Зброджування сусла

Всього в бродильне відділення надходить продуктів:

G_{заг.бр.від}=G_скл+М_вр.др+G_скл*0,5/100+G_скл*2,5/100;

G_{заг.бр.від}=9955.8 +1160,5 +9955,8*0,5/ 100+9955,8*2,5 /100 =11415кг,

де, 0,5 – кількість замивочної води для сусла,%;

2,5 - кількість замивочної води для дріжджів, %.

Вихід діоксиду вуглецю з розрахунку на 100 дал утвореного спирту:

СО_2.100=100 * 10 *0,7893 * 0,9554 = 754,1 кг.

Кількість водно-спиртового розчину, що надходить із спиртовловлювача у бражку:

11415* 2,5 / 100 = 285,4кг,

де, 2,5 – кількість водно-спиртового розчину, % до об’єму бражки.

Кількість дозрілої бражки:

G_{бр.дозр}=G_{заг.бр.від}-G_CO2.100+285,4;

G_{бр.дозр}=11415– 754,1 + 285,4 =10946,3 кг.

Кількість спирту у дозрілій бражці з розрахунку його втрат при перегонці (0,2%):

100 + 100 * 0,002 = 100,2 дал = 1002 дм³,

або 1002 * 0,7893 = 790,9 кг.

Об’єм дозрілої бражки:

V_{бр.дозр.}=G_{бр.дозр}/1,0099;

V_{бр.дозр.}= 10946,3/ 1,0099 =10839дм³,

де 1,0099 – густина дозрілої бражки.

Вміст спирту в дозрілій бражці:

V_спирт=1002 * 100 /10839= 9,2 % об.

Загальний об’єм дозрілої бражки, що надійде на перегонку з врахуванням розведення водою, одержаною під час замивки бродильних апаратів, що звільнилися:

V­_{бр.дозр.заг}=10839+ 10839* 0,5 / 100 = 10893,2дм³,

де, 0,5 – кількість промивної води, одержаної під час замивки бродильного апарата, % до об’єму бражки.

При потужності заводу 4000 дал на добу за 24 години в бродильне віділення надійде (разом з суслом виробничі дріжджі, промивна вода після сусла та виробничих дріжджів:

10893,2* 30= 509085кг =326796 м³

Об’єм бродильних апаратів за періодичного способу зброджування на кожну добу:

V_бр.ап=332,3/ 0,8 =415,4 м³

Тобто 3 бродильні апарати (415,4/ 3 = м³) по 140 м³ на кожну добу.

Всього потрібно встановити бродильних аппаратів при загальній тривалості бродіння 72 год 3 * 3 + 1 передаточний = 10 шт.

Добова потреба в виробничих дріжджах:

1074.27 * 35 = 37600 кг = 37,6 м³.

Сумарний геометричний об’єм дріжджанок на одну добу:

V_cум.др =37,6 / 0,8 =47 м³.

За одну добу заповнють 3 бродильні апарати і потрібно мати 3 дріжджанки об’ємом кожна

47/ 3 = 15,7 м³

Через кожні 24 год дріжджанки звільнюють від виробничих дріжджів і їх готують до наступного культивування. При наявності однієї дріжджанки для приготування сусла для дріжджів достатньо для забезпечення роботи мати 4 дріжджанки об’ємом по 15,7 м³.

Спирт і продукти ректифікації

Розрахунок продуктів проведено на 100 дал умовного спирту-сирцю. У процесі перегонки і ректифікації на браго ректифікаційних апаратах мають місце втрати, які залежать від типу і продуктивності апаратів, а також періоду року. В середньому вони становлять під час виробництва зернового ректифікованого спирту “Люкс” 0,6 % від безводного спирту-сирцю, який поступив на ректифікацію.

Вихід окремих продуктів ректифікації спирту коливається залежно від

виду, сировини обраної технологічної схеми та інших причин у таких межах,%

- головна фракція етилового спирту – 5,0 – 7,0 % ;

- сивушне масло - 0,3 – 0,5 % ;

- сивушний спирт - 0,5 – 1,5 %.

Приймаємо для прикладу вихід головної фракції етилового спирту міцністю 95 об. % рівним 5,0, сивушного масла міцність 88 об. % - 0,3 %, сивушного спирту міцністю 85 об. % - 1,0 %. Тоді вихід головної фракції етилового спирту буде:

В_гол.фр= 100 * 5,0 / 100 / 95 * 100 = 5,26 дал = 52,6 дм³.

Маса головної фракції етилового спирту:

М_гол.фр.= 52,6 *0,8114 = 42,68 кг,

де 0,8114 – густина водно-спиртового розчину міцністю 95,0 %.

Вихід сивушного масла при відборі 0,3 % міцністю 88 %:

V_{сив.мас}=((100 *-( 0,3 / 100 ))/ 88) * 100 = 0,34 дал = 3,4 дм³.

Масса сивушного масла:

М_{сив.мас}= 3,4 * 0,8357 = 2,84 кг.

Вихід сивушного спирту при відборі 1 % міцністю 85,0 %:

100 * 1,0 / 100 / 85 * 100 = 1,18 дал = 11,8 дм³.

Масса сивушного спирту:

11,8 * 0,8449 = 9,97 кг.

Вихід ректифікованого спирту“ Люкс ” міцністю 96,3 об. %:

V_люкс=100 – 5,0 – 0,3 – 1,0 – 0,6 = 93,1%.

З урахуванням цих даних визначаємо кількість ректифікованого спирту міцністю 96,3 об. %, яку можна одержати із 100 дал спирту-сирцю:

100 * 93,1 * 100 / 96,3 * 100 = 96,68 дал = 966,8 дм³.

Його маса складає:

966,8 * 0,7893 = 763,10 кг.

Розрахована кількість сировини, проміжних і кінцевих продуктів ректифікації для отримання 100 дал умовного спирту сирцю використовують для визначення їх величини для годинної та добової продуктивності заводу.

Розрахунок барди

Припустимо, що бражку переганяють на бражній колоні брагоректифікаційного апарата непря­мої дії. Маса барди дорівнюватиме масі бражки і пари, які надходять в колону, без маси одержуваного спирту.

Умовимось, що витрата пари дорівнює 18% маси бражки. Тоді її буде потрібно

G_п= G_{б р.доз} × 0,18 =10946,3 × 0,18 = 1970,3 кг,

де, G_{б р.доз} —маса дозрілої бражки, яка надходить в апарат, кг.

Маса водно-спиртової пари, яка залишає колону, буде

G_сп..п =G_сп..без × 100 / 44,9;

G_сп..п =763,10 × 100 / 44,9 = 1699,55 кг

де G_сп..без —маса безводного спирту, що міститься у бражці, яка надходить на перегонку, кг;

х — рівновагова концентрація водно-спиртової пари,

Барди буде одержано

G_бар. = G_{б р.доз} + G_п + G_сп..без = 10946,3 + 1970,3 + 1699,55 = 14616,15 кг;

З літературних джерел відомо, що кількість СР барди становить 9% від маси барди, отже

G_{СР бар.} = 14616,15 × 0,09 = 1315,4 кг