ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВОПО ОБРАЗОВАНИЮ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ (образован в 1953 году) Кафедра «Процессы и аппараты пищевых производств» Дистанционное обучение Л.И. Кузьмина, В.П. Касьяненко ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ Спиртовое производство Лабораторный практикум для студентов II и III курсов специальности 080502, III и IV курсов специальностей 230102 и 220301 всех форм обучения www.msta.ru Москва -2008

УДК

© Кузьмина Л.И., Касьяненко В.П. Технология и оборудование пищевых производств. Спиртовое производство. Лабораторный практикум. – М., МГУТУ, 2008.

В лабораторном практикуме приведены описание технологической схемы производства спирта, продуктовый расчет при выработке спирта.

Лабораторный практикум предназначен для студентов II и III курсов специальности 080502, III и IV курсов специальностей 230102 и 220301всех форм обучения.

Составители: Доц. Кузьмина Лидия Ивановна

Доц., к.т.н. Касьяненко Виталий Петрович

Рецензент: доцент, к.т.н. Николаев Виктор Петрович

Редактор: Свешникова Н.И.

© Московский государственный университет технологий и управления, 2008.

Содержание

Стр.

1. Технологическая схема производства спирта из зернового сырья…..4

2. Продуктовый расчет при выработке спирта из зернового сырья…….6

1. Описание технологической схемы производства спирта из зернового сырья

Технологическая схема представлена на рис.1.

Зерно норией (1) транспортируется через контрольные весы (2), зерновой сепаратор (3) и электромагнитный сепаратор (4) на автоматические весы (5). Очищенное и взвешенное зерно через промежуточный бункер (6) подается на молотковую мельницу (7). Измельченное зерно через бункер (8) поступает на норию (9) и транспортируется на рассев (10), откуда частицы размером 1 мм и менее отводятся в сборник (13) с дозатором, затем в смеситель (14), крупная фракция с рассева (10) через бункер (11) подается на вальце вый станок (12), после чего дробленый продукт также отводится в бункер (8).

В смесителе (14) измельченное зерно смешивается с теплой водой и раствором Амиломезентерина Г_Х–467 (ферментный препарат для осахаривания), поступающего из сборника (31) через дозатор (32).

Замес с температурой 40-45^ОС через 5-7 минут из смесителя (14) подается в емкость для разжижения (15), где нагревается паром, поступающим из паросепаратора (24) до температуры 90-95^ОС. Под действием бактериальной амилазы концентрированный замес при перемешивании мешалкой хорошо разжижается и насосом (16) перекачивается через контактную головку (17) и промежуточную емкость (18), в контактную головку (20) с помощью насоса (19).

Замес, приготовленный из измельченного зерна, хорошо разжиженный и подваренный при 90-95^ОС в течение 15-16 минут, разваривается при температуре 132-134^ОС в течение 40-42 минут. До этой температуры замес в контактной головке (20) нагревается паром, поступающим из коллектора (25). Нагретая масса поступает в трубчатый разварник (21), обеспечивающий полную конденсацию пара и выдержку массы в течение 1-1,5 минут.

Для окончательного доваривания масса направляется в выдерживатели (22) и (23), в которых находится соответственно 23-25 минут и 8-10 минут. Из второго выдерживателя (23) масса подается в паросепаратор (24).

Качество разваривания сырья определяется по цвету готовой массы, отобранной из пароотборников. Цвет должен иметь светлокоричневый оттенок.

Разваренная масса, поступающая из паросепаратора (24), пропускается через испарительную камеру I-ой ступени (33), в которой поддерживается разрежение 0,081 МПа, в результате чего температура массы снижается до 62-63^ОС. Разрежение создается при помощи барометрического конденсатора (34) и вакуум-насоса (35). Барометрическая вода поступает в сборник (36), а масса – по трубе в осахариватель (37) с мешалкой. Одновременно из расходного сборника (38) или (39) в него подаются ферментные препараты или солодовое молочко, и температура снижается до 57^ОС. Продолжительность осахаривания составляет 10 минут.

Полученное сусло из осахаривателя поступает в испарительную камеру II-ой ступени (40), в которой с помощью барометрического конденсатора (41) поддерживается разрежение 0,093-0,099 МПа. Сусло охлаждается до 22-25^ОС и стекает в сборник (42). Барометрическая вода из конденсатора II-ой ступени (41) отводится в сборник (36).

Пароэжекторная установка (43) служит для создания разрежения в испарительной камере II-ой ступени (40). Охлажденное сусло перекачивается насосом в бродильное отделение.

Аппаратура, применяемая для сбраживания сусла непрерывным способом, состоит из дрожжанки (44), взбраживателя (45) и батареи бродильных аппаратов (46) с двумя головными чанами. Для обеспечения самотека дрожжанка устанавливается над взбраживателем, а последний над батареей бродильных чанов.

В первых трех-четырех чанах протекает главное брожение, а в остальных – дображивание. Дрожжи подаются только в первый аппарат, одновременно в него поступает сусло. Бродящее сусло из первого поступает во второй, затем в третий и т.д. Содержимое первого чана через 24 часа перекачивается насосом во второй чан, первый промывают, вновь заполняют дрожжами и суслом и подключают его ко второму чану.

Через 48 часов последовательно от первого до последнего из каждого аппарата выкачивают содержимое, их пропаривают и вновь заполняют.

Температура в первом аппарате 26-27^ОС, во втором – 28^ОС, в третьем - 29-30^ОС и последующих – 27-28^ОС. Процесс заканчивается за 60 часов, считая от начала притока сусла в головной бродильный аппарат до начала перегонки.

Все бродильные чаны подсоединяются к спиртоловушке (47).

Зрелая бражка насосом подается в подогреватель бражки (48), где она подогревается спиртоводными парами бражной колонны до температуры 70-75^ОС и поступает в сепаратор бражки (49), из которого после отделения СО₂подается на тарелку питания бражной колонны (51). Из сепаратора бражки паровой поток вводится в конденсатор (50), в котором пары спирта конденсируются, а углекислый газ, неконденсирующиеся газы и часть спирта, уносимого ими, поступают в спиртоловушку.

Греющий пар, введенный в низ бражной колонны (51), движется по ней вверх, а барда сверху вниз. Выделенный из бражки спирт с содержанием его 40-50% по объему и сопутствующими примесями поступает в подогреватель бражки (48), в котором происходит конденсация паров. Несконденсировавшаяся часть поступает в конденсатор бражной колонны (52).

Сконденсировавшиеся спиртоводные пары и примеси образуют бражной дистиллят, который направляется в эпюрационную колонну (53). В эпюрационной колонне происходит очистка бражного дистиллята от головных примесей. Паровой поток с выделенными в процессе эпюрации примесями поступают в дефлегматор (54) и конденсатор (55), где конденсируются и в виде флегмы возвращаются на верхнюю тарелку колонны. Отбор головной фракции производится из конденсатора. Бражной дистиллят после эпюрации, называемый эпюратом, поступает далее на тарелку питания ректификационной колонны (56).

В ректификационной колонне происходит полная отгонка и укрепление спирта, а также концентрирование компонентов сивушного масла и пастеризация спирта, т.е. дополнительная очистка от головных примесей на тарелках, расположенных над зоной отбора спирта.

Пары спирта из ректификационной колонны поступают в дефлегматор (57), конденсируются в нем и в виде флегмы возвращаются на верхнюю тарелку колонны. Несконденсировавшаяся часть спиртовых паров из дефлегматора поступает в конденсатор (58), в котором происходит полная конденсация.

Из конденсатора ректификационной колонны производится отбор непастеризованного спирта, который направляется на 3-4-ую тарелку эпюрационной колонны.

Ректификованный этиловый спирт выводится из колонны с одной из тарелок отбора спирта, затем он направляется в холодильник или на тарелку питания колонны окончательной очистки.

Из зон 5-9 нижних тарелок колонны производится отбор паров сивушного масла, которые поступают в конденсатор сивушного масла.

Колонна окончательной очистки спирта (59) снабжена дефлегматором (60) и конденсатором (61).

Головные примеси, выделенные из спирта в колонне окончательной очистки, отбираются из конденсатора колонны (61) и отводятся на 3-4-ю, считая сверху, тарелку эпюрационной колонны или при необходимости в емкость для головных фракций.

Избыточное количество погона из конденсатора возвращается на верхнюю тарелку колонны в виде флегмы. Несконденсировавшиеся газы направляются в спиртоловушку.

Контроль за крепостью спирта осуществляется через пробный спиртовой фонарь.

Спирт из колонны окончательной очистки поступает в холодильник спирта, и далее на фонарь, контрольные снаряды и в спиртоприемное отделение завода.

При выработке на установке ректификованного спирта I сорта колонна окончательной очистки к работе не подключается.