PL197940B1 - Sposób produkcji spirytusu - Google Patents

Abstract

1. Sposób produkcji spirytusu ze zbó z lub buraków cukrowych lub ziemniaków, w którym roz- drobnione zbo ze jest najpierw mieszane z wod a, a po dodaniu enzymów rozcie nczaj acych i scukrza- j acych, powsta ly zacier jest poddawany fermentacji, lub w którym do fermentacji podawane s a po- szatkowane buraki cukrowe, lub w którym do fermentacji podawane s a rozgniecione ziemniaki po scukrzeniu skrobi jak w przypadku zbo za, znamienny tym, ze sfermentowany zacier jest filtrowany w warunkach nadci snienia 0,03 - 0,1 MPa po stronie zawiesiny, filtrat jest podawany do destylacji, a placek filtracyjny jest wst epnie suszony w temperaturze wy zszej ni z temperatura gotuj acej wody pod ci snieniem w którym przebiega proces filtrowania, przy czym otrzymane w wyniku wst epnego suszenia resztki spirytusu z wod a s a podawane do dalszego sch ladzania i skraplania w wyniku kondensacji mog acej wyst api c pod zastosowanym ci snieniem, a nast epnie s a podawane do desty- lacji, natomiast placek filtracyjny, wolny od etanolu, jest dok ladnie osuszany w komorze suszarniczej w temperaturze 90°C i pod ci snieniem atmosferycznym. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Dziedzina techniki

Wynalazek dotyczy sposobu produkcji spirytusu (etanolu) bez powstawania wywaru gorzelniczego, z płodów rolnych jak zboża, buraki cukrowe lub ziemniaki.

Stan techniki

Dotychczas sfermentowany zacier był poddawany destylacji tzn. przeprowadzany przez kolumnę zacierową, gdzie dochodziło do kondensowania spirytusu, który zawierał także fazy stałe przetwarzanego surowca. Prowadziło to do destrukcji drożdży i ulotu do roztworu bardzo cennych składników, jak proteiny i witaminy, skąd były trudne do odzyskania. Powstałe wywary gorzelnicze były zwykle dodawane do mieszanek paszowych przeznaczonych do hodowli bydła. Lecz znaczna podatność wywaru gorzelniczego do szybkiego psucia ogranicza taką utylizację. Ostatnio wywar gorzelniczy wylewa się na pola.

Stosowana jest obecnie we Francji technologia, która zagęszcza wywar gorzelniczy w kaskadzie parowników w przybliżeniu na 25% pozostałości suchej. Następnie dodaje się śrutę zbożową, która otrzymany roztwór zagęszcza i umożliwia jego dalsze suszenie i granulowanie.

Istota wynalazku

Sposób produkcji spirytusu według wynalazku umożliwia przeróbkę roślin rolniczych takich jak zboża, buraki cukrowe lub ziemniaki. Rozmielone zboże najpierw się miesza z wodą a po dodaniu enzymu rozcieńczającego i scukrzającego powstały zacier poddaje się fermentacji; buraki cukrowe podawane są do fermentacji po poszatkowaniu, natomiast ziemniaki po rozgnieceniu i scukrzeniu skrobi (krochmalu) jak w przypadku zboża.

Wykorzystując ten sposób stała część masy jest łatwo przerabiana na pasze dla zwierząt hodowlanych.

Istota wynalazku polega na tym, że sfermentowany zacier jest poddawany filtrowaniu w warunkach nadciśnienia 0,03 - 0,1 MPa po stronie zawiesiny, filtrat jest podawany do destylacji, a pozostały po filtrowaniu placek filtracyjny jest suszony wstępnie w temperaturze wyższej niż wynosi temperatura wrzącej wody pod ciśnieniem w którym przebiega proces filtrowania. Wydzielona przez suszenie wstępne reszta spirytusu z wodą jest odprowadzana w celu schłodzenia i skroplenia. Skroplenie następuje w wyniku kondensacji pod ciśnieniem w którym przebiega proces. Następnie otrzymana reszta spirytusu z wodą jest poddawana ponownej destylacji, a pozostały placek pofiltracyjny, nie zawierający spirytusu, jest dosuszany w suszarni końcowej, w temperaturze 90°C i pod ciśnieniem atmosferycznym.

W korzystnym wykonaniu według wynalazku, po zakończeniu filtracji placek filtracyjny jest płukany wodą, natomiast faza ciekła, będąca mieszaniną wody i etanolu, o koncentracji etanolu 0 - 10% objętościowych, jest wytłaczana przy użyciu gazu obojętnego. W suszami jest podczas suszenia wstępnego utrzymywana atmosfera gazu obojętnego.

Przy produkcji spirytusu dla celów spożywczych, roztwór wodny z pozostałościami spirytusu, pozyskany podczas suszenia wstępnego, jest po schłodzeniu i doprowadzeniu do stanu ciekłego podawany do destylacji na kolumnie dogonu spirytusu technicznego.

Przy produkcji spirytusu dla celów nie spożywczych, pozyskany roztwór etanolu jest mieszany z filtratem.

W alternatywnym rozwiązaniu wynalazku, do sfermentowanego zacieru dodawana jest kruszona słoma zbożowa w ilości do 15% wagowych.

Zaletą proponowanego rozwiązania jest wyeliminowanie wytwarzania wywarów gorzelniczych, co umożliwia rozwijanie procesów przeróbki nadwyżki płodów rolnych i użycie wyprodukowanego spirytusu jako dodatku do paliw pojazdów mechanicznych.

Inną zaletą jest możliwość jednorazowego obiegu wody używanej przy produkcji. Redukuje to o połowę ilość wody potrzebnej do produkcji, jak również obniża o połowę ilość odprowadzanych ścieków.

Rozwiązanie redukuje straty cennych składników zawartych w drożdżach, jak białka i witaminy.

W proponowanym sposobie nie dochodzi do poddania stałych składników na działanie wysokiej temperatury, która występuje w czasie procesu. Zapobiega to znacznej destrukcji takich składników jak białka i witaminy, co ma miejsce w dotychczasowych procesach.

Kolejną zaletą jest, że proces pozyskiwania suszu nierozcieńczonych składników z płodów rolnych jest inwestycyjnie tańszy i technologicznie łatwiejszy niż w dotychczas znanych procesach.

PL 197 940 B1

Przykłady wykonania wynalazku

P r z y k ł a d 1

Mieszanka zbożowa (pszenica, żyto, jęczmień w stosunku 1:1:1) jest rozdrabniana i mieszana z wodą w temperaturze 50°C wraz z dodaniem enzymu rozcieńczającego. Temperaturę wody otrzymuje się przez mieszanie wody o temperaturze wrzenia, wychodzącej z kolumny zacierowej, ze świeżą wodą. Roztwór jest podgrzewany bezpośrednio parą do temperatury 70°C. Po odczekaniu przerwy około 10 minut roztwór jest schładzany do temperatury 55°C i dodawany jest enzym scukrzający. Po odczekaniu kolejnej przerwy, roztwór jest schładzany do temperatury fermentacyjnej, która wynosi 27°C i jest podawany do zbiornika fermentacyjnego. Ulatniający się z procesu fermentacyjnego dwutlenek węgla jest zraszany w kolumnie zimną wodą. Przemyty dwutlenek węgla z pierwszego stopnia fermentacji jest upuszczany do atmosfery, natomiast przemyty dwutlenek węgla z drugiego stopnia fermentacji (druga kolumna przemywająca) jest zbierany do dalszego użycia. Sfermentowany zacier jest filtrowany w prasie do szlamu i podawany do destylacji.

Placek filtracyjny jest płukany wodą z przemywania dwutlenku węgla podgrzaną do temperatury 35°C, następnie z placka filtracyjnego jest wyciskana ciecz przy pomocy dwutlenku węgla i tak wydzielona część jest dodawana do filtratu. Następnie placek filtracyjny jest przemieszczany do suszarni płytowej, która pracuje pod niskim ciśnieniem w obojętnej atmosferze dwutlenku węgla gdzie występuje wydzielenie spirytusu zawartego w fazie stałej i spadek zawartości wody do około 40% masy. Po skropleniu par i oddzieleniu dwutlenku węgla roztwór spirytusu jest przepompowywany do kolumny spirytusu technicznego tzn. do kolumny dogonu. Wstępnie osuszony placek jest podawany do suszarni płytowej, gdzie jest dosuszany do zawartości wody w przybliżeniu 10% wagi, odpowiedniej do dalszej przeróbki.

P r z y k ł a d 2

Poszatkowane buraki cukrowe są podgrzewane bezpośrednio parą do temperatury 27°C, ewentualnie mogą być zmieszane z wodą tak, aby zawartość sacharozy wynosiła 15% wagi. Następnie są przemieszczane do zbiornika fermentacyjnego i poddane fermentacji. Ulatniający się dwutlenek węgla jest przemywany i zbierany takim samym sposobem jak w przykładzie 1. Przy dofermentowaniu dodawana jest do zacieru kruszona słoma zbożowa w ilości do 15% masy. Dalej proces przebiega tak samo jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że spirytus jest kierowany do dalszej przeróbki jako dodatek do paliw i dlatego zawiera skroplone pary spirytusu i wody z suszarni płytowej zmieszane z filtratem.

Przemysłowe stosowanie

Rozwiązanie według wynalazku jest przeznaczone do stosowania w gorzelnictwie do przeróbki nadwyżki płodów rolnych.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób produkcjj spirytusu ze zbóż lub buraków cukrowych lub ziemniaków, w którym rozdrobnione zboże jest najpierw mieszane z wodą, a po dodaniu enzymów rozcieńczających i scukrzających, powstały zacier jest poddawany fermentacji, lub w którym do fermentacji podawane są poszatkowane buraki cukrowe, lub w którym do fermentacji podawane są rozgniecione ziemniaki po scukrzeniu skrobi jak w przypadku zboża, znamienny tym, że sfermentowany zacier jest filtrowany w warunkach nadciśnienia 0,03 - 0,1 MPa po stronie zawiesiny, filtrat jest podawany do destylacji, a placek filtracyjny jest wstępnie suszony w temperaturze wyższej niż temperatura gotującej wody pod ciśnieniem w którym przebiega proces filtrowania, przy czym otrzymane w wyniku wstępnego suszenia resztki spirytusu z wodą są podawane do dalszego schładzania i skraplania w wyniku kondensacji mogącej wystąpić pod zastosowanym ciśnieniem, a następnie są podawane do destylacji, natomiast placek filtracyjny, wolny od etanolu, jest dokładnie osuszany w komorze suszarniczej w temperaturze 90°C i pod ciśnieniem atmosferycznym.
2. 2. Sposób produkcc spirytusu według zastrz. 1, znamienny t^r^, że osuszony placek fiitracyjjiy jest płukany wodą, a faza ciekła będąca mieszaniną wody i etanolu o koncentracji etanolu 0 - 10% jest wytłaczana gazem obojętnym.
3. 3. Sposób produkcj spiryt:usu według zas^z. 1 albo 2, znamienny tym. że w czasie wyywarzania spirytusu dla celów spożywczych, wodny roztwór pozostałości spirytusu, otrzymany podczas wstępnego suszenia, schładzania i skraplania jest podawany do destylacji do kolumny dogonu spirytusu technicznego.

   PL 197 940 B1
4. 4. Sposób produkcji spirytusu według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że podczas wytwarzania spirytusu Ula zdlbw nid uoseywzayzh, wsUny ysaUwby osadurałdśzi toiryUsus, dUoaymany osUzaau wuUęondgs sssadnia, szhłaUaania i sCraolania jest midsaany a filtratdm.
5. 5. Spossb produkcji sóirztuku we^c^łL^gj ζζ-^ζ. 1 albo ż, znamienny tym, ze żo stermentuwesegs aazidrs jdst UsUawana rsaCrssasna słsma w ilsśzi Us 15% masy.
6. 6. Spossb zrzSokcji sóirytukuwedług zass-z. 1, z namienaa tym, że w sukóami zodUzas zrzszss sssadnia olazCa filtrazyjndgs straymywans jdst atmssfdra gaas sOsjętndgs.