41. Принципова технологічна схема виробництва спирту етилового технічного способом гідролізу рослинної сировини.
Сировиною для виробництва гідролізного спирту можуть бути відходи переробки деревини, некондиційна деревна, а також відходи переробки сільськогосподарської сировини - кукурудзяний качан, соняшникове лушпиння, бавовникове лушпиння тощо. Тобто, ті матеріали, які містять в значній кількості поліцукри, перш за все. Целюлозу та геміцелюлозу
Рис.1. Виробництво спирту етилового технічного способом гідролізу рослинної сировини.
42. Принципова технологічна схема виробництва етанолу з зернової сировини
Виробництво спирту етилового технічного з вуглеводовмісної сировини.
Найбільш розповсюдженою сировиною для виробництва етанолу є крохмаль- і цукровмісна сировина. Крохмалевмісна зернова сировина використовується для виробництва технічного спирту, головним чином, у країнах з розвиненим сільським господарством, перш за все - Канаді, США, Бразилії та інших.
Сировиною для виробництва технічного етанолу є зерно кукурудзи, пшениці, ячменю. Лідерами з виробництва етанолу з зерна в США є фірма DARZY Corp., в Канаді - Commercial Alcohols Inc. Середня потужність заводів 40 тис. дал спирту за добу.
Рис. 2 Принципова технологічна схема виробництва технічного спирту з зернової сировини.
Особливістю цієї технології є низькотемпературне розварювання, постадійне оцукрення поліцукридами до моноцукрів, використання концентрованих ферментних сиропів, безперервне бродіння з рециркуляцією від сепарованих дріжджів і повна утилізація після спиртової барди.
43.Основні типи брагоректифікаційної установки (бру) для виробництва сет з вуглевмісної сировини.
Однією з найважливіших проблем у процесі виробництва харчового етилового спирту є одержання стабільно високої якості продукту за найменших витрат пари. Якість спирту перш за все визначається наявністю в ньому шкідливих домішок (метанол, альдегіди, ефіри, сивушні спирти та ін.), які в основному утворюються в процесі приготування бражки. У зв’язку з великою кількістю нерегульованих збурень, які виникають в процесі приготування бражки, забезпечити її стабільний склад практично неможливо. Задача очищення спирту вирішується на етапі концентрування етилового спирту та вилучення з нього домішок, які відбуваються в брагоректифікаційних установках (БРУ). При цьому основні процеси очистки відбуваються в епюраційній колоні.
Сучасні автоматизовані системи управління технологічними процесами БРУ базуються на управлінні за непрямими показниками (температура, тиск, витрати основних потоків), що в певних межах забезпечує стабільний гідродинамічний режим у колонах, задану міцність спирту, стабільність основного потоку, необхідні теплові режими дефлегматорів та конденсаторів, а також аварійний захист.
При одержанні ректифікованого спирту безпосередньо з бражки використовують брагоректифікаційні установки. Вони звичайно мають три основні колони та 1 – 3 додаткові, що встановлюють вразі необхідності. В залежності від способу включення бражної колони в схему розрізняють брагоректифікаційні установки прямої, непрямої та напівпрямої дії.
Принципова особливість установок прямої дії полягає в живленні спиртової колони спирто-водяною парою, що виходить безпосередньо з бражної колони. В установках прямої дії теплота граючої пари використовується дворазово.
Принципова особливість установок непрямої дії – попереднє вилучення з бражки спирту та супутніх йому домішок, в результаті чого одержується спирт-сирець (бражний дестилянт), який у рідкому вигляді направляється в елюраційну колону, а потім у спиртову для очистки. Треба відзначити, що в установках непрямої дії колони зв’язані між собою тільки рідинними потоками, в той час як в установках прямої дії – рідинними і паровими потоками, що ускладнює регулювання їх роботи.
В установках напівпрямої дії живлення елюраційної колони водно-спиртовою парою, яка виходить безпосередньо з бражної колони, а не бражним дистилятом.
Незалежно від того яка брагоректифікаційна колона прийнята для встановлення виділення чистого концентрованого розчину етилового спирту (ректифікату) здійснюється в ректифікаційних колонах. Вони можуть працювати як під тиском так і під вакуумом. Спосіб контактування потоків може бути ступінчатим (у тарільчатих колонах) або безперервним (у насадних або плівкових).
Ректифікаційні колони можуть бути повними і неповними. Повна колона складається з відгінної і концентраційної частин. Живлення у повну колону вводиться в середню частину (на верхню тарілку відгінної частини колони).
Неповна колона має тільки відгінну частину або одну концентраційну. Живлення у неповну відгінну колону подається на її верхню тарілку, в неповну концентраційну – під нижню в пароподібному вигляді.
Для отримання бражного дистиляту використовують бражну колону з концентраційною частиною і відповідним теплообмінним та допоміжним устаткуванням.
Для зневоднення вихідного спирту й отримання паливного біоетанолу здійснюють адсорбційну установку з молекулярними ситами, що працює за принципом перемінного тиску. Зневоднення біоетанолу проводять на молекулярних ситах без стадії попередньої конденсації, що дає можливість спростити апаратурну схему та знизити витрати енергоресурсів на стадії зневоднення.
Для зневоднення біоетанолу бражку підігрівають, дегазують і переганяють з отриманням концентрованої водно-спиртової пари з об'ємною часткою біоетанолу не менше 93% об. Концентровану водно-спиртову пару зневоднюють на установці з молекулярними ситами, отримуючи біоетанол з концентрацією води не більше 0,2% об.
Для одержання концентрованої водно-спиртової пари використовують дистиляційну колону з концентраційною частиною і відповідним теплообмінним та допоміжним устаткуванням.
Для зневоднення концентрованої водно-спиртової пари й отримання біоетанолу застосовують адсорбційну установку з молекулярними ситами, що працює за принципом перемінного тиску. Зневоднення біоетанолу здійснюють на молекулярних ситах без стадії попередньої конденсації, що дає можливість спростити апаратурну схему та знизити витрати енергоресурсів на стадії зневоднення.