Заходи по удосконаленню

Одним із шляхів удосконалення даної апаратурної схеми являється поєднання етапу виготовлення виноматеріалу (основний процес) і переробки відходів, з подальшим виготовленням з них відповідних вторинних продуктів. Для цього використаємо апаратурно-технологічну схему комплексної переробки виноградних вичавок і дріжджових осадів. Основні продукти - спирт, виннокислі з'єднання, корм - отримують з вичавків шляхом комплексної їх переробки за схемою, разробленої ВНДІВіВ «Магарач». Ця схема включає чотири основних вузла:

1-вузол екстракції, до складу якого входять бункер-дозатор виноградної вичавки, екстрактор і резервуар для води;

2 - вузол отримання виннокислих з'єднань (виннокислої винищити, ВКВ), що складається з реакторів-нейтралізаторів, резервуарів для розчину кальцію, напірного і проміжних збірок, центрифуги, сушарки;

3 - вузол отримання спирту-сирцю, до складу якого входять бродильні резервуари, брагоперегіний апарат, резервуари з мішалкою;

4 - вузол отримання виноградних насіння, кормового борошна й дріжджового білкового корму, що складається з фільтр-преса, преса, сушильного агрегату, очисника насіння.

Всі вузли з'єднані між собою системою комунікацій і насосів, що дозволяє здійснювати переробку сировини в потоці. Схема розроблена з урахуванням можливості використання різного серійного обладнання, що випускається вітчизняною промисловістю.

Виноградні вичавки після зважування на автоматичних вагах стрічкового типу подають у накопичувач-дозатор 1, з якого в дозованих кількостях направляють в екстрактор безперервної дії 3 для одночасного вилучення з них цукру і виннокислих з'єднань у разі переробки недобродивших (солодких) вичавок або спирту і виннокислих з'єднань, якщо переробляють відбродивші вичавки. У першому випадку екстрагентом є підкислена 0,5%-ним розчином сірчаної кислоти до рН 2,5-3 гаряча вода, що надходить з резервуара 2. Витрата сірчаної кислоти дорівнює 0,5-0,8 кг на 1 кг міститься в вичавках винної кислоти. Температура екстракції становить 50-70 ° С, гідромодуль-1. Схемою передбачено також можливість екстракції цукрів і виннокислих з'єднань гарячим лужним розчином (використовують 0,3-0,5%-ний розчин кальцінованої соди).

При переробці збродивших вичавок екстракцію ведуть при температурі не вище 30 ° С (для зменшення втрат спирту) при рН екстрагуючої рідини 2-2,5.

По виході з екстрактора отриманий дифузійний сік очищають від суспензій в м’язгопастках. Можуть бути використані різні системи таких пасток, що встановлюються паралельно (2 пастки). Екстракт солодких вичавок направляють в реактори-нейтралізатори 7 для витягання виннокислих з'єднань. Їх передбачено не менше трьох, щоб забезпечити потоковість обробки: перший реактор заповнюють, у другому ведуть осадження, а з третього відбирають суспензію виннокислих з'єднань. Якщо переробляють зброджені вичавки, то екстракт після пасток подають в брагоперегінний апарат 12 для отримання спирту-сирцю. Виннокислі з'єднання витягують з барди після перегонки.

Осадження проводять вапняним молоком при температурі 50-55 ° С (але не нижче 45 ° С) з попереднім введенням розчину хлориду кальцію. Додавання реагенту припиняють при доведенні рН середовища до 5,5. При лужному методі виділення виннокислих з'єднань їх осадження проводять одним хлоридом кальцію.

Виділення виннокислих солей з екстракту після їх осадження проводять на центрифузі безперервної дії зі шнекової вивантаженням осаду 9. Отриманий осад виннокислого вапна (ВКВ) вологістю до 30% направляють на сушку, а рідка частина екстракту надходить на бродіння. Сушку ВКВ проводять в сушарках при температурі не вище 90 ° С до вологості 3%. Сухе виннокисле вапно просівають і затарюють в паперові або двошарові тканинні мішки. Зберігають її в сухих, добре провітрюваних приміщеннях.

Частина екстракту яка містить цукор після осадження ВКВ направляють в бродильні резервуари і зброджують спонтанно або з введенням розводки чистої культури дріжджів (2%). Бродіння може проводитися періодичним способом або в безперервному потоці при температурі 28-30 С°. Тривалість його складає 24-48 ч. Отриману бражку подають потім в брагоперегіний апарат 12 безперервної дії. Міцність отриманого спирту-сирцю складає приблизно 80% об.

Вичавки після екстракції направляють в прес, де проходить їх віджимання до вологості 50-55%. Потім їх сушать в агрегаті АВМ-04, а віджату рідину самопливом повертають в екстрактор для збагачення. Сушку вичавок виконують виважено-контактним способом в потоці гарячого повітря. Його температура становить 600-1000 ° С, температура вичавок в процесі сушіння не перевищує 75 ° С.

З висушених вичавок в агрегаті 25 методом пневмоциклонування відокремлюють одночасно насіння. Потім їх очищають від домішок в очиснику насіння 26, після чого затаюють в мішки, зважують і направляють на масло-жирові заводи для добування масла. Шкірочку, а також її залишки після очищення насіння розмелюють в сушильному агрегаті. Отриману кормову борошно затарюють в мішки, зважують і направляють споживачеві.

Впровадження даної апаратурно-технологічної схеми дозволило упорядкувати переробку вичавок, отримання основних продуктів і напівфабрикатів (спирту, виннокислого вапна, насіння, добрив). Ця схема впроваджена на багатьох виноробних заводах. Отримання інших продуктів з вичавок (виноградного масла, таніну, барвника, пектинових речовин) організовано лише на окремих виноробних підприємствах.

При отриманні виноградного масла пресуванням насіння його кількість з 1 т насіння становить приблизно 110 кг; при використанні екстракційного методу він збільшується до 140-150 кг. Кращі сорти масла отримують з свіжих, добре збережених насіння (при зберіганні їх до перероблення не більше 3 міс), відділених з недоброджених вичавок.

Перед пресуванням насіння подрібнюють, нагрівають до 70-80 ° С, зволожують і пресують на гідравлічних (тиск близько 50 МПа) або шнекових пресах.

Екстракцію олії з насіння проводять чотирьоххлористим вуглецем, сірковуглецем, гексаном, трихлоретиленом. Цей спосіб найбільш поширений і використовується практично на всіх великих підприємствах. Насіння після мийки подрібнюють і направляють для добування масла в екстрактори періодичного або безперервної дії. При подальшому очищені (рафінуванні) отримане масло нейтралізують лугом, освітлюють активним вугіллям або іншим адсорбентом, дезодорують (під вакуумом) при температурі 250 ° С, потім демарганізують - видаляють високо молекулярні гліцериди шляхом охолодження масла до 50 С° і наступної фільтрації для відділення виділеного осаду гліцеридів.

Комплексну переробку дріжджових осадів (отримують спирт, ВКВ, кормові дріжджі) проводять на тих же установках, які використовують при переробці. Доставленні дріжджі спочатку розбавляють (до 8 - 10% сухих речовин) водою в резервуарах 20, обладнаних мішалками. Осади кріплених вин після розбавлення направляють в бродильні резервуари для зброджування цукру, сухих вин - через напірний резервуар 14 в брагоперегіний апарат. Отриманий спирт-сирець направляють у збірники або на ректифікацію, а барда подається в резервуари 20 для виділення виннокислих з'єднань. Його проводять кислотним (сірчаної або соляної кислотами) або лужним (20,%-ним розчином кальцинованої соди) методами при температурі 75-80 ° С. Потім барду подають на фільтр-прес 22, а отриманий фільтрат - в реактори-нейтралізатори 7 для виділення виннокислих з'єднань. Процеси осадження, відділення та сушіння виннокислого вапна проводять так само, як і у випадку переробки вичавок. Дріжджовий осад, отриманий на фільтр-пресі, промивають чистою водою, сушать і використовують як кормові дріжджі (білковий корм). Промивні води застосовують для розведення партії дріжджових осадів, які надходять на переробку.

Як і у випадку вичавок, наведена апаратурно-технологічна схема комплексної переробки дріжджових осадків дає можливість отримати з них етиловий спирт і виннокислу сировину.

Отримання спирту з бражки (збродженого дифузійного соку), безпосередньо із зброжених вичавок, а також дріжджевих осадів здійснюється перегонкою. При цьому напочатку отримують спирт-сирець, що містить як і етиловий спирт різні домішки, а потім отримують ректифікований спирт. Для цих цілей використовують трьохкубові, одно-і двохколонні брагоперегонні і брагоректифікаційні апарати.

Трьохкубові перегінні апарати КПК-58-02 використовуються на невеликих підприємствах. Великі підприємства оснащені зазвичай одноколоними брагоперегоними апаратами безперервної дії, в яких спирт-сирець отримують з бражки. Конструкція такого апарату з вихровим паровим потоком, що дозволяє отримувати етиловий спирт-сирець з грубих суспензій, що містять велику кількість зважених часток, показана на рис.1. Установка включає вичерпну і зміцнюючу частини колони, два дефлегматора, холодильник та допоміжну апаратуру. Підготовлені дріжджові осади або виноградні вичавки подаються через сітку і каменопастку в кожухотрубні дефлегматори, де за рахунок теплоти конденсації спиртових парів дріжджова суспензія нагрівається і потім подається до приймальної царги ректифікаційної колони. Для контакту фаз застосовуються пристрої з вихровим і секційним вихровим паровим потоком.

Пройшовши колону виснаження, суспензія через бардорегулятор направляється в збірник для отримання виннокислих з’єднаннь. Спиртові пари, пройшовши колону зміцнення, послідовно конденсуються в дефлегматора і у вигляді флегми направляться у верхню частину колони зміцнення. Частина парів, що залишилася конденсується і через спиртової ліхтар направляється в збірник готового продукту. Ця установка може бути використана також для промислового отримання енантового ефіру при відповідній зміні режиму роботи-апарату.

Рис. 1. Ректифікаційна установка для отримання спирту-сирцю з вторинної сировини:

1- ємність для підготовки суспензії; 2 - мішалка;

3 - насос; 4 - сітка; 5 – видатковий

резервуар; 6 – вакуум-переривач; 7 – кожухотрубний дефлегматор; 8 - зміцнювальна частина колони; 9 - холодильник; 10 - вичерпна частина колони;11 – спиртовий ліхтар; 12 - бардорегуля

тор; 13 – каменопастка.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: