3.11.Технологічний комплекс виробництва етилового спирту

Спиртова промисловість (давніше ґуральництво, винокурна промисловість, винокуріння), галузь харчової промисловості, що виробляє етиловий (винний) спирт - сирець і спирт - ректифікат з харчової сировини (зерна, картоплі, меляси тощо). Спирт застосовують у лікерно-горілчаному виробництві, для зміцнення вин, у парфумерно-косметичній і кондитерській промисловості, для виготовлення оцту, а також у вітамінному виробництві, у медицині й техніці. На спиртових заводах одержують хлібопекарські й кормові дріжджі, рідку вуглекислоту, кормові вітаміни тощо. Виробництво спиртних напоїв способом бродіння цукристих та крохмалевих речовин було відоме з давніх часів, в Європі вперше в Італії» (11 в.).

Етиловий спирт, на відміну від інших видів спиртів, широко використовують у різних областях промисловості і насамперед у хімічній. З нього одержують синтетичний каучук, оцтову кислоту, барвники, есенції, фотоплівку, порох, пластмаси. Також застосовують у виробництві вибухових речовин та в побуті. Етиловий спирт використовують як паливо для реактивних двигунів як антифриз. Спирт є гарним розчинником і антисептиком. Тому він знаходить застосування в медицині, парфумерії. У великих кількостях етиловий спирт йде для одержання спиртогорілчаних виробів.

По положенню гідроксильної групи спирти поділяються на:

1) первинні - з гідроксильною групою в кінцевої ланки ланцюга вуглецевих атомів, у якого, крім того, маються два водневих атоми (R-CH2-OH);

2) вторинні, у яких гідроксил приєднаний до вуглецевого атома, з'єднаному, крім ОН-групи, з одним водневим атомом [R-СН(ОН)-R1];

3) третинні, у яких гідроксил з'єднаний з вуглецем, що не містить водневих атомів.

В залежності від характеру вуглеводного радикала спирти поділяються на:

1)аліфатичні;

2)аліциклічні;

3) ароматичні.

Етиловий спирт (етанол, винний спирт) C₂H₅OH є важливим представником одноатомних спиртів, безбарвна рухлива рідина, пекуча на смак з характерним запахом, точка кипіння 78,39 , замерзає при -110,5 , змішується в будь-яких співвідношеннях з водою, спиртами, ефірами, гліцерином, бензином та іншими органічними розчинниками, горить безбарвним полум’ям. Також етиловій спирт – це рідина, що легко випаровується. Спирт, що містить 4-5 % води, називають ректифікатом, а що містить тільки частки відсотка води - абсолютним спиртом. Такий спиртодержують хімічною обробкою в присутності водовіднімаючих засобів.

Етапи виробництва

1. Переробка зерна та картоплі на спирт здійснюється за однотипною технології і складається з наступних стадій:

2. Підготовка сировини до переробки;

3. Розварюваннякрахмаловмісної сировини;

4. Зацукровування крохмаловмісної сировини;

5. Культивування дріжджів;

6. Зброджування зацукрованої маси;

7. Перегонка бражки;

8. Ректифікація спирту.

Стадія розварюваннякрахмаловмісної сировини парою підвищеного тиску може бути замінена гідроферментативною обробкою замісу за допомогою бактеріальної α-амілази при температурах клейстеризаціі крохмалю 60… 90 ° С.

Отримання спирту з меляси включає менше технологічних стадій:

1. Підготовка меляси до зброджування;

2. Культивування дріжджів;

3. Зброджування мелясного сусла;

4. Вилучення спирту з бражки;

5. Очищення спирту.

Основна відмінність технологічного процесу при переробці крохмало- і цукровмісної сировини полягає в підготовці сировини і приготуванні поживного середовища (субстрату) для зброджування дріжджами на спирт.

Технологічний процес на зброджувальноректифікаційних установках диференційований за стадіями, які здійснюються послідовно в окремих колонах:

1. В зброджувальних (перегонка бражки з отриманням бражного дистиляту і відведенням барди у вигляді відходу виробництва);

2. В епюраційних (виділення з бражного дистиляту або спирту-сирцю і концентрування головних домішок і їх відбір з фракцією головного етилового спирту - побічним продуктом виробництва);

3. В ректифікаційної (концентрування спирту та його пастеризація, а також виділення в процесі концентрування спирту проміжних домішок у вигляді сивушних фракцій);

4. В сивушної або екстрактивно-ректифікаційної (концентрування сивушного масла і виділення їх у вигляді товарного побічного продукту виробництва);

5. В колоні остаточного очищення (додаткове очищення ректифікаційного спирту з відводом на повторну ректифікацію спиртових фракцій з домішками);

6. В колоні для виділення спирту з головної фракції (виділення з головної фракції і концентрування метанолу, альдегідів і складних ефірів).