ПРОИЗВОДСТВО СПИРТА ИЗ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
Технология производства спирта из сахарной свеклы заключается в следующем - Сахарную свеклу, поступившую на завод, сгружают в оборотные хранилища — картофельные рештаки, откуда сахарная свекла транспортируется на переработку так же, как и картофель. Переработку сахарной свеклы на спирт ведут зачастую в смеси с крахмалистым сырьем, количество которого должно быть не менее 30 % по массе условного крахмала всего сырья. При отсутствии крахмалистого сырья допускается переработка одной сахарной свеклы (В этих условиях необходимо учитывать, что спирт будет содержать повышенное количество метанола, а свекловичную барду следует скармливать скоту в смеси с грубыми кормами). Если количество свеклы в сырье не превышает 30 %, считая по условному крахмалу, полученное сусло перерабатывается без внесения в него дополнительного азотистого питания. При большем содержании сахарной свеклы в составе сырья для приготовления спирта в основное сусло вносится дополнительное питание в расчете на все количество сахарной свеклы. В случае переработки сахарной свеклы без крахмалистого сырья дополнительное питание вносится в основное дрожжевое сусло. Как правило, дополнительное питание вносится в виде солода или солодового молока, при недостатке солода может применяться минеральное питание.Тепловая обработка сахарной свеклы производится периодическим способом. Свеклу, измельченную на свеклорезках до размера частиц 40—50 мм, загружают в разварники и добавляют горячую воду в количестве 300—350 литров на 1 тонну свеклы ( При дроблении сахарной свеклы на молотковых дробилках все количество воды подают непосредственно в дробилку.). Прогрев смеси воды и сахарной свеклы до температуры 85—90 °С проводят в течение 5—10 мин, после чего массу выдерживают в течение 35—40 мин. Затем давление в разварнике поднимают до 0,2—0,25 МПа и выдувают свекловичную массу в паросепаратор или непосредственно в осахариватель.
Рисунок 1. Схема переработки сахарной свеклы с тепловой обработкой при атмосферном давлении: 1 — шнек; 2 — мойка; 3 —элеватор; 4 — приемный бункер; 5 — свеклорезка; 6 — бункер; 7 —шнек-дозатор; 8 — дробилка; 9 — смеситель; 10 —вакуум-испаритель; 11 — сборник; 12 — плунжерный насос
Схема переработки сахарной свеклы с тепловой обработкой при атмосферном давлении предусматривает непрерывную тепловую обработку измельченной свеклы при температуре 80 °С на обычном оборудовании спиртового завода (рис. 1). Данная схема переработки сахарной свеклы на спирт внедрена на Липецком спиртовом заводе. Корнеплоды транспортером подают в мойку 2, затем элеватором 3 в бункер 4 и дисковую свеклорезку 5. Кусочки размером 30—50 мм подают через бункер 6 шнеком 7 на молотковую дробилку 8, снабженную ситами с отверстиями диаметром 10—12 мм. Одновременно в дробилку дозируют воду в количестве 30 % от массы сахарной свеклы. Измельченная свекла в виде кашки поступает в смеситель 9, в качестве которого используют обычный предразварник, в него подают также для разжижения 0,5— 1 % солода, после чего нагревают массу паром в течение 15— 20 мин до температуры 80 °С. Из смесителя 9 масса поступает в вакуум-испаритель 10, где с неконденсирующимися газами удаляется часть метанола и концентрация сусла повышается с 2 до 13 % СВ. Из испарителя сусло поступает в сборник 11 с мещалкой, из которого насосом 12 перекачивается в бродильное отделение, где сбраживается как отдельно, так и в смеси с Другими видами сырья.
Рисунок 2. Схема тепловой обработки свеклы на Мичуринском спиртовом заводе При тепловой обработке по этому способу сокращается расход пара и повышается выход спирта. Схема тепловой обработки свеклы на Мичуринском спиртовом заводе (рис. 2). По схеме свекла из мойки 1 через элеватор 2 и автоматические весы 3 поступает в свеклорезку 4, затем в молотковую дробилку 5. Здесь в нее добавляют мелассное сусло из сборника 6. Для приготовления мелассного сусла в рассиропнике 7 используется мелассная масса из сборника 8. Полученную массу из сборника 13 насосом 12 перекачивают через контактор И инжектор-ного типа, смешивают в нем с разваренным крахмалистым сырьем и паром и направляют в паросепаратор 9. Пар подается с помощью регулятора 10. В паросепараторе смесь из мелассы, свеклы и зерна (картофеля) выдерживается в течение 15—20 мин при температуре 90—100 °С, после чего подается в осахариватель и далее перерабатывается по обычной схеме завода. При работе по этой схеме отпадает необходимость проведения кислотного антисептирования мелассы. При отсутствии на заводе крахмалистого сырья подогрев смеси мелассы и свеклы в контакторе производят отработавшим паром. На Александровском спиртовом заводе при переработке сахарной свеклы при повышенном давлении корнеплоды вначале измельчают в кашку на двухроторной молотковой дробилке с добавлением воды. Размер частиц свеклы должен быть не более 3 мм. Кашка направляется в горизонтальный цилиндрический аппарат, где она нагревается вторичным паром, поступающим из паросепаратора, до температуры 80 - 85 °С и затем насосом нагнетается в контактор, где температура ее доводится до 115—120 °С с помощью острого пара повышенного давления. Нагретая масса сахарной свеклы непрерывно подается в три последовательно соединенных разварника, в которых выдерживается в течение 30 мин при температуре 115—118°С, 118—115°С и 108—110°С и повышенном давлении, а затем выдувается в паросепаратор, откуда поступает в осахариватель.
Приготовление свекловичного сусла и его сбраживание. Свекловичное и крахмалистое сырье после тепловой обработки смешивают в осахаривателе с солодовым молоком или ферментным препаратом, дозируемым в расчете на весь условный крахмал сырья. Если в сусле количество свекловичного сырья составляет более 30 % (в пересчете на условный крахмал), то на всю свеклу добавляют солод в количестве 0,5 % по условному крахмалу свеклы (считая солод по зерну для солодоращения). При недостатке солода можно применять минеральное питание в виде сульфата аммония (0,2%) и ортофосфорной кислоты (0,08% по условному крахмалу свеклы). Кислотность смешанного сусла должна быть не ниже 0,2°, при меньшей кислотности его подкисляют серной кислотой. В осахаривателе поддерживают температуру 58—60 °С. При переработке сахарной свеклы в смеси с другими видами сырья применяют дрожжи расы XII. Сусло для дрожжей готовят из крахмалистого сырья в количестве 8—10 % заполненного объема бродильной емкости. Режимы выращивания дрожжей обычные, в зрелых дрожжах количество клеток должно быть 110—120 млн./мл. В условиях переработки одной свеклы приготовление дрожжевого сусла производят на свекловичном сусле, но с обязательным добавлением дополнительного питания — дробленого солода в количестве 0,4 кг на 1 дал сусла, считая солод по зерну для солодоращения. После внесения солода сусло подогревают до 57 °С, выдерживают при этой температуре 30 мин и затем стерилизуют его при 85 °С в течение 20 мин. После этого сусло расхолаживают до 50 °С, охлаждают до температуры 30 °С и вносят в него засевные дрожжи в количестве 10 % по объему. Смешанное сусло сбраживается по обычным режимам, видимая концентрация сухих веществ в зрелой бражке должна быть 0,9 % по сахаромеру, нарастание кислотности — не более 0,2°. При сбраживании только свекловичного сусла бродильные емкости заполняются на 80—85%, так как брожение сопровождается пенообразованием. Продолжительность сбраживания свекловичного сусла составляет 36—40 часов, нарастание кислотности допускается до 0,3°. После 5-минутного гидролиза с соляной кислотой в зрелой бражке должно содержаться 0,15— 0,2 г/100 мл несброженных Сахаров. Свекловичное сусло в смеси с мелассой можно сбраживать в любых соотношениях. В зависимости от количества мелассы сусло готовится такой концентрации, чтобы концентрация спирта в зрелой бражке составила 8 % по объему. При содержании мелассы в смеси более 30—40 % вначале сбраживают свекловичное сусло с начальной концентрацией с 10-12 % СВ, а при снижении видимой концентрации до 4—5% по сахаромеру добавляют мелассное сусло. При меньшем количестве мелассы рассиропку можно задавать в бродильный аппарат одновременно со свекловичным суслом. ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ: 1. Почему необходимо снижать зарплату сотрудников минимум на 15 % уже сейчас. 2. Статьи о рынке мелассы (патоки), продуктов её переработки, свекловичного жома и кормов, переработке сахарной свеклы на спирт |
