Шпаргалки по предметам

Технология производства шпоры

Шпоры по воде

При определении пригодности вод для технических целей важным критерием является так называемая жесткость воды. Источником жесткости воды являются ионы щелочноземельных металлов Са2+, Mg2+, иногда также Сг2+ и Ва2+.

Различают жесткость:

- общую, обусловленную содержанием в воде всех солей кальция и магния — Са(НСОз)2, Mg(HCO3)2..MgSO4, СаSO4, СаCl2, МgС12;

- карбонатную, или временную, обусловленную наличием в воде гидрокарбонатов (солей НСОз) кальция и магния, удаляемых при кипячении вследствие разрушения и перехода в слаборастворимые карбонаты, выпадающие в осадок. С присутствующим бикарбонатионом НСОз - они реагируют при кипячении следующим образом:

Са2+ +2HCO3- = СаСО3, + Н2О + СО2 ,

Mg2+ +2HCO3- = MgC03 + Н2О + СО2.

Из приведенных уравнений реакций следует, что часть ионов щелочноземельных металлов, эквивалентная бикарбонатным ионам, присутствующим в растворе, выделяется в виде нормальных нерастворимых в воде карбонатов; освободившийся углекислый газ при кипячении испаряется. Тем самым снижается жесткость воды на ту часть жесткости, которая называется временной (карбонатной жесткостью).

- некарбонатную, или постоянную, оставшуюся в воде после удаления из нее гидрокарбонатов. Ионы щелочноземельных металлов, эквивалентные присутствующим анионам сильных неорганических кислот, т. е. SO42-, Cl-, NО3- , при кипячении не реагируют один с другим и поэтому соответствующая им часть жесткости определяется как жесткость постоянная (некарбонатная).

Общая щелочность зависит от наличия в воде гидроксидов, карбонатов и гидрокарбонатов кальция, магния и натрия; определяют ее для того, чтобы установить пригодность воды для пивоваренного производства.

О загрязненности воды органическими веществами судят по показателю окисляемости. При оценке пригодности воды для технологических целей принимается во внимание не только химический состав, но и бактериальный, так как воду используют для мойки технологического оборудования, емкостей, помещений и т. п.

Для производственных целей на пивоваренных заводах используются в зависимости от местных условий грунтовые, родниковые и поверхностные воды. Грунтовые воды обычно наиболее чистые по биологическому составу, а именно потому, что при инфильтрации в глубине задерживается большая часть микроорганизмов. Если же они задерживаются в слоях, из которых не могут выщелачивать много солей, то это лучшие питьевые и производственные воды. Родниковые воды это тоже грунтовые воды, однако, при самопроизвольном выходе на поверхность они могут перемешиваться с поверхностными водами или загрязняться другим путем. В приведена классификация воды по общей жесткости.

По жесткости вода делится:

-  очень мягкая, Ж = 0…1,5 мг экв/л

-  мягкая, Ж = 1,5…3 мг экв/л

-  умеренно – жесткая, Ж = 3…6 мг экв/л

-  жесткая, Ж = 6…10 мг экв/л

-  очень жесткая, более 10 мг экв/л.

Поверхностные воды питаются как родниковыми, так и атмосферными водами. Их более высокая температура, а у текущих движение, увеличивают потерю углекислого газа, задерживающего и компоненты временной жесткости в растворе, поэтому такие воды бывают более мягкими. Их химический состав очень подвижен. Кроме того, они бывают более или менее загрязнены, главным образом при прохождении через города и промышленные центры. В бродильном производстве поверхностные воды можно использовать в качестве производственных только после предварительной обработки.

СОЛЕВОЙ СОСТАВ ВОДЫ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС.Шпора.

Свойства воды определяются концентрацией и соотношением растворенных в ней солей, содержащихся в виде катионов и анионов. Из катионов наибольшее практическое значение имеют Н+, К+, Nа+. Са++, Мg++, Fе++. Fе+++, Мn++; из анионов — ОН-, НСО3-, Сl-, S042-, SiO32-, N02-, N03-.

В молекулярном и коллоидном состоянии находятся органические вещества, а также растворенные в воде газы СО2, 02 N2,.

Природная вода — это сильно разбавленные растворы солей, иногда и некоторых газов, содержащие суспендированные неорганические и органические вещества и микроорганизмы. Содержание минеральных веществ в воде качественно зависит от геологического характера местности, который определяет химический состав слоев, через которые вода проходит. От физических свойств этих слоев зависит и эффект естественной фильтрации воды как с физической точки зрения (суспендированные вещества), так и с биологической (микроорганизмы).

Природная вода обычного состава содержит наряду с ионам Н+ и ОН- катионы Са2+, Mg2+, Na+, К+, Fe2+ (реже Fe3+), Мn2+ и анионы НСО3-, SO42-, Si032-, СІ-, N03-.

Кальций Са2+ и магний Mg2+ являются постоянными компонентами любой природной воды. Кальций всегда преобладает, в то время как содержание магния редко превышает 30 мг/л. Содержание натрия Na+ и калия К+ в воде сильно колеблется. Железо в обычных водах встречается почти исключительно как двухвалентное, т. е. Fe2+. Ему, как правило, сопутствует алюминий А13+ и| иногда также марганец Мn2+. В хороших производственных водах должны содержаться только следы железа и главным образом марганца. Железо обычно допускается в количестве не больше 0,3 мг/л; остаточное содержание железа после искусственного удаления его из воды — от 0,05 до 0,10 мг/л.

Из анионов во всех природных водах содержится бикарбонат-ион НСО3- и сульфат-ион SO42-, часто также хлор-ион СL (от 19 до 30 мг/л). Силикат-ион SiO42- тоже является постоянным компонентом природных вод в количестве от 10 до 30 мг/л.

Аммиак и аммониевые соединения встречаются в природных водах как местные загрязнения, образующиеся в результате гниения азотсодержащих органических веществ. Деятельность нитрофицирующих бактерий ведет к окислению сначала в нитриты NO2-, а потом в нитраты NO3-.

Из газов, содержащихся в воде, особое значение имеет углекислый газ СО2, образующий с водой угольную кислоту Н2СО3, под действием которой на известняковые породы вода приобретает временную жесткость. Часть свободного углекислого газа задерживают в растворе бикарбонаты едких земель, и такой углекислый газ называется равновесным, в то время как другие части являются агрессивными известняковым материалам. Железу агрессивен весь свободный углекислый газ

Почти все природные воды содержат определенное количество органических веществ, количество которых определяется потребностью кислорода для их окисления. Нормальное содержание соответствует потреблению кислорода от следов до 2 мг/л; наибольшее от 0 до 50 мг/л.

Остаток после выпаривания воды, высушенный при 105°С, содержит все нелетучие неорганические и органические вещества и называется сухой остаток.

Шпора -  ВОДА И ВОДОПОДГОТОВКА

Вода — основное сырье, которое во многом обусловливает как протекание технологических процессов, так и качество готовых продуктов.

На отечественных солодовенных заводах потребление воды составляет 16...22 м3 на 1 т ячменя и зависит в первую очередь от смены воды в период замачивания, а также от степени поглощения ее зерном, способа проращивания зерна и его качества.

Пивоваренный завод, выпускающий 60% бутылочного и 40% бочкового пива, потребляет 0,13.. .0,26 м3 воды на 1 дал пива. Расход воды в производстве пива зависит от принятой технологии, используемого оборудования и схемы водоснабжения.

На заводах, производящих безалкогольные напитки, потребление воды зависит от рецептуры и технологии производства напитка, а также схемы водоснабжения. На отечественных заводах расход воды 0,166 и 0,020 м3/дал напитка (при отсутствии компрессорной установки). При производстве товарных сиропов расход воды 0,056 м3/дал.

Источники водоснабжения делятся на воды подземных месторождений (артезианские и грунтовые) и воды открытых водоемов.

Артезианские воды, залегающие в недрах земли на значительной глубине, не подвергаются воздействиям внешней среды и поверхностных стоков, не содержат органических веществ, биологически чисты и обладают постоянным солевым составом.

Грунтовые воды, образующиеся главным образом из инфильтрующихся вод, просачивающихся атмосферных осадков и вод открытых водоемов, имеют менее постоянный и менее устойчивый солевой состав по сравнению с артезианскими водами. Минерализация их колеблется в пределах 100...200 мг/л, а содержание органических примесей — до 8 мг/л.

Открытые водоемы — наиболее распространенный источник промышленного водоснабжения, солевой состав воды и характер примесей, как правило, непостоянен и в течение года меняется в зависимости от атмосферных осадков и паводковых вод. Содержание солей в большинстве речных вод 40.. .700 мг/л, хотя вода отдельных рек характеризуется высокой минерализацией. Содержание органических примесей в водах открытых водоемов довольно велико — 2... 150 мг/л.