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 приме-няют 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 основ-ном, на корм скоту, иногда применяется в качестве среды для выращивания кормовых дрожжей. Меласснаябарда 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, агрес-сивна по отношению к обычной стали. Используют для промывки сивушного масла, разгонки головной фрак-ции, приготовления мелассного сусла, замеса. Остатки лютерной воды сбрасывают в канализацию.

Диоксид углерода. Газы, которые выделяются при брожении, на 99 % состоят из СО₂. Примесями явля-ются 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).

Производство спирта из мелассы

Подготовка мелассы к сбраживанию.

Сбраживание мелассного сусла.

3. Перегонка и ректификация спирта.

 

Отличительной особенностьюполучения 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.27.4) 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. 27.4. Принципиальная технологическая схема производства спирта из мелассы

 

Подготовка мелассы к сбраживанию

Эта стадия cостоит из следующих операций:

химическое антисептирование → тепловая обработка → подкисление → внесение питательных веществ → осветление → гомогенизация и выдержка.

Брожение мелассного сусла должно идти в условиях, исключающих развитие посторонней микрофло-ры. Однако меласса всегда содержит определенное количество посторонних микроорганизмов, что приводит к потерям сухих веществ, нарушению процесса брожения, ухудшению качества спирта. Кроме того, брожение лучше всего протекает при рН около 5,0, в то время как рН доброкачественной мелассы лежит в слабощелочной области (6,9÷8,0). Исходя из этого, мелассу необходимо обеззараживать и подкислять.

Мелассу обеззараживают хлорной известью, формалином или сульфа-нолом, подкисляют серной или соляной кислотой. При этом рН доводят до 5,1÷5,3, если используется однопоточная схема сбраживания, и до 4,8÷5,1 при двухпоточной схеме сбраживания (подкисляют в этом случае только ту часть сусла, которая идет для выращивания дрожжей).

Если меласса сильно инфицирована и не исправляется кислотами и антисептиками, то ее подвергают тепловой обработке. При средней степени инфицирования используют пастеризацию (нагревают мелассу до температуры 85÷95 ºС, выдерживают 50÷60 мин, затем охлаждают до температуры 25÷30ºС).В случае высокой степени инфицирования проводят стерилизацию путем наг-ревания мелассы до 110ºС и выдержки в течение 2 мин. с последующим охлаж-дением. Во всех случаях мелассу предварительно разбавляют до содержания сухих веществ 45÷50%.

Для обеспечения активной жизнедеятельности дрожжей в процессе сбра-живания мелассу обогащают питательными веществами. Источник фосфорно-го питания - 70%-я ортофосфорная кислота, суперфосфат; азотистого питания – карбамид (мочевина), сульфат аммония; комплексного фосфорно-азотистого питания - диаммонийфосфат. Питательные вещества вводят в мелассу в виде водных растворов одновременно с кислотами.

На спиртзаводах, работающих по однопоточной схеме (где одновременно со спиртом получают хлебопекарные дрожжи), мелассу дополнительно освет-ляют. Для этого используют сепараторы-кларификаторы. Перед осветлением мелассу разводят водой в соотношении 1:1.

Подготовленную таким образом мелассу выдерживают не менее 8-ми час. Для стабилизации режима сбраживания ее гомогенизируют (усредняют состав) путем перемешивания насосом «на себя». Особенно гомогенизация необходима при переработке дефектной мелассы или смеси тростниковой и свекловичной.

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности дрожжей и создания оптимальных условий брожения мелассу разбавляют водой до содержания сухих веществ в сусле 20¸22% при однопоточной схеме сбраживания, при двухпоточной схеме - сусло для выращивания дрожжей готовят концентрацией 12% сухих веществ, а сусло для основного брожения концентрацией 32¸34 % сухих веществ. Соотношение потоков сусла для дрожжей и основного при такой схеме 1:1, поэтому средняя концентрация сусла равна 22% сухих веществ.