Установка для получения этилового спирта из крахмалистого сырья

1 1) 682.564 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕКИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соаз Советских Социалистических Республик-е 61) Дополнительное к авт, свид-ву22) Заявлено 10.06.77 (21) 2496773/28-13с присоединением заявки51) М. Кл,еС 12 С 11,0 Опубликовано 30.08.79, Бюллетень3 Дата опубликования описания 30.08.79(71) Заявите и институт сес СПИР А ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛО 3 КРАХМАЛИСТОГО СЫРЬЯ 54) УСТАН на ус рта из сударственный комитет (23) Приоритет Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к установкам для получения этилового спирта из крахмалистого сырья.Известна установка для получения этилового спирта из крахмалистого сырья, содержащая устройства для разваривания замеса, охлаждения разваренной массы, осахаривания ее, охлаждения осахаренной массы и сбраживания бродильной смеси 1.Недостатком данной установки является то, что она не приспособлена для выработки спирта из тонкоизмельченного крахмалистого сырья; входящие в нее устройства для разваривания замеса, охлаждения разваренной массы и проведения других технологических операций разнообразны по своей конструкции, сложны в изготовлении и обслуживании, металлоемки, ввиду наличия большого количества запорной арматуры, насосов не обеспечивают стерильности процесса и требуют большого расхода тепловой энергии.Целью изобретения является получение спирта из тонкоизмельченного крахмалистого сырья, увеличение выхода спирта и повышение его качества, снижение расхода пара и обеспечение стерильности процесса,Эта цель достигается за счет того, что устройства для разваривания замеса, охлаждения развареннои массы, осахаривания ее, охлаждения осахаренной массы и сбраживания бродильной смеси представляют собой единую трубу с зонами, соответству ющими стадиям технологического процесса,установленную с гидравлическим уклоном от 1 до 15 см на погонный метр, при этом соотношение длин зон трубы предпочтительно соответственно составляет 16: 1: 2: О :2:288, пропорционально продолжительности технологических процессов.Кроме того, установка снабжена устройствами для улавливания и отвода газов, расходуемых на перемешивание и образу ющихся при брожении, выполненных в видеполых цилиндров, сопряженных с верхней частью трубы.Кроме того, зона разварпвания снабженабарботером для перемешивания массы, а О зоны охлаждения разваренной и осахаренной массы снабжены вертикальными трубчатыми теплообменниками, причем зоны осахаривания и сбраживания размещены соответственно между трубчатыми теплооб менниками и после них и снабжены лучекольцевыми распределителями ферментных препаратов и дрожжей, а также барботерами инертных газов.На фиг. 1 схематически изображе 30 тановка для получения этилового спикрахмалистого сырья; на фиг. 2 - узел 1на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 11 на фиг. 1; нафиг. 4 - разрез Л - Л на фиг. 1.Установка выполнена в виде трубы, монтируемой с дифференцированным гидрав-;личсским уклоном, состоящей из расположенных по ходу технологического процессазон 1, 2, 3, 4 и 5, соответственно для разваривания замеса, охлаждения разваренноймассы до 60 С, осахаривания разваренной 10массы ферментами, для охлаждения разваренной массы до 18 С и для сбраживания.Зона 1 снабжена барботером 6 для вводапара и углекислоты, зона 2 - вертикальнымтрубчатым теплообменником 7, зона 3 - лу;чекольцевым распределителем 8 для вводав охлажденную разваренную массу осакаривающих ферментов, барботером 9 дляподачи инертных газов и устройствами дляулавливания и отвода газов. 20Эти устройства состоят из закрытогосверху полого цилиндра 10, датчика 11уровня, связанного с исполнительным мсханизмом двухпозиционного клапана 12,смонтированного на газопроводе 13, сообщающем полость цилиндра со спиртоловушкой (на чертеже не показано). Зона 4 снабжена вертикальным трубчатым теплообменником 14, зона 5 - лучекольцевым распределителем 15 для ввода дрожжей и барба-;30тером 16,Секция 17 для сбраживания полученнойсмеси имеет поверхности охлаждения, образованные рубашками 18, барботер 19, патрубок 20 для отвода бражки на перегонку, 3разделена на участки 21 и 22 и снабженаустройством для поддержания пульсирующего режима брожения, установленными награницах раздела участков.Это устройство выполнено в виде шланговых клапанов 23 с пережимными роликами 24, смонтированными на штоке 25 исполнительного механизма 26, связанного срегулятором 27 (задатчиком) частоты пульсации. Кроме того, зоны установки снабже- Бны воздушными кранами 28 и смотровымилюками 29, Подогреватель 30 замеса монтируется на входе в трубу.Работа установки состоит в следующем.Замес, приготовленный из тонкоизмель-,0ченного крахмалистого сырья, напримерзерна, подастся в подогреватель 30 и паром подогревастся до 100 С, после чего поступает в зону 1 на разваривание, в процессе которого массу перемешивают паром и 55горячими углекислым газом, вводимым попеременно через барботер 6. Наличие вертикального колена 31 секции 1 и размещение ее с уклоном обеспечивает созданиенеобходимого гидравлического напора для 60перемещения продукта через все зоны. Разваренная масса поступает в зону 2 и охлаждастся до 60 С при помощи трубчатого теплообменпика 7, затем в зоне 3 смешиваетсяс осахаривающими ферментами, вводимы ми в массу через лучекольцевой распределитель 8, Интенсификация псремешивания достигается при помощи углекислого илп другого инертного газа, подаваемого черсз барботер 9 под избыточным давлением,Улавливание и отвод газов, расходуемых на перемешивание и образующихся при брожении, производят следующим образом.При накоплении газа в полом цилиндре 10 уровень массы в нем понижается, в результате чего освобождаются контакты датчика 11 уровня, сигнал поступает в исполнительный механизм двухпозиционного клапана 12, который сбрасывает избыток газа по газопроводу 13 в спиртоловушку.Осахаренная масса поступает в зону 4 и охлаждается трубчатым теплообменником 14 до 18 С, после чего смешивается при помощи газа, вводимого через барботер 16 с дрожжами, поступающими через луче- кольцевой распределитель 15, Подготовленная таким образом бродильная смесь поступает на сбраживание через шланговый клапан 23, пережимные ролики 24 которого перекрывают клапан с частотой 5 раз в минуту, обеспечивая таким образом пульсирующий режим брожения. Частота пульсации задается регулятором 27.Заданный уровень температуры брожения поддерживается за счет регулирования подачи хладагента в рубашки 18, барботер 19 обеспечивает взмучивание дрожжей и повышение таким образом их активности.Бражка через патрубок 20 направляется на последующие технологические операции.Пуск установки производится при закрытом шланговом клапане 23, установленном на входе в секцию 17. Постепенно заполнив массой зоны 1, 2, 3, 4 и 5 открывают шланговый клапан 23, оставляя закрытым такой клапан на входе в участок 21 и т. д.Последовательным открыванием клапанов достигают заполнения всей установки, после чего она работает в непрерывном прямоточном режиме.При остановке устройства прекращают подачу замеса в подогреватель 30 и после освобождения от продукта зон 1, 2, 3, 4 и 5 перекрывают шланговый клапан 23, Затем производят мойку и стерилизацию этих зон. Поочередно освобождая участки бродильной зоны и перекрывая соответствующие клапана 23, производят автономную мойку каждого из них.Предложенное устройство обеспечивает переработку тонкоизмельченного сырья, позволяет производить процесс в стерильных условиях при минимальных затратах тепловой энергии, обеспечивает интенсификацию процессов осахаривания и разваривания, что ведет к улучшению качества спирта,Формула изобретения1, Установка для получения этилового спирта из крахмалистого сырья, содержащая устройства для разваривания замеса, охлаждения разваренной массы, осахаривания се, охлаждения осахаренной массы и сбраживания бродильной смеси, отл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью получения 5 спирта из тонкоизмельченного сырья, увеличения выхода спирта и повышения его качества, снижсния расхода пара и обеспечения стерильности процесса, устройства для разваривания замеса, охлаждения разва- О рснной массы, осахаривания ее, охлаждения осахаренной массы и сбражпвания бродильной смеси представляют собой единую трубу с зонами, соответствующими стадиям технологического процесса, установленную 15 с гидравлическим уклоном от 1 до 15 см на погонный метр, при этом соотношение длин зон трубы предпочтительно соответственно составляет 16: 1: 2: 2: 288, пропорционально продолжительности технологических про цсссов.2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена устройствами для улавливания и отвода газов, расходуемых на перемешивание и образующихся при брожении, выполненных в виде полых цилиндров, сопряженных с верхней частью трубы.3. Установка по п, 1, отл и ч а ю ща яся тем, что зона разваривания снабжена барботером для перемешивания массы, а зоны охлаждения разваренной и осахаренной массы снабжены вертикальными трубчатыми теплообменниками, причем зоны осахаривания и сбраживания размещены соответственно между трубчатыми теплообменниками и после них снабжены лучекольцевыми распределитслямп ферментных препаратов и дрожжей, а также барботерами инертных газов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Колосков С. П, и др. Оборудование спиртовых заводов. М., 1975, с, 110 - 111.. - о о ооо оСоставитель В. Кочерг едактор Т. Морозова Корректор Л. Орлов аказ 2104/7 Изд.526 Тираж 549 Подписное ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2