регулюють зміною витрат гарячої води на підігрів культуральної рідини пропорційно сумі відхилення 10 поточного значення цієї температури від завданого, інтегралу та диференціалу від вказаного відхилення, шляхом зміни ступеню відкриття крану з сервопривідом на лінії подачі гарячої води в теплообмінник окислювача 12 (13) з одночасним регулюванням співвідношення маси кисню до маси культуральної рідини в окислювачі таким же чином, як в номінальному режимі. В режимі нагріву повністю закривають запірно-регулюючу арматуру на лініях подачі сула в окислювач і холодної води в теплообмінник окислювача, випуску оцту із окислювача; в режимі випуску оцту з окислювача, коли рівень культуральної рідини, що вимірюють, знижують з номінального максимального значення до завданого мінімального значення шляхом або переведення трьохходового крана з сервопривідом в лінії циркуляції культуральної рідини окислювача 9 з положення „циркуляція" в положення „перекачка оцту", коли оцет подають в збірник оцту 19 за допомогою насоса 14 окислювача, або відкриттям запірного випускного електромагнітного клапану окислювача 10 з одночасним вмиканням насосу 18 для перекачки оцту в збірник 19, причому регулювання співвідношення маси кисню до маси культуральної рідини в окислювачах здійснюють таким же чином як в номінальному режимі роботи, а регулювання температури культуральної рідини в окислювачі здійснюють відповідно до вибраного режиму теплової обробки (номінального, додаткового охолодження або нагріву) цієї рідини по результатах вимірювання поточного значення температури в окислювачі, поки рівень в окислювачі не знизиться до завданого мінімального значення, коли режим випуску оцту вимикають; в режимі подачі сусла в окислювач, коли випускний клапан окислювача закритий і запірнорегулюючу арматур у в лініях подачі холодної та гарячої води в теплообмінник окислювача закривають, додатково дозують подачу сусла в окислювач, вимірюючи різницю e1 поточного і завданого номінального значень рівня в окислювачі і при значенні e1¹0 відкривають кран з сервопривідом в лінії подачі сусла в окислювач з напірного бака 8 з подальшою зміною витрат сусла (зміною ступеню відкриття цього крану) пропорційно сумі відхилення поточної температури культуральної рідини в окислювачі від завданої, інтегралу та диференціалу від вказаного відхилення, з одночасним регулюванням співвідношення маси кисню до маси культуральної рідини в окислювачі таким же чином, як в номінальному режимі, а при e1=0 закривають вказаний кран, припиняючи подачу сусла в окислювач і вимикаючи даний режим. В режимі подачі сусла додатково дозують подачу сусла із збірника сусла 7 в напірний бак 8, вимірюючи різницю e2 поточного і завданого значень рівня в збірнику сусла 7 і при значенні e2¹0 відкривають запірний електромагнітний клапан з одночасним вмиканням насосу в лінії подачі сусла із збірника 7 в напірний бак 8, причому завдане значення e2 встановлюють пропорційно сумі різниць Se1і поточного і завданого номінального значень рівня для кожного „і-того" з „n" працюючих окислювачів: e2=KSe1i, (де K - коефіцієнт пропор 11 84084 ційності). При загальній сумі Se1i=0 подачу сусла в напірний бак 8 припиняють, закриваючи вказаний клапан з одночасним вимиканням насосу подачі сусла. Додатково вимірюють температуру сусла перед подачею в окислювачі і при її значенні, нижчому ніж на 10°C нижчого значення температури культуральної рідини в окислювачах, температуру сусла догрівають до значення, на 8...9°C нижчому, ніж температура в окислювачах зміною витрат гарячої води крізь теплообмінник 11, що встановлений в колекторі роздачі сусла в окислювачі. Режими керування окислювачів автоматично перемикають таким чином: номінальний режим (при відсутності сигналу заборони теплової обробки культуральної рідини) вмикають по результатах вимірювань температури T культуральної рідини в окислювачі, коли вона знаходиться в межах норми: Тмін £ T £ Тмах (наприклад T = 30±0,5°C). При вмиканні номінального режиму закривають запірно-регулюючу арматуру в лініях подачі гарячої води в теплообмінник окислювача, подачі сусла і випуск у оцту з окислювача; режим додаткового охолодження (при відсутності сигналу заборони теплової обробки культуральної рідини) вмикають по результатах вимірювань температури T цієї рідини в окислювачі, що певний час знаходиться вище норми: T ³ Тмах. Якщо встановлена границя температури в окислювачі Тмах а завданий гістерезис перемикання складає D, то режим додаткового охолодження вмикають при поточній температурі культуральної рідини T ³ Тмах + D, а вимикають при Т £ Тмах - D. При вмиканні режиму додаткового охолодження закривають запірно-регулюючу арматуру в лініях подачі гарячої води в теплообмінник окислювача, подачі сусла і випуску оцту з окислювача, закривають запірний байпасний електромагнітний клапан регенеративного теплообміннику 27, направляючи холодну воду із свердловини крізь цей теплообмінник для додаткового її охолодження, а при вимиканні цього режиму вказаний байпасний клапан відкривають; режим нагріву (при відсутності сигналу заборони теплової обробки культуральної рідини) вмикають по результатах вимірювань температури T цієї рідини в окислювачі, що певний час знаходиться нижче норми: T £ Тмін. Якщо встановлена границя температури в окислювачі Тмін, а завданий гістерезис перемикання складає D, то режим нагріву вмикають при поточній температурі культуральної рідини Т £ Тмін - D, а вимикають при Т £ Тмін + D. При вмиканні режиму нагріву закривають запірно-регулюючу арматуру на лініях подачі холодної води в теплообмінник окислювача, подачі сусла і випуску оцту з окислювача; режим, випуску оцту з окислювача (коли рівень в окислювачі дорівнює номінальному) вмикають по результату вимірювання концентрації оцту в окислювачі, коли ця концентрація в результаті мікробіологічних процесів досягає завданого значення Q=Qзавд, одночасно переводячи трьохходовий кран з сервопривідом в лінії циркуляції культуральної 12 рідини у випадку окислювача 9 (з положення „циркуляція" в положення „перекачка оцту") і подаючи насосом 14 оцет в збірник 19, або відкриваючи запірний випускний електромагнітний клапан окислювача 10 з одночасним вмиканням насосу 18 для перекачки оцту в збірну ємність 19. Режим випуску оцту з окислювача вимикають при зниженні поточного значення рівня в окислювачі до порівняння із завданим мінімальним значенням, переводячи трьохходовий кран з сервопривідом в лінії циркуляції культуральної рідини окислювача 9 з положення „перекачка оцту", в положення „циркуляція", або закриваючи запірний випускний електромагнітний клапан окислювача 10 з одночасним вимкненням насосу 18; режим подачі сусла в окислювач вмикають (в момент вимкнення режиму випуску оцту з окислювача) виробляючи сигнал заборони теплової обробки культуральної рідини, що вимикає режими: номінальний, додаткового охолодження та нагріву, закриваючи при цьому запірно-регулюючу арматуру на лініях подачі гарячої та холодної води в теплообмінник 12 (13) окислювача 9 (10) і відкриваючи одночасно кран з сервопривідом, що змонтований на виході колектору роздачі сусла в окислювачі. Режим подачі сусла в окислювач вимикають, коли поточне значення рівня культуральної рідини в окислювачі при своєму підвищенні досягає завданого номінального значення L=Lном (e1=0). Одночасно з цим повністю закривають кран з сервопривідом на лінії подачі сусла в окислювач і вимикають сигнал заборони теплової обробки культуральної рідини, вмикаючи по результатах вимірювань температури в окислювачі один з режимів: номінальний, додаткового охолодження або нагріву. Концентратори 23, 24 оцту автоматично перемикають в наступні режими в такої послідовності: заповнення оцтом (коли випускний запірний електромагнітний клапан концентратора закритий), шля хом вимірювання різниці e3 між поточним значенням рівня рідини в концентраторі і максимальним завданим, з подальшим відкриттям впускного запірного електромагнітного клапана в лінії подачі оцту в концентратор із збірної ємності 19, коли ця різниця не дорівнює нулю e3¹0 і повним закриттям цього клапану, при e3=0; виморожування води шляхом відкриття запірної електромагнітної арматури (в лінії подачі рідинного хладагенту з холодильної машини 25 в випаровувач концентратора 23 (24) та в лінії всмоктування пари хладагенту із випаровувача в компресор холодильної машини) до моменту порівняння виміряної поточної і завданої концентрації оцту, коли вказану запірну арматуру закривають; випуску концентрованого оцту з концентраторів 23 (24) шляхом відкриття випускного запірного електромагнітного клапану концентратора з одночасним вмиканням насосу подачі оцту в збірник концентрованого оцту 30 крізь фільтр 26 додаткової очистки, регенеративні теплообмінники 21 (охолодження оцту після окислювачів перед концентруванням), 27 (додаткового охолодження води із свердловини) і адсорбційні фільтри 28 (29) кінцевої очистки оцту. Паралельно включені адсо 13 84084 рбційні фільтри 28, 29 автоматично перемикають з режиму фільтрування в режим регенерації і навпаки в залежності від результатів вимірювання концентрації забруднювачів: якщо різниця концентрацій до і після фільтру менше завданої, фільтр вмикають на регенерацію якщо ні - вмикають в режим фільтрації; відтаювання, шляхом нагрівання криги в випаровувачі концентратору 23 (24) подачею гарячої пари хладагенту в випаровувач і всмоктування із випаровувача паро-рідинної суміші хладагенту перемиканням відповідної запірної електромагнітної арматури в лініях нагнітання і всмоктування холодильної машини 25, з додатковою циркуляцією розчину шляхом забирання розчину із ємності концентратора 23 (24) з додатковими очисткою розчину в механічному фільтрі 26, нагріванням розчину в регенеративних теплообмінниках 21, 27 і поверненням назад в ємність концентратору 23 (24) зверху на блок льоду, що створився на поверхні випаровувача в результаті виморожування води, для швидкого танення криги. Коли крига повністю розтане, змінюється режим теплообміну і збільшується перегрів пари на виході випаровувача. Вимірювання величини вказаного перегріву (різниці температур хладагенту до і після випаровувача) дозволяє встановити момент повного роз Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 14 танення льоду і, відповідно, вимикати цей режим, коли поточний перегрів пари хладагенту в випаровувачі дорівнює завданому; випуску слабо концентрованого розчину оцту з додатковим його використанням в якості компоненти сусла, шля хом подачі цього розчину в дозатор сусла 6 відкриттям випускного запірного електромагнітного клапану концентратора з одночасним вмиканням насосу подачі оцту крізь фільтр 26, регенеративні теплообмінники 21, 27 і збірник 1 дозатора. Реалізація та випробування запропонованого способу на заводі „Унікон" показали його високу ефективність. Джерела інформації, прийняті до уваги 1. Опьіт эксплуатации оборудования для производства уксуса / Э.И. Мельникова, В.Н. Зотов, П.А. Тараканов. Обзорная информация. Серия 24: Спиртовая и ликеро-водочная промышленность. Вып. 7.: M., ЦНИИТЭИ Пищепром, 1986. 2. Современное производство и потребление уксуса за р убежом / Г.В. Галкина, Л.М. Глазунова, Б.И. Илларионова, C.К. Патеенко. Обзорная информация. Серия 24: Спиртовая и ликероводочная промышленность. Вып. 5.: M., ЦНИИТЭИ Пищепром, 1987. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for self-guided production of natural vinegar

Автори англійською

Muratov Viktor Heorhiiovych, Khortiuk Mykola Mykolaiovych

Назва патенту російською

Способ автоматически управляемого производства натурального уксуса

Автори російською

Муратов Виктор Георгиевич, Хортюк Никола Николаевич

МПК / Мітки

МПК: C12J 1/00

Мітки: виробництва, керованого, натурального, оцту, автоматичної, спосіб

Код посилання

<a href="https://uapatents.com/7-84084-sposib-avtomatichno-kerovanogo-virobnictva-naturalnogo-octu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб автоматично керованого виробництва натурального оцту</a>

Подібні патенти