Способ производства уксусной кислоты Советский патент 1988 года по МПК C12J1/04 

со

Од 01

I Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно Гк способам производства уксусной 1кислоты с помощью уксуснокислых бактерий.

Цель изобретения - ускорение процесса окисления и повьшение выхода 1Уксусной кислоты.

Данный способ предусматривает окис ление этилового спирта уксуснокислыми бактериями при последовательном перемещении сбраживаемой среды в батарее ферментаторов и аэрацию ее, отбора на конечной стадии процесса окисления среды, содержащей уксуснокислые бактерии, насыщение ее воздухом, рециркуляцию ее на начальную стадию процесса окисления и отбор культуральной жидкости, регулирование подачи свежего сусла, т.е. регулирование количества передаваемого на окисление спирта в единицу времени, в зависимости от текущего значения производительности, о которой судят по кислотности отбираемого сырого уксуса, т.е. от рН потока жидкости на выходе батареи.

На чертеже изображена схема технологического процесса, реализующая данный способ производства уксусной кислоты на примере )батареи из четырех окислителей.

j Установка состоит из окислителей i1, в которых на древесностружечном i наполнителе закреплена культура уксус Iнокисльк бактерий. Трубопровод 2 слу- 1жит для подачи приготовляемого све- jжего сусла в головной окислитель ба- ;тареи. Насосы 3 выводят сусло из сбор ;НИКОВ и подают.в делители 4 потока, разделяющие поступающее в них сусло ;на два потока в первой и последней ; ступенях йатареи и на три потока в : промежуточных ступенях.. На первой ступени из делителя 4 потока сусло поступает по трубопроводу 5 в следующий окислитель, а по трубопроводу б на циркуляцию. В промежуточных ступенях из делителя 4 потока сусло по трубопроводам 5 поступает в следую- при окислитель, по трубопроводам 7 на циркуляцию, а по трубопроводам 8 на рециркуляцию в головной окислитель. В последней ступени из делителя 4 потока сусло по трубопроводу 6 поступает на циркуляцию, а по трубопроводу 9 вьтодится из батареи в приемник tO сьфого уксуса. Трубопровод 11 служит

0

5

5

с

5 5 0 5

0

для принудительной аэрации окислителей через воздухозаборники 12. По трубопроводу 13 отработанный воздух поступает в спиртоловушку 14, улавли- вающую пары спирта и уксусной кислоты.

Датчик кислотности 15, установленный на линию 9,- подключен к регулирующему измерительному прибору 16, выход которого соединен с исполин- тельным механизмом регулирующего клапана 17, установленного на трубопроводе 2 подачи свежего сусла в батарею.

Способ осуществляют следующим образом.

В головной окислитель 1 по трубопроводу 2 непрерывно поступает питательная ср.еда, содержащая этиловый спирт. Окисление осуществляют в батарее из четырех окислителей, заполненных стружкой, на которой закреплена культура уксуснокислых бактерий. В процессе окисления насосами 3 сусло выводят из каждого окислителя,разделяют через делители 4 потока на две или три части в зависимости от ступени системы; Одну из частей потока, выведенного из головного окислителя 1, по трубопроводу 5 направляют в качестве основного притока во второй окислитель, а другую часть по трубопроводу 6 вводят в поток свежей питательной среды на первую ступень.,

Культуральную жидкость, выходящую из последующих окислителей, кроме последнего, разделяют на три потока, один из которых по трубопроводам 7 направляют на циркуляцию, другой по трубопроводам 5 вводят в виде основг ного питательного притока каждого последующего окислителя, а третий направляют по трубопроводу 8 на рециркуляцию в головной окислитель.

Из рециркуляционного потока среды, вьгаодимой из последнего окислителя , непрерывно отбирают через трубопровод 9 окисленную культуральную жидкость, содержащую 9-10% уксусной кислоты, в приемник 10 сырого уксуса.

Аэрацию осуществляют принудительно через воздухозаборники 12 путем подачи воздуха по трубопроводу 11. Выходящий и з окислителей воздух, содержащий пары спирта и уксусной кислоты, собирают в трубопровод 13 и направляют в спиртоловушку 14.

В трубопроводе 9 для отвода получаемого сьфого уксуса установлен датчик 15 кислотности, непрерывно воспринимающий значение рН потока жидкости. Сигнал с последнего поступает на регулирующий измерительный прибор 16,. к выходу которого подключен регулирующий клапан с исполнительным механизмом 17, установленный на трубопроводе 2 для подачи свежего сусла на первую ступень.

Пусть в начальный момент времени ;все параметры технологического процес

са находятся в установившемся режиме Предположим, что под действием внешних возмущений производительность батареи несколько уменьшилась. Это приведет к недоокислению подаваемого сусла и датчик 15 рН потока жидкое- ти обнаружит уменьшение кислотности отводимого сырого уксуса, после чего регулирующий измерительный прибор 16 через исполнительный механизм клапана 17 уменьшит, подачу свежего сусла в батарею. Это равносильно уменьше-- НИК) количества подаваемого спирта в составе сусла на окисление и батарея с уменьшенной производительностью будет полностью его окислять, т.е. кислотность отводимого сырого уксуса

повысится до заданного урювня.

I

При увеличении производительности батареи кислотность отводимого сьфого уксуса увеличится, что соответствует уменьшению остаточного спиртосо держания менее 0,2-0,3%, при котором резко уменьшается скорость брожения Датчик 15 рН потока жидкости воспри нимает увеличение кислотности и регулирующий измерительный прибор 16 через исполнительный механизм клапана 17 увеличит подачу свежего сусла в -головной окислитель батареи.

|д

с-.

. ю

-15

20

25

30

35

40

45

Таким образом, способ производства уксусной кислоты позволяет постоянно поддерживать баланс масс в батарее окислителей, т.е. при случайных изменениях производительности количество подаваемого свежего сусла в единицу времени всегда равно количеству окисляемого сусла, что обеспечивает стабильное получение качественного продукта и соответствующее повьшение производительности оборудования.

Предлагаемый способ инвариантен к числу окислителей в батарее и может содержать различное их количество. ПЬ сравнению с известным способом производительность действующего оборудования увеличивается на 15-20% за счет оптимизации режимов работы каждого из аппара.тов батареи, сводятся до минимума биологические потери спирта.

Формула изо бретения

Способ производства уксусной кислоты, предусматривающий окисление этилового спирта уксуснокислыми бактериями при последовательном перемещении сбраживаемой в батарее ферментаторов и аэрации ее,отбор на конечной стадии процесса окисления среды, содержащей уксуснокислые б.ак- терии, насьщение ее воздухом, рециркуляцию ее на начальную стадию процесса н отбор культурадьной жидкости, отличающ.ийся тем, что, с цепью ускорения процесса окислейия и повьшения выхода уксусной кислоты, измеряют рН потока жидкости на выходе батареи и поддерживают кислотность циркулирующегосусла в последней ступени на заданном уровне путем изменения притока суСла в зависимости от измеренной величины рН потока жидкости,

i

Изобретение относится к пищевой промьшшенности,а более Конкретно к микробиологическому непрерывному получению спиртового уксуса, и может быть использовано в пищевой промьр- ленности. Целью изобретения является ускорение процесса окисления и повышение выхода уксусной кислоты. При непрерывном микробиологическом получении уксусной кислоты окисление спиртосодержащего сусла происходит в батарее последовательно соединенных между собой окислителей, при этом необходимо строгое выполнение баланса масс. Под воздействием внешних и внутренних возмущений активность бактерий в окислителях самопроизвольно изменяется. Способ производства предусматривает непрерывное измерение кислотности получаемого сырого уксуса и регулирование подачи свежего сусла в батарею в зависимости от измеренного показателя, 1 ил. а (Л

to

46f y

Xt

«H

/