Главная | Обратная связь

ПРИГОТУВАННЯ СУСЛА З КРОХМАЛЕВМІСНОЇ СИРОВИНИ

Підготовка крохмалевмісної сировини до зброджування в етиловий спирт скла­дається із таких технологічних стадій: подрібнення сировини, змішування помелу з водою (приготування замісу), попередній підігрів замісу, водно-теплова обробка сировини, оцукрювання розвареної маси.

Мета водно-теплової обробки зерна та картоплі полягає в зруйнуванні клітинної структури сировини і переведенні крохмалю в розчинний стан. Це необхід­но для забезпечення оптимальних умов оцукрювання крохмалю амілолітичними ферментами і гідролізу білкових речовин.

Порушення клітинної структури сировини досягають подрібненням її на дробарках і спеціальних машинах з наступною водно-тепловою обробкою замісів із помелу сировини. Високодисперсні помоли зерна, одержані з використанням дизинтеграторів, шарових дробарок, корундових, струменевих та інших машин, мають не тільки порушену структуру зерна, клітин і крохмальних зерен, а і механодеструктуровані полімери - крохмаль, білки та ін., що дозволяє проводити їх водно-теп­лову обробку при температурах не вище 100° С. У результаті використання ВД помелів зерна зменшуються втрати зброджуваних речовин при розварюванні і зме­ншуються витрати теплової енергії.

На всіх спиртових заводах України, що переробляють крохмалевмісну сировину, встановлені безперервнодіючі апарати для подрібнення, водно-теплової об­робки й оцукрювання розвареної маси. Усі безперервні способи переробки сирови­ни в спирт потребують попереднього його подрібнення.

Зернові культури подрібнюють механічним способом з використанням молоткових дробарок різних конструкцій або валкових станків. Найбільш поширені молоткові дробарки типу ДМ, ДДМ, А1-ДДМ або валкові станки типу ЗМ, ЕМ-200-100.

При використанні таких подрібнювачів дисперсність помелів характеризується такими показниками: прохід помелу зерна через сито з діаметром отворів 1 мм складає 60-90 %. Такий помел неоднорідний за розміром частинок, тому мілкі час­тики підлягають надмірній тепловій обробці, утворюється значна кількість продуктів оксиметилфурфурольного розкладу цукрів і меланоїдинової реакції, а крохмаль великих частинок не повністю переходить у розчинний стан, внаслідок цього збільшуються втрати зброджуваних речовин.

На деяких заводах для одержання більш високодисперсного і рівномірного помелу використовують спосіб подрібнення зерна в дві стадії. На першій стадії зерно подрібнюють на молотковій дробарці, одержаний помел пневмотранспортом або системою механічних транспортерів спрямовують на розділювач з ситами для одержання двох фракцій помелу з різними розмірами частинок, наприклад, більше 1 мм і менше 1 мм. На другій стадії крупну фракцію помелу подають на повторне подрібнення на валкових станках.

Використання двохступеневого способу подрібнення зерна дозволяє зменшити температуру і тривалість розварювання замісів сировини і зменшити втрати зброджуваних речовин. Але використання такого способу ускладнює технологічну схе­му, потребує додаткового обладнання і виробничих площ, збільшує витрати електроенергії на подрібнення зерна та транспортування помелу.

Витрати пари на розварювання досить значні - біля 15 кг на 1 дал виробленого спирту (приблизно 50 % по масі сировини). Використання високодисперсного помелу дозволяє проводити теплову обробку замісів сировини при температурі не вище 100 ° С, зменшити витрати пари на розварювання замісів на 50-70 % у порі­внянні з розварюванням замісів із крупного помелу зерна і збільшити вихід спирту на 2,5-3%.

Для одержання високодисперсного (ВД) помелу зерна сконструйовано дезинтегратор (В.О.Маринченко, Р.І.Чіпчар), який складається з корпуса, всередині яко­го розміщені два ротори, виконані у вигляді дисків з мелючими елементами, що обертаються в протилежні боки. Ротори встановлені безпосередньо на валах еле­ктродвигунів. На найбільшому за діаметром роторі встановлені вентиляційні лопат­ки. Продуктивність дезинтегратора до 5 т за годину помелу зерна з розміром части­нок менше 250 мкм. Більші за розміром частинки помелу відділяються в сепарацій­ній камері і повертаються на повторне подрібнення в дезінтегратор. Витрати елек­троенергії на одержання 1 т ВД помелу складають 18-20 кВт-год.

Сконструйована і впроваджена на спиртових заводах установка для одержання високодисперсного помелу зерна і приготування замісів

Зерно із розхідного бункера дозуючим шнеком подають у дезинтегратор 3. Помел зерна під дією відцентрової сили та повітряного потоку від вентилятора 2 по трубопроводу надходить у середню частину сепараційної камери 1.

Повітря, що подається вентилятором 2 в нижню частину сепараційної камери 1, виносить з собою помел зерна з розміром частинок менше 250 мкм в циклон 4, з якого помел шлюзовим затвором подається в змішувач 6 для змішування з водою. Заміс надходить у збірник 7.

Повітря, яке виходить з циклону 4, спрямовується в вентилятор 2 для повторного використання. Для забезпечення обміну повітря в системі установки частина повітря всмоктується в дезінтегратор з атмосфери.

Кількість повітря, яке подає вентилятор 2 в сепараційну камеру 1 регулюють таким чином, щоб на ситі сепараційної камери створився і постійно підтримувався рівномірно по всій площині псевдозріджений прошарок грубих частинок помелу і не утворились "завали" в окремих його місцях. Частинки помелу розміром більше 250 мкм із сита повертаються в дезинтегратор для повторного подрібнення.

Пуск установки здійснюють у такій послідовності: вмикають двигуни змішувача 6, шлюзового затвору 5, вентилятора 2, однорядного ротора, двохрядного і шнекового дозатора зерна в дезинтегратор. Навантаження на двигун дезинтегратора регулюють за величиною показників відповідних амперметрів.

Для забезпечення доподрібнення найбільш крупних частинок замісу, а головне, механодеструкції помелу зерна біля збірника замісу встановлено механоактиватор типу ротаційно-пульсаційного апарата. Він працює постійно в режимі "на себе".

Продуктивність установки регулюють зміною кількості подачі зерна в дезинтегратор шнековим дозатором, яка забезпечує необхідну для заводу кількість замі­су. Його концентрація повинна бути такою, щоб у суслі спиртового виробництва вміст сухих речовин знаходився в межах 18-20 %, а концентрація спирту в дозрілій бражці – 10-11 об.%.