Енергозберігаючий спосіб виробництва спирту етилового ректифікованого

1. Енергозберігаючий спосіб виробництва спирту етилового ректифікованого, що передбачає подрібнення зерна, приготування замісу з гарячою дефлегматорною водою, нагрівання та гідроферментативну обробку замісу, його розварювання з наступним охолодженням розвареної маси, оцук 3 цтва, які забезпечать максимальне використання рекуперативного вторинного тепла матеріальних потоків різних дільниць технологічного процесу на підігрів інших матеріальних потоків. Технічний результат, що досягається від реалізації запропонованого способу, полягає у створенні умов рекуперативного інтенсивного теплообміну між матеріальними потоками технологічного процесу. Споживчі властивості, пов'язані з технічним результатом - зниження собівартості продукції за рахунок використання рекуперативного вторинного тепла для ведення технологічного процесу, та значна економія теплоенергоресурсів. Досягається технічний результат тим, що спосіб виробництва спирту етилового ректифікованого передбачає подрібнення зерна, приготування замісу з гарячою дефлегматорною водою, нагрівання та гідроферментативну обробку замісу, його розварювання з наступним охолодженням розвареної маси, оцукрення з наступним охолодженням сусла, зброджування охолодженого сусла, перегонку бражки і відведення барди, епюрацію та ректифікацію водно-спиртової суміші та її кінцеве очищення, що з метою енергозбереження здійснюють багатоступеневе охолодження барди та розвареної маси з одночасним нагріванням технологічних потоків виробництва, при цьому тепло пари бражного дистиляту використовують для обігрівання колон брагоректифікаційної установки. Переважно барду охолоджують від температури 103-105 °С до 65-75 °С, нагріваючи бражку від 70-85 °С до 80-95 °С, заміс від 50-55 °С до 7590 °С та дефлегматорну воду для приготування замісу від 50-55 °С до 60-70 °С, а розварену масу послідовно охолоджують від температури розварювання до температури оцукрення і бродіння, нагріваючи бражку від 25-35 °С до 70-85 °С. Триступеневе охолодження барди на нагрів різних теплових потоків, а саме на: підігрів бражки до 80-95 °С, підігрів замісу до 75-90 °С, підігрів дефлегматорної води, яку використовують для приготування замісу, до 60-70 °С - дозволяє повністю використати порівняно високий тепловий потенціал барди та охолодити її від температури 103-105 °С до 65-75 °С. Мінімальна температура охолодження барди досягається в холодну пору року, коли на заміс поступає холодне зерно, а втрати тепла досягають максимального значення. Таким чином, повністю виключається витрата котельної пари на гідроферментативну обробку сировини, яка здійснюється за рахунок рекуперативного нагріву вторинним теплом барди. Використання рекуперативного підігріву бражки перед перегонкою до температури 80-95 С вторинним теплом розвареної та оцукреної маси дозволяє використати тепловий потенціал названих матеріальних потоків, а тепловий потенціал пари бражного дистиляту, який раніше використовували для підігріву бражки, направити для рекуперативного обігріву колон епюраційної та кінцевого очищення. Таким чином триступеневе нагрівання бражки розвареною і оцукреною масою та бардою дозволяє нагріти її до оптимальної температури перегонки, чим повністю виключається 62905 4 витрата котельної пари на догрів бражки на тарілці живлення бражної колони, що зменшує витрату котельної пари на перегонку бражки. Використання тепла конденсації пари бражного дистиляту на обігрів колон епюраційної та кінцевого очищення, дозволяє суттєво зменшити витрату котельної пари на обігрів цих колон. Використання дефлегматорної води на приготування замісу, нагрітої до максимальної температури за даних умов, дозволяє повністю використати тепловий потенціал дефлегматорної води. На кресленні наведено принципову технологічну схему енергозбережного способу виробництва спирту етилового ректифікованого з рекуперацією вторинного тепла матеріальних потоків виробництва спирту. Заявлений спосіб здійснюють таким чином. Зерно подрібнюють і змішують з дефлегматорною водою, нагрітою в дефлегматорі епюраційної колони до температури 55-60 °С та догрітою до температури замісу у сучасному рекуператорі теплом барди на третьому ступені її охолодження. Отриманий заміс нагрівають до температури розварювання - 90 °С у сучасному рекуператорі теплом барди на другому ступені її охолодження. Розварювання замісу здійснюють у апаратах гідроферментативної обробки (ГДФО), де змішують з ферментними препаратами. Розварену ферментовану масу охолоджують до температури оцукрювання - 58-60 °С у сучасному рекуператорі потоком бражки на другому ступені його нагрівання і подають на оцукрювання, де відбувається перетворення крохмалю в зброджувані цукри. Оцукрену масу охолоджують у сучасному рекуператорі потоком бражки на першому ступені його нагрівання до температури 35-40 °С, доохолоджують водою до температури складки і подають в бродильний апарат, куди задають і дріжджі. Отриману в результаті зброджування оцукреної маси бражку з бродильного апарата температурою 30 °С подають на перегонку в бражну колону БРУ, нагріваючи її у сучасних рекуператорах на першому ступені до 45-50 °С теплом оцукреної маси, на другому ступені до 70-85 °С теплом розвареної маси, та остаточно догріваючи до 80-95 °С на третьому ступені теплом барди, яку відводять з бражної колони. У нижній частині бражної колони у результаті перегонки бражки залишається барда температурою 104-105 °С, тепло якої споживають, охолоджуючи у сучасних рекуператорах. На першому ступені охолодження барди до 98-100 °С її теплом нагрівають бражку, на другому ступені охолодження до 65 °С - заміс до температури розварювання, на третьому ступені охолодження до 60 °С догрівають дефлегматорну воду з дефлегматора епюраційної колони до 60-70 °С, яку використовують для приготування замісу. Охолоджену барду передають на подальшу переробку або реалізацію. З верхньої частини бражної колони відводять пару бражного дистиляту температурою 94-95 °С. Теплом конденсації пари бражного дистиляту у рекуперативних кип'ятильниках обігрівають колони епюраційну та кінцевого очищення, а конденсат 5 бражний дистилят - направляють у епюраційну колону. Обігрів бражної колони здійснюють нагрівальною парою через кип'ятильник або барботер. З верхньої частини епюраційної колони відбирають фракцію головну етилового спирту, яку передають на подальшу переробку або реалізацію, а з нижньої частини відбирають епюрат, який направляють у ректифікаційну колону для відбору з нього спирту етилового ректифікованого. Обігрів епюраційної колони здійснюють через рекуперативний кип'ятильник парою бражного дистиляту. З нижньої частини ректифікаційної колони відводять лютерну воду, частину якої використовують на технологічні потреби, а решту скидають на очисні споруди. З парової фази нижніх тарілок колони відбирають фракцію сивушного масла, яку конденсують, промивають від спирту, подають на декантацію та реалізацію. Промивну воду повертають у бражну колону. 62905 6 З верхніх тарілок ректифікаційної колони відбирають спирт етиловий ректифікований і направляють у колону кінцевого очищення. З конденсатора ректифікаційної колони відбирають спирт непастеризований, який направляють на повторну переробку у колону епюраційну. Обігрів ректифікаційної колони здійснюють нагрівальною парою через кип'ятильник. З нижньої частини колони кінцевого очищення відбирають спирт етиловий ректифікований, який охолоджують, обліковують та реалізують, з верхньої частини відбирають спирт непастеризований, який направляють на повторну переробку у колону епюраційну. Обігрів колони кінцевого очищення здійснюють в основному через рекуперативний кип'ятильник парою бражного дистиляту. Показники, що підтверджують досягнення технічного результату та переваги способу в порівнянні з прототипом, наведені в таблиці. Таблиця № 1 2 3 4 5 Стадія технологічного процесу Апарат ГДФО Колона бражна Колона епюраційна Колона ректифікаційна Колона кінцевого очищення Всього: Аналіз наведених даних підтверджує переваги запропонованого способу порівняно з прототипом. Суттєво вищий ступінь рекуперації тепла: - для підігріву бражки до температури перегонки послідовно використовують тепло оцукреної маси, розвареної маси, барди; - тепло барди послідовно використовують для нагрівання бражки, замісу та дефлегматорної води для приготування замісу; Витрати тепла, МДж/дал Спосіб-прототип Заявлений спосіб Тепло коте- Тепло рекупе- Тепло коте- Тепло рекупельної пари ративне льної пари ративне 14,5 18,1 32,6 47,8 23,3 47,9 22,5 20,9 18,1 57,5 52,1 10,5 0,8 9,7 151,2 41,4 100,8 82,9 - тепло пари бражного дистиляту повністю використовують для обігрівання колон епюраційної та кінцевого очищення; - тепло дефлегматорної води повністю використовують. Так при практично однакових загальних витратах тепла на виробництво спирту етилового ректифікованого за прототипом та заявленим способом, витрата котельної пари на виробництво зменшена на третину з 151,2 МДж/дал до 100,8МДж/дал. 7 Комп’ютерна верстка Мацело В. 62905 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601