RU2314347C2 - Способ получения этанола - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к спиртовой промышленности и может быть использовано в установках для получения ректификованного спирта. Для осуществления способа получения этанола проводят подготовку исходной бражки, ее подогрев, непрерывное сбраживание и непрерывную отгонку при пониженном давлении водно-спиртовых паров и углекислого газа. Отвод отработанной бражки осуществляют при достижении содержания в ней этанола менее 0,5%. В процессе отвода бражку подвергают декантированию с выделением фугата, а затем образованный фугат направляют на стадию подготовки исходной бражки. Осуществление заявленного изобретения позволяет уменьшить расход дрожжей и снизить общие энергозатраты на процесс получения этанола. 1 ил.

Description

Изобретение относится к спиртовой промышленности и может быть использовано в установках для получения ректификованного спирта. Известен способ получения этанола, включающий стадию подготовки исходной бражки, ее подогрев и выделение этанола с последующим отводом отработанной бражки (RU №2100043 С1, 1997 г.).

Недостатком указанного технического решения является усложненность технологического оборудования и связанные с этим значительные энергозатраты.

Известен способ получения этанола, принятый в качестве ближайшего аналога, включающий стадию подготовки исходной бражки, ее подогрев и осуществляемые при пониженном давлении непрерывное сбраживание и непрерывную отгонку водно-спиртовых паров и углекислого газа с последующим отводом отработанной бражки и возвратом ее части на стадию подготовки исходной бражки (RU №2230788 С2, 2004 г.).

В указанном техническом решении после заполнения технологических емкостей исходной бражкой подача дрожжей прекращается, и вместо них к суслу подводится часть отработанной бражки, содержащей физиологически активные клетки дрожжей, которые и вызывают брожение свежего сусла и тем самым продолжение процесса образования этанола.

Так как концентрация физиологически активных клеток дрожжей в отработанной бражке значительно снижена, то для достижения их требуемого относительного количества, необходимого для брожения свежего сусла, вынужденно поддерживается большое содержание сухих веществ в исходной бражке.

Недостатком указанного технического решения является большое значение содержания сухих веществ в исходной бражке, что приводит к значительным энергозатратам на всех этапах технологической цепочки ее обработки.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в снижении энергозатрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения этанола, включающем стадию подготовки исходной бражки, ее подогрев и осуществляемые при пониженном давлении непрерывное сбраживание и непрерывная отгонка водно-спиртовых паров и углекислого газа с последующим отводом отработанной бражки и возвратом ее части на стадию подготовки исходной бражки, в процессе отвода бражку подвергают декантированию с выделением фугата, а на стадию подготовки исходной бражки направляют образованный фугат.

Кроме того, в процессе отгонки контролируют содержание этанола в бражке и по достижении значения этанола менее 0.5% бражку отводят.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображена установка, реализующая способ получения этанола.

Установка содержит подготовительную емкость 1, в которой осуществляют подготовку исходной бражки путем смешивания свежего сусла, подводимого по линии 2, с дрожжами, поступающими через патрубок 3. Подготовительная емкость 1 содержит мешалку 4 и теплообменник 5 и сообщена посредством трубопровода 11 с рабочей секцией 6, которая частично заполнена бражкой и снабжена вакуумной линией отбора паров 7. К жидкостной полости секции 6 подключен декантер 8, снабженный баком-накопителем 9 для фугата. Бак-накопитель 9 сообщен с подготовительной емкостью 1 возвратным контуром 10.

Мешалка 4, теплообменник 5 и декантер 8 могут быть выполнены любым известным образом под каждый конкретный случай.

Способ осуществляется следующим образом.

Свежее сусло по линии 2, а дрожжи через патрубок 3 в требуемом соотношении подают в подготовительную емкость 1. В результате этого начинается сбраживание сусла, и образуется исходная бражка. Содержание сухих веществ в бражке при этом выбирается из условия оптимальной работы технологического оборудования. С помощью мешалки 4 и теплообменника 5 обеспечивают рабочие температуру и консистенцию исходной бражки, после чего ее направляют в рабочую секцию 6. В рабочей секции 6 в исходной бражке продолжается процесс брожения и выделения этанола. Одновременно с процессом брожения через вакуумную линию 7 осуществляется отгонка углекислого газа, паров этанола и воды, и дальнейшее брожение бражки происходит при пониженном давлении. Благодаря своевременному удалению продукта жизнедеятельности дрожжей - спирта и углекислого газа, являющихся ингибиторами процесса спиртового брожения, отсутствует их накопление в бражке, в результате чего интенсифицируется процесс получения этанола. В процессе отгонки паров осуществляют контроль содержания этанола в бражке, и по достижении значения этанола менее 0.5% не до конца выбродившую бражку выводят из секции 6 и подают в декантер 8. На выбор значения оставшегося этанола в бражке в каждом конкретном случае оказывает влияние множество факторов, как-то: качество дрожжей, физико-химические параметры самой бражки, рабочие условия отгонки этанола и т.д., и критерием являются количество физиологически активных дрожжей в невыбродившей бражке и энергозатраты на отбор оставшегося этанола. На основе экспериментальных данных и из опыта работы выявлено оптимальное предельное значение оставшегося этанола, менее 0,5%, при котором, с одной стороны, обеспечивается требуемая концентрация сохранившихся физиологически активных дрожжей в бражке, а с другой стороны, достигается необходимое большое содержание сухих веществ в осадке для их дальнейшей упрощенной утилизации. Выводимая бражка при этом должна содержать значительное количество физиологически активных дрожжей. В декантере 8 осуществляют отделение фугата от осадка и, тем самым, повышают концентрацию активных дрожжей в фугате и концентрацию сухих веществ в осадке. Осадок с уже большим значением содержания сухих веществ направляется по технологическому назначению, а фугат подается в бак-накопитель 9 и далее по возвратному контуру 10 поступает в подготовительную емкость. Наличие значительного количества активных дрожжей в фугате позволяет уменьшить и даже временно прекратить подачу дрожжей для сбраживания свежего сусла и, тем самым, более полно использовать работающие дрожжи.

Таким образом, при работе с исходной бражкой с оптимально низким содержанием сухих веществ процесс декантирования повышает концентрацию сухих веществ в осадке, что упрощает его утилизацию, а возврат фугата на стадию подготовки исходной бражки уменьшает расход дрожжей и обеспечивает более полное использование работающих дрожжей, что снижает общие энергозатраты на процесс получения этанола.

Claims (1)

1. Способ получения этанола, предусматривающий подготовку исходной бражки, ее подогрев, непрерывное сбраживание, непрерывную отгонку водно-спиртовых паров и углекислого газа, осуществляемые при пониженном давлении, и последующий отвод отработанной бражки, отличающийся тем, что отвод отработанной бражки осуществляют при достижении содержания в ней этанола менее 0,5%, в процессе отвода бражку подвергают декантированию с выделением фугата, а затем образованный фугат направляют на стадию подготовки исходной бражки.