Производство спирта

- используемые ферментные  препараты, Амилоглюкаваморин Гх (массовая доля сухзих веществ 12%, активность, АС - 30 ед/мл и ГЛС - 110 ед/мл, расход Амилоглюкаваморина Гх -6,2ед ГлС\г условного крахмала.

Выход спирта из 1 т условного крахмала ржи

 

64,8 + 0,7 = 65,5 дал

 

где    64,8 - нормативный выход спирта из 1 т условного крахмала ржи при непрерывной схеме, дал;

0,7 - надбавка к выходу  спирта из 1 т переработанного  крахмала при замене солода  ферментными препаратами, дал.

Крахмал

Общий расход крахмала для  получения 100 дал спирта:

 

где 65,5 - нормативный выход из 1 т условного крахмала ржи, дал. На осахаривание 1526,7 т поступит Амилоглюкаваморина Гх в количестве:

где   110 - глюкоамилазная активность Амилоглюкаваморина Гх, ед/см³;

6,2 — норма расхода,  ед ГлС глкжоамилазной активности на 1 г условного крахмала.

Количество крахмала в 0,086 м³ Амилоглюкаваморина Гх составит

 

0,086 · 40 = 3,44 кг

 

Из 3,44 кг крахмала будет получено спирта

 

Поскольку количество полученного  спирта незначительно, этой величиной  можно пренебречь.

Расход ржи на разваривание для получения 100 дал спирта составит

 

где 51,5 - крахмалистость ржи, %.

Состав сухих веществ приведен в таблице 8.

Таблица 8 - Состав сухих веществ ржи

Наименование	%	кг/99, 77 дал
1	2	3
Сухие вещества: а) сбраживаемые б) несбраживаемые	51,5 34	1526,70 1007,9
Всего сухих веществ	85,5	2534,6
Вода	14,5	429,90
Итого	100,0	2964,50

 

Замес.

Принимаем гидромодуль смеси  равным 3.

Расход теплой воды, поступающий  на приготовление замеса в смеситель

 

2964,5·3,0 = 8893,5 кг

 

На приготовление замеса используют теплую воду после дефлегматоров, температура замеса 55-63 °С.

Общее количество замеса в смесителе составит

 

2964,5 + 8642,70 = 11607,20 кг 

 

Сухих веществ в замесе

Теплоемкость замеса

 

С_зам = С_с.в. · 0,214 + С_ВОДЫ · 0,786 = 1,5 · 0,214 + 4,2 · 0,786 =

= 0,321 + 3,301 = 3,62 кДж/кг.град

 

где      С_с.в - удельная теплоемкость сухого вещества зерна; для крахмала  С_{с в} = 1,5 кДж/кг.град;

С_воды - удельная теплоемкость воды, равна 4,2 кДж/кг.град.

Расход острого греющего пара давлением 0,6 МПа, поступающего в  контактную головку, для стерилизации массы при температуре 135 °С

 

 

где     135 — температура замеса в контактной головке, ⁰С;

2762,8 - теплосодержание пара  при давлении 0,6 МПа, кДж/кг;

568,2 — теплосодержание  конденсата пара при 135 ^оС. кДж/кг;

1,04 - коэффициент, учитывающий  потери тепла.

Количество массы, выходящей  из варочного аппарата, составит

 

11607,17+1533,2=13140,37 кг

 

Сепарация пара.

Количество вторичного пара, выделяющегося в паросепараторе составит

 

где    108 - температура вторичного пара при давлении 0,04 МПа, °С;

2695,2 - теплосодержание вторичного  пара, кДж/кг;

454,0 - теплосодержание конденсата, кДж/кг.

Количество разваренной  массы, выходящей из паросепаратора

 

13140,37-596=12544,4 кг

 

Удельный расход острого  пара на разваривание по весу очищенного сырья составит:

 

Разваренная масса после  паросепаратора поступает в вакуум-испарительная камера. Количество вторичного пара, образующегося в испарительной камере при перепаде температуры с 108,74 до 62 ^оС

 

 

где   108 и 62 - начальная и конечная температура разваренной массы соответственно, °С;

2354,8 - теплота парообразрвания при 62 °С. кДж/кг.

Объем выделившегося пара в испарительной камере составит

 

980,5 · 7,1 =6961,6 м³

 

где 7,1 — объем 1 кг вторичного пара при температуре 62 °С, м³.

 

 

где     980,5 - количество пара, поступающего в конденсатор, кг;

2621,4 — теплосодержание  пара при 62 С, кДж/кг;

4,2 - удельная теплоемкость  воды, кДж/кг.град;

5 и 20 - температура отходящей  и поступающей в конденсатор  воды, °С.

Количество массы, выходящей  из испарительной камеры в осахариватель, составит

 

12544,4-980,5=11563,9 кг

 

Осахаривание крахмалистой массы

Расход ферментного препарата  Амилоглюкаваморин Гх для осахаривания крахмалистой массы в осахаривателе

 

62·15241·1000  = 86050 см³ = 86,1 дм³

110

 

где 6,2 - единицы ГлС, требующиеся для осахаривания 1 г условного крахмала;

1526,7 - количество условного  крахмала, кг;

1000 - коэффициент пересчета  кг в г;

110   - глюкоамилазная активность препарата Амилоглюкаваморин Гх, ед/см³.

Плотность Амилоглюкаваморин Гх принимаем 1,13 кг/дм³, масса задаваемого препарата будет

 

86,0·1,13 =97,2 кг

 

Всего осахаренной массы в осахаривателе

 

11563,9+ 97,2 =11661,1 кг

 

На приготовление производственных дрожжей из осахаривателя отбирается 8 % сусла, что составляет

 

11661,1x0,08 = 932,9 кг

 

Количество сусла с  температурой 58 °С, поступающего в теплообменник на охлаждение до температуры складки, составит

 

11661,1-932,9 =10678,2 кг

 

Сбраживание сусла

В бродильное отделение поступает:

- сусло, охлажденное до температуры складки - 10678,2 кг; производственные дрожжи -932,9.

Всего в бродильное отделение  поступит (с учетом промывных вод)

(10651,7 + 926,2) х 0,025 + 10651,7 + 926,2 = 11901,4 кг

где 0,025 - коэффициент, учитывающий  объем промывных вод (расход-2,5% по массе продукта).

Выход диоксида углерода (теоретический) составит:

789,3 х 0,955 = 753,8 кг/100 дал,

где 789,3 - масса 100 дал безводного спирта, кг;

      0,955 - выход  диоксида по отношению к безводному  спирту, кг.

Зрелая бражка

Выход зрелой бражки составит:

11901,4-753,8 = 11147,6 кг.

С учетом водно-спиртовой  жидкости из спиртоловушки количество зрелой бражки составит:

11147,6+111147,6·0,025 =11426,3 кг.

 

Объем зрелой бражки при  ее плотности 1,0126 кг/дм³ составит:

.

 

Потери спирта с бардой составляют 0,015% или 0,2% по выходу. Всего  спирта в бражке с учетом потерь будет: 100,2 дал или 100,2 х 7,8927 = 790,8 кг.

Содержание спирта в зрелой бражке с учетом максимальных потерь:

 

 

Всего бражки поступит на брагоректификацию с учетом разбавления ее водой при заполаскивании бродильных чанов:

где 0,5- количество промывных  вод при заполаскивании его к объему бражки.

Расчет расхода формалина

Норма расхода формалина  составляет - 25 кг на 1000 дал спирта или 2,5кг/100 дал.

С ферментными препаратами  вносят:

с Амилоглюкаваморином Гх

где 0,2 - концентрация формалина  в суспензии Амилоглюкаваморина Гх,%.

При плотности формалина 1,0865 кг/дм³ его масса составит:

0,16 х 1,086 = 0,17 кг.

Недостающее количество формалина 2,5 - 0,17 = 2,33 кг вносят непосредственно  в сусло.

 

 

1.8 Спецификация  основного технологического  оборудования

 

Спецификация основного  технологического  оборудования приведена  в таблице 9.

 

Таблица 9 - Спецификация основного технологического  оборудования

Наименование	Количество	Материал рабочей зоны	Техническая характеристика
1	2	3	4
Нория для зерна	2	Углеродистая сталь	1-10/5 производительность,т/ч-10
Бункер зерновой	1	Углеродистая сталь	Объем , м3 –60
Сепаратор зерноочистительный	1	Углеродистая сталь	ЗСМ-5 производительность,т/ч-5
Бункер	1	Углеродистая сталь	Объем, м3 –1
Дробилка для зерна  вальцовая	2	Углеродистая сталь	производительность,т/ч-5 ЗМ 225х1000
Смеситель – предразварник	1	Углеродистая сталь	ВЛ 4,591.01-02 Объем, м3 –9
Насос	2	Углеродистая сталь	9МГП производ-ность,м3/ч-20
Контактная головка	1	Углеродистая сталь	Марка А2-ВРА-3000/н
Коллектор	1	Углеродистая сталь	Труба ,диаметр 150 мм
Варочная колонна 1 ступени	1	Углеродистая сталь	Производительность, Дал/сут  1700-2500
Варочная колонна 2ступени	3	Углеродистая сталь	Производительность, Дал/сут  1700-2500
Паросепаратор	1	Углеродистая сталь	Объем, м3 –4,8
Барометрический конденсатор 1 ступени	1	Углеродистая сталь	Т – 203012
Вакуум насос	2	Углеродистая сталь	ВВН-3
Вакуум испаритель 1 ст.	1	Углеродистая сталь	СП-373

 

Продолжение таблицы 9

1	2	3	4
Расходный сборник глюкоамилазы	1	Нержавеющаясталь	Объем, м3 –7,6
Осахариватель	1	Углеродистая сталь	Объем, м3 –4
Ловушка	1	Углеродистая сталь	Объем, м3 –0,4
Продуктовый сборник для разведения ферментов	1	Углеродистая сталь	Объем, м3 –0,8
Теплообменник	1	Углеродистая сталь	Тип  -  труба в трубе 110х5; 159х4,5 Поверхность теплообмена  64 м2
Маточник	1	Нержавеющаясталь	Объем , м3 –1
Сусловой насос	2	Углеродистая сталь	НБ-32 производительность,м3/ч-30
Сборник серной кислоты	1	Нержавеющаясталь	Объем, м3 –0,4
Дрожжанка	5	Нержавеющаясталь	Объем, м3 –5,4
Возбраживатель	2	Углеродистая сталь	Объем, м3 –24
Бродильный чан	12	Углеродистая сталь	Объем, м3 –85
Спиртоловушка	1	Углеродистая сталь	Адсорбционно-конденса- ционного  типа

 

 

1.9 Энергетическая часть

 

Спиртзавод относится к потребителям энергии второй категории, так как перерыв в энергоснабжении не ведет за собой опасности для жизни работающих хотя и приводит к простою оборудования и снижению выработки продукции.

Электроснабжение осуществляется от высоковольтных сетей с напряжением 6-10 кВ через собственные понизительные  трансформаторные подстанции (ПТ).

Внутренняя низковольтная  сеть, имеющая напряжение 220/380 В позволяет осуществлять совместное питание силовых и осветительных токоприемников от общих трансформаторов. Питание осуществляется отдельными филерами. Низковольтная сеть делится на питающую (от распределительного щита ТП до цеховых распределительных пунктов), магистральную (внутрицеховую сеть между распределительными пунктами) и распределительную (от распределительных пунктов до токоприемников).