Утилізація, переробка і використання ректифікаційних відходів спиртового виробництва

Методи утилізації, переробки і використання ректифікаційних відходів спиртового виробництва. Отримання кормових дріжджів. Технологія кормового концентрату вітаміну В12. Виробництво бардяної золи, бетаїну, гліцерину, глютамінової кислоти, глютамату натрію.

Рубрика Химия
Вид курсовая работа
Язык украинский
Дата добавления 23.07.2011
Размер файла 107,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки України

Національний авіаційний університет

Інститут міського господарства

Факультет екологічної безпеки

Кафедра біотехнології

КУРСОВА РОБОТА

(Пояснювальна записка)

з дисципліни: «Утилізація та рекуперація відходів біотехнологічних виробництв»

«Утилізація, переробка і використання ректифікаційних відходів спиртового виробництва»

Київ

РЕФЕРАТ

Тема: «Утилізація, переробка і використання ректифікаційних відходів спиртового виробництва» : 33 ст.; 1 табл., 6 рис.

Об'єкт дослідження - ректифікаційні відходи спиртового виробництва.

Мета роботи - дослідити методи утилізації, переробки і використання ректифікаційних відходів спиртового виробництва.

Метод дослідження - теоретичний огляд схем утилізації, переробки і використання ректифікаційних відходів спиртового виробництва.

УТИЛІЗАЦІЯ, РЕКУПЕРАЦІЯ, РЕКТИФІКАЦІЯ, БЕТАЇН, ГЛЮТАМІНОВА КИСЛОТА, ГЛЮТАМАТ НАТРІЮ, МЕТАН, СПИРТОВА БАРДА, БАРДЯНА ЗОЛА, КОРМОВИЙ КОНЦЕНТРАТ.

ВСТУП

Спиртова промисловість належить до числа галузей харчової промисловості. Значення спиртової промисловості визначається випуском основного продукту - етилового спирту, який використовується в багатьох галузях: фармації, для виробництва каучуку, для очищення і виділення ферментів, в хімічній та харчовій промисловості, лакофарбовій промисловості тощо.

В ході спиртового виробництва виробляється велика кількість відходів, які потім піддаються утилізації, переробці та подальшому використанню. Існує декілька технологій, що побудовані на використанні відходів спиртового виробництва. До них можна віднести: отримання кормових дріжджів, виробництво кормового концентрату В12, гліцерину, бардяної золи, бетаїну, глютамінової кислоти та глютамату натрію, отримання газу метану.

1. ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ВИРОБНИЦТВА СПИРТУ ІЗ МЕЛЯСИ

Меляса є одним із побічних продуктів виробництва цукру із буряків та тростинку. В Україні цукор виробляють із цукрових буряків. Склад меляси залежить в основному від ґрунтових і кліматичних умов вирощування цукрових буряків, добрив, що вносяться під цю культуру, умов обробки і зберігання. Кількість сухих речовин в буряковій мелясі знаходиться в межах 75-83 %. Сухі речовини представлені на 44-53 % вуглеводами, в тому числі до 51 % сахарози, 1 % рафінози і 1 % інвертного цукру; 14,5-15,0 % азотних речовин, 16-17 % безазотистих речовин і 8,5-12 % попелу.

Азотисті сполуки меляси складаються із амінокислот, амідів і органічних основ (табл. 1.1).

Таблиця 1.1 Склад азотовмісних сполук в мелясі

Сполуки

Вміст, % до меляси

Загальний азот

1,505

Аміачний азот

0,032

Амідний азот

0,246

Азот амінокислот

0,458

Азот бетаїну і протеїнів

0,934

Крім перерахованих елементів в мелясі містяться вітаміни: рибофлавін, тіамін, нікотинова та пантотенова кислоти, піридоксин, біотин та інші.

Мінеральну частину не цукрів меляси складають сірчанокислі, хлористі, вуглекислі та фосфорнокислі солі калію, натрію, кальцію і заліза.

Меляса містить ряд мікроелементів, в тому числі 0,5 мг/кг кобальту.

При комплексній переробці меляси в спиртовому виробництві можливо отримати крім етилового спирту вуглекислоту, хлібопекарські дріжджі, ефіроальдегідну фракцію, вищі спирти (сивушні олії). Принципова технологічна схема отримання спирту із меляси приведена на рис. 1.

Виробництво спирту із меляси базується на біохімічних процесах, в яких мікробіологічна чистота має важливе значення для забезпечення нормального виходу і хорошої якості етилового спирту та хлібопекарських дріжджів.

Технологія виробництва етилового спирту основана на ферментативному зброджуванні вуглеводів дріжджовими мікроорганізмами і складається із наступних основних процесів:

- підготовка сировини до зброджування;

- підготовка апаратури до бродіння;

- вирощування чистої культури дріжджів;

- дріжджегенерування;

- зброджування;

- відділення дріжджів;

- перегонка та ректифікація бражки.

Підготовка меляси до зброджування

Процес підготовки меляси до зброджування підрозділяється на ряд технологічних операцій:

- теплова обробка (пастеризація чи стерилізація);

- хімічне антисептування, підкислення кислотами;

- внесення живильних солей;

- приготування сусла із меляси.

Теплова обробка є одним із найбільш ефективних способів знезараження меляси. Стерилізація здійснюється нагріванням меляси парою в теплообмінниках до температури 109-1100С і витримкою 1,5-2 хв. За цей час проходить повне подавлення мікроорганізмів. Пастеризація на відміну від стерилізації здійснюється при більш низьких температурах (85-950С) і тривалій витримці (50-60 хв.). Після витримки нагріта маса випускається в ємність, продувається повітрям для вилучення летких речовин меляси і охолоджується до температури 25-300С.

Хімічне антисептування проводять хлорним вапном, формаліном, сульфазолом тощо.

Підкислення меляси проводиться за допомогою мінеральних кислот і, головним чином, для створення кислотності і рН середовища, оптимальних для розмноження дріжджів і захисту їх від дії інфекції.

Внесення живильних солей (карбамід, ортофосфорна кислота, діамоній, фосфат і інші) має немаловажне значення для розмноження дріжджів і зброджування сусла. Всі солі вводяться у вигляді попередньо приготовлених розчинів. Кількість живильних речовин, які вносяться в мелясу, визначаються по нормативах їх витрат на 100 дал спирту.

Приготування сусла. Мелясне сусло, незалежно від способу зброджування, необхідно готувати на чистій артезіанській воді чи стерильних конденсатах упареної барди. При одно поточному способі зброджування мелясне сусло готують концентрацією 15-19% СР, а при від співвідношень об'ємів дріжджового сусла і сусла, що подається на зброджування в бродильні апарати.

Вирощування чистої культури.

Чисті культури дріжджів поступають на виробництво в пробірках, закритих ватними пробками і залитих сургучем. Разом з пробіркою дріжджів отримують запаяну ампулу із стерильним суслом, яким заливають дріжджі із поверхні сусло-агар, витримують пробірки 2-3 год. в термостаті при 300С.

Схема розведення чистої культури дріжджів передбачає декілька етапів: 1-й -пробірки; 2-й - колба; 3-й і 4-й - бутилі; 5-й - АЧК-1; 6-й - АЧК-2; 7-й - АЧК-3; 8-й - дріжджегенератор.

Зброджування сусла можна проводити різними способами: однопотоковим; двопотоковим, підвищеної концентрації; з рециркуляцією дріжджів тощо. Зброджування сусла проводять при температурі 29-310С протягом 24 год.

Товарні хлібопекарські дріжджі отримують шляхом сепарування мелясно-спиртової бражки, яка потім промивається, пресується, фасується, охолоджується та реалізується.

Перегонка бражка і ректифікація спирту є складними енергоємними, багатоопераційними стадіями спиртового виробництва і складаються із наступних процесів:

- вилучення спирту перегонкою із бражки;

- отримання епюра цією низькокиплячих летючих домішок;

- концентрування спирту із розбавлених розчинів ректифікацією і одночасне відділення сивушної фракції;

- кінцева очистка шляхом елюрації концентрованого спирту;

- концентрування домішок низько киплячих (головних) і високо киплячих (хвостових).

Рис. 1.1 Принципова технологічна схема виробництва спирту із меляси

2. НАПРЯМИ ВИКОРИСТАННЯ ПІСЛЯСПИРТОВОЇ МЕЛЯСНОЇ БАРДИ

Мелясна барда містить біля 10 % сухих речовин і 90 % води. Сухі речовини барди складаються із органічних і мінеральних. До органічних речовин відносяться білки, бетаїн, глютамінова кислота і інші амінокислоти, пентози, гліцерин, мурашинова, оцтова, гликолева, молочна і бурштинова кислоти, гумінові сполуки. Мінеральні речовини барди містять солі калію, натрію, кальцію і мікроелементи (кобальт, мідь, залізо, марганець, бор і ін.). Барда містить також вітаміни. Довгий час мелясна барда не використовувалась. Її звичайно викачували на фільтраційні поля, де проходила її мінералізація. При цьому не тільки не використовувались цінні складові частин барди (глютамінова кислота, бетаїн, гліцерин, мікроелементи, вітаміни), але і створювалися великі труднощі в роботі. Для полів фільтрації необхідні великі площі, на кожні 1000 дал спирту добової потужності заводу потрібно 10 га; земля таких полів пустує, так як на ній нічого не проростає. Крім того, в результаті розкладу складових частин барди утворюються речовини з дуже неприємними запахами, тому такі поля фільтрації забруднюють повітря.

Так як, післяспиртова барда містить пентози, білки, гліцерин, вітаміни, вуглеводи і інші речовини, і тому є цінним кормом для тварин в натуральному і упареному вигляді.

Барду можна використовувати в якості добрива на полях під зернові культури і на бурякових плантаціях. В кислі ґрунти рекомендують вносити мелясну барду в суміші з фільтрпресною гряззю, тобто відходами цукрового виробництва. Мелясну барду використовують також для вирощування кормових дріжджів, для отримання гліцерину і бардяної золи, глютамінової кислоти і бетаїну. Принципова схема використання мелясної барди наведена на рис. 2.1.

Мелясна барда

Для годівлі худоби

На годівлю тварин

Упарювання мелясної барди

На виробництво добрив

На приготування цементних розчинів

Виробництво кормових дріжджів

Барда дріжджова

Виробництво кормового концентрату

вітаміну В12

Газ метан

Виробництво гліцерину

Виробництво бардяної золи

Виробництво бетаїну

Виробництво глютамінової кислоти

Виробництво глютамату натрію

На виготовлення біологічно активних добавок

Газ метан

На спалювання в котельні

Для заправки автомобілів

Рис. 2.1 Принципова схема використання післяспиртової мелясної барди

2.1 Отримання кормових дріжджів

Кормові дріжджі є цінним продуктом в тваринництві. Вони містять 48-54 % білків, 25-35 % вуглеводів, 2-3 % жиру, 6-8 % мінеральних речовин.

Основна цінність кормових дріжджів заключається в тому, що вони є багатим джерелом білків і вітамінів. Мелясна барда містить вуглеводи, гліцерин, органічні кислоти і тому може слугувати живильним середовищем для вирощування дріжджів.

Корові дріжджі можливо вирощувати на барді, яка містить відпрацьовані хлібопекарські дріжджі, і на барді, яка їх не містить (їх відібрали перед ректифікацією як продукт для виробництва хлібопекарських дріжджів. В тих випадках, коли спиртовий завод не випускає хлібопекарських дріжджів, їх можна виділити із барди. Для цього барду охолоджують до 30-350С і двічі сепарують. Отриманий дріжджовий концентрат (дріжджове молоко) містить 250-300 г/л дріжджів.

Кормові дріжджі - біологічно активний продукт, який складається із із сухої клітинної маси дріжджоподібних грибів (роду Candigu чи інших і дріжджів-сахароміцетів, які є відходом при спиртовому бродінні). При додаванні їх до рослинних кормів підвищується засвоєння рослинних білків, скорочується термін відгодівлі тварин на 20-30 днів, збільшуються надої і жирність молока і інші позитивні якості кормових дріжджів.

Кормові дріжджі - цінна білков-вітамінна добавка в кількості 1-5% до маси кормів. Отримують кормові дріжджі на мелясній після спиртовій барді з попередньо видаленими сахароміцетами чи без видалення. Для виробництва кормових дріжджів використовують основні штами дріжджоподібних грибів: Candida utilis Л-35б, Torulopsis pinus Л-30, Trichosporon cutaneum Л-52. рекомендується також використання штамів дріжджів. Дріжджоподібні гриби володіють здатністю швидко рости в аеробних умовах з утворенням білку і вітамінів групи В.

Для отримання кормових дріжджів використовують безперервно-приточний метод вирощування дріжджів, який характеризується безперервним і рівномірним постуванням живильного середовища в дріжджоростильний апарат і в такій же кількості безперервний і рівномірний відбір із нього культурального середовища.

Барду на виході із бражної колони охолоджують в теплообміннику до 25-300с, додають фосфорне і азотне живлення і підкислюють до рН 4,8- 5,2 сірчаною чи соляною кислотою. В якості фосфорного живлення використовують витяжку із суперфосфату, діафоній фосфат, динатрійфосфат, ортофосфорну кислоту. В якості джерела азоту - сірчанокислий амоній.

Для збільшення виходу кормових дріжджів до барди добавляють 1 % меляси. Яку попередньо розбавляють до 30 % сухих речовин, змішують з гарячою бардою і при 80-900С витримують 20 хв. (для пастеризації меляси). Вирощування дріжджів проводять безперервно в дріжджеростильному апараті Одночасно з притоком барди в дріжджеростильний апарат подають засівні дріжджі в кількості 40-50 % від кількості засвоюваних вуглецевмісних речовин барди, перераховуючи на дріжджі 75%-ної вологості. Вказаний засів забезпечують поверненням дріжджів після сепарації і дріжджами, розмноженими із чистої культури.

Розведення засівних дріжджів із чистої культури проводять періодично в 4 стадії: колба - дріжджові маточники ємністю 15, 120 і 1200 л. В якості живильного середовища для цього використовують стерильне мелясне сусло, підкислене сірчаною чи соляною кислотою. Подальше накопичення засівних дріжджів проводять безпосередньо в дріжджеростильному апараті. Живильне середовище готують розбавленням барди водою у співвідношенні 1:1 з додаванням 10 кг стерилізованої меляси на 1 м3 розбавленої барди. Притік живильного середовища в дріжджанку і відвід зрілих дріжджів складає 10 % корисної ємності дріжджанки на годину. В дріжджеростильному апараті підтримують температуру 300С, рН 4,6-4,8 і безперервно подають повітря. Кількість дріжджів (75%-ної вологості) на виході із дріжджеростильного апарату повинно складати 18-20 г/л. один раз в сім діб дріжджі повністю передають в дріжджеростильний апарат і після стерилізації всієї апаратури і трубопроводів цикл розведення дріжджів повторюється.

При переробці необездріждженої барди підсів дріжджів в дріжджеростильний апарат проводять тільки дріжджами чистої культури. В цьому випадку процес накопичення засівних дріжджів збільшується на одну стадію, яка проводиться на нерозведеній барді безперервним способом у великій дріжджанці. На цій стадії накопичують 50 г/л дріжджів, що повністю забезпечує засів дріжджеростильного апарату без повернення від сепарованих дріжджів. Краще виділяти дріжджі із необездріждженої барди на сепараторах і вирощувати кормові дріжджі на від сепарованій барді. При цьому дріжджі спиртового бродіння приєднують до суспензії кормових дріжджів, концентрують на сепараторах і висушують.

При вирощуванні товарних кормових дріжджів в дріжджеростильному апараті підтримують температуру 32-340С і в нього безперервно подають 30 м3/год повітря на 1 м3 сусла. Термін вирощування складає 8,0-8,5 год. Дріжджова бражка з вмістом 50 г/л дріжджів безперервно поступає із дріжджеростильного апарату в деемульгатор, де гаситься піна. Виділиння дріжджів із бражки проводять триступеневою сепарацією. Після третьої ступені сепарації дріжджовий концентрат містить 600 г/л дріжджів і поступає для висушування в сушарку. Сухі дріжджі із сушарки поступають на фасування. Вихід сухих дріжджів на 2 м3 барди складає 11-13 кг, при додаванні до барди 1 % меляси - 16-20 кг. Дріжджовий концентрат на шляху в сушарку бажано опромінювати ультрафіолетовими променями для перетворення провітаміну ергостеролу, який міститься в дріжджах, в вітамін Д2. наявність вітаміну Д2 в кормі виключає захворювання молодняка рахітом.

Згідно з технічними умовами, кормові дріжджі повинні відповідати наступним вимогам:

1. Зовнішній вигляд - лусочки, гранули чи порошок коричневого кольору.

2. Смак і запах, властивий дріжджам, по сторонній запах і смак не допускається.

3. Вологість не більше 12 %.

4. Кислотність не більше 1 г оцтової кислоти на 100 г абсолютно сухого продукту.

5. Вміст загального білка на абсолютно сухий продукт не менше 43 %.

6. Вміст золи (на абсолютно сухий продукт) не більше 12 %.

Вторинна барда, отримана після виділення дріжджового концентрату на сепараторах, мало відрізняється за хімічним складом від первинної, тобто звичайної барди, тому її можна використовувати в рідкому чи упареному вигляді для отримання кормових концентратів. При виробництві кормових концентратів і кормових дріжджів можлива сушка дріжджової бражки без її сепарації в суміші з наповнювачами: кукурудзяними качанами, соломою, висівками, жомом (відходом бурякоцукрового виробництва). Такий спосіб спрощує роботу дріжджового цеху і покращує кормові цінності концентрату за рахунок білків і вітамінів дріжджів.

Зріла бражка спиртових заводів, які переробляють мелясу, містить в 1 м3 12-15 кг дріжджів (в перерахунку на дріжджі 75-%-ної вологості). Ці дріжджі можна виділяти із бражки і використовувати в якості хлібопекарських.

Технологічна схема отримання дріжджів із бражки передбачає наступні операції двоступеневе виділення дріжджової суспензії із бражки на дріжджових сепараторах; трьохступеневе виділення спирту із дріжджової суспензії промиванням водою; аерація дріжджової суспензії; кінцева промивка дріжджів; відокремлення дріжджів на фільтрпресах, формування і пакування дріжджів.

Вихід дріжджів вологістю 75 % складає 50-55 кг на 1 т меляси. Якість хлібопекарських дріжджів, отриманих на спиртових заводах, по підйомній силі не уступає дріжджам, що випускаються на спеціалізованих дріжджових заводах. Собівартість хлібопекарських дріжджів, отриманих на спиртових заводах, на 30 % нижча, ніж на спеціалізованих дріжджових заводах.

2.2 Технологія кормового концентрату вітаміну В12

Вітамін В12( C63H88O14N14PCo) не міститься у рослинних кормах, тому його додають до них. Вітамін В12 є кровоутворюючим, він бере участь у синтезі незамінних для тваринного організму амінокислот, сприяє виліковуванню анемії, підвищенню ваги тварин. Вітамін синтезується у рубці жуйних тварин під дією мікроорганізмів шлунку, а також метаноутворюючих бактерій.

Умови культивування термофільних метанових бактерій на мелясній барді з метою одержання вітаміну В12 вивчені, а технологія кормового концентрату вітаміну розроблена.

Технологічна схема виробництва включає такі основні операції та стадії:

- зброджування мелясної барди метаноутворюючими бактеріями;

- підкислення метанової бражки до рН 3,5...6.5;

- упарювання бражки;

- висушування;

- фасування кормового концентрату вітаміну В12.

Для синтезу В12 використовують такі штами бактерій та деяких грибів:

Propionibacterium bacterium Schermanni, Pacillus megaterium, Streptomyces olivaceus, Streptomyces griseus, Streptomyces aureofaciens та інші.

Як поживне середовище для культивування метаноутворюючнх бактерій використовували вторинну мелясну барду, яка надходила з цеху кормових дріжджів, з вмістом сухих речовин 5,5.-.6.5% при рН 4,5...5,5. До неї додають хлорид кобальту.

Метанове бродіння проводять безперервним способом, використовуючи змішану культуру метаноутворюючнх бактерій, у анаеробних умовах при 55...57° С. Мелясну барду підігрівають до цієї температури ретурною парою і спрямовують у три метантенки місткістю 4000 м3 кожний.

З початку виробництва культури метаноутворюючих бактерій розмножують, використовуючи як посівний матеріал метанову бражку від попереднього виробничого сезону. Тривалість процесу складає 30 діб. Після нього здійснюють безперервне метаноне бродіння при постійному притоці у метантенки барди і одночасно відборі метанової бражки.

Метанове бродіння протікає у дві стадії:

у першій - кислотному бродінні - метаноутворюючі бактерії перетворюють вуглеводи, білки і жири в органічні кислоти;

у другій підвищується рН, тому що органічні кислоти й азотисті речовини розкладаються з утворенням амонійних сполук, амінів та інших продуктів, які мають лужні властивості.

При метановому бродінні виділяються гази, які містять 60…70% метану.

Продукти першої стадії метановою бродіння поряд з підвищенням кислотності викликають збільшення окисно-відновного потенціалу середовища, тоді як нормальному протіканню другої стадії бродіння сприяє нейтральна реакція і низький окисно-відновний потенціал, тому метанове бродіння відбувається дуже повільно. Приплив барди у метантенки регулюють таким чином, щоб утворені у першій стадії бродіння органічні кислоти споживались у другій стадії бродіння з утворенням головним чином метану і вітаміну В12, інакше процес бродіння завершується першою стадією і відбувається "закисання" середовища. Для активування життєдіяльності бакерій у метантенки додають суспензію кормових дріжджів.

Процес метанового бродіння контролюють за температурою, значенням рН, вмістом летких кислот і вітаміну В12 у метановій бражці. Кутьтура повинна мати рН 7,5...8,5, якщо він нижче 7,5 і вміст летких кислот перевишує 4,5 г/л. зменшують приплив барди. У 1 м3 метанової бражки накопичується 1.2...2,0 г вітаміну В12. Додання до вторинної барди джерел азоту у вигляді меляси, дріжджового автолізату, сульфату амонію чи кукурудзяного екстракту сприяє більшому накопиченню вітаміну В12

Гази, які утворюються при метановому бродінні, відправляють у газгольдер, а потім спалюють у парових котлах. Теплота згоряння газів 27000...29000 кДж/кг. Вони мають неприємний запах, зумовлений наявністю сірководню, індолу і скатолу.

Метанову бражку перед упарюванням нейтралізують технічною соляною кислотою до рН 5,5..,6,5 з метою запобігання термічного руйнування вітаміну В12. Потім метанову бражку у підігрівачах нагрівають до 90° С ретурною парою і спрямовують у дегазатор, при цьому із 1 м3 метанової бражки виділясться біля 1 м3 газів.

Метанову бражку, яка містить 3,5…4% сухих речовин, упарюють у чотирьох - корпусній установці до концентрації сухих речовин 35…40%. У першому корпусі температура кипіння 125... 128° С, у другому - 115, у третьому - 100 і у четвертому -75...78°С.

Упарену метанову бражку висушують у розпилювальній сушарці до вологості 3,7...10% і одержаний кормовий концентрат вітаміну Візфасуіотьукрафт-мішки із внутрішньою поліетиленовою вкладкою.

Готовий продукт - порошок коричневого кольору, вологістю не більше 10%, вміст вітаміну В12 не менше 50 мг/кг, загального білка у перерахунку на сухі речовини не менше 27 %. Крім вітаміну В12 у 1 кг містяться 1,5-1,6 мг тіаміну, 50...60 мг рибофлавіну, 80...90 мг нікотинової кислоти, 40...50 мг піридоксину і 0,35…0,40 мг біотину.

Витрата кормового концентрату вітаміну В12 становить 4…4,5 кг на 1 т кормів.

Післядріжджева мелясна барда може використовуватися як живильне середовище для культивування метаноутворюючих бактерій з метою одержання кормового вітаміну В12.

Процес ферментації здійснюється в метантенках при температурі 53--55°С; рН середовища 7,5 -- 8,5. Тривалість перебування середовища в метантенках 8-10 діб.

Метаноутворюючі бактерії синтезують в 1 м3 середовища 1,6 -- 2,0 г вітаміну В12.

По завершенні процесу ферментації метанова бражка підкислюється соляною кислотою до рН 5,5 -- 6,5, що необхідно для стабілізації вітаміну В12, що утворився й усунення виникнення піни бражки при її згущенні й сушінні.

При згущенні бражки на випарній установці щільність сухих речовин досягає 35-40%, при сушінні на розпилюючій сушарці СЦР - 4000% (вологість 5%)

Температура гріючого агента, на вході в сушильну камеру 300-320°С, продукту на виході з камери 84 - 90°С. Вміст вітаміну В12 у концентраті 80 100 мг/кг.

В склад концентрату крім вітаміну В12 входять у значних кількостях наступні вітаміни групи В (у мг/кг):

В1 (тіамін) 1 -- 2

В2 (рибофлавін) 50 -- 60

В3 (пантотенова кислота) 1215

В4 (холін) 5000

В5 (РР - нікотинова кислота) 80 -- 90

В6 (піридоксин) 40--50

В9 (фолієва кислота) 180 -- 200

Сухий кормовий концентрат вітаміну В12 повинен відповідати наступним вимогам:

Масова частка вологи %, не більше 10,0

Масова частка, сирих протеїнів 25,0

(азот загальний 6,25), % на сухі речовини, не менше

Масова концентрація вітаміну В12, мг/кг, не менше 50,0

Наявність металевих домішок Не допускається

Залишок на ситі із шовкової тканини № 27, % не більше 10,0

Нешкідливість у тестдозі, мг

на одне курча 800,0--1200,0

на одну мишу 100,0

Відходами виробництва є конденсати від упарювання метанової бражки. Конденсати разом із промивними й господарсько-побутовими водами піддаються біологічному очищенню.

Застосування кормового вітаміну В12 у тваринництві характеризується високою ефективністю, що досягається участю вітаміну в синтезі білка й поліпшенні переварювання рослинних кормів.

Оптимальна доза вітаміну В12 у раціонах кормів становить 50 мг/т, тобто 0,5 кг технічного концентрату із вмістом вітаміну В12 100 мг/кг.

Збагачення корму вітаміном В12 дозволяє одержати додаткову продукцію (м'яса).

Побічним продуктом при виробництві кормового вітаміну В12 є біогаз, використання якого як енергетичне паливо дає економію на підприємстві близько 15% палива.

2.3 Виробництво гліцерину та бардяної золи

Для видалення гліцерину обездріжджену барду обробляють бардяною золою, відстоюють, фільтрують, випарюють в випарних апаратах до вмісту сухих речовин 75 %, а потім впарюють до вмісту сухих речовин 95 % в автоклавах з рухомою поверхнею нагріву. Із упареної барди гліцерин відганяють з водяною парою під вакуумом. Отриманий гліцерин-сирець очищують за допомогою іонообмінних смол або повторно проводять дистиляцію. Барду, з якої видалили гліцерин, розбавляють водою до вмісту сухих речовин 75 % і спалюють в топках парових котлів. Теплотворна спроможність барди з вмістом 75 % сухих речовин 2500 ккал/кг. При спалюванні отримують бардяну золу; останню використовують для отримання калієвих і натрієвих солей. В перерахунку на 1 т меляси отримують близько 15 кг гліцерину і 80 кг бардяної золи; крім того, отримують пару для енергетичних і теплових потреб.

спиртовий утилізація відходи переробка

2.4 Виробництво бетаїну, глютамінової кислоти та глютамату натрію

Із мелясної барди можна видалити глютамінову кислоту і бетаїн.

Глютамінова кислота НООС--СН2--СН2--СНNH2--СООН широко використовується в якості лікувального засобу. Натрієва сіль глютамінової кислоти - глютамат натрію - придає харчовим продуктам природний смак і свіжість, і тому його використовують в консервній промисловості, при виробництві заморожених овочів, маргарину, харчових концентратів і інших продуктів харчування.

Глютамінова кислота міститься в післяспиртовій барді в вигляді ангідриду -піролідонкарбонової кислоти яка під дією сильних кислот чи лугів легко гідролізується в глютамінову кислоту.

Бетаїн використовують у вигляді лікувального засобу, частіше всього у вигляді солянокислого бетаїну-ацидіну, а також для збереження від зіпсування харчових продуктів.

Розроблені різні способи отримання глютамінової кислоти і бетаїну із мелясної барди. На Лохвицькому спиртокомбінаті розроблена і здійснена наступна технологічна схема отримання глютамінової кислоти і бетаїну із мелясної барди.

Барду впарюють до вмісту 72-75 % сухих речовин. Після цього проводять кислотний гідроліз упареної барди соляною кислотою при 105-1060С. При кислотному гідролізі піролідонкарбонова кислота перетворюється в глютамінову кислоту. Отриману масу охолоджують до 20-25 0С, при цьому випадає осад - суміш солей калію і гумінових речовин. Осад відфільтровують, отриманий фільтрат розбавляють водою і освітлюють активованим вугіллям. Освітлений розчин, звільнений від вугілля, випарюють в випарній установці під вакуумом при температурі не вище 56-57 0С до щільності 1,32-1,33. При випарюванні випадає осад сирої солі ацидину, який складається із солянокислого бетаїну і суміші хлористих солей К, Na, Ca, Mg. В розчині залишаються амінокислоти, в тому числі і глютамінова кислота. Далі процес ведеться роздільно.

Осад солі обробляють концентрованою соляною кислотою, в якій погано розчиняються хлористі солі калію і натрію. Тому вони залишаються в осаді. Після відділення осаду розчин ацидану знову упарюють при температурі не вище 56-57 0С до утворення кристалів. Отриманий ацидин відділяють, промивають етиловим спиртом і перекристалізовують із води. Якщо продукт потребує високої чистоти, перекристалізацію повторюють. Вологий чистий ацидин висушують при температурі 60-70 0С під вакуумом, а потім фасують в герметичну тару.

Розчин амінокислот після відділення сирої солі ацидину розбавляють водою і освітлюють активованим вугіллям. Освітлений розчин відділяють від вугілля, впарюють, обробляють соляною кислотою і протягом доби кристалізують при температурі близької до 0 0С. Осад глютамінової кислоти, що випав, відфільтровують, розчиняють в дистильованій воді, знову освітлюють активованим вугіллям, який потім відділяють. Розчин обробляють вуглекислим натрієм чи їдким натром до рН 3,2 і залишають на 5 діб при температурі близькій до 0 0С.

Кристали глютамінової кислоти, що випали в осад, відділяють на фільтрі і промивають холодною дистильованою водою. Для видалення залишків хлористого натрію кристали глютамінової кислоти розчиняють в гарячій воді в співвідношенні 1:3 і знову викристалізовують при охолодженні розчину. Отриманий осад промивають, висушують при м'якому режимі і пакують в герметичну тару.

Глютамат натрію отримують обробкою глютамінової кислоти чистими лугами: вуглекислим натрієм чи їдким натром. Розчин глютамату натрію випарюють під вакуумом, а потім викристалізовують на холоді із водного розчину. Кристали глютамату натрію відфільтровують, промивають, висушують і фасують в тару.

ВИСНОВКИ

Таким чином спиртове виробництво - одне з важливих харчових виробництв. В ході його виділяється велика кількість відходів. Майже всі відходи піддаються утилізації та переробці.

З мелясної барди можна виробляти кормові дріжджі. Кормові дріжджі є цінним продуктом в тваринництві. Їх основна цінність заключається в тому, що вони є багатим джерелом білків і вітамінів. Мелясна барда містить вуглеводи, гліцерин, органічні кислоти і тому може слугувати живильним середовищем для вирощування дріжджів.

З відходів виробництва спирту можна також виробляти вітамін В12, що є кровоутворюючим, бере участь у синтезі незамінних для тваринного організму амінокислот, сприяє виліковуванню анемії, підвищенню ваги тварин.

З післяспиртової барди виробляють глютамінову кислоту, що широко використовується в якості лікувального засобу. Натрієва сіль глютамінової кислоти - глютамат натрію - придає харчовим продуктам природний смак і свіжість, і тому його використовують в консервній промисловості, при виробництві заморожених овочів, маргарину, харчових концентратів і інших продуктів харчування.

Також з відходів спиртового виробництва виробляють бетаїн, який використовують у вигляді лікувального засобу, частіше всього у вигляді солянокислого бетаїну-ацидіну, а також для збереження від зіпсування харчових продуктів.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Жуков Н.А., Мартинсон Е.А., Кропачев Д.А. Производство спирта и ликероводочных изделий. - М.: Пищевая промышленность, 2005. с.125-168.

2. Биховський В. Я. Микробиологический синтез витамина B 12. - М.: Лёгкая и пищевая пром-сть, 1984. - с.50-52.

3. Мухленов И.П., Авербух А.Я., Кузнецов Д.А. и др. Важнейшие химические производства. / Под редакцией И.П. Мухленова. - М.: Высшая школа, 1984. - с. 256-278.

4. Домарецький В.А., Остапчук М.В., Українець А.І. Технологія харчових продуктів.- Київ НУХТ , 2003.- с. 601.

5. Основы биохимии: Учебник для студ. биол. спец. ун-тов / под ред. А.А. Анисимова. - М.: Выс.шк., 1986. - с.133-140.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Особливості виробництва та властивостей поліетилентерефталату, сфери та умови його використання. Фізичні та хімічні характеристики даної сполуки. Методи переробки відходів поліетилентерефталату, проблема його відходів, методи їх вторинної переробки.

    курсовая работа [160,4 K], добавлен 25.10.2010

  • Принципи створення нових безвідходних і маловідходних виробництв, а також підвищення екологічної безпеки існуючих виробництв. Методи утилізації відходів, їх класифікація. Технологія виробництва карбаміду. Матеріальний баланс стадії синтезу карбаміду.

    контрольная работа [1,2 M], добавлен 05.04.2011

  • Розгляд термічного та екстракційного способів одержання фосфатної кислоти. Технологічна схема виробництва фосфатної кислоти дигідратним способом. Матеріальний розрахунок розміщення апатитового концентрату та екстрактора. Утилізація фторовмісних газів.

    курсовая работа [362,1 K], добавлен 18.02.2015

  • Особливості процесу утворення лігніну у гідролізному виробництві, його характеристика та класифікація. Основні способи переробки твердих відходів, оцінка перспективності їх використання. Технологічна схема піролізу лігніну в установці циркулюючого шару.

    курсовая работа [183,1 K], добавлен 11.06.2013

  • Розгляд методів синтезу гексаметилендіаміна та дінітріла адипінової кислоти з ацетилену та формальдегіду. Ознайомлення із технологією отримання, параметрами виробництва та напрямками застосування (створення полімеру для отримання найлона) солі-АГ.

    реферат [7,9 M], добавлен 26.02.2010

  • Технології одержання кальцієвої селітри в Україні та в світі. Чинники які впливають на якість продукції. Шляхи її поліпшення та зниження витрат на виробництво. Шляхи утилізації шламів і відходів промисловості. Дослідження процесу кінетики сушки шламу.

    магистерская работа [176,7 K], добавлен 07.04.2014

  • Технологічний процес виробництва балонних виробів з ПВХ-пластизолю. Переробка термопластів ротаційним формуванням. Виготовлення виробів з використанням технології. Установка для переробки ротаційної сировини. Дефекти, що виникають в процесі переробки.

    курсовая работа [5,8 M], добавлен 27.12.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.