Способ получения этилового спирта

 

Использование: в спиртовом производстве. Сущность изобретения: способ получения спирта предусматривает приготовление замеса, его разваривание, осахаривание в присутствии ферментов, сбраживание, выделение этилового спирта из бражки брагоректификацией. Особенностью способа является то, что из разваренного сырья выделяют дробину, осветленный затор осахаривают и разделяют ультрафильтрацией на два потока в соотношении от 2:1 до 0,5:1, первый из которых (концентрат ферментов) рециркулируют на осахаривание, а второй направляют на брожение. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению этилового спирта сбраживанием пищевого сырья.

Известен способ получения этилового спирта из пищевого сырья, согласно которому барду используют для получения кормовых дрожжей /Климовский Д.Н. и др. Технология спирта, М.: Изд.: Пищевая промышленность, 1967, с.394/. Для способа характерна громоздкость технологической схемы. Кроме того, при выделении спирта-сырца разрушаются дрожжи, что не позволяет использовать их повторно при брожении.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения этилового спирта, согласно которому крахмалосодержащее сырье смешивают с водой, приготовленный замес разваривают, осахаривают и сбраживают. Из бражки отгоняют спирт-сырец, из которого в последующем выделяют спирт-ректификат, головную фракцию, сивушные спирты и лютерную воду. Часть осахаренного сырья используют для получения дрожжей [1] . Для описанного способа характерны большой расход воды на приготовление замеса и ферментов для осахаривания затора. Кроме того, технически сложно утилизировать барду и ее тепловой потенциал.

Технической задачей изобретения является снижение расхода воды, пара, ферментов и сточных вод при производстве этилового спирта. Техническая задача решается тем, что в способе, включающем приготовление замеса, разваривание крахмалосодержащего сырья и его осахаривание в присутствии ферментов, сбраживание и выделение спирта из бражки, новым является отделение дробины из разваренного сырья, концентрирование ферментов в осахаренном осветленном сырье ультрафильтрацией и рецикл концентрата ферментов на осахаривание, причем соотношение технологических потоков рециркулируемого на осахаривание (концентрат ферментов) и направляемого на сбраживание составляет 2:1^oC0,5:1. Отделение дробины из разваренного сырья позволяет рециркулировать осветленную барду на приготовление замеса, тем самым снизив расход воды, пара и сточных вод. С другой стороны, после отделения дробины появляется возможность применить ультрафильтрацию для концентрирования и повторного использования ферментов, тем самым либо сократить их расход, либо при сохранении расхода ферментов повысить их концентрацию в осахаривателе и увеличить скорость осахаривания. Снижение соотношения потоков после ультрафильтрации рециркулируемого на осахаривание и направляемого на брожение ниже, чем 0,5:1 делает предложенный малоэффективным, поскольку снижение расхода ферментов становится малозаметным при сохранении их концентрации в осахаривателе, а при сохранении их расхода концентрация в осахаривателе меняется незначительно. Повышение соотношения вышеуказанных технологических потоков выше, чем 2:1 нецелесообразно, так как при резком увеличении размеров аппаратов и трубопроводов расход ферментов (при сохранении их концентрации) или их концентрация (при сохранении расхода) снижаются незначительно.

На чертеже приведена технологическая схема получения этилового спирта согласно предлагаемому способу.

На узел приготовления замеса и разваривания 1 подают зерно, воду и пар по трубопроводам 2, 3, 4 соответственно. Замес по линии 5 направляют на узел фильтрации 6. По трубопроводу 7 суспензию дробины отводят на промывку, а фильтрат по линии 8 подают в осахариватель 9, куда по трубопроводу 10 вводят раствор ферментов. Осахаренное сырье по линии 11 направляют на ультрафильтрационную установку 12. Сконцентрированные ферменты по трубопроводу 13 рециркулируют в осахариватель 9, а остальной поток разделяют на две части, одну из которых по линии 14 подают на узел приготовления дрожжей 15, а другую по трубопроводу 16 отводят в бродильное отделение 17, куда также по линии 18 вводят дрожжи. Бражку по трубопроводу 19 направляют на узел брагоректификации 20, куда также по линии 21 вводят пар. С брагоректификационной установки отводят головную фракцию, спирт-ректификат, сивушные спирта и лютерную воду по трубопроводам 22, 23, 24 и 25 соответственно. Большую часть барды линии 26 направляют на узел промывки суспензии 27. Отмытую от спирта суспензию дробины по трубопроводу 28 выводят из схемы, а барду с извлеченным спиртом по линии 29 рециркулируют на узел приготовления замеса 1. Меньшую часть барды по трубопроводу 30 выводят из схемы.

Примеры 1-7. Расходы основных технологических потоков приведены в таблице.

Пример 1. Этиловый спирт получают согласно прототипу.

Примеры 2-4. Этиловый спирт получают согласно предлагаемому способу при сохранении концентрации ферментов при осахаривании как в прототипе. Отношение концентраций фермента в рециркулируемом на осахаривание потоке и отправляемом на брожение (технологические потоки 13 и 14 или 16) в этих и последующих примерах составляет 2:1.

Примеры 5-7. Этиловый спирт получают согласно предлагаемому способу при сохранении расхода ферментов на осахаривание как в прототипе.

Формула изобретения

Способ получения этилового спирта, включающий приготовление замеса, его разваривание, осахаривание в присутствии ферментов, сбраживание, выделение этилового спирта из бражки брагоректификацией, отличающийся тем, что из разваренного сырья выделяют дробину, осветленный затор осахаривают и разделяют ультрафильтрацией на два потока в соотношении 2 : 1 - 0,5 : 1, первый из которых (концентрат ферментов) рециркулируют на осахаривание, а второй направляют на брожение.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2