obtinerea-alcoolului-etilic-din-porumb.pdf

8/10/2019 Obtinerea-Alcoolului-Etilic-Din-Porumb.pdf

1/12

UNIVERSITATEA DENORD BAIA MARE

Ingineria ProduselorAlimentare II

Operatii Unitare n IndustriaAlimentara

o!tinerea

al"oolului etili"Din

porum!

Indrumator: Sef lucrari dr. Leonard Mihaly Cozmuta


2/12

Student: Maria Zold Grupa III

2009

Cuprins

#AP $% PARTEA TEORETI#& %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% '

MATERII PRIME (I AU)I*IARE %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% '

$%+ ,ABRI#AREA A*#OO*U*UI DIN #EREA*E (I #ARTO,I %%%%%%%%%%%% -

1.2.1 Mrunirea cerealelor i cartofilor .......................................................... 5

1.2.2 Obinerea plmezilor din cereale ........................................................... 5

1.2.3 Fermentarea plmezilor din cereale i cartofi ........................................ 5

$%' ,ABRI#AREA A*#OO*U*UI DIN ME*AS& %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -

$%. DISTI*AREA (I RA,INAREA A*#OO*U*UI %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -

1.4.1 Bazele teoretice ale distilrii i rectificrii............................................... 5

1.4.2 nstalaii de distilare i rectificare .......................................................... 5

$%- BOR/OTU* DIN #EREA*E (I #ARTO,I %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -

$%0 RANDAMENTE PRA#TI#E OB1INUTE *A ,ABRI#AREAA*#OO*U*UI %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -

#AP +% PARTEA DE PROIE#TARE %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -

+%$ TEMA PROIE#TU*UI %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% -

+%+ S#/EMA ,*U) A PRO#ESU*UI TE/NO*O2I# %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 0

+%' BI*AN1U* DE MATERIA*E %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 0

+%. BI*AN1U* TERMI# %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 0

+%- #A*#U*U* PRE1U*UI DE ,ABRI#A1IE (I DE V3N4ARE PENTRU%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 0

PRODUSU* ,INIT %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 0

BIB*IO2RA,IE %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 0

2


3/12

C! ". !#$% $%%$IC'

M$%#II !#IM% I ()ILI#%

Alcoolul etilic se produce pe plan mondial , n cea mai mare parte, prin fermentarea

lichidelor care con im zahr, cu ajutorul drojdiei.

Alcoolul etulic ob inut pe cale biotehnologic poart denumirea de bioalcool, deosebindu-se

astfel de alcoolul etilic de sintez.

Produsul finit ob inut din fabricile de alcool poart denumirea de alcool etilic rafinat.

Materiile primefolosite la producerea alcoolului prin fermenta ie se pot clasifica astfel:

Materii prime amidonoase:

- Cereale: porumb, secar, gru, orz, o!z, orez, sorg etc."

- Cartofi"

- #adcini i tuberculi de plante tropicale: rdcini de manioc, tuberculi de batate

etc."

Materii prime zaharoase:

- $fecla i trestia de zahr"

- Melasa din sfecl i trestie de zahr"

- $truguri, fructe, tesco!ine dulci"

Materii prime celulozice:

- %e euri din lemn de brad, molid, fag etc."

- &e ii bisulfitice rezultate de la fabricarea celulozei"

Materii prime care con in inulin i lichenin:

- 'uberculi de topinambur"

3


4/12

- #dcini de cicoare"

- Mu chi de (slanda.

Cele mai utilizate materii prime sunt cerealele, cartofii i melasa.

Compozi ia chimic a materiilor prime este prezentat n cele ce urmeaz.

Cerealele

Compozi ia chimic a cerealelor !ariaz n func ie de soi, condi iile pedoclimatice i

agrotehnica aplicat. )n tabelul* se prezint compozi a chimic medie a princalelor cereale

folositea fabricarea alcoolului, iar n tabelul + compozi ia chimic a cartofilor

.$a*el " + compozi ia chimic, a unor cereale folosite la fa*ricarea alcoolului

$a*el 2 - compozi ia chimic, a cartofilor

Compusul alori medii Limite de /aria iemiditatea, /,0 12,0 - 2/,0$ubstan e e3tracti!e neazotoase,

din care amidon,

+0,2/

*2,0

*4,/ - +5,0

*6,0 - ++,0Proteine, +,0 0, - 5,&ipide, 0,*/ 0,06 - *,0Celuloz, *,0 0,5 - 5,/$ubstan e minerale, *,0 0,/ - *,0

&a recep ia cerealelor i cartofilor se determin con inutul n amidon prin metoda

polarimetric n cazul cerealelor, i cu ajutorul balan elor de amidon, n cazul cartofilor.

4

Compusul !orum* Secar, Gru &rz &/,zmiditatea, *5,5 *5,6 *5,1 *5,0 *5,0$ubstan e e3tracti!e neazotoase, din care amidon,

1,4/4,*

12,*/2,0

1,410,0

1/,//,0

/2,/60,0

Proteine, 4,1 *+,4 *+,6 **,2 *0,4&ipide, /,* +,0 *,2 +,5 6,

Celuloz, +,1 *, +,/ 6,6 4,/$ubstan e minerale, *,/ *,4 *,2 +,2 5,6


5/12

)n locul con inutului n amidon se folose te azi 7 substan a fermetescibil8, prin hidroliza

total a materiei prime cu enzime adec!ate i determinarea glucozei formate prin metoda

enzimatic.

Melasa

".2 1#IC#% LC&&L(L(I 3I4 C%#%L% I C#$&1I

".2." M,run irea cerealelor i cartofilor

".2.2 &* inerea pl,mezilor din cereale

".2.5 1ermentarea pl,mezilor din cereale i cartofi

".5 1#IC#% LC&&L(L(I 3I4 M%LS'

".6 3IS$IL#% I #1I4#% LC&&L(L(I

".6." azele teoretice ale distil,rii i rectific,rii

".6.2 Instala ii de distilare i rectificare

".7 &$(L 3I4 C%#%L% I C#$&1I

". #43M%4$% !#C$IC% & I4($% L 1#IC#% LC&&L(L(I

C! 2. !#$% 3% !#&I%C$#%

2." $%M !#&I%C$(L(I

5


6/12

2.2 SC8%M 1L() !#&C%S(L(I $%84&L&GIC

2.5 IL4 (L 3% M$%#IL%

2.6 IL4 (L $%#MIC

2.7 CLC(L(L !#% (L(I 3% 1#IC I% I 3% 4Z#% !%4$#(

!#&3(S(L 1I4I$

ILI&G#1I%

!


7/12

$a*el 5 - Compozi ia chimic, a melasei din sfecl, i trestie de zah,r

Compusul !ro/enien a melaseiSfacl, de zah,r $restie de zah,r

Ap, +0 9 +/ */ 9 +0$ubstan uscat, / 9 20 20 9 2/ahr total, 66 9 /+ /0 9 //ahr in!ertit, 0,* 9 0,/ +0 9 +5#afinoz, 0,1 9 *,2 -Azot total, *,+ 9 +,6 0,5 9 0,1$ubstan;e minerale, ,1 9 *+,5 *0 9 *+

p< 1,0 9 2,1 =

$a*el 6 - aprecierea calit, ii mal ului /erde ;n func ie de acti/itatea < i = amilazic,

Calitatea mal ului /erde cti/itatea S?@A

cti/itatea =+ amilazic,> oB?@A

>3cep ional - Peste 6/0?oarte bun Peste 16 60* 9 6/0@un /5 9 16 5/* 9 600$atisfctoare 6* 9 /+ 500 9 5/0

esatisfctoare $ub 6* $ub 500BActi!it i enzimatice raportate la substan a uscat a mal ului !erde.

$a*elul - !ierderile masice la depozitarea cerealelor ;n func ie de umiditate

$a*elul - !ierderile la depozitarea cartofilor

Indicatorul Ini ial 3ecem*rie Ianuarie 1e*ruarie Martie prilie Mai IunieMasa, g *00 +,5 +,4 5,6 6,* 6,4 ,5 *+,0 midon-absolut, g *, *,* *1,2 *1, *1,1 *1,5 */,2 *6,-relati!, *00 5,6 /,0 /,1 1,/ ,2 *0,4 *1,/

"

(miditateacerealelorD E

!ierderea masic,D E (miditateacerealelorD E

!ierderea masic,D Elunar, anual, lunar, anual,

*6 0,06 9 0,02 0,/ 9 *,0 *2 0,55 9 0,6+ 6,0 9 /,0*/ 0,02 9 0,*5 *,0 9 *,/ *4 0,61 9 0,/2 /,/ 9 ,0*1 0,* 9 0,+* +,0 9 +,/ +0 0,15 9 0,/ ,/ 9 4,0* 0,+/ 9 0,55 5,0 9 6,6


8/12

$a*elul F - Compara ie ;ntre consumurile eneretice la producerea alcoolului prin procedeul cu recircularea *orhotului > S#@ i prin celelalte procedee > f,r, opera ia de distilare @

!rocedeul Consumul de

enerie

%conomia de enerie

fa , deHBh l alcoola*solut

HBhtru

83 3S

Procedeul $#D E cu recirculare permanentF *2 1 24 /Procedeul $#D E cu recirculare ntreruptF +5 26 21 12Procedeul %$A * +15 /2 -Procedeul 3S@ i cu

recircularea *orhotului > S#@ ;n compara ie cu fier*erea su* presiune >83@

!rocedeul &pera ia

83 3S S#

Mcinare, GhHl alcool absolut - 0,02 0,02?ierbere i plmdire:

- abur, gHl alcool absolutB

- energie electric5,*60,06

*,+0,06

-0,06

?ermentare:- abur, gHl alcool absolut- energie electric

0,0*0,0*

0,0*0,0*

0,0*0,0*

%istilare:- abur, gHl alcool absolutBB

- energie electric6,/0,5

6,/0,5

6,/0,5

%ecantare borhot, MIHl alcool absolut - - 0,05'otal MIHl alcool absolut *1,2 *5,+ *0,1BAbur 1 bar, l!J+,02/ MIHg BBAbur + bar, l!J+,+0+ MIHg

$a*el "0 - consumul de enerie la producerea alcoolului prin procedeul de diepersie3M cu recircularea *orhotuluiD ;n compara ie cu procedeul clasic de fier*ere su*

presiune 83

Materia prim,Caracteristicile

Cartofi !orum* GruD secar,Dtriticale

!rocedeul83AA

#ata de recirculare a borhotului, */ 50 /0 50 /0 0

Kpera ia de plmdire:- energia electric, MIHhl alcool

absolut- energia termic, MIHhl alcool

absolut- total, MIHhl alcool absolut

50

520

6*0

60

*0

+*0

60

*/0

*40

60

20

*+0

60

0

60

+0

00

+0

#


9/12

Kpera ia de distilare B, MIHhl alcoolabsolut 00 0

000

00 00 00

Consum total, inlusi! distilarea, MIHhlalcool absolut

**00 4*0

240

2+0 60 *6+0

B&a distilare s-a luat n calcul un consum de abur de +/0 g J 00 MIHhl alcool absolut

BBDalorile prezentate se refer la prelucrarea grului prin procedeul de fierbere sub presiune & MD $. cere!isiae **,* *6,+5 ?>#M(CAMP $. baLanus **,1 */,66 %#KI%(> $P># ( $. cere!isiae *0,6 *5,/ %#KI%> $P># (( $. baLanus 4, *5,01 %#KI%(> MA $. cere!isiae 4,2 *+,* %rojdie lichid AL $. cere!isiae 2,1 **,2 %rojdie lichid

>P>#AN$. cere!isiae 2,4 4,0

4 %rojdie lichid


10/12

4um,rul de ermeni ml Gradul de infec ie= + 3 *02 Plmad liber de infec ii din punct de !edere tehnic

E 6- */F 3 *02 Plmad u or infectatE */ 9 /0F3 *02 Plmad infectat

E /0 9 *+0F 3 *02 Plmad puternic infectat

Q *+0 3 *02 7Cultur de bacterii8

$a*el "6 + %chili*rele /apori-lichid la distilarea amestecurilor *inare de alcool etilic i ap,

Concentra ia ;n alcool a amestecului alcool -

ap,xD E masice

$emperatura defie*ere a

amesteculuialcool - ap,

tD oC

Concentra ia ;n alcool a /aporilor

yD E masice

Coeficientul dedistilare

> e/aporare@

KA0 *00 0 1,/ : *

* 42,40 1,/ 1,2:*5 41,/ +0,/ ,1:*/ 46,4/ 52,0 /,+:*

*0 4*,6/ /+,0 /,+:**/ 22,4/ /4,/ 6,0:*+0 2,*/ 16,2 5,+:*+/ 2/,/ 12,1 +,:*50 26,1/ *,6 +,6.*

5/ 25,/ 5,5 +,*:*60 25,*0 6, *,4:*6/ 2+,6/ /,4 *,:*/0 2*,40 ,* *,/:*// 2*,6/ 2,+ *,6:*10 2*,00 4,6 *,5:*1/ 20,10 20, *,+:*0 20,+0 2+,+ *,*:*/ 4,20 25,4 *,0:*20 4,5/ 2/,4 *,06:*2/ 2,4/ 22,5 *,0*:*

40 2,/0 4*,5 *,0*:*4/,/ 2,*/ 4/,/ *:*

4 2,+0 41,4 *:0,44444 2,+/ 42,4 *:0,444

*00 2,50 *00,0 *:*

$a*el "7 + consumurile de enerie pentru sistemele moderne de distilare

Confiura ia instala iei !rodusul> randamentulD E@

Consumul dea*ur de 9 *arD

Hl etanol

Consumul deenerieD

HBhl produs>nergL 9 $a!ing ormal Alcool fin Circa +,/ Circa 0,0+/

1%


11/12

Pressure E >$PFPresiuni multiple Alcool neutru E circa 46F Circa *,1 Circa 0,010Presiuni duble Alcool absolut E circa 4/F Circa +,1 Circa 0,052Presiuni multiple Alcool absolut E circa 4/F Circa *,/ Circa 0,02+Presiuni multiple i

recomprimare de !apori

Alcool neutru E circa 46F Circa 0,/ Circa 0,5B

Presiuni multiple i recomprimare de !apori

Alcool absolut E circa 4/F Circa 0,/ Circa 0,5

B&a ac ionarea electric a compresorului

$a*el " + Compozi ia chimic, medie a *orhotului din cereale i cartofi

Componentele orhot din:!orum* Gru &rz &rez Cartofi

$ubstan organic, s.u.4/,5 4*,6 4,4 41,/ 2,6

Protein brut, s.u +/,/ 56,2 5*,5 6+,6 +,0@rsime brut, s.u. **, +,+ *0,+ 5,/ +,Celuloz, s.u. *0,1 5,6 *5, /,4 2,*$ubstan e e3tracti!e neazotoase, s.u.

6,1 /*,0 6+, 66, 64,4

$ubstan e minerale, s.u. 6, 2,1 +,* 5,/ *+,1$ubstan uscat, s.u.E apro3imati!F

2,/ 6,+ +1,0 2,0 1,0

$a*el " - 3iesti*ilitatea *orhotului din porum* pentru animale i p,s,ri

Componentele 3iesti*ilitateaD E pentru:ite !orci &/ine !,s,ri

$ubstan organic / 20 1 /2Protein brut 5 2 16 2rsime brut 2* 4+ 24 /1

Celuloz 5+ 2* /4 51$ubstan e e3tracti!e neazotoase

24 4* * /*

$a*el "F + #andamentele practice o* inute la fa*ricarea alcoolului

> litri alcool a*solut"00H@

I Materii prime amidonoaseMateria prim, midon

E

Calitatea fa*rica iei

%Kcelent, 1oarte*un, un, Medie

11


12/12

" 2 5 6 7 Amidon pur, anhidru *00 1,0 1/,0 15,0 1*,0Amidon pur, uscat n aer, 2+ /6,4 /5,5 /*,1 /0,0Amidon pur, umed /0 55,/ 5+,/ 5*,/ 50,/Cartofi *6 4,6 4,* 2,4 2,/

Cartofi *1 *0, *0,6 *0,0 4,Cartofi *2 *+,* **, **,5 **,0Cartofi +0 *5,6 *5,0 *+,1 *+,+?ulgi de cartofi 12 6/,1 66,6 6+,2 6*,/?in de amidon de cartofi 20 /5,1 /+,0 /0,6 62,2$ecar medie // 51,4 5/, 56,1 55,/$ecar grea /2 52,4 5, 51,1 5/,6ru mediu / 52,+ 5,0 5/,2 56,ru greu 10 60,+ 54,0 5,2 51,1Krz // 51,4 5/,2 56, 55,1

K!z /+ 56,2 55,2 5+, 5*,Porumb normal 10 60,+ 54,0 5,2 51,1$org 10 60,+ 54,0 5,2 51,1?in de tapioca / /0,5 62,2 6,5 6/,2Mal uscat din orz /1 5,/ 51,6 5/,5 56,+Mal !erde din:

- orz u or - orz foarte u or - o!z mijlociu

605/5/

+1,2+5,/+5,/

+1,0++,2++,2

+/,+++,*++,*

+6,6+*,6+*,6

II Materii prime zaharoase

Materia prim, Zah,rE

Calitatea fa*rica iei%Kcelent, 1oarte *un, un, Medie

ahr din trestie de zahranhidru

*00 16,0 1+,0 10,0 /2,0

$fecl de zahr *+ , ,6 ,+ ,0$fecl de zahr *6 4,0 2, 2,6 2,*$fecl de zahr *1 *0,+ 4,4 4,1 4,5$fecl de zahr *2 **,/ **,+ *0,2 *0,6$fecl de zahr +0 *+,2 *+,6 *+,0 **,1Melas din sfecl de zahr 61 +4,6 +2,/ +,1 +1,

Melas din sfecl de zahr 62 50, +4,2 +2,2 +,2Melas din sfecl de zahr /0 5+,0 5*,0 50,0 +4,0Melas din sfecl de zahr // 5/,+ 56,* 55,0 5*,4

12

obtinerea-alcoolului-etilic-din-porumb.pdf

Documents