Раздел 2. Спиртовое производство

Раздел 2. Спиртовое производство

2.1. Мощность, состав и режим работы спиртового завода

2.1.1. Производственной мощностью спиртового предприятия и отдельных его цехов является максимально возможный суточный выпуск продукции на протяжении принятого времени работы в году при полном использовании установленного оборудования, производственных площадей, ведения технологических режимов в оптимальных параметрах и обеспечении качества выпускаемой продукции в соответствии с ГОСТами, ОСТами и ТУ.

Мощность завода и место строительства устанавливаются заданием на проектирование исходя из материалов, обосновывающих целесообразность их строительства или реконструкции, с учетом схем развития и размещения строительства спиртовых заводов.

Суточная производственная мощность спиртового предприятия и отдельных его цехов, участков определяется в соответствии с "Инструкцией по расчету производственных мощностей спиртовых заводов, работающих на пищевых видах сырья" РДИ 18-3-68 г.:

- по выработке условного спирта-сырца в тысячах декалитров безводного спирта,

- по выработке ректификованного спирта в тысячах декалитров безводного спирта высшей очистки,

- по выработке товарного диоксида углерода в тоннах (в жидком или твердом состоянии).

Количество условного спирта-сырца складывается из количества безводного спирта, содержащегося во всех получаемых спиртопродуктах, и потерь алкоголя при ректификации.

2.1.2. В состав спиртового завода входят:

1. Приемное устройство для зерна с автотранспорта и ж.д. и весовая.

2. Зерносклад (элеватор напольного типа):

- силосный корпус

- рабочая башня с подработочным отделением

3. Производственный корпус:

- подработочное отделение зерна и картофеля

- отделение разваривания и осахаривания

- бродильно-дрожжевое отделение

- брагоректификационное отделение

-спиртоприемное отделение

4. Спиртохранилище:

- спиртоотпускное отделение

- спиртохранилище

5. Солодовня:

- подработочное отделение

- замочное отделение

- солодорастильное отделение

- отделение приготовления солодового молока

6. Цех ферментных препаратов:

- склад сырья

- отделение приготовления питательной среды

- ферментационное отделение

- отделение готовой культуры

7. Бардораздаточная

8. Хранение и подработка картофеля:

- буртовое поле

- рештак

- отделение мойки картофеля

- дробильное отделение

- отделение приготовления замеса

9. Лаборатория

10. Административно-бытовой корпус

11. Подсобно-вспомогательные производства

2.1.3. Режим работы основных производств приведен в табл. 1.

Таблица 1

Наименование производства			Количество
			смен в сутки	рабочих дней в неделе	рабочих дней в году
1			2	3	4
1. Зерносклад с приемными устройствами для зерна с автотранспорта и ж.д.			1-2	Непрерывн.	305
2. Производство спирта			3	-"-	305
3. Спиртохранилище			2	-"-	305
4. Солодовня			3	-"-	305
5. Цех ферментных препаратов			3	-"-	305
6. Бардораздаточная			2	-"-	305
7. Хранение и подработка картофеля			3	-"-	100
8. Лаборатория			3	-"-	305
9. Административно-бытовой корпус
10. Подсобно-вспомогательные производства
Для заводов, не обеспеченных холодной водой рекомендуется режим работы - 270 дней в году

2.2. Требования к качеству сырья, основным и вспомогательным материалам, готовой продукции; нормы расхода и хранения сырья

2.2.1. Требования к сырью, основным и вспомогательным материалам и готовой продукции даны в табл. 2.

Таблица 2

Наименование	Нормирующий документ, ГОСТ, ОСТ
1	2
Зерновое сырье: кукуруза, пшеница, рожь, овес, просо, ячмень, рис, вика, гаолян, чумиза, гречиха, сорго и др.	В соответствии с "Особыми условиями поставки хлебопродуктов", утвержденными постановлением Госарбитража СССР от 16.01.75 г. N 102, предприятиям спиртовой промышленности поставляются в первую очередь хлебопродукты (кроме зерна для солодоращения), непригодные на продовольственные и фуражные цели
Картофель	ГОСТ 6014-68*

ГАРАНТ:

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27 февраля 1986 г. N 431 взамен ГОСТ 6014-68 в части картофеля, предназначенного для переработки консервными, овощесушильными и пищеконцентратными предприятиями с 1 июня 1987 г. введен в действие ГОСТ 26832-86

Солодовое зерно:
ячмень	ГОСТ 28672-90
просо	ГОСТ 22983-88
рожь	ГОСТ 16991-71
овес	ГОСТ 28673-90
Ферментные препараты:
Амилосубтилин ГЗх	ОСТ-59-9-72
Амилосубтилин Гх
Амилоглюкаваморин Гх	ТУ-10-04-03-07-087
Глюкаваморин Гх
Вода	ГОСТ 2874-82*
Формалин технический	ГОСТ 1625-89Е
Кислота серная техническая	ГОСТ 2184-77* или ГОСТ 667-73
Монохлорамин ХБ технический (взамен хлорной извести)	ГОСТ 14193-78
Хлорная известь	ГОСТ 1692-85*
Карбамид (мочевина)	ГОСТ 2081-75**Е
Гибберелловая кислота
Спирт этиловый ректификованный ("Экстра" и высшей очистки)	ГОСТ 5962-67*
Фракция головная этилового спирта	ОСТ 18-121-80
Масло сивушное	ОСТ 18-417-83

Сырье и вспомогательные материалы должны соответствовать действующим стандартам, указанным таблице 2, и "Медико-биологическим требованиям и санитарным нормам качества продовольственного сырья и пищевых продуктов".

2.2.2. По физико-химическим показателям в соответствии с ГОСТ 5962-67* спирт этиловый ректификованный должен соответствовать требованиям, указанным в табл. 3.

Таблица 3

NN пп	Наименование показателя	Норма для спирта ректификованного
		"Люкс"	"Экстра"	Высшей очистки	I сорта
1	2	3	4	5	6
1.	Объемная доля (концентрация) этилового спирта, %, не менее	96,3	96,5	96,2	96,0
2.	Проба на чистоту с серной кислотой	Выдерживает
3.	Проба на окисляемость, мин, при 20°С, не менее	22	20	15	10
4.	Массовая концентрация альдегидов, в пересчете на уксусный, в безводном спирте, , не более	2	2	4	10
5.	Массовая концентрация сивушного масла, в пересчете на смесь изоамилового и изобутилового спирта (3:1), в безводном спирте, , не более	2	3	4	15
6.	Массовая концентрация эфиров, в пересчете на уксусно-этиловый, в безводном спирте, , не более	18	25	30	50
7.	Объемная доля (концентрация) метилового спирта, в пересчете на безводный спирт, %, не более	0,03	0,03	0,05	0,05
8.	Массовая концентрация свободных кислот (без ), в безводном спирте, , не более	8	12	15	20
9.	Содержание фурфурола	Не допускается

2.2.3. Нормы расхода вспомогательных материалов

Вспомогательные материалы - серная кислота, формалин и хлорная известь - расходуются соответственно для подкисления дрожжевого сусла, асептирования солодового молока и суспензии микробных ферментных препаратов, для общесанитарного пользования.

Нормы расхода вспомогательных материалов даны в табл. 4.

Таблица 4

Материалы	Расход по норме в кг на 1000 дал спирта	Состояние утверждения
1	2	3
Кислота серная	22,8	Нормы утверждены в составе технологического регламента производства спирта из крахмалистого сырья, утвержденного Упрспиртом Минпищепрома СССР 13.11.84 г.
Формалин для асептирования	25
Хлорная известь	25
Монохлорамин ХБ технический (взамен извести)	33

Вспомогательные материалы, используемые в производстве спирта, должны быть разрешены органами Госсанэпиднадзора.

2.2.4. Нормы хранения сырья, продукции и отходов приведены в табл. 5.

Таблица 5

Наименование сырья, готовой продукции и отходов	Норма хранения
	сутки	месяц
Зерно (в зерноскладе)	-	3-12
Зерно (в подработочном отделении)	3	-
Зерновые отходы	3-5	-
Сорные отходы	2	-
Солодовое зерно (в зерноскладе)	-	3-5
Солодовое зерно (в солодовне)	3-5	-
Аспирационная пыль	3	-
Картофель в буртах	по заданию на проектирование
Картофель в рештаках	3-5	-
Кислота серная	-	6
Ферментные препараты	по заданию на проектирование
Вспомогательные материалы и дезинфекторы	то же
Спирт этиловый (не более 2000 )	15-20	-
Фракция головного этилового спирта	30-40	-
Масло сивушное	-	6-12

2.3. Продуктовый расчет и технологическая схема производства. Продуктовый расчет

2.3.1. Нормативы выхода спирта из тонны условного крахмала в производстве, утвержденные Минпищепромом СССР 13.05.80 г. (письмо N 4777 от 14.05.80 г.), приведены в табл. 6.

Таблица 6

Виды сырья по культурам	Выход спирта в декалитрах из 1 т усл. крахмала
		по схемам производства
	периодической	полунепрерывной	непрерывной	непрерывной с мех.-фермент. обработкой
1	2	3	4	5
Картофель	64,7	65,0	65,7	66,1
Кукуруза	64,0	64,3	65,0	65,4
Рожь	62,9	63,2	63,9	64,3
Пшеница	63,7	64,0	64,7	65,1
Ячмень	62,4	62,7	63,4	63,8
Овес и чумиза	61,8	62,1	62,8	63,2
Просо, гаолян	63,5	63,8	64,5	64,9
Гречиха	61,1	61,4	62,1	62,5
Вика, чечевица и горох	59,1	59,4	60,1	60,5
Сахарная свекла	61,4	61,7	62,4	62,8
Рис-зерно (нешелушеный)	61,8	62,1	62,8	63,2
Рис-крупа	64,7	65,0	65,7	66,1
Сорго			65,3	65,7

При внедрении технических усовершенствований к нормативным выходам спирта устанавливаются следующие надбавки в декалитрах на тонну крахмала:

удлиненный срок брожения до 72 часов - 0,8, в том числе за каждые 6 часов сверх 48 часов - 0,2;

непрерывно-поточный и циклический способы брожения при сроке 60 часов (приравниваются к 72 часам периодического брожения) - 0,8;

осахаривание с вакуумохлаждением - 0,1;

полная замена солода поверхностной культурой плесневых грибов - 0,3;

частичная замена солода поверхностной культурой плесневых грибов (в соответствии с технологической инструкцией) - 0,2;

полная замена солода ферментными препаратами глубинного ращения - 0,7;

частичная замена солода глубинной культурой - 0,2;

полная замена солода ферментными препаратами при механико-ферментативной обработке сырья - 1,1;

рециркуляция бражки при непрерывно-поточном и циклическом способах брожения при сроке 60 часов - 0,1.

Примечания:

1. При переработке сорго - надбавка 0,8 на 3-суточное, непрерывно-поточное и циклическое брожение не применяется.

2. Надбавки к нормативным выходам распространяется также на крахмал солода и поверхностной грибной культуры, применяемой на осахаривание.

3. Указанные нормативные выходы спирта даны с учетом надбавки на герметизацию бродильных чанов и на спиртоловушку.

2.3.2. Нормы потребности в сырье на 100 дал спирта при механико-ферментативной обработке крахмалистого сырья приведены в табл. 7.

Таблица 7

NN пп	Наименование	Количество продуктов, кг на 100 дал
		всего	час
1	2	3	4
1	Средняя крахмалистость зерна (пшеницы), %	52,37*	-
2	Средний выход спирта из 1 т условного крахмала пшеницы для непрерывной схемы при механико-ферментативной обработке сырья	66,7	-
3	Пшеница очищенная	2859	357,38
4	Ферментные препараты:
	амилосубтилин Гх	33,2	4,15
	глюкаваморин Гх	42,2	5,27
5	Замес	11536,4	1442,05
6	Гидроферментативная обработка	11879,98	1485
7	Ферментативно-тепловая и гидродинамическая обработка	12304,38	1538,05
8	Охлаждение и осахаривание	11698,2	1462,28
9	Сбраживание сусла	12447,8	1555,97
10	Зрелая бражка	11986,3	1498,29
11	Спирт безводный в зрелой бражке	790,8	98,85
12	Диоксид углерода (теоретический выход)	753,75	94,2
13	Количество рабочих дней в году	305	-

______________________________

* 52,37% - базисная условная крахмалистость пшеницы, принимаемая согласно "Временным показателям эффективности использования сырья на производство спирта", утвержденных Госагропромом СССР 21.01.88 г.

Суточная потребность в сырье определена при условии работы завода на зерне.

При работе завода на картофеле* 100 дней в году расход картофеля крахмалистостью 13,5 - 14,5% - 10-11 т на 100 дал безводного спирта при выходе спирта из 1 т условного крахмала 67,7 дал.

Технологическая схема производства

2.3.3. Отделение приема зерна

Процентное соотношение поступления зерна по железной дороге и автотранспортом определяется заданием на проектирование.

Приемное устройство для зерна, элеватор подбираются исходя из расчетной емкости хранения зерна и расчетного грузооборота в сутки.

При проектировании устройств для разгрузки железнодорожных вагонов в период заготовок следует принимать расчетный среднесуточный грузооборот с учетом коэффициента суточной неравномерности поступления зерна - 2,5; коэффициент месячной неравномерности - 2,0.

При проектировании устройств для разгрузки автомашин в период заготовок следует учитывать коэффициенты суточной и часовой неравномерности в зависимости от места строительства завода и зоны произрастания зерна, указанные в табл. 8.

Таблица 8

Место строительства, зона произрастания зерна	Коэффициент суточной неравномерности	Коэффициент часовой неравномерности
1	2	3
Для колосовых культур:
восточная зона	1,6	1,6
центральная зона	1,4	1,6
южная зона	1,3	1,6
Независимо от района для хлебозаготовительных предприятий с годовым приемом до 20 тыс. т	1,8	1,6

Для разгрузки бортовых машин следует применять автомобилеопрокидыватели. Разгрузка зерна из самосвалов производится самотеком в приемные бункеры.

Необходимость установки вагонных весов на территории завода, их количество и грузоподъемность определяются специальными требованиями.

ГАРАНТ:

Нумерация подпунктов приводится в соответствии с источником

3.4. Рабочая башня с подработочным отделением

Все зерно, поступающее на завод с засоренностью более нормированной, должно подвергаться очистке на зерноочистительных машинах до кондиций, отвечающих целевому назначению.

Нормативное содержание примесей в товарном зерне и влажность даны в табл. 9.

Таблица 9

Культура зерна	Натура, г/л	Влажность, %	Содержание примеси в товарном зерне, %
			сорной	зерновой
1	2	3	4	5
Пшеница,
в т.ч.
яровая мягкая			1	2
озимая			1	3
яровая твердая неклассная	760		1	2
Рожь			1	1
Ячмень			2	2
Овес			1	2
Кукуруза в зерне			1	2
Просо			1	1

Транспортирование отходов и пыли следует предусматривать:

самотечным,

механическим,

пневматическим транспортом.

Устройство и расположение бункеров для хранения отходов должно обеспечивать возможность подъезда и установки транспортных средств.

Поступающее зерно должно распределяться по складам, строго по культурам и качественным признакам.

Зерно, пригодное для солодоращения, должно размещаться в наиболее подготовленных хранилищах и храниться изолированно.

Зерно, используемое для приготовления солода, очищают от примесей на зерноочистительной машине с магнитным устройством, а от щуплых зерен - на триере. Просо, предназначенное для солодоращения, пропускают только через зерновой и магнитный сепараторы.

Зерно перед поступлением на варку проходит следующую подработку: отделение металлических примесей на магнитном сепараторе, взвешивание, двухступенчатое дробление.

В качестве дробильных агрегатов используются дробилка молотковая, вальцевый станок, абразивный измельчитель.

Степень измельчения зерна (по культурам) приведена в табл. 13.

2.3.5. Транспортное оборудование для зерна

Транспортировку зерна рекомендуется вести следующим оборудованием: нориями, ленточными конвейерами, элеваторами, цепными, скребковыми транспортерами, гравитационным оборудованием.

Возможно перемещение зерна (кроме солодового) пневмотранспортом.

Допускается установка на открытом воздухе, под навесом, следующих видов оборудования:

норий;

трубопроводов пневмотранспорта, аспирации;

трубопроводов для зерна (самотеков);

ленточных транспортеров;

циклонов, закрытых бункеров для хранения зерна и отходов.

Самотечное (гравитационное) оборудование, задвижки, перекидные клапаны следует принимать согласно действующей унификации на типоразмеры деталей в зависимости от требуемой производительности оборудования, приведенной в табл. 10.

Таблица 10

Производительность оборудования, т/ч	Диаметр самотечного оборудования, мм	Размер прямоугольного сечения, мм
до 30	140-180
от 50 до 75	220	200x200
от 100 до 175	300	300x300
от 200 до 350	380	350x350

2.3.6. Хранение и транспортировка картофеля

Соотношение доставки сырья автотранспортом и железнодорожным транспортом определяется для каждого конкретного завода заданием на проектирование.

Рекомендуемые типоразмеры производственного рештака и буртового поля приведены в табл. 11.

Таблица 11

Наименование показателей	Производительность спиртзавода, дал/сутки
	1000	2000	3000
1	2	3	4
Количество поступающего картофеля, т/год	10000	20000	30000
Общая емкость производственного рештака,	1000	2000	3000
в т.ч. емкость прирельсового рештака,	400	670	1000
Габариты рештака	решаются в зависимости от конкретных условий промплощадки
Количество картофеля, размещаемого на буртовом поле, т	4000	8000	12000
	(уточняется заданием на проектирование)
Площадь буртового поля, га	2,0	4,0	6,0
Габариты буртового поля	решаются в зависимости от конкретных условий промплощадки

Под буртовое поле отводится ровная площадка с низким уровнем стояния грунтовых вод, имеющая естественную защиту от господствующих холодных (главным образом северных) ветров.

Тип, размеры, способ укрытия буртов определяются местными условиями, а также качеством картофеля, закладываемого на хранение.

Емкость бурта рекомендуется в пределах тонн и более при хорошем качестве картофеля.

Подача картофеля из рештака на производство осуществляется гидротранспортом. Гидранты устанавливаются с интервалом м.

Нормы потерь при хранении картофеля и подаче его в производство даны в табл. 12.

Таблица 12

Наименование операций и потерь	Потери
1	2
Хранение картофеля в буртах в течение одного месяца, процент от массы картофеля	0,4 - 1,2% в зависимости от периода года
При подаче картофеля в производство в зависимости от вида механизмов, процент от массы картофеля	%

2.3.7. Подработка картофеля

Подработка картофеля заключается в отделении и удалении мусора от сырья, мойке и дроблении.

На транспортировку и мойку расходуется 700-800% ** воды по весу сырья.

Продолжительность пребывания картофеля в мойке - минут, остаточная загрязненность после мойки - 0,25%.

Транспортировку картофеля на стадии подработки рекомендуется вести следующим оборудованием: ленточными и винтовыми конвейерами, элеваторами, гидротранспортом. Угол наклона ленточного транспортера не должен превышать 24°.

Степень измельчения картофеля должна характеризоваться полным отсутствием частиц, остающихся после промыва кашки на сите с диаметром отверстий 3 мм.

Потери на стадии подработки - 0,2%.

2.3.8. Разваривание, осахаривание и охлаждение сырья

Водно-тепловая обработка сырья на действующих заводах принята непрерывным способом в агрегатах колонного типа.

Приготовление замеса предусматривается в смесителе-предразварнике. В смесителе поддерживается температура 40-45°, в предразварнике - 60-65° с выдержкой замеса 6-7 мин. Картофельная кашка нагревается не выше 45°.

При приготовлении замеса расход воды 2,5-3 литра на 1 кг зерна, что обеспечивает концентрацию сусла 16-17° по сахарометру.

Режимы разваривания различных видов сырья приведены в табл. 13.

Таблица 13

Сырье	Степень измельчения, проход через сито с диаметром отверстий 1 мм, %	Режим разваривания
		температура, °С	продолжительность, мин
1	2	3	4
Все виды зерна, кроме кукурузы	55-60	138-140	60-50
Кукуруза	55-60	144-150	60
Все виды зерна, кроме кукурузы	70-75	138-140	40-50
То же	85-90	134-136	40-50
Кукуруза	94-95	144-150	45-50
Картофель	100 на сите 3 мм	138	40

Осахаривание принято непрерывное с одноступенчатым вакуум-охлаждением.

Первая ступень охлаждения до температуры 60-62° происходит в испарителе при вакууме в пределах 0,08-0,081 МПа.

Для осахаривания крахмала применяется солодовое молоко или ферментные препараты.

Продолжительность осахаривания 15 мин при температуре 58-60°.

Расход солодового молока на осахаривание составляет 15-16% от массы крахмала сырья.

Вторая ступень охлаждения до температуры складки 18-20° производится в теплообменнике холодной водой с температурой 10-12°.

В настоящее время рекомендован к внедрению способ механико-ферментативной обработки крахмалистого сырья на спиртовых заводах, применяющих ферментные препараты взамен солода.

Применяются препараты микробных ферментов: и глюкоамилазы на стадиях разжижения, осахаривания и брожения.

В качестве осахаривающих материалов используются жидкие глубинные культуры микроорганизмов - продуцентов амилолитических ферментов, которые выращиваются в ферментных цехах при спиртовых заводах по соответствующим регламентам.

Основными глубинными культурами являются Глюкаваморин Гх, содержащий грибную глюкоамилазу - глюкоамилазная активность (ГлС) 150-200 ед/мл, и амилосубтилин Гх, являющийся источником бактериальной , - амилолитическая активность (АС) 90 ед/мл.

При отсутствии на заводе жидкого амилосубтилина Гх взамен может быть использован сухой ферментный препарат - амилосубтилин ГЗх.

При отсутствии препарата Глюкаваморина Гх допускается применение других источников глюкоамилазы: Глюкаваморина Г2х в виде сиропа, комплексного ферментного препарата Амилоглюкаваморина Гх.

2.3.9. Рекомендуемая схема механико-ферментативной обработки крахмалистого сырья

Начальная стадия разжижения крахмала происходит в смесителе при температуре 55-60° за счет действия ферментного препарата амилосубтилина Гх, дозируемого из расчета 1,5 ед АС на 1 г условного крахмала.

В случае использования концентрированного препарата термамила 60L, дозировка его составляет 2 ед АС на 1 г условного крахмала.

Дальнейшее разжижение крахмала производится в аппаратах гидроферментативной обработки I ступени - ГДФО-I при температуре 65-70° (при переработке кукурузы при 75°).

Продолжительность выдержки - 3-4 часа.

Величина рН массы составляет 5,5-6,0.

Интенсивная клейстеризация крахмала происходит в аппарате гидроферментативной обработки 2-ой ступени ГДФО-2, разделенном на 3 отсека.

Первая секция - температура 68-70°, время выдержки 15-16 мин.

Вторая секция - температура 72-75°, время выдержки 15-16 мин.

Третья секция - температура 85-95°, время выдержки 15-16 мин.

При переработке кукурузы температура в ГДФО-2 поддерживается во всех отсеках - 95°.

Осахаривание стерилизованной массы происходит в испарителе-осахаривателе, где масса смешивается с ферментным препаратом - амилосубтилином Гх.

Дозировка составляет 0,5-1,0 ед АС/г условного крахмала сусла, продолжительность выдержки сусла при температуре 58-60°С составляет 30-35 мин. Глюкаваморин Гх (или другой препарат глюкоамилазы) подается единовременно в испаритель-осахариватель. Расход глюкоамилазы составляет 6,2 ед ГлС на 1 г условного крахмала сусла.

2.3.10. Приготовление дрожжей и сбраживанив сусла

Производственные дрожжи

На спиртовых заводах при внедрении механико-ферментативного способа обработки крахмалистого сырья процесс дрожжегенерации заключается в разведении производственных дрожжей из чистой культуры или захоложенных засевных дрожжей.

В дрожжанку отбирается сусло из осахаривателя после внесения в него увеличенного количества глюкаваморина Гх из расчета дозировки 9 ед ГлС при переработке зерна и картофеля и 12 ед ГлС на 1 г условного крахмала - при переработке кукурузы.

Сусло для осахаривания выдерживается в течение 2 час. при температуре 55-75°С, затем 1 час при температуре 65-68°С, после чего стерилизуется при 85°С - 20 мин, охлаждается до 50-52°С и подкисляется серной кислотой до рН 3,8-8,6.

После охлаждения до температуры 30°С в сусло задаются засевные дрожжи в количестве 10-15% (по объему сусла), сусло охлаждается до температуры складки 18-20°С, ставится на брожение. Температура бродящей массы поддерживается в пределах 29-30°С. Дрожжи считаются готовыми, когда концентрация сухих веществ в сбраживаемой среде понизится на 60-65%.

При периодическом способе брожения рН готовых производственных дрожжей при температуре 18-20°С находится в пределах 3,6-3,8.

Перед подачей в бродильный аппарат рН дрожжей понижается до 3,2-3,4, что способствует повышению чистоты брожения.

Сбраживание

После подготовки бродильного аппарата начинается приток сусла, осахаренного и одновременно подача зрелых дрожжей. По заполнении бродильного аппарата на 20-25% спускают всю глюкоамилазу, рассчитанную на бродильный аппарат.

Подачу глюкоамилазы производят в испаритель-осахариватель. Затем бродильный аппарат заливают суслом полностью и оставляют на брожение.

Сбраживание сусла, приготовленного по способу механико-ферментативной обработки сырья, осуществляется периодическим способом.

Расход дрожжей составляет 8-10% по объему сбраживаемого сусла.

На существующих спиртовых заводах применяются следующие схемы дрожжегенерации:

а) двухстадийная схема предусматривает подготовку производственных дрожжей периодическим способом в две стадии: в 3-х засевных дрожжанках и возбраживателе.

Полезный объем каждой дрожжанки должен составлять 25% от объема возбраживателя, а полезный объем возбраживателя равен 50% объема головного чана.

Схема применима для непрерывного и циклического способов брожения.

б) одностадийная схема включает 4-6 дрожжанок, в которых осуществляется периодическая дрожжегенерация. Полезный объем каждой дрожжанки должен быть равен 8-10% объема бродильного чана.

Схема применима для периодической схемы брожения.

Режим ведения дрожжей, цикличность работы оборудования определяется в соответствии с "Дополнением к регламенту производства спирта..." 1979 г., утвержденным 29.02.84 г. Управлением спиртовой и ликеро-водочной промышленности Минпищепрома СССР.

в) непрерывно-поточный способ сбраживания крахмалистого сырья осуществляется в батарее из 8-10 последовательно соединенных бродильных чанов (в том числе два головных и один передаточный), при непрерывном поступлении сусла в батарею. Желательно, чтобы емкости чанов были одинаковыми. Температура брожения в первом чане поддерживается в пределах , во втором - 27°С, в третьем - 29-30°С, в последующих . Температура в чане поддерживается подачей охлаждающей воды в змеевик.

Системами охлаждения оборудуются первые 4-5 чанов в батарее. Продолжительность брожения - 60 часов.

г) по периодическому способу брожения бродильные чаны заливаются периодически. Расход дрожжей составляет 6-8% от объема сбраживаемого сусла. 3алив бродильного чана должен продолжаться не более 8 часов. Продолжительность брожения, считая от начала залива чана до начала перегонки зрелой бражки, составляет 72 часа.

Температура складки при 72-часовом брожении должна составлять 20-22°С, при 48-часовом - 24-25°С.

Температура сбраживаемой массы во время главного брожения 29-30°С, при дображивании - 27-28°С.

Регулирование температуры при брожении производится подачей холодной воды в змеевики бродильных чанов или перекачиванием массы через выносные теплообменники.

Количество спирта, уносимого из бродильных чанов с углекислым газом, в среднем составляет 0,8%.

Залив потока производится в следующем порядке:

в предварительно промытый и простерилизованный головной чан передаются из возбраживателя зрелые дрожжи в количество 50-100% к объему бродильного чана, одновременно туда же начинается приток сусла. Скорость подачи сусла следует поддерживать на уровне % от объема головного чана в час.

Если скорость подачи сусла превышает указанную величину, рекомендуется после заполнения второго чана наполовину поток сусла разделить на два головных чана.

Для обеспечения нормального перетока сбраживаемой среды по чанам батареи диаметра переточных труб должны соответствовать диаметрам дисковых затворов, изменяясь в зависимости от производительности завода в следующих пределах:

Производительность, дал/сутки	500	1000	2000	3000	6000
Диаметр трубы, мм (не менее)	150	200	300	350	400

Для предотвращения развития инфекции предусматривается периодическая профилактическая стерилизация оборудования без прекращения подачи сусла в батарею. Содержимое первого головного чана насосом перекачивают во второй, сюда же переводится приток сусла. Освободившийся чан промывается, пропаривается, охлаждается и вновь заполняется по вышеописанному режиму.

Чаны освобождаются через 36 или 48 часов от начала притока сусла в батарею.

При освобождении головных чанов через 48 часов вслед за ними поочередно освобождаются все чаны батареи, так что новая порция сусла, поступающая в головные чаны, не смешивается с суслом, ранее заполнившим батарею.

2.3.11. Брагоректификация и хранение спирта

Работа брагоректификационной установки косвенно-прямоточного действия осуществляется следующим образом.

Зрелая бражка подается через подогреватель бражки и сепаратор бражки в бражную колонну. Образующаяся в кубовой части бражной колонны барда через бардяной регулятор отводится из колонны. Водноспиртовые пары бражной колонны конденсируются в подогревателе бражки, конденсаторе и образующийся конденсат поступает на питающую тарелку эпюрационной колонны. На эту же тарелку подается конденсат паров бражки из сепаратора, образующийся в конденсаторе. Несконденсировавшиеся пары из конденсаторов и декантатора подаются в спиртоловушку, где конденсируются и конденсат направляется в контрольный снаряд для ЭАФ и на орошение эпюрационной колонны.

Эпюрированный водно-спиртовой пар бражной колонны через ловушку бражной колонны поступает в кубовую часть эпюрационной колонны.

В дефлегматоре эпюрационной колонны отбирается спирт первого погона и через конденсаторы направляется в контрольный снаряд для ЭАФ, а флегма направляется на верхнюю тарелку эпюрационной колонны. Спирто-водяная смесь, свободная от головных погонов, из кубовой части эпюрационной колонны самотеком направляется в ректификационную колонну.

В дефлегматоре ректификационной колонны отбираются головные фракции и через конденсатор и спиртоловушку направляются на орошение ректификационной и эпюрационной колонн.

С верхней части ректификационной колонны отбирается спирт и через конденсатор направляется в контрольный снаряд для спирта. С нижних тарелок ректификационной колонны производится отбор паров сивушного масла и сивушного спирта, которые через инжектор подаются в экстрактивно-ректификационную колонну.

Из экстрактивно-ректификационной колонны водно-сивушные пары направляются в конденсатор, конденсируются и через разделитель дистиллята водно-спиртовая смесь направляются на орошение экстрактивно-ректификационной колонны, а дистиллят через декантатор и конденсатор направляется в сборник сивушного масла.

Технологические показатели и параметры работы брагоректификационной установки косвенно-прямоточного действия приведены ниже:

Сырье: бражка с содержанием спирта	- 7,5-11,0%
Выход: спирта-ректификата	- 92,5-94,5%
технического спирта	- 7,5-5,5%
Удельный расход греющего пара	- 45-50 кг/дал
Удельный расход охлаждающей воды	- 0,5
Удельный расход электроэнергии	- 0,15 кВт.ч/дал
Показатели качества спирта-ректификата
Концентрация спирта	- не менее 96,2 об.%
Массовая концентрация альдегидов, в пересчете на уксусный, в безводном спирте	- не более 4
Массовая концентрация свободных кислот (без СО) в безводном спирте	- не более 15
Массовая концентрация эфиров, в пересчете на уксусно-этиловый, в безводном спирте	- не более 30
Проба на окисляемость при 20°С	- не менее 15 мин.

Получаемый на установке ректификованный спирт из холодильника поступает на контрольные снаряды, где учитывается объем проходящего спирта и концентрация в расчете на безводный спирт. Из контрольных снарядов спирт поступает в спиртоприемники спиртоприемного отделения, емкость которых рассчитывается на двухсуточную производительность установки. Каждая смена должна работать на индивидуальный спиртоприемник.

Спиртоприемники должны соединяться чересными трубами. Измерение объема спирта производится стандартными мерниками.

Хранение спирта в емкостях спиртохранилища и отпуск спирта потребителю производится в соответствии со СНиП II-106-79.

ГАРАНТ:

Взамен СНиП II-106-79 постановлением Госстроя РФ от 26 апреля 1993 г. N18-10 с 1 июля 1993 г. введены в действие СНиП 2.11.03-93

Воздушное пространство спиртоприемников и мерников спиртоприемного отделения, емкостей хранения и мерников спиртохранилища соединяется воздушными коммуникациями со спиртоловушками. Слабоградусная жидкость из спиртоловушек собирается в сборники и передается на брагоректификацию.

Количество спирта, испаряющегося с зеркала каждой емкости, определяется в соответствии с действующими нормами естественной убыли этилового спирта при его хранении, перемещениях и транспортировке. Крепость слабоградусной жидкости определяется в зависимости от конструкции установленной спиртоловушки. В соответствии с этим определяется и расход воды на спиртоловушку.

Обеспеченность емкостями для хранения спирта определяется в тысячах декалитров единовременного хранения в пересчете на абсолютный спирт. При определении количества спирта единовременного хранения принимается коэффициент заполнения емкостей 0,95.

2.3.12. Аспирация

Для обеспечения безопасности условий труда, а также пожаровзрывобезопасности при хранении и подработке зерна необходимо предусматривать аспирацию пылевыделяющего оборудования.

При проектировании аспирационных систем необходимо руководствоваться СНиП 2.04.05-91. Расчет и компоновка аспирационных систем выполняется согласно "Указаниям по проектированию обеспыливающих установок на элеваторах, зерноскладах и сушильно-очистительных башнях" и "Указаниям по проектированию аспирации мельниц, комбикормовых и кукурузообрабатывающих заводов" ЦНИИПромзернопроекта.

При аспирации зерноочистительных машин и транспортного оборудования средняя концентрация пыли в воздухопроводе до пылеотделителя - 3-6 .

При аспирации силосов, бункеров, весового оборудования средняя концентрация пыли в воздухопроводе - 0,5 .

Коэффициент пылеотделения циклонов типа ЦОЛ - 95%, типа БЦШ - 98%.

Исключить возможность работы пылевыделяющего оборудования без пылеудаления, предусматривая обязательную блокировку электродвигателей вентилятора и аспирируемого оборудования с тем, чтобы пуск вентиляторов осуществлялся с опережением на 15 сек от пуска технологического оборудования и на 2-3 мин позднее его остановки.

Пылеотделители (циклоны) рекомендуется устанавливать на нагнетательной части сети. Допускается установка пылеотделителей (циклонов) на всасывающей части сети.

Расход воздуха для аспирации машин приведен в "Указаниях", расход воздуха для оборудования, не включенного в "Указания", следует принимать по паспортным данным или по данным государственных испытаний оборудования.

2.4. Требования к основному технологическому оборудованию для производства спирта, режим работы

2.4.1. Производственная мощность спиртовых заводов определяется по производительности основного оборудования, с учетом внедрения передовой технологии и научной организации труда обслуживающего персонала.

Суточная мощность спиртзаводов, в основном, определяется по производительности брагоректификационной установки в тысячах декалитров спирта.

В настоящее время промышленностью выпускаются брагоректификационные установки производительностью: 500, 1000, 1500, 2000, 3000, 6000 дал спирта в сутки.

Учитывая реально выпускаемое оборудование, определены следующие параметрические ряды мощностей спиртовых заводов: 500, 1000, 2000, 3000, 6000 дал спирта в сутки.

При установке нескольких аппаратов мощность заводов будет кратной указанным размерам.

2.4.2. Основное технологическое оборудование приведено в табл. 14.

Таблица 14

NN пп	Наименование и характеристика оборудования	Количество дней работы в году	Мощность оборудования или емкость	Количество оборудования, шт.
				1000 дал	2000 дал	3000 дал	6000 дал
1	2	3	4	5	6	7	8
I. Подработочное отделение
1.	Дробилка для зерна "ДДМ"	305	5 т/ч	2	-	-	-
2.	Дробилка для зерна
	АI-ДМ2Р-55	305	5,0 т/ч	-	2	2	-
	АI-ДМ2Р-75	305	6,5 т/ч	-	2	2	4
3.	Измельчитель КМЗ-301	305	3 т/ч	1	2	2	4
4.	Дробилка для картофеля АI-ВДК	305	15 т/ч	1	2	2	3
	ДБ-5	305	3 т/ч	2	-	-	-
II. Варочное отделение
5.	Смеситель ВЛ.4-591.04	305	4,0	1	-	-	-
		305	9,0	-	1	1	2
6.	Аппарат гидроферментативной обработки ГДФО1 (1,2)	305	10,0	2	-	-	-
			20	-	2	-	-
			30	-	-	2	-
			60	-	-	-	2
7.	Аппарат ферментативной обработки ГДФО2	305	3,0	1	-	-	-
		305	6,0	-	1	-	-
		305	9,0	-	-	1	2
8.	Трубчатый стерилизатор А2-ВРА-3000/5	305	0,1	1	-	-	-
		305	0,2	-	1	-	-
		305	0,28	-	-	1	2
9.	Паросепаратор	305	3,0	1	-	-	-
		305	6,0	-	1	-	-
		305	8,5	-	-	1	2
10.	Испаритель-осахариватель	305	8,0	1	-	-	-
		305	16,0	-	1	-	-
		305	25,0	-	-	1	2
11.	Теплообменник 101М-01	305	F = 10	4	8	12	24
III. Бродильно-дрожжевое отделение
12.	Бродильный чан	305	50	10*	-	-	-
		305	100-120	-	10*	-	-
		305	150	-	-	10*	-
	Бродильный чан с выносным теплообменником F = 70 10-1М-01	305	300	-	-	-	9
13.	Дрожжанка	305	5,0	5	-	-	-
		305	8,0	-	5	-	-
		305	15	-	-	5	-
		305	25	-	-	-	5
IV. Брагоректификационное отделение
14.	Брагоректификационная установка производительностью дал/сут условного спирта-сырца	305	1000 дал/сут	1	-	-	-
		305	2000 дал/сут	-	1	-	-
		305	3000 дал/сут	-	-	1	-
		305	6000 дал/сут	-	-	-	1**

______________________________

* Количество - при 72 часовом брожении

** Одна брагоректификационная установка производительностью 6000 дал спирта в сутки или две установки по 3000 дал спирта в сутки.

2.4.3. Нормы размещения оборудования

При размещении оборудования следует руководствоваться общими требованиями к установке оборудования (см. "Правила по технике безопасности и производственной санитарии в спиртовой и ликеро-водочной промышленности", гл. III).

Расположение оборудования должно обеспечивать безопасность, удобство обслуживания и ремонта оборудования, соблюдение последовательности технологического потока.