Технологический план проектирования бродильного отделения спирт завода

  кг

 

 

Расход серной кислоты  составит:

по объему:

,               (90)

дм³

по массе: М_к2 = V_к2 · ρ_к ,                 (91)

  кг

Количество воды для разбавления  кислоты:

V_в.к2 = V_к2 · n₃   дм³  или М_вк2  кг            (92)

Масса сусла с учетом внесения кислоты:

М `_c2 = V_c2 + М_к2 + М_вк2 ,              (93)

  кг

Масса сусла с учетом внесения кислоты:

V `_с2 = V_c2 + V_к2 + V_{вк2 ,                    (94)}

  дм³

Количество спирта, которое  образуется в дрожжегенераторах, составит:

по объему:

,            (95)

 дм³

по массе: М_сп2 = V_сп2 · ρ_{сп ,                  (96)}

  кг

Масса образовавшегося  диоксида углерода:

М ``_со2 = 0,955· М_сп2 ,          (97)

 кг

Масса засевных дрожжей:

М_др2 = М `_с2 – М ``_со2  ,          (98)

 кг

 

Масса фильтрата засевных дрожжей:

,         (99)

  кг

Массовая доля сухих  веществ в фильтрате засевных дрожжей:

,           (100)

%

Объем фильтрата засевных дрожжей:

,                 (101)

 дм³

Объемная доля спирта в фильтрате засевных дрожжей:

,               (102)

 %

Объем засевных дрожжей:

,             (103)

 дм³

При условии использования  промывных вод в количестве n₄ % от объема засевных дрожжей в дрожжанках количество промывных вод в дрожжегенераторах составит:

 дм³  или М `_в.пр.  кг         (104)

 

 

Количество засевных дрожжей в дрожжегенераторах  составит:

по объему: V `<sub>др2</sub> = V<sub>др2</sub> + V<sub>др1</sub> + V `_{в.пр.  ,                (105)}

 дм3

по массе: М `<sub>др2</sub> = М<sub>др2</sub> + М<sub>др1</sub> + М `_{в.пр. ,                    (106)}

 кг           

3.10 Охлаждение  сусла перед сбраживанием

 

Количество сусла с  учетом отбора для культивирования  дрожжей составит:

по массе: М `_с. = М_с. – М_с1 – М_с2 ,          (107)

по объему: V `_с. = V_c.- V_c1 – V_c2   дм^{3        (108)}

При условии использования  второй ступени вакуум-охлаждения сусла  количество вторичного пара, которое выделяется в испарительный камере, составит:

 ,             (109)

 кг

где t₇ – температура сусла, направляемого в бродильные аппараты, ⁰ С;

    β₂ – теплота парообразования при t₇ , кДж/кг

Объем выделяемого пара составит:

V_д6 = Д₆ · V ` ,               (110)

где – V ` - объем 1 кг пара при t₇ , м³

^М³

Расход воды на барометрический  конденсатор:

 ,          (111)

где i₆ – энтальпия пара при t₇ ,кДж/кг;

      t `_н – температура воды, входящей в конденсатор, ⁰С;

      t `_к – температура воды, выходящей из конденсатора, ⁰С.

 кг

Количество сусла с  учетом выделившегося в испарительной  камере пара составит:

по массе: М ``_с. = М `_с – Д₆ ,         (112)

  кг

по объему: V ``_с. = V `_с. – Д₆  ,         (113)

 дм³

При условии использования  для охлаждения сусла теплообменников  рассчитывают расход хладагента (воды):

 ,         (114)

где t ``_н – температура воды, входящей в теплообменник, ⁰С;

      t``_к – температура воды, выходящей из теплообменника, ⁰С.

 кг

При условии использования  промывных вод в количестве n₄ % от объема засевных дрожжей в дрожжегенераторах и n₅  % от объема сусла в продуктовом сборнике количество промывных вод, поступающее в бродильные аппараты, составит:

,        (115)

 дм³

В бродильные аппараты поступает  сусла с учетом засевных дрожжей и промывных вод в количестве:

по массе: М_с.б. = М ``_с. + М `_др2 + М_{в.пр.,          (116)}

   кг

по объему: V_с.б. = V ``_с. + V `_др2 + V_{в.пр.  ,      (117)}

  дм³

3.11 Сбраживание осахаренного сахара

 

При сбраживании сусла  образуется спирт с учетом потерь при брагоректификации:

по объему:

,      (118)

 дм³

по массе: М_сп. = V_сп. · ρ_сп  ,               (119)

 кг

Количество невозвратных потерь спирта с газами брожения составит:

по объему:

,          (120)

 дм³

по массе: М_г. = V_г. · ρ_{сп,                     (121)}

   кг

Количество потерь спирта на образование вторичных и побочных продуктов брожения составит:

по объему

,              (122)

 дм³

по массе: М_в.п. = V_в.п. · ρ_{сп.   ,                      (123)}

  кг

Масса диоксида углерода, образующегося при брожении:

М_со2 = 0,955· (М_сп. + М_г. + М_в.п.) ,              (124)

  кг

Масса бражки с учетом выделившегося диоксида углерода:

М_бр. = М_с.б. – М_со2  ,                   (125)

 кг

Количество сухих веществ  в зрелой бражки составит:

в фильтрате:

,          (126)

 кг

в дробине:

,              (127)

 кг

Массовая доля сухих  веществ в бражке:

,                  (128)

 %

Количество воды в  бражке:

М_в.бр. = М_бр. - М

- М - М_сп – М_вп ,                 (129)

  кг

Масса фильтрата бражки:

М_бр.ф. =М_в.бр. + М

+ М_сп. + М_{в.п. ,                        (130)}

  кг

Массовая доля сухих  веществ (истинный отбор) определяется в фильтрате бражки при удалении спирта с продуктами брожения, заменяя их водой:

,                   (131)

 дм³

 

Объем фильтрата бражки:

,                (132)

 дм³

Объемная доля спирта в бражке:

,                    (133)

 %

Объем нефильтрованной  бражки:

,                    (134)

 дм³

При условии использования  промывных вод в количестве n₅ % от объема нефильтрованной бражки и водно-спиртовой жидкости из спиртоловушки в количестве n₄ %.

От объема нефильтрованной  бражки количество дополнительно поступающей  в зрелую бражку жидкости составит:

 дм³    или М_ж.  кг            (135)

 дм³

Количество бражки, направляемой на брагоректификацию, составит:

по объему: V_бр.р = V_бр.неф. + V_{ж.  ,                        (136)}

  дм³

по массе: М_бр.р. = М_бр.неф. + М_{ж.   ,                   (137)}

  кг

 

3.12 Определение количества барды

 

Количество барды рассчитывают с учетом расхода пара на бражную  колонну, который составляет m_n. % от массы бражки.

Масса барды составит:

,             (138)

 кг

Массовая доля сухих  веществ в барде:

,                (139)

%

Объем барды составит:

,                    (140)

   дм³

3.13 Определение  количества продуктов ректификации

 

В процессе брагоректификации получают 100 дал или 1000 дм³ безводного этилового спирта, головной фракции этилового спирта крепостью К_г. в количестве m_г. % от объема спирта, сивушного масла крепостью К_с.м. в количестве m_с.л. % от объема спирта, сивушного спирта крепостью К_с.с. в количестве m_с.с. от объема спирта.

Количество головной фракции этилового спирта:

по объему:

,                       (141)

  дм³

по массе М_г. = V_г. ·  ρ_г.  ,           (142)

 кг

Количество сивушного  масла:

по объему:

,          (143)

   дм³

по массе: М_с.м. = V_с.м. · ρ_{с.м. ,        (144)}

  кг

Количество сивушного  спирта:

по объему:

,         (145)

   дм³

по массе: М_с.с. = V_с.с. · ρ_{с.с.  ,                 (146)}

 кг

Выход спирта ректификационного:

В_сп.р. = 100 – m_г. – m_с.м. – m_с.с. – П_{сп.             (147)}

где П_сп. – потери спирта при брагоректификации

%

Количество спирта ректификованного:

по объему:

,              (148)

  дм³

по массе: М_сп.р. = V_сп.р. · ρ_{сп.р.  ,                               (149)}

 кг

 

 

 

Таблица 1 Сводная таблица производства спирта из картофеля

 

Продукты	На 100 дал безводного спирта		На суточную производительность		На часовую производительность
	кг	дм3	кг	дм3	кг	дм3
1	2	3	4	5	6	7
Сырьё неочищенное	7371,13	9662,16	147422,6	193243,2	6142,61	8051,8
Замес	28612,74	26300,89	572254,8	526017,8	23843,9	21917,41
Ферментный препарат, вносимый в смеситель	1,78	1,73	35,6	34,6	1,48	1,44
Вторичный пар, расходуемый на нагрев замеса	762,64	-	15252,8	-	635,53	-
Масса замеса, выходящая из подогревателя	29375,38	-	587507,6	-	24479,48	-
Острый пар для разваривания	2414,90	-	48298	-	2012,42	-
Разваренная масса, поступающая в паросепаратор	31790,28	-	635805,6	-	26491,9	-
Острый пар на стерилизацию	696,87	-	13937,4	-	580,73	-
Количество стерили- зованной массы	32487,15	-	649743	-	27072,63	-
Вторичный пар, выделившийся в паросепараторе	712,14	-	14242,4	-	593,45	-
Расход пара на водно-тепловую обработку	3160,93	-	63218,6	-	2634,11	-
Стерилизованная масса, выходящая из паросепаратора	31775,01	-	635500,2	-	26479,18	-
Пар, вьделившийся в вакуумном испарителе-осахаривателе	2629,15	-	52583	-	2190,96	-
Расход воды на барометрический  конденсатор I ступени	66322,16	-	1326443,2	-	55268,47	-
Разваренная масса, поступающая в  вакуумный испаритель-осахариватель	29145,86	25803,26	582917,2	516065,2	24288,22	21502,72

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 1.

 

1	2	3	4	5	6	7
Смесь глюкаваморина и амилосубтилина	18,6	18,21	372	364,2	15,5	15,18
Сусло в осахаривателе	29164,46	-	583289,2	-	24303,71	-
Фильтрат сусла	28960,69	27159,98	579213,8	543199,6	24133,91	22633,32
Сусло для культиви-рования дрожжей	507,46	475,31	10149,2	9506,2	422,88	396,09
Серная кислота, вносимая в дрожжанку	0,85	0,46	17	9,2	0,71	0,38
Количество сусла в дрожжанках	511,23	479,08	10224,6	9581,6	426,1	399,2
Серная кислота, вносимая в возбраживатель	0,57	0,31	11,4	6,2	0,48	0,26
Количество сусла в дожжегенераторах	1186,49	1111,22	23729,8	22224,4	988,74	926,02
Пар, выделившийся в испарительной  камере	1437,98	-	28759,6	-	1198,32	-
Расход воды на баро-метрический конденсатор II ступени	55790,57	-	1115811,4	-	46492,1	-
Сусло с дрожжами, поступающее на брожение	28721,97	27029,06	574439,4	540581,2	23934,97	22524,21
Зрелая бражка	28384,35	22062	567687	441240	23653,62	18385
Барда	32702,52	29183,04	654050,4	583660,8	27252,1	24319,2
Побочные и вторичные продукты брожения	21,33	27,03	426,6	540,6	17,78	22,53
Головная фракция	17,91	21,74	358,2	434,8	14,93	18,12
Сивушный спирт	9,69	11,77	193,8	235,4	8,08	9,81
Сивушное масло	2,81	3,41	56,2	68,2	2,34	2,84
Количество спирта ректификованного	807,2	998,9	16144	19978	672,67	832,42