DE1642693A1

DE1642693A1 - Process and system for the continuous fermentation of grain-containing mashes, preferably from starch-containing raw materials

Info

Publication number: DE1642693A1
Application number: DE19681642693
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Laatsch
Original assignee: FORSCH DIE GAERUNGSINDUSTRIE E
Current assignee: FORSCH DIE GAERUNGSINDUSTRIE E
Priority date: 1968-03-02
Filing date: 1968-03-02
Publication date: 1971-05-06

Description

Verfahren urid Anlage zur kontinuierlichen Vergärung treberhaltiger Maischen, vorzugsweise aus stärkehaltigen Rohstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur kontinuierlichen Vergärung von im ununterbrochenen Strom anfallendem treberhaltigen Maisehen, vorzugsweise aus stärkehaltigen Rohstoffen, zur nachfolgenden Gewinnung von Äthanol.Process and plant for the continuous fermentation of spent grains Mashing, preferably from starch-containing raw materials. The invention relates to a Process and a plant for the continuous fermentation of the uninterrupted Electricity accruing corn grains containing corn, preferably from starchy raw materials, for the subsequent extraction of ethanol.

Zur kontinuierlichen Äthanolproduktion auf gärungstechnischem Wege vrerden die nach bekannten kontinuierlichen Verfahren auf geschlossenen und verzuckerten Maischen aus Polysaccharide enthaltenden Rohstoffen, insbesondere stärkehaltigen, nach konventionellen, periodischen Verfahren in einzelnen Gärbehältern oder nach neueren Durchflußverfahren in zu einer Batterie hintereinandergeschalteten Gärgefäßen/alkoholischen Gärung unterzogen.For the continuous production of ethanol by fermentation technology, the conventional, periodic processes in individual fermentation vessels or newer flow processes in individual fermentation vessels or according to newer flow processes in closed and saccharified mashes made from polysaccharide-containing raw materials, especially starch-containing raw materials fermentation vessels connected in series / alcoholic Subjected to fermentation.

Der Stand der Technik vorstehend genannter Gärverfahren und der dazugehörigen Anlagen ist folgender: 1. Periodisches Gärverfahren Beim periodischen Gärverfahren, das auch unter der Bezeichnung Füllverfahren belmnnt ist, werden übliche Gärgefäße nacheinander mit frischer Maische befällt. Die Maischen werden zuvor mit Anatellhefe versetzt, die in besonderen Behältern vorvermehrt wurde. Die Maische verbleibt in den Gärgefäßen, bis der in ihr enthaltene Zucker möglichst restlos. durch die Enzymtätigkeit der Iief e in Äthanol und Kohlendioxid umgesetzt ist. Nach Ablauf eire r in der Regel=72 Stunden betragenden Gärdauer werden die Gärgefäße entleert und die Maischen der Destillation unterworfen. Nach erfolgter Reinigung können die Gärgefäße erneut mit frischer Maische beschickt werden. Der Vorteil besteht in geringen Anforderungen an die Überwachung des Gärvorganges und darin, daß Kontaminationen infizierter Maischen nicht auf Maischen in anderen Gärbehältern übertragen werden.The state of the art of the fermentation processes mentioned above and the associated ones Attachments is the following: 1. Periodic fermentation process With periodic Fermentation processes, also known as filling processes, are becoming common Fermentation vessels filled with fresh mash one after the other. The mashes are previously made with Anatell yeast added, which was pre-propagated in special containers. The mash Remains in the fermentation vessels until the sugar they contain is as completely as possible. is converted into ethanol and carbon dioxide by the enzyme activity of the oil. To The fermentation vessels become the process of fermentation, which usually takes 72 hours emptied and the mash is subjected to distillation. After cleaning the fermentation vessels can be refilled with fresh mash. The advantage is there in low demands on the monitoring of the fermentation process and in the fact that contamination infected mashes are not transferred to mashes in other fermentation tanks.

2. Zyklisches Gärverfahren Von JAROWMO wird ein zyklisches Gärverfahren *beschrieben (Kontinuierliche Verfahren der alkoholischen Gärungg russ., 3. 98 #- 103, Pischtschepromisdat, Moskau 1958), bei dem eine aus acht geschlossenen-Behältern bestehende Gärbatterie kontinuierlich durch Zulauf in den ersten und Überlauf in die weiteren Behälter gefüllt wird, bis der siebente Behälter mit gärender Maische angefüllt ist. Damit ist ein "Zyklus" beendet. Indem die Nachgärung pe@^iodisah erfolgt: und die Gärgefäße nacheinander in der Reihenfolge Nr. 7 bis Nr, 1 entleert werden, beginnt der zweite Zy llus durch Befüllung der Batterie in Richtung Nr. 8 bis Nr. 2s Auf diese Weise wechselt der Maischezulauf ständig in zwei Richtungen. Die Reinigung; und Desinfektion der einzelnen Gärbehälter erf o 1r; t unmittelbar im Ans c hluß an. die jeweilige Entleerung. Das Verfahren hat den Vorteil einer besseren Ausnutzung des Gärbehältervolumens durchs Verringerung der Gärdauer auf etwa 64 Stunden. 2. Cyclical fermentation process JAROWMO describes a cyclical fermentation process * (continuous process of alcoholic fermentation, Russian, 3. 98 # - 103, Pishchepromisdat, Moscow 1958), in which a fermentation battery consisting of eight closed containers is continuously fed into the first and overflow is filled into the further containers until the seventh container is filled with fermenting mash. This ends a "cycle". As the secondary fermentation pe @ ^ iodisah takes place: and the fermentation vessels are emptied one after the other in the order No. 7 to No. 1, the second cycle begins by filling the battery in direction No. 8 to No. 2s In this way, the mash supply changes constantly in two directions. The cleaning; and disinfection of the individual fermentation tanks erf o 1r; t immediately afterwards. the respective emptying. The method has the advantage of better utilization of the fermentation tank volume by reducing the fermentation time to about 64 hours.

3. Kontinuierliches Zweistromverfahren In der UdSSR wurde ein kontinuierliches Gärverfahren von rOZLViOI entwickelt (Spirtows ja. promyschlennost Nr. 5, S. 11 - 15, 196a), bei dem er eine Gärbatterie verwendet, die aus acht Behältern besteht, welche durch eine in 3%4 der Bottichhöhe angebrachte Ringleitung miteinander verbunden sind. Zur Einleitung der Gärung wird Bottich 1 mit vorvermehrter Hefemaische und durch Zulauf frischer Maische befüllt Sobald eine Hefezellenkonzentrqtion von 100 Mill./ml erreicht ist, r:ird -die Ringleitung so geöffnet, daB 65 f der Maischmenge in Bottich 2 und die restlichen 35 % in entgegengesetzter Richtung in Bottich 8 fließeno Sobald Bottich 2 befüllt ist, wird der Zulauf ausschließlich auf diesen umgestellt. Der Überlauf erfolgt.nun zu 654 in Bottich 3' bis dieser befüllt ist und zu 35 f in Bottich 1 bis B. Nach der sa eisest iGen Befüllung der Batterie wird in einem der Bottiole beim Zusammentreffen der beiden Überläufe die Hefezüchtung im Bottich vor dem jeweiligen Zulaufbottich durchgeführt, und ein anderer, der SchluBbottich, aus dem die reife Maische zur Destillation gelangt, wird gereinigt, sterilisiert und durch Verbindung mit dem Zulaufbottieh, dem ehemaligen Refevermehrungsbottich, mit frischer wische befällt. Indiesem greielauf arbeitet die Gäranlage kontinuierlich ohne besondere Hefezuchtstation. Da die Gärzeit, vaie beim periodischen Verfahren, 72 Stunden beträgt, ist ein Vorteil lediglich in der Entbehrlichkeit der HefezuchtanlaGe zu sehen.3. Continuous two-stream process In the USSR, a continuous fermentation process was developed by rOZLViOI (Spirtows ja. Promyschlennost No. 5, pp. 11 - 15, 196a), in which he uses a fermentation battery consisting of eight containers, which are separated by one in 3 % 4 of the vat height are connected to each other. To initiate fermentation, vat 1 is filled with pre-propagated yeast mash and by supplying fresh mash. flow in the opposite direction into tub 8 o As soon as tub 2 is filled, the inlet is only switched to this. The overflow takes place now at 654 in vat 3 'until it is filled and at 35 f in vat 1 to B. After the safest iGen filling of the battery, the yeast cultivation in the vat in front of the respective vat starts in one of the vials when the two overflows meet The inlet vat is carried out and another, the final vat from which the ripe mash is distilled, is cleaned, sterilized and filled with fresh wipes through a connection with the inlet vat, the former replenishment vat. During this fermentation run, the fermentation plant works continuously without a special yeast growing station. Since the fermentation time, especially with the periodic method, is 72 hours, an advantage can only be seen in the dispensability of the yeast cultivation system.

4. Kontinuierliches Durchflußverfahren Das bisher vollkommenste Gärverfahren für treberhaltige Maischen wurde JAROIVENK4 und Mitarbeitern patentiert (UdSSR-Patent Nr.' 137872 v. 21.5.1960)'. Die Gäranlage besteht aus periodisch arbeitenden Hefezucht- und Vorgäranlagen. soyaie aus sechs bis acht zu einer Batterie hintereinandergeschalteten Gärbehältern, Die in einem Vor-ärbottich bis zu einem Volumen von 50 einer Gärbehälterfüllu.ng herangezüchtete Hefemaische wird in den ersten Gärkessel abgelassen, Gleichzeitig fließt in diesen die -frische, verzuckerte Maische. Durch Überlaufrohre werden schließlich alle weiteren Bottiche der Batterie befällt. Nach Befüllung des zweiten und dritten Bottichs wird der Zulauf auf die drei ersten Bottiche feleichmäßig verteilt. Die vergorene Mais@:he wird kontinuierlich dem letzten Bottich der Batterie entnommen.4. Continuous flow process The most perfect fermentation process to date JAROIVENK4 and employees have been patented for mash containing spent grains (USSR patent No.' 137872 BC May 21, 1960) '. The fermentation plant consists of periodically working yeast cultivation and pre-fermentation plants. soyaie from six to eight connected in series to form a battery Fermentation tanks, which are stored in a pre-fermentation vat up to a volume of 50 of a fermentation tank filling Cultivated yeast mash is drained into the first fermentation vessel, at the same time The fresh, saccharified mash flows into these. Through overflow pipes will eventually all other vats in the battery are affected. After filling the second and third Vat, the supply is distributed to the first three vats according to the calibrations. the Fermented corn @: he is continuously taken from the last vat of the battery.

Zur Ausschaltung von Maischeinfektionen werden alle Bottiche nacheinander durqh Pumpen in den jeweils nächsten Bottich entleert, gereinigt, desinfiziert -und ,erneut in das System einbezogen, Der Vorteil dieses Verfahrens besteht in der Kontinuität des Maischedurchflusses, die nur durch die Reiniungseinschnitte unterbrochen wird, und in den gleichmäßigen Gärbedingungen, die in den einzelnen Bottichen aufrecht erhalten werden können.To eliminate mash infections, all vats are turned off one after the other durqh pumps in the next Vat emptied, cleaned, disinfected -and, re-included in the system, The advantage of this procedure consists in the continuity of the mash flow, which is only achieved through the cleaning incisions is interrupted, and in the uniform fermentation conditions that exist in each Vats can be maintained.

Die angeführten Verfahren sind mit folgenden Mängeln behaftet.The procedures listed have the following deficiencies.

Der wesentlichste Mangel des periodischen Gärverfahrens besteht außer in seiner Periodizität in der relativ langen Angärphase, in der die Hefevermehrung stattfindet. Wegen der hirdurch bedingten langen Gärzeit wird ein großes Gärbottiehvalumen benötigt. , Bei dem zyklischen Gärverfahren wird die Hefevermehrung periodisch, mit hohem Arbeitsaufwand durchgeführt, Der größere Mangel dieses-Verfahrens besteht darin, daß die zuerst befüllten Bottiche der Gärbatterie als letzte gereinigt und desinfiziert-werden. Hierdurch ist das Verfahren äußerst infektionsanfällig.The most important deficiency of the periodic fermentation process is except in its periodicity in the relatively long fermentation phase in which the yeast multiplication takes place. Because of the long fermentation time caused by this, there is a large fermentation vessel needed. , With the cyclic fermentation process, the yeast propagation is periodic, Carried out with a great deal of work, the major shortcoming of this procedure is in that the vats of the fermentation battery filled first were cleaned and last to be disinfected. This makes the procedure extremely susceptible to infection.

Zu den Mängeln des kontinuierlichen Zweistromverfahrens zählt der laufende Wechsel der Hefezüchtung von einem Bottich der Batterie auf den nächsten. Hierdurch erhält das Verfahren einen labilen Charakter, Auch die Gärdauer wird im Vergleich zum periodischen Verfahren nicht verkürzt. Die Mängel des kontinuierlichen Durchflußverfahrens bestehen darin, daß die Hefe gleichfalls noch periodisch vorZezüchtet werden muß und in der Erschwerung der Automatisierung durch die ständig notwendigen Reinigungseinschnitte, während deren Dauer der kontinuierlichen Durchfluß unterbrochen ist.One of the shortcomings of the continuous two-stream process is the constant change of yeast cultivation from one vat of the battery to the next. This gives the process an unstable character. The fermentation time is also not shortened compared to the periodic process. The shortcomings of the continuous flow process are that the yeast must also be periodically cultivated and that automation is made more difficult by the constantly necessary cleaning incisions, during which the continuous flow is interrupted.

Alle bisher bekannten Verfahren zur Vergärung von treberhaltigen Maischen weisen. gemeinsam den Mangel auf, daß Hefefortpflanzung und Alkoholbildung gleichzeitig in denselben Gärbehältern erfolgen müssen. Durch den hierbei auftretenden raschen Anstieg der Alkoholkonzentration in den Maischen wird eine vorteilhafte, schnelle Hefevermehrung auf eine optimale Zellkonzentration erschwert.All previously known methods for fermenting spent grain mashes point. in common the lack of yeast propagation and alcohol formation at the same time must take place in the same fermentation tanks. Due to the rapid Increase in the concentration of alcohol in the mash will be a beneficial, rapid Yeast proliferation to an optimal cell concentration is difficult.

Der Zweck der Erfindung besteht in der Beseitig,; der den bisherigen Verfahren zur Vergärung von treberhaltigen Maischen insbesondere aus stärkehaltigen Rohstoffen, anhaftenden Mängel und in der Anwendung einer diese Forderung erfUllenden Anlage. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Vergärung treberhaltiger Maische,, vorzusweise aus stärkehaltigen Rohstoffen, automatteierbar und vollkontinuierlich so zu gestalten, daß Hefevermehrung und Gärgeschwindigkeit unabhängig voneinander gesteuert werden können, ohne daß der Durehfluß durch die Gärbatterie bei erforderlichen ReiniL-ungseinschnitten gestört wird. Bei relativ geringer Gärdauer muß eine möglichst restlose Vergärung der vorhandenen Zucker ohne erhöhte Bildung von Nebenprodukten gewährleistet sein. Ferner bestand die Aufgabe, eine Gäranla; e so zu entwickeln, daß in ihr Hefevermehrung aerob und Alkoholbildung anaerob getrennt voneinander nach vorgenannten Erfordernissen durchgeführt werden können.The purpose of the invention is to eliminate; the previous Process for the fermentation of grains containing mashes, especially those containing starch Raw materials, adhering defects and in the application of one that fulfills this requirement System. The invention is based on the object of a method for fermenting spent grains Mash, preferably made from starchy raw materials, automatable and fully continuous to be designed in such a way that yeast propagation and fermentation speed are independent of each other can be controlled without reducing the flow through the fermentation battery when required Cleaning incisions is disturbed. If the fermentation time is relatively short, one must if possible complete fermentation of the existing sugar without increased formation of by-products to be guaranteed. There was also the task of a Gäranla; e to develop in such a way that yeast propagation is aerobically and alcohol formation is anaerobically separated in it can be carried out from one another according to the aforementioned requirements.

Erfizldur,L;szemäß wird ein zur VerGärung, bestimmter, aus einer kontinuierlichen Auf schlu*-und Verzuckerutgsanlage kommender Maischestrom mittels geeigneter Mei X@enreGulierung in zwei Teilströme aufgeteilt, deren Volumina zueinander im Verhältnis 1 : 10 bis 1 : 12 stehen. Der kleinere der beiden Teilströme wird im Durchfluß durch entsprechende Reg 1-,-tions--efäße nachverzuckert, sterilisiert, verdünnt, ar7Z;esäuert, mit Nährsalzen versetzt, gekühlt und durch eine kontinuierlich arbeitende Refezuohtanlage gefördert. Die Hefevermehrung erfolgt in einem zylindrischen Iiefezuchtgefäß mit konischem Boden, das vor dem Start der Anlage mit auf zuvor beschriebene Weise vorbehandelter Hefemaische beschickt wird, die mit Mutterhefe aus einem kleineren Vorverl:.ielirun@s,;efäß beimpft ist. Nachdem sich die Hefe in der Maische auf 350 bis 400 Millionen Zellen/ml vermehrt hat, --.:ird unter Einblasen von steriler Luft ein stationärer Zugtand dadurch erreicht, daß dem großen Hefezuchtgefäß stänäi, neue Nährlösung im unteren Teil zugeführt wird, während mit der im oberen Teil abfließenden Hefemaische so viel Hefezellen fortgespült werden, wie in der Zeiteinheit neu ,ebildet eierdent Dementsprechend muß das Hefezuchtgefäß eine Größe aufweisen, die eine mindestens 1Q-st#indige Ver:#: eilzei t zuläßt. Die dem Hefezuchtgefäß in einer der erforderlichen Verweilzeit entsprechenden Höhe entnehmbare reife Hefemaische wird hinter einem als Hauptmaischekühler dienenden Wärmeaus-Lauscher mit dem größeren Maischeteilstrom wieder vereinigt und läuft mit diesem gemeinsam. einer Gärbatterie zu.Erfizldur, L; szemäß one for fermentation, certain, becomes out a continuous digestion and saccharification system The incoming mash flow is divided into two partial flows by means of suitable Mei X @ enregulation, the volumes of which are in a ratio of 1:10 to 1:12. The smaller of the two substreams is further saccharified, sterilized, diluted, acidified, mixed with nutrient salts, cooled and conveyed through a continuously working refining system while flowing through appropriate regula- tion vessels. The yeast propagation takes place in a cylindrical cultivation vessel with a conical bottom, which is charged with yeast mash, which has been pretreated in the manner described above and which is inoculated with mother yeast from a smaller preliminary vessel, before the start of the system. After the yeast in the mash has multiplied to 350 to 400 million cells / ml, -.: A steady state of tension is achieved by blowing in sterile air in that the large yeast culture vessel is constantly supplied with new nutrient solution in the lower part, while with As many yeast cells are flushed away from the yeast mash draining off in the upper part, as in the unit of time new, eierdent is formed. The ripe yeast mash, which can be removed from the yeast culture vessel at a height corresponding to the required residence time, is reunited with the larger partial mash stream behind a heat exchanger serving as the main mash cooler and runs together with it. to a fermentation battery.

Die Gärbatterie besteht aus mehreren, vorzugsweise acht miteinander durch Rohrleitungen wechselseitig verbundenen, zylindrischen Bottichen. Die mit Hefe versetzte frische Maische fließt in den ersten Bottich, füllt diesen bis zum Überlauf, tritt durch ein Überlaufrohr in den zir#jeiten, von hier in den dritten und füllt schließlich die gesamte Batterie. Auf dem Wege durch die Batterie wird der vorhandene Zucker vergoren. Die vergorene Maische wird aus dem Oberteil des siebenten oder achten Bottichs entnommen und zur Abtrennung des Äthanols den Destillierapparaten zugeführt. In jedem Bottich der Batterie kann während der Gärung ein bleichbleibender -Zustand aufrecht erhalten werden, Die vorwiegend in den ersten Bottichen freigesetzte Wärme wird durch Kühlung mittels in die ersten vier Bottiche eingebauter Kühlschlangen abgeführt. Bei Abnahme der Hefekonzentration kann der Zulauf auf die ersten zwei bis drei Bottiche aufgeteilt werden.The fermentation battery consists of several, preferably eight together Cylindrical tubs mutually connected by pipes. With Fresh mash mixed with yeast flows into the first vat, fills it up to Overflow, enters the zir # jeiten through an overflow pipe, from here into the third and eventually fills the entire battery. On the way through the battery will the existing sugar fermented. The fermented mash is made from the top of the seventh or eighth vat taken and the stills to separate the ethanol fed. In each vat of the battery there can be some that will remain pale during fermentation -State to be maintained, The predominantly released in the first vats Heat is generated by cooling using cooling coils built into the first four vats discharged. If the yeast concentration decreases, the inflow can be reduced to the first two until three vats are divided.

Durch wechselweise Schaltung der die-Bottiche der Gärbatterie miteinander verbindenden Überlaufrohre mit entsprechenden Reglerorganen wird nach Ausschalten eines beliebigen Bottichs zur Entleerung, Reini,#une; und Desinfektion der kontinuierliche Maischedurchfluß nicht unterbrochen. Für das Überpumpen des Inhaltes eines zu reinigeWGär- bottichs in den nächstfolgenden werden zwei getrennte Pumpen eingesetzt, um eine Infeltionsübertraguna von den hinteren Bottichen auf die vorderen und umgekehrt auszuschalten. Die Entleerung der letzten beiden Bottiche erfolgt mit einer dritten Pumpe! die die wische direkt zur Destillationsanlage fördert.By alternately switching the overflow pipes connecting the vats of the fermentation battery to one another with the corresponding regulating devices, after switching off any vat for emptying, cleaning, # une; and disinfection the continuous flow of mash is not interrupted. For pumping over the contents of a fermentation Two separate pumps are used in the next tubs to switch off an infection transfer from the tubs in the back to the tubs in front and vice versa. The last two vats are emptied with a third pump! which conveys the wipe directly to the distillation plant.

Durch die erfindungsgemäße lösung wird erreicht, daß die einer kontinuierlichen AufschluB- und Verzuckerungsanlage laufend entnommene Maische in einem ununterbrochenen Durchfluß durch eine Gäranlage kontinuierlich in einer relativ kurzen Zeit von 56 bis 64 Stunden auf anaerobem Wege ver-;oren wird, wobei die Hefeneubildung unter -aeroben Bedingungen ebenfalls kontinuierlich, in einem spezifischen, vor Infektionen geschützten Milieu erfolg. Durch eine besondere Schaltung der die Gärbottiche miteinander verbindenden Vberlaufrohre wird auch bei notwendigen Reinigrta.ngseinschnitten der kontinuierliehe'Durchfluß durch die Gärbatterie nicht gestört, so daß das gesamte System einen stabilen Charakter erhält. Hiermit ist weitgehend die Möglichkeit der Automatisierung des Verfahrens, d.h.The inventive solution is achieved that a continuous Digestion and saccharification plant continuously removed mash in an uninterrupted manner Flow through a proofer continuously in a relatively short time of 56 is consumed by anaerobic means for up to 64 hours, with the formation of new yeast under -aerobic conditions also continuously, in a specific, before infections protected milieu success. By a special circuit of the fermentation vats with each other connecting overflow pipes is also used if cleaning cuts are necessary continuous flow through the fermentation battery is not disturbed, so that the entire System is given a stable character. This is largely the possibility of Automation of the process, i.e.

der Steuerung der erfindungsgemäßen Anlage, gegeben, Aus f ütirunj obei spi e1 : Die ErfirndunG soll nachstehend anhand einer Zeichnung an einem ÄusfWlruz4;sbeiepiel näher erläutert werden. In einem apparativen Verfahrensflie3bild wird dargestellt, wie ein den Verzuckeror einer kontinuierlichen Auf schluß- und Verzuckerun#,sanlage für stärkehaltige Brenxlereirohstoffe verlassender Hauptmaiscliestrom A mit einer Konzentration von beispielsweise 17o Ba, einem p11-Wert von 5,2 und mit einer Durchflußmenge von 1200 1/h in -zv@aei Teilströme A1 -und Ä2 geteilt wird.- In die den kleineren Teilstrom A2 -aufnehmende Rohrleitung ist ein induktiver Durchflußmengenregler B eingebaut, der ein als Stellglied wirkendes Ventil so steuert, d813 der Durchfluß mit 100 1/h konstant gehalten wird. Gleichzeitig wird der Teilstrom A1 hierdurch gleichbleibend auf 1100 1/h beschränktv Während der Teilstrom Al durch einen als Hauptmaischekühler dienenden Wä,rmeaustauscher N zur Abkühlung auf eine Abstelltemperatur von beispielsweise 22o C unmittelbar einer Gärbatterie zugeführt wird9 Selan,t der Teilstrom A2 zunächst mit einer Temperatur von etwa 55o C in einen Nachverzuckerer C: Dieser besteht aus einem geschlossenen Rührwerksbehälter mit Doppelmantel zur Aufrechterhaltung einer Temperatur von 62 bis 67o C und einem Fassungsvermögen von beispielsweise 180 1, Nach einer vorzugsweisen Verweilzeit von 60 min, bei welcher eine maximale Maltosebildung erfolgt, wird die Mäische mit einer Zentrifugalpumpe D abgepumpt, Durch Pü.llstandmessung im Nachverzuckerer wird mittels einer geeigneten R;gelvorrichtung die Förderleistung der Pumpe so gesteuert, daß die Befüllungsmenge im Behälter je nach der gewünschten Verweilzeit konstant bleibt, im angeZebenen Beispiel bei 100 1.the control of the system according to the invention, given, Aus f ütirunj obei spi e1: The invention will be explained in more detail below with reference to a drawing on an example. An apparatus-based process flow diagram shows how a main corn stream A leaving the saccharifier of a continuous digestion and saccharification plant for starchy kiln raw materials, with a concentration of, for example, 170 Ba, a p11 value of 5.2 and a flow rate of 1200 l / h is divided into -zv @ aei partial flows A1 -and Ä2.- An inductive flow regulator B is installed in the pipeline receiving the smaller partial flow A2, which controls a valve acting as an actuator so that the flow is constant at 100 1 / h is held. At the same time, the partial flow A1 is consistently limited to 1100 l / h while the partial flow A1 is fed directly to a fermentation battery through a heat exchanger N serving as a main mash cooler for cooling to a shutdown temperature of, for example, 22o C9 Selan, t the partial flow A2 initially at one temperature from about 55o C into a post-saccharifier C: This consists of a closed agitator vessel with a double jacket to maintain a temperature of 62 to 67o C and a capacity of, for example, 180 1, after a preferred dwell time of 60 min, during which a maximum formation of maltose takes place the maize is pumped out with a centrifugal pump D. By measuring the level in the post-saccharifier, the delivery rate of the pump is controlled by means of a suitable control device in such a way that the filling quantity in the container remains constant depending on the desired dwell time, in the example shown at 100 1.

Die pumpe D fördert die Maische zum Zweck einer ausreichenden, 10 min dauernden Sterilisation bei einer Temperatur von beispielsweise 120o 0 durch einen jeeigneten Durchflußsterilisator B und anschließend zum Herunterkühlen auf eine Temperatur von 25 bis 30o C durch einen Wärmeaustauscher H in ein Hefezuchtgefäß J. Gleichzeitig wird in das Verbindunjsrohr zwischen Durcliflußsterilisator-E und Wärmeaustauscher H verdiInnte Säure und Nährsalzlösung mittels einer Dosierpumpe G eingespeist. Hierzu %"& rd alle vier Stünden in einem der Vorratsbehälter F1 oder F2 eine Lösung aus beispielsweise 220 1 Wasser, 320 ml konzentrierter Schwefelsäure und 400 g Ammoniumsulfat hergestellt. Diese lösung wird innerhalb von vier Stunden" in beschriebener Weise der I-ic;femaische zudosiert, so daß deren Pötderstrom auf 155 1/4 ansteigt. Die Hefemaische weist nunmehr eine Konzentration von etwa 110 BG und einen PH-Wert von 3,8 auf.The pump D conveys the mash for the purpose of a sufficient, 10-minute sterilization at a temperature of, for example, 120o 0 through a suitable flow-through sterilizer B and then for cooling down to a temperature of 25 to 30o C through a heat exchanger H in a yeast culture vessel J. At the same time Diluted acid and nutrient salt solution are fed into the connecting pipe between the thermal flow sterilizer E and the heat exchanger H by means of a metering pump G. For this purpose, a solution of, for example, 220 l of water, 320 ml of concentrated sulfuric acid and 400 g of ammonium sulfate is prepared every four hours in one of the storage containers F1 or F2. This solution is femaish within four hours "in the manner described metered in, so that their Pötderstrom increases to 155 1/4. The yeast mash now has a concentration of around 110 BG and a pH value of 3.8.

Das HefezuchtefäB J hat eine schlanke, zylindrische Form mit einem konischen Boden. Im angeführten Beispiel soll das Fassun@svormögen mit Rücksicht auf ein Schäumen der Maische 2400 1 betragen, Bei einem Füllstand von jeweils 9309 1240, 1550 und 1860 1 sind Entleerungshähne zur Entnahme reifer Hefemaische, entsprechend einer Verweilzeit von 6, 8, 10 oder 12 Stunden, angebracht. Im unteren, konischen Teil des Behälters ist eine Strahlrohrbelüftung eingebaut, mit der stündlich bis zu 225 m3 filtrierte Luft eingeblasen werden können.The yeast cultivation cell J has a slim, cylindrical shape with a conical bottom. In the example given, the Fassun @ svormögen should be 2400 1 with a view to foaming the mash, with a fill level of 9309 1240, 1550 and 1860 1 respectively, there are drain cocks for the removal of ripe yeast mash, corresponding to a dwell time of 6, 8, 10 or 12 hours , appropriate. In the lower, conical part of the container, a jet pipe ventilation is installed, with which up to 225 m3 of filtered air can be blown in every hour.

Vor Be.@inn des kontinuierlichen Durchflusses wird das Hefezuclltefäß J mit 150 1 in einem Vorvermehrun-sgefäß K auf Malzwürze vorgezüchteter Mutterhefe beschickt und mit auf zuvor beucliriebene reise vorbehandelter Hefemaische auf 1550 1 aufgefüllt. Nachdem unter ständiger Belüftung eine Iiefekonzentration.von 380 Mille Zellen/ml erreicht ist" kann der Start der gesamten Anlabe erfolgen. Das Hefezuchtgefäß J erhält nuri im unteren konischen Teil ständig neuen ZufluB an vorbereiteter Hefemaische, und die gleiche Flüssigkeitsmenge mit der entsprechenden Hefekonzentration wird aus dem Bntleerungshahn, der sich in der Höhe des Füllstandes von 1550 1 befindetg verdrängt. Durch Einblasen von durch ein Wattefilter M filtrierter Luft in einer Menge von 186 m3/h mittels eines mehrstufigen Kreiskolbengebläses L werden im Hefezuchtgefäß J in der Zeiteinheit so viel Ilefezellen neu gebildett wie aus dem Ablauf fortgespült werden.Before starting the continuous flow, the yeast infusion vessel J is charged with 150 liters of mother yeast grown on malt wort in a pre-propagation vessel K and made up to 1550 liters with yeast mash that has been pretreated in advance. After a depth concentration of 380 million cells / ml has been reached with constant aeration, the entire system can be started. Only in the lower conical part of the yeast culture vessel J receives a constant supply of prepared yeast mash, and the same amount of liquid with the corresponding yeast concentration is discharged the drain cock, which is at the level of the fill level of 1550 1. By blowing in air filtered through a cotton wool filter M in an amount of 186 m3 / h by means of a multi-stage rotary piston blower L, as many ilefe cells are newly formed in the yeast culture vessel J in the unit of time how to be washed away from the drain.

-Der mit 350 bis 400 Mille Hefezellen/ml angereicherte Teilstrom A2 wird nun wieder mit dem Teilstrom A1 hinter dem als Hauptmaischekühler dienenden Wärmeaustauscher N vereinigt und fließt zunächst gemeinsam mit diesem in den ersten Bottich 01 einer Gärbatterie aus acht gleich großen Gärbotticken 0, bis 08 mit einem Fassungsvermögen von je 11 m3 und einem Nutzraum von je 10 040 1. Sobald der Bottich 01 befällt ist und Maische durch ein Fallrohr in Bot'.-ich 02 übertritt$ wird der Zulauf frischer, mit Hefe beimpfter Maische gleichmäßig auf die Bottiche 01 und 02 aufgeteilt. Auf diese Weise wird die gesamte Gärbatterie von Bottich zu Bottich*befüllt. Sobald der Bottich 07 etwa 56 Stunden nach dem Start der AnlaGe befällt iste wird der Zulauf auf .die Bottiche 02 und 03 umgestellt. Der Inhalt von Bottich O1 'wird mittels einer Pumpe P2 mit einem Förderstrom von 40 m3/h in Bottich 02 überführt, wodurch auch gleichzeitig Bottich 08 gefüllt wird. Die Maische in Bottich 08 ist nuxunehr vollständig vergoren und wird mit einer Pumpe P3 eim r DestillationsanlaGe durch Rohrleitung R zugeführt. Bottich 01 wird gereinigt, sterilisiert und danach langsam wieder befüllt, indem der Zulauf nun wieder auf die Bottiche 0 1 und 02 umgestellt wird. Nach etwa 16 Stunden, wenn Bottich 0 1 befüllt und Bottich 08 entleert ist, wird der Zulauf auf die Bottiche 01 und 03 aufgeteilt, während Bottich 02 zur Reiniguneund Sterilisation entleert wird. Der Überlauf von Bottich 0, wird durch Umstellen eines Dreiwegehahnes in Bottich 03 geleitet, Indem der Reinigungsturnus ohne Unterbrechung des Zulaufes fortgesetzt wird, gelangt jeder Bottich etwa alle 128 Stunden einmal zur Entl eerunG und Sterilisation. Zur Entleerung der Bottiche 04 bis 06 dient Pumpe P1, während die Bottiche 07 und 08 jeweils unmittelbar mit der Pumpe P3 entleert werden" Das Spül--:;asser wird nach jeder ReinIG-mig durch besondere Abflußleitungen S in die Kanalisation abgelassen. Das bei der Gärung entweichende Kohlendioxid kann nach. bekannter Reini#,ung in einer Viaschkolonne Q verflüssigt vierden.-The partial flow A2 enriched with 350 to 400 million yeast cells / ml is now combined again with the partial flow A1 behind the heat exchanger N, which serves as the main mash cooler, and initially flows together with it into the first vat 01 of a fermentation battery made up of eight equally large fermentation bottoms 0 to 08 with a capacity of 11 m3 each and a usable space of 10 040 each 1. As soon as the vat 01 is filled and the mash passes through a downpipe in bot '.- I 02 $ the supply of fresher mash, inoculated with yeast, is evenly fed to the vats 01 and 02 split. In this way, the entire fermentation battery is filled from vat to vat *. As soon as tub 07 is filled about 56 hours after the system has started, the inlet is switched to tubs 02 and 03. The contents of tub O1 'are transferred to tub 02 by means of a pump P2 with a flow rate of 40 m3 / h, whereby tub 08 is also filled at the same time. The mash in vat 08 is now completely fermented and is fed to the distillation plant through pipe R with a pump P3. Tub 01 is cleaned, sterilized and then slowly refilled by switching the inlet back to tubs 0 1 and 02. After about 16 hours, when tub 0 1 is filled and tub 08 has been emptied, the feed is divided between tubs 01 and 03, while tub 02 is emptied for cleaning and sterilization. The overflow from tub 0 is routed to tub 03 by switching a three-way tap. By continuing the cleaning cycle without interrupting the feed, each tub is emptied and sterilized about every 128 hours. Pump P1 is used to empty tubs 04 to 06, while tubs 07 and 08 are emptied directly with pump P3 Carbon dioxide escaping during fermentation can, after known purification, be liquefied in a Viasch column Q.

Claims

Claims: 1. Failure for continuous fermentation, grain-containing mashing, primarily from starch-half raw materials, for the subsequent twisting of ethanol, characterized in that a mash (A), which is produced in the continuous flow and is intended for fermentation, is divided into two partial flows ( Al; A2), whose quantities are in a ratio of 1:10 to 1 s 12 and whose smaller partial flow (, A2) is continuously saccharified, sterilized, cooled, diluted, acidified, mixed with nutrient salts, with yeast cells up to a concentration of 350 to 400 million cells / ml starts, ereicliert and is then neither combined nor fermented together with the larger partial flow (Al) for joint fermentation in the flow through vain fermentation battery. 2 * Method according to claim 1, characterized in that the smaller partial flow (A2) through a suitable reel device (B), preferably an inductive flow rate regulator with a throttle valve, from the main mash current (A) and an as Heatable, 4; closed agitator containers made of, # eformed secondary saccharifier (D), left in this for 60 to 90 minutes and with a pump (D) through a DLU, flow sterilizer (E) for 10 to 15 minutes of sterilization at one temperature from 100 to 1250 C and through a suitable heat exchanger (1I) for cooling to a temperature of 25 to 300 C in eiii, # IiefezuelitGefüß (J) to Iievermelirun # L; e; the substream (A2) upstream of the heat exchanger (II) with a metering pump (G) from a storage container (F1 or F2) in water-dissolved ammonium sulfate and dilute acidic acid in such an amount that the concentration of the yeast mash is 9 to 12o B, -2 the pH- Fourth adjusted to 396 to 398 For ornaments and 100 l of delivery mash an addition of 60 to £ 30 g, in advance of which 65 g of ammonium sulphate are obtained. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that (Iie in the yeast cultivation vessel (J) located yeast mash before the start of the plant in itself b ekarult he manner with a sufficient amount of mother yeast from a Vorvermehrunjs -;,; efäß (TL) inoculates and while blowing in filtered air t remains y until a yeast concentration of at least 350 million cells / ml is reached , especially the continuous flow of the partial flow (A2) pretreated according to claim 2 through the yeast culture vessel (J) is limited and by variation 4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the larger partial flow (Al) of the to be fermented in a heat exchanger (Td.) cooled to the shutdown temperature Total mash (A) combined with the smaller partial stream (A2) enriched with yeast cells and collected as an inlet in a fermentation battery (01 to 08) consisting of eight vats ührt; is, the inflow initially distributed to one, later to two hot oak vwirdo 5. The method according to claim 1 and 4, characterized in that the overflow from one to another vat of the fermentation battery by actuation of control elements either into the next or the next vat '@xaird. 6. The method according to claim 1 to, characterized in that for cleaning purposes the first three vats (01 - to 03) of the fermentation battery with the three following vats (04 to 06) and the last vats (07; 08) to avoid the transmission of infection separate rags (Pl; f2; p3) into the next vat or immediately removed for distillation. 7. Plant for carrying out the method according to claim 1 to 6, characterized gekennzeicluietg that the plant enteile one of the yeast preparation and cultivation serving device consisting of a post-saccharifier (C) designed as a stirrer vessel with a jacket or other suitable heat exchange surfaces, "a known per se Flow-through sterilizer (E), a heat exchanger (H) and a cylindrical cultivation vessel with a conical bottom and several superimposed discharge nozzles with shut-off devices (J) are connected by pipelines and a pump (D) in such a way that one of the main mash lines (A ) by means of a suitable control device, preferably using an inductive flow meter (B) f from the second partial mash flow (A2) continuously for saccharification, sterilization cooling and enrichment; with cells through this Einriclitua,!, # (C to J ) sent to a pipeline for the remaining part of the corn chestrom (A, 1) to-ef host to U = rerden so that the now in a further pipeline UNITING-th sub-streams (A1; A2) in a combined through pipe -lei tuzVen to a battery Gärbottichserie s 0l to 08) reach. B. Plant according to claim 7, characterized in that a Bosier pump (G) for continuous feeding of nutrient solution prepared in storage containers (r1; F2) suitable for this purpose into the pipeline which connects the flow sterilizer (E) with the heat exchanger (H) connects, in front of Weselien. 9. Plant according to claim 7, characterized in that the yeast growing tank (J) is connected by a pipeline to a yeast pre-mixing tank (K) and is equipped internally with an air circulation system. 10. Plant according to claim 7, characterized t! that a main mash cooler (E) designed as a tube bundle heat exchanger is installed in the pipeline for the larger part of the mash stream (Al), which enables the mash to be cooled from 57o to 18oC at a temperature. 11. Plant according to claim 7, characterized in that the fermentation vats of the fermentation battery (O l to 08) have an upright cylindris - iie shape with a conical bottom and are connected to each other with overlapping, itif tubes, vrobei to the upper Malscheaustrittsatutzen ueei @ f ete & bsperrorgane, preferably three-way taps, are attached, from which the overflow pipes tear off in such a way that they flow into the contours of the following and next-following bot.