Бродильное отделение

При ферментации используется сепарационный метод брожения с применением высокопродуктивныхштаммов дрожжей

1. Колличество сбраживаемых рв, поступающих с суслом на ферментацию:

Dрв(С)=Dрв*Dрв (ф)=6,68*0,71=3,38 т/ч

2. Образуется этанола при ферментации:

Gэ(ф)=10Dрв(С)*Gэ(рв)=10*3,38*57=1925,38 л/ч или 192,54 дал/ч

или Gэ(ф)р20=1925,4*0,789=1915,13 кг/ч или 1,52 т/ч

3. Количество диоксида углерода, образуемого при ферментации:

Zду=Dрв(с)*аду=3,38*0,49=1,66 т/ч

4. количество бражки, отбираемой из ферментаторов:

Dб(ф)=(Dс-Zду)/(1-Dдс)=105,05-1,66/0,85=121,64 т/ч

5. Количество бражки, направляемой в аппаратное отделение :

Dб= Dб(ф)-Dб(ф)*Dдс=121,64-121,64*0,15=103,04 т/ч

6. Концентрация этанола в бражке:

Gэ=(Gэ(ф)/Db)*100=1,52-103,4*100=1,47%

приход, обозначение	Количество Т/ч	Расход, обозначение	Количество Т/ч
Сусло на ферментацию, в т.ч общих РВ, Dс	105.05	1. Бражка, в том числе этанол, Dб	103.40
		2. Испарилось жидкости в нейтрализаторах и отстойниках, Iн	1.66
Итого	105.05	Итого	105.05

Бражная колонна

Бражная колонна предназначена для отгонки (исчерпывания) этанола из бражки и его частичного концентрирования (укрепления).

Материальный баланс бражной колонны:

Dб+Iб=Zбд+Dскт

где Iб- расход пара;

Zбд- количество образующейся обесспиртованной барды;

Dскт- количество спиртового конденсата

1.Количество конденсата с содержанием этанола Сэ(скт)=20 % (масс.): Dcкт= = =7,52 т/ч

где zэ- коэффициент, учитывающий потери этанола, масс.доля.

2. Расход пара Iб находим из теплового баланса бражной колонны: Dбiб+Iбiп=Zбдiбд+Dсктiсп+zп,

где iб, iбд- удельная энтальпия бражки (при 600С) и барды (при 1050С) соответственно, кДж/кг;

iп, iсп- удельная энтальпия греющего пара (при 1300С) и спиртосодержащего пара (при 87 0С) соответственно, кДж/кг.

Из материального баланса колонны:

Zбд=Dб+Iб- Dскт.

Подставив значение Zбд в приведенное выше уравнение теплового баланса, находим: Iб=(Dб(Iбд- Iб)+Dскт(iсп-iбд)):((iп-iбд)(1-zп))

где zп-тепловые потери, отн.ед.

Iб= =15,58 т/ч

3. Количество барды:

Zбд=Dб+Iб-Dскт=103,4+15,58-7,52=111,46 т/ч

приход, обозначене	Количество Т/ч	Расход, обозначение	Количество Т/ч
Бражка, Dб	103.40	Барда, Zбд	111.46
Греющий пар, Iб	15.58	Спиртовой конденсат, Dскт	7.52
Итого	118.98	Итого	118.98

Эпюрационная и эфирная колонны

Материальный баланс эпюрационной колонны: Dскт+Iэп+Dcp+Dфл(эп)=Dлв+Dэп+Dфл(эп),

где Iэп- расход пара; т/ч;

Dcp- количество спиртового раствора, возвращаемого из эфирной колонны. т/ч; Dфл(эп)-количество флегмы, т/ч;

Dлв- количество легколетучих веществ, направляемых в эфирную колонну, т/ч;

Dэп- отбор эпюрата, т/ч.

Материальный баланс эфирной колонны: Dлв+Iэф+Dфл(эф)=Zэаф+Dcp+Dфл(эф), где Iэф- расход пара, т/ч;

Dфл(эф)- количество флегмы, т/ч;

Zэаф- количество отбираемой ЭАФ, т/ч.

1.Количество отбираемой эфирно-альдегидной фракции (ЭАФ):

Zэаф=Gэ(ф)(1-zэ)4:100=1,52*0,99*4/100=0,060 т/ч

2.Расход пара в эфирной колонне (2,6 % от расхода пара в бражной колонне):

Iэф=Iб×2,6:100=15,58*0,026=0,41 т/ч

3.Количество легколетучих веществ, направляемых в эфирную колонну (при содержании этанола Сэ=85%):

Dлв=СэZэаф:Сэаф=85*0,06/15=0,341 т/ч

где Сэаф- относительное содержание ЭАФ, %.

4. Количество спиртового раствора, возвращаемого из эфирной в эпюрационную колонну:

Dср=Dлв+Iэф-Zэаф=0,341+0,41-0,06=0,686 т/ч

5. Расход пара в эпюрационной колонне (4% от расхода пара в бражной колонне):

Iэп=Iб4:100=15,58*4/100=0,62 т/ч

6.Количество эпюрата, направляемого на спиртовую колонну: Dэп=Dскт+Iэп+Dср-Dлв=7,52+0,62+0,686-0,341=8,49 т/ч

7. Количество этанола в эпюрате с учетом потерь на бражной и эпюрационной колоннах:

Gэ(эп)=Gэ(ф)(1-zэ)(1-zэ)=1,52*0,99*0,99=1,49 т/ч

8. Концентрация этанола в эпюрате:

Сэ(эп)=(Gэ(эп):Dэп)100=1,49/8,49*100=17,54%

		Материальный баланс эпюрационной колонны
приход, обозначене			Количество Т/ч		Расход, обозначение			Количество Т/ч
1. Спиртовой конденсат, Dскт			7.52		1. Легколетучие вещества в эфирную колонну, Dлв			0.341
2.Спиртовой раствор из эфирной колонны, Dср			0.69		Эпюрат, Dэп			8.49
3.Греющий пар, Iэ			0.62
Итого			8.83		Итого			8.83
		Материальный баланс эфирной колонны
приход, обозначене			Количество Т/ч		Расход, обозначение			Количество Т/ч
1. Легколетучие вещества из эпюрационной колонны, Dлв			0.34		1. ЭАФ, Zэаф			0.060
2.Греющий пар, Iэф			0.41		2. Спиртовой раствор в эпюрационную систему, Dср			0.69
Итого			0,746		Итого			0,746

Спиртовая колонна

Материальный баланс спиртовой колонны: Dэп+Ick+Wсм+Dфл(ск)=Dпс+Zсм+Zлт+Dфл(ск),

где Ick- расход пара на спиртовой колонне, т/ч;

Wсм- расход воды для промывки сивушных масел, т/ч;

Dфл(ск)- количество флегмы на спиртовой колонне, т/ч;

Dпс- количество отбираемого пастеризата, т/ч;

Zсм- количество фракции сивушных масел, т/ч;

Zлг- количество лютера, т/ч.

1.Расход греющего пара (по практическим данным 16% от расхода пара на бражной колонне):

Ick=Iб×16:100=15,58-0,16=2,49 т/ч

2. Выход фракции сивушных масел (0,3 % от этанола):

Zсм=Gэ(эп) ×0,3:100=1,49*0,003=0,0045 т/ч

3. Расход воды на промывку сивушных масел (350% от массы сивушных масел):

Wсм=Zcм350:100=0,004*3,5=0,016 т/ч

4. Количество отбираемого пастеризата ( с учетом 1% потерь этанола на колонне):

Dпс= = =1,58 т/ч

где Сэ- концентрация этанола в пастеризате, % масс; См- концентрация метанола в пастеризате, % масс

5. Количество лютера:

Zлт=Dэп+Ick+Wсм-Dпс-Zcм=8,49+2,49+0,016-1,58-0,004=9,413 т/ч

Материальный баланс спиртовой колонны

приход, обозначене

Количество Т/ч

Расход, обозначение

Количество Т/ч

1. Эпюрат, Dэп

8.49

1.Пастеризат , Dпс

1.58

2.Вода на промывку сивушных масел,Wсм

0.02

2.Сивушные масла, Zсм

0.0045

3.Греющий пар, Iск

2.49

3. Лютер, Zлт

9.41

Итого

10,997

Итого

10,997