технологическая линия для приготовления мелассного сусла

Формула изобретения

Технологическая линия для приготовления мелассного сусла, включающая блоки хранения, подкисления и антисептирования, осветления и рассиропки мелассы, отличающаяся тем, что блок хранения мелассы непосредственно связан с блоком осветления, который, в свою очередь, связан с блоком рассиропки и далее с блоком подкисления и антисептирования, при этом последний блок выполнен из двух частей, соединенных последовательно или параллельно, в одну из которых подают кислоту, а в другую - аммиак.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к спиртовой промышленности и касается производства спирта из мелассы - побочного продукта производства сахара из свеклы или сахарного тростника.

Известна технологическая линия приготовления мелассного сусла, включающая блоки хранения, подкисления и антисептирования, осветления (кларификации) и рассиропки, т.е. разбавления водой (Технология спирта и спиртопродуктов. Под ред. В.В.Ильинича. М.: ВО Агропромиздат, 1987 г., с.156-160). Данная технологическая линия принята за прототип.

Подкисление мелассы проводят в связи с тем, что она имеет щелочную реакцию среды (рН>7), а для сбраживания на спирт необходимо снизить рН до 4,2-5,3. Расход кислоты (обычно - серной) на подкисление мелассы зависит от щелочности мелассы и составляет в среднем 15 кг на 1 т мелассы.

Антисептирование мелассы проводят путем введения в нее хлорной извести - 0,5-0,6 кг на 1 т мелассы, или сульфонола - 70-100 г/т, на 1 тонну мелассы (см. там же, с.157).

Осветление мелассы проводят на сепараторах - кларификаторах с предварительным разбавлением мелассы водой в соотношении 1:1 (см. там же, с.159).

Рассиропку мелассы проводят на завершающей стадии путем разбавления водой, причем разбавляющую воду также подвергают антисептированию путем обработки хлорной известью (см. там же, с.159).

Дополнительно при приготовлении сусла в мелассу задают источники фосфора (предпочтительно ортофосфорную кислоту - от 13 до 22 кг на 1000 дал спирта, что соответствует 0,39-0,66 кг на 1 т мелассы) и аммонийного азота (предпочтительно - сульфата аммония - 20 кг на 1000 дал спирта, что соответствует 0,6 кг на 1 т мелассы).

Недостатками прототипа являются: для антисептирования мелассы в нее вводят специальные реагенты, что приводит к ее загрязнению посторонними веществами, увеличивает расходы на приготовление сусла и усложняет процесс, в то же время полного антисептирования не достигается; вода, используемая на разбавление и на рассиропку так же, как и меласса, характеризуется бактериальным загрязнением и нуждается в отдельном антисептировании (с.159 упомянутой книги), что усложняет процесс в целом, но, несмотря на это, как показывает практика, на стадии рассиропки мелассы имеет место вторичное инфицирование.

Задачей изобретения является устранение перечисленных недостатков технологической линии.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в упрощении технологической линии и повышении качества мелассного сусла.

Это достигается тем, что в предлагаемой технологической линии блок хранения мелассы непосредственно связан с блоком осветления, который, в свою очередь, связан с блоком рассиропки, и далее с блоком подкисления и антисептирования, причем последний блок выполнен из двух частей, соединенных последовательно или параллельно, в одну из которых подают кислоту, а в другую аммиак.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана схема технологической линии приготовления мелассного сусла с последовательным соединением частей блока подкисления и антисептирования, а на фиг.2 - с параллельным.

Технологическая линия для приготовления мелассного сусла включает следующие блоки: хранения мелассы - 1, осветления - 2, рассиропки - 3, подкисления и антисептирования, содержащего две части - подкисления - 4, и введения аммиака - 5.

Согласно заявляемому изобретению мелассу подают непосредственно в блок осветления 2 (он не является обязательным для всех предприятий), после чего ее подвергают рассиропке в блоке 3; при этом на стадию осветления и на рассиропку подают неантисептированную воду, поскольку антисептирование осуществляется в следующем блоке (суммарно расход воды на обе стадии составляет до 2,5 т на 1 т мелассы).

Из блока рассиропки 3 технологический поток поступает в блок подкисления и антисептирования, который выполнен из двух частей, функционирующих последовательно (фиг.1) или параллельно (фиг.2); в часть подкисления 4 подают серную кислоту, а в другую 5 - аммиак (например, в виде аммиачной воды).

Серную кислоту в первую часть подают в таком количестве, которое общепринято расходовать на подкисление мелассы (т.е. из расчета 15 кг/т - см. выше), и еще - дополнительно - такое количество кислоты, которое потенциально расходуется при введении сульфата аммония; известно, что расход сульфата аммония на сбраживание мелассы составляет 20 кг/1000 дал или 0,6 кг на 1 т мелассы, и на выращивание дрожжей - 5 кг/м³ барды или 18 кг на 1 т мелассы; отсюда суммарный расход сульфата аммония 18,6 кг/т или - по серной кислоте - 13,3 кг/т; общий же расход серной кислоты 15+13,3=28,3 кг на 1 т мелассы, следовательно, если принять, что после рассиропки из 1 т мелассы образуется 3,5 м³ сусла, то количество кислоты, вводимой в сусло в первой части блока составит: , что вполне достаточно для эффективного кислотного антисептирования потока сусла.

Во вторую часть блока подают аммиак в таком количестве, которое необходимо, исходя из указанного выше расхода сульфата аммония - 18 кг на 1 т мелассы, т.е. 18·0,27=4,86 кг (0,27 - доля аммиака в сульфате аммония).

Таким образом, из второй части блока будет отбираться готовое сусло, т.е. подкисленное до требуемого значения рН и, в то же время антисептированное, благодаря более глубокому, чем обычно подкислению в первой части блока, а также содержащее необходимые количество сульфата аммония вследствие связывания избыточной кислотности аммиаком во второй части блока. Общий же расход химикатов не превысит обычно принятых пределов.

Еще более глубокое и эффективное антисептирование сусла достигается во втором варианте выполнения блока, когда обе части функционируют параллельно (фиг.2). В этом случае поток сусла после блока рассиропки разделяют на два (например, в соотношении 1:1) и одну часть подают на кислотную обработку, а другую - на аммиачную. В той части блока, где сусло контактирует с кислотой, концентрация кислоты вдвое больше, чем по первому варианту, и, следовательно, ее антисептирующее воздействие вдвое сильнее. В той части блока, где сусло контактирует с аммиаком, оно также подвергается антисептированию, но уже аммиачному (это установлено ранее - см. заявку № 2001109160/13, Бюл. № 10, 2005 г.).

Концентрация аммиака в сусле во второй части блока составляет:

При сопоставлении предлагаемой технологической линии с прототипом в качестве общих признаков выявлены следующее: наличие блоков хранения мелассы, подкисления и антисептирования, осветления и рассиропки.

Новыми признаками предлагаемой технологической линии являются: иная последовательность соединения блоков; блок подкисления и антисептирования выполнен из двух частей, в одну из которых подают серную кислоту, а в другую - аммиак.

Преимуществами заявляемой технологической линии по сравнению с прототипом является следующие: сусло не загрязняется посторонними веществами; процесс в целом упрощается за счет того, что отпадает необходимость отдельно обеззараживать мелассу и разбавляющую воду; повышается надежность антисептирования, за счет того, что оно проводится при повышенной кислотности (или при использование еще и аммиака) и за счет того, что антисептирование является завершающей стадией приготовления сусла.