Линия подготовки зернового сырья к сбраживанию при производстве этанола Советский патент 1991 года по МПК C12C7/06 

,15

1

Изобретение относится к спиртовой промышленности. Целью изобретения является получение ферментных препаратов, сокращение затрат труда и увеличение выхода этанола. Линия подготовки зернового сырья к сбрахива- нию при производстве этанола включает бункера, нории, сепаратор для отделения инородных примесей, дробилку смеситель-предразварник, контактную

/2

15

головку, паросепаратор, вакуум-камеру, осахариватель, систему насосов и трубопроводов. Между смесителем-прец- разварником и контактной головкой установлен сборник-накопитель 12 замеса, к которому подключен отводящим 15 и подводящим 16 трубопроводами

Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к линиям подготовки черного сырья к сбраживанию при производстве этилового спирта.

Целью изобретения является сокра- 0{ение тепло энергозатрат, сЬерментных препаратов, затрат труда и увеличение выхода этанола за счет гидролиза и растворения зерна.

На Аиг.1 изображена линия подготовки зерного сырья к сбраживанию при производстве этанола, общий вид; на Лиг,2 - разрез А-А на Лиг.1.

Линия содержит норию 3, верхний шнек 2, накопительные бункера 3 для черна, нижний шкек 4, норию 5, магнитный сепаратор 6, бункер 7 для отходов, бункер 8 для зерна, дробилку 9, смеситель-предразварник 10, насос 11 для замеса, сборник-накопитель 12 для замеса, емкость 13, тур- бину 14, подводящий трубопровод 15 с тангенциальным вводом, отводящий трубопровод 16с тангенциальным вводом, теплообменник J7, насос 18 для обработанного замеса, контактную головку 19, трубчатый стерилизатор 20, пароселаратор 2J, вакуум-камеру 22, осахариватель 23, песколовушку 24, насос 25 для осахаренной массы, теплообменник 26.

Линия работает следующим образом.

Очищенное зерно из зерносклада норией 1 перегружается в верхний шнек 2, которым распределяется по накопительным бункерам 3. Из накопительных бункеров 3 зерно выгружается нижним шнеком 4 и норией 5 подается на магнитный сепаратор 6, где происходит повторная очистка зерна от металлических примесей. Примеси самотеком перегружаются в бункер 7 для отходов, а зерно - в бункер 8 для зерна, откуда поступает на дробилку 9. Дробленое зерно перегружазамкнутый циркуляционный контур, включающий емкость 13 с вращающейся турбиной 14 и теплообменник 17. Трубопроводы 15 6 подсоединены к сборнику-накопителю 12 тангенциалоно, а теплообменник 17 установлен на отводящем трубопроводе 16. 2 ил.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ется в смеситель-предрэзварник 10, куда подается теплая вода в соотношении - мука: вода 1 : (3,0-4,5), Яа- мес температурой 60-66° С перекачивается насосом 11 в сборник-накопи- 12 для замеса, вметающий суточный запас замеса, который обрабатывается турбиной 14, для чего замес поступает из сборника-накопителя 12 в емкость 13 по подводящему трубопроводу 15. Турбина 14 одновременно с обработкой замеса обеспечивает циркуляцию обработанного замеса по от- водяа му трубопроводу 16.

Производительность емкости 13 и турбины 14 равна 1,0-1,8 от объема сборника-накопителя 12, Подводящий и отводящий трубопроводы 15 и 16 присоединены к сборнику-накопителю 12 тангенциально для обеспечения вращательного движения замеса с целью предотвращения отслаивания тяжелой сЬракиии. Установленный на отводящем трубопроводе 16 теплообменник 17 обеспечивает поддержание температуры обработанного замеса в заданном диапазоне (60-66°С). При движении замеса по замкнутому циркуляционному контуру сборник-накопитель 12, подводящий трубопровод 15, емкость 13 с турбиной 14, отводяций трубопровод 16 с теплообменником 17, сборник-накопитель 12 происходит растворение сухих веществ зерна с частичным гидролизом крахмала при одновременной активации ферментов зерна. Из сборника-накопителя 12 насосом 18 обработанный замер перекачивается через контактную головку 19, где нагревается до 7Ь-85°С, трубчатый стерилизатор 20 в паросепаратор 21, откуда поступает в вакуум-камеру 22. В вакуум-камере 22 происходит охлахдение массы до температуры 56вС, затем масса перетекает в осахариватель 23, куда подаются осахаривающие материалы. Из

51

осахаривателя 23 осахаренная масса самотеком поступает на песколовушку 24, насос 25, который прокачивается в бродильное отделение через теплообменник 26, охлаждающий массу до температуры складки.

.Изобретение позволит сократить теплоэнергозатраты, ферментные препараты и увеличить выход этанола.

В сборнике-накопителе происходит создание запаса мокрого зерна (замеса) с одновременной циркуляцией его через емкость с турбиной. При этом ухе в самом сборнике происходит рас- творение сухих веществ зерна с частичным гидролизом крахмала, а при обработке в емкость с турбиной - активация ферментов зерна за счет гомогенизации. Все эти процессы про- исходят в замкнутом циркуляционном контуре при регулировании температуры с помощью теплообменника. Таким образом, в результате активации ферментной системы зерна происходит экономия ферментов, так как нет необходимости проводить специально процессы разжижения и декстринизации с помощью ферментов, вводимых извне. Эти процессы происходят в циркуляци- онном контуре.

На разваривание зерно поступает настолько подготовленным (прошедшим предварительный гидролиз), что процесс разваривания ведут при мягком тепловом режиме (75-85°Г), это ведет к сокращению теплоэнергозатрат. Наличие сборника-накопителя дает возможность создавать суточный запас зернаs что исключает работу во вто- рую и третью смены при очистке и дроблении зерна и экономит трудовые ресурсы. Важным является зависимость производительности турбины от вместимости сборника-накопителя. Вмести- мость сборника-накопителя рассчитана на суточный запас замеса. Если замес хранить более 24 ч, то происходит молочнокислое брожение (закисание). Поэтому производительность емкости с турбиной регулируют числом оборотов двигателя в зависимости от вместимости сборника-накопителя и составляет 1,0-1,8. Например,вместимость сборника с расчетом суточного расхо- да замеса составляет 100 м .В за

Q

0 5 0

Q 5 0 е

5

26

висимости от этого объема регулируют производительность работы турбины. Экспериментально доказало, что наилучшей зависимостью является производительность емкости с турбиной 1,0-1,8 от вместимости сборника, т.е. 100- 180 м /ч. Если эта зависимость нарушена, то при изменении производительности емкости (90 и 190 м-) не обеспечиваются технико-экономические показатели работы линии.

При производительности турбины менее 1,0 от вместимости сборника- накопителя линия неработоспособна, так как процесс дезагрегирования бел- ково-крахмального комплекта и декстринизации крахмала идет недостаточно эффективно. и для получения стандартного выхода спирта необходимо увеличивать температуру разваривания до 150°С, что значительно увеличивает расход теплоэнергоресурсов. При производительности турбины более 1,8 от вместимости сборника-накопителя увеличивается расход электрической энергии, снижающий технико-экономические показатели работы линии.

Формула изобретения

Линия подготовки зернового сырья к сбраживанию при производстве этанола, включающая бункера, нории, сепаратор для отделения инородных примесей, дробилку, смеситель-предразварник, контактную головку, паросепаратор, вакуум-камеру, осахаривателъ, а также систему насосов и трубопроводов, отличающаяся тем, что, с целью сокращения теплоэнергозатрат, . ферментных препаратов, затрат труда. и увеличения выхода этанола за счет гидролиза и растворения зерна, она снабжена установленными между смеси- телем-предразварником и контактной головкой сборником-накопителем замеса, емкостью с вращающейся турбиной для активации ферментов зерна и теплообменником, сообщенными между собой подводящими и отводящими трубопроводами, подключенными к сборнику- накопителю тангенциально с образованием замкнутого циркуляционного контура, причем теплообменник установлен на отводящем трубопроводе.

#

еои «

iЈ

&;

tj