Способ производства спирта

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (щ 582274

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.05.76 (21) 2364573/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.77. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 29.11.77 (51) М. Кл з С 12С 11/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 663.52(088.8) (72) Авторы изобретения Г. М. Тарарыков, Б. А. Устинииков, С. И. Громов, И. И. Трофимова и H. Е. Захаренко

Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СПИРТА

Изобретение относится к спиртовой промышленности и может быть использовано при непрерывном получении спирта из крахмалистого сырья.

Известен способ получения спирта из крахмалистого сырья, заключающийся в том, что процесс сбраживания осуществляют в непрерывном потоке бродящей массы в батарее последовательно соединенных аппаратов, причем в первый аппарат подают дрожжи, а после них — сусло. В следующих аппаратах за счет жизнедеятельности дрожжей содержание сбраживаемых углеводов снижается, а содержание спирта увеличивается. Из полученной зрелой бражки выделяют и очищают спирт в обычном брагоректификационном аппарате.

Из известных способов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ производства спирта, предусматривающий непрерывное сбраживание сусла, отвод бражки в процессе сбраживания и обработку ее под вакуумом для отделения спирта и других летучих продуктов брожения с последующей очисткой спирта на брагоректификационной установке (1).

Недостатком данного способа является то, что при содержании спирта выше 8,5 — 9,0 об. % жизнедеятельность дрожжей и их бродильная способность падает и процесс сбраживания практически приостанавливается при содержании спирта в бражке в 9,0—

9,5 об. /0. Данный способ сбраживания сусла рассчитан на переработку сусла с первоначальным содержанием сбраживаемых сахаров не более 16 — 18 об, %. Применение же сусла с большей концентрацией сбраживаемых веществ будет приводить к повышенным потерям с несброженными углеводами, так как процесс брожения приостанавливается независимо от количества сбраживаемых сахаров.

Невозможность применения высококонцентрированного сусла в существующих способах, из-за подавления жизнедеятельности дрожжей и увеличения из-за этого потерь с несбро15 женными углеводами, приводит к перерасходу воды, пара, антисептиков на приготовление сусла и электроэнергии. Кроме того, необходимо иметь аппаратуру большой емкости для приготовления сусла с низкой концентрацией.

20 Приготовленные дрожжи, на жизнедеятельность которых затрачено определенное количество сахаров, используются в существующих способах сбраживания не достаточно эффективно, так как сбраживают только 14—

25 16 r сахара в каждом мл сусла.

Таким образом, большим недостатком существующих способов сбраживания является то, что оно происходит с синхронным накапливанием спирта в бражке, чго приводит к

30 сравнительно быстрому достижению предела

582274

40

60 процесса сбраживания, определяемого концентрацией спирта в бражке 9 — 9,5 об. %.

Это снижает возможность интенсифицировать процесс за счет повышения концентрации перерабатываемого сусла.

Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение выхода готового продукта.

Это достигается тем, что в способе производства спирта, предусматривающем непрерывное сбраживание сусла, отвод бражки в процессе сбраживания и обработку ее под вакуумом для отделения спирта и других летучих продуктов брожения с последующей очисткой спирта на брагоректификационной установке, сбраживание осуществляют в две стадии, на первой из которых сбраживают сусло с концентрацией сбраживаемых веществ 20 — 22 об. до концентрации спирта

6 — 7 об., а на второй — до полного сбраживания углеводов, а отвод бражки и обработку ее под вакуумом проводят между этими стадиями в течение 3 — 4 часов.

На чертеже дана функциональная схема способа.

Дрожжи подают в головные чаны 1, куда приливается высококонцентрированное сусло с концентрацией сбраживаемых веществ 20—

22 об. . Далее бродящая масса перетекает по батарее бродильных резервуаров 2 до тех пор, пока концентрация спирта в бродильной массе не достигнет 6 — 7 об. %. При такой концентрации бражка из бродильного резервуара 2 подается через вентиль 3 в аппарат 4, где поддерживается давление 745 — 750 мм рт. ст. при температуре 25 — 32 С со скоростью 50 м/час. За счет самоиспарения часть спирта в виде паров вместе с углекислым газом и парами воды отделяется от бражки в камере 5 аппарата 4 и подается далее по трубопроводу 6 на колонну 7 брагоректификационного аппарата.

В колонне 7 будет происходить очистка спирта (этилового) и выделение головной фракции, что облегчает работу эпюрационной колонны (на чертеже не показана).

Водно-спиртовые пары отсасываются из колонны в дефлегматор 8 и конденсатор 9. Углекислый газ и другие неконденсирующиеся газы отсасываются вакуум-насосом 10 через спиртоловушку 11, где отделяются растворимые летучие вещества.

От теплообменника бражка получает тепло, которое компенсирует затраты на частичное испарение спирта и воды. Теплоноситель, в качестве которого возможно использовать тепло отработанной воды из дефлегматоров и конденсаторов брагоректификационного аппарата, подается в рубашку 12 и нагревает бражку, которая стекает пленкой по внутренней поверхности аппарата 4. Температура бражки не превышает 30 — 31 С, Концентрация спирта в бражке при выходе ее из аппарата 4 должна быть в пределах

3,5 — 4,5 об. %. Такая концентрация спирта благоприятна для действия дрожжей, а так как сбраживаемых веществ еще содержится достаточное количество, то дрожжи после прохождения аппарата 4 усилят свое действие. Затем бражку передают в бродильные аппараты 13 и 14, где произойдет полное сбраживание до концентрации спирта 8,5—

95 об %.

Пример 1. Подают в чаны 1 высококонцентрированное сусло с содержанием сбраживаемых веществ 21 об. . Сбраживали до концентрации спирта в бродящей массе

7 об. Процесс осуществляли при давлении

745 — 750 мм рт. ст., при температуре 30 С в течение 3 — 4 часов, после этого концентрация спирта в бражке достигала 4 об. %, а после полного сбраживания на второй стадии—

9об %.

При получении спирта по предлагаемому способу увеличивается на 30% производительность бродильной батареи.

Пример 2. Подают в чаны высококонцентрированное сусло с содержанием сбраживаемых веществ 22 об. %. Сбраживали до концентрации спирта в бродящей массе

8 об. /o. Процесс осуществляли при 745—

750 мм рт. ст., при температуре 29 С в течение

4 часов, после этого концентрация спирта в бражке достигала 3,5 об. %, а после полного сбраживания на второй стадии — 8,5 об. %.

Использование предлагаемого способа позволит повысить выход спирта и интенсифицировать процесс его получения.

Формула изобретения

Способ производства спирта, предусматривающий непрерывное сбраживание сусла, отвод бражки в процессе сбраживания и обработку ее под вакуумом для отделения спирта и других летучих продуктов брожения с последующей очисткой спирта на брагоректификационной установке, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения выхода готового продукта, сбраживание осуществляют в две стадии, на первой из которых сбраживают сусло с концентрацией сбраживаемых веществ 20 — 22 об. %, до концентрации спирта 6 — 7 об. %, а на второй — до полного сбраживания углеводов, а отвод бражки и обработку ее под вакуумом проводят между этими стадиями в течение

3 — 4 часов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 2180232/13, кл. С 12G 3/12, 1975.

582274

Корректоры: Л. Котова н И. Позняковская

Редактор Т. Морозова

Заказ 2589/19 Изд. № 945 Тираж 563 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1 !

Tera. ал &Уа и.г дефлеглалерюЮ и иенденеаm ела

Составитель Э. Шахтимир

Техред Н. Рыбкина