Dimensionarea Unei Instalații de Obținere a Alcoolului Etilic din Cereale

Domeniu: Industria Alimentară

Conține 1 fișier: doc

Pagini : 57 în total

Cuvinte : 9331

Mărime: 2.31MB (arhivat)

Publicat de: Adonis Grigore

Puncte necesare: 10

Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Coordonator Drd. ing. Ketney Otto

UNIVERSITATEA DE NORD BAIA MARE FACULTATEA DE STIINTE SPECIALIZAREA: INGINERIA PRODUSELOR ALIMENTARE

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

Cap 1. Tema proiectului 5
Cap 2. Obiectul proiectului 6
2.1. Obtinerea alcoolului etilic prin distilare 6
2.2.Capacitatea de productie 7
2.3.Descrierea materiei prime si a produsului finit 7
2.3.1.Cereale.Componenta.Folosire 7
2.3.2. Melasa 9
2.3.3. Materiale auxiliare. Ambalaj, abur, caracteristicile ambalajului, forma, dimensiune, eticheta 11
2.4. Descrierea procedeelor si a instalatiei clasice si moderne de obtinere a alcoolului 12
2.4.1. Instalatii de distilare moderne 16
2.5. Alegerea si descrierea schemei tehnologice 23
2.5.1. Receptia 23
2.5.2. Depozitarea 24
2.5.3. Transportul 24
2.5.4. Precuratirea 24
2.5.5. Cântărire 25
2.5.6. Măcinarea 25
2.5.7. Fluidificarea 26
2.5.8. Răcire la 55 26
2.5.9. Zaharificarea 26
2.5.10. Răcirea la 30 26
2.5.11. Însământare 26
2.5.12. Racirea la 20 26
2.5.13. Fermentarea 27
2.5.14. Distilarea 28
2.5.15. Rafinare 28
2.5.16 Stocare 29
2.5.17. Îmbuteliere 29
2.5.18. Depozitare 29
2.5.19. Livrarea 29
Cap 3. Bilant de materiale 30
3.1. Receptie 30
3.2. Depozitare 30
3.3. Transport 31
3.4. Precuratire 31
3.5. Cantarire 31
3.6. Macinare 32
3.7. Fluidificarea 32
3.8. Racire la 55oC 33
3.9. Zaharificare 33
3.10. Racire la 30oC 34
3.11. Insamantare 34
3.12. Racire la 20oC 35
3.13. Fermentare 35
3.14. Distilare 37
3.15. Rafinare 38
3.16. Stocare 38
3.17. Imbuteliere 39
3.18. Depozitare 39
3.19. Livrare 39
Cap4. BILANT TERMIC 40
4. 1. FLUIDIFICARE 40
4. 2. RĂCIRE LA 55OC 41
4. 3. RĂCIRE LA 30 42
4. 4. RACIRE, 20 43
4. 5. DISTILARE 44
4. 6. RAFINARE 45
Cap 5. Alegerea si dimensionarea utilajelor 46
5.1 Dimensionarea coloanei de rectificare 46
5.2 Calculul numarului de talere 47
Cap 6. Calculul tehnico-economic 48
Anexe 52
Bilantul partial de materiale 54
BIBLIOGRAFIE 55

Extras din proiect

Cap 1. Tema proiectului

Sa se dimensioneze o instalatie de obtinere a alcoolului etilic din cereale stiind ca parametrii implicate sunt:

Cantitatea de porumb prelucrata anual este Dp=4700

Compozitia porumbului in prelucrare este:

- Umiditate u =14.5%

- Amidon a =60.3%

- Impuritati ip=2%

- Substanta uscata s.u. =23.2 %

La fluidizare se foloseste un abur cu urmatoarele caracteristici:

- 5 kg, abur/ kg debit porumb intrat

- temperatura=110

In faza de precuratire se elimina continutul de 2% din impuritati, iar reactiile de zaharificare si de fermentare decurg cu un randament de 90%.

Sa se afle toti parametri implicati in bilantul de material si bilantul termic. Sa se aleaga utilajele tehnologice si sa se calculeze costul de fabricatie si cel de vanzare pentru un litru de alcool rafinat, stiind ca toate cheltuielile de investitie trebuie amortizate in 5 ani.

Cap 2. Obiectul proiectului

2.1. Obtinerea alcoolului etilic prin distilare

Fig.1. Instalatie de distilare a alcoolului rafinat

Distilarea- este operatia de separare a componentilor unui amestec lichid omogen (miscibil) ,bazata pe difereta dintre volatilitatile componentilor amestecului exprimata prin temperaturile de fierbere ale acestora.( Banu, C., et al., 2000,p.430)

Etanolul sau alcoolul etilic, , se mai numeste si spirt. El se poate obtine prin sinteza, dar mai ales prin fermentasia zahărurilor. În proiect voi obtine alcool etilic 96% prin distilare si rectificare utilizând ca materie primă porumbul.

Prepararea industrială a etanolului cuprinde mai multe operasii. Ca materii prime se folosesc cereale, pentru consinutul lor de amidon si zahăr. Cerealele sau cartofii sfărâmati sunt amestecati cu apă la temperatura de 60 si de preferat la presiunea de 1 atm pt ca procesul să decurgă fără cheltuieli financiare în plus. Temperatura nu trebuie să depăsească 60 , deoarece altfel amilaza este distrusă. După cca. o oră, amestecul din zaharificator se transformă într-un lichid subtire si cu gust dulce, cea mai mare parte din amidon s-a transformat în maltoză.

Lichidul obtinut este răcit la 15-20 , după care i se adaugă drojdie de bere. Aceasta se înmulteste si, după un timp, începe o fermentatie energică. Fermentatia alcoolică durează 2-3 zile. Vasele în care se produce fermentatia trebuie răcite, deoarece prin fermentarea fiecarui kg. de zahăr se degajă 133 kcal. Bioxidul de carbon format în acest timp poate fi colectat.

Prin fermentatia alcoolică se produce un lichid, numit plamadă, care contine pana la 18 % alcool, restul fiind apă, cantitati mici de glicerină, alcooli propilic, butilic, amilic etc. Acest lichid este supus unei prime distilări, în urma căreia rezulta etanolul brut, de 90 % concentratie. Reziduul de la distilare se numeste borhot si este folosit ca nutret pentru vite, deoarece contine proteine, grăsimi etc.

Alcoolul brut este supus rectificării, în coloana de rectificare, obtinandu-se ca produs de distilare un alcool de 95,6 %, iar ca reziduu de distilare glicerina si fuzelul,un lichid uleios, format din alcooli superiori (propilic, butilic, amilic).

Alcoolul de 96 % este un amestec azeotrop, cu punct de fierbere 78,15oC; de aceea, pentru obtinerea unui alcool pur (alcool absolut) nu se poate recurge la încă o distilare, ci se aplică metode speciale, de exemplu tratarea cu substante care se combină cu usurintă cu apă (oxid de calciu, sulfat de calciu calcinat etc.) urmata de distilare.

2.2.Capacitatea de productie

Pentru obtinerea cantitătii de alcool etilic propusă voi prelucra cca. 20 t de materie prima pe an.

Compozitia porumbului în prelucrare este:

- Umiditatea (u) = 14.5

- Amidon (a) = 60.3

- Substanta uscată (s.u.) = 23.2