ВИХІД СПИРТУ
Під виходом спирту розуміють кількість його в декалітрах, що отримується з 1 тонни зброджуваний вуглеводів сировини (крохмалю, цукру) в перерахунку на крохмаль.
Теоретичний вихід спирту. Теоретичний вихід спирту обчислюють за рівнянням спиртового бродіння
З 100 кг гексоз повинно вийти 51,14 кг безводного спирту і 48,86 кг вуглекислого газу. При відносній щільності спирту d420 = 0,78927 теоретичний вихід його складе 51,14. 0,78927 = 64,79 л, або 64,79 дав з 1 тонни гексоз.
Відповідно до рівняння спиртового бродіння цукру
при зброджуванні 100 кг сахарози повинно вийти спирту (184,2-100). 342,2 = 53,82 кг, або 68,20 літрів, а з 1 тонни сахарози - 68,20 дав, тобто 682,0 літрів спирту.
Вихід спирту з крохмалю збільшується пропорційно від-носіння молекулярних мас глюкози і крохмалю:
Звідси теоретичний вихід спирту з 1 тонни крохмалю буде ра-вен (180,1. 162,1) 64,79 = 71,98 дав.
Коефіцієнт для перерахунку сахарози в умовний крохмаль: 324,9. 342,2 = 0,95.
Втрати зброджуваний вуглеводів і спирту. Втрати у виробництві склади-вають з механічних і технологічних. Механічні втрати спирту викликані неис-правность обладнання або недоглядом обслуговуючого персоналу і можуть бути на всіх стадіях виробництва. До механічних втрат відносяться розсипаючи-ня зерна і картоплі при перевезеннях, витік напівпродуктів виробництва і спирту через нещільності у фланцевих з'єднаннях трубопроводів, через саль-ники насосів і запірну арматуру, втрати напівпродуктів виробництва при мій-ке технологічного обладнання, випаровування спирту через фланці ректифікаційних колон , дефлегматорів, конденсаторів, холодильників і т.п.
Заходи усунення механічних втрат цілком зрозумілі і не потребують пояснення.
Технологічні втрати спирту обумовлені самою сутністю процесів спиртового виробництва, мають прихований характер і можуть бути виявлені тільки при Постадійний обліку виробництва і хіміко-технологічному контролі на кожній дільниці.
Чим досконаліша технологія і устаткування спиртового виробництва, тим менше втрати зброджуваний вуглеводів і спирту і, отже, більше практичний вихід наближається до теоретичного.
Таким чином, на величину фактичного виходу спирту впливає:
1). Кількість крохмалю міститься в зерні,
2). Величина виробничих втрат в процесі переробки зерна на спирт.
Втрати при підготовка сировини до бродіння. Втрати при митті картоплі внаслідок пошкодження і проскакування дрібних бульб через решітку прини-мают не більше 0,1%. Втрати крохмалю при подрібненні зерна не повинні пре-вищувати 0,3% від вмісту крохмалю в сировину.
Втрати зброджуваний вуглеводів в процесі водно-теплової обробки крахмалсодержащего сировини в зв'язку зі складністю їх обліку включа-ють в невизначені втрати.
При підготовці меляси до бродіння втрат не повинно бути.
Втрати при солодоращении. Втрати зброджуваний вуглеводів на цій стадії технології не повинні перевищувати 16% від крохмалю солодового зерна, або 1,2% від усього крохмалю, введеного в виробництво (див. Головну сторінку сайту, в якій через закладені і заходи щодо зниження втрат).
Втрати при бродінні. Втрати при зброджуванні складаються
витрати вуглеводів на освіту біомаси дріжджів і вторинних продуктів бро-вання,
витрат через наростання кислотності бражки і вуглеводів, що залишилися незбродженого,
витрат вуглеводів сировини витрачених на освіту спирту, але буря з бражки діоксидом вуглецю.
При переробці крахмалсодержащего сировини в спирт витрати зброджуваний вуглеводів на синтез біомаси дріжджів беруть рівними 1,5%, на освіту гліцерину - 2,5%, а всього - 4%;
При переробці меляси в спирт витрати на синтез біомаси дріжджів становлять 1,8-4,0%, на освіту вторинних продуктів - 3,8-5,8%, всього - 5,6-9,8%. Величина їх залежить від багатьох умов, детально розглянутих на головній сторінці.
Кількість незброджених вуглеводів - істинний відбродила - є інтегральним показником роботи спиртового заводу, так як відображає правильність не тільки процесу бродіння, а й усіх попередніх йому стадій технології. ВНИИПрБ на ос-нованіі розробленого ним антроново-колориметрического методу визначення зброджуваний вуглеводів в бражці запропонував наступну оцінку роботи спиртових заво-дів за цим показником (в г / 100 мл): істіннийй відбродила 0,25 і менше - відмінна робота спиртзаводу; 0,25-0,35 - хо-рошая; 0,35-0,45 - задовільна; більше 0,45 - незадовільна. Визначення видимої щільності зрілої бражки - видимий відбродила - використовують лише в цілях ориен тіровочного оперативного контролю процесу бродіння.
При переробці меляси втрати несброженного цукру по відношенню до са-хару, введеному в виробництво, П 1 визначають за формулою (в%):
Наростання кислотності в процесі зброджування зерно-картопляного сусла не повинно перевищувати 0,2 °. При більшому наростання величину втрат зброджуваний вуглеводів визначають за формулою (в%)
де 4,5 - коефіцієнт, що враховує витрати зброджуваний вуглеводів при наростанні кислотності на 1 °, кг / м3; М - наднормативне наростання кислотності, град; V - об'єм бражки в бродильном апараті, м3; К. - кількість зброжує-мих вуглеводів, введене в бродильний апарат, кг.
Підвищена кислотність зрілої бражки свідчить про інфікованість.
Втрати спирту з газами бродіння приймають рівними 0,8%. При наявності герметично закритих бродильних апаратів і спіртоловушек втрати не долж-ни перевищувати 0,2%.
Втрати спирту при виділенні його з бражки і очищенню на установці ректифікації були розглянуті на головній сторінці.
Втрати спирту при перегонці бражки П3 (в%) можуть бути обчислені за формулою
Невизначені втрати зброджуваний вуглеводів при переробці зерно-картопляного сировини представлені головним чином цукром, розклався при разваривании; при переробці меляси - вони представлені цукром, розклався при стерилізації і витраченим на освіту спирту, захопленого повітрям в дрожжегенераторах. Невизначені втрати на мелассного-спиртових заводах складають 0,5-0,6%.
Наказом Мінпіщепрома СРСР № 224 від 22 / VШ 1970 р були встановлені нор-ми виходу спирту-сирцю з 1 тонни крохмалю в залежності від виду сировини (табл.1).
Наведені норми виходу спирту поширюються на періодичне і безперервне виробництво спирту з меляси і на будь-який з зерно-картопляного «сировини з урахуванням надбавок на герметичне закриття бродильних апаратів і установку спіртоловушек.
При впровадженні технологічних удосконалень затверджені наступні надбавки до норм виходу спирту (в дав на 1 тонну крохмалю):
- подовження терміну бродіння до 72 год - 0,8, в тому числі за кожні 6 ч понад 48 год -0,2;
- застосування безперервно-проточного або циклічного способу бродіння при терміні 60 годин (прирівнюється до 72 години періодичного бродіння) - 0,8;
- осахаривание з вакуум-охолодженням - 0,1;
- повна заміна солоду поверхневої культурою цвілевих грибів - 0,3, годину-тичная заміна - 0,2.
Граничні норми втрат при ректифікації (табл. 48 і 49) обчислені при виробленні спирту на ректифікаційних установках у відсотках від взятого на ректифікацію спирту-сирцю, а при виробленні на брагоректифікаційних установках - в процентах від умовного спирту-сирцю.
При ректифікації змішаного спирту втрати обчислюються окремо за кожним-дому виду спирту-сирцю.
Середньодобова виробляй-ність установок, дав безводного спирту
Граничні втрати при ректифікації спирту
Спирт вищої очистки
Граничні втрати при отриманні ректифікованого спирту екстра
Середньодобова продуктивність установки, дав безводного спирту
Практичний вихід спирту. Практичний вихід спирту мен-ше теоретичного, так як частина зброджуваний вуглеводів і обра-зующей при бродінні спирту втрачається. Практичний вихід спирту коливається від 81,5 до 93% від теоретичного. Чим вдосконалення-шеннее технологія і устаткування спиртового виробництва, тим менше втрати зброджуваний вуглеводів і спирту і, слідчий-но, більше практичний вихід наближається до теоретичного.
Практичний вихід спирту по відношенню до теоретичного складе (в%)
В '= В · 100 / 71,98.
Сумарні втрати зброджуваний речовин і спирту дорівнюватимуть (в%)
Фактичні втрати при переробці, наприклад, меляси на спирт розраховують таким чином.
Витрати цукру на освіту гліцерину (у% до введеного в виробництво) рівні
Г = 10000Б Г '• 1,394 / Сах,
де Б - кількість зрілої бражки, м 3;
1,394 - кількість сахарози, що витрачається на освіту 1 г гліцерину, г;
Сах - кількість переробленого цукру, кг.
Втрати у вигляді несброженного цукру (в% до введеного в про-ництво) складають
Втрати спирту (в%) при виділенні спирту з бражки П 'розраховують за рівнянням
де Сп '-кількість безводного спирту, що міститься в зрілої бражці, дав; Сп - кількість безводного спирту в бражної дистилляте, дав.
Втрати спирту з газами бродіння приймають рівними 0,16% від кількості отриманого безводного спирту.
На освіту біомаси дріжджів і вторинних продуктів спиртового бродіння, за винятком гліцерину, витрачається са-хара (в%)
П "= П - (Г + Н + П '+ V)
де V - втрати спирту з газами бродіння,%.
ОБЛІК І ЗБЕРІГАННЯ СПИРТУ
Кількість виробленого спирту враховують в декалітрах, при-наведених до температури 20 ° С, в перерахунку на безводний спирт. Обсяг спирту вимірюють за допомогою контрольних снарядів, а також конічних і циліндричних мірників. Контрольні снаряди призначені тільки для оперативного обліку спирту, отриманого на брагоректифікаційних установці за певний проміж-ток часу. Снаряд вимірює об'єм пройшов через нього ректифікованого спирту і одночасно показує його фортеця і обсяг безводного спирту. Показання контрольного снаряда вірні при температурі спирту 20 ° С. Залежно від температури спирту відхилення від істинного кількості безводного спирту можуть досягати 1%.
Ректифікований спирт, головна фракція і сивушні масла надходять в спиртоприймального відділення, обладнане спіртопріемнікамі прямокутної або циліндричної форми і конічними і циліндричними мерниками. Спіртопріемнікі розраховані на зберігання одно- або двох добового вироблення спирту. З них спирт подають в мірники, а потім - в спиртосховищі закритого типу або в цистерни, розташовані на відкритому повітрі.
Мірники спирту мають перший клас точності і допускають погрішність між дійсною і істинної місткістю не бо-леї ± 0,2%. Конічні мірники, виготовлені вшити-мостью 250-1000 дав, служать для вимірювання великих кількостей, спирту, циліндричний мірник - для вимірювання обсягів по-мов спирту до 75 дав. Спиртоприймального відділення обладнують двома конічними і одним циліндровим мерником для обліку спирту. Такими ж мерниками враховують і головну фракцію. Знаючи обсяг спирту при 20 ° С і фортеця при тій же температурі, обчислюють кількість безводного спирту в даному обсязі. Якщо температура спирту відрізняється від 20 ° С, то знаходять обсяг його при фактичній температурі, а потім визначають справжню фортецю спирту. За ис-тинной міцності спирту і його температурі, користуючись спеціальною таблицею, знаходять множник, на який треба помножити обсяг спирту при фактичній температурі для визначення обсягу со-тримається в ньому безводного спирту, приведеного до температури 20 ° С.
Зберігають спирт в металевих резервуарах об'ємом 100 - 4000 м 3.
Спиртосховище розраховують на 15-20-добовий запас спирту. Для оперативної передачі спирту з одного резервуара в інший під час ревізії складу і на випадок ремонту однієї з них встановлюють не менше двох цистерн.
Резервуари закритого типу постачають громовідводи, уста-встановлюються на даху будівлі, резервуари відкритого типу - громовідводи і заземлювачами.
Транспортування, зберігання та перекачування спирту викликають втрати, величина яких залежить від пори року, дальності перевезення, виду та обсягу тари, в якій спирт зберігається або перевозиться
Причина втрат спирту при зберіганні - «подих» резервуа-рів, що викликається зміною температури зовнішнього повітря, внаслідок чого відбувається рух газів через дихальний клапан. Для зменшення втрат спирту в закритому складі підтримують постійну температуру, резервуари на відкритому повітрі покривають білою фарбою, а влітку зрошують холодною водою. Резервуари повинні мати мінімальний незаповнений об'єм.