CC BY
54
UH
Dx
■ = 1,71-10—2 Re
+0,36
•Я
H
(25)
и — 0,028 и
от. зх ’ о
Зависимость эффективности противотока от числа единиц переноса по фазе X при отсутствии перемешивания по фазе Х при Реу = 30 и различном соотношении чисел переноса по обеим фазам показана на рисунке.
Полный факторный эксперимент влияния параметров перемешивания по обеим фазам при Ых = 2 и Му/Ых = = 0,15 представлен в таблице.
Таблица
Число единиц переноса по фазе X —NJNУ= 0,15 NJNx = 0,40
-Ь-NjNx = 0,65 -X- NN = 0,90
дуется режим противотока, минимальное отношение Му/Ых и минимальное перемешивание по фазеX.
На основе анализа диффузионной модели перемешивания и в результате экспериментального изучения влияния физических свойств жидкости (р, V, о), длины пути пленки Н и скорости противоточно движущегося газа в [3] получено уравнение для определения эффективного коэффициента продольного перемешивания:
Вариант Параметры перемешивания e
Pe x pe,
1 -(10) -(10) 0,77
2 +(50) -(10) 0,82
3 -(10) +(50) 0,77
4 +(50) +(50) 0,82
где ит = 2 их — относительная скорость движения фаз; итзХ - от -
носительная скорость движения фаз в режиме захлебывания; Ух - ки -нематическая вязкость жидкой фазы, м2/с; о - поверхностное натя -жение Н/м; рх - плотность кг/м3.
Расчеты по формуле (25) для процесса окончательной дистилляции ацетономаслянных мисцелл определили значение Рех = 39.
Обработка полного факторного эксперимента позволила установить, что в данном диапазоне Pey не влияет на эффективность, а рост Pex увеличивает эффективность. Взаимодействие факторов незначимо.
Таким образом, эффективным для процесса окончательной дистилляции является режим противотока, минимальное отношение Ny/Nx и минимальное перемешивание по жидкой фазе.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аппаратурное оформление получения фосфатидного концентрата в технологии производства БАД «Витол» / А.Г. Вере -щагин, Е.П. Кошевой, Е.П. Корнена и др. // Современные проблемы техники и технологии пищевых производств: Сб. статей и докл. 9-й науч.-практ. конф. с междунар. участием. - Барнаул: АГТУ, 2006. -С. 3-6.
2. Кошевой Е.П., Косачев В.С., Блягоз Х.Р., Схаля -
хов А.А. Теоретический анализ экстракции в массообменнике с пористой перегородкой // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2001. -№ 5-6. - С. 66-68.
3. Соколов В.Н., Доманский И.В. Газожидкостные реак -торы. - Л.: Машиностроение, 1976. - 216 с.
Кафедра машин и аппаратов пищевых производств
Поступила 30.03.07 г.
0.67
X
3
X
иот. зх — иот
663.5
УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОГО СПИР ТА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В КАЧЕСТВЕ СЫРЬЯ ЭНДОСПЕРМА ЗЕРНА
Т.Г. КОРОТКОВА, Р. С. ШАЗЗО
Кубанский государственный технологический университет
В работе [1] показано, что комплексный подход к переработке зернового сырья (пшеницы) с извлечением всех структурных компонентов позволяет при сокращении затрат улучшить качество этилового спирта, повысить экономическую эффективность его производства, а выручка от продаваемых побочных продуктов может превысить выручку от продажи основного продукта. Для получения спирта необходим только крахмал, содержащийся в основном в крахмалистом эндосперме пшеницы (до 60-76%), остальные же ком-
поненты - зародыш, оболочка зерна - в процессе брожения оказывают негативное влияние на показатели кислотности бражки, вязкости и содержание примесей в сусле. Поэтому на брагоректификационных установках (БРУ) вынуждены поддерживать более жесткие условия, вследствие чего уменьшается выход спирта, увеличивается отбор боковых погонов и эфироальдегидной фракции. Полученный спирт-ректификат требует дополнительной очистки, связанной с добавлением какой-либо из колонн, например, окончательной очистки. Для производства пищевого этилового спирта предложено [1] использовать мельничную подготовку зерна, включающую в себя полную очистку зерна в
зерноочистительных отделениях, постадийный отбор всех некрахмалистых частиц зерна. В этом случае получается бражка с пониженным содержанием примесных компонентов. Внедрение новой технологии брожения предполагает модернизацию действующих и разработку новых схем БРУ, которая должна базироваться на методах математического моделирования в среде сложных химико -технологических систем.
Нами разработана установка непрерывного действия для получения пищевого этилового спирта из бражки, полученной при использовании в качестве сырья эндосперма зерна.
Установка работает следующим образом (рисунок). Бражка подается в подогреватель 15, где нагревается до температуры 85-90°С, после чего поступает в сепаратор диоксида углерода 14 для отделения от нее СО2. Отсепарированная бражка поступает на верхнюю тарелку бражной колонны 1, куда снизу подается острый пар. Барда выводится из нижней части бражной колонны, а пары, обогащенные этанолом, альдегидами, эфирами , высшими спиртами, кислотами и другими спиртовыми примесями поступают в конденсатор бражной колонны 9. Бражной конденсат поступает на питательную тарелку эпюрационной колонны 2, в которую снизу подается глухой пар. По выходе из эпюрационной колонны 2 пары, содержащие летучие примеси, состоящие из эфиров, альдегидов, метанола и растворимых в них летучих веществ, пройдя дефлегматор 6 и конденсатор 10, в виде эфироальдегидной фракции (ЭАФ) поступают в смеситель 16. Эпюрат, освобожденный от о сновной массы головных примесей, подается на питательную тарелку спиртовой колонны 3, куда снизу подается острый пар. Непастеризованный спирт, отбираемый из конденсатора 11 спиртовой колонны 3, сбрасывается на верхнюю тарелку эпюрационной колонны 2. Сивушный спирт, отбираемый из спиртовой колонны 3, подается в смеситель 16 для смешения с ЭАФ. Сивушная фракция, отбираемая из жидкой фазы с тарелок над и под питательной спиртовой колонны 3, рециркулируется на верхнюю тарелку эпюрационной колонны 2. Сивушная фракция, отбираемая из паровой фазы с нижних тарелок спиртовой колонны 3, пройдя конденсатор 12, поступает в сепаратор 5 для расслаивания, где разделяется на сивушное масло (верхний слой) и подсивушную воду (нижний слой). Ректификован-
ный спирт отбирается с верхних тарелок ректификационной колонны 3, а из ее нижней части выводится лютер, содержащий кислоты и хвостовые примеси. Смесь сивушного спирта и ЭАФ поступает на питательную тарелку разгонной колонны 4, на верхнюю тарелку ко -торой подается вода. Снизу в разгонную колонну 4 поступает острый пар. Пары, пройдя дефлегматор 8 и конденсатор 13, выводятся из разгонной колонны 4 в виде эфироальдегидного концентрата (ЭАК). Спиртосодержащая смесь выводится из нижней части разгонной колонны 4 и поступает в смеситель 17 для смешения с подсивушной водой. Полученная смесь рециркулируется на верхнюю тарелку эпюрационной колонны 2.
Отбор сивушных масел из ректификационной колонны проводится из жидкой фазы с тарелок, расположенных над и под питательной тарелкой, и с нижних тарелок из паровой фазы. Сивушная фракция, отбираемая из жидкой фазы, содержит значительное количество этанола и пропиловых спиртов, что не приводит к ее расслоению на сивушное масло и подсивушную воду. Сивушная фракция, отбираемая из паровой фазы с нижних тарелок спиртовой колонны (4-6-я тарелки) практически не содержит этанола и представляет собой смесь сивушное масло-вода, поэтому расслаивается в сепараторе на сивушное масло и подсивушную воду.
Увеличение выхода этилового ректификованного спирта достигается за счет снижения концентрации этилового спирта в сивушном масле, отбираемом из сепаратора для расслаивания сивушной фракции, и выделения этилового спирта из сивушного спирта и ЭАФ, а также из подсивушной воды и спиртосодержащей смеси. Снижение количества вторичных продуктов браго-ректификации: ЭАФ, сивушных спиртов и сивушных масел - достигается за счет отборов сивушной фракции из жидкой фазы с тарелок над и под питательной тарелкой спиртовой колонны и их рециркуляции в эпю-рационную колонну.
Разработанная установка [2] внедрена на ОАО АПФ «Фанагория». Производственные испытания модернизированной установки показали надежность ее работы и высокую точность моделирования технологического режима в среде сложных химико-технологических систем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шаззо Р.С., Константинов Е.Н. Влияние глубины пере -работки зернового сырья на качество спирта // Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием «Пищевая промышленность: интеграция науки, образования и производства». - Краснодар, 2005. -С. 148-150.
2. Пат. на полезную модель 55626. Установка непрерывно -го действия для получения этилового ректификованного спирта из бражки / Е.Н. Константинов, Т.Г. Короткова, Р.С. Шаззо, П.Е. Рома-нишин // БИПМ. - 2006. - № 24.
Кафедра процессов и аппаратов пищевых производств
Поступила 26.02.07 г.
