Превращение пирувата в этанол идет в 2-х последовательных реакциях. В первой происходит его декарбоксилирование. Эта реакция полностью необратима; она катализируется пируватдекарбоксилазой, которая содержт в качестве кофермента тиаминпирофосфат. Вторая реакция состоит в восстановлении ацетальдегида в этанол за счет НАДН. Эта окислительно-восстановительная реакция катализируется алкогольдегидрогеназой [17].



1.5 Цели и задачи проектирования. Изменения и усовершенствования, внесенные в проект при проектировании

Данный дипломный проект основан на базе производства спирта ОАО «Талицкий спиртовый завод». На данном предприятии действует классическая для советских спиртовых заводов схема производства спирта с непрерывной водотепловой и ферментативной обработкой сырья, и периодической схемой бродильного отделения. Отделение ректификации работает по непрерывной схеме и в зависимости от необходимого заданного качества продукции использует 4 или 5 колонн.

В проект были внесены следующие изменения:

1. Внедрение новой схемы низкотемпературного разваривания сырья в производстве спирта. Это позволяет значительно снизить температуру варки (конечная температура в трубчатом стерилизаторе-нормализаторе составляет не более 105°С) и улучшении органолептических и физико-химических показателей вырабатываемого спирта. В условиях сильной конкуренции среди производителей спирта основной тенденцией является постоянное улучшение именно чистоты и органолептических свойств получаемого этилового спирта. Производители ликероводочных напитков постоянно увеличивают собственные стандарты качества и требования предъявляемые к поставщикам продукции, которые в настоящее время значительно жестче, чем требования государственных стандартов. Ликвидность продукции спиртовых заводов на современном рынке полностью определяется чистой спирта, которую они могут обеспечить. Влияние температуры разваривания полисахаридного сырья при производстве спирта на качественный и количественный состав микропримесей показано в таблице 1.4



Таблица 1.4

Влияние температуры разваривания полисахаридного сырья при производстве спирта на качественный и количественный состав микропримесей в бражных отгонах

Микропримесь, мг/л	Режим 135-145°С	Режим 110-120°С	Режим 90-105°С	Режим 68-72°С	Режим 58-62°С
1	2	3	4	5	6
Метилпиразин	0,6	0,6	0,5	отсут.	отсут.
2,5 - диметилпиразин	0,6	0,6	отсут.	отсут.	отсут.
2,6 - диметилпиразин	0,2	0,2	отсут.	отсут.	отсут.
Гексанол	0,1	отсут.	отсут.	отсут.	отсут.
1-метоксипропанол-2	0,2	0,2	отсут.	отсут.	отсут.
2-циклопентен-1-он	0,7	отсут.	отсут.	отсут.	0,1
3-этоксипропанол-1	2,3	9,7	2,8	0,05	0,01
Бутоксиэтанол	1,2	отсут.	отсут.	отсут.	отсут.
Фурфурол	5,0	3,0	1,0	отсут.	отсут.
Этанон-2-фуранил	0,2	0,2	отсут.	отсут.	отсут.
2,3 - бутандиол	5,2	9,7	9,0	0,1	0,2
1,3 - бутандиол	1,0	2,0	2,9	отсут.	отсут.
Метилфурфурол	0,2	0,2	0,3	отсут.	отсут.
Фурфуриловый спирт	11,0	12,0	3,5	отсут.	отсут.
3-метиопропанол-1	6,3	5,2	3,3	1,2	0,09
2-метоксифенол	0,03	0,02	0,2	отсут.	отсут.
Бензиловый спирт	0,2	0,1	0,4	отсут.	0,12
Фенилэтанол	33	15	3,3	13,9	9,9
ИТОГО:	74,43	58,72	27,2	15,25	10,42
Дегустационное качество:	удовлетворительное	хорошее	хорошее	очень хорошее	очень хорошее

Кроме того, снижение температуры разваривания позволит снизить расход острого пара для гироферментативной обработки зерна.

2. На стадии осахаривания замеса заменить отечественные ферментные препараты на комплексные препараты «Альфазим» и «Глюкогам» (пр-во Китай) обладающие более высокой активностью, позволяющие более полно осахаривать крахмалистую массу.

2. Описание технологического процесса

2.1 Характеристика готовой продукции

Готовым продуктом данного производства является спирт этиловый ректификованный (этанол) марки «Экстра» ГОСТ Р-51652-2000.

С₂Н₅ОН

Молекулярная масса: 46,08.

Температура кипения безводного этилового спирта при давлении 101,3 кПа: +78,3°С.

Температура замерзания: -115°С.

Температура самовоспламенения: +426°С.

По органолептическим и физико-химическим показателям спирт этиловый ректификованный должен соответствовать требованиям ГОСТ Р-51652-2000.

Внешний вид: прозрачная бесцветная жидкость без посторонних частиц.

Объёмная доля этилового спирта - не менее 96,2%.

Массовая концентрация уксусного альдегида, в пересчете на безводный спирт не более 4 мг/дм³.

Массовая концентрация сивушного масла (1-пропанол, 2-пропанол, спирт изобутиловый, 1-бутанол, спирт изоамиловый), в пересчете на безводный спирт, не более 8 мг/дм³.

Массовая концентрация сложных эфиров, в пересчёте на безводный спирт, не более 15 мг/дм³.

Объемная доля метилового спирта, в пересчете на безводный спирт, не более 0,05%.

Массовая концентрация свободных кислот (без СО₂), в пересчете на безводный спирт, не более 15 мг/ дм³.

2.2 Характеристика сырья, материалов и полупродуктов

Таблица 2.1

Характеристика сырья, материалов и полупродуктов

Наименование	Обозначение НТД	Сорт или артикул	Показатели, обязательные для проверки	Примечание
1	2	3	4	5
Зерно	-	-	Содержание крахмала не менее 52,3 масс%	Для производства бражки
Ферментный препарат б-амилазы Альфазим	-	-	рН 5,8; Удельная плотность, г/см3 1,21; Амилолитическая активность по ГОСТ 20264.4-89, ед.АС/см3 2200; Протеолитическая активность по ГОСТ 20264.2-88, ед. ПС/см3 2,0	Для осахаривания крахмала (гидролизует внутренние б -1,4-глюкозидные связи крахмала, декстринов и продуктов их последовательного расщепления
Ферментный препарат глюкоамилазы Глюкогам	-	-	pH 4,4; Удельная плотность, г/см3 1,1; Глюкоамилазная активность по ГОСТ 20264.4-89, ед.АС/см3 6500	Для осахаривания частично расщепленных полимерных молекул (гидролизует б-1,4- и б-1,6-глюкозидные связи крахмала, декстринов, олигосахаридов)
Комплексный препарат «Дестамил»ТМ	-	-	Запатентован, препарат на основе неорганических соединений.	Дестамил, обладая свойствами деструктуратора молекул крахмала (амилозы и амилопектина), способствует снижению эффективной температуры клейстеризации пшеничного крахмала и, тем самым, приводит к снижению температуры разваривания водно-зерновых замесов
Вода	-	-	Температура не более 550С, рН не менее 5,0, жесткость не выше 9,0 мг экв/л. Не допускают присутствия в ней солей тяжелых металлов, ртути, бария, и др., а также солей азотистой кислоты и аммиака.	Для приготовления замеса
Серная кислота	ГОСТ 2184-77, ГОСТ 667-73	-	Должна быть проверена на содержание моногидрата	Для подкисления дрожжей
Диаммонийфосфат	ГОСТ 8515-75	-	Массовая доля аммиака не менее 23%	Используют в качестве азотсодержащего питательного вещества при выращивании дрожжей
Карбамид	ГОСТ 2081-92	-	-	Используют в качестве азотсодержащего питательного вещества при выращивании дрожжей
Бражка	-	-	Объёмная доля этилового спирта,%, от 7 до 9, рН 4,2 до 4,9	Для производства ректификованного спирта
Бражной дистиллят	-	-	Объемная доля этилового спирта,%, от 40 до 45. Массовая концентрация альдегидов, в пересчете на уксусный в безводном спирте, г/дм3, от 0,1 до 0,5. Массовая концентрация эфиров, в пересчете на уксусно-этиловый в безводном спирте, г/дм3, от 0,3 до 0,7. Объемная доля метилового спирта, в пересчете на безводный спирт, не более 0,13% Массовая концентрация сивушного масла, в пересчете на смесь изоамилового и изобутилового спиртов (3:1) в безводном спирте, г/дм3, от 2,4 до 5,0.	Для производства ректификованного спирта
Эпюрат	-	-	Объемная доля этилового спирта,%, от 30 до 40. Массовая концентрация альдегидов, в пересчете на уксусный в безводном спирте не более 2 мг/дм3. Объемная доля метилового спирта, в пересчете на безводный спирт, не более 0,07%	Для производства ректификованного спирта
Непастеризованный спирт	-	-	Объемная доля этилового спирта,%, от 96,4 до 97 Массовая концентрация альдегидов, в пересчете на уксусный в безводном спирте не более 20 мг/дм3 Массовая концентрация эфиров, в пересчете на уксусно-этиловый в безводном спирте, не более 40 мг/дм3. Объемная доля метилового спирта, в пересчете на безводный спирт, не нормируется.	Для производства ректификованного спирта
Фракция головная этилового спирта	ОСТ 10-217-98	-	Объемная доля этилового спирта не менее 92% Массовая концентрация альдегидов, в пересчете на уксусный в безводном спирте не более 35 г/дм3 Массовая концентрация кислот, в пересчете на уксусную в безводном спирте, не более 2 г/дм3 Массовая концентрация эфиров, в пересчете на уксусно-этиловый в безводном спирте, не более 60 г/дм3. Массовая концентрация сивушного масла в безводном спирте не более 2,5 г/дм3. Объемная доля метилового спирта, в пересчете на безводный спирт, не более 6,0%	На реализацию
Масло сивушное	ГОСТ 17071-91	-	Температурный предел перегонки при давлении 101,325 кПа не менее 120 °С. Объемная доля сивушного масла не менее 50%. Плотность при 20 °С не более 0,837 г/см3.	На реализацию
Концентрат головных примесей этилового спирта	ТУ 9182-478-00008064-2002	-	Объемная доля этилового спирта,%, от 40 до 75. Массовая концентрация альдегидов, в пересчете на уксусный в безводном спирте не менее 5 г/дм3. Массовая концентрация метилацетата, в пересчете на безводный спирт, не менее 10,0 г/дм3. Массовая концентрация этилацетата, в пересчете на безводный спирт, не менее 30 г/дм3. Объемная доля метилового спирта, в пересчете на безводный спирт, не менее 10,0%.	Направляют на дальнейшую переработку для использования в химической и лакокрасочной промышленности, и на другие технические цели
Барда зерновая	ТУ 9296-248-00008064-96	-	Массовая доля сухих веществ не менее 6%, рН от 4,2 до 4,9	Перерабатывают на барду упаренную, сухую, обогащенный кормопродукт, а также используют в натуральном виде в рационах животных

Химическая схема получения этанола

[C₆H₁₀O₅]_n

крахмал (эмпир.формула)

М.м.(мономер) 162,16

H₂O

б-амилаза

глюкоамилаза

С₆H₁₂O₆

глюкоза (эмпир.формула)

М.м. 180,18

дрожжи Saccharomyces cerevisiae CO₂^

раса IX

C₂H₅OH

этиловый спирт

М.м 46,08

Блок-схема технологического процесса производства спирта:

Размещено на http://www.allbest.ru/



на стадию ТП.3 на стадию ТП.4 со стадии ТП.2

Размещено на http://www.allbest.ru/

на стадию ТП.5 со стадии ТП.4

2.3 Описание технологического процесса

Расчет годовой производительности бродильного отделения. Производственная мощность завода 3000 дал 100% спирта в сутки. Плотность 100% этилового спирта с_{усл.спирт} = 0,7893 кг/л. Получаем G_сут = 3000*10*0,7893 = 23697 кг спирта в сутки. С учетом массовой концентрации этанола в спирта «Экстра» равной 94,13% масс. суточное количество ректификованного спирта «Экстра» составит 23697 / 0,9413 = 25174,89 кг Массовая концентрация спирта в бражке 8,30%. Получаем, что суточная производительность бродильного отделения составляет 23697/0,083 = 285506 кг/сут или 285,5 т/сут.

Размещено на http://www.allbest.ru/

на хранение и реализацию 317 дней - количество рабочих дней в году;

рассчитывают:

Основное время: 305 дней - число полных рабочих дней в году;

Дополнительное время:

12 суток - планово-предупредительный ремонт - по одному дню в месяц для заводов, работающих на жидком топливе и газе,

5 суток - время, необходимое для приготовления дрожжей и бражки.

Для заводов, работающих с полной заменой солода ферментами микробного происхождения, упомянутое выше дополнительное время сокращают на 5 дней.

Определим годовую производительность по бражке бродильного отделения:

G_год = D* G_сут = 317*285,5 = 90503 т

ТП 1 Очистка и дробление зерна

Таблица 2.1

ТП 1. Очистка и дробление зерна

Загружено	Получено
Сырье и полупродукты	Масса, кг	Продукты, отходы, потери	Масса, кг
1. Зерно	3843,0	1. Очищенное дробленое зерно 2. Примеси и потери зерна	3800,84 42,16
Итого:	3843,0	Итого:	3843,0

Оборудование: бункер Б1, конвейер винтовой КН2, нория НР3, контрольные весы КВ4, зерновой сепаратор ЗС5, магнитный сепаратор МС6, дробилка Д7, нория НР8.

Ход технологического процесса:

Зерно из бункера Б1, через конвейер винтовой КН2 и норию НР3, подают на контрольные весы КВ4. Взвешивают 3843,0 кг зерна. Далее зерно проходит очистку от сорных примесей на зерновом сепараторе ЗС5, от металлических примесей на магнитном сепараторе МС6. Работу очистных сепараторов регулируют таким образом, чтобы в отбираемые отходы не попало более 0,1% зерна от исходного сырья.

Очищенное зерно поступает в дисковую дробилку Д7, где зерно измельчается лопатками вращающегося ступенчатого ротора о внутренние заменяемые рифленые поверхности отбойных плит. Проход через сито с диаметром отверстий 1 мм не менее 85% (КТ1).

Потери компонентов зерна не должны превышать 3,8 кг.

Далее производят загрузку 3800,84 кг очищенного дробленного зерна норией НР8 в аппарат хемомеханоферментативной обработки I ступени ХМФО.

ТП 2 Гидроферментативная обработка зерна

Таблица 2.2

ТП 2. Гидроферментативная обработка зерна

Загружено	Получено
Сырье и полупродукты	Масса, кг	Объем, м3	Продукты, отходы, потери	Масса, кг	Объем, м3
1. Очищенное зерно 2. Горячая вода 3. Раствор «Дестамил» 4. Раствор «Альфазим» 5. Раствор «Глюкогам»	3800,84 11402,54 31,55 22,42 26,56	11,4	1. Осахаренное сусло	15283,91	14,42
Итого:	15283,91		Итого:	15283,91

Оборудование: аппараты хемомеханоферментативной обработки первой и второй ступеней ХМФО I и II, капельный смеситель КС9, роторно-пульсационный аппарат типа «S-эмульгатор» РПА11, грязеловушка с магнитным сепаратором Г10, мерник для препарата «Дестамил» М12, мерник для препарата «Альфазим» М13, мешалка типа «Миксер» МИКС14, контактная головка КГ15, смеситель СМ16, осахариватель О17, мерник препарата «Глюкогам» М18.

Ход технологического процесса:

Сухое очищенное зерно с ТП1 в количестве 3800,84 кг смешивается с горячей дефлегматорной (t = 85°С) и холодной водопроводной водой в соотношении 1:3 в капельном смесителе КС9. По показаниям термометра на щите приборов контролируется температура замеса 70°С (КТ2). Замес поступает в аппарат хемомеханоферментативной обработки ХМФО I. Далее он подвергается гомогенизации в присутствии разжижающего фермента «Альфазим», поступающего самотеком из мерника М13 (масса раствора фермента 22,42 кг) и раствора препарата «Дестамил» из мерника М12 (масса раствора разжижающего препарата 31,55 кг). Расход ферментных препаратов контролируется через дозирующее устройство. (КТ-3). Обрабатывают замес при температуре 70°С. Далее масса при помощи плунжерного насоса поступает в нижнюю часть вертикального теплоизолированного аппарата хемомеханоферментативной обработки второй ступени ХМФО-II, где подвергается заключительному развариванию при температуре 70°С, которая поддерживается подачей пара р=0,6МПа на змеевик. Для ликвидации застойных зон и придания частицам максимальной траектории витания развариваемая масса в этом аппарате перемешивается мешалкой типа «Миксер». Контроль температуры осуществляется с помощью термометра на щите приборов (КТ4). Далее масса насосом подается в смеситель СМ16, который служит дополнительной емкостью выдерживания массы при температуре 70°С. Температура поддерживается подачей пара в рубашку аппарата.

В единичных случаях при переработке дефектного сырья или в случае аварийного или длительного отключения электроэнергии, разваренная масса может подвергаться тепловой обработке при температуре не выше 102-105°С острым паром 0,6 МПа. В этом случае разваривают паром массу в контактной головке КГ15 и перекачиванием ее плунжерным насосом в смеситель СМ16.

Далее осахаривание затора осуществляется в емкостном осахаривателе О17 в присутствии только одного осахаривающего фермента «Глюкогам», который поступает самотеком из мерника М18 в виде раствора массой 26,56 кг. Расход ферментного препарата контролируют с помощью дозирующего устройства (КТ-9). Продолжительность процесса 1 ч. Температура в осахаривателе поддерживается подачей пара p=0,6 МПа в змеевик.

Качество осахаривания контролируют по йодной пробе - окрашивание фильтрата должно быть от коричневого до светло-коричневого (КТ 10).

Так же в процесса контролируется температура, концентрация сухих веществ, кислотность и pH (КТ 5-8).

Для приготовления дрожжевого сусла производят отбор осахаренной массы насосом (10%), которая поступает в дрожжанку ДЖ19. Оставшуюся часть сусла (90%) подают в бродильный чан БЧ23 через теплообменник ТО19. Подача производится последовательно. Вначале весь объем получаемый объем сусла 15283,91 кг насосом перекачивается в дрожжанку ДЖ19, затем начинается загрузка бродильного чана БЧ22.

ТП 3 Приготовление производственных дрожжей

На данной стадии осуществляется переход от непрерывных процессов к периодическим процессам.

Загрузка дрожжанки ДЖ20 суслом осуществляется в течении 90 мин. Масса пребывает в осахаривателе О17 в течении 60 мин. Следовательно за 90 мин. в дрожжанку ДЖ20 поступит 15283,91 * (90/60) = 10189,23 кг сусла

Таблица 2.3

ТП.3 Приготовления производственных дрожжей

Загружено	Получено
Сырье и полупродукты	Масса, кг	Объем, м3	Продукты, отходы, потери	Масса, кг	Объем, м3
1. Сусло 2. Серная кислота 3. Раствор карбамида 4.Засевные дрожжи	10189,23 28,83 105,73 1030,49	9,61 15,75 л 106 л 0,96	1. Производственные дрожжи 2. Углекислый газ	10892,05 462,23	10,18 233,44
Итого:	11354,28		Итого:	11354,28

В ТП.7 осуществляется следующая реакция:

С₆Н₁₂0₆ = 2С0₂ + 2С₂Н₅ОН (2)

Мольные массы 180,18 = 2*44,01 + 2*46,08

Сбраживается 70% глюкозы сусла

Оборудование: Дрожжанка ДЖ20, Мерники М21,М22

Ход Технологического процесса:

В дрожжанке ДЖ20 сусло расхолаживают до 50⁰С (открыв воду на змеевик дрожжанки), проверяют концентрацию сбраживаемых веществ в сусле (КТ 12, 13) и при работающей мешалке задают в дрожжанку из мерника М-21 самотеком серную кислоту объемом 15,75 л (28,83 кг).

В качестве азотистого питания для дрожжей в сусло вносят раствор карбамида. Карбамид задают в виде водного раствора объемом 106 л (105,73 кг), приготовленного в соотношении 1:10, который поступает в дрожжанку самотеком из мерника М21.

Приготовленное таким образом сусло пастеризуют путем подачи пара (р = 0,6 МПа) на змеевик дрожжанки при температуре плюс 85⁰С в течение 30 минут. Затем, перекрыв подачу пара, сусло расхолаживают до 53⁰С подачей водопроводной воды в змеевик, тщательно перемешивая. Полученное дрожжевое сусло охлаждают до 30⁰С, в сусло задают засевные дрожжи в количестве 562,32 кг из посевного аппарата. Массу охлаждают до температуры складки 18-24⁰С и оставляют на брожение в течении 48 ч. В процесса созревания производственных дрожжей контролер проверяет видимое содержание сухих веществ, температуру, кислотность, микробиологическое состояние и количество дрожжевых клеток. (КТ14-23). С размножением дрожжей начинается сбраживание сахара, в результате брожения выделяется углекислый газ в количестве 233,44 м³. Готовые производственные дрожжи в количестве 10892,05 кг перекачиваются насосом в бродильный чан БЧ23.

ТП 4 Брожение

Загрузка сусла в бродильный чан БЧ22 из осахаривателя О17 осуществляется в течении 5 ч (общее время подготовки оборудования 8 ч). Масса пребывает в осахаривателе О17 в течении 60 мин. Следовательно за 5 ч в бродильный чан поступит 15283,91 * (300/60) = 91703,48 кг сусла

Таблица 2.4

ТП.4 Брожение

Загружено	Получено
Сырье и полупродукты	Масса, кг	Объем, м3	Продукты, отходы, потери	Масса, кг	Объем, м3
1. Сусло 2. Производственные дрожжи	91703,48 10892,05	86,51 10,28	1. Бражка 2.Углекислый газ	95168,66 7426,87	89,80 3750,94
Итого:	102595,53		Итого:	102595,53

Оборудование: бродильный чан БЧ23

Ход технологического процесса:

Процесс сбраживания осуществляют в бродильном чане БЧ23. Одновременно с суслом из осахаривателя О17 (91703,48 кг) в бродильный чан подают производственные дрожжи из дрожжанки ДЖ23 (10892,05 кг). Охлаждение осахаренной массы, поступающей в бродильный чан контролируется в теплообменнике ТО19 по термометру на щите приборов. (КТ-11)

Температура сбраживаемой массы во время главного брожения составляет 29-32⁰С.

Регулирование температуры при брожении производят подачей холодной воды в змеевики бродильных чанов. Контроль температуры по термометрам на щите приборов (КТ25). Продолжительность брожения составляет 62 ч. Так же в процессе брожения контролируется видимая концентрация сухих веществ и кислотность бражки. (КТ23,24). В процессе брожения выделяется 3750,94 м³ углекислого газа. Углекислый газ отводится постоянно в процессе брожения через гидрозатвор.

Из бродильного чана БЧ23 95168,66 кг зрелой бражки с содержанием спирта 8,30% перекачивают в передаточный чан ПЧ24. Перед подачей зрелая бражка проходит контроль на видимую концентрацию сухих веществ, кислотность, несброженные углеводы и объемную долю спирта. (КТ26-29) После спуска бражки открывают верхний и нижний люки, чем достигают быстрое удаление углекислого газа из чана.

С учетом того, что в сутки разгружаются 3 бродильных чана, общий суточный объем полученной бражки составляет 3*95168,66 = 285506,00 кг

ТП 5 Брагоректификация

Производственная мощность завода 3000 дал спирта в сутки. Плотность 100% этилового спирта с_{усл.спирт} = 0,7893 кг/л. Получаем G_сут = 3000*10*0,7893 = 23697 кг спирта в сутки. Следовательно, товарного продукта этилового спирта марки «Экстра» с массовой концентрацией 94,13% 23697/0,9413 = 25174,89 кг.

Длительность вспомогательных операций обуславливает то, что в сутки разгружаются только 3 бродильных чана. Учитывая, что брагоректификационное отделение работает в непрерывном режиме, расчет ведем на одни сутки. В сутки, на брагоректификацию из трех бродильных чанов поступает 285506,00 кг зрелой бражки.

ТП 5.1 Перегонка бражки

Таблица 2.5

ТП.5.1 Перегонка бражки

Загружено	Получено
Сырье и полупродукты	Масса, кг	Продукты, отходы, потери	Масса, кг
1. Бражка	285506,00	1. Эпюрированный водно-спиртовый пар 2. Бражный дистиллят 3. Барда	25304,17 44863,43 215338,40
Итого:	285506,00	Итого:	285506,00

Оборудование: передаточный чан ПЧ24, брагоэпюрационная колонна К25, подогреватель бражки ПБ26, конденсатор КР27.

Ход технологического процесса:

Зрелую бражку в количестве 285506,00 кг через передаточный чан ПЧ24 подают в подогреватель бражки ПБ26, где нагревают теплом конденсации водно-спиртовых паров брагоэпюрационной колонны К25. В передаточном чане дополнительно осуществляется контроль объемной доли этилового спирта в бражке (КТ30).

Нагретую в подогревателе ПБ26 бражку направляют на тарелку питания брагоэпюрационной колонны К25.

Брагоэпюрационная колонная К25 предназначена для эпюрации бражки и отгонки из нее спирта. При этом получают 44863,43 кг бражного дистиллята с сопутствующими примесями, а также 25304,17 кг эпюрированного водно-спиртового пара.

Выделенный в процессе эпюрации бражки водно-спиртовый пар с примесями отводят параллельно в подогреватель бражки ПБ26 и конденсатор КР27.

Сконденсировавшийся в теплообменниках ПБ26 и КР27 водно-спиртовый пар в виде бражного дистиллята направляют на тарелку питания эпюрационной колонны К28.

Бражка, освобожденная от части спирта и примесей, из эпюрирующей части перетекает в отгонную часть брагоэпюрационной колонны К25, в которой происходит полная отгонка спирта из бражки.

Барду в количестве 215338,40 кг из выварной камеры колонны К25 отводят на дальнейшее использование для приготовления кормовых концентратов. Осуществляется контроль остаточного содержания этилового спирта в отводимой спиртовой барде (КТ31).

ТП 5.2 Эпюрация

Таблица 2.6

ТП.5.2 Эпюрация

Загружено	Получено
Сырье и полупродукты	Масса, кг	Продукты, отходы, потери	Масса, кг
1. Эпюрированный водно-спиртовый пар 2. Бражный дистиллят 3.Непастеризованный спирт 4. Спирт из фракции головной 5. Головной погон из сивушной колонны 6. Лютерная вода	25304,17 44863,43 343,00 780,59 1259,04 99189,32	1. Фракция головного спирта 2. Фракция сивушных масел 3. Эпюрат	805,09 1093,79 169840,66
Итого:	171739,55	Итого:	171739,55

Оборудование: эпюрационная колонна К28, дефлегматор ДФ29, конденсатор КР30.

Ход технологического процесса:

Эпюрационная колонна К28 предназначена для выделения из бражного дистиллята головных примесей и их концентрирования.

В колонну К28 направляются 25304,17 кг эпюрированного водно-спиртового пара и 44863,43 кг бражного дистиллята из брагоэпюрационной колонны К25.

На 36-ю тарелку эпюрационной колонны подают часть дистиллята в виде 343,00 кг непастеризованного спирта из ректификационной колонны К35.

На 29-ю тарелку эпюрационной колонны К28 из напорной емкости подают 99189,32 кг лютерной воды.

В эпюрационную колонну К28 поступает 780,59 кг спирта, выделенного из фракции головной (колонна К31).

Из сивушной колонны К44 в колонну К28 направляют головной погон спирта в количестве 1259,04 кг.

Спиртовые пары с головными примесями из колонны К28 поступают в дефлегматор ДФ29 и конденсатор КР30. Дистиллят из теплообменников ДФ29, КР30 в виде флегмы возвращают на верхнюю тарелку колонны К28. Часть дистиллята в виде фракции головной этилового спирта из конденсатора КР30 направляют в количестве 805,09 кг на тарелку питания разгонной колонны (К31).

Эпюрат из выварной камеры колонны К28, в количестве (169840,66 кг) направляют на тарелку питания ректификационной колонны К35.

Сконцентрировавшиеся, в колонне К28 за счет гидроселекции компоненты сивушного масла в количестве 1093,79 кг поступают в сивушную колонну К44.

ТП 5.3 Ректификация

Таблица 2.7

ТП.5.3 Ректификация

Загружено	Получено
Сырье и полупродукты	Масса, кг	Продукты, отходы, потери	Масса, кг
1. Эпюрат	169840,66	1. Ректификованный спирт 2. Фракция сивушных масел 3. Непастеризованный спирт 4. Лютерная вода	25461,43 2073,49 343,00 141962,74
Итого:	169840,66	Итого:	169840,66

Оборудование: ректификационная колонна К35, дефлегматор ДФ36, конденсатор КР37

Ход технологического процесса:

Ректификационная колонна К35 предназначена для концентрирования этилового спирта и его доочистки от компонентов сивушного масла.

В колонну К35 поступает эпюрат из эпюрационной колонны К28 в количестве 169840,66 кг.

Спиртовые пары из колонны К35 поступают в дефлегматор ДФ36 и конденсатор КР37. Образовавшийся в дефлегматоре ДФ36 и конденсаторе КР37 дистиллят в виде флегмы возвращают на верхнюю тарелку колонны К35. Часть дистиллята (343,00 кг) в виде непастеризованного спирта из конденсатора КР37 направляют на 36-ю тарелку эпюрационной колонны (К28).

Отбор ректификованного спирта (25461,43 кг) из колонны К35 производят с одной из тарелок гребенки отбора спирта и направляют на тарелку питания колонны окончательной очистки К39.

Сивушный спирт (2073,49 кг) с одной из тарелок гребенки отбора поступает на тарелку питания сивушной колонны К44 для выделения из него сивушного масла.

Лютерную воду (141962,74 кг) из колонны К35 направляют в сборник лютерной воды. Наличие этилового спирта в уходящем лютере не допускается (КТ32).

ТП 5.4 Разгонка головной фракции

Таблица 2.8

ТП 9.4 Разгонка головной фракции

Загружено	Получено
Сырье и полупродукты	Масса, кг	Продукты, отходы, потери	Масса, кг
1. Фракция головная	805,09	1. Концентрат головных примесей 2. Спирт из фракции головной	24,5 780,59
Итого:	805,09	Итого:	805,09

Оборудование: разгонная колонна К31, дефлегматор ДФ33, конденсатор КР34, сборник концентрата головных примесей этанола СБ38, выносной кипятильник КК32

Ход технологического процесса:

Разгонная колонна К31 предназначена для увеличения выхода на установке основной продукции путем разгонки фракции головной этилового спирта.

Фракцию головную этилового спирта (805,09 кг) из конденсатора эпюрационной колонны КР28 подают на тарелку питания колонны К31. Метанол вместе с эфирами и альдегидами накапливаются в верхней части колонны К31, переходят в дефлегматор ДФ33 и конденсатор КР34. Из конденсатора КР34 производят отбор концентрата головных примесей этилового спирта (24,5 кг), который направляют в сборник СБ38.

Выделенный из фракции 780,59 кг головного этанола перемещается в выварную камеру колонны К31, откуда отводится в эпюрационную колонну К28.

Разгонную колонну обогревают через выносной кипятильник КК32

ТП 5.5 Концентрирование сивушного масла

Таблица 2.9

ТП.9.5 Концентрирование сивушных масел

Загружено	Получено
Сырье и полупродукты	Масса, кг	Продукты, отходы, потери	Масса, кг
1. Погон компонентов сивушного масла из узла 2 2. Погон паров сивушного масла из узла 3 3. Лютерная вода	1093,79 2073,49 6334,33	1. Концентрат сивушных масел 2. Головной погон 3. Лютерная вода	85,75 1259,04 8156,82
Итого:	9501,61	Итого:	9501,61

Оборудование: Сивушная колонна К44, дефлегматор ДФ45, конденсатор КР46, сборник сивушного масла СБ47.

Ход технологического процесса:

Сивушная колонна К44 предназначена для концентрирования сивушного масла до стандартного значения.

Погоны компонентов сивушного масла из конденсатора КР37 ректификационной колонны К35 (2073,49 кг) и промежуточных примесей из эпюрационной колонны К28 (1093,79 кг) подают на тарелку питания сивушной колонны К44.

Сивушное масло из колонны К44 в количестве 85,75 кг отбирают по мере его накопления в аккумуляторной царге, о чем судят по появлению слоя сивушного масла в смотровом фонаре, и направляют в сборник СБ47.

Для внутриколонной обработки сивушного масла применяют лютерную воду, которая из напорного сборника лютерной воды поступает в аккумулятоную царгу колонны К44. Количество подаваемой лютерной воды - 6334,33 кг.

Этиловый спирт и сложные эфиры поступившие с сивушными погонами, концентрируются в верхней части сивушной колонны К44. Эту фракцию отбирают из делителя потоков флегмы дефлегматора ДФ45 и конденсатора КР46, откуда головные погоны в количестве 1259,04 кг поступают на 37-ю тарелку эпюрационной колонны К28.

Лютерную воду (8156,82 кг), из колонны К44 через гидрозатвор сбрасывают в сборник лютерной воды.

ТП 5.6 Деметанолизация спирта

Таблица 2.10

ТП.5.6 Деметанолизация спирта

Загружено	Получено
Сырье и полупродукты	Масса, кг	Продукты, отходы, потери	Масса, кг
1. Ректификованный спирт	25461,43	1. Метанольная фракция 2. Ректификованный спирт улучшенного качества «Экстра»	286,54 25174,89
Итого:	25461,43	Итого:	25461,43

Оборудование: колонна окончательной очистки К39, дефлегматор ДФ42, конденсатор КР41, сборник спирта Сб43, выносной кипятильник КК40.

Ход технологического процесса:

Ректификованный спирт в количестве 25461,43 кг из колонны К35 подают на тарелку питания колонны окончательной очистки К39.

Головные примеси и метанол (286,54 кг) выделенные из спирта и сконцентрированные в колонне К39 отбирают из конденсатора КР42, откуда подают в сборник головных примесей СБ38. Избыточное количество погона из конденсатора КР42 в виде флегмы возвращают на верхнюю тарелку колонны К39.

Отбор 25174,89 кг спирта из колонны К39 производят с одной из тарелок гребенки отбора и направляют в сборник спирта Сб43, где осуществляется контроль на соответствие полученного продукта марки «Экстра» по ГОСТ Р 51651-2000 (КТ33).

Колонну окончательной очистки К39 обогревают паром через выносной кипятильник КК40.



2.4 Технологический и технохимический контроль производства

Таблица 2.11

Технологический и технохимический контроль производства в бродильном отделении

№ КТ	Наименование процесса, объекта, контроля	Определяемый показатель	Объект наблюдения, отбора пробы	Способ определения, показания, прибор	Величина показания	Периодичность анализа, кто определяет
1	2	3	4	5	6	7
1	ТП.1 Подготовка зерна. Дробленое зерно.	Качество дробления	Из-под дробилки Д7	Рассев с последующим взвешиванием фракции	Проход через сито 1мм. Не менее 85%.	Контролер, 2 раза в смену
2 3	ТП.2 Приготовление замеса. Зерновой замес. Диспергирование и деструкция крахмала	1. Температура 2. Количество ферментных препаратов	Из аппарата ХМФО-I	По показаниям приборов на щите, термометр Дозирующее устройство	70-720С 1-2,5 ед АС на 1 час	Варщик, ежечасно Контролер, ежечасно
4	ТП.2 Разваривание сырья	Температура	Из аппарата ХМФО-II	То же	70-720 С	Варщик, ежечасно
5 6 7 8 9	ТП.2 Осахаривание разваренной массы	Температура Конц. сух. в-в. Кислотность РН Количество ферментных препаратов	Осахариватель О17	То же Сахаромер Титрование РН-метр Дозирующее устройство	70-640С 13-16% 0,1-0,2 град. Б 4,8-5,1 6-12ед.ГлА на 1ч. крахмала	Контролер, ежечасно Контролер, ежечасно Контролер, ежечасно Контролер, ежечасно Мастер, контролер ежечасно
10		6. Полнота осахаривания		Визуально по окраске с йодом	Цвет капли фильтрата сусла после смешивания с йодом от светло-коричневого до темно-коричневого	Контролер, ежечасно
11	ТП.2 Охлаждение осахаренной массы поступающей в бродильный чан	Температура	Теплообменник ТО	Показания прибора на щите, термометр	20-240С	Контролер, постоянно
12 13	ТП.3 Приготовление дрожжей. дрожжевое сусло	Концентрация 2. Кислотность	Дрожжанка ДЖ20	Сахаромер Титрование	На 1-20 выше плотности основного сусла. Не регламентируют	Контролер, в каждой дрожжанке Контролер, в каждой дрожжанке
14 15 16 17	ТП.3 Дрожжи в период роста	Видимая концентрация сухих веществ Кислотность РН Температура	Дрожжанка ДЖ20	Сахаромер Титрование РН-метр Термометр	От 16 до 7% СВ в зависимости от стадии роста 0,7-0,80 4,0-3,4 не выше 320	Контролер, через 12 часов. После загрузки засевных дрожжей и далее через каждые 4-6 часов. Контролер, через 2 часа
18	ТП.3 Производственные дрожжи	Видимая концентрация сухих веществ	Дрожжанка ДЖ-20	Сахарометр	30% от первоначальной концентрации	Контролер, из каждой дрожжанки перед спуском с бродильный чан
19		Кислотность	То же	Титрование	0,7-0,80	Контролер, перед загрузкой в бродильный чан
20		рН	То же	рН-метр	3,6-3,8	Контролер
21		Количество дрожжевых клеток	То же	Подсчет клеток в камере Горяева	Не менее 90 млн/см3	Зав. лабораторией
		Микробиологическое состояние	То же	Микроскопирование	Мертвых клеток не более 1%; упитанность хорошая (окраска с йодом); отсутствие посторонней микрофлоры	Зав. лабораторией
22		Температура	То же		не выше 320С	Контролер
23	ТП.4 Сбраживание сусла. Бражка	Видимая концентрация сухих веществ	Бродильный чан БЧ-23	Сахарометр	Не регламентируют	Контролер, после залива чана и через каждые 12 часов.
24	ТП.4 Сбраживание сусла. Бражка	Кислотность	То же	Титрование	Нарастание кислотности не более 0,2 град. от начальной	Контролер, не реже 2 раз в смену каждого бродильного чана
25		Температура	То же	Термометр, по прибору на щите	29-320С -главное брожение, 27-300С -дображивание	То же
26	ТП.4 Зрелая бражка	Видимая концентрация сухих веществ	Бродильный чан БЧ-23 перед подачей на сгонку	Сахарометр	В зависимости от ассортимента сырья	Контролер, в каждом чане перед подачей на сгонку
27		Кислотность	То же	Титрование	Нарастание кислотности не более 0,20	Контролер, в каждом чане перед подачей на сгонку
28		Несброженные углеводы	То же	Колориметрический метод	В зависимости от ассортимента сырья	Инженер-химик
29		Объемная доля спирта	То же	Спиртомер, в отгоне бражки	8,0-8,3% массовых	Контролер

Таблица 2.12

Технологический и технохимический контроль производства в брагоректификационном отделении

№ КТ	Наименование места измерения параметров	Наименование объекта контроля	Контролируемый параметр	Регламентированный норматив	Методы и средства контроля	Периодичность анализа, кто определяет
	1	2	3	4	5	6
30	Передаточный чан ПЧ24	Бражка	Объемная доля этилового спирта,%	от 6,5 до 10	Рефрактометрический	Сменный химик, один раз в смену
31	Пробный холодильник из куба брагоэпюрационной колонны К25	Барда	Объемная доля этилового спирта,%	0-0,01	Химический и колориметрический	Сменный химик, ежечасно
32	Холодильник из куба ректификационной колонны К35	Лютерная вода	Объемная доля этилового спирта,%	не допускается	То же	То же
33	Сборник спирта в спиртоприемном отделении К35	Спирт ректификованный «Экстра»	Качество спирта	ГОСТ Р 51652-2000	ГОСТ Р 51652-2000	Химик, один раз в сутки при передаче в хранилище

3. Расчёт материального баланса

3.1 Материальный баланс получения бражки

Рис. 3.1.1 Схема-граф материальных потоков получения бражки

Исходные данные для расчёта:

1. Масштаб расчёта - 10000 кг ( 10 т ) бражки.

2. Массовая концентрация этилового спирта в бражке - 8,30%.

3. Стадии процесса и выходы по стадиям:

Очистка, дробление зерна: з₁= 99,9%;

Гидроферментативная обработка зерна: з₂= 98,0%;

Приготовление производственных дрожжей:

Для приготовления производственных дрожжей используется отъем сусла со стадии гидроферментативной обработки в количестве 10% от полученного сусла. Засевные дрожжи в составе своей среды содержат 6,0% глюкозы и составляют 10% от взятого для их приготовления отъема сусла. Регламентированные потери глюкозы на побочное брожение и рост клеточной массы составят 4% от общего количества глюкозы в среде.

В итоге получаем 1-(0,1+0,01^[1]*0,04^[2])*0,04 = 0,995976 * 100% = 99, 5984%

1 - процент, который составляют засевные дрожжи от общего объема среды (10% от 10%)

2 - содержание глюкозы в засевных дрожжах составляет эту долю от концентрации глюкозы в сусле.

Сбраживание сусла:

На стадию поступает 90% глюкозы вместе с суслом и 0,1*0,3 = 3*100% = 3% имевшейся глюкозы с производственными дрожжами. Еще 0,4% глюкозы ушло на рост и развитие производственных дрожжей. Остальные (0,1 - 0,03 - 0,004)*100% = 6,5% глюкозы успешно сбродили в спирт, который поступает в бродильный чан вместе с производственными дрожжами.

Потери на рост и развитие клеток, а так же побочные реакции составляет 4% от имеющейся в среде глюкозы те.

0,04 * (0,90 + 0,03) = 3,72% з_4-0 = 100 - 3,72 = 96,28%

Так же на данной стадии:

0,2% глюкозы - регламентированное остаточное содержание глюкозы в бражке. з_4-1 = 100 - 0,2 = 99,8%

0,3% образующего при брожении спирта уносится вместе с углекислым газом. з_4-2 = 100 - 0,3 = 99,7%

Общий выход на стадии брожения з_Уброж = з_4-0 * з_4-1 * з_4-2 = 0,9628 * 0,998 * 0,997 *100% = 95,80%

Общий выход: з_У = 0,999 * 0,98 * 0,995984 * 0,958 = 0,92899 * 100% = 92,899%

4. Состав (г) и удельные загрузки (g) сырья:

Состав исходного зерна:

Условный крахмал (г_крахм) - 58,40%;

Несбраживаемые вещества (г_{несбраж}) - 25,40%;

Влага (г_влаги) - 15,20%;

Минеральные примеси (г_прим) - 1,00%.

Удельный расход ферментного препарата «Альфазим» (амилолитическая активность АС-2200 ед/г):

g_{альфазим} = 2000 ед/кг условного крахмала;

Удельный расход ферментного препарата «Глюкогам» (глюкаамилазная активность ГлС 6500 ед/г):

g_{глюкогам} = 7000 ед/кг условного крахмала.

5. Определение расхода ключевого продукта (зерно):

В процессах осахаривания крахмала и брожения глюкозы происходят следующие реакции:

(C₆H₁₀O₅)_n + n H₂O > n C₆H₁₂O₆

C₆H₁₂O₆ > 2 C₂H₅OH + 2 CO₂

Или суммарно:

(C₆H₁₀O₅)_n + n H₂O > 2n C₂H₅OH + 2n CO₂

Мольные массы мономера крахмала и этанола:

М_крахм = 162,14;

М_спирта = 46,07.

В 10000 кг бражки содержится спирта G_спирт:

G_спирта = G_браж · C_браж = 10000 · 0,0830 = 830 кг.

Количество исходного ключевого вещества (условного крахмала) определяется из следующего соотношения:

G_крахм = G_спирта · М_крахм / ( 2 · М_спирта ·У ) =

= 830 · 162,14 / ( 2 · 46,07 · 0,92899 ) = 1572,20 кг.

Количество необходимого зерна:

G_зерна = G_крахм / г_крахм = ( 1572,20 /58,40 ) · 100% = 2692,12 кг.

Узел 1. Очистка и дробление зерна

Выход на стадии 99,9%

На данной стадии химических превращений не происходит.

Загружено:

Зерна G_зерна = 2692,12 кг

в том числе:

условного крахмала G_крахм = 1572,20 кг

несбраживаемые вещества G_{несбраж} = 683,80 кг

влаги G_влаги = 409,20 кг

механических примесей G_прим = 26,92 кг

Итого загружено в 1 узле:

G_{1загруж} = G_зерна = 2692,12 кг.

Получено:

Количество полученного очищенного дробленного зерна G_дроб:

G_дроб = ( G_зерна - G_прим ) * з₁ = ( 2692,12 - 26,92 ) * 0,999 = 2662,53 кг

В том числе:

Крахмал G_крахм = 1570,62 кг

Несбраживаемые вещества G_{несбраж} = 683,11 кг

Влага G_влаги = 408,79 кг

Потери компонентов и примеси суммарно G_потери:

G_потери = ( G_зерна - G_прим ) * ( 1- з₁ ) + G_прим = ( 2692,12 - 26,92 ) * 0,001 +

26,92 = 29,59 кг

Количество отделенных потерь крахмала G_{пот.крах} = G_крахм* 0,001 = 1,57 кг.

Итого получено в 1 узле:

G_1получ = G_дроб + G_потери = 2662,53 + 29,59 = 2692,12 кг

Узел 2. Гидроферментативная обработка сырья

Выход на стадии 98%

В этом узле осуществляется следующая реакция:

(C₆H₁₀0₅)n + nH₂0 = nC₆H₁₂0₆ (1)

Мольные массы 162,14 + 18,02 = 180,16



Таблица 3.1

Материальный баланс очистки и дробления зерна

Загружено	Получено
Сырье и полупродукты	Масса тех, кг	Масса, кг	Масс. доля,%	Продукты, отходы, потери	Масса тех, кг	Масса, кг	Масс. доля,%
1. Зерно, в т.ч. усл. крахмал несбр. в-ва влага минер.примеси	2692,12	1572,20 683,80 409,20 26,92	100 58,40 25,40 15,20 1,00	1. Очищенное дробл. зерно, в т.ч. усл. крахмал несбр. в-ва влага 2. Примеси и потери зерна, в т.ч. потери крах.	2662,53 29,59	1570,62 683,11 408,79 1,57
Итого	2692,12			Итого	2692,12

Условно будем считать, что весь экстрагировавшийся крахмал гидролизуется исключительно до глюкозы. В дальнейшем расчет ведется на образовавшуюся в реакции (1) глюкозу

Доп. исходные данные:

Удельный расход горячей воды на приготовление замеса g_воды = 3,0 кг/кг дробленого зерна.

Удельный расход комплексного препарата «Дестамил»^тм g_{дестамил} = 0,2 г/л (кг/м³) водно-зернового замеса.

Плотность водно-зернового замеса с_замеса = 1060 кг/м³

Удельный расход ферментного препарата «Альфазим» (амилолитическая активность АС-2200 ед/г):

g_{альфазим} = 2000 ед/кг условного крахмала;

Удельный расход ферментного препарата «Глюкогам» (глюкаамилазная активность ГлС 6500 ед/г):

g_{глюкогам} = 7000 ед/кг условного крахмала.

Комплексный препарат «Дестамил»^тм и ферментные препараты задаются в среду в виде водного раствора 1:10.

Загружено:

Зерно очищенное дробленное G_дроб = 2662,53 кг

в том числе:

условного крахмала G_крахм = 1570,62 кг

несбраживаемые вещества G_{несбраж} = 683,11 кг

влаги G_влаги = 408,79 кг

Количество воды для приготовления замеса:

G_воды = G_дроб * g_воды = 2662,53 * 3 = 7987,60 кг

Количество замеса G_{замеса:}

G_замеса = G_дроб + G_воды = 2662,53 + 7987,60 = 10650,13 кг

Объем водно-зернового замеса

V_замеса = G_замеса / с_замеса = 10650,13/1060 = 10,05 м³

Расход комплексного препарата «Дестамил»^тм

G_{дестамил} = V_замеса * g_{дестамил} = 10,05* 0,2 = 2,01 кг

Расход воды на приготовление раствора препарата «Дестамил»^тм

G_{вод.дестамил} = G_{дестамил} * 10 = 2,01*10 = 20,09 кг

Общая масса раствора препарата «Дестамил»^тм

G_{р-р.дестамил} = G_{дестамил} + G_{вод.дестамил} = 2,01 + 20,09 = 22,10 кг

Расход ферментного препарата «Глюкогам» для осахаривания крахмалистой массы G_{глюкогам}

A_{глюкогам} = 6500 ед/г- глюкаамилазная активность препарата «Глюкогам», ед/г

Удельный расход ферментного препарата «Глюкогам» g_{глюкогам} = 7000 ед/кг условного крахмала

G_{глюкогам} = g_{глюкогам}*G_крахм/(A_{глюкогам}*1000) = 7000*1570,62/(6500*1000) =

1,69 кг

Расход воды на приготовление раствора препарата «Глюкогам»

G_{вод.глюкогам} = G_{глюкогам} * 10 = 1,69*10 = 16,91 кг

Общая масса раствора препарата «Глюкогам»

G_{р-р.глюкогам} = G_{глюкогам} + G_{вод.глюкогам} = 1,69 + 16,91 = 18,61 кг

Расход ферментного препарата «Альфазим» для осахаривания крахмалистой массы G_{альфазим}

A_{альфазим} = 2200 ед/г- амилолитическая активность препарата «Альфазим», ед/г

Удельный расход ферментного препарата «Альфазим» g_{альфазим} = 2000 ед/кг условного крахмала

G_{альфазим} = g_{альфазим}*G_крахм/ (A_{альфазим}*1000) =

= 2000*1570,62/(2200*1000) = 1,43 кг

Расход воды на приготовление раствора препарата «Альфазим»



G_{вод.альфазим} = G_{альфазим} * 10 = 1,43*10 = 14,28 кг

Общая масса раствора препарата «Альфазим»

G_{р-р.альфазим} = G_{альфазим} + G_{вод.альфазим} = 1,43 + 14,28 = 15,71 кг

Суммарное количество воды в среде:

G_Уводы = G_влаги + G_воды + G_{вод.дестамил} + G_{вод.глюкогам} + G_{вод.альфазим} = 408,79 +

7987,60 + 20,09 + 14,28 + 16,91 = 8447,68 кг

Итого загружено в 2 узле:

G_{2загруж} = G_дроб + G_воды + G_{р-р.дестамил} + G_{р-р.глюкогам} + G_{р-р.альфазим} = 2662,53 +

7987,60 + 22,10 + 15,71 + 18,61 = 10706,54 кг

ПОЛУЧЕНО:

Нормированный выход с учетом экстрактивности сусла и использовании комплексных ферментных препаратов для осахаривания составляет з_осах = 98,0%.

Т.е. в реакцию вступит крахмала G_{крахм реак}:

G_{крахм реак} = з_осах * G_крахм = 0,98 * 1570,62 = 1539,21 кг

Для процесса гидролиза необходимо воды G_воды:

G_{воды реакц} = G_{крахм реак} * M_вод / M_крахм = 1539,21 * 18,02 / 162,14 = 171,07 кг

В результате реакции получаем глюкозы G_глюк:



G_{реак.глюк} = G_{крахм реак} * M_глюк / M_крахм =

= 1539,21 * 180,16 / 162,14 = 1710,28 кг

Остаточное количество крахмала:

G_крах = G_{крахм.исх}*(1- з) = 1570,62 * ( 1 - 0,98 ) = 31,41 кг

Оставшееся количество влаги:

G_{ост.влаги} = G_Уводы - G_{воды реакц} = 8447,68 - 171,07 = 8267,61 кг

Препарат «Дестамил»^тм, а так же препараты «Альфазим» и «Глюкогам» в ходе реакции не расходуются.

Здесь и далее они будут учитываться как несбраживаемые вещества.

Итого несбраживаемых вществ:

G_Унесбр = G_{несбраж} + G_крах + G_{дестамил} + G_{глюкогам} + G_{альфазим} = 683,11 + 2,01 + 1,43 + 1,69 = 719,66 кг

Итого осахаренного сусла:

G_сусла = G_{ост.влаги} + G_Унесбр + G_{реак.глюк} =

= 8267,61 + 719,66 + 1710,28 = 10706,54 кг

Итого получено в 2 узле:

G_2получ = G_сусла = 10706,54 кг

Узел 3. Приготовление производственных дрожжей.

В этом узле осуществляется следующая реакция:

С₆Н₁₂0₆ = 2С0₂ + 2С₂Н₅ОН (2)



Таблица 3.2

Материальный баланс гидроферментативной обработки

Получено
Сырье и полупродукты	Масса тех, кг	Масса, кг	Продукты, отходы, потери	Масса тех, кг	Масса, кг
1. Очищенное дробл. зерно, в т.ч. усл. крахмал несбр. в-ва влага 2. Горячая вода 3. Раствор «Дестамил», в т.ч. препарат вода 4. Раствор «Альфазим», в т.ч. препарат вода 5. Раствор «Глюкогам», в т.ч. препарат вода	2662,53 7987,60 22,10 15,71 18,61	1570,62 683,11 408,79 2,01 20,09 1,43 14,28 1,69 16,91	1. Осахаренное сусло, в т.ч. глюкоза влага несбраживаемые вещества, в т.ч. остаток крахмала «Альфазим» «Глюкогам» «Дестамил»	10706,54	1710,28 8276,61 719,66 31,41 1,43 1,69 2,01
Итого	10706,54		Итого	10706,54

Мольные массы 180,16 = 2*44,01 + 2*46,07

Загружено: