- •Гидролизное производство.
- •2.Превращения лигнина.
- •3.Превращения экстрактивных веществ древесины в условиях гидролиза.
- •Охлаждение гидролизата.
- •Нейтрализация гидролизата проводится в две ступени:
- •4.Обогащение субстрата неорганическими питательными веществами.
- •5.Осветление нейтрализата.
- •6.Охлаждение нейтрализата.
- •7.Удаление лигногуминовых веществ.
- •Разбавление сусла.
- •Производство дрожжей.
- •Выбросы в атмосферу.
- •Производство этилового спирта.
- •Производство ксилита.
- •Механическая подготовка и химическое облагораживание пентозансодержащегося сырья
- •Пентозный гидролиз самый важный этап.
- •3. Подготовка пентозного гидролизата процессу гидрирования.
- •Гидрирование ксилозы
- •Очистка и концентрирование ксилитных растворов.
- •Кристаллизация ксилита
- •Технология получения фурфурола.
- •Утилизация гидролизного лигнина.
- •Методы утилизации лигнина
- •Производство целлюлозы
- •Подготовка древесины
- •Сульфитная варка древесины
- •2. Приготовление сырой сульфитной кислоты.
- •Варка древесины.
- •Основные реакции сульфитной варки.
- •Области использования лигносульфонатов
- •Сульфатная варка целлюлозы
- •2. Подготовка щелока к упариванию
- •3.Упаривание черного щелока.
- •Сжигание черного щелока
- •Получение зеленого щелока.
- •Каустизация зеленого щелока.
- •Получение очищенного скипидара
- •Очистка сточных вод гидролизной и целлюлозно-бумажной промышленности.
- •Использование твердых отходов
- •Электроэнергетика
- •Паротурбинные энергетические установки
- •Воздействие энергетики на окружающую среду
- •Подготовка питающей воды
Выбросы в атмосферу.
Отработанный теплоноситель при выходе из циклона содержит дрожжевые клетки в количестве 180-200 мг/м3. Очистку проводят в циклонах, а затем в скрубберах Вентури, остаточное содержание дрожжевых клеток не более 2 мг/м3.
Производство этилового спирта.
Для производства этилового спирта применяется древесина хвойных пород, так как в спиртовом брожении принимает участие только глюкоза. Субстрат не разбавляют перед ферментацией. В процессе спиртового брожения идет следующая реакция:
С6Н12О6→ 2С2Н5ОН+2СО2
Кроме этилового спирта в процессе спиртового брожения образуются альдегиды, эфиры, пентозы. Спиртовое брожение проводится в анаэробных условиях при температуре 32-34оС в течение 5-7 часов.
Процесс ферментации.
Подготовленное сусло с концентрацией моносахаридов 3,2-3,5% и рН4-4,5 из сборника сусла подают в дрожжанку, где происходит смешение сусла с дрожжевой суспензией в соотношении 10:1 по объему. В дрожжанке происходит взбраживание, т.е активация дрожжей при контакте со свежим суслом. Из дрожжанки смесь поступает в головной ферментатор спиртового брожения, где происходит интенсивное главное брожение и образуется 80-90% этанола. Затем смесь поступает в хвостовой ферментатор на дображивание. Обычно один хвостовой ферментатор приходится на 2-3 головных. В процессе спиртового брожения образуется этанол и углекислый газ, который сорбируется на поверхности дрожжевых клеток и увлекает их вверх. Достигнув поверхности жидкости, углекислый газ улетает в атмосферу, а дрожжевые клетки опускаются вниз. В результате этого происходит интенсивное перемешивание. В результате брожения образуется спиртовая бражка, которая содержит 1-1,5% этанола. Остаточное содержание гексоз составляет не более 0,1%. Дрожжевая бражка из хвостового ферментатора поступает на сепаратор для отделения дрожжевой суспензии. После сепаратора концентрация дрожжей составляет 90-120 г/л. Суспензия полностью возвращается в дрожжанку. Ферментаторы герметично закрыты крышками, что обеспечивает сбор углекислого газа, который направляют в углекислотный цех. В нижнем конусе ферментатора медленно вращается мешалка со скребками, обеспечивающая удаление осадка мертвых дрожжей и механических примесей. Таким образом, ферментатор выполняет еще и роль отстойника.
Ректификационное концентрирование и очистка этанола от примесей.
В состав спиртовой бражки кроме этанола (температура кипения 78,3оС) входят: вода (температура кипения 100оС), ацетон (температура кипения 56,4оС), метанол (температура кипения 64,7оС), этилацетат (температура кипения 77,1оС), уксусная кислота (температура кипения 118оС) и др.
Технологическая схема получения этанола включает четыре колонны: первая - бражная, которая обеспечивает полное исчерпывание спирта из спиртовой бражки. Из кубовой части колонны выводят спиртовую барду, которую подают в дрожжевой цех для утилизации пентоз. Из верхней части колонны выходят пары, после конденсации которых образуется 25-30% раствор этанола. Он содержит большое количество летучих примесей, и для их отделения конденсат отправляют в элюационную колонну. Здесь из верхней части выходят пары, после конденсации которых образуется эфироальдегидная фракция, ее возвращают на спиртовое брожение. Из нижней части колонны отбирают спиртовый раствор без изменения содержания этанола, и этот раствор подают в следующую колонну - спиртовую, где происходит концентрирование раствора этанола до концентрации 96%.
В средней части колонны накапливаются так называемые сивушные масла, в состав которых входят амиловый и изобутиловый спирты. Их выводят из колонны и возвращают на брожение, а из нижней части колонны отбирают обесспиртованную воду (лютер). Ее направляют на очистные сооружения. Пары, выходящие из верхней части колонны, конденсируют и отправляют в четвертую колонну, которая называется метанольная. В этой колонне обогрев проводится глухим паром, метанольную фракцию отбирают из верхней части колонны. Она составляет 3-7%, а из нижней части колонны отводят 96% раствор этилового спирта.