Proiect Utilaje Final

8/18/2019 Proiect Utilaje Final

1/28

TEHNOLOGIA DE OB INERE A ALCOOLULUI Ț

RAFINAT DIN ALCOOL BRUT DE PORUMB ÎN

CANTITĂ I DE 1000 l ÎN 8h AMBALAT ÎN STICLE Ț

DE 1l

1


2/28

CUPRINS

INTRODUCERE..................................................................................................................................3

CAPITOLUL I......................................................................................................................................3

1.1 Caracteristicile materiei prime......................................................................................................3

1.2 Proprietăţi fizico-mecanice ale diferitelor cereale.........................................................................4

1.3 Proprietă i organoleptice ale porumbuluiț ......................................................................................4

1.4 Soiuri de porumb..........................................................................................................................4

1.5 Compozitia cimica a porumbului................................................................................................51.! "aterii au#iliare...........................................................................................................................!

CAPITOLUL II....................................................................................................................................9

2.1 Caracteristicile produsului finit....................................................................................................$

CAPITOLUL III.................................................................................................................................10

3.1 %lu#ul tenologic de ob inere a alcoolului rafinat din porumbț ...................................................1&

3.2 'escrierea opera iilor ț ..................................................................................................................11

CAPITOLUL IV.................................................................................................................................17

4.1 Scema tenologică a procesul de ob inere a alcoolului rafinat din porumbț ..............................1(

4.2 'escrierea opera iilor din flu#ul tenologicț ...............................................................................1)

CAPITOLUL V...................................................................................................................................25

5.1 Prezentarea utila*ului principal...................................................................................................2!

5.2 Calculul producti+ită iiț ................................................................ Error! Bookmark not "#n.

2


3/28

INTRODUCERE

,ndustria alcoolului se bazează pe principiul acti+ităţii fermentati+e a dro*diilor care

transformă zaarurile fermentescibile din substrat n alcool un produs principal de

fermentaţie /i biomasă.0lcoolul etilic obţinut industrial pe cale fermentati+ă sau sintetică este denumit uzual

spirt /i se nţelege un amestec de alcool etilic apă /i unele impurităţi. 0lcoolul etilic rafinat

are o concentraţie alcoolică de cca. $! +ol.

0lcoolul rafinat are multe utilizări n industria alimentară se folose/te la obţinerea

băuturilor alcoolice /i a oţetului n industria cimică n obţinerea cauciucului sintetic /i ca

dizol+ant n industria farmaceutică pentru prelucrarea anumitor substanţe eter cloroform

iar n medicină ca dezinfectant. n ultimul deceniu alcoolul etilic n amestec cu benzina sefolose/te drept carburant pentru motoarele cu ardere internă.

n industria alcoolului realizarea produsului finit este mult mai puţin dependentă de fazele

procesului tenologic. 6rice deficienţă abatere sau eroare strecurată n procesul tenologic

poate fi corectată n ultima fază a acestuia la rafinarea alcoolului brut. Calitatea alcoolului

rafinat este dependentă de instalaţia de rafinare de modul cum sunt respectaţi parametri

tenologici n această fază tenologică.

6 importanţă mare se acordă obţinerii unor randamente mari la prelucrarea materiilor prime prin asigurarea calităţii corespunzătoare a materiilor prime au#iliare /i semifabricate.

CAPITOLUL I

1.1 Caracteristicile materiei prime

Por$m%$& ' Zea mays ssp mays regional păpu oi, cucuruz) ș este o cereală culti+ată n

ţara noastră folosit pentru alimentaţiefura*are /i industrie. Se cunosc multe soiuri de porumb

care se deosebesc ntre ele prin formă culoarea boabelor /i aspectul endospermului sticlos

sau făinos.

n industria alcoolului se preferă porumbul cu boabe făinoase care conţine o cantitate

mare de amidon /i mai scăzută n substanţe proteice.

'upă conţinutul de amidon /i randamentul n alcool porumbul este materia primă cea

mai +aloroasă pentru fabricarea alcoolului.

Conţinutul porumbului n +itamine este mic dintre acestea amintim +itamina 71 72PP /i acidul pantotenic. 8u se găsesc +itaminele C /i 0.

3


4/28

n porumbul matur acti+itatea b -amilazică este slabă iar a -amilaza este inacti+ă.

Porumbul folosit n industria spirtului trebuie să ndeplinească următoarele condiţii

• să aibă un conţinut mare de idraţi de carbon n special de amidon9• să conţină o cantitate redusă de substanţe proteice9• bobul să fie moale /i cu coa*ă c:t mai subţire9• să fie a*uns la maturitate9

1.2 Proprietăţi fzico-mecanice ale dieritelor cereale

Cra&a (a)a *+totr#+a

'k,-

(a)a r&at#/ a

1000 %oa% ',-

(a)a a%)o&$t/ a

1000 %oa% ',-

PORU(B 72 12020 110320

; !)-)5 2)-4& 3&-35"?, !&-(& 1(-3 15-2(

S?C0


5/28

plămezile din porumb fermentează lini/tit aproape fără spumă ceea ce permite utilizarea la

ma#imum a capacităţilor de fermentare iar borotul rezultat de la distilare are o +aloare

fura*eră ridicată.

'intre soiurile industriale de porumb cele mai răspandite sunt

-Aea maBs dentiformis porumbul dinte de cal9-Aea maBs amilaceae porumbul amidonos9

a ma6) nt#"orm#) este porumbul cunoscut sub denumirea dinte de cal are

endospermul cornos numai pe laturile bobului. după uscare partea făinoasa se contractă /i din

acest fenomen rezultă asemănarea mi/unei dintelui de cal se găse/te cu boabele colorate n

alb +iolaceu etc. 0ceastă +arietate de porumb este foarte +iguroasă /i dă producţii foarte

mari.

1.! Compozitia c"imica a porumbului

'in totalul proteinelor (31 se acumulează n endosperm 23& n embrion /i 22

n pericarp.

%ertilizarea raţională influenţează conţinutul n aminoacizi. 0stfel ngră/ămintele cu

azot ridică conţinutul de triptofan iar cele cu azot /i fosfor duc la o cre/tere a conţinutului n

lizină. 7oabele conţin +itaminele 71 72 si ? si PP n proporţie mai mare pro+itamina 0 la

+arietatile cu boabe galbene +itamina C lipseste.Compoziţia cimică este mult influenţată de ibrid soi condiţiile de +egetaţie /i

tenologia aplicată.

Tabel +. C)!&" "a 'h")"'$ a !r,)b,l,"ț

Da recoltare porumbul are o umiditate ridicată de 25 de aceea el se usucă nainte de

nsilozare pentru a e+ita autoncălzirea.

5

Com$)$& Por$m%

>miditate 1330midon 5$1Proteine $!Dipide 51Celuloză 2!

Substan e minerale ț 15


6/28

Conţinutul n amidon al porumbului reprezintă (& din substanţa uscată a bobului. n

porumb se găsesc zaaruri simple 22 de#trine 25 /i pentozani 44.

Corpurile străine sunt reprezentate de

a- +or$r# n,r cum ar fi corpuri inerte impurită i minerale i resturi organiceț șsemin e de alte plante boabe putrezite boabe mucegăite ncinse atacate de boliț

criptogamice i ncol iteș ț 9%- +or$r# a&% boabe ista+e boabe nedez+oltate stri+ite boabe pătate boabe seciș

boabe u or +ătămate n uscătorii cu n+eli ul pră it sau endospermul atinsș ș ș 9

,nfestările cu dăunători ai produselor de depozitate nu sunt admise.

1.# $aterii au%iliare

"ateriile au#iliare folosite la fabricarea alcoolului sunt apa malţul +erde

preparatele enzimatice microbienesărurile nutriti+e /i factorii de cre/tereacidul

sulfuricantispumanţiiantisepticele /i dezinfectan iiț aerul tenologic energia electrica si

aburul.

a) Apan +ederea desfă/urării unui proces tenologic eficient se urmăre/te asigurarea fabricii

cu necesarul de apă. 0pa necesară este de două feluri apă tenologică /i apă de răcire.

• Aa t*no&o,#+/ participă la obţinerea produsului finit /i este folosită la formarea plămezii la obţinerea mediilor necesare preparării cuibului de dro*die la spălarea

utila*elor /i a conductelor tenologice. 0ceasta trebuie să aibă o puritate

bacteriologică adică să aibă calităţile apei potabile fără germeni patogeni.

Aa r/+#r reprezintă ponderea cea mai mare din consumul de apă indrustrială la

procesarea alcolului rafinat. ?a nu intră n contact cu produsul deci nu este ne+oie să

ndeplinească condiţiile de calitate a apei potabile dar trebuie să aibă temperatura /i

duritatea c:t mai scăzută. Consumul de apă de răcire este direct proporţional cu

cre/terea durităţii /i temperaturii acesteia. 'e multe ori este ne+oie de o dedurizare a

apei de răcire care nu este economică

b) Malţul verde

?ste folosit ca agent de zaarificare a plămezilor din cereale /i cartofidatorită

conţinutului său n enzime amilolitice.Se obţine după o tenologie asemănătoare cu cea de

6


7/28

producere a malţului pentru berecu deosebirea că durata de germinare este mai

lungăurmărindu-se acumularea unei cantităţi ma#ime de amilaze. 0precierea calităţii malţului

+erde se face at:t după aspectul e#teriorc:t /i după acti+itatea enzimatică .0cti+itatea E-

amilazică se e#primă n unităţi SF7care reprezintă grame de amidon solubil de#trinizat de

către 1 g malţ +erden timp de !& min.la temperatura de 2&GCn prezenţa unui e#ces de H-amilază.

c) Preparatele enzimatice microbiene

Se obţin prin culti+area n condiţii absolut pure a unor tulpini de bacterii /i mucegaiuri

pe medii de cultură adec+ateurmată de purificarea preparatului brut rezultat.n comparaţie cu

malţul +erdeele prezintă următoarele a+anta*e

-acti+itate enzimatică standardizatăcare se modifică puţin la depozitare9-E-amilaza bacteriană se caracterizează printr-o termorezistenţă mult mai ridicată9

-sunt mai sărace n microorganisme dăunătoare9

-se oţin randamente mai ridicate ăn alcooldeoarece pot idroliza /i alte poliglucide9

-sunt necesare spaţii mai reduse la depozitare /i transport9

-se economisesc celtuielile legate de producerea /i mărunţirea malţului +erde.

d) Sarurile nutritive si factorii de crestere Da fabricarea spirtului este necesara adaugarea de substante nutriti+e care aduc in

compozitia mediului azot fosfor magneziu imprimand si complectand substratul cu aceste

substante necesare nutritiei dro*diei. 'eficitul deazot se complecteza prin adios de sulfat de

amoniu ingrasaminte comple#e amoniac sau uree. 8ecesarul de fosfor se asigura din

superfosfatul de calciu ale ngrasamintelor comple#e. %actorii de crestere se asigura prin

adaugarea de autolizat de dro*die e#tract de radicele de malt sau de porumb.

e) Antispuman ii ț

n procesul de fermentare de la fabricarea alcoolului rafinat se formează cantităţi maride spumă datorită coloizilor care se depun la suprafaţa bulelor de aer care barbotează n

mediu stabiliz:nd spuma formată. Cu c:t plămada este mai bogată n coloizi cu at:t

cantitatea de spumă formată este mai mare. n +ederea reducerii cantităţii de spumă se pot

folosi substanţe antispumante. 0legerea antispumanţilor se face n funcţie de calitatea

plămezii folosite de procesul tenologic /i de sistemul de aerare aplicat. Se urmăre/te ca

antispumantul folosit să nu fie dăunator pentru dro*die să nu producă murdărirea utila*elor /i

conductelor.

f) Antiseptici si dezinfectanti

7


8/28

0ntisepticii se folosesc pentru combaterea microorganismelor de infecţie n cursul

procesului fermentării plămezii n doze bine stabilite care nu influenţează negati+ acti+itatea

de fermentare a dro*diilor. 6 serie de substanţe cimice folosite ca dezinfectante pot fi

antiseptice c:nd sunt folosite n doze care omoară microorganismele. Cei mai folosiţi

antiseptici sunt acidul sulfuric /i formaldeida.

g) Aerul tehnologic0erul tenologic are dublu scop acela de agent de transport /i sursă de o#igen. n

unităţile de alcool aerul se folose/te fie la transportul pneumatic fie pentru a asigura

necesarul de o#igen al dro*diei n cursul fermentării sau a multiplicării dro*diei.

h) nergia electrica si aburul

>nităţile de procesare a alcoolului alimentar sunt alimentate cu energie electrică dinsistemul naţional. Pentru acţionarea motoarelor electrice se folose/te curent electric la

tensiunea de 3)& I iar pentru iluminat tensiunea de 22& I. 0burul este produs fie n

centralele termice proprii fie li+rat de la cea mai apropiată centrală de termoficare. 0burul

este folosit la procesarea materiilor prime amidonoase la distilarea plămezii /i rafinarea

spirtului brut.

C&P'()*+* ''

2.1 Caracteristicile produsului fnit

0lcoolul rafinat obţinut este un licid limpede incolor cu miros caracteristic /i gust

arzător nu prezintă opalescenţă la amestecare cu apa distilată n raport de 3(.

8


9/28

Concentraţia alcoolică a spirtului rafinat se e#primă de obicei n procente +olumetrice

de alcool G;aB-Dussac sau n ,ra a&.

- ?ste +olatil inflamabil cu punct de fierbere la () C

- ?ste mai u or dec:t apa i se poate amesteca cu aceasta este miscibil cu apa n oriceș ș

propor ieț 9- Punct de ngeț -114 C 9

Tabel -. Cara'#er"#"'"le !r/,,l," %"*"#

C&P'()*+* '''

3.1 8&$$& t*no&o,#+ o% #nr a a&+oo&$&$# ra"#nat #n or$m%ț

9

ENZIMEDE

AP P),+$

PREPARAREA

CULTURILOR PURE DEDROJDIE ÎN

ENZIMEPENTRU

ZAHARIFICARE ( !

AMILZE "I #!

Cara+tr#)t#+# A&+oo& t#+

Concentraţia alcoolică la 2& C +ol.alc $55'ensitatea relati+ă la 2& C ma# &)1&0ciditate totală g acid acetic

la 1&& cm3 alcool etilic anidru ma#.

&&&32


10/28

3.2 escrierea operațiilor

!ecepţia materiilor prime


11/28


12/28

'imensiunile măcinăturii influenţează temperatura de ncepere a gelatinizării producţia de

alcool etilic /i cantitatea de amidon negelatinizat.

D#mn)#$n#& "ra+:#$n#&or

m/+#n#;< mm

Tmrat$ra =n+r

,&at#n#>/r##< ?C

L&.5& 4(.5&.5-1 4$.51-2 5&.&2-3 51.5

Tabel . Crela"a /"*#re /")e*",*"le )$'"*$#,r"" 2" #e)!era#,ra /e 3*'e!ere a

4ela#"*"&$r"".

Tabel 5. Crela"a /"*#re /")e*",*"le )$'"*$#,r"" 2" !r'e*#a6,l /e al'l e#"l"'

Pentru mărunţitea porumbului se folosesc n practică trei grupe de procedee

1. "ăcinarea uscată2. "ăcinarea umedă3. "ăcinarea uscată i umedă n două trepteș

(/+#nara $)+at/ se realizează cu o moară cu ciocane sau cu moară cu /ase +alţuri apa

pentru condiţionare are temperatura de 3&-4&?C iar durata condiţionării este de 3&-!&

secunde.

(/+#nara $m/ se poate realiza cu moară cu +alţuri o perece n două +ariante

Cu condiţionarea cerealelor cu apă caldă la 5&-(&?C umectarea co*ii a*ung:nd la 2&9

cu nmuierea cerealelor n apă timp de 1&-3& min /i temperatura de 3&-5&GC. Conţinutul deumiditate a cerealelor a*unge la 2&-3&. "ăcinarea umedă se poate realiza /i ntr-o moară cu

ciocane speciale care este alimentată at:t cu cereale c:t /i cu apă de plămădire /i enzimele de

licefiere-de#trinizare.

#ierberea materiei prime

#ierberea prin care se eliberează amidonul din celulele endospermului pentru a putea fi

zaarificat. n tenologiile moderne fierberea porumbului se realizează sub presiune 3-4 atm.

$ichefirea%de&trinizarea plămezii fluidificate 'gelatinizare)

12

D#mn)#$n#& "ra+:#$n#&or<

mm

Pro$+:#a a&+oo&< *L@ton/

am#on

2-3 53!&

1-2 551&&5-1 5$&(L&5 !&(3


13/28

6peraţia se realizează cu a*utorul enzimelor de licefiere-de#trinizare E-amilaze.

Jemperatura de licefiere-de#trinizare se alege n funcţie de felul preparatelor de de E-

amilază /i procedeul folosit fără presiune sau sub presiune. n primul caz se utilizează E-

amilaze normale iar n cel al doilea E-amilze termostabile.

Zaharificarea

'upă ce amidonul din material primă a fost gelificat /i solubilizat prin fierbere sub

presiune masa fiartă obţinută este supusă n continuare operaţiei de zaarificare prin care se

realizează transformarea amidonului n zaăruri fermentescibile de către dro*die.

6peraţia de zaarificare mai este denumită /i plămădire ntruc:t se obţine o plămadă

care conţine toate componentele insolubile ale materiei prime /i a malţului suspensiico*i.

Principalele metode de zaarificare sunt -metode cimice cu a*utorul acizilor minerali cloridric sulfuric9

-metode enzimatice cu a*utorul enzimelor din slad sau a preparatelor enzimatice.

Jransformările care au loc la zaarificare

0cţiunea de zaarificare a malţului +erde se datorează conţinutului său n enzime

amilolitice n principal E si HMamilaza care acţionează asupra celor două componente ale

amidonului solubil amiloza /i amilopectina pe care la transformă n zaărurifermentescibile.

E-amilaza are o capacitate foarte mare de fluidificare /i o capacitate relati+e scazută de

zaarificare caracteriz:ndu-se n special prin formarea de de#trine /i n mai mică măsură de

maltoză.

Prepararea dro(diilor de cultură

%ermentarea plămezilor se realizează cu a*utorul dro*diilor care datorită comple#ului

enzimatic conţinut transformă zaărul din plămadă n alcool etilic /i C62.

'ro*diile utilizate trebuie să ndeplinească următoarele condiţii să aibă o putere

alcooligenă ridicată să se poată acomoda la plămezile acide din porumb să declan/eze rapid

fermentaţia să formeze o cantitate redusă de spumă la fermentare /i să producă o cantitate c:t

mai mică de idrogen sulfurat /i alte substanţe de gust /i aromă nedorite.

13


14/28

'ro*diile utilizate la fermentarea plămezilor din industria alcoolului se pot folosi sub

formă de

− dro*dii licide culti+ate n fabrică− dro*dii uscate− dro*dii comprimate dro*dia de panificaţie

#ermentarea plămezilor

Procesul de fermantare a plămezii are rolul de a realiza transformarea totală a

zaărului fermentescibil de către dro*dii n alcool /i bio#id de carbon ca produse principale.

Pentru fermantarea plămezilor dulci zaarificate se utilizează dro*dii licide culti+ate

n fabrică dro*die uscată /i dro*die comprimată.

%ermentarea alcoolică este influenţată de concentraţia plămezii n zaărurifermentescibile9 durata de fermantaţie9 puritatea microbiologică a plămezilor9 concentraţia

alcoolului etilic acumulat toleranţa n alcool a dro*diilor9 prezenţaKabsenţa o#igenului9 pN-ul

plămezii optim 4-!9 temperatura plămezilor optim 3&-35GC9 conţinutul n substanţe

nutriti+e /i biostimulatoare din plămadă9 prezenţaKabsenţa compu/ilor inibitori.

Sistemele de fermantare pot fi fermentare discontinuă batc9 fermentaţie discontinuă

cu alimentare fed batc9 fermentare continuă9 fermentare continuă cu recirculare de biomasă

borot. n marea ma*oritate a fabricilor mici /i mi*locii se practică fermentarea discontinuă

care durează circa (2 ore /i cuprinde 3 faze

-faza iniţială circa 22 ore9

-faza principală circa 1) ore

-faza finală circa 32 ore

"istilarea plămezii fermentate

Plămada fermantată este un sistem dispers n care n soluţia apoasă alcoolică se află n

suspensie substanţe pro+enite din materiile prime au#iliare /i dro*dii. Concentraţia alcoolică a

plămezii fermentate +ariază ntre !-12 +olume n funcţie de materia primă utilizată /i

procesul tenologic aplicat. Separarea alcoolului etilic din acest amestec binar alcool-apă se

bazează pe diferenţa de +olatilitate dintre alcool /i apă operaţia fiind denumită distilare.

Prin distilare se e#trag din plămada fermentată alcoolul /i alte substanţe +olatile

aldeide esteri alcooli superiori furfural acizi +olatili sub formă de +apori cu a*utorul

14


15/28

căldurii. Iaporii de alcool sunt condensaţi prin răcire cu apă /i adu/i n stare licidă.


16/28

n compozi ia cimică a frun ilor intrăț ț

0lcool etilic $3-$(

0ldeide &3-&5

?steri &3-2!

"etanol &4-15

0cizi organici +olatili &&(-&&$

Tabel 7. C)!&" "a 'h")"'$ a %r,* "lr ț ț

%- U&#$& "$>& este un produs rezultat de la rafinarea alcoolului brut format dinimpuritati cu +olatilitate mai redusa din care predomina alcoolii superiori amilicizoamilic izobutilic propilic. 0laturi de alcooli superiori se gasesc cantitati mai micide esteri ai acestora acizi organici +olatili si furfural.Compozitia cimica a uleiului de fuzel +ariaza in functie de materia prima folosita

astfel

Componentele masic

Cereale Cartofi

alcool n-propilic $1 14(

alcool izobutilic 1$2 142

alcool n-butilic &3 11

alcool n-amilic 1$& 13)

alcool izoamili 524 5!2

Tabel 8. C)!&" "a 'h")"'$ a ,le",l," /e %,&el ț

16


17/28

C&P'()*+* '

4.1 c"ema te"nologică a procesul de obținere a alcoolului

brut din alcool rafnat din porumb

17

1&-condensator 11-răcitor pentru alcoolul rafinat1214-felin de control13-răcitor 15-separator de ulei de fuzel1!-pompă1(-ma ină de dozatș1)-masină de eticetat1$-container cu produs finit

1-rezer+or 2-scimbător de căldură3-coloană de epurare4$-deflegmator 5-condensator răcitor !-alcoolmetru(-talerul de alimentare a coloaneide rafinare)-regulator de apă de luter


18/28

4.2 escrierea operațiilor din u%ul te"nologic

C$r / araț

Tarar$& este o sită multieta*ată pre+ăzută cu un sistem de separare a particulelor

u/oare din masa de porumb.

Tr#or$& este un utila* cu a*utorul căruia se relizează separarea cerealelor după formă.

Jrioarele sunt utilizate pentru separarea seminţelor afectate de dăunători pentru eliminarea negiei /i

a măzăriciei a boabelor sparte etc.

F"4,ra . Tr"r 1 M manta9 2 M a#9 3 M *geab9 4 M transportor elicoidal e+acuare impuritati9 5 M actionare9

! M alimentare orz9 ( M strat de orz9 ) M gura de e+acuare produs9 $ M gura de e+acuare

impuritati.

18

1-racord pentru alimentare23-site4- bilele de cură are a sitelorț5- sistemul de ac ionare cu e#centricț!- camera de decantare a impurită ilor u oareț ș(-tubul de racordare la un sistem de aspira ieț)- clapetele de reglare a debitului i +itezeișaerului$-transportor elicoidal pentru e+acuareacorpurilor straine u oareș1&-gura de e+acuare a produsului cura atț11-12-13-gură de e+acuare a impurită ilor mici iț șgrele

F"44,ra 1.Tarar,l


19/28

aratoar& ma,nt#+ realizează ndepărtarea impurităţilor feroase din masa de

porumb. ?liminarea impurităţilor de natură feroasă se realizează de obicei cu a*utorul unor

magneţi permanenţi sau a unor electromagneţi.

1-electromagnet 92-bandă transportoare 9

3-p:lnie de alimentare 9

4- uber de reglare a debituluiș 9

5-gură de e+acuare a produsului de

bază 9

!-gură de e+acuare a impurită ilor ț 9

F"4,ra +. Se!ara#r )a4*e#"'

(/r$n #ra matr## r#mț

Se realizează cu a*utorul unor mori cu ciocane care mărunţe/te materia primă făinarezultatăeste amestecată cu apă fiartă /i zaarificată după care este trecută printr-o moara cu discuri

pentru omogenizare.>tila*ele folosite la măcinarea cerealelor sunt grupate in funcţie de umiditatea cerealei.

F"4,ra -. Mar$ ', '"'a*e

1-gură de alimentare9 2-a#ul9 3-ciocănele zimţate9 4-suprafaţa rifluită95-sită9 !-colector9 (-pompă9 )-rezer+or de colectare

19


20/28

8#r%ra

Parametrii prin care se controlează fierberea sunt temperatura presiunea /i durata de

fierbere.

Pentru fierberea porumbului este utilizată autocla+a Nenze.

1-corp din tablă de oţel

2-+:rful conului construit din tablă de oţel ino#idabil

3-capacul fierbătorului

4-supapa de siguranţă

5-racord pentru aburul de circulaţie!-manometru

(-racord de alimentare cu abur

)-+entil de e+acuare

$-conductă de colectare a probelor

F"4,ra . A,#'la9$ He*&e

a*ar#"#+ara

Procesul tenologic de zaarificare se desfă/oară după scema prezentată n figura !.

"ateria primară fiartă din fierbătorul 1 se descarcă n zaarificatoul 2.

F"4,ra 5. S'he)a !r'e,l," /e

&ahar"%"'are

2$


21/28

Lat& )&a mal ul +erde din rezer+orul 3 este trecut n cantităţile stabilite prinț

curgere liberă n zaarificator. 'upă zaarificare la temperatura de 3& GC a plămezii se

introduce /i cantitatea de dro*die necesară pentru fermentare din dro*dier. Plămada

zaarificată n care s-a introdus dro*dia după omogenizare /i răcire la temperatura de

fermentare este preluată de o pompă /i trimisă n linurile de fermentare.Da construirea zaarificatorului se urmăre/te asigurarea următoarelor condiţii +olum

suficient e+acuarea corespunzătoare a aburului n timpul golirii fierbătoarelor agitarea

corespunzătoare a plămezii răcirea rapidă a plămezii curăţirea /i dezinfectarea u/oară.

8rmntara &/m>#&or

Procesul de fermantare a plămezii are rolul de a realiza transformarea totală a zaărului

fermentescibil de către dro*dii n alcool /i bio#id de carbon ca produse principale.

Pentru fermantarea plămezilor dulci zaarificate se utilizează dro*dii licide culti+ate n

fabrică dro*die uscată /i dro*die comprimată.

%ermentarea alcoolică este influenţată de concentraţia plămezii n zaăruri

fermentescibile9 durata de fermantaţie9 puritatea microbiologică a plămezilor9 concentraţia

alcoolului etilic acumulat toleranţa n alcool a dro*diilor9 prezenţaKabsenţa o#igenului9 pN-ul

plămezii optim 4-!9 temperatura plămezilor optim 3&-35GC9 conţinutul n substanţe

nutriti+e /i biostimulatoare din plămadă9 prezenţaKabsenţa compu/ilor inibitori.

Plămada de dro*die trebuie să conţină 5&-3&&O1&! celuleKml plămadă +alori sub 5&O1&!

celuleKml denot:nd o multiplicare slabă a dro*diilor. Concentraţia dro*diilor din plămadă

principală se determină numai după prima zi de fermentare deoarece ulterior are loc o

21

1. corpul aparatului2. agitator 3. motor cu reductor 4. conducta de decarcare a masei5. conducta de decarcare a masei fierte!. clopot de suflare(. conductă de admisie a apei de răcire

n srpentinele zaarificatorului). serpentine de răcire$. conductă de ie ire a apei dinș

sistemul de răcire a zaarificatorului1&. e#austor pentru e+acuarea aburului11. conductă pentru abur 12. conductă pentru e+acuarea

condensului

13. +entil si conducta pentru golireazaarificatorului

14,termometru F"4,ra 7. :ahar"%"'a#r


22/28

sedimentare a dro*diilor n tancurile de fermentare. 'ro*diile cu o bună stare fiziologică nu

trebuie să conţină mai mult dec:t 5 celule moarte.

Principalul utila* folosit pentru fermentare este n$& "rmntar.

>n lin de fermentare poate a+ea capacitatea cuprinsă ntre 1&& /i 1&&& l. Pentru

obţinerea 1l spirt rafinat absolut este necesar un +olum util de lin de 125-13l +olumgeometric.

Pierderile n alcool prin antrenare cu dio#id de carbon sunt n medie de &( put:nd să

a*ungă p:nă la 14 din alcoolul produs n linul de fermentare.

7io#idul de carbon care se dega*ă din plămadă n timpul fermentării antrenează /i

alcool. Pentru recuperarea acestui alcool n sala de fermentare se montează aparate numite

recupeatoare de bio#id de carbon.

Părţile componente1-carcasa

2-conductă de ncărcare cu plămadă

zaarificată

3-capac superior de +izitare

4-capac inferior de +izitare

5-conductă de e+acuare a bio#idului de

carbon

!-conductă de abur

(-supapă idraulică de suprapresiune /i +id

)-ti*ă pentru fi#area termometrului

$-instalaţia de răcire interioară

1&-racord de apă rece F"4,ra 8. L"* /e %er)e*#are

11-racord pentru ie/irea apei de răcire din serpentine

12-conductă de e+acuare a plămezii fermentate

D#)t#&ara &/m>## "rmntat

Plămada fermantată este un sistem dispers n care n soluţia apoasă alcoolică se află n

suspensie substanţe pro+enite din materiile prime au#iliare /i dro*dii. Concentraţia alcoolică a

plămezii fermentate +ariază ntre !-12 +olume n funcţie de materia primă utilizată /i

procesul tenologic aplicat. Separarea alcoolului etilic din acest amestec binar alcool-apă se

bazează pe diferenţa de +olatilitate dintre alcool /i apă operaţia fiind denumită distilare.

22


23/28

Prin distilare se e#trag din plămada fermentată alcoolul /i alte substanţe +olatile

aldeide esteri alcooli superiori furfural acizi +olatili sub formă de +apori cu a*utorul

căldurii. Iaporii de alcool sunt condensaţi prin răcire cu apă /i adu/i n stare licidă.


24/28

răcitor 5 n care se face condensarea n partea superioară multitubulară 5a i răcirea nș

partea inferioară 5b alcoolul brut circul:nd prin serpentină.

0lcoolul brut ob inut cu o concentra ie alcoolică de )&)5 +ol. este trecut apoi laț țfelinarul de control ! unde se poate citi tăria alcoolica i temperatura cu a*utorul unuiștermoalcoolmetru i n continuare n filtrul de alcool ( unde se separă pe bază de diferen ăș ț

de densitate impurita ile mecanice din alcool.ț

Bor*ot$& or$m%

n fabricile de alcool etilic care nu utilizează recircularea borotului la fermentare se

obţin 1&-15l de borot pe fiecare litru de alcool produs. Compoziţia borotului de porumb

este arătată in tabelul de mai *os

Comonnt$& Bor*ot or$m%

Substanţa uscată )5

Proteine n S.>. 255

Dipide n S.>. 11(

%ibre n S.>. 1&!

Tabel ;. C)!&" "a brh#,l," /e !r,)bț

Ra"#nara a&+oo&$&$# %r$t

Procesul de rafinare a alcoolului are drept scop eliberarea alcoolului brut rezultat ladistilare de substanţele străine care-l nsoţesc /i concentrarea alcoolului etilic. 0lcoolul brut

are o concentraţie alcoolică de )&-)5 +ol. alc. /i conţine o serie de impurităţi aldeide

esteri alcooli superiori acizi +olatili baze azotate amoniac amine pro+enite din plămada

fermentată sau formate n timpul distilării.

ndepărtarea acestor impurităţi se face

-prin rafinare cimică9

-prin rafinare fizică sau rectificare.

24


25/28

Ra"#nara "#>#+ / Prin rafinare fizică se nţelege operaţia de purificare /i concentrare a

alcoolului brut realizată prin eliminarea impurităţilor n +ederea obţinerii alcoolului etilic

rafinat cu concentraţia alcoolică de circa $! +ol.

n urma rafinării fizice dispare gustul /i mirosul specific al alcoolului brut acesta

de+ine limpede /i cu un conţinut redus de impurităţi.Potri+it normelor din ţara noastă un spirt rafinat este corespunzător c:nd la 1&& ml alcool

absolut conţine ma#imum &&&2g aldeide &&&3g acizi &&&4g alcooli superiori .

,nstalaţii de rafinare cunoa/tem două tipuri de instalaţii de rafinare instalaţii de rafinare cu

funcţionare periodică /i instalaţii cu funcţionare continuă. Calitatea alcoolului obţinut cu

a*utorul instalaţiilor cu funcţionare continuă este mult mai bun de aceea este mai dez utilizat

n industria spirtului.

In)ta&a:#a ra"#nar +$ "$n+:#onar +ont#n$/

F"4,ra 10 I*#ala "e /e ra%"*are ', %,*' "*are '*#"*,$ț ț

25

1-rezer+or

2-scimbător de căldură

3-coloană de epurare

4$ M deflegmator

5-condensator răcitor

!-alcoolmetru

(-taler de alimentare a colonei de rafinare)-regulator de apă de luter

1&-condensator

11-răcitor pentru alcoolul rafinat

12-felinar de control

13-răcitor

14-felinar de control

15-separator de ulei de fuzel


26/28

CAPITOLUL V

5.1 Pr>ntara $t#&a$&$# r#n+#a&

Co&oana ra"#nar

Coloana de rafinare este un recipient cilindric e#ecutat n construcţie sudată format

din mai multe tronsoane fiecare tronson fiind e#ecutat prin sudarea unor profile laminate

fabricate din oţeluri cu caracteristici mecanice superioare coeficientul de siguranţă rezultat

este n funcţie de importanta utila*ului. Coloana este caracterizată prin diametrul interior 'i /i

nălţimea N /i este pre+ăzută cu talere cu clopote.

Procesul de rafinare se realizează ca urmare a trecerii alcoolului brut introdus n

coloană pe un număr de talere curgerea licidului fiind de la partea superioară la partea

inferioară a coloanei. ,n sens in+ers circulă abur suprancălzit care a*ută la atingereatemperaturii de fiebere a alcoolului urm:nd a se separa mai nt:i fracţiunile cele mai +olatile.

Jransferul de substanţă la aceste coloane are loc n zona de spumare sau pul+erizare ce se

obţine ca urmare a barbotării +aporilor sau gazului prin licidul de pe taler. 'ispersarea

fazelor pe taler este uniformă. ,n cazul talerelor cu de+ersoare pe fiecare taler se află unul sau

mai multe de+ersoare prin care se scurge pe talerul inferior licidul obţinut prin condensarea

fracţiunilor grele n momentul n care depă/e/te ni+elul superior al de+ersorului.

'e+ersoarele se montează altern:nd astfel nc:t licidul care +ine de pe un taler superior săse poată amesteca cu cel de pe talerul inferior. ,n coloana din figura 3.$ licidul curge de pe

talerul superior prin 5 tubul de+ersor parcurge suprafaţa talerului trece peste un prag

de+ersor 5 care fi#ează ni+elul licidului pe taler /i curge prin spaţiul dintre coloană /i placa

4 pe talerul inferior. Jubul de+ersor se afundă n licidul de pe talerul inferior form:nd

mpreună cu placa de preaplin ! o ncidere idraulică care mpiedică trecerea +aporilor prin

zona de+ersorului de la talerul inferior la cel superior. ?ficacitatea talerului este influenţată de

circulaţia licidului pe taler. Da coloanele cu diametru mare /i debite mari de licid stratul delicid care curge pe taler nu este orizontal a+:nd o grosime mai mare la intrarea pe taler /i

26


27/28

mai mică n dreptul pragului de de+ersare. Se +a

a+ea n +edere că debitul de +apori este mai

mare n zona n care rezistenţa este mai mică.

5.2 Ca&+$&$& ro$+t##t/ ##ț

1&&& lK) 1000

8 Q 125lK9

1&&& sticle

5.3 B#&an $& matr#a&ț

CsQ)4

pQ15

)4 l

alcoolRRRRRRRR..1&&g porumb

1&&& l alcoolRRRRRRRR# g

porumb

TQ1000 ·100

84

TQ 11$&4( g porumb

∑ M i U ∑ M aux Q ∑ M ie+∑ M r+∑ p

∑ p Q1,5

100·1190,47 Q1()5

∑ M r Q11$&4(-1&&& Q 1$&4(

∑ M i U ∑ M aux Q ∑ M ie+∑ M r+∑ p

∑ M i U& Q 1&&&U1$&4(U1()5

∑ M aux Q &

∑ M ie Q1&&&

27


28/28

∑ M i Q1&&&U1$&4(U1()5

∑ M i Q12&)32

12&)32U&Q1&&&U1$&4(U1()5

12&)32Q12&)32

Date post:	06-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	anna-piticaa
View:	229 times
Download:	0 times

Proiect Utilaje Final

Documents