Виробництво етанолу із клітковиновмішуючої нехарчової сировини

Деревина та сульфітно-целюлозні відходи паперового виробництва найширше використовуються як клітковиновміщуюча сировина у виробництві спирту. Їх переробка більш складна як за кількістю технологічних операцій, так і за апаратурним оформленням.

Виробництво етанолу із деревини включає такі основні блоки технологічних операцій: догідролізна підготовка деревини та її гідроліз розведеною сульфатною кислотою, інверсія, нейтралізація, освітлення та інші стадії дозброджувальної підготовки гідролізату і його зброджування, перегонка бражки для виділення і очищення спирту,

Внаслідок антисептичної дії деяких компонентів гідролізного сусла при його зброджуванні відпадає потреба отримання чистих культур дріжджів, і одні й ті самі дріжджі використовуються багато місяців. Бродіння проводять 5—7 год при 32—35 °С.

Зріла бражка із гідролізного сусла містить 1,0—1,5 об. % етанолу, незброджені цукри, нецукри та побічні продукти бродіння. Міцність гідролізної бражки у 6—8 разів нижча, ніж зерно-картопляної. Після перегонки гідролізний спирт-сирець відрізняється від зерно-картопляного підвищеною кислотністю, наявністю метанолу, значним вмістом альдегідів та кетонів, ефірів, фурфуролу при меншому вмісті сивушних масел. Для ректифікаційного очищення гідролізного спирту-сирцю застосовують п'ятиколонний брагоректифікаційний апарат із бражної, епюраційної, ректифікаційної, метанольної та ефірної колон.

Вихід редукованих речовин при гідролізі деревини в середньому становить 45—48 %, із яких 1—2 % втрачається внаслідок нейтралізації аміачним розчином, тобто зброджуватись можуть речовини, що становить лише 43—46 % маси безводної деревини. Для зброджування сусла із сульфітно-целюлозних розчинів використовують спеціальні раси сульфітних дріжджів, які зброджують глюкозу, фруктозу, галактозу, маннозу. Внаслідок меншої чутливості дріжджів порівняно з бактеріями до SО₂ зменшуються інфекційні небезпеки при зброджуванні.

Принципові технологічні схеми та обладнання біохімічної переробки сульфітно-целюлозних розчинів та гідролізатів деревини однакові. Певні особливості обумовлені адсорбцією деяких рас спиртоутворюючих дріжджів на целюлозних волокнах.

Зріла сульфітно-целюлозна бражка містить лише 0,5—1,0 % етанолу і леткі домішки (альдегіди, ефіри, метанол, вищі спирти, фурфурол, сірчистий ангідрид, сірководень). Порівняно з гідролізною вона має більше альдегідів, які разом з естерами найповніше випаровуються із слабоконцентрованих (20—30 %) спиртово-водних розчинів переважно в епюраційній колоні у вигляді естеро-альдегідної фракції. Сульфітний спирт містить більше Сульфуру в органічних сполуках.

Вихід спирту становить 60,1—60,4 дал на 1 т зброджуваних редукованих речовин. Сульфітний спирт містить 2—8 % метанолу, значні кількості альдегідів та естерів, а також сірковміщуючі сполуки, що важко відділяються. Гідролізний спирт, навпаки, не має сірковміщуючих сполук, а метанолу— не більше 0,7—08 %.

Етанол марки "Екстра" можна отримати лише із гідролізного спирту, очищення якого простіше, ніж сульфітного.

Дата добавления: 2015-11-16