Способ получения этилового спирта

 

Использование: в спиртовом производстве. Сущность изобретения: способ получения этилового спирта предусматривает приготовление замеса, разваривание крахмалсодержащего сырья, его осахаривание, сбраживание и выделение этилового спирта из бражки брагоректификацией. Особенностью способа является то, что бражку фильтруют, а брагу разделяют на три потока в соотношении 1:1: 2-1: 5: 6, первый из которых направляют на промывку дробины, выделенной из бражки, второй на приготовление замеса, а третий отводят из схемы. 2 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.: Пищ. пром., 1967, с. 394). Способ характеризуется сложностью 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] ; при получении спирта из мелассы дрожжи могут быть отсепарированы (Регламент производства спирта из крахмального сырья. - М., 1979, ч. 1, с. 158-178; ч. 2, с.39-47).

Для описанного способа характерен большой расход воды на приготовление замеса и как следствие этого большое количество сточных вод. Основной вклад в сточные воды вносит барда, кормовой и тепловой потенциал которой сложно утилизировать вследствие нетехнологичности барды, как и любой суспензии.

Технической задачей изобретения является снижение расхода воды, сточных вод и энергоносителей при производстве этилового спирта.

Задача решается тем, что в способе, включающем приготовление замеса, разваривание и осахаривание крахмалсодержащего сырья, его сбраживание, новым является выделение твердой фазы из бражки и разделение барды на три потока в соотношении 1:1:2 - 1:5:6, первый из которых направляют на промывку твердой фазы, второй на приготовление замеса, а третий выводят из схемы.

Отделение твердой фазы из бражки позволит рециркулировать часть барды на приготовление замеса и тем самым снизить расход воды, уменьшить расход пара на разваривание и количество сточных вод.

При повышении относительной доли барды, направляемой на промывку дробины более 25% от ее общего расхода, возрастает рецикл "хвостовых" примесей и их количество в спирте-сырце и спирте-ректификате соответственно. При снижении относительной доли барды, направляемой на промывку дробины меньше 8-9% от ее общего расхода увеличиваются потери спирта с выводимой суспензией.

Рецикла 55-60% барды на приготовление замеса достаточно для полного исключения расхода воды, и дальнейшее увеличение расхода барды на приготовление замеса не имеет смысла. Снижение рецикла барды на приготовление замеса ниже 12-13% от ее общего количества требует большого расхода воды на его приготовление и как следствие этого приводит к увеличению количества сточных вод; кроме того, возрастает расход пара на разваривание зерна.

Конкретное соотношение расходов барды на промывку дробины, приготовление замеса и выводимой из схемы определяется рядом факторов, в числе которых: качество зерна, выбор схемы разваривания, наличие источников воды и ее качество, состояние очистных сооружений, техническое состояние оборудования вообще и брагоректификиции, в частности, и т.д.

На чертеже приведена технологическая схема получения этилового спирта согласно предлагаемого способа.

На узел приготовления замеса и его разваривания 1 подают зерно, воду и пар по трубопроводам 2,3 и 4 соответственно. Разваренное зерно по линии 5 направляют на узел осахаривания 6, куда также по трубопроводу 7 вводят солодовое молоко, приготовленное в солодовне 8. По линиям 9 и 10 в солодовню подают зерно и воду соответственно. Осахаренное сырье разделяют на два потока, один из которых по трубопроводу 11 направляют в бродильное отделение 12, а другой по линии 13 подают на узел приготовления дрожжей 14. Дрожжи вводят в бродильное отделение 12 по трубопроводу 15. Бражку по линии 16 направляют на узел фильтрации 17. Фильтрат по трубопроводу 18 отводят в отделение брагоректификации 19. Суспензию по линии 20 подают на ее промывку в аппарат 21. Промывную воду по трубопроводу 22 отправляют на брагоректификацию, а промытую от спирта суспензию по линии 23 отводят для дальнейшего использования. По трубопроводу 24 в отделение брагоректификации 19 подают пар. Из отделения брагоректификации по линиям 25, 26, 27 и 28 выводят головную фракцию, спирт-ректификат, сивушные спирты и лютерную воду соответственно. Отводимую из отделения брагоректификации по трубопроводу 29 барду разделяют на три потока, один из которых по линии 30 отправляют на промывку суспензии, другой по линии 31 рециркулируют на приготовление замеса, а третий по трубопроводу 32 отводят из схемы.

Пример 1. Этиловый спирт получают согласно прототипу. Ниже приведен расход основных технологических потоков (кг/ч); в скобках указаны номера технологических потоков, приведенных в описании схемы и на чертеже.

Зерно на замес (2) - 2751,0 Вода на замес (3) - 7482,7 Пар (4) - 1098,8 Осахаренное сырье и дрожжи на брожение (11 + 15), - 11671,7 в том числе дробина - 773,6 Бражка (16), - 11222,7 в том числе спирт этиловый - 790,8 Барда (29), - 11457,7 в том числе спирт этиловый - 4,0 Спирт-ректификат в пересчете на безводный (26) - 761,1
Примеры 2-10. Этиловый спирт получают согласно предлагаемому способу при различных соотношениях барды, направляемой на промывку дробины, приготовление замеса и выводимой из схемы (табл. 1).

В табл. 2 приведен расход основных технологических потоков и содержание свободных кислот в спирте-ректификате.

Формула изобретения

Способ получения этилового спирта, включающий приготовление замеса, разваривание крахмалсодержащего сырья, его осахаривание сбраживание и выделение этилового спирта из бражки брагоректификацией, отличающийся тем, что бражку фильтруют, а барду разделяют на три потока в соотношении 1 : 1 : 2 - 1 : 5 : 6, первый из которых направляют на промывку дробины, выделенной из бражки, второй на приготовление замеса, а третий отводят из схемы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3