Способ утилизации спиртовой барды из зернового сырья

Изобретение относится к способам переработки отходов спиртового производства на основе зернового сырья с получением кормового продукта. Способ предусматривает нейтрализацию исходной барды до рН=7,5-8,5 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом с молекулярной массой не менее 15·106, представляющим собой продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты, с последующим разделением осадка и осветленной водной фазы. Изобретение позволяет упростить технологию переработки спиртовой барды и получить осветленную водную фазу, практически не содержащую взвешенные вещества.

 

Изобретение относится к спиртовой и кормовой промышленности, а именно к способам переработки отходов спиртового производства на основе зернового сырья с получением кормового продукта, а именно к способам утилизации спиртовой барды.

Существует способ утилизации спиртовой барды, полученной при производстве спирта из зерна, предусматривающий выращивание на ней дрожжей, отделение биомассы от культуральной жидкости, биологическую очистку культуральной жидкости, смешение биомассы дрожжей с бактериальной биомассой активного ила и получение дрожжебактериального продукта (SU №841350, C12F 3/10, 1980).

Схема, организованная по такому способу, является довольно сложной и дорогостоящей.

Известен способ переработки спиртовой барды путем ее предварительного механического разделения (Денщиков М.Т. Отходы пищевой промышленности и их использование. - М.; Пищепромиздат, 1963, стр.200-203, рис.50) на грубодисперсную фазу (зерновая дробина, чешуйки и т.п.) и плохо фильтруемую однородную суспензию, включающую коллоидную кислую взвесь. После отделения грубодисперсной фазы оставшаяся суспензия проходит стадию упаривания в традиционных многокорпусных выпарных аппаратах, а затем сушку до конечной влажности по методу двухстадийного обезвоживания. При этом дробина доводится до сухого состояния либо путем самостоятельной обработки в отдельном сушильном аппарате, либо в смеси с упаренным концентратом.

Использование данного метода для получения сухой барды для корма животных требует повышенных энергозатрат. Кроме этого рассмотренный способ характеризуется значительными экологически грязными стоками.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки спиртовой барды из зернового сырья с получением кормового продукта, который предусматривает следующие стадии: отделение дробины, разрушение кислой коллоидной смеси с образованием осадка и осветленной фазы, очистку осветленной фазы от растворенных органических веществ. Стадия разрушения кислой коллоидной смеси включает операцию нейтрализации до рН 6-7, коагуляцию и флокуляцию, причем для получения легкофильтруемого осадка предусмотрен многократный контакт осадка с новыми порциями коллоидной взвеси. Для коагуляции применяют глину сложного состава, сульфат и/или хлорид железа, сульфат и/или хлорид алюминия или используют процесс электрокоагуляции. Для флокуляции применяют Полиэлектролит ВПК-402, представляющий собой водорастворимый катионный флокулянт (RU №2259394, C12F 3/10,2005).

Недостатком данного процесса является многостадийность, сложность и повышенная энергоемкость.

Известно, что вода спиртовой барды, поступающая на очистку после отделения дробины, представляет собой кислую коллоидную смесь, состоящую из взвешенных примесей, коллоидных частиц органического происхождения сложного состава (полурастворенных белковых коллоидных взвесей) и растворенных органических соединений. При использовании коагулянтов и флокулянтов, указанных в прототипе, вода освобождается только от взвешенных примесей с частичным удалением коллоидных частиц (см. пример 1 описания изобретения). Поэтому для наиболее полного отделения коллоидных частиц дополнительно предусматривают электрокоагуляцию и многократный возврат в цикл осадка для контакта с новыми порциями кислой коллоидной взвеси.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является упрощение технологии переработки спиртовой барды с получением водной осветленной фазы, практически не содержащей взвешенных веществ.

Указанный технический результат достигается тем, что исходную барду нейтрализуют до рН 7,5-8,5, а для флокуляции используют анионный флокулянт с молекулярной массой не менее 15·106, представляющий собой продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты. Кроме того, перед нейтрализацией и флокуляцией из исходной барды отделяют дробину.

В качестве нейтрализующего агента можно использовать известь, соду, гидроксид натрия и др.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (сравнительный - по прототипу)

Из спиртовой барды, взятой в количестве 1 л с рН 3,5, температурой 90°С и содержанием: воды 89,6%, растворенных органических веществ 2,3%, взвешенных веществ 6,0%, сухих веществ 8,2%, механически отделялись крупные взвешенные частицы (дробина). Полученная коллоидная взвесь имела следующий состав, мас.%: вода - 96, растворенные органические вещества - 2,3, взвешенные вещества - 2,5, сухие вещества - 4,8. Нейтрализацию коллоидной взвеси проводили содой (NаНСО3) до рН 6,5 с одновременной коагуляцией глиной и полимером марки ВПК-402 (высокомолекулярный сильноосновной катионный полимер, получаемый путем радикальной полимеризации мономера диметилдиаллиламмонийхлорида). Состав глины, мас.%: SiO2 54-40, Аl2О3 16, СаО 3-15, MgO 1-2, Fe2O3 3-4, MnO 0,1, TiO2 0,2, P2O5 0,2. После отстаивания и отделения от осадка полученная осветленная водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 2,1, растворенные органические вещества 2,1, сухие вещества 4,2. Содержание взвешенных веществ, сухих веществ (общее содержание примесей) определяли по методике ПНДФ 14. 1:2.110-97.

Пример 2

Из спиртовой барды, взятой по примеру 1, механически отделялись крупные взвешенные частицы (дробина). Нейтрализацию коллоидной взвеси проводили известью до рН 7,5 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом Flopam AN 934 с молекулярной массой 15·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 0,045, растворенные органические вещества 2,0, сухие вещества 2,045.

Пример 3

Из спиртовой барды, взятой по примеру 1, механически отделялись крупные взвешенные частицы (дробина). Нейтрализацию коллоидной взвеси проводили известью до рН 7,5 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом Росфлок КВП с молекулярной массой 15·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 0,049, растворенные органические вещества 2,1, сухие вещества 2,149.

Пример 4

Из спиртовой барды, взятой по примеру 1, механически отделялись крупные взвешенные частицы (дробина). Нейтрализацию коллоидной взвеси проводили известью до рН 8,5 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом Росфлок КВП с молекулярной массой 15·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 0,04, растворенные органические вещества 2,1, сухие вещества 2,14.

Пример 5

Из спиртовой барды, взятой по примеру 1, механически отделялись крупные взвешенные частицы (дробина). Нейтрализацию коллоидной взвеси проводили известью до рН 6.0 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом Flopam AN 934 с молекулярной массой 15·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 0,2, растворенные органические вещества 2,0, сухие вещества 2,2.

Пример 6

Из спиртовой барды, взятой по примеру 1, механически отделялись крупные взвешенные частицы (дробина). Нейтрализацию коллоидной взвеси проводили известью до рН 7,5 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом Flopam AN 920 с молекулярной массой 12·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 1,8, растворенные органические вещества 2,0, сухие вещества 3,8.

Пример 7

Из спиртовой барды, взятой по примеру 1, механически отделялись крупные взвешенные частицы (дробина). Нейтрализацию коллоидной взвеси проводили известью до рН 7,5 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом Flopam AN 956 с молекулярной массой 18·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 0,03, растворенные органические вещества 2,0, сухие вещества 2,03.

Пример 8

Из спиртовой барды, взятой по примеру 1, механически отделялись крупные взвешенные частицы (дробина). Нейтрализацию коллоидной взвеси проводили известью до рН 7,5 с одновременной флокуляцией катионным флокулянтом Flopam FO 4240 с молекулярной массой 18·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 2,0, растворенные органические вещества 2,0, сухие вещества 4,0.

Пример 9

Спиртовую барду, взятую по примеру 1, нейтрализовали известью до рН 7,5 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом Flopam AN 934 с молекулярной массой 15·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 0,03, растворенные органические вещества 2,0, сухие вещества 2,03.

Пример 10

Спиртовую барду, взятую по примеру 1, нейтрализовали известью до рН 7,5 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом Flopam AN 956 с молекулярной массой 18·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 0,03, растворенные органические вещества 2,0, сухие вещества 2,03.

Пример 11

Спиртовую барду, взятую по примеру 1, нейтрализовали известью до рН 6.0 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом Flopam AN 934 с молекулярной массой 15·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 1,5, растворенные органические вещества 2,0, сухие вещества 3,5.

Пример 12

Спиртовую барду, взятую по примеру 1, нейтрализовали известью до рН 6.0 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом Flopam AN 956 с молекулярной массой 18·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 1,2, растворенные органические вещества 2,0, сухие вещества 3,2.

Пример 13

Из спиртовой барды, взятой по примеру 1, механически отделялись крупные взвешенные частицы (дробина). Нейтрализацию коллоидной взвеси проводили известью до рН 9.0 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом Flopam AN 934 с молекулярной массой 15·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 0,04, растворенные органические вещества 2,0, сухие вещества 2,04.

Пример 14

Спиртовую барду, взятую по примеру 1, нейтрализовали известью до рН 9.0 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом Flopam AN 956 с молекулярной массой 18·106. После отстаивания водная фаза имела следующий состав, мас.%: взвешенные вещества 0,03, растворенные органические вещества 2,0, сухие вещества 2,03.

Используемые в приведенных примерах флокулянты:

Росфлок КВП представляет собой анионную эмульсию высокомолекулярного частично гидролизованного полиакриламида.

Флокулянты Floram серии AN представляют собой анионные эмульсии, полученные путем сополимеризации мономеров акриламида и акрилата натрия в различных пропорциях. Они отрицательно заряжены с плотностью заряда в диапазоне от 1 до 50% и имеют молекулярную массу от 5·106 до 22·106.

Флокулянты Floram серии FO представляют собой катионные эмульсии, полученные путем сополимеризации мономеров акриламида и метилхлорида в различных пропорциях. Они положительно заряжены с плотностью заряда в диапазоне от 0 до 15% и имеют молекулярную массу от 3·106 до 15·106.

Из приведенных примеров видно, что предложенный способ позволяет значительно упростить технологию переработки спиртовой барды с получением осветленной водной фазы, содержащей не более 0,05 мас.% взвешенных частиц.

Использование анионного флокулянта с молекулярной массой менее 15·106 в заявленном интервале рН не позволяет получать флокулы, состоящие не только из взвешенных, но и из коллоидных частиц, и для получения осветленной водной фазы, максимально очищенной от взвешенных частиц, потребуется использовать дополнительные операции по очистке.

При нейтрализации коллоидной взвеси до рН 6.0 с использованием заявленного флокулянта эффективность отделения взвешенных частиц падает. При нейтрализации коллоидной взвеси до рН свыше 8.5 получается щелочная вода выше нормы, увеличивается расход нейтрализущего агента при той же эффективности отделения взвешенных частиц.

Способ переработки спиртовой барды из зернового сырья путем ее нейтрализации, флокуляции и разделения на осадок и осветленную водную фазу, отличающийся тем, что флокуляцию проводят при рН 7,5-8,5, а для флокуляции используют анионный флокулянт с молекулярной массой не менее 15·106, представляющий собой продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к спиртовой промышленности и может найти применение при утилизации послеспиртовой барды. .

Изобретение относится к мембранным процессам разделения, в том числе к способам перегонки, в частности перегонки этанола из затора. .

Изобретение относится к спиртовой и кормовой промышленности, а именно к способам переработки отходов спиртового производства на основе зернового сырья. .

Изобретение относится к переработке отходов спиртового производства. .

Изобретение относится к переработке отходов спиртового производства. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам производства комбикормов, органоминеральных удобрений из отходов производства спирта. .

Изобретение относится к технологии переработки послеспиртовой зерновой барды с получением белково-витаминного кормопродукта. .
Изобретение относится к области спиртового производства. .

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для изготовления формованных полуфабрикатов из суспензии послеспиртовой барды. .
Изобретение относится к спиртовой промышленности
Изобретение относится к процессам разделения полидисперсных систем методами виброакустического воздействия
Изобретение относится к фармацевтической и спиртовой промышленности и касается способа получения комплекса биологически активных веществ (БАВ) из спиртовых отходов (барды)

Изобретение относится к способу утилизации послеспиртовой барды на основе зернового сырья

Изобретение относится к обработке спиртовой барды и может быть использовано в пищевой, комбикормовой и других отраслях промышленности. Способ предусматривает грубое и тонкое разделение барды в двух установленных параллельно сепараторах и фильтрах тонкой очистки, каждый из которых периодически работает в режиме разделения с отводом кека и получением фильтрата и в режиме противоточной регенерации фильтрующих элементов. Фильтрат, полученный после фильтра тонкой очистки, с концентрацией сухих веществ 4…5% выпаривают в вакуум-выпарном аппарате под разряжением 0,3…0,5 атм до концентрации сухих веществ 30…40%. Затем сгущенный раствор направляют в распылительную сушилку, после которой получают порошкообразный продукт с влажностью 8…10% и дисперсностью 70…80 мкм. Разрежение в вакуум-аппарате создают с помощью пароэжекторной установки, включающей парогенератор, эжектор, конденсатор, сборник конденсата и насос, работающих в замкнутом термодинамическом цикле. Изобретение позволяет повысить качество порошкообразного продукта за счет сохранения в нем полезных веществ и витаминов, снизить энергозатраты на процессы выпаривания и сушки фильтрата и обеспечить экологически безопасные условия эксплуатации оборудования. 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способу подогрева бражки теплом барды. Способ включает подачу бражки в трубное пространство одного кожухотрубного теплообменника, при этом барда направляется в трубные пучки другого теплообменника, а межтрубное пространство заполняется жидким теплоносителем (лютером, технологической водой, ректификованным спиртом), который постоянно перекачивается насосом из межтрубного пространства одного теплообменника в межтрубное пространство другого, обеспечивая непрерывную циркуляцию теплоносителя между двумя теплообменниками и теплообмен в системе барда-теплоноситель-бражка. Способ позволяет исключить засорение и необходимость чистки межтрубного пространства теплообменников. 1 ил., 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к способам переработки отходов спиртового производства на основе зернового сырья. В способе переработки спиртовой барды из зернового сырья проводят процесс ее флокуляции при исходном значении рН перерабатываемой барды и разделения на осадок и осветленную водную фазу, в качестве флокулянта используют солевой неорганический флокулянт - хлористый натрий или хлористый кальций с концентрацией солей 35-40 г/л в количестве 4-5 м3 на 18-20 м3 барды. Изобретение позволяет исключить стадию нейтрализации исходной барды, обеспечить максимальную чистоту получаемого белкового концентрата и повторно использовать неорганический флокулянт. 1 ил.

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ переработки послеспиртовой барды. Способ включает разделение барды в декантере на дисперсную фазу и жидкую среду, сушку дисперсной фазы с последующим получением кормового продукта и дополнительную обработку жидкой среды в седикантере, на выходе которого получают пастообразный кормовой продукт и светлый фильтрат. Светлый фильтрат из седикантера подают для дополнительной переработки в фотобиореактор с микроводорослью Chlorella vulgaris BIN, где осуществляют наращивание биомассы микроводоросли и получение готового кормового продукта в виде суспензии микроводоросли Chlorella vulgaris BIN. Изобретение обеспечивает получение богатого биологически активными компонентами, белком и другими макро- и микроэлементами кормового продукта, упрощение технологического процесса переработки барды. 1 ил.

Изобретение относится к способу обработки жидкой барды и к устройству для изготовления содержащего протеин ценного продукта из жидкой барды. Способ предусматривает подачу жидкой барды (ЖБ) в рабочий бак (3), концентрирование жидкой барды (ЖБ) в фильтрационной установке (9), разделение потока концентрированной жидкой барды по меньшей мере на первую часть (ЖБ1) потока и вторую часть (ЖБ2) потока, возврат первой части потока (ЖБ1) концентрированной жидкой барды в жидкую барду (ЖБ), находящуюся в рабочем баке (3), для регулирования содержания сухого вещества и дальнейшую обработку второй части потока (ЖБ2). Устройство содержит рабочий бак (3), фильтрационную установку (9) для концентрирования жидкой барды, центрифугу, предпочтительно сепаратор (16) и сушильное устройство, при этом фильтрационная установка (9) соединена с рабочим баком (3) посредством обратной линии (17) для первой части потока (ЖБ1) концентрированной жидкой барды. Изобретение направлено на повышение содержания сухого вещества в жидкой барде, что содействует оптимизации режима работы и повышению эффективности фильтрационной установки, кроме того, при реализации изобретения достигается возможность осуществления концентрации жидкой барды в весьма умеренном температурном режиме и получают продукт, содержащий протеин и не содержащий волокон. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области переработки отходов спиртового производства. Предложен способ переработки предварительно нейтрализованной известью спиртовой барды из зернового сырья. Переработку спиртовой барды осуществляют путем флокуляции и коагуляции с последующим разделением на осадок и осветленную водную фазу. При этом флокуляцию и коагуляцию одновременно проводят методом электорофлотации-электрокоагуляции на металлических электродах в проточном аппарате. Флотируемые и скоагулированные частички органической фазы собираются в соответствующих приемниках. Изобретение обеспечивает исключение применения органического флокулянта и дополнительного оборудования для приготовления флокулянта, при этом позволяет проведение нейтрализации исходного раствора в широком диапазоне рН. 1 ил.
Наверх