Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Получение этилового спирта

Гидролиз целлюлозосодержащего и пентозансодержащего сырья газообразными реагентами | Биологические методы конверсии растительного сырья | Подготовка растительного сырья к биоконверсии | Биоконверсия растительного сырья ферментами | Прямая биоконверсия растительного сырья микроорганизмами | Биоконверсия растительного сырья ферментами и микроорганизмами | Биоконверсия осветлённых субстратов из растительного сырья | ГЛАВА IV. БЕЗОТХОДНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ГИДРОЛИЗНОГО ЭТИЛОВОГО СПИРТА И КОРМОВЫХ БЕЛКОВЫХ ПРОДУКТОВ | Подготовка гидролизного сусла для процесса брожения | Получение фурфурола в качестве целевого продукта при различных режимах гидролиза |


Читайте также:
  1. Баланс жидкостных потоков производства спирта
  2. ГЛАВА IV. БЕЗОТХОДНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ГИДРОЛИЗНОГО ЭТИЛОВОГО СПИРТА И КОРМОВЫХ БЕЛКОВЫХ ПРОДУКТОВ
  3. Государственный контроль в сфере соблюдения конституционных прав граждан на получение квалифицированной юридической помощи
  4. Деятельность органов прокуратуры по обеспечению соблюдения конституционных прав граждан на получение квалифицированной юридической помощи
  5. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ: ПОЛУЧЕНИЕ СОВЕТОВ СПОМОЩЬЮ ДРУГИХ ТОЛКОВАНИЙ ТАРО
  6. Лабораторная работа 1 - Получение бензойной кислоты.
  7. Опыт 4. Получение бензолсульфокислоты.

Получение этилового спирта из гидролизного сусла. Получение гидролизного этилового спирта основано на процессе сбраживания гексозных моносахаридов гидролизного сусла различными штаммами дрожжей с последующим выделением спирта и очисткой путём ректификации на пятиколонной установке.

Сведения об основных продуцентах спиртового брожения, их физиологических особенностях. Основными продуцентами спирта являются дрожжи, относящиеся к классу аскомицетов (Ascomycetes) или сумчатых грибов.

В гидролизно-спиртовом производстве применяются различные штаммы спиртообразующих дрожжей, относящихся к родам Saсcharomyces (S.vini, S. vini var. cartilaginosus, S.cerevisiae, S.paradoxus, S.casei) и Schizosaccharomyces (Schiz. pombe, Schiz. species и др.).

Шизосахаромицеты впервые появились на Хорском заводе и в настоящее время используются на всех гидролизных спиртовых заводах как монокультура или в смеси с сахаромицетами. Шизосахаромицеты обладают большей бродильной активностью и спиртообразующей способностью в сравнении с сахаромицетами при сбраживании гидролизного сусла. Поэтому они получили широкое распространение. К шизосахаромицетам относятся следующие производственные штаммы дрожжей: КС-1 (Канский завод), ВС-1 (Волгоградский завод), ХорС-1 (Хорский завод), Кос-1 (Косьвинский завод), ОН-С-1-94 (Архангельский завод) и др. Штаммы шизосахаромицетов различаются по бродильной активности и спиртообразующей способности. Наивысший выход спирта 55-61,7 л со 100 кг сбраживаемых РВ имеет штамм Архангельского завода Schizocaccharomyces species ОН-С-1-94 [109]. Согласно паспортным данным, этот штамм имеет выход готового продукта 55-56 л со 100 кг сбраживаемых РВ.

Его технологические характеристики: среда культивирования –гидролизат древесины (или меласса) с РВ=2,0-6,0%; температура 32-36о С; рН 3,9-5,0; удельная активность сбраживания глюкозы - 0,47-0,535 ч-1; время брожения 8-10 часов.

Но биомасса, образованная дрожжами данного вида, нестойка при хранении. Дрожжевые клетки медленно размножаются на нейтрализованных гидролизатах древесины, так как не накапливают запасного энергетического вещества – гликогена и не синтезируют витамины (биотин, инозит, никотиновую кислоту и др.). Поэтому они плохо переносят консервацию при остановках завода на капитальный ремонт.

На скорость брожения дрожжей шизосахаромицетов влияют природа и концентрация сахаров. Наиболее интенсивно сбраживаются глюкоза и фруктоза, медленнее манноза и труднее других галактоза [109].

Гидролизное сусло сбраживается ими с максимальной скоростью при концентрации сбраживаемого сахара 1,5-4%. При концентрации сахара ниже 1% скорость брожения сильно замедляется, а повышение концентрации до 10-15% приводит к нарушению обмена веществ в дрожжах [10]. Кроме того, высокая концентрация спирта отрицательно влияет на каталитическое действие ферментов.

Наряду с основными штаммами спиртообразующих дрожжей в состав производственной микрофлоры входят дрожжи-примеси. При использовании в качестве основной культуры дрожжей шизосахаромицетов в качестве примесей присутствуют дрожжи сахаромицеты и другие спорообразующие дрожжи. В гидролизно-дрожжевом производстве имеются другие дрожжеподобные грибы (микодерма и трихоспорон), а также бактерии – возбудители молочнокислого, уксуснокислого, маслянокислого брожения.

Для борьбы с бактериальной инфекцией в производстве спирта применяют наиболее эффективный метод – подкисление дрожжевой суспензии до рН 3,5 и выдерживание в течение 1-2 ч. Предусматривается по графику периодическая мойка и стерилизация оборудования и трубопроводов паром с температурой 110-140оС в течение не менее 1 ч. В случае необходимости проводится дезинфекция оборудования, трубопроводов и помещений растворами гипохлорита натрия, хлорной известью и др.

В последнее время ведутся работы по поиску микроорганизмов, сбраживающих пентозы в спирт [110,111]. Проверено 16 штаммов разных видов на способность сбраживать ксилозу, из них только 7 имеют такую способность.

Имеется информация из-за рубежа о возможности непосредственного сбраживания ксилозы в этанол, а также путём превращения ксилозы с помощью фермента ксилозоизомеразы в ксилулозу, которая сбраживается некоторыми видами дрожжей в этанол. Найдено, что лучшие результаты по сбраживанию ксилозы дают дрожжи Candida shehate и Pichia stipitis. Наибольшая концентрация этанола составила 3% при содержании в ферментационной среде 6% ксилозы. Стоимость этанола при конверсии ксилозы составила 1,23 дол/галл [111]. Авторы делают ссылки на иностранную литературу, где указывается набор микроорганизмов, сбраживающих ксилозу: Clostridium thermo-saccharolyticum, Schizosaccharomyces pombe, Kluyverоmyces lactis, Pachysolen tannophiles, Thermobacteroides saccharolyticum и т.д. Этанол получают путём сбраживания углеводов культурой Zymomonas mobilis, которая активна даже при концентрации спирта 12,6% при использовании иммобилизованных клеток.

C целью снижения себестоимости этилового спирта ведутся исследования процесса прямой ферментации целлюлозы [111]. В настоящее время хорошо изучены активные продуценты целлюлаз среди бактерий, дрожжей, мицелиальных грибов, исследованы ассоциации таких микроорганизмов. При конверсии древесины наиболее реальной является схема предварительной её делигнофикации и затем ферментации целлюлозы в спирт.

Технология спиртового брожения. В настоящее время в гидролизной промышленности в производстве этилового спирта применяют непрерывный метод брожения с возвратом отсепарированных дрожжей в бродильную батарею, состоящую из головных и дображивающих биореакторов [3,10]. Технологическая схема спиртового брожения с рециркуляцией дрожжей представлена на рисунке 4.3.

Рис. 4.3. Технологическая схема брожения нейтрализованного гидролизата растительного сырья с рециркуляцией дрожжей.

1 – сборник сусла; 2 – насосы; 3 – дрожжанка; 4 – головной бродильныйбиореактор; 5 – хвостовой бродильный биореактор; 6 – фильтр; 7 – сепаратор; 8 – сборник спиртовой бражки

В головной аппарат для брожения поступает сусло и засевные дрожжи. Технологический режим брожения: t=32-34о C, рН 3,8-4,2, время брожения 5-7 часов. Бражка из головных биореакторов поступает в хвостовой биореактор. В процессе брожения выделяется углекислый газ, сорбирующийся на поверхности дрожжевых клеток в виде пузырьков, которые поднимаются кверху, увлекая дрожжи. Пузырьки на поверхности лопаются, и дрожжи оседают. Часть дрожжей отмирает и оседает на дно. Мёртвые дрожжи выводят и сбрасывают в канализацию.

Спиртовую бражку подают на сепарацию, где отделяют дрожжи. Дрожжи направляют в дрожжегенератор, где смешивают их с суслом и вновь направляют на брожение. Спиртовую бражку после сепарации подают в бражную колонну для выделения спиртового конденсата.

Спиртовая бражка помимо этилового спирта содержит побочные продукты процесса брожения: глицерин, янтарную кислоту, уксусную кислоту, уксусный альдегид, сивушные масла, органические кислоты, фурфуриловый спирт. Она также содержит примеси, которые имеются в гидролизном сусле: метанол, фурфурол, терпеновые углеводороды, ацетон, акролеин, уксусную, масляную кислоты, лигнофурановые вещества.

Процесс ректификации. В гидролизной промышленности для отгонки спирта из бражки применяют непрерывнодействующие брагоперегонные колонны и четырёхколонные ректификационные установки. Технологическая схема брагоперегонки и ректификации этанола изображена на рисунке 4.4. Согласно схеме [3,8,10] спиртовую бражку из сборника 1 последовательно подают на подогрев в дефлегматор 3 и на питающую тарелку бражной колонны 2. Бражная колонна имеет 27-28 тарелок колпачкового типа, из них в исчерпывающей части – 22-23 тарелки. Брагоперегонные колонны имеют диаметр 2 м и высоту 12-18 м. Спиртосодержащие пары, освобождённые от


 

Рис. 4.4. Технологическая схема брагоперегонки и ректификации этанола:

1 - сборник спиртовой бражки; 2 - бражная колонна; 3 - дефлегматоры; 4 - конденсаторы; 5 - эпюрационная колонна; 6 - эфирная колонна; 7 - спиртовая колонна; 8 - конденсаторы; 9 - декантатор сивушных масел; 10 - метанольная колонна; 11 - выносной подогреватель; 12 - смотровой фонарь; 13 - контрольный снаряд; 14 - сборник этанола


капель бражки, поднимаются в верхнюю часть бражной колонны. После дефлегматоров основную часть конденсата с содержанием спирта 15-30% подают на дальнейшую ректификацию, а оставшуюся часть конденсата − на верхнюю тарелку брагоперегонной колонны 2. Флегмовое число составляет 1,2-1,7. Бражка содержит углекислый газ. При кипячении он вместе с парами поднимается вверх по тарелкам и проходит дефлегматор 3. Часть спирта уносится с углекислым газом и для его улавливания имеется холодильник 4. Углекислый газ сбрасывают в атмосферу через воздушник. Бражка постепенно перетекает по 22 тарелкам исчерпывающей части колонны вниз. Бражка, освобождённая от спирта и других летучих веществ, называется бардой. Допустимая концентрация спирта в барде составляет 0,01-0,02%. Барда через гидрозатвор поступает в сборник.

При кипячении из бражки выделяется гипс, который вызывает гипсацию тарелок и царг. Бражные колонны периодически ставят на чистку.

Спиртовый конденсат из бражной колонны с концентрацией спирта 15-30% поступает на питающую тарелку эпюрационной колонны 5. Колонна имеет 40 тарелок, из них 25 тарелок в исчерпывающей части. Обогрев ведут острым паром. На верхнюю тарелку эпюрационной колонны из дефлегматора 3 подают горячую воду (приблизительно 16% от объёма спиртового конденсата) для того, чтобы не укреплялся спирт и сократились его потери, чтобы лучше прошла очистка от эфиров и альдегидов.

Головные летучие примеси из эпюрационной колонны 5 содержат значительное количество спирта (74-77%). Для его отделения служит эфирная колонна – 6. Эфирная колонна имеет 30 колпачковых тарелок (по 15 тарелок в укрепляющей и исчерпывающей частях колонны), в зависимости от производительности они имеют диаметр 1,25; 1,5 и 1,6 м и высоту 8-16 м. Обогрев ведут острым паром. Пары эфиров и альдегидов поднимаются в дефлегматор. Часть конденсата в виде флегмы с концентрацией спирта 65-90% возвращают в эфирную колонну 6, а часть укреплённой эфиро-альдегидной фракции отправляют на сжигание. Освобождённый спирт из куба эфиро-альдегидной колонны с концентрацией спирта 45-69% возвращают в колонну 5. Водно-спиртовый раствор, освобождённый от летучих примесей, из кубовой

части эпюрационной колонны с концентрацией спирта 9-12,3% поступает в спиртовую колонну 7 на питающую тарелку №20.

В спиртовой колонне 7, имеющей 66 колпачковых тарелок, осуществляют укрепление спиртового конденсата. В зависимости от производительности колонны имеют диаметр 1,6-3,2 м и высоту 10-19 м. Обогрев ведут острым паром. Пары спирта поднимаются по 20-22 тарелкам укрепляющей части колонны и освобождаются от воды. На верхних тарелках концентрация спирта доводится до 94-95%. Вместе с этиловым спиртом в верхней части колонны концентрируются и другие летучие компоненты (эфиры, альдегиды, метанол). Для освобождения этанола от этих примесей в среднюю часть укрепляющей зоны ректификационной колонны (тарелка №53) вводят 4%-ный водный раствор едкого натрия. Спирт отбирают с 64-65 тарелок. Сивушное масло отбирают на 5-7 тарелках вверх от питающей тарелки, где концентрация спирта достигает 45-55%. Фракция сивушного масла проходит конденсатор 8 и поступает в декантатор 9. В декантаторе сивушное масло промывают водой с целью его выделения и сокращения потерь этилового спирта. Выделившееся сивушное масло декантируют и отправляют на сжигание. Промывные воды возвращают в спиртовую колонну. Из кубовой части спиртовой колонны отбирают лютер. Лютер содержит не более 0,02% спирта.

Отобранный с верхних тарелок концентрированный и очищенный спирт направляют на метанольную колонну 10 (питающая тарелка №30), где он освобождается от метанола и низкокипящих примесей. Метанольная колонна имеет 70 тарелок, из которых 28-30 находятся в исчерпывающей части. Очищенный от метанола этиловый спирт через гидрозатвор и холодильник 4, через смотровой фонарь 12 и контрольный снаряд 13 сливают в сборник готового продукта 14. Метанольную эфиро-альдегидную фракцию отбирают через разделительный сосуд, холодильник 4, в сборник и направляют на сжигание. Метанольная эфиро-альдегидная фракция содержит 4-8% этанола.

В таблице 4.5 представлен температурный режим пятиколонной установки получения технического этилового спирта.

4.5. Температурный режим пятиколонной установки

Наименование колонн Температура, оС  
на верхней тарелке на питающей тарелке в кубовой части Расход пара, %
Бражная 86-87 98-100 102-105  
Эпюрационная 76-78 86-88 94-96  
Эфирная 64-66 787-80 80-84  
Спиртовая 78-90 92-94 103-105  
Метанольная 65-68 80-81 82-84  

 

В процессе концентрирования и очистки этилового спирта образуются следующие побочные продукты: послеспиртовая барда, укреплённая эфиро-альдегидная фракция, спиртовый лютер, сивушные масла, метанольная фракция. В сивушном масле содержится более 50% амиловых спиртов с примесью пропилового и бутилового, а также до 10% терпенов и терпеновых спиртов, н-бутанол, гексанол, фурфурол, метанол, циклопентанон, циклопентанол, циклогексанол, борнеол, фурфурилэтиловый эфир, этилфуроат [112]. Химический состав полупродуктов гидролизного этилового спирта представлен в таблице 4.6.

4.6. Химический состав полупродуктов производства спирта

Наименование отходов Крепость, % Кислоты, мг/дм3 Эфиры, мг/дм3 Альдегиды, мг/дм3
Конденсат 15-30 860-1140 85-352 308-528
Эпюрат 9-12,3 820-1020 85-264 176-308
Эфиро-альдегидная фракция 74-77 120-1200 3,5-14,08 6-11
Укреплённая эфиро-альдегидная фракция 65-90 600-6000 62-222 61-134
Лютер эфирной колонны 45-69 90-480 0,0-714 176-880

Характеристика технического этилового спирта, реализация его и образовавшихся отходов производства. Технический этиловый спирт выпускают в соответствии с ГОСТ 18300-87 «Спирт этиловый ректификованный технический» (таблица 4.7).

4.7. Характеристика технического этилового спирта

Наименования показателей Нормативы по ГОСТ 18300-87
Высшая категория качества Первый сорт ОКП 91 82132300
Марка Экстра ОКП 91 Высший сорт ОКП 91
Внешний вид Прозрачная бесцветная жидкость без посторонних частиц
Запах Характерный для этилового спирта, без запаха посторонних веществ
Объёмная доля этилового спирта, %, не менее 96,2 96,2 96,0
Проба на чистоту Должен выдерживать испытание
Проба на окисляемость, мин, не менее      
Массовая концентрация в безводном спирте, мг/дм3, не более: альдегидов      
сивушного масла      
кислот в пересчёте на уксусную кислоту      
сложных эфиров      
Проба на метиловый спирт Должен выдерживать испытание
Проба на фурфурол Отсутствует
Массовая концентрация серы, мг/дм3, не более Отсутствует
Массовая концентрация сухого остатка, мг/дм3, не более      
Массовая концентрация щёлочи в пересчёте на NaOH, мг/дм3, не более Отсутствует
Удельное объёмное электрическое сопротивление, Ом/ см, не менее 1,3 106 Не определяют

 

В соответствии с нормативами по ГОСТ 18300-87, представленными в таблице 4.7, технический ректификованный спирт не уступает по качеству пищевому этиловому спирту (ГОСТ 5962-67).

Этанол относится к легковоспламеняющимся жидкостям. Температурные пределы воспламенения насыщенных паров этанола в воздухе от 11 до 41оС; область концентраций воспламенения паров этанола при атмосферном давлении от 68 до 340 г/дм3. Категория и группа взрывоопасной смеси этанола с воздухом ПА-Т2 (ГОСТ 12.1.011-78). Отделение ректификации этанола относится по пожаро- и взрывоопасности к категории А (СНиП II-90-81) и классу В-Iа (ПУЭ). Для тушения загоревшегося этанола допускается использование любых средств пожаротушения: распыленная вода, песок, асбестовое одеяло, все виды огнетушителей.

Этиловый спирт по степени воздействия на организм человека относится к 4 классу опасности (ГОСТ 12.1.007-76). Он оказывает наркотическое воздействие, вызывая вначале возбуждение, а при воздействии больших доз расстройство и паралич нервной системы. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) паров этанола в воздухе рабочей зоны – 1000 мг/дм3 (ГОСТ 12.1.005-76). При работе с этиловым спиртом применяют спецодежду в соответствии с нормами.

Спирт этиловый ректификованный технический (ГОСТ 18300-87) имеет широкие сферы использования в промышленности. Спирт «экстра» применяют в качестве растворителя в электронной промышленности, в химико-фармацевтической промышленности, в медицине и в бытовой химии. Этиловый спирт высшего и первого сорта используют как сырьё для получения химических продуктов.

Одним из наиболее важных направлений использования этилового спирта является замена им нефтяного топлива. Наибольших успехов в развитии биотопливной индустрии достигла Бразилия, которая производит топливный спирт из сахарного тростника, сорго и маниоки, а также из отходов переработки плодоовощного сырья. Производимый спирт добавляют в бензин (до 20% по объёму); его использование не требует переналадки двигателей. 80% автопарка Бразилии уже переведены на биотопливо,(используемое в виде добавок к бензину или дизельному топливу. Примерно 10% общего парка автомобилей страны оснащены специальными двигателями и могут работать на чистом этаноле, содержащем 4-5% воды.

В США ежегодное производство топливного этанола из отходов растениеводства и кукурузы составляет 3 млрд. л. За счёт биоэнергии в США ежегодно экономится около 45 млн.т нефти.

В литературе имеются противоречивые данные по вопросу экономичности производства топливного этанола из отходов сельскохозяйственных растений. Так западногерманские эксперты в специальном исследовании пришли к выводу, что ни один из видов биотоплива не может конкурировать с топливом, получаемым на основе горючих ископаемых.

С экологической и экономической точек зрения топливный этанол имеет ряд преимуществ:

1. Обладает высоким октановым числом, поэтому отпадает необходимость добавления в него токсичного тетраэтилсвинца.

2. Повышает денатационную стойкость топлива (температура самовоспламенения бензина 290о С, в смеси с этанолом – 425о С).

3. Не увеличивается концентрация окислов азота, серы, сажи в атмосфере при выбросе их с выхлопными газами.

4. Энергоёмкость производства топливного спирта из биомассы ниже в 1,3-1,5 раза, чем при его производстве из угля.

5. Использование этанола с бензином в пропорции (1,0-1,5):(9,0-8,5) не требует переналадки двигателей.

Для получения топливных смесей с содержанием этанола более 20% его надо обезвоживать. Повышение концентрации спирта до 99,3-99,88% проводят азеотропной перегонкой с циклогексаном, бензолом, трихлорэтаном, гексаном и др. растворителями [3].

В качестве высокооктановой добавки к топливу можно использовать этил-трет-бутиловый эфир [113].

Отходами производства спирта являются: послеспиртовая барда, укреплённая эфиро-альдегидная фракция (УЭАФ), сивушные масла, спиртовый лютер, углекислый газ.

Послеспиртовая барда содержит моносахариды в количестве 0,5-0,8%, имеет высокое ХПК. Её используют для выращивания кормовых дрожжей [10].

УЭАФ и сивушные масла гидролизного производства пока не нашли применения и поэтому их сжигают.

Лютер спиртовой колонны используют в технологических процессах приготовления варочной смеси.

Побочным продуктом спиртового производства является углекислый газ. Выход его составляет 4-5 кг/дал этанола [3].

Получение этилового спирта из смешанных субстратов. С целью решения проблемы создания безотходного производства этилового спирта важно знать эффективность сбраживания гидролизных субстратов с более высокой концентрацией моносахаридов.

В лабораторных условиях автором [33] была исследована скорость сбраживания следующих субстратов: нейтрализованного гидролизата древесины с РВ=2,3%, нейтрализованного гидролизата зерна с РВ=3-8%, их смеси с РВ=3-8%, а также мелассы. В качестве основной культуры для спиртового брожения был использован штамм дрожжей Schizosaccharomyces species ОН-С-1-94, который применяют в настоящее время в производстве гидролизного этилового спирта.

Результаты исследований представлены в таблице 4.8.

4.8. Результаты процесса брожения различных субстратов

Наименование субстрата Состав суб-страта, % Время броже- ния, ч Состав бражки, % Несброжен-ные сахара, % Выход спирта от РВ, %
РВ РВИ РВИ спирт
Нейтрализованный гидролизат древесины 2,3 2,3   0,57 1,05 25,2 60,7
Нейтрализованный гидролизат зерна 3,38 6,30 8,0 4,13 6,38 8,0   1,00 1,24 1,72 1,97 3,28 3,93 24,2 19,4 21,5 62,9 63,8 62,6
Смесь нейтрализованных гидролизатов древесины и зерна 3,29 4,00 5,56 8,0 3,29 4,00 5,56 8,0   0,64 0,73 1,14 1,0 1,61 2,04 2,77 4,40 19,4 21,3 20,5 12,5 60,8 62,3 62,7 62,8
Меласса 1,62 3,0   0,09 1,96 5,3 69,0

 

При сбраживании смеси нейтрализованных гидролизатов хвойной древесины и зерна (в соотношении 10:1) с концентрацией РВ=3,29% и концентрации дрожжей 30 г/дм3 выход спирта от РВ составил 60,8%, концентрация несброженных РВИ от концентрации РВИ в субстрате через 9 ч была 19,4%, а скорость брожения – 0,181 ч-1.

При увеличении доли зернового гидролизата в смеси нейтрализованных гидролизатов древесины и зерна (концентрация РВ=4-8%) выход спирта от РВ увеличивается на 2% в сравнении с выходом спирта при сбраживании одного нейтрализованного гидролизата древесины. Скорость брожения нейтрализованной смеси гидролизатов древесины и зерна с концентрацией РВ=5,56% составляет 0,09 ч-1.

Таким образом, из выше представленных результатов следует, что разработанный режим получения гидролизного сусла обеспечивает повышение выхода спирта от РВ на 2 % [33].

Химический состав послеспиртовой барды. Основным жидким отходом спиртового производства является послеспиртовая барда. Её используют для получения кормовых дрожжей, производство которых осуществляют по типовой технологической схеме. Качество питательного субстрата определяет экономическую эффективность процесса ферментации и, прежде всего, выход биомассы дрожжей от РВ. В состав послеспиртовой барды кроме источников углерода (пентоз и органических кислот) входят продукты распада моносахаридов, а также жидкие отходы процессов ректификации спирта и фурфурола. Химический состав послеспиртовой барды представлен в таблице 4.9 [33].

4.9. Химический состав послеспиртовой барды, %

Наименование показателей Древесина хвойных пород Древесина и целлолигнин Древесина и меласса Древесина и зерноотходы
         
РВ 0,62-0,79 0,55-0,69 0,49-0,65 0,51-0,53
Фурфурол 0,0011-0,004 0,0015-0,004 0,0005-0,002 0,0005-0,001
Оксиметил- фурфурол   0,064-0,096   0,060-0,069   0,059-0,080   0,064-0,066
Левулиновая кислота 0,246-0,328 0,312-0,341 0,301-0,384 0,302-0,391
Лигнофурановые вещества 0,327-0,338 0,312-0,345 0,286-0,304 0,302-0,311
Органические кислоты 0,47-0,55 0,5-0,54 0,38-0,57 0,63-0,68
Абсолютно сухие вещества 1,50-1,59 1,60-1,66 1,60-1,81 1,46-1,49
Моносахариды: 0,52±0,03 0,332±0,02 0,47±0,12 0,405±0,06
арабиноза 0,086±0,006 0,065±0,01 0,071±0,014 0,063±0,013
ксилоза 0,43±0,03 0,267±0,02 0,40±0,10 0,388±0,08
ХПК, мг О2/дм3 24000-30500 21600-24000 21569-23137 22333-23040

 

Из данных таблицы видно, что послеспиртовая барда имеет различное содержание пентозных моносахаридов в зависимости от перерабатываемого сырья. Наибольшее содержание РВ и моносахаридов в послеспиртовой барде, полученной при переработке на спирт древесины хвойных пород, и наименьшее – при переработке на спирт смеси древесины и некондиционного зерна. Содержание абсолютно сухих веществ в барде при добавках мелассы повышается, а при использовании зерна – снижается. Более высокое ХПК барда имеет при переработке одной хвойной древесины за счёт более высокой концентрации РВ.

 


Дата добавления: 2015-10-02; просмотров: 169 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Образование лигнина и возможные пути его утилизации| Получение кормовых дрожжей на послеспиртовой барде

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.016 сек.)