10. Побочные продукты и отходы спиртового производства
Сивушное масло - побочный продукт ректификации. Это смесь высших спиртов, этилового спирта (10-40 %) и воды. Используют для получения амилового, бутилового, пропилового спиртов, которые применяют в органическом синтезе и лакокрасочной промышленности.
Головная фракция - побочный продукт ректификации. Содержит этиловый спирт (не менее 92 %), эфиры, альдегиды, метанол и воду. Представляет собой желто-зеленую жидкость с резким удушливым запахом. Используют для получения технического и денатурированного спиртов, этилацетата.
Барда - отход производства спирта. Содержит 5-8 % сухих веществ, которые представлены белками, углеводами, органическими кислотами, жирами, витаминами. Зерно-картофельная барда реализуется, в основном, на корм скоту, иногда применяется в качестве среды для выращивания кормовых дрожжей. Мелассная барда из-за высокого содержания минеральных веществ непосредственно в кормовых целях не используется, идет в производство сухих кормовых дрожжей.
Лютерная вода выделяется при концентрировании спирта в ректификационных и сивушных колоннах. Обогащена труднолетучими примесями спирта: сложными эфирами, кислотами. Имеет кислую реакцию, агрессивна по отношению к обычной стали. Используют для промывки сивушного масла, разгонки головной фракции, приготовления мелассного сусла, замеса. Остатки лютерной воды сбрасывают в канализацию.
Диоксид углерода. Газы, которые выделяются при брожении, на 99 % состоят из СО2. Примесями являются пары спирта, эфиры, альдегиды, органические кислоты. Они снижают качество СО2, нарушают режим работы установок, вызывают коррозию оборудования. Диоксид углерода очищают от примесей при контакте газов брожения с водой, так как большинство из них хорошо растворимы в воде. Затем газ сжимается, вода отделяется в водоотделителе, заполненным активным углем, цеолитом, силикагелем. Производят жидкий СО2, газообразный, твердую углекислоту (сухой лед).
Контрольные вопросы
Дайте характеристику этилового спирта.
Нарисуйте принципиальную схему производства спирта из зерно-картофельного сырья.
Назовите цели водно-тепловой обработки сырья.
Опишите изменения, происходящие с крахмалом, белками, некрахмальными полисахаридами, сахарами в процессе водно-тепловой обработки.
Перечислите стадии водно-тепловой обработки, назовите оптимальные температурные условия.
Охарактеризуйте основные способы разваривания сырья.
Назовите и дайте характеристику осахаривающих материалов.
Охарактеризуйте способы охлаждения и осахаривания разваренной массы. Приведите параметры процесса.
Назовите основные показатели осахаренного сусла.
Объясните, в чем отличия сернокислых дрожжей от молочнокислых.
Приведите режимы культивирования засевных и производственных дрожжей.
Сформулируйте цель брожения. Охарактеризуйте процессы, происходящие при брожении.
Дайте сравнительную характеристику периодического, циклического и непрерывно-поточного способов сбраживания.
Назовите основные показатели зрелой бражки.
Охарактеризуйте состав зрелой бражки.
Сформулируйте законы разделения бинарных смесей. Объясните на примерах действие этих законов при перегонке зрелой бражки.
Объясните физический смысл показателей «коэффициент испарения», «коэффициент ректификации».
Приведите классификацию примесей спирта в зависимости от значений их коэффициентов ректификации.
Дайте классификацию установок для выделения и очистки спирта.
Опишите принцип работы БРУ косвенного действия.
Назовите сорта спирта-ректификата и их основные показатели.
Назовите побочные продукты и отходы производства спирта, основные пути их использования.
2.2. ПРОИЗВОДСТВО СПИРТА ИЗ МЕЛАССЫ
1. Подготовка мелассы к сбраживанию.
2. Сбраживание мелассного сусла.
3. Перегонка и ректификация спирта.
Отличительной особенностью получения спирта из мелассы в сравнении со схемой производства спирта из зерно-картофельного сырья является отсутствие стадий разваривания и осахаривания. Это связано с тем, что меласса уже содержит сахара (в основном сахарозу), которые могут сбраживаться без дополнительной подготовки. Технологическая схема (рис. 7) получения спирта из мелассы включает следующие основные стадии:
подготовку мелассы к сбраживанию;
приготовление мелассного сусла;
выращивание ЧК спиртовых дрожжей;
сбраживание сусла;
перегонку и ректификацию бражки.
Рис. 7. Принципиальная технологическая схема производства спирта из мелассы