Технология производства этилового спирта

Виды мелассы, ее доставка и хранение. Вспомогательные материалы в спиртовом производстве. Подготовка сырья к сбраживанию. Выращивание чистой культуры дрожжей. Особенности перегонки бражки и выхода спирта, его применение в разных областях промышленности.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

1. Сырье и материалы для производства спирта

1.1 Основное сырье

1.2 Вспомогательные материалы

2. Описание технологических процессов производства спирта

2.1 Подготовка сырья к сбраживанию

2.2 Приготовление аппаратуры к брожению

2.3 Выращивание чистой культуры дрожжей

2.4 Дрожжегенирование

2.5 Сбраживание

2.6 Перегонка бражки

2.7 Выход спирта

2.8 Блок-схема процесса производства спирта

3. Области промышленности применения спирта

Список используемой литературы

1. Сырье и материалы для производства спирта

Анализ технико-экономических показателей спиртового производства свидетельствует об экономической эффективности переработки мелассы и других видов сахарсодержащего сырья. Преимущество заключается в простоте переработки мелассы, повышенном выходе спирта, большой производительности труда, снижении себестоимости продукции.

1.1 Основное сырье

Меласса является основным видом сахаросодержащего сырья, используемого для производства спирта.

Главной ее составной частью, пригодной для сбраживания на спирт, является сахар. Несахара мелассы - химические вещества органического и неорганического характера в большей мере также пригодны для спиртовой технологии, так как являются полезными питательными веществами и участвуют в процессах ферментации.

В зависимости от вида сырья, при переработке которого на сахарных заводах получена меласса, а также от характера сахарного производства различают следующие виды меласс:

· Свеклосахарная, полученная при переработке сахарной свеклы;

· Тростниковая (черная), полученная при производстве сахара их сахарного тростника;

· Тростниково-сахарная, полученная при очистке тростникового сахара-сырца на белый сахар;

· Рафинадная, полученная при производстве сахара-рафинада.

Они различаются неодинаковым составом несахаров. Этот показатель является основной технологической характеристикой, определяющей пригодность сырья и эффективность его переработки в спиртовом производстве.

При определении степени пригодности мелассы для переработки на спирт и другие продукты и выбора оптимальной технологии подготовки и сбраживания сырья необходимо перед началом производства определить состав и достоинства мелассы для получения максимально возможного выхода продукции ее высокого качества.

Все виды меласс, предназначенные для производства спирта и дрожжей, не должны содержать посторонних веществ, вредных для жизнедеятельности дрожжевых культур и ухудшающих качество продукции.

Свеклосахарная меласса является продуктом переработки сахарной свеклы в сахарном производстве. В 1982г. введен отраслевой стандарт (ОСТ 18-395-82), который распространяется на мелассу, используемую для производства этилового спирта, пищевых кислот, хлебопекарных и кормовых дрожжей и как добавка в корм сельскохозяйственным животным. Внешний вид густая сиропообразная непрозрачная жидкость от коричневого до темно-бурого цвета. Вкус сладкий с горьким привкусом. Запах свойственный свеклосахарной мелассе без постороннего запаха. Растворимость в воде полная, легко растворяется в любых соотношениях горячей и холодной воде.

Дефектная свеклосахарная меласса в отличие от нормальной плохо сбраживается, оставляет большой процент несброженного сахара, в результате чего дает пониженный выход спирта и дрожжей. Причиной плохой сбраживаемости является неблагоприятный для жизнедеятельности дрожжей химический состав мелассы, содержащий вредные примеси, угнетающие жизнедеятельности дрожжей и наличие бактериальной инфекции.

Тростниково-сахарная меласса является продуктом переработки тростникового сахара-сырца на белый сахар. В отличие от свеклосахарной она бедна азотом и фосфором, содержит много инвертного сахара, имеет высокую цветность, пониженную зольность и обладает малой буферностью.

Тростниково-сахарная меласса богата некоторыми ростовыми веществами, например биотином, крайне необходимыми для размножения и роста дрожжей; характеризуется отсутствием бетаина, обнаруживаются следы раффинозы.

Рафинадная меласса по химическому составу и технологическим качествам близка к тростниково-сахарной мелассе. Отличие заключается главным образом в большом содержании раффинозы, которая в тростниково-сахарной мелассе отсутствует.

Тростниковая (черная) меласса получается при производстве сахара из сахарного тростника. Она широко применяется в бродильной промышленности зарубежных стран с теплым климатом, пригодных для выращивания тростника, а также в некоторых странах, которые эту мелассу импортируют для производства спирта или добавки к свеклосахарной мелассе при выращивании хлебопекарных дрожжей.

Состав тростниковой мелассы зависит от района и условий культивирования сахарного тростника и технологии его переработки на сахарных заводах. По своим качественным показателям она значительно отличается от свеклосахарной: имеет обычно темно-коричневый до черного цвет и приятный фруктовый (сливовый) запах.

Порядок транспортирования и приемки мелассы от сахарных заводов производится в соответствии с действующей Инструкцией по хранению, транспортированию и приемке мелассы на предприятиях Министерства пищевой промышленности СССР.

Доставляют мелассу на спиртовой завод в основном по железной дороге цистернах и автомобильным транспортом в автоцистернах. На станции назначения приемка производится по массе. Наряду с проверкой массы груза определяют качество. Для этого из каждой прибывшей партии отбирают пробу, в которой определяют плотность, реакцию, сахаристость.

На спиртовых заводах меласса хранится в закрытых металлических резервуарах, оборудованных нижними верхними люками, воздушниками и змеевиками в месте забора на насосы для подогрева ее в зимнее время. Вместимость резервуаров рассчитывается исходя из производительности завода и обеспечения производства сырьем на период не менее 5 месяцев. При этом количество мелассохранилищ должно быть не менее 3 единиц, чтобы обеспечить раздельную приемку различных по качеству меласс.

Емкости для мелассы изготовляют из листового железа, желательно рулонной заготовки требуемых размеров. Наиболее выгодное отношение диаметра резервуара к высоте 1:1.

Мелассные резервуары устанавливаются по схеме, позволяющей подавать мелассу для переработки из каждого хранилища в отдельности и одновременно из всех емкостей, а также производить рециркуляцию и перемещение мелассы из одной емкости в другую. Рециркуляцию осуществляют насосом после подачи на производства требуемого количества.

При хранении мелассы должна быть исключена возможность попадания в нее концентрированной серной или соляной кислоты во избежание инверсии сахарозы и возникновения сахароаминной реакции.

1.2 Вспомогательные материалы

Вспомогательными материалами в спиртовом производстве являются кислоты, соли и другие вещества химической природы, применяемые в технологии получения спирта из мелассы и при переработке других видов сырья для подкисления сусла в качестве питательных веществ для дрожжей, для гашения пены и других технологических целей. Они используются также при переработке сахаросодержащего сырья на спирт, хлебопекарные и кормовые дрожжи, углекислоту и другие продукты.

· Ортофосфорная кислота - это кислота неорганического типа, имеющая формулу H3PO4, при обыкновенных условиях ортофосфорная кислота имеет вид бесцветных кристаллов, которые отлично впитывают влажность. Кислота растворяется в воде и обыкновенно ортофосфорной кислотой называют 85% водный раствор, похожий на сиропообразную жидкость, не имеющую запаха.

· Диаммонийфосфат - водорастворимая соль, образующаяся при взаимодействии аммиака и фосфорной кислоты. Химическая формула (NH4)2HPO4.

· Карбамид - это мочевина тривиальное название карбамида (диамида угольной кислоты). Белые кристаллы, растворимые в полярных растворителях (воде, этаноле, жидком аммиаке). Выпускается в кристаллическом и гранулированном виде.

· Хлорная известь - смесь гипохлорита, хлорида и гидроксида кальция. Относится к смешанным солям. Получают взаимодействием хлора с гашеной известью. Нормируется и дозируется для антисептических работ по содержанию активного хлора.

· Соляная кислота - раствор хлороводорода в воде; сильная одноосновная кислота. Бесцветная, «дымящая» на воздухе, едкая жидкость. Реагируя с такими веществами, как хлорная известь, диоксид марганца, или перманганат калия, образует токсичный газообразный хлор.

· Серная кислота - сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях концентрированная серная кислота - тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха. Сырьем для получения серной кислоты служат сера, сульфиды металлов, сероводород, отходящие газы теплоэлектростанций, сульфаты железа, кальция и др.

· Олеиновая кислота - ненасыщенная жирная кислота. Бесцветная вязкая жидкость.

· Сульфонал представл...