Технологическая схема производства спирта - Курсовая работа

1. Выбор, обоснование и описание технологической схемы производства 1.1 Способы осахаривания разваренной массы 1.1.1 Одноступенчатое осахаривание 1.1.2 Двухступенчатое осахаривание 1.1.3 Осахаривание с одноступенчатым вакуум-охлаждением 1.1.4 Осахаривание с двухступенчатым вакуум-охлаждением 1.1.5 Трехступенчатое вакуум-охлаждение 1.1.6 Двухпоточное осахаривание 1.1.7 Периодическое осахаривание 1.2 Способы сбраживания зерно-картофельного сусла 1.2.1 Непрерывно-поточное сбраживание 1.2.2 Проточно-рециркуляционное сбраживание 1.2.3 Циклическое сбраживание 1.2.4 Периодическое сбраживание 1.3 Описание технологической схемы производства 2. Расчет продуктов спиртового производства 3. Расчет расхода воды, пара и электроэнергии 4.1 Расчет расхода воды 4.2 Расчет расхода пара 4.3 Расчет потребляемой электроэнергии 5. Технология получения спирта основана на ферментативном гидролизе крахмала, содержащегося в растительном сырье, и сбраживании образующихся сахаров дрожжами в спирт, т.е. является биохимической технологией. Она складывается из следующих главных процессов: разваривание растительного сырья с водой с целью нарушения его клеточной структуры и растворения крахмала, охлаждение разваренной массы и осахаривание крахмала ферментами солода или культур плесневых грибов, сбраживание сахаров дрожжами, отгонка спирта из бражки и его ректификация. Постоянный поиск новых технологий, а также внедрение более совершенных технических средств позволяет добиться высоких органолептических характеристик этилового спирта, что способствует повышению конкурентоспособности белорусской алкогольной продукции на внутреннем и внешнем рынках. Выбор, обоснование и описание технологической схемы производства 1.1 Способы осахаривания разваренной массы Окончательная стадия приготовления сусла - осахаривание замеса - ферменативный гидролиз крахмала с образованием сбраживаемых дрожжевыми клетками углеводов (глюкозы, фруктозы, мальтозы, мальтотриозы). Непрерывное осахаривание предусматривает несколько способов: одноступенчатое; двухступенчатое; осахаривание с одноступенчатым вакуум-охлаждением; осахаривание с двухступенчатым вакуум-охлаждением; осахаривание с трехступенчатым вакуум-охлаждением; двухпоточное осахаривание; осахаривание с использованием пластинчатых теплообменников. 1.1.1 Одноступенчатое осахаривание По этому способу охлаждение разваренной массы, смешивание с солодовым молоком (микробной культурой) и осахаривание ведут в одном аппарате - осахаривателе, а сусло охлаждают в теплообменнике. Для организованного движения массы при перемешивании внутри установлен диффузор 10 с раструбом внизу. Масса охлаждается водой, подаваемой в змеевик 7, составленный из труб диаметром 50-70 мм, площадью около 2 м2 на 1 м3 вместимости аппарата. Для контроля за температурой в гильзе 2 установлен манометрический дистанционный термометр. Продолжительность пребывания сусла в аппарате 20-25 минут. Поступление осахаривающих средств из расходного сборника регулируется дозатором, работающим синхронно с плунжером насоса, откачивающего сусло. Сусло из осахаривателя плунжерным насосом перекачивают через теплообменник в бродильный чан. Рисунок 2 - Теплообменник типа труба в трубе В теплообменнике типа труба в трубе (рисунок 2) сусло движется по внутренней трубе сверху вниз, вода - по кольцевому каналу между внутренней и внешней трубами снизу вверх. Сусло охлаждается до начальной температуры брожения (складки): 25-26°С при двухсуточном и непрерывном брожении, 18-20°С - при трехсуточном брожении. Осахариватель первой ступени имеет такое же устройство, как и при одноступенчатом осахаривании. В верхней части осахаривателя расположены воздушный кран (для удаления воздуха) и трехходовой кран для отъема части сусла на приготовление засевных дрожжей. С помощью специального дозатора-делителя 30% осахаривающих средств поступает в осахариватель первой ступени, 70% - в трубопровод перед насосом, перекачивающим сусло из осахаривателя первой ступени в осахариватель второй ступени. Из паросепаратора 1 (рисунок 3) разваренная масса по трубе 2 поступает в испарительную камеру 3, в которой поддерживается разрежение 0,08 МПа. Охлажденное сусло из сборника 15 насосом 16 перекачивается в бродильное отделение. Сусло из первого осахаривателя направляют в первый головной чан бродильной батареи, из второго - во второй головной чан батареи. Все сусло кроме той части, что идет на приготовление дрожжей, направляют в бродильные аппараты, и содержащийся в нем сахар сбраживается дрожжами в спирт. При охлаждении сусло подкисляют серной кислотой до 0,7-1,0° и сбраживают до 5-6% по сахарометру. Бродящее сусло с дрожжами из него непрерывно последовательно заполняет 2, 3, 4, 5 и 6-й бродильные аппараты примерно за 25-30 ч, после чего приток сусла прекращают и переводят на другую параллельную батарею, а здесь проводят периодическое дображивание сусла при температуре не выше 30?С в течение 32-38 ч. При переработке нормального сырья разрешается в качестве производственных маточных дрожжей использоват