Proiect Utilaje Final
-
Upload
anna-piticaa -
Category
Documents
-
view
234 -
download
0
Transcript of Proiect Utilaje Final
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
1/28
TEHNOLOGIA DE OB INERE A ALCOOLULUI Ț
RAFINAT DIN ALCOOL BRUT DE PORUMB ÎN
CANTITĂ I DE 1000 l ÎN 8h AMBALAT ÎN STICLE Ț
DE 1l
1
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
2/28
CUPRINS
INTRODUCERE..................................................................................................................................3
CAPITOLUL I......................................................................................................................................3
1.1 Caracteristicile materiei prime......................................................................................................3
1.2 Proprietăţi fizico-mecanice ale diferitelor cereale.........................................................................4
1.3 Proprietă i organoleptice ale porumbuluiț ......................................................................................4
1.4 Soiuri de porumb..........................................................................................................................4
1.5 Compozitia cimica a porumbului................................................................................................51.! "aterii au#iliare...........................................................................................................................!
CAPITOLUL II....................................................................................................................................9
2.1 Caracteristicile produsului finit....................................................................................................$
CAPITOLUL III.................................................................................................................................10
3.1 %lu#ul tenologic de ob inere a alcoolului rafinat din porumbț ...................................................1&
3.2 'escrierea opera iilor ț ..................................................................................................................11
CAPITOLUL IV.................................................................................................................................17
4.1 Scema tenologică a procesul de ob inere a alcoolului rafinat din porumbț ..............................1(
4.2 'escrierea opera iilor din flu#ul tenologicț ...............................................................................1)
CAPITOLUL V...................................................................................................................................25
5.1 Prezentarea utila*ului principal...................................................................................................2!
5.2 Calculul producti+ită iiț ................................................................ Error! Bookmark not "#n.
2
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
3/28
INTRODUCERE
,ndustria alcoolului se bazează pe principiul acti+ităţii fermentati+e a dro*diilor care
transformă zaarurile fermentescibile din substrat n alcool un produs principal de
fermentaţie /i biomasă.0lcoolul etilic obţinut industrial pe cale fermentati+ă sau sintetică este denumit uzual
spirt /i se nţelege un amestec de alcool etilic apă /i unele impurităţi. 0lcoolul etilic rafinat
are o concentraţie alcoolică de cca. $! +ol.
0lcoolul rafinat are multe utilizări n industria alimentară se folose/te la obţinerea
băuturilor alcoolice /i a oţetului n industria cimică n obţinerea cauciucului sintetic /i ca
dizol+ant n industria farmaceutică pentru prelucrarea anumitor substanţe eter cloroform
iar n medicină ca dezinfectant. n ultimul deceniu alcoolul etilic n amestec cu benzina sefolose/te drept carburant pentru motoarele cu ardere internă.
n industria alcoolului realizarea produsului finit este mult mai puţin dependentă de fazele
procesului tenologic. 6rice deficienţă abatere sau eroare strecurată n procesul tenologic
poate fi corectată n ultima fază a acestuia la rafinarea alcoolului brut. Calitatea alcoolului
rafinat este dependentă de instalaţia de rafinare de modul cum sunt respectaţi parametri
tenologici n această fază tenologică.
6 importanţă mare se acordă obţinerii unor randamente mari la prelucrarea materiilor prime prin asigurarea calităţii corespunzătoare a materiilor prime au#iliare /i semifabricate.
CAPITOLUL I
1.1 Caracteristicile materiei prime
Por$m%$& ' Zea mays ssp mays regional păpu oi, cucuruz) ș este o cereală culti+ată n
ţara noastră folosit pentru alimentaţiefura*are /i industrie. Se cunosc multe soiuri de porumb
care se deosebesc ntre ele prin formă culoarea boabelor /i aspectul endospermului sticlos
sau făinos.
n industria alcoolului se preferă porumbul cu boabe făinoase care conţine o cantitate
mare de amidon /i mai scăzută n substanţe proteice.
'upă conţinutul de amidon /i randamentul n alcool porumbul este materia primă cea
mai +aloroasă pentru fabricarea alcoolului.
Conţinutul porumbului n +itamine este mic dintre acestea amintim +itamina 71 72PP /i acidul pantotenic. 8u se găsesc +itaminele C /i 0.
3
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
4/28
n porumbul matur acti+itatea b -amilazică este slabă iar a -amilaza este inacti+ă.
Porumbul folosit n industria spirtului trebuie să ndeplinească următoarele condiţii
• să aibă un conţinut mare de idraţi de carbon n special de amidon9• să conţină o cantitate redusă de substanţe proteice9• bobul să fie moale /i cu coa*ă c:t mai subţire9• să fie a*uns la maturitate9
1.2 Proprietăţi fzico-mecanice ale dieritelor cereale
Cra&a (a)a *+totr#+a
'k,-
(a)a r&at#/ a
1000 %oa% ',-
(a)a a%)o&$t/ a
1000 %oa% ',-
PORU(B 72 12020 110320
; !)-)5 2)-4& 3&-35"?, !&-(& 1(-3 15-2(
S?C0
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
5/28
plămezile din porumb fermentează lini/tit aproape fără spumă ceea ce permite utilizarea la
ma#imum a capacităţilor de fermentare iar borotul rezultat de la distilare are o +aloare
fura*eră ridicată.
'intre soiurile industriale de porumb cele mai răspandite sunt
-Aea maBs dentiformis porumbul dinte de cal9-Aea maBs amilaceae porumbul amidonos9
a ma6) nt#"orm#) este porumbul cunoscut sub denumirea dinte de cal are
endospermul cornos numai pe laturile bobului. după uscare partea făinoasa se contractă /i din
acest fenomen rezultă asemănarea mi/unei dintelui de cal se găse/te cu boabele colorate n
alb +iolaceu etc. 0ceastă +arietate de porumb este foarte +iguroasă /i dă producţii foarte
mari.
1.! Compozitia c"imica a porumbului
'in totalul proteinelor (31 se acumulează n endosperm 23& n embrion /i 22
n pericarp.
%ertilizarea raţională influenţează conţinutul n aminoacizi. 0stfel ngră/ămintele cu
azot ridică conţinutul de triptofan iar cele cu azot /i fosfor duc la o cre/tere a conţinutului n
lizină. 7oabele conţin +itaminele 71 72 si ? si PP n proporţie mai mare pro+itamina 0 la
+arietatile cu boabe galbene +itamina C lipseste.Compoziţia cimică este mult influenţată de ibrid soi condiţiile de +egetaţie /i
tenologia aplicată.
Tabel +. C)!&" "a 'h")"'$ a !r,)b,l,"ț
Da recoltare porumbul are o umiditate ridicată de 25 de aceea el se usucă nainte de
nsilozare pentru a e+ita autoncălzirea.
5
Com$)$& Por$m%
>miditate 1330midon 5$1Proteine $!Dipide 51Celuloză 2!
Substan e minerale ț 15
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
6/28
Conţinutul n amidon al porumbului reprezintă (& din substanţa uscată a bobului. n
porumb se găsesc zaaruri simple 22 de#trine 25 /i pentozani 44.
Corpurile străine sunt reprezentate de
a- +or$r# n,r cum ar fi corpuri inerte impurită i minerale i resturi organiceț șsemin e de alte plante boabe putrezite boabe mucegăite ncinse atacate de boliț
criptogamice i ncol iteș ț 9%- +or$r# a&% boabe ista+e boabe nedez+oltate stri+ite boabe pătate boabe seciș
boabe u or +ătămate n uscătorii cu n+eli ul pră it sau endospermul atinsș ș ș 9
,nfestările cu dăunători ai produselor de depozitate nu sunt admise.
1.# $aterii au%iliare
"ateriile au#iliare folosite la fabricarea alcoolului sunt apa malţul +erde
preparatele enzimatice microbienesărurile nutriti+e /i factorii de cre/tereacidul
sulfuricantispumanţiiantisepticele /i dezinfectan iiț aerul tenologic energia electrica si
aburul.
a) Apan +ederea desfă/urării unui proces tenologic eficient se urmăre/te asigurarea fabricii
cu necesarul de apă. 0pa necesară este de două feluri apă tenologică /i apă de răcire.
• Aa t*no&o,#+/ participă la obţinerea produsului finit /i este folosită la formarea plămezii la obţinerea mediilor necesare preparării cuibului de dro*die la spălarea
utila*elor /i a conductelor tenologice. 0ceasta trebuie să aibă o puritate
bacteriologică adică să aibă calităţile apei potabile fără germeni patogeni.
Aa r/+#r reprezintă ponderea cea mai mare din consumul de apă indrustrială la
procesarea alcolului rafinat. ?a nu intră n contact cu produsul deci nu este ne+oie să
ndeplinească condiţiile de calitate a apei potabile dar trebuie să aibă temperatura /i
duritatea c:t mai scăzută. Consumul de apă de răcire este direct proporţional cu
cre/terea durităţii /i temperaturii acesteia. 'e multe ori este ne+oie de o dedurizare a
apei de răcire care nu este economică
b) Malţul verde
?ste folosit ca agent de zaarificare a plămezilor din cereale /i cartofidatorită
conţinutului său n enzime amilolitice.Se obţine după o tenologie asemănătoare cu cea de
6
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
7/28
producere a malţului pentru berecu deosebirea că durata de germinare este mai
lungăurmărindu-se acumularea unei cantităţi ma#ime de amilaze. 0precierea calităţii malţului
+erde se face at:t după aspectul e#teriorc:t /i după acti+itatea enzimatică .0cti+itatea E-
amilazică se e#primă n unităţi SF7care reprezintă grame de amidon solubil de#trinizat de
către 1 g malţ +erden timp de !& min.la temperatura de 2&GCn prezenţa unui e#ces de H-amilază.
c) Preparatele enzimatice microbiene
Se obţin prin culti+area n condiţii absolut pure a unor tulpini de bacterii /i mucegaiuri
pe medii de cultură adec+ateurmată de purificarea preparatului brut rezultat.n comparaţie cu
malţul +erdeele prezintă următoarele a+anta*e
-acti+itate enzimatică standardizatăcare se modifică puţin la depozitare9-E-amilaza bacteriană se caracterizează printr-o termorezistenţă mult mai ridicată9
-sunt mai sărace n microorganisme dăunătoare9
-se oţin randamente mai ridicate ăn alcooldeoarece pot idroliza /i alte poliglucide9
-sunt necesare spaţii mai reduse la depozitare /i transport9
-se economisesc celtuielile legate de producerea /i mărunţirea malţului +erde.
d) Sarurile nutritive si factorii de crestere Da fabricarea spirtului este necesara adaugarea de substante nutriti+e care aduc in
compozitia mediului azot fosfor magneziu imprimand si complectand substratul cu aceste
substante necesare nutritiei dro*diei. 'eficitul deazot se complecteza prin adios de sulfat de
amoniu ingrasaminte comple#e amoniac sau uree. 8ecesarul de fosfor se asigura din
superfosfatul de calciu ale ngrasamintelor comple#e. %actorii de crestere se asigura prin
adaugarea de autolizat de dro*die e#tract de radicele de malt sau de porumb.
e) Antispuman ii ț
n procesul de fermentare de la fabricarea alcoolului rafinat se formează cantităţi maride spumă datorită coloizilor care se depun la suprafaţa bulelor de aer care barbotează n
mediu stabiliz:nd spuma formată. Cu c:t plămada este mai bogată n coloizi cu at:t
cantitatea de spumă formată este mai mare. n +ederea reducerii cantităţii de spumă se pot
folosi substanţe antispumante. 0legerea antispumanţilor se face n funcţie de calitatea
plămezii folosite de procesul tenologic /i de sistemul de aerare aplicat. Se urmăre/te ca
antispumantul folosit să nu fie dăunator pentru dro*die să nu producă murdărirea utila*elor /i
conductelor.
f) Antiseptici si dezinfectanti
7
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
8/28
0ntisepticii se folosesc pentru combaterea microorganismelor de infecţie n cursul
procesului fermentării plămezii n doze bine stabilite care nu influenţează negati+ acti+itatea
de fermentare a dro*diilor. 6 serie de substanţe cimice folosite ca dezinfectante pot fi
antiseptice c:nd sunt folosite n doze care omoară microorganismele. Cei mai folosiţi
antiseptici sunt acidul sulfuric /i formaldeida.
g) Aerul tehnologic0erul tenologic are dublu scop acela de agent de transport /i sursă de o#igen. n
unităţile de alcool aerul se folose/te fie la transportul pneumatic fie pentru a asigura
necesarul de o#igen al dro*diei n cursul fermentării sau a multiplicării dro*diei.
h) nergia electrica si aburul
>nităţile de procesare a alcoolului alimentar sunt alimentate cu energie electrică dinsistemul naţional. Pentru acţionarea motoarelor electrice se folose/te curent electric la
tensiunea de 3)& I iar pentru iluminat tensiunea de 22& I. 0burul este produs fie n
centralele termice proprii fie li+rat de la cea mai apropiată centrală de termoficare. 0burul
este folosit la procesarea materiilor prime amidonoase la distilarea plămezii /i rafinarea
spirtului brut.
C&P'()*+* ''
2.1 Caracteristicile produsului fnit
0lcoolul rafinat obţinut este un licid limpede incolor cu miros caracteristic /i gust
arzător nu prezintă opalescenţă la amestecare cu apa distilată n raport de 3(.
8
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
9/28
Concentraţia alcoolică a spirtului rafinat se e#primă de obicei n procente +olumetrice
de alcool G;aB-Dussac sau n ,ra a&.
- ?ste +olatil inflamabil cu punct de fierbere la () C
- ?ste mai u or dec:t apa i se poate amesteca cu aceasta este miscibil cu apa n oriceș ș
propor ieț 9- Punct de ngeț -114 C 9
Tabel -. Cara'#er"#"'"le !r/,,l," %"*"#
C&P'()*+* '''
3.1 8&$$& t*no&o,#+ o% #nr a a&+oo&$&$# ra"#nat #n or$m%ț
9
ENZIMEDE
AP P),+$
PREPARAREA
CULTURILOR PURE DEDROJDIE ÎN
ENZIMEPENTRU
ZAHARIFICARE ( !
AMILZE "I #!
Cara+tr#)t#+# A&+oo& t#+
Concentraţia alcoolică la 2& C +ol.alc $55'ensitatea relati+ă la 2& C ma# &)1&0ciditate totală g acid acetic
la 1&& cm3 alcool etilic anidru ma#.
&&&32
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
10/28
3.2 escrierea operațiilor
!ecepţia materiilor prime
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
11/28
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
12/28
'imensiunile măcinăturii influenţează temperatura de ncepere a gelatinizării producţia de
alcool etilic /i cantitatea de amidon negelatinizat.
D#mn)#$n#& "ra+:#$n#&or
m/+#n#;< mm
Tmrat$ra =n+r
,&at#n#>/r##< ?C
L&.5& 4(.5&.5-1 4$.51-2 5&.&2-3 51.5
Tabel . Crela"a /"*#re /")e*",*"le )$'"*$#,r"" 2" #e)!era#,ra /e 3*'e!ere a
4ela#"*"&$r"".
Tabel 5. Crela"a /"*#re /")e*",*"le )$'"*$#,r"" 2" !r'e*#a6,l /e al'l e#"l"'
Pentru mărunţitea porumbului se folosesc n practică trei grupe de procedee
1. "ăcinarea uscată2. "ăcinarea umedă3. "ăcinarea uscată i umedă n două trepteș
(/+#nara $)+at/ se realizează cu o moară cu ciocane sau cu moară cu /ase +alţuri apa
pentru condiţionare are temperatura de 3&-4&?C iar durata condiţionării este de 3&-!&
secunde.
(/+#nara $m/ se poate realiza cu moară cu +alţuri o perece n două +ariante
Cu condiţionarea cerealelor cu apă caldă la 5&-(&?C umectarea co*ii a*ung:nd la 2&9
cu nmuierea cerealelor n apă timp de 1&-3& min /i temperatura de 3&-5&GC. Conţinutul deumiditate a cerealelor a*unge la 2&-3&. "ăcinarea umedă se poate realiza /i ntr-o moară cu
ciocane speciale care este alimentată at:t cu cereale c:t /i cu apă de plămădire /i enzimele de
licefiere-de#trinizare.
#ierberea materiei prime
#ierberea prin care se eliberează amidonul din celulele endospermului pentru a putea fi
zaarificat. n tenologiile moderne fierberea porumbului se realizează sub presiune 3-4 atm.
$ichefirea%de&trinizarea plămezii fluidificate 'gelatinizare)
12
D#mn)#$n#& "ra+:#$n#&or<
mm
Pro$+:#a a&+oo&< *L@ton/
am#on
2-3 53!&
1-2 551&&5-1 5$&(L&5 !&(3
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
13/28
6peraţia se realizează cu a*utorul enzimelor de licefiere-de#trinizare E-amilaze.
Jemperatura de licefiere-de#trinizare se alege n funcţie de felul preparatelor de de E-
amilază /i procedeul folosit fără presiune sau sub presiune. n primul caz se utilizează E-
amilaze normale iar n cel al doilea E-amilze termostabile.
Zaharificarea
'upă ce amidonul din material primă a fost gelificat /i solubilizat prin fierbere sub
presiune masa fiartă obţinută este supusă n continuare operaţiei de zaarificare prin care se
realizează transformarea amidonului n zaăruri fermentescibile de către dro*die.
6peraţia de zaarificare mai este denumită /i plămădire ntruc:t se obţine o plămadă
care conţine toate componentele insolubile ale materiei prime /i a malţului suspensiico*i.
Principalele metode de zaarificare sunt -metode cimice cu a*utorul acizilor minerali cloridric sulfuric9
-metode enzimatice cu a*utorul enzimelor din slad sau a preparatelor enzimatice.
Jransformările care au loc la zaarificare
0cţiunea de zaarificare a malţului +erde se datorează conţinutului său n enzime
amilolitice n principal E si HMamilaza care acţionează asupra celor două componente ale
amidonului solubil amiloza /i amilopectina pe care la transformă n zaărurifermentescibile.
E-amilaza are o capacitate foarte mare de fluidificare /i o capacitate relati+e scazută de
zaarificare caracteriz:ndu-se n special prin formarea de de#trine /i n mai mică măsură de
maltoză.
Prepararea dro(diilor de cultură
%ermentarea plămezilor se realizează cu a*utorul dro*diilor care datorită comple#ului
enzimatic conţinut transformă zaărul din plămadă n alcool etilic /i C62.
'ro*diile utilizate trebuie să ndeplinească următoarele condiţii să aibă o putere
alcooligenă ridicată să se poată acomoda la plămezile acide din porumb să declan/eze rapid
fermentaţia să formeze o cantitate redusă de spumă la fermentare /i să producă o cantitate c:t
mai mică de idrogen sulfurat /i alte substanţe de gust /i aromă nedorite.
13
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
14/28
'ro*diile utilizate la fermentarea plămezilor din industria alcoolului se pot folosi sub
formă de
− dro*dii licide culti+ate n fabrică− dro*dii uscate− dro*dii comprimate dro*dia de panificaţie
#ermentarea plămezilor
Procesul de fermantare a plămezii are rolul de a realiza transformarea totală a
zaărului fermentescibil de către dro*dii n alcool /i bio#id de carbon ca produse principale.
Pentru fermantarea plămezilor dulci zaarificate se utilizează dro*dii licide culti+ate
n fabrică dro*die uscată /i dro*die comprimată.
%ermentarea alcoolică este influenţată de concentraţia plămezii n zaărurifermentescibile9 durata de fermantaţie9 puritatea microbiologică a plămezilor9 concentraţia
alcoolului etilic acumulat toleranţa n alcool a dro*diilor9 prezenţaKabsenţa o#igenului9 pN-ul
plămezii optim 4-!9 temperatura plămezilor optim 3&-35GC9 conţinutul n substanţe
nutriti+e /i biostimulatoare din plămadă9 prezenţaKabsenţa compu/ilor inibitori.
Sistemele de fermantare pot fi fermentare discontinuă batc9 fermentaţie discontinuă
cu alimentare fed batc9 fermentare continuă9 fermentare continuă cu recirculare de biomasă
borot. n marea ma*oritate a fabricilor mici /i mi*locii se practică fermentarea discontinuă
care durează circa (2 ore /i cuprinde 3 faze
-faza iniţială circa 22 ore9
-faza principală circa 1) ore
-faza finală circa 32 ore
"istilarea plămezii fermentate
Plămada fermantată este un sistem dispers n care n soluţia apoasă alcoolică se află n
suspensie substanţe pro+enite din materiile prime au#iliare /i dro*dii. Concentraţia alcoolică a
plămezii fermentate +ariază ntre !-12 +olume n funcţie de materia primă utilizată /i
procesul tenologic aplicat. Separarea alcoolului etilic din acest amestec binar alcool-apă se
bazează pe diferenţa de +olatilitate dintre alcool /i apă operaţia fiind denumită distilare.
Prin distilare se e#trag din plămada fermentată alcoolul /i alte substanţe +olatile
aldeide esteri alcooli superiori furfural acizi +olatili sub formă de +apori cu a*utorul
14
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
15/28
căldurii. Iaporii de alcool sunt condensaţi prin răcire cu apă /i adu/i n stare licidă.
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
16/28
n compozi ia cimică a frun ilor intrăț ț
0lcool etilic $3-$(
0ldeide &3-&5
?steri &3-2!
"etanol &4-15
0cizi organici +olatili &&(-&&$
Tabel 7. C)!&" "a 'h")"'$ a %r,* "lr ț ț
%- U&#$& "$>& este un produs rezultat de la rafinarea alcoolului brut format dinimpuritati cu +olatilitate mai redusa din care predomina alcoolii superiori amilicizoamilic izobutilic propilic. 0laturi de alcooli superiori se gasesc cantitati mai micide esteri ai acestora acizi organici +olatili si furfural.Compozitia cimica a uleiului de fuzel +ariaza in functie de materia prima folosita
astfel
Componentele masic
Cereale Cartofi
alcool n-propilic $1 14(
alcool izobutilic 1$2 142
alcool n-butilic &3 11
alcool n-amilic 1$& 13)
alcool izoamili 524 5!2
Tabel 8. C)!&" "a 'h")"'$ a ,le",l," /e %,&el ț
16
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
17/28
C&P'()*+* '
4.1 c"ema te"nologică a procesul de obținere a alcoolului
brut din alcool rafnat din porumb
17
1&-condensator 11-răcitor pentru alcoolul rafinat1214-felin de control13-răcitor 15-separator de ulei de fuzel1!-pompă1(-ma ină de dozatș1)-masină de eticetat1$-container cu produs finit
1-rezer+or 2-scimbător de căldură3-coloană de epurare4$-deflegmator 5-condensator răcitor !-alcoolmetru(-talerul de alimentare a coloaneide rafinare)-regulator de apă de luter
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
18/28
4.2 escrierea operațiilor din u%ul te"nologic
C$r / araț
Tarar$& este o sită multieta*ată pre+ăzută cu un sistem de separare a particulelor
u/oare din masa de porumb.
Tr#or$& este un utila* cu a*utorul căruia se relizează separarea cerealelor după formă.
Jrioarele sunt utilizate pentru separarea seminţelor afectate de dăunători pentru eliminarea negiei /i
a măzăriciei a boabelor sparte etc.
F"4,ra . Tr"r 1 M manta9 2 M a#9 3 M *geab9 4 M transportor elicoidal e+acuare impuritati9 5 M actionare9
! M alimentare orz9 ( M strat de orz9 ) M gura de e+acuare produs9 $ M gura de e+acuare
impuritati.
18
1-racord pentru alimentare23-site4- bilele de cură are a sitelorț5- sistemul de ac ionare cu e#centricț!- camera de decantare a impurită ilor u oareț ș(-tubul de racordare la un sistem de aspira ieț)- clapetele de reglare a debitului i +itezeișaerului$-transportor elicoidal pentru e+acuareacorpurilor straine u oareș1&-gura de e+acuare a produsului cura atț11-12-13-gură de e+acuare a impurită ilor mici iț șgrele
F"44,ra 1.Tarar,l
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
19/28
aratoar& ma,nt#+ realizează ndepărtarea impurităţilor feroase din masa de
porumb. ?liminarea impurităţilor de natură feroasă se realizează de obicei cu a*utorul unor
magneţi permanenţi sau a unor electromagneţi.
1-electromagnet 92-bandă transportoare 9
3-p:lnie de alimentare 9
4- uber de reglare a debituluiș 9
5-gură de e+acuare a produsului de
bază 9
!-gură de e+acuare a impurită ilor ț 9
F"4,ra +. Se!ara#r )a4*e#"'
(/r$n #ra matr## r#mț
Se realizează cu a*utorul unor mori cu ciocane care mărunţe/te materia primă făinarezultatăeste amestecată cu apă fiartă /i zaarificată după care este trecută printr-o moara cu discuri
pentru omogenizare.>tila*ele folosite la măcinarea cerealelor sunt grupate in funcţie de umiditatea cerealei.
F"4,ra -. Mar$ ', '"'a*e
1-gură de alimentare9 2-a#ul9 3-ciocănele zimţate9 4-suprafaţa rifluită95-sită9 !-colector9 (-pompă9 )-rezer+or de colectare
19
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
20/28
8#r%ra
Parametrii prin care se controlează fierberea sunt temperatura presiunea /i durata de
fierbere.
Pentru fierberea porumbului este utilizată autocla+a Nenze.
1-corp din tablă de oţel
2-+:rful conului construit din tablă de oţel ino#idabil
3-capacul fierbătorului
4-supapa de siguranţă
5-racord pentru aburul de circulaţie!-manometru
(-racord de alimentare cu abur
)-+entil de e+acuare
$-conductă de colectare a probelor
F"4,ra . A,#'la9$ He*&e
a*ar#"#+ara
Procesul tenologic de zaarificare se desfă/oară după scema prezentată n figura !.
"ateria primară fiartă din fierbătorul 1 se descarcă n zaarificatoul 2.
F"4,ra 5. S'he)a !r'e,l," /e
&ahar"%"'are
2$
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
21/28
Lat& )&a mal ul +erde din rezer+orul 3 este trecut n cantităţile stabilite prinț
curgere liberă n zaarificator. 'upă zaarificare la temperatura de 3& GC a plămezii se
introduce /i cantitatea de dro*die necesară pentru fermentare din dro*dier. Plămada
zaarificată n care s-a introdus dro*dia după omogenizare /i răcire la temperatura de
fermentare este preluată de o pompă /i trimisă n linurile de fermentare.Da construirea zaarificatorului se urmăre/te asigurarea următoarelor condiţii +olum
suficient e+acuarea corespunzătoare a aburului n timpul golirii fierbătoarelor agitarea
corespunzătoare a plămezii răcirea rapidă a plămezii curăţirea /i dezinfectarea u/oară.
8rmntara &/m>#&or
Procesul de fermantare a plămezii are rolul de a realiza transformarea totală a zaărului
fermentescibil de către dro*dii n alcool /i bio#id de carbon ca produse principale.
Pentru fermantarea plămezilor dulci zaarificate se utilizează dro*dii licide culti+ate n
fabrică dro*die uscată /i dro*die comprimată.
%ermentarea alcoolică este influenţată de concentraţia plămezii n zaăruri
fermentescibile9 durata de fermantaţie9 puritatea microbiologică a plămezilor9 concentraţia
alcoolului etilic acumulat toleranţa n alcool a dro*diilor9 prezenţaKabsenţa o#igenului9 pN-ul
plămezii optim 4-!9 temperatura plămezilor optim 3&-35GC9 conţinutul n substanţe
nutriti+e /i biostimulatoare din plămadă9 prezenţaKabsenţa compu/ilor inibitori.
Plămada de dro*die trebuie să conţină 5&-3&&O1&! celuleKml plămadă +alori sub 5&O1&!
celuleKml denot:nd o multiplicare slabă a dro*diilor. Concentraţia dro*diilor din plămadă
principală se determină numai după prima zi de fermentare deoarece ulterior are loc o
21
1. corpul aparatului2. agitator 3. motor cu reductor 4. conducta de decarcare a masei5. conducta de decarcare a masei fierte!. clopot de suflare(. conductă de admisie a apei de răcire
n srpentinele zaarificatorului). serpentine de răcire$. conductă de ie ire a apei dinș
sistemul de răcire a zaarificatorului1&. e#austor pentru e+acuarea aburului11. conductă pentru abur 12. conductă pentru e+acuarea
condensului
13. +entil si conducta pentru golireazaarificatorului
14,termometru F"4,ra 7. :ahar"%"'a#r
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
22/28
sedimentare a dro*diilor n tancurile de fermentare. 'ro*diile cu o bună stare fiziologică nu
trebuie să conţină mai mult dec:t 5 celule moarte.
Principalul utila* folosit pentru fermentare este n$& "rmntar.
>n lin de fermentare poate a+ea capacitatea cuprinsă ntre 1&& /i 1&&& l. Pentru
obţinerea 1l spirt rafinat absolut este necesar un +olum util de lin de 125-13l +olumgeometric.
Pierderile n alcool prin antrenare cu dio#id de carbon sunt n medie de &( put:nd să
a*ungă p:nă la 14 din alcoolul produs n linul de fermentare.
7io#idul de carbon care se dega*ă din plămadă n timpul fermentării antrenează /i
alcool. Pentru recuperarea acestui alcool n sala de fermentare se montează aparate numite
recupeatoare de bio#id de carbon.
Părţile componente1-carcasa
2-conductă de ncărcare cu plămadă
zaarificată
3-capac superior de +izitare
4-capac inferior de +izitare
5-conductă de e+acuare a bio#idului de
carbon
!-conductă de abur
(-supapă idraulică de suprapresiune /i +id
)-ti*ă pentru fi#area termometrului
$-instalaţia de răcire interioară
1&-racord de apă rece F"4,ra 8. L"* /e %er)e*#are
11-racord pentru ie/irea apei de răcire din serpentine
12-conductă de e+acuare a plămezii fermentate
D#)t#&ara &/m>## "rmntat
Plămada fermantată este un sistem dispers n care n soluţia apoasă alcoolică se află n
suspensie substanţe pro+enite din materiile prime au#iliare /i dro*dii. Concentraţia alcoolică a
plămezii fermentate +ariază ntre !-12 +olume n funcţie de materia primă utilizată /i
procesul tenologic aplicat. Separarea alcoolului etilic din acest amestec binar alcool-apă se
bazează pe diferenţa de +olatilitate dintre alcool /i apă operaţia fiind denumită distilare.
22
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
23/28
Prin distilare se e#trag din plămada fermentată alcoolul /i alte substanţe +olatile
aldeide esteri alcooli superiori furfural acizi +olatili sub formă de +apori cu a*utorul
căldurii. Iaporii de alcool sunt condensaţi prin răcire cu apă /i adu/i n stare licidă.
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
24/28
răcitor 5 n care se face condensarea n partea superioară multitubulară 5a i răcirea nș
partea inferioară 5b alcoolul brut circul:nd prin serpentină.
0lcoolul brut ob inut cu o concentra ie alcoolică de )&)5 +ol. este trecut apoi laț țfelinarul de control ! unde se poate citi tăria alcoolica i temperatura cu a*utorul unuiștermoalcoolmetru i n continuare n filtrul de alcool ( unde se separă pe bază de diferen ăș ț
de densitate impurita ile mecanice din alcool.ț
Bor*ot$& or$m%
n fabricile de alcool etilic care nu utilizează recircularea borotului la fermentare se
obţin 1&-15l de borot pe fiecare litru de alcool produs. Compoziţia borotului de porumb
este arătată in tabelul de mai *os
Comonnt$& Bor*ot or$m%
Substanţa uscată )5
Proteine n S.>. 255
Dipide n S.>. 11(
%ibre n S.>. 1&!
Tabel ;. C)!&" "a brh#,l," /e !r,)bț
Ra"#nara a&+oo&$&$# %r$t
Procesul de rafinare a alcoolului are drept scop eliberarea alcoolului brut rezultat ladistilare de substanţele străine care-l nsoţesc /i concentrarea alcoolului etilic. 0lcoolul brut
are o concentraţie alcoolică de )&-)5 +ol. alc. /i conţine o serie de impurităţi aldeide
esteri alcooli superiori acizi +olatili baze azotate amoniac amine pro+enite din plămada
fermentată sau formate n timpul distilării.
ndepărtarea acestor impurităţi se face
-prin rafinare cimică9
-prin rafinare fizică sau rectificare.
24
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
25/28
Ra"#nara "#>#+ / Prin rafinare fizică se nţelege operaţia de purificare /i concentrare a
alcoolului brut realizată prin eliminarea impurităţilor n +ederea obţinerii alcoolului etilic
rafinat cu concentraţia alcoolică de circa $! +ol.
n urma rafinării fizice dispare gustul /i mirosul specific al alcoolului brut acesta
de+ine limpede /i cu un conţinut redus de impurităţi.Potri+it normelor din ţara noastă un spirt rafinat este corespunzător c:nd la 1&& ml alcool
absolut conţine ma#imum &&&2g aldeide &&&3g acizi &&&4g alcooli superiori .
,nstalaţii de rafinare cunoa/tem două tipuri de instalaţii de rafinare instalaţii de rafinare cu
funcţionare periodică /i instalaţii cu funcţionare continuă. Calitatea alcoolului obţinut cu
a*utorul instalaţiilor cu funcţionare continuă este mult mai bun de aceea este mai dez utilizat
n industria spirtului.
In)ta&a:#a ra"#nar +$ "$n+:#onar +ont#n$/
F"4,ra 10 I*#ala "e /e ra%"*are ', %,*' "*are '*#"*,$ț ț
25
1-rezer+or
2-scimbător de căldură
3-coloană de epurare
4$ M deflegmator
5-condensator răcitor
!-alcoolmetru
(-taler de alimentare a colonei de rafinare)-regulator de apă de luter
1&-condensator
11-răcitor pentru alcoolul rafinat
12-felinar de control
13-răcitor
14-felinar de control
15-separator de ulei de fuzel
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
26/28
CAPITOLUL V
5.1 Pr>ntara $t#&a$&$# r#n+#a&
Co&oana ra"#nar
Coloana de rafinare este un recipient cilindric e#ecutat n construcţie sudată format
din mai multe tronsoane fiecare tronson fiind e#ecutat prin sudarea unor profile laminate
fabricate din oţeluri cu caracteristici mecanice superioare coeficientul de siguranţă rezultat
este n funcţie de importanta utila*ului. Coloana este caracterizată prin diametrul interior 'i /i
nălţimea N /i este pre+ăzută cu talere cu clopote.
Procesul de rafinare se realizează ca urmare a trecerii alcoolului brut introdus n
coloană pe un număr de talere curgerea licidului fiind de la partea superioară la partea
inferioară a coloanei. ,n sens in+ers circulă abur suprancălzit care a*ută la atingereatemperaturii de fiebere a alcoolului urm:nd a se separa mai nt:i fracţiunile cele mai +olatile.
Jransferul de substanţă la aceste coloane are loc n zona de spumare sau pul+erizare ce se
obţine ca urmare a barbotării +aporilor sau gazului prin licidul de pe taler. 'ispersarea
fazelor pe taler este uniformă. ,n cazul talerelor cu de+ersoare pe fiecare taler se află unul sau
mai multe de+ersoare prin care se scurge pe talerul inferior licidul obţinut prin condensarea
fracţiunilor grele n momentul n care depă/e/te ni+elul superior al de+ersorului.
'e+ersoarele se montează altern:nd astfel nc:t licidul care +ine de pe un taler superior săse poată amesteca cu cel de pe talerul inferior. ,n coloana din figura 3.$ licidul curge de pe
talerul superior prin 5 tubul de+ersor parcurge suprafaţa talerului trece peste un prag
de+ersor 5 care fi#ează ni+elul licidului pe taler /i curge prin spaţiul dintre coloană /i placa
4 pe talerul inferior. Jubul de+ersor se afundă n licidul de pe talerul inferior form:nd
mpreună cu placa de preaplin ! o ncidere idraulică care mpiedică trecerea +aporilor prin
zona de+ersorului de la talerul inferior la cel superior. ?ficacitatea talerului este influenţată de
circulaţia licidului pe taler. Da coloanele cu diametru mare /i debite mari de licid stratul delicid care curge pe taler nu este orizontal a+:nd o grosime mai mare la intrarea pe taler /i
26
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
27/28
mai mică n dreptul pragului de de+ersare. Se +a
a+ea n +edere că debitul de +apori este mai
mare n zona n care rezistenţa este mai mică.
5.2 Ca&+$&$& ro$+t##t/ ##ț
1&&& lK) 1000
8 Q 125lK9
1&&& sticle
5.3 B#&an $& matr#a&ț
CsQ)4
pQ15
)4 l
alcoolRRRRRRRR..1&&g porumb
1&&& l alcoolRRRRRRRR# g
porumb
TQ1000 ·100
84
TQ 11$&4( g porumb
∑ M i U ∑ M aux Q ∑ M ie+∑ M r+∑ p
∑ p Q1,5
100·1190,47 Q1()5
∑ M r Q11$&4(-1&&& Q 1$&4(
∑ M i U ∑ M aux Q ∑ M ie+∑ M r+∑ p
∑ M i U& Q 1&&&U1$&4(U1()5
∑ M aux Q &
∑ M ie Q1&&&
27
-
8/18/2019 Proiect Utilaje Final
28/28
∑ M i Q1&&&U1$&4(U1()5
∑ M i Q12&)32
12&)32U&Q1&&&U1$&4(U1()5
12&)32Q12&)32