Изучение процессов водно-тепловой и ферментационной обработки экструдированного зернового материала

Аннотация

Работа посвящена изучению процессов водно – тепловой и ферментационной обработки экструдированного зернового материала с последующим его сбраживанием с целью получения этилового спирта.

Экспериментально подтверждена возможность проведения всех вышеперечисленных процессов в одном аппарате – кожухотрубном струйно – инжекционном бродильном аппарате (КСИБА).

Содержание.

Введение                                                                                                       3

1.  Технико-экономическое обоснование исследований

2.  Описание технологической схемы производства спирта

2.1  Технология производства спирта из сырья растительного происхождения (зерна)

2.2  Технологический процесс производства спирта

2.3  Характеристика операций технологического процесса

2.4   Аппаратурное оформление технологических схем производства спирта

2.5  Описание конструкции КСИБА

3.  Описание схемы экспериментальной установки и методики проведения экспериментов

3.1  Описание экспериментальной установки

3.2   Проведение эксперимента

Методика проведения эксперимента

4.

4.1.1. Результаты лабораторных исследований по водно – тепловой и ферментационной обработке экструдированного зернового сырья.

4.1.2. Результаты пилотных исследований по водно – тепловой и ферментационной обработке экструдированного зернового сырья.

4.2. Результаты экспериментов по проведению процесса сбраживания.

4.2.1. Результаты лабораторных исследований процесса сбраживании осахаренного сусла.

4.2.2. Результаты пилотных исследований по сбраживанию осахаренного сусла из экструдированного зернового сырья.

5. Охрана труда

6. Гражданская оборона

7. Расчёт затрат на проведение исследований

Список литературы

                                                  Введение.

Переработка сырья растительного происхождения с целью получения продуктов повышенной энергетической ценности имеет огромное значение для многих отраслей промышленности России. Одним из таких продуктов является этиловый спирт (этанол), который является основным сырьём для производства целого ряда готовых изделий или используется в конечном виде как готовый продукт. Применение этилового спирта в различных отраслях промышленности представлено на рис. 1.

Рис. 1. Применение этилового спирта в отраслях промышленности России.

Основным потребителем пищевого этилового спирта является ликёроводочная промышленность и, именно она, до сегодняшнего дня определяет основной спрос на этот продукт. Однако, в последние годы, наметились тенденции на поиск альтернативных источников получения энергии, которые в будущем смогут заменить нефть и газ. И одним из таких источников является биотопливо, под которым понимается этиловый спирт и биогаз.

В настоящее время этиловый спирт получают двумя способами: химическим путём и микробиологическим. Наиболее экономичным является последний путь. В его основе лежит микробиологическая переработка сахаросодержащего и крахмалосодержащего сырья с помощью микроорганизмов. Россия, обладающая огромной территорией и богатыми запасами лесоугодий, является потенциальным лидером в мире по использованию природного, уже имеющегося, и производству нового, возобновляемого растительного сырья. Таким образом, в России имеются все объективные предпосылки, для промышленной переработки растительного сырья и, в первую очередь его отходов, с целью получения такого важного продукта как этиловый спирт.

В период существования СССР производству спирта уделялось большое внимание. По данным на 2009 год [3] было построено и успешно функционировало 189 спиртовых заводов, на которых производился только пищевой этиловый спирт. Общая мощность производства составляла 114млн. дкл в год.

Тенденция изменения объёмов производства этилового спирта в России представлена в таблице 1.

Таблица 1

Объем производства этилового спирта в России за последние 10 лет

Как видно из приведённой таблицы, в настоящее время, объём производства находится на том же уровне, что и 10 лет тому назад. Одной из причин такой стагнации производства является высокая себестоимость производимой продукции. Производство спирта сконцентрировано, главным образом, в Центральном, Центрально-Чернозёмном и Поволжском районах России, на долю которых приходится 65% от общего объёма производства спирта. Вышеперечисленные районы являются основными поставщиками спирта в Северные районы России, в районы Сибири и Дальнего Востока, а также в Калининградскую область, где, либо отсутствует производство спирта, либо имеется его дефицит. В результате растёт объём перевозок увеличивающих стоимость спирта для непосредственных его потребителей.

Другой не менее важной причиной снижения спроса на спиртовую продукцию в девяностых годах прошлого столетия явился импорт ликероводочной и спиртовой продукции из-за рубежа. Это резко снизило спрос на отечественный спирт и привело к остановке