Подача картофеля из рештака на производство осуществляется гидротранспортом. Гидранты устанавливаются с интервалом 8ё15 м.

Картофелехранилище состоит из подработочного отделения и рештака.

Подработочное отделение - многоэтажное здание с подвалом, выполняется в железобетонном, металлическом каркасе или в кирпиче.

Рештак - бункерная заглубленная конструкция открытого или закрытого типа.

Рис. 2. Схема механизации картофелехранилища: а -- загрузка хранилища; б -- разгрузка хранилища; 1 -- самосвал; 2 -- приёмный бункер; 3 -- лопастной транспортёр; 4 -- загрузчик; 5 -- выгрузной транспортёр (помещен в вентиляционном канале); 6 -- сортировальная машина; 7 -- ленточные транспортёры.

Подработка картофеля

Подработка картофеля заключается в отделении и удалении мусора от сырья, мойке и дроблении.

На транспортировку и мойку расходуется 700 - 800 %* воды по весу сырья.

Расход может быть снижен при повторном использовании воды.

Продолжительность пребывания картофеля в мойке - 10ё14 минут, остаточная загрязненность после мойки - 0,25 %.

Транспортировку картофеля на стадии подработки рекомендуется вести следующим оборудованием:

ь ленточными и винтовыми конвейерами,

ь элеваторами,

ь гидротранспортом.

Угол наклона ленточного транспортера не должен превышать 24°.

Степень измельчения картофеля должна характеризоваться полным отсутствием частиц, остающихся после промыва кашки на сите с диаметром отверстий 3 мм.

Потери на стадии подработки - 0,2 %.

Разваривание, осахаривание и охлаждение сырья

Водно - тепловая обработка сырья на действующих заводах принята непрерывным способом в агрегатах колонного типа.

Приготовление замеса предусматривается в смесителе - предразварнике. В смесителе поддерживается температура 40 - 45° - в предразварнике - 60 - 65° с выдержкой замеса 6 - 7 мин. Картофельная кашка нагревается не выше 45°.

При приготовлении замеса расход воды 2,5 - 3 литра на 1 кг зерна, что обеспечивает концентрацию сусла 16 - 17° по сахарометру.

Режим разваривания картофеля

Температура = 138°С

Продолжительность = 40 мин.

Осахаривание принято непрерывное с одноступенчатым вакуум-охлаждением.

Первая ступень охлаждения до температуры 60 - 62° происходит в испарителе при вакууме в пределах 0,08 - 0,081 МПа.

Для осахаривания крахмала применяется солодовое молоко или ферментные препараты.

Продолжительность осахаривания 15 мин. при температуре 58 - 60°.

Расход солодового молока на осахаривание составляет 15 - 16 % от массы крахмала сырья.

Вторая ступень охлаждения до температуры складки 18 - 20° производится в теплообменнике холодной водой с температурой 10 - 12°.

В настоящее время рекомендован к внедрению способ механико-ферментативной обработки крахмалистого сырья на спиртовых заводах, применяющих ферментные препараты взамен солода.

Применяются препараты микробных ферментов: б-амилазы и глюкоамилазы на стадиях разжижения, осахаривания и брожения.

В качестве осахаривающих материалов используются жидкие глубинные культуры микроорганизмов - продуцентов амилолитических ферментов, которые выращиваются в ферментных цехах при спиртовых заводах по соответствующим регламентам.

Рекомендуемая схема механико-ферментативной обработки крахмалистого сырья

Начальная стадия разжижения крахмала происходит в смесителе при температуре 55 - 60° за счет действия б -амилазы ферментного препарата амилосубтилина Гх, дозируемого из расчета 1,5 ед. АС на 1 г условного крахмала.

Дальнейшее разжижение крахмала производится в аппаратах гидроферментативной обработки 1 ступени - ГДФО-1 при температуре 65 - 70° (при переработке кукурузы при 75°).

Продолжительность выдержки - 3 - 4 часа. Величина рН массы составляет 5,5 - 6,0.

Интенсивная клейстеризация крахмала происходит в аппарате гидроферментативной обработки 2-ой ступени ГДФО-2, разделенном на 3 отсека.

Первая секция - температура 68 - 70°,

время выдержки 15 - 16 мин.

Вторая секция - температура 72 - 75°,

время выдержки 15 - 16 мин.

Третья секция - температура 85 - 95°,

время выдержки 15 - 16 мин.

Осахаривание стерилизованной массы происходит в испарителе-осахаривателе, где масса смешивается с ферментным препаратом б -амилазы - амилосубтилином Гх.

Дозировка б -амилазы составляет 0,5 - 1,0 ед. АС/г условного крахмала сусла, продолжительность выдержки сусла при температуре 58 - 60° составляет 30 - 35 мин.

Приготовление дрожжей и сбраживание сусла

Производственные дрожжи

На спиртовых заводах при внедрении механико-ферментативного способа обработки крахмалистого сырья процесс дрожжегенерации заключается в разведении производственных дрожжей из чистой культуры или захоложенных засевных дрожжей.

Сбраживание

После подготовки бродильного аппарата начинается приток сусла, осахаренного a-амилазой и одновременно подача зрелых дрожжей. По заполнении бродильного аппарата на 20 - 25 % спускают всю глюкоамилазу, рассчитанную на бродильный аппарат.

Подачу глюкоамилазы производят в испаритель-осахариватель. Затем бродильный аппарат заливают суслом полностью и оставляют на брожение.

Сбраживание сусла, приготовленного по способу механико-ферментативной обработки сырья, осуществляется периодическим способом.

Расход дрожжей составляет 8 - 10 % по объему сбраживаемого сусла.

Брагоректификация и хранение спирта

Аспирация

Для обеспечения безопасности условий труда; а также пожаровзрывобезопасности при хранении и подработке зерна необходимо предусматривать аспирацию пылевыделяющего оборудования.

При проектировании аспирационных систем необходимо руководствоваться СНиП 2.04.05-91. Расчет и компоновка аспирационных систем выполняется согласно «Указаниям по проектированию обеспыливающих установок на элеваторах, зерноскладах и сушильно-очистительных башнях» и «Указаниям по проектированию аспирации мельниц, комбикормовых и кукурузообрабатывающих заводов» ЦНИИПромзернопроекта.

При аспирации зерноочистительных машин и транспортного оборудования средняя концентрация пыли в воздухопроводе до пылеотделителя - 3 - 6 г/м3.

При аспирации силосов, бункеров, весового оборудования средняя концентрация пыли в воздухопроводе - 0,5 г/м3.

Коэффициент пылеотделения циклонов типа ЦОЛ - 95 %,

типа БЦШ - 98 %.

Исключить возможность работы пылевыделяющего оборудования без пылеудаления, предусматривая обязательную блокировку электродвигателей вентилятора и аспирируемого оборудования с тем, чтобы пуск вентиляторов осуществлялся с опережением на 15 сек. от пуска технологического оборудования и на 2 - 3 мин. позднее его остановки.

Пылеотделители (циклоны) рекомендуется устанавливать на нагнетательной части сети. Допускается установка пылеотделителей (циклонов) на всасывающей части сети.

Перечень используемого оборудования

1. Дробилка для картофеля: А1-ВДК; ДБ-6

II. Варочное отделение

2. Смеситель ВЛ.4-591.04

3. Аппарат гидроферментативной обработки ГДФО1 (1,2)

4. Аппарат ферментативной обработки ГДФО2

5. Трубчатый стерилизатор А2-ВРА-3000/5

6. Паросепаратор

7. Испаритель-осахариватель

8. Теплообменник 101М-01

III. Бродильно-дрожжевое отделение

9. Бродильный чан

Бродильный чан с выносным теплообменником F = 70 м2 10-1М-01

10. Дрожжанка

IV. Брагоректификационное отделение

11. Брагоректификационная установка производительностью дал/сут. условного спирта-сырца.

Технологическое оборудование и цеха спиртового завода

1. Приемное устройство для клубней картофеля с автотранспорта и ж. д. и весовая.

2. В производственном корпусе :

- подработочное отделение картофеля

- отделение разваривания и осахаривания

- бродильно-дрожжевое отделение

- брагоректификационное отделение

- спиртоприемное отделение

3. Спиртохранилище:

- спиртоотпускное отделение

- спиртохранилище

4. Цех ферментных препаратов:

- склад сырья

- отделение приготовления питательной среды

- ферментационное отделение

- отделение готовой культуры

5. Бардораздаточная

6. Хранение и подработка картофеля:

- буртовое поле

- рештак

- отделение мойки картофеля

- дробильное отделение

- отделение приготовления замеса

7. Лаборатория

8. Административно-бытовой корпус

9. Подсобно-вспомогательные производства

Установка для извлечения спирта (ректификации)

* Состав линии

ь Бражная колонна

ь Конденсаторы

ь Эпюрационная колонна

ь Ректификационная колонна

Холодильники

Материальный баланс процесса

Материальный баланс спиртового брожения имеет следующий вид:

СnН2 nОn + 0,005 NН3 - 0,04 X + 0,49 С2 Н5 ОН + 0,47 СО2 .

биомасса

Энергия субстрата в процессе брожения распределяется так:

90% переходит в этанол и по 5% - в биомассу и теплоту.

Выход этилового спирта из картофеля, как правило, составляет 166 л/га.

Выход спирта в декалитрах из 1 т усл. крахмала картофеля

По схемам производства:

ь Периодической - 64,7

ь Полунепрерывной - 65,0

ь непрерывной - 65,7

ь непрерывной с мех.-фермент. Обработкой - 66,1.

Следует отметить идею японского ученого Ямомото - создание замкнутой безотходной системы получения этанола из картофеля. Ямомото экспериментально доказал, что полученный из микромицетов рода Rhizopus комплексный ферментный препарат, обладающий амилазной и пектиназной активностью, при добавлении к дрожжам хорошо конвертирует крахмал растертой массы катофеля в этанол. Процесс реализуется при рН 4,2 и температуре 25 ?С. В этой технологии не требуется разваривать картофель и отдельно осахаривать массу.

Страницы: 1, 2, 3, 4