Аппаратурно-технологическая схема прозводства спирта

Содержание

1. Введение                3-5

Глава 2. Анализ современных объектов аналогичного назначения          6

2.1.  Технологическая часть производства спирта       6-9

2.2. Технология и машинно-аппаратурная схема.      9-19

2.3. Описание  схемы        19-21

Глава 3. Описание разрабатываемого объекта.          22

3.1. .Описание и классификация молотковых дробилок.   22-24

3.2. Описание конструкции и принцип действия            24-26

3.3. Принцип действия          27

Глава 4. Технологические расчеты.       27-28

Заключение                29

Список  используемой литературы            30

1. Введение

Этиловый  спирт - основной продукт, находящий  широкое применение в пищевой, микробиологической, медицинской и других отраслях промышленности.

В пищевой  промышленности спирт используют при  изготовлении ликерно-водочных изделий, плодово-ягодных вин, пищевых ароматизаторов и т.д.

Отечественная спиртовая промышленность до 1917 г. была представлена мелкими заводами мощностью  около 22 тыс. дал спирта в год. Советский период характеризуется появлением крупных предприятий с мощностью 6000 - 12000 дал в сутки. В 1980 г. в СССР действовало около 400 крупных заводов, а производство спирта составило 200 млн. дал. Далее производство спирта неуклонно снижалось, особенно в периоды перестройки и экономических кризисов. Также снижение производство обуславливалось ужесточением отраслевого законодательства, увеличением стоимости лицензий, установлением минимальных порогов по уставному капиталу для производителей спирта, введением требования о полной переработке отходов спиртового производства. Но главной причиной снижения является большой теневой оборот спирта, делающий легальное производство менее рентабельным.

На  данный момент в России действуют 126 предприятия, а суммарное производство пищевого спирта составляет около 42 млн. дал в год.

Технология  производства спирта относится к  биотехнологии, так как производство связано с использованием катализаторов (ферментов), имеющих биологическое происхождение. При должном подходе производство спирта является безопасным и безотходным: в производстве кроме спирта получают диоксид углерода, барду, эфироальдегидную фракцию, сивушные масла.

Технология спиртового производства - это наука о методах и процессах химической переработки различных видов сырья в спирт. Наибольшее значение по масштабам производства имеет этиловый спирт, представляющий собой легкоподвижную горючую жидкость, которая смешивается с водой в любых соотношениях. В больших дозах ядовит. Спирт является сырьем для ряда отраслей химической и пищевой промышленности. Большое количество этилового спирта расходуют в производстве синтетического каучука. Применяют его как топливо, растворитель, а также в парфюмерии и фармацевтике. Он служит сырьем в производстве диэтилового эфира, фруктовых эссенций, синтетической уксусной кислоты, красителей и др. Этиловый спирт получают из углеводов растительного сырья (зерна, картофеля, сахарной свеклы) и мелассы - отхода сахарного производства, а также из отходов переработки древесины (гидролизный спирт). Вырабатывают этиловый спирт также синтетическим путем - гидратацией углевода этилена, получаемого в нефтехимической промышленности. Этиловый спирт из пищевого сырья и древесины получают на одной основе - сбраживании сахаров под действием ферментов дрожжей. Производство спирта из крахмалистого сырья складывается из следующих основных процессов:  
- Подготовка сырья - очистка, измельчение;  
- Водно - тепловая обработка, с целью разрушения клеточной структуры и растворения крахмала;  
- Осахаривания крахмала (превращения в сахара) под действием ферментных препаратов или солода.

При переработке  сахаристого сырья (меласса-патока) технологические операции упрощаются, так как исключается процесс  разваривания (тепловой обработки) и  осахаривания. Последующие технологические операции являются общими - сбраживание сахаров под воздействием ферментов дрожжей и получения бражки, содержащей 6-10% спирта, и выделение спирта из бражки путем перегонки в специальных аппаратах. В процессе брожения наряду с этиловым спиртом в небольших количествах образуются и другие спиртопродукты, а также эфиры, альдегиды, кислоты. Перегонка бражки осуществляется в аппаратах периодического и непрерывного действия, где происходит выделение из нее этилового спирта и очистка его от сопутствующих примесей. Бражка после отгонки из нее спирта отводится из аппарата в виде барды. Зерно - картофельная барда используется на корм скоту, а также для выращивания кормовых дрожжей. Мелассная барда как корм для скота применяется в ограниченном количестве, а используется для выращивания кормовых дрожжей. При получении спирта, в процессе брожения выделяется в большом количестве углекислый газ, который используется для производства товарной углекислоты.  
Виды вырабатываемого спирта  
- Спирт этиловый сырец;  
- Спирт этиловый ректификованный "1 сорт", "Высшей очистки", "Экстра", "Люкс", "Альфа";  
- Спирт этиловый абсолютированный (технический - 99,5%; очищенный - 99,8%);  
- Спирт этиловый технический.

Глава 2. Анализ современных объектов аналогичного назначения.

2.1  Технологическая часть производства спирта

Технология  спирта включает в себя следующие  процессы: подготовка сырья к развариванию, разваривание зерна водой для  разрушения клеточной структуры  и растворения крахмала, охлаждение разваренной массы и осахаривание крахмала ферментами солода или культур плесневых грибов, сбраживания сахаров дрожжами в спирт, отгонку спирта из бражки и его ректификацию. Прием зерна. Для приготовления солода используют высококачественные ячмень, рожь, овес и просо, которые должны удовлетворять требованиям, приведенным в таблице №1. Цвет ячменя светло-желтый, допускается потемневший; овса белый или желтый; проса желтый, красный, серый, белый; ржи желтый и зеленый разных оттенков; запах, свойственный зерну; не допускается затхлый, плесенный и другие посторонние запахи.

Качество  зерна, идущего на разваривание, не регламентируется. Желательно, чтобы  зерно было здоровое, высокой крахмалистости, влажностью 14 - 17% в зависимости от культуры и с небольшой засоренностью. Предварительно здоровое зерно оценивают органолептически.

Разваривание сырья. Разваривание осуществляют для разрушения клеточных стенок, освобождения крахмала из клеток и перевода его в растворимую форму, в которой он быстрее и легче осахаривается ферментами. Разваривание крахмалсодержащего сырья проводят путем обработки его паром с избыточным давлением 400 - 500 кПа.

Охлаждение разваренной массы  и её осахаривание. При осахаривании охлажденную разваренную массу обрабатывают солодовым молоком или ферментными препаратами для расщепления крахмала и белков. При этом основным процессом является гидролиз крахмала до сбраживаемых дрожжами Сахаров.

При осахаривании разваренной массы  солодовым молоком: крахмал гидролизуется  на 70 - 75% до мальтозы и глюкозы и  на 25 - 30% до предельных декстринов, которые расщепляются: до Сахаров на стадии брожения. При использовании солодового молока получается сусло, содержащее 71 - 78% мальтозы и 22 - 29% глюкозы от суммы всех сбраживаемых Сахаров. Сусло, полученное при осахаривании ферментными препаратами микробного происхождения, содержит 14 - 21% мальтозы и 79 - 81% глюкозы.

Такое различие в продуктах гидролиза  крахмала при использовании разных осахаривающих материалов связано  с тем, что в солодовом молоке содержатся A - и (B-амилаза и декстриназа, а ферментные препараты микробного происхождения содержат A-амилазу и глюкоамилазу. Все эти ферменты отличаются по характеру действия на крахмал и по отношению к температуре и кислотности среды. В зависимости от происхождения A-амилазы могут расщеплять крахмал только до декстринов (A-амилазы бактериального происхождения) или образуют и декстрины, и сахара (большинство A-амилаз грибного происхождения и ферменты солода). Поэтому осахаривание разваренной массы осуществляют при определенных температуре, кислотности, концентрации субстрата и осахаривающего материала.

Готовое сусло должно содержать 16 - 18% сухого сахара, в том числе 13 - 15% сбраживаемых сахаров; кислотность 0,2 - 0,3 град. При  пробе на йод окраска сусла  не должна изменяться.

Отгонка спирта из бражки и его ректификация. Получаемая в результате брожения зрелая бражка имеет сложный состав. Кроме воды и спирта она содержит различные органические и неорганические соединения: сахара, декстрины, минеральные вещества, летучие соединения (эфиры, спирты, альдегиды, кислоты) и др. Состав и содержание примесей зависит от вида сырья, его качества, режимов его переработки в ходе технологического процесса.

Для выделения спирта из бражки и его  очистки применяется ректификация. Ректификацией называется процесс разделения смеси, состоящей из двух или большего числа компонентов, кипящих при разных температурах. При кипении такой смеси компонент с более высокой упругостью пара (более летучий) переходит в паровую фазу в относительно больших количествах, а паровая фаза обогащается более летучим компонентом. Температура кипения этого компонента при постоянном давлении ниже. Поэтому при кипении смеси летучих компонентов паровая фаза обогащается компонентом, имеющим более низкую температуру кипения. В водно-спиртовом растворе упругость паров спирта при любой температуре значительно выше упругости паров воды. Вследствие этого содержание спирта в парах больше, чем в кипящем водно-спиртовом растворе.

Очистка спирта от примесей путем перегонки  основана на различии коэффициентов их испарения. Коэффициентом испарения называется отношение концентрации данного вещества в паровой фазе к концентрации в жидкой фазе. Коэффициенты испарения отдельных примесей отличаются один от другого и изменяются в зависимости от содержания этилового спирта. Для определения возможности очистки этилового спирта от примесей необходимо сравнить коэффициент испарения примесей с коэффициентом испарения этилового спирта.

При коэффициенте ректификации, равном единице, перегонка неэффективна, так как дистиллят после нее остается без изменения. Если коэффициент ректификации больше единицы, то в дистилляте больше примесей, чем в первоначальной смеси. Если коэффициент ректификации меньше единицы, то в дистилляте меньше примесей, чем в перегоняемой смеси. Для головных примесей коэффициент ректификации больше единицы, для хвостовых - меньше.

Очистку спирта-сырца от примесей производят в настоящее время преимущественно  на ректификационных установках непрерывного действия, в которых спирт-сырец  освобождается от примесей в соответствии со значениями коэффициентов испарения. Такие установки используются на ликеро-водочных заводах, где основным сырьем является спирт-сырец.

Ректификованный спирт в настоящее время на спиртовых заводах получают непосредственно  из бражки на брагоректификационных установках косвенного действия. В установку входят три колонны: бражная. эпюрациопная и ректификационная. В бражной колонне из бражки выделяют этиловый спирт и летучие примеси, в эпюрационной отделяют головные примеси, в ректификационной получают ректификованный спирт. В состав установки входят две дополнительные колонны - сивушная и окончательная. Сивушная колонна предназначена для выделения фракции высших спиртов (сивушное масло) и их концентрации, а окончательная колонна - для дополнительного освобождения этилового спирта от примесей.

2.2 Технология и машинно-аппаратурная схема.

Характеристика  продукции, сырья и полуфабрикатов.Спирт этиловый (этанол, винный спирт), выработанный из пищевых видов сырья (зерно, картофель, сахар, свеклосахарная и тростниковая меласса, сахарная свекла), — прозрачная бесцветная жидкость без привкуса и запаха посторонних веществ. Температура кипения безводного спирта этилового 78,35 °С при давлении 0,1 МПа, температура вспышки 13 °С. Спирт гигроскопичен, летуч, смешивается с водой в любых соотношениях и является хорошим растворителем.

В зависимости  от степени очистки различают спирт ректификационный четырех сортов: 1 сорта (96,0 об. %), высшей очистки (96,2 об. %), «Экстра» (96,5 об. %) и «Люкс» (96,3 об. %).

В спирте этиловом ректификационном кроме воды содержатся в макроколичествах различные примеси (альдегиды, эфиры, высшие спирты и другие химические соединения), которые формируют у спирта свойственные ему вкус и аромат в зависимости от вида перерабатываемого сырья.

Зерно и картофель  относят к крахмалосодержащему  сырью, мелассу и свеклу — к  сахаросодержащему. Зернопоступает на заводы с содержанием влаги 12... 15 % и более. В зависимости от культуры оно содержит 45...55 %крахмала и 9...16 % белка. Картофель — сочное сырье, которое содержит 9... 18 % крахмала и до 2 % белка.

Меласса — густая сиропообразная непрозрачная жидкость коричневого и темно-бурого цвета, сладкая на вкус с горьким привкусом. В ней содержится не менее 75 масс. % сухих веществ и не менее 43 % сахарозы. Сумма сбраживаемых веществ составляет не менее 44 масс. %.

Особенности производства и потребления готовой продукции. Спирт этиловый пищевой получают микробиологическим способом, в основе которого лежит сбраживание сахара в спирт дрожжами семейства сахаромицетов. Спирт из пищевого сырья получают непрерывным и периодическим способами. При этом 45...55 % вырабатывают из зерна, 10... 15 % — из картофеля, 2.. .3 % — из свеклы и 38.. .45 % — из мелассы.

Спирт этиловый ректификационный получают на брагоректификационных  и ректификационных установках из бражек крахмалосодержащего и сахаросодержащего  сырья и из спирта-сырца, полученного  из тех же видов сырья.

Брагоректификационные установки бывают косвенного действия (включают бражную, эпюрационную и ректификационную колонны), косвенно-прямоточного действия (включают брагоэпюрационную, эпюрационную и ректификационную колонны) и работающие под вакуумом.

При выработке  спирта ректификационного из спирта-сырца применяют ректификационные установки, состоящие из эпюрационной и ректификационной колонн.

Для повышения  выхода и качества ректификационного  спирта, улучшения выделения сивушного  масла брагоректификационные и  ректификационные установки дооснащают дополнительными колоннами: окончательной очистки спирта, сивушной или экстрактивно - ректификационной, для выделения этилового спирта из головной фракции.

Пищевая промышленность — главный потребитель этилового  спирта, который используется для  изготовления ликероводочных изделий, виноградных и плодово-ягодных вин, уксусов и пищевых ароматизаторов. Спирт этиловый также используется в медицинской, фармацевтической, парфюмерной и других отраслях промышленности.

Стадии  технологического процесса. Переработка зерна и картофеля на спирт осуществляется по однотипной технологии и состоит из следующих стадий:

— подготовка сырья к переработке;

— разваривание крахмалосодержащего сырья;

— осахаривание крахмалосодержащего сырья;

— культивирование дрожжей;

— сбраживание осахаренной массы;

— перегонка бражки;

— ректификация спирта.

Стадия разваривания крахмалосодержащего сырья паром  повышенного давления может быть заменена гидроферментативной обработкой замеса с помощью бактериальной  осамилазы при температурах клейстеризации крахмала 60...90 °С.

Получение спирта из мелассы включает меньше технологических стадий:

— подготовка мелассы к сбраживанию;

— культивирование дрожжей;

— сбраживание мелассного сусла;

— извлечение спирта из бражки;

— очистка спирта.

Основное различие технологического процесса при переработке крахмало- и сахаросодержащего сырья состоит в подготовке сырья и приготовлении питательной среды (субстрата) для сбраживания дрожжами в спирт.

Технологический процесс на брагоректификационных  установках дифференцирован по стадиям, которые осуществляются последовательно в отдельных колоннах:

— в бражной (перегонка бражки с получением бражного дистиллята и отводом барды в виде отхода производства);

— в эпюрационной (выделение из бражного дистиллята или спирта-сырца и концентрирование головных примесей и их отбор с фракцией головного этилового спирта — побочным продуктом производства);

— в ректификационной (концентрирование спирта и его пастеризация, а также выделение в процессе концентрирования спирта промежуточных примесей в виде сивушных фракций);

— в сивушной или экстрактивно -ректификационной (концентрирование сивушного масла и выделение его в виде товарного побочного продукта производства);

— в колонне окончательной очистки (дополнительная очистка ректификационного спирта с отводом на повторную ректификацию спиртовых фракций с примесями);

— в колонне для выделения спирта из головной фракции (выделение из головной фракции и концентрированиеметанола, альдегидов и сложных эфиров).

Характеристика  комплексов оборудования. Линия начинается с комплекса оборудования для мойки, очистки и измельчения крахмалосодержащего сырья, в состав которого входят картофелемойки, камнеловушки, водоотделители, барабанные камнеловушки, дробилки для измельчения картофеля и зерна, а также измельчители для тонкого измельчения зернового сырья.

В состав линии входят комплекс, состоящий из установок для тепловой обработки крахмалосодержащего  сырья — смесителей предразварников, варочных аппаратов и паросепараторов, аппаратов гидродинамической обработки  замеса, обеспечивающих различные схемы разваривания.

Следующим в линии является комплекс оборудования для охлаждения и осахаривания заторов, в состав которого входят аппараты с непрерывным  осахариванием и вакуум -охлаждением, аппараты с двухступенчатым вакуум -охлаждением, а также аппараты с непрерывным охлаждением и осахариванием при атмосферном давлении.

Комплекс оборудования для  брожения и культивирования дрожжей  состоит из бродильных аппаратов  и устройств для мойки, спиртоловушек  и дрожжевых аппаратов.

В линии для производства спирта из мелассы комплекс оборудования состоит из рассиропников, аппаратов для размножения дрожжей и пеноловушек, а также устройств для отбора проб, измерения расходов мелассы и контроля плотности рассиропки.

Ведущий комплекс оборудования в линии предназначен для перегонки  и ректификации спирта. В его составе  имеются брагоректификационные  и ректификационные установки, установки  для получения безводного спирта, холодильники и кипятильники брагоперегонных аппаратов, вспомогательное оборудование ректификационных установок, а также оборудование для учета и хранения спирта.

На рис. представлена машинно-аппаратурная схема линии производства спирта из крахмалосодержащего сырья с  использованием механико-ферментативной обработки.

Рис. Машинно-аппаратурная схема  линии производства этилового ректификационного  пищевого спирта

Устройство и принцип  действия линии. Измельченное зерно  после молотковой дробилки 3 поступает в смеситель 5 через лоток 2, где смешивается с теплой водой температурой 60...65 °С и α -амилазой ферментативного препарата, поступающего из расходного сборника 1. Соотношение зерна и воды, поступающих в смеситель, составляет 1 : 3, а температура замеса поддерживается на уровне 50...55 °С. Продолжительность пребывания замеса в смесителе 5 составляет 10... 12 мин. В смесителе 5 происходит начальная стадия разжижения крахмала и растворения сухих веществ, а также обеспечивается нормальная текучесть массы за счет действия α-амилазы.

При переработке картофеля  измельченная на молотковой дробилке 4 картофельная кашка также подается в смеситель 5, где смешивается  в нем с жидким ферментным препаратом.

Из смесителя 5 зерновой замес  насосом 7 подается на контактную головку 6, где подогревается из распределителя 10 паром до 70...72 °С, и далее в  аппараты 8 и 13 гидродинамической и  ферментативной обработки I ступени, объем  которых обеспечивает выдержку в нем замеса не менее 3,5...4,0 ч. После заполнения аппарата примерно на 1/3 подключается циркуляционный контур, включающий центробежные насосы 14 и 15, обеспечивающие перемешивание массы в аппарате при ее температуре 65...70 °С. Во время гидродинамической обработки сырья происходит дальнейшее разжижение, растворение крахмала и сухих веществ зерна за счет действия α-амилазы.

При переработке измельченный картофель, смешанный с α-амилазой, закачивается насосом 7 через контактную головку 6 в аппараты 8 и 13. Далее процесс осуществляется по параметрам, применяемым при переработке зерна.

Ферментативно-тепловая обработка  сырья осуществляется следующим  образом. Замес или картофельная кашка из аппаратов I ступени 8 и 13 с  помощью дозировочных устройств 9 и 12 отводится в горизонтальный, разделенный на три отсека аппарат 11 гидродинамической и ферментативной обработки II ступени, снабженный мешалками 16.

В первой секции аппарата 11 крахмалосодержащая масса выдерживается при перемешивании 15... 16 мин при 65...72 °С, после чего перетекает через переливное отверстие во второй отсек, нагревается в нем острым паром из распределителя 10 до 72...75 °С и выдерживается 15... 16 мин. В третьем отсеке температура массы путем подачи в нее пара поднимается до 85...95 °С.

Хорошо разжиженная  и гидролизованная крахмалосодержащая масса из аппарата 11 насосом 17 закачивается через трубчатый стерилизатор 20 и регулирующий клапан 19 в паросепаратор 25, из которого отводится на осахаривание. Учитывая, что на заводах часто перерабатывается некачественное дефектное сырье, требующее более высокой температуры стерилизации, предусматривается контактная головка 18. В этом случае вторичный пар из паросепаратора 25 направляется в первый отсек аппарата 11.

В процессе осахаривания стерилизованная масса в испарителе -осахаривателе 23 смешивается с глюкоамилазой, поступающей из расходного сборника 22 через дозатор 21, и выдерживается при 55 °С в течение 30...35 мин. Основное количество формалина, подавляющее развитие кислотообразующих бактерий при сбраживании, подается из сборника 24.

Сусло из испарителя - осахаривателя 23 плунжерным насосом 26 закачивается в теплообменный аппарат 27 и после охлаждения до температуры складки 18...20 °С поступает в бродильные аппараты 31 и 33, где сбраживается непрерывно-поточным способом. При этом способе приготовленные в дрожжанках 28 дрожжи поступают во взбраживатель 29, откуда подаются в головной бродильный аппарат 31. Сбраживаемое сусло из головного бродильного аппарата 31 последовательно по переточным трубам поступает в бродильные аппараты 33. Из последнего бродильного аппарата зрелая бражка насосом 38 подается на перегонку в дефлегматор ректификационной колонны 43. Насосами 30 и 32 сусло удаляется из бродильных аппаратов на случай дезинфекции. Из выделившегося при брожении диоксида углерода спирт улавливается в спиртоловушке 34.

Выделение спирта из бражки и очистка спирта-сырца (ректификация) от примесей производится в брагоректификационном вакуумном аппарате, который состоит из трех колонн: брагоэпюрационной 55, эпюрационной 48 и ректификационной 42, теплообменкой аппаратуры, сборных емкостей, насосного хозяйства и системы КИПиА.

В дефлегматоре 43 бражка нагревается теплом конденсации  спиртовых паров ректификационной колонны 42 до 40...50 °С. Из теплообменника бражка поступает в дефлегматор  эпюрационной колонны 46, догревается  в нем водно-спиртовыми парами эпюрационной колонны 48 до 50...55 °С и переходит в дополнительный подогреватель бражки 49, где ее температура за счет утилизации тепла не сконденсировавшихся в дефлегматоре-испарителе 56 водно-спиртовых паров брагоэпюрационной колонны 55 доводится до 70...75 °С. Окончательный догрев бражки до 85...90 °С осуществляется в подогревателе бражки 50.

Нагретая бражка из теплообменника 49 поступает в сепаратор 52, освобождается от диоксида углерода в конденсаторе 53 и из него дополнительным насосом 51 подается на верхнюю тарелку брагоэпюрационной колонны 55. Колонна 55 состоит из 34 тарелок, 18 из которых расположены в отгонной части колонны, 11 — в эпюрирующей и 5 (пеноулавливающие) — над эпюрирующей частью колонны. Эпюрирующая и отгонная части брагоэпюрационной колонны 55 разграничены между собой цилиндрической-обечайкой с патрубком для отбора эпюрированных водно-спиртовых паров.

В эпюрирующей  части колонны 55 из бражки отгоняется часть спирта с сопутствующими спирту головными и промежуточными примесями, который в виде парового потока поступает в межтрубное пространство испарителя, испаряет лютерную воду, конденсируется и поступает в коллектор бражного дистиллята 56.

Эпюрированная бражка переходит в отгонную часть  брагоэпюрационной колонны 55, где  из нее полностью отгоняется спирт. Барда отводится в теплообменник 58, где отдает тепло бражке и охлаждается  до 70...75°С. Колонна 55 работает при давлении 150... 170 кПа.

Эпюрированные водно-спиртовые пары из брагоэпюрационной колонны 55 через пеноловушку 54 поступают в кипятильник 50, обогревая при этом эпюрацион-ную колонну. Конденсат эпюрированных паров и кипятильника 50 направляется на 10-ю или 15-ю тарелку эпюрационной колонны 48. Бражной дистиллят из коллектора 56 поступает на 20-ю и 25-ю тарелки эпюрационной колонны 48.

Эпюрационная  колонна 48 содержит 39 многоколпачковых тарелок, из которых 20...25 работают в  режиме выварки примесей, 6...11 — в  режиме гидроселекции примесей и 8 — на концентрирование примесей. Работает колонна при давлении 50...65 кПа. Конденсат с дефлегматора 46 и избыток дистиллята из конденсатора 47 и спиртоловушки 45 возвращаются на верхнюю тарелку колонны для ее орошения флегмой. Лютерная вода в колонну 48 подается насосом 41 из сборника лютерной воды 40.

Эпюрат из эпюрационной колонны 48 поступает на 16-ю тарелку  ректификационной колонны 42. Ректификационная колонна 42 состоит из 81 многоколпачковой тарелки, 16 из которых работают на отгонку спирта, 10... 15 — на пастеризацию спирта и 55 — на укрепление спирта. Колонна снабжена дефлегматором 43, конденсатором 44 и спиртоловушкой 39. Не выделенные в эпюрационной колонне 48 примеси конденсируются в нижней части ректификационной колонны 42 и отводятся с 7... 10-й тарелки из паровой фазы. Ректификационная колонна 42 орошается флегмой из дефлегматора и конденсаторов 44 и 39. Отбор ректификационного спирта производится с 72...75-й тарелок ректификационной колонны 42. Ректификационная колонна 42 работает при давлении 50... 70 кПа. Отбор головной фракции этилового спирта производится из дополнительного конденсатора 45 эпюрационной колонны 48, откуда фракция отводится в сборник головных фракций.

Вакуум в  колоннах 55, 46 и 42 создается вакуум-насосом 35. В вакуумную систему входит барометрический конденсатор 37, где  в качестве абсорбера используется 10-тарельчатая царга с многоколпачковыми  тарелками. Вода, поступающая на орошение в барометрический конденсатор 3 7, отводится в сборник барометрической воды 36

2.3.Описание схемы.

Очищенные от посторонних  примесей зерно или картофель  поступают на молотковые дробилки 1 и 4, где измельчаются до необходимых  размеров частиц. Измельченное зерно  поступает в смеситель куда одновременно подают воду и а-амилазу из сборника 3 через дозатор 2. В смесителе поддерживается температура 50...55 "С подачей теплой воды, в качестве которой можно использовать отходящую дефлегматорную воду.

Из смесителя  замес подается насосом 7 через контактную головку 6 в аппарат 8 (13) гидродинамической и ферментативной обработки первой ступени (ГДФО)

В контактной головке  замес быстро нагревается до 65...70 °С и поступает в ГДФО первой ступени, где выдерживается в течение 120... 150 мин при постоянном перемешивании, осуществляемом механической мешалкой и рециркуляцией с помощью насоса 14 (15).

Для поддержания  постоянной температуры пар подают в рубашку или змеевик. В последних вариантах конструкции ГДФО замес из смесителя поступает самотеком без насоса и контактной головки под действием разницы уровней массы в аппаратах. В этом случае контактная головка ставится на нагнетательной линии после рециркуляционного насоса 14 (15). Подачей пара в контактную головку по этому варианту в ГДФО поддерживают температуру 65...70 "С. Готовый замес через переливной патрубок непрерывно поступает в аппарат 11 гидроферментативной обработки второй ступени. В установке, как правило, имеется два параллельно расположенных аппарата ГДФО первой ступени — один рабочий, второй резервный. При необходимости ускорения работы они могут действовать параллельно. В аппарате ГДФО второй ступени замес подогревается до 80...95 "С и выдерживается в непрерывном потоке при перемешивании в течение 30...40 мин.

Из аппарата ГДФО второй ступени масса насосом 17 подается в паросепарагор 25. Для переработки дефектного или трудноразвариваемого сырья (например, стекловидной  кукурузы) необходим более жесткий тепловой режим. В этом случае насосом 17 масса подается на контактную головку 18, где подогревается острым паром до 105 "С, а при необходимости и до 130 "С. При этой температуре разваривания масса проходит трубчатый стерилизатор 20 и через регулирующий клапан 19 выдувается в паросепаратор 25.

    Разваривание  в аппарате происходит при температуре 140— 142° С в течение 40—45 мин. Разваренная масса из паросепаратора сливается в осахариватель 23. Осахаривание производится ферментами солода или ферментами плесневых грибов, которые подаются из чанков 22.