Ресурсо- та енергозберігаюча технологія перегонки та ректифікації спирту

Для здійснення корінного перелому на шляху зниження матеріальних та енер­гетичних ресурсів головним завданням є розробка та широке впровадження техно­логій нового покоління, які передбачають глибоку комплексну переробку сирови­ни, скорочення за рахунок цього її втрат з відходами виробництва.

Впровадження нових ресурсозберігаючих технологій дозволяє зменшити не тільки матеріалоємність суспільного виробництва, а й скоротити витрати енергії на одиницю товарної продукції.

Впровадження ресурсе- та енергозберігаючих технологій у значній мірі вирі­шує екологічну проблему, яка тісно пов'язана з викидами шкідливих відходів виро­бництва та продуктів згоряння в навколишнє середовище, тому енерго- і ресурсо­збереження є екологічною проблемою суспільного виробництва.

Резервом збільшення виходу товарної продукції з одиниці сировини при виро­бництві спирту є зменшення спиртовмісних побічних продуктів ректифікації за рахунок більш повного концентрування.

Основними побічними продуктами брагоректифікації є головна фракція ети­лового спирту та фракції, збагачені верхніми та нижніми проміжними домішками -сивушний спирт та.сивушне масло.

У схемах брагоректифікаційних установок, які наведені в цьому розділі при­йняті наступні скорочення: Б - бражка; М - живлення колони; Б_р- барда; ЛВ -лютерна вода; В - вода; БД - бражний дистилят; ЕП - епюрат; ВСР - водно-спирто­вий розчин; ГФ - головна фракція; CM - сивушне масло; СС - сивушний спирт; МК - метанольний концентрат; КГФ - концентрат головної фракції; ЕК - ефірний концентрат; СЕФК - сивухо-ефІроальдегідний концентрат; МАК - м етанол ьно-аль-дегІдний концентрат; НС - непастеризований спирт; PC - ректифікований спирт; П - гріюча пара; К - конденсат гріючої пари; С - концентрація спирту в розчині; п - кількість теоретичних тарілок у колоні; а.а - абсолютний алкоголь.

Головна фракція - це суміш етилового спирту (85... 90%) з головними доміш­ками та водою. Вона відбирається з конденсатора епюраційної колони та, крім ета­нолу, містить складні ефіри, насичені та ненасичені альдегіди, дїацетил, метанол, азотисті та сірковмісні сполуки.

У ГФ мелясних спиртових заводів міститься до 500 мг/л сірковмісних сполук у перерахунку на сірку. До складу сірковмісних сполук входять альдегідосірчиста кислота, сірководень, меркаптани та сульфокислоти.

Азотисті сполуки присутні в ГФ, одержаній при переробці меляси та гостро-дефектної зерно-картопляної сировини. Основні їх складові: триметиламін, три-етиламін та етиламін.

Діацетил є домішкою, характерною для ГФ, що отримана при переробці меля­сної бражки.

Метанол та фурфурол практично відсутні в мелясній ГФ, але у значній кілько­сті містяться в зерновій та особливо у картопляній ГФ (до 6% об.).

Склад ГФ коливається у широких межах та залежить від виду та якості сиро­вини, а також від кількісного її відбору. Крім того, концентрація побічних та вто­ринних продуктів спиртового бродіння - альдегідів, органічних кислот, вищих спир­тів та складних ефірів у ГФ знаходиться у прямій залежності від інтенсивності аерування сусла, що бродить. Зі збільшенням аерування середовища зі м³ до 10 м³ повітря на 1 м³ сусла за годину вміст альдегідів збільшується у 3, складних ефірів-у 2,4, кислот - у 6,2 рази.

Відбір ГФ залежить від виду та якості перероблюваної сировини та складає 1,5... 5,0% від а.а., що вводиться до установки.

Сивушний спирт - це суміш верхніх проміжних домішок, основними предста­вниками яких, за даними ВНДІ харчової біотехнології є ізомасляний та ізовалеріа­новий ефіри оцтової кислоти, крім того, в сивушному спирті в значній кількості міститься нормальний пропіловий спирт.

Сивушний спирт відбирається з 17...23 тарілок спиртової колони, рахуючи знизу, у кількості 0,5...2,0% від а.а. бражки.

Сивушне масло отримують при промиванні водою сивушної фракції, яка від­бирається з нижніх (5...11) тарілок спиртової колони у кількості 3...5% від а.а. бра­жки. Кількість сивушного масла складає О,ЗО...0,40%. Основні компоненти сивуш­ного масла: етанол- 1...12об.%, н-пропанол-7...15 об.%, ізобутанол- 10...20об.%, ізоамілол - 50...60 об.% та вода - 5... 10 об.%.