Влияние крахмалистости сырья и схемы переработки на выход спирта на РУП "Климовичский ЛВЗ" Костюковичском Спиртзаводе

     На предприятии имеются две производственные лаборатории, которые занимаются анализом качества поступившего сырья и готовой продукции. Лаборатории полностью укомплектованы необходимым контрольно-измерительным оборудованием, что позволяет проводить оценку показателей качества поступившего зерна и получаемого спирта. Определение цвета, прозрачности, вкуса и запаха спирта определяют органолептически. В лаборатории для анализа качества спирта имеется фотоэлектроколориметр, который предназначен для определения окисляемости. В этой лаборатории также проводится определение наличия фурфурола, массовой концентрации альдегидов, сивушного масла и кислот, которые определяются визуально при помощи добавления специального раствора к готовому продукту  и выдерживания при комнатной температуре в течение некоторого времени.  В лаборатории для анализа поступившего зерна имеется такой прибор как литровая пурка, который предназначен для определения натурной массы зерна. Для определения влажности зерна в лаборатории расположен сушильный шкаф, а для определения условной крахмалистости – поляризационная кювета.

     Основными зерновыми культурами, поступающими на спиртзавод, являются тритикале и рожь. Допускается переработка зерна морозобойного или суховейного, частично подгоревшего при огневой сушке, пораженного клопом-черепашкой. Желательно, чтобы увеличить выход спирта, зерно должно поступать с высоким процентом крахмалистости.

     Работа завода организована в три смены. На предприятии занято 134 человека. Они работают на участках посменно. Высокий уровень автоматизации позволяет во многом исключить воздействие человеческого фактора на производственный процесс. Компьютерная техника контролирует все действия, совершаемые оператором, анализирует состояние технологического оборудования. Автоматизированная линия обладает большим преимуществом: обеспечивается отбор представительной пробы, определение качества проводится с большой точностью, повышается производительность, уменьшается ручной труд и так далее.

     Автоматизация процесса производства спирта предусматривает автоматический контроль и регулирование основных параметров процесса разваривания. Автоматический контроль осуществляется электрическими приборами.

     На заводе осуществляется регулирование и контроль: расхода воды, поступающей в смеситель-предразварник: температуры смеси в предразварнике; давления пара в коллекторе; температуры замеса в нижней части варочной колонны I ступени; температуры замеса, поступающего в колонну I ступени, с блокировкой по давлению вторичного пара в колонне (давление вторичного пара контролируется и сигнализируется). В средней части варочной колонны I ступени контролируется и сигнализируется температура замеса, а в колоннах II ступени контролируется давление вторичного пара.

     Температура массы в осахаривателе регулируется термометром сопротивления и электронным мостом, импульс от которого поступает на запорный клапан; последний регулирует подачу холодной воды в осахариватель. Количество ферментных препаратов, подаваемых в осахариватель, регулируется плунжерным насосом. Верхний и нижний уровни препарата измеряются емкостными сигнализаторами уровня. Схемой автоматизации предусмотрено регулирование и контроль температуры сусла в дрожжевых чанах; температуры пара дрожжевого сусла и пастеризованного дрожжевого сусла после теплообменника; температуры во взбраживателях и бродильных чанах; уровня бражки в бродильных чанах и бражном резервуаре; количества газа и воды, поступающих в спиртоловушку. Автоматизация установок малой производительности осуществляется регуляторами давления и температуры прямого действия.

     На технологические цели вода берется из артскважин, которые находятся на территории предприятия. Обеспечение завода электроэнергией осуществляется от городской энергосистемы. Холостые ходы оборудования практически исключены, так как технологические процессы непрерывные и требуют строгой ритмичности в работе оборудования.

     В состав завода входят: производственные здания, спиртоприемное отделение, спиртохранилище, котельная, здание подработки, склад зернопродуктов и ферментных препаратов, бухгалтерия.

     В производственных зданиях расположены следующие цеха:

   - основные: варочный (осуществляется водно-тепловая обработка сырья и осахаривание затора), цех брожения (осуществляется разведение дрожжей и сбраживание сусла), цех брагоректификации (происходит выделение спирта из зрелой бражки).

   - дополнительный: цех получения жидкого диоксида углерода.

     На предприятии используется различное оборудование: сепараторы – предназначены для очистки зерна (воздушно-ситовые и магнитные); дробилки – для измельчения зерна (молотковые дробилки и вальцевые станки); развариватели – для разваривания массы зерна; осахариватели – в них происходит осахаривание с целью гидролиза крахмала до сбраживаемых сахаров;   бродильные чаны – предназначены для брожения поступившей массы; брагоректификационные установки для перегонки бражки и получения спирта (приложение 2).

     Таким образом, Костюковичский  спиртзавод является современным  предприятием по переработке зернового сырья. Предприятие оснащено необходимым оборудованием, которое позволяет получить высококачественный спирт.

 

4.3. Технологический процесс производства спирта на РУП «Климовичский ЛВЗ» Костюковичском спиртзаводе 

     Особенностью технологического  процесса переработки зерна на Костюковичском спиртзаводе является то, что его разваривание может осуществляться по непрерывной, периодической и полунепрерывной схеме. От схемы переработки во многом зависит выход спирта. На предприятии для брагоректификации спирта используется установка косвенно-прямоточного действия.

     В основу технологического процесса  положены следующие этапы: дробление, разваривание, осахаривание, охлаждение, брожение, брагоректификация (рис.1).

     Качество зерна, идущего на  разваривание, не регламентируется. Но желательно иметь здоровое зерно с высокой крахмалистостью, влажностью 14-17% и небольшой засоренностью. Для предварительной оценки зерна пользуются органолептическими приемами.

     Зерно поступает на завод автотранспортом.  Его перевозят насыпью в крытых автомашинах типа ГАЗ- 53,ЗИЛ-130.

     Во время разгрузки зерна отбирают  специальным щупом пробы для  определения влажности, засоренности, крахмалистости и натуры. Прием зерна оформляется документом, отражающим все определения и массу.

     Зерно обязательно очищают от примесей, так как они могут засорить, испортить или ускорить износ оборудования. Особенно отрицательно на оборудование влияет наличие твердых примесей: металлические частицы, комья земли, камни, песок.

     Зерно, предназначенное для разваривания, очищают на воздушно-ситовых и  магнитных сепараторах. Количество  сорных примесей не должно  превышать 0,1%.

   
 
 
 

                                  Приемка зерна

 

                                                                          Станки вальцевые

                                  Дробление                      Дробилки молотковые ДМ-10

                                             

                                                                            Непрерывное

                           Разваривание зерна                Периодическое

                                                                            Полунепрерывное 
 

                                Осахаривание

                                             

                                  Охлаждение

                                             
 

                                Брожение                              Бродильные чаны

                                             
 

                            Брагоректификация                Установка косвенно-

                             (перегонка спирта)              прямоточного действия

                                             
 

                                      Розлив

                      

                                             

                                   Реализация 
 

    Рис.1. Схема получения спирта этилового на Костюковичском спиртзаводе 
 

     Дробление. Для непрерывного разваривания нужно измельчение сырья. Измельчение зерна осуществляется на молотковой дробилке ДМ-10 и на вальцевом станке.

     Степень измельчения контролируется  путем просеивания навески измельченного зерна через специальный набор сит с отверстиями различного диаметра. Остаток измельченного зерна на сите с отверстием диаметра 3 мм не должно быть более 0,1-0,3% при дроблении на молотковой дробилке и 5-8% при дроблении на вальцевом станке. Проход через сито с отверстием диаметра 1 мм должен быть не менее 50%. При тонком измельчении сырья улучшаются условия гидролиза его составных частей.

     Разваривание. Разваривание зерна на предприятии осуществляется по трем схемам: непрерывная, полунепрерывная и периодическая.

     Водно-тепловая обработка по непрерывному  способу по типовой Мичуринской схеме производится в  агрегатах колонного типа, рассчитана на режим разваривания при понижении пара до 0,5 Мпа, что соответствует температуре 135-140 градусов. Непрерывно – действующий агрегат колонного типа состоит из:

    - смесителя-предразварника, где осуществляется непрерывное смешивание измельченного сырья с водой и предварительный подогрев замеса вторичным паром из паросепаратора;

    - смесителя-предразварника, состоящий из сдвоенного аппарата и контактной головки, подогревающий замес острым паром до температуры разваривания зерна 120-140 градусов;

    - колонны первой ступени (без полок) с подачей массы в центральную трубу, а пара – в нижнюю часть колонны;

    - колонны второй ступени, которая служит выдерживателем;

  - колоны уровня, через который выдувают сваренную массу в сепаратор.

     Измельченное зерно непрерывно  поступает в смеситель-предразварник, куда одновременно подается подогретая вода с температурой 40-45 ºС. Для приготовления замеса на 1 кг размолотого зерна, берется 2,5-3 л воды, чтобы обеспечить концентрацию сусла 16-17 % по сахариметру.

     Нагретый замес подают плунжерным  насосом в контактную головку,  где нагревается до 100-110 ºС, а затем в варочную колонну первой ступени. Основной процесс разваривания происходит в колоне первой ступени в противотоке пара с замесом. Подогретый замес поступает в колонну в верхней части через продуктовую трубу. Пар вводят в нижнюю часть под паровую перегородку. Проходя через колонну, пар перемешивает и нагревает развариваемое сырье, которое затем поступает в колонну второй ступени, предназначенную для доваривания сырья без подачи греющего пара. Развариваемое сырье поступает в нижнюю часть колонны и движется вверх в поплавковый регулятор уровня, через который происходит выдувание сваренной массы в выдерживатель. Вторичный пар используется для подогрева замеса и воды. Температура разваривания зерна 135-140ºС, продолжительность разваривания 45-50 минут.

     Качество разваривания определяется  визуально не менее 4-х раз  в смену. Отбор проб производится  из пробника, установленного на выдувной трубе. Цвет готовой разваренной массы зерна должен быть темно-желтым со светло-коричневым оттенком.

     После разваривания из смесителя-предразварника замес полностью перекачивают в варочный аппарат и доваривают в нем, затем его ополаскивают, промывную воду из которого выкачивают в канализацию, а насос останавливают. Агрегат заполняют водой и при работающей мешалке подогревают воду до 85-90ºС. После освобождения от разваренной массы варочного агрегата и выдерживателя эту воду перекачивают через всю систему и все аппараты пропаривают острым паром 30 минут.