Вперед, на главную страницу / Биобутанол / Гидролиз древесной целлюлозы для получения этанола

1. Историческая справка.

В 1942, во время Второй мировой войны, когда СССР столкнулась с угрозой немецкого вторжения и бомбежек, многие из существенных отраслей промышленности русские предприятия решили переместить в Сибирь к восточной стороне Уральских гор. Среди перемещенных заводов были несколько заводов древесного гидролиза, делающих этанол.

Завод, построенный в то же самое время в Спрингфилде, Орегон, в США, был оставлен в 1945, в конце войны, как неэкономный, но многие из российских гидролизных заводов, не только продолжают работу, но и были модернизированы.

Гидролизный Завод Тавда расположен в городе Тавда, в Свердловской Области, приблизительно в 300 км к северо-востоку от столицы> области г.Екатеринбург, и приблизительно в 1700 км к востоку от Москвы.

Гидролизный Завод Тавда был построен в 1943 с начальной производительностью 5 миллионов литров этанола ежегодно. В 1955 производительность была увеличена до 8 миллионов литров этанола ежегодно. В 1970 завод был реконструирован, чтобы обеспечить производительность 13.5 миллионов литров этанола ежегодно.

В 1997 году завод производил приблизительно 36 000 литров этанола в день, и работал 345 дней в году. Выпуск этанола из древесных отходов составил приблизительно 12.4 миллионов литров ежегодно. Приблизительно 70 % производства этанола получены из гидролизата древесной целлюлозы, вместе с 20 %, полученными из гидролизата крахмала пшеницы и 10 % от патоки свеклы. (Все три сырья объединено в едином процессе сбраживания.)

2. Сырье и Обработка сырья для производства этанола. (См. диаграмму потоков.)

В этом пункте начинается вертикальное промывка древесных отходов кислотным раствором.

В течение следующих 20 минут, при давлении внутри реактора в 7 атмосфер, 13 м³ воды, содержащей 40 литров сконцентрированной серной кислоты (0.5 % кислоты), добавляют в верхнюю часть реактора гидролиза, в то время как соответствующее количество жидкости забрирают из основания реактора.

За другой 20-минутный период поднимают давление внутри реактора до 9 атмосфер, в верхнюю часть реактора добавляют 12 м³ воды, содержащей 35 литров концентрированной серной кислоты (0.46 % кислоты), и из основания реактора соответствующее количество жидкости забирают.

В следующий 20-минутный период, в течении который давление внутри реактора поднимают до 12 атмосфер, в верхнюю часть реактора добавляют 10 м³ воды, содержащей 30 литров концентрированной серной кислоты (0.48 % кислоты) и из основания реактора соответствующее количество жидкости забирают.

Этот процесс кислотного добавления и вывода жидкости повторяется с теми же самыми объемами за следующий 20-минутный период, в то время как давление поднято до 12.5 атмосфер.

Тогда, с давлением, проводимым в 12.5 атмосферах, 10 м³ воды, содержащей 20 литров сконцентрированной кислоты (0.32 %), добавлены за следующий 20-минутный период.

После в общей сложности 100 минут варка целлюлозы прекращается, и реактор гидролиза ополаскивают 5 м³ воды за 10-минутный период, держа давление внутри реактора гидролиза в 12.5 атм. Воду и пар отключают, и жидкость истощается в течение 30 минут, уменьшая груз в реакторе с 24 тонн до 9 тонн, и уменьшая давление внутри реактора на 7 атмосфер.

Тогда, быстро действующий клапан в основании реактора гидролиза открывают, чтобы остающиеся внутри реактора гидролиза твердые частицы были вытеснены оставшимся давлением пара в циклонный резервуар в течение 5 минут. Выходящая из реактора жидкость моментально вскипает при атмосферном давлении превращаясь в пар. Твердые частицы стекают вниз циклонного резервуара в количестве приблизительно 8 тонн. Эти твердые частицы состоят приблизительно на 65% из лигнина влажностью 60 - 80%. Этот лигнин загружают в три грузовика и везут на полигон (к месту свалки) отходов на расстоянии в приблизительно 10 км. от гидролизного завода.

Эксплуатационные режимы реакторов гидролиза могут быть различны, в зависимости от процентного состава соединений хвойного и нехвойного леса. Например, если нехвойный лес составляет больше чем 30% , то максимальное давление в реакторе гидролиза может быть 12 атм. или меньше.
 

Ранее лигниновый остаток от гидролиза целлюлозы высушивался приблизительно до 40%-ой влажности, и сжигался в котле. Этот лигниновый остаток с влажностью 40% перекачивался по трубопроводу приблизительно на расстояние 700 - 800 метров. Но в 1980-ых руководство завода пришло> к заключению, что эта процедура сушки и сжигания лигнина неэкономна, таким образом, отказавшись от утилизации лигнина, руководством завода был начат ценовой демпинг этанола. В 1997 не было никаких "экологических штрафов", которые государство взимало бы за такой демпинг этанола. Теперь, однако, существует штраф равный 24$ за тонну сухого остатка, выбрасываемого на полигон (свалку). При годовой выработке приблизительно 60 000 тонн сухого остатка в год  плата за загрязнение составит приблизительно $1,4 миллионов, при этом переоценивается вся экономика производства этанола из древесины. (Сообщается, что чтобы отреставрировать и восстановить оригинальную, вертикальную, работающую на нефти, использующую горячий воздух систему сушки лигнина до влажности, при которой лигнин был бы восприимчив к воспламенению, то это стоило бы приблизительно 500 000$. Таким образом, ведется поиск других способов использования лигнина . В любых коммерческих целях лигнин должен был бы, вероятно, быть высушен до  5 - 10% влажности.)

Проблема накопления покрытых дегтем депозитов карамели происходит в основании реактора гидролиза и в трубопроводах, идущих из основания реактора гидролиза. Это требует специальной очистки после каждых 300 циклов использования реактора гидролиза. Покрытая дегтем карамель удаляемая из основания реактора, очищается вручную, в то время как медные трубы должны быть демонтированы и очищены вручную и при помощи водного шланга с давлением воды в 5 атмосфер.

Кислая жидкость, снятая от реактора, перекачивается по трубопроводу к двум испарительным выхлопным резервуарам, которые работают последовательно. Жидкость содержит пентозы от гидролиза гемицеллюлоз древесины, некоторое количество фурфурола и частично гидролизированной целлюлозы.

Когда на гидролизном заводе обрабатывается зерно, гидролизат крахмала зерна также направляют жидкий поток в резервуары выхлопа, как описано в разделе 2.2.

Эти два резервуара-испарителя - каждый объемом по 16 м3 работают последовательно. С понижением давления приблизительно 10 % жидкого объема вскипает и удаляется прочь как пар из реакторов выхлопа, вместе с большинством фурфурола, содержащемся в паре вскипания. (Никакой попытки не предпринято, чтобы возвратить фурфурол, поскольку концентрация фурфурола очень низкая, а затраты восстановления фурфурола, как сообщают, очень высоки. Некоторые другие заводы гидролиза действительно, однако, возвращают фурвурол для различного использования, включая производство ракетного топлива). Степень удаления фурфурола в резервуарах выхлопа важна, поскольку фурфурол может отрицательно сказаться на последующем брожении, а то и вовсе прекратить его.

Сконцентрированная жидкость от второго резервуара вспышки перекачивается в инверторный резервуар 1000 м³, где , как считается, в течение 4.5 часов в 105°C, заканчивает гидролиз целлюлозы к глюкозе и другому гексозы, включая галактозу, рафинозу, и маннозу. Гидролизат выходит из инвертора при pH 1.6, и направляется в резервуары нейтрализации.
 

На заводе есть 7 резервуаров нейтрализации, из них: 5 с объемом 34 м³ и 2 с объемом 100 м³. Все резервуары нейтрализации оснащены вертикально установленными мешалками. (Обычно, два из 34 м. ³ резервуары сохранены на резерве.) Резервуарами управляют в различных комбинациях, чтобы поток гидролизата составлял приблизительно 130 м³ в час. Гидролизат входит в первый резервуар нейтрализации, где гидролизат смешивается с известковым молоком (приостановка гидроокиси кальция в воде), чтобы поднять pH до 3.2. Затем эту смесь перекачивают в накопительную емкость, где вновь перемешивают, прежде, чем перекачать во второй резервуар нейтрализации. Во втором резервуаре нейтрализации, смесь смешивается с гидроокисью аммония, чтобы поднять pH до 3.8 - 4.0. Фосфат аммония и смесь аммония и солей калия добавляют чтобы обеспечить питательные вещества для последующего брожения. Затем жидкость перекачивается в один из пяти мелких отстойников, которые имеют объем в 285 м³. (Они напоминают резервуары осветлителя завода сточных вод, имеющие очень медленного движущуюся мешалку отстоя, и канал переполнения вокруг главной окружности).

Твердые частицы из основания осадителя составляют приблизительно 70% сульфата кальция, с остатком, являющимся главным образом смолами, лигнином и небольшим количеством песка. Они снимаются при концентрации 400 - 600 граммов за литр, чтобы пойти в 20 м³  накопительную емкость, от которой они питают вакуумный фильтр. Жидкость, снятая с фильтра, представляет приблизительно 30 % оригинального объема, перекачивают назад к осадителю, а твердые частицы загружают в грузовой автотранспорт и отправляют на полигон ( место свалки отходов ).

Суперплавающая жидкость, которая снимается от вершины осадителя при 80 - 100°C, входит в 40 м³ накопительную емкость, затем в 4-х ступенчатую установку вакуумного охлаждения, чтобы охладиться до 32 - 34°C. (Большая часть фурфурола, остающаяся в гидролизате, снимается струей воды, используемой в вакууумном конденсаторе, входящим в состав 4-х супенчатой установки вакуумного охлаждения). Затем охлажденный гидролизат, теперь называемый затором, входит в накопительную емкость объемом 160 м3;. От небольшого количества главным образом органического отстоя отказываются от основания конуса накопительной емкости, в то время как главный поток затора идет в 30 м3; резервуар активатора дрожжей. Здесь, затор смешивают с центрифугируемыми дрожжами, полученными на выходе непрерывной системы брожения. Затор дозируется с фосфатом аммония. Поток 3.5 м3; в час растворенной патоки (мелассы) может также быть добавлен в активатор (как описано в разделе 2.3), чтобы получить смесь приблизительно как в п.2.7 - способную к брожению сахара на 3.0 %. Есть приспособление для проветривания активатора, но в последние годы оно не используется.
 

2.2 Зерно.

Местная пшеница, содержит 48 - 52% крахмала, обрабатывается кислотным гидролизом, в партиях, в любом из двух из этих 18 сосудов с реагентом, которые иначе используются для гидролиза целлюлозы.

Пшеницу сваливают из автофургонов в склад. Там, из пшеницы делают отборы и затем в лаборатории регистрируют влагосодержание, сорные примеси и содержание крахмала. (Эти параметры принимают во внимание при вычислении покупной цены пшеницы.)

Пшеница направляется непосредственно в молотковые дробилки. Уровень потока пшеницы регулируют регулировочным клапаном, зерна пшеницы пропускают через зерновой сепаратор, содержащий экран из проволочной сетки с отверстиями приблизительно 2 см в диаметре, чтобы удалять любые большие части мусора. Молотковая дробилка также оснащена магнитом, чтобы удалить примеси железа.

Производительность молотковой дробилки составляет 4 тонны пшеницы в час, используя ситовой экран с круглыми отверстиями диаметром 6 мм. Мука через циклон попадает в резервуар смеситель. Мука имеет широкий диапазон по размеру частиц, в муке встречаются целые зерна и некоторые большие части мякины. Другой ситовой экран молотковой дробилки имеет 3-миллиметровые отверстия, и производит муку слишком мелкого помола. Никакого анализа муки после молотковой дробилки не производится.

На гидролизном заводе есть также вальцовые дробилки для пшеницы, которые служат резервом для молотковых дробилок. Вальцевые дробилки установлены сверху резервуара-смесителя.

Вода для приготовления замеса поступает из здания гидролиза целлюлозы. Замес нагревается приблизительно до 90°C и циркуляционным насосом перекачивается назад через линию замеса чтобы исключить любые твердые частицы замеса. (Летом эту воду заменяют ненужной жидкостью от производства дрожжей. Для приготовления замеса вода предварительно нагревается до 80°C.)

Три тонны муки пшеницы добавляются в один из двух 20 м³ резервуаров для замеса, содержащие 15 м³ воды с температурой приблизительно 80°C. Добавление муки понижает температуру замеса приблизительно до 75°C, перемешивание проводится при этой температуре в течение приблизительно около одного часа до клейстиризации крахмала, установленным вверху вертикальным перемешивающим устройством,

Замес перекачивают в реактор кислотного гидролиза 9 или 10, в который добавляют 95 литров концентрированной серной кислоты, чтобы сделать кислотную концентрацию 0,8 %. (Передача замеса занимает 10 - 15 минут.) Для осахаривания крахмала зерна кислотой Реактор закрывают и нагревают инжекцией пара высокого давления до давления 4 атм. Вентиль открывают, чтобы выпустить воздух, и перемешать содержимое реактора (поскольку у реактора нет никакого другого перемешивающего устройства). Когда давление спало приблизительно до 1,5 атмосфер, клапан вентиля снова закрывают, и пропаривание возобновляют, чтобы поднять давление до 7,5 атмосфер.

В этом пункте, после приблизительно 60 - 70 минут в реакторе пропаривание замеса останавливают, и гидролизованный замес зерна освобождают через трубу, которая передает гидролизат целлюлозы от других реакторов до испарителей.

Обычно 4 партии зерна приготовлены за 8 часов. Гидролизат крахмала содержит приблизительно 8 - 10 % сахара.

Производство спирта из пшеницы в среднем составляет приблизительно 250 литров из тонны зерна.

 

2.3 Патока.

Свекольную патоку получают от сахарных заводов около Казани, в Республике Татарстан, это приблизительно 900 км на запад от Тавды. Патока имеет полное сухое вещество 73 % - 80 %, и содержит 43 - 51%-ый сахар. (Термин Brix не используют на заводе.)

Патока разбавляется водой до 15%-ому полному сухому веществу, и подкисляется серной кислотой к pH 4 - 5. Тогда 3 - 5 м³ растворенной патоки перекачивают в активатор дрожжей, чтобы смешать с 120 м³ гидролизата целлюлозы или замесом от обработки зерна.

3. Брожение.

Смесь гидролизата целлюлозы, гидролизата крахмала пшеницы и растворенной патоки, которая упоминается как затор, накачана вместе с переработанными дрожжами, при уровне приблизительно 120 м³ в час, от резервуара активатора, в первую из пары непрерывных судов брожения, которыми управляют последовательно. Есть 5 основных ферментеров (бродильных чанов), каждый объемом 170 м ³, и один вторичный ферментер объемом 110 м ³. Ни у одного из судов нет перемешивающего устройства или проветривания. Число основных судов в использовании в любое время может быть приспособлено, чтобы соответствовать расходу подачи затора и сделать полное время брожения в основном и вторичном судне 6 - 8 часов.

Затор подается наверх головного бродильного чана, и непрерывно качается от основания в вершину вторичного бродильного чана. Температура в бродильном чане составляет максимум 34 - 35 °C, для этого регулируют температуру подачи от 4-ступенчатого вакуумного холодильника. У бродильного чана нет никаких других средств температурного контроля.

Дрожжи, используемые в брожении, являются сахаромицентами, которые размножают в лаборатории, и через серию сосудов на заводе.

Углекислый газ отбирают от бродидьных чанов, и подают по трубопроводу к блоку очистки и сжатия для получения жидкой углекислоты.

Получаемая бражка отбирается непрерывно из основания единственного вторичного бродильного чана, и перекачивается к батарее из 10 вертикальных центрифуг Лаваля, которые отделяют пиво от дрожжей, дрожжи отсылают назад к резервуару активатора. (Обычно, используются только 5 или 6 центрифуг.)

Центрифугируемая бражка содержит спирт приблизительно 1,3%, если это получено исключительно из гидролизата целлюлозы, или приблизительно 1,6 % спирта, если также использовались зерно и патока. Бражка перекачивается в накопительную емкость объемом 70 м3;, откуда передается к блоку дистилляции.
 

4.2 Режим работы.

4.2.1 Дистилляция бражки.

На гидролизном заводе установлены 4 колонны для дистилляции бражки, но обычно только 2 в действии (т.е. параллельно) одновременно. Бражные колонны имеют перфорированные тарелки ректификации. Суммарный объем подачи бражки на 2 колонны равен 120 м³ в час.
 

Бражка c содержанием спирт на приблизительно 1,6 %, сначала предварительно подогревается верхними парами в дефлегматоре-предварительном-нагревателе, и тогда вводится в колонку 19. Открытый пар введен внизу колонны, и дистиллирует спирт из спускающейся по колонне потока бражки. Пары спирта попадают в верхний дефлегматор и конденсаторы. Весь конденсат от дефлегматора повторно поступает к верху колонны, тогда как весь конденсат от других двух конденсаторов содержащий 10 - 15%-ый спирт, спускается в 75cm-диаметре по горизонтальной трубе коллектора чтобы питать альдегидную колонну.

Колонки дистилляции бражки могут работать в течение 3 месяцев между чистками, если иметь ввиду исключительно сырье из, но когда используется патока, очистка должна быть более частой.

4.2.2. Ректификация

10 - 15%-ый спирт питает колонну очищения (альдегидная колонна), оборудованную 40 тарелками. Колонка нагревается косвенно через выносной теплообменник. (Никакая вода растворения не добавлена к колонке, т.е. гидроселекция не используется). Часть питающего спирта имеет тенденцию спускаться по колонке, в то время как более изменчивые альдегиды и эфиры поднимаются по колонне в верхние конденсаторы. Чистка голов, составляя приблизительно 0.5 % объема подачи алкоголя, снята от петли отлива конденсатора, чтобы быть проданной в качестве низкосортного технического спирта.

Спирт, спускающийся к основанию колонки очищения (альдегидной колонны), поступает далее в ректификационную колонну с 72 тарелками, поступая на 15 тарелку. Колонна ректификации обогревается открытым живым паром. Есть клапаны для вывода сивушного масла на каждой тарелке от № 10 до № 19. сивушное масло отбирается от нескольких из клапанов, чтобы дать среднюю концентрацию спирта приблизительно 35 - 40.

Спирт вытекает из ректификационной колонны в 96.2 % и питает далее метанольную колонну с 70 тарелками, поступая на 40-ю тарелку. Менольная колонна нагревается косвенно через выносной теплообменник. Часть поступающего метанола имеет тенденцию фракционировать вверх, сниматься при уровне 0.5 % объема подачи. (Это обычно содержит 70 - 90%-ый метанол, и может использоваться для последующей денатурации продуктов.) Конечный чистый спирт выводится снизу метанольной колонны и передается через холодильник и фильтр. Если производится денатурат, спирт разбавляют с паровым конденсатом из конденсатора метанольной колонны к 93.5 - 94 % перед прохождением системы измерения. Если производится спирт "дополнительного" индустриального качества , то нет никакого растворения.
 

4.3 Технические характеристики изделия.



Два типа конечного продукта обязаны встречать следующие государственные технические требования:



A. "Дополнительный" исправленный технический спирт.



1. Появление: Прозрачная, бесцветная жидкость, без постороннего вопроса.

2. Аромат: особенность Аромата исправленного этанола, без посторонних ароматов.

3. Содержание этанола объемом: Больше чем 96.2 %.

4. Тест чистоты. (Отсутствие цветного изменения при нагревании с серной кислотой.) Проходит тест.

5. Время окисления:> 15 минут.

6. Содержание альдегида в мг за литр из абсолютного алкоголя. <4 (ppm)

7. Содержание сивушного масла в мг за литр: <4 (ppm)

8. Кислотное содержание (как уксусная кислота) в мг за литр: <10 (ppm)

9. Содержание Эстер в мг за литр: <25 (ppm)

10. Содержание метанола в проценте объема: <0.03 % (300 ppm)

11. Тест Furfural: Не обнаруженный.

12. Твердый остаток на испарении, в мг за литр: <1 (ppm)

13. Щелочное содержание в развес, как гидроокись натрия: Не обнаруженный.

14. Электрическое сопротивление, в ohm.cm:> 1.3x106

 

B. Денатурированный технический спирт. ("Многокомпонентная индустриальная жидкая смесь")


1. Появление: Прозрачная, бесцветная жидкость, без постороннего вопроса.

2. Плотность в 20°C, в граммах за см ³: 0.829-0.816

3. Показатель преломления: 1.3630-1.3655

4. Время перманганата:> 15 минут

5. Содержание альдегида в мг за литр: <4 (ppm)

6. Содержание пропила, бутила и амиловых спиртов, в мг за литр: <4 (ppm)

7. Кислотное содержание (как уксусная кислота), в мг за литр: <10 (ppm)

8. Содержание Эстер в мг за литр: <25 (ppm)

9. Содержание метанола как процент объема: <0.2 % (2000 ppm)

10. Тест Furfural: Не обнаруженный.

11. Твердый остаток на испарении, в мг за литр: <4 (ppm)

12. Содержание мышьяка: в мг за литр: <0.2 (ppm)

13. Медное содержание: в мг за литр: <5 (ppm)

14. Содержание Меркурия: в мг за литр: <0 5 (ppm)

15. Свинцовое содержание: в мг за литр: <0.03 (ppm)

16. Содержание кадмия: в мг за литр: <0.03 (ppm)

17. Цинковое содержание: в мг за литр: <10 (ppm)

18. Содержание бензола: Не обнаружен.

Замечание: государственное регулирование на денатурате, кажется, немного неопределенно. Продукт должен быть денатурирован к максимальному уровню метанола на 0.2 %. Нет, однако, никакого ясно установленного минимума, но если концентрация метанола составит меньше чем 0.05 %, то продукт подвергнется акцизному сбору. Практически, предполагается, что необходимый минимальный уровень метанола составляет 0.1 %, и продукт денатурирован к метанолу на приблизительно 0.12 %, используя головную фракцию из метанольной колонны учаска ректификации.

4.4 Энергетическое использование.

Бражная колонна, как сообщают, использует 140 кг пара на 1000 литров дистиллированной бражки. На основе содержания алкоголя в бражке 1,6 % это представляет 8,75 кг пара за литр дистиллированного алкоголя.

Эпюрационная (альдегидная) колонка, как сообщают, использует 2.3 кг пара за литр алкоголя.

Ректификационная колонна, как сообщают, использует 1.8 кг пара за литр алкоголя.

Метанольная (деметанольная) колонка, как сообщают, использует 1.4 кг пара за литр алкоголя.

Таким образом, полный расход пара для дистилляции и исправления спирта составляет 14.25 кг за литр алкоголя.

Преобразованный в американские условия, в целях сделать прямое сравнение с паровым использованием на американских заводах, это составляет 118.75 фунтов пара за американский галлон алкоголя, дистиллированного к 192 доказательствам. Дистилляция пива потребляет 72.9 фунта. из пара за американский галлон алкоголя, в то время как система исправления с тремя колонками использует 45.85 фунтов. из пара за американский галлон. (Это не включает переработки головной фракции.)

Потребление пара на гидролизном заводе, как сообщают, представляет 35 - 40 % полных издержек производства.
 

4.5 Структура издержек продукта.

Полные издержки производства гидролизного завода Тавда, как сообщают, находятся в диапазоне 6000 - 9000 рублей за литр (который, по обменному курсу 6000 рублей за US$, эквивалентно США 3,78$ к галлону 5,67$ за США.

Издержки производства, в процентах, в течение октября 1997 составили:

1. Сырье 35.5 %

2. Вспомогательные материалы (химикаты и т.д.) 6.0 %

3. Топливо 35.1 %

4. Трудовые 1.5 %

5. Обслуживание оборудования 5.4 %

6. Прямые накладные расходы 2.3 %

7. "Другие расходы" 3.6 %

8. Общие накладные расходы 10.4 %

9. "Неиздержки производства" 0.2 %


ПОЛНЫЕ 100 %

 

4.6 Продукты, рынки и цены.

Приблизительно 10 % этанола продаются в качестве неденатурированного "дополнительного исправленного технического спирта" при минимальной концентрации алкоголя на 96.2 % по объему, в то время как остающиеся 90 % продукции проданы в качестве "денатурированного технического спирта" в 93.5 - алкоголь на 94.0 % по объемому.

"Дополнительный" этанол продается по цене 30 000 рублей за литр включая акцизный сбор и налог на добавленную стоимость, из которых производитель получает чистыми 12 000 рублей за литр (приблизительно 2 US$).

Денатурированный технический спирт продается по цене 11 500 рублей за литр, и освобожден от акцизных сборов. Это только денатурировано с метанолом на приблизительно 0.12 %, (который является меньше чем обычно естественно существующий в текиле, граппе и некоторых других напитках), и не содержит красителя, Bitrex или другого, подобного вкуса или модификатора аромата, таким образом, этот этанол является подходящим для широкого диапазона использования.

 

5. Использование послеспиртовой барды на гидролизном заводе.

Барда от дистилляции бражки содержит 0,85 - 1,1 % пентозых сахаров, главным образом ксилозу и арабинозу, от гидролиза гемицеллюлозы древесины.

Барда используется в качестве сырья для промышленного производства кормовых дрожжей. Кормовые дрожжи продаются и в виде порошка и в форме шарика для использования в качестве дополнения белка в кормах для животных.



6. Утилиты, и т.д.

6.1 Пар и электричество.

На Гидролизном заводе 4 котла, каждый способен к производству 75 тонн пара в час, при давлении 40 атм., котлы работают на угле или мазуте. В любое время только два котла в действии, и два находятся в состоянии готовности. Пар с высоким давлением передают через турбину когенерации электричества на 6.2 мегаватт, чтобы получить пар низкого давления в 5 атмосфер для большинства технологических участков завода.

Главное использование энергии - система теплоцентрали. Завод поставляет горячую воду для нагревания домов приблизительно 60 % населения города 40 800. Это означает, что расход пара намного больше зимой, чем летом с соответствующим изменением в когенерации электричества. Таким образом, Гидролизный завод производит только 20 % своей потребности в электроэнергии летом, и приблизительно 90 % зимой. Недостающую электрическую энергию Гидролизный завод получает от центральной линии электроснабжения.

6.2 Вода.

Техническая вода поступает на Гидролизный завод из соседней реки Тавда, и применяется отфильтрованной. Охлаждающая вода также поступает из реки Тавда, но эта вода нефильтрованая, и сбрасывается назад в реку после использования. Таким образом нет никакой потребности в градирнях.

6.3 Обжигание извести.

Чтобы получить карбонат кальция (негашеную известь) Гидролизный Завод имеет печь для обжига извести. (Негашёная известь используют для того, чтобы нейтрализовать гидролизат целлюлозы.) В настоящее время пропускная способность по извести составляет 16 тонн в день, но у печи максимальная способность 35 тонн в день.

6.4 Переработка отходов.

Кроме лигнина и других твердых отходов, которые отправляют к специальному месту свалки отходов, у завода есть большая система очистки жидких стоков для переработки приблизительно 800 м3/час загрязненных стоков, большая часть которых производится дрожжевым блоком (при промывке дрожжей).

У системы переработки отходов есть 18 резервуаров осаждения, каждый из которых 18 метров в диаметре, 25 000 м ³ открытых резервуара, и две лагуны, каждая 100 м2.

Про БПК сточных вод (B.O.D. - англ.), входящих в систему, сообщают как 1 500 мг за литр, в то время как при разгрузке, это - приблизительно 500 мг за литр. Завод обязан поддерживать БПК /  B.O.D. в сточных водах приблизительно 60 - 100 мг на литр, и в настоящее время рассматривает возможность озонирования сбросных вод . Рассматривается возможность использования плавающих аппаратов для аэрации как альтернативной системы для того, чтобы понизить БПК / B.O.D.

Эксплуатационные расходы переработки отходов в настоящее время - приблизительно 1 миллиард рублей в месяц, исключая рабочую силу. Это эквивалентно US$2 миллионам ежегодно.
 

7. Занятость.

Завод в настоящее время нанимает в общей сложности 1341 человека.

Распределение :

А.        Административный персонал

       B.        Заводской персонал.

C.        Обслуживающий персонал.

             Итого :                          Управленческий      Неуправленческий       Итого   

                                                             179                 1,162                    1,341

Ссылка 1 : Energy optimization of the production of cellulosic ethanol from southern pine | Оптимизация энергетических затрат при производстве этилового спирта из целлюлозы южной сосны

Ссылка 2 : Tray for any application | Тарелки для дистилляции и ректификации от компании Zulcer Chemtech

Ссылка 3 : A specialized stainless still pipe manufacturer from DDSS company | Трубы, отводы, переходники и фланцы из Китая.

Ссылка 4 : Heat integration of fermentation and recovery steps for fuel ethanol production from lignocellulotic biomass.