Sơ đồ công nghệ

Một phần của tài liệu Thiết kế quy trình công nghệ sản xuất cồn công nghiệp lấy nguồn nguyên liệu từ sắn lát với năng suất 20 000 lít (Trang 26 - 30)

Từng mẻ sắn được vận chuyển tới phiễu chứa.Tại đây, nguyên liệu được guồng tải chuyển tới xylon chứa sắn chưa nghiền, trong đó có cân định lượng để xác định lượng nguyên liệu trong một mẻ.

Sắn được chuyển xuống máy búa (1). Và được nghiền theo đứng kích thước nhất định (khoảng 1mm).

Sắn sau khi nghiền được đưa vào máy sàng (2) nhờ trọng lực, những phần tử lớn được sang loại bỏ và được hệ thống bang tải đưa trở lại máy nghiền.

Bột sau khi ra khỏi máy sang được chuyển đến xylon (3), bột sắn với trọng lượng nhỏ sẽ được quạt thổi lên đỉnh xylon và sau đó đưa vào thùng trộn. Nhũng hạt cát với tỉ trọng lớn hơn sẽ rơi xuống đáy của xylon.

Ở thùng trộn (4), nước được đưa vào theo tỉ lên (nước : bột = 4:1), giấm chín từ mẻ trước được bơm (6) vào thùng để điều chỉnh pH và tạo điều kiện cho nấm

men phát triển tốt. Dưới tác dụng của cách khuấy, bột được hòa tan trong nước tạo dung dịch có nồng độ, sau đó được bơm đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt để nâng nhiệt độ của dịch lên 50-550C nhờ nhiệt của dòng nóng từ đáy thùng lắng. Sau đó dịch bột được đưa vào đỉn7 h nồi nấu sơ bộ (5). Hơi nước nóng được dẫn vào nồi để gia nhiệt cho quá trình nấu, dịch từ nồi nấu sơ bộ được bơm đưa sang nồi nấu chín (9).

Hệ thống gồm bốn nồi nấu, bên trong tháp có vách ngăn, có lớp cách nhiệt bọc bên ngoài, dưới đáy có hệ thống van xã ống tháo cặn khi làm vệ sinh. Trong quá trình nấu vật liệu được cung cấp thêm nhiệt bởi dòng khí nóng được gắn phía trên tháp, dòng vật liệu được chuyển từ tháp này sang tháp khác nhờ hệ thống ống chảy tràn, dòng vật liệu ra khỏi hệ thống nấu đạt nhiệt độ khoảng 103-105 0C và tiếp tục đưa sang thùng tách khí (10), sau đó xuống thùng lắng (11), qua trao đổi nhiệt (12) đi vào thùng đường hóa (13).

Trong quá trình nấu có sự sinh sản ra các hợp chất làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ví dụ như: aldehyde, các acide, chất khí dễ bay hơi… khi vật liệu qua thùng tách khí một phần các tạp chất trên sẽ được quạt hút ra ngoài các ống dẫn khí đến hệ thống xử lý khí.

Enzyme Amylaza được đưa vào bồn chứa (15), qua bộ phận chia dòng (14), khoảng 30 % được đưa vào thùng đường hóa cấp I, 70% qua máy bơm vào thùng đường hóa cấp II.

Áp suất làm việc của thùng đường hóa là 0.2 kg/cm2, nhiệt độ 58-59 0C.Dịch cháo từ thùng đường hóa I cùng với 70% Enzyme Amylaza được đưa vào thùng đường hóa II.Thời gian đường hóa cấp I trong khoảng 20 phút, cấp II khoảng 10 phút để tránh mất hoạt tính của Enzyme Amylaza.

Dịch lỏng sau khi đường hóa được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt hạ nhiệt độ xuống 220C rồi qua thiết bị chia dòng, ở đây dòng vào sẽ được phân chia thành 2 dòng:

+ Dòng thứ nhất chiếm khoảng 10% dòng đầu đưa vào thùng đường hóa (17) để đảm bảo lượng đường hóa chứa trong dịch từ 60 g/l trở lên, sau đó được bơm vào thùng men giống I (16). Đầu tiên ta tiến hành nhân giống trong phòng thí nghiệm để đảm bảo điều kiện tốt nhất cho nấm men phát triển. Khi men giống đủ số lượng yêu cầu (khoảng 10 lít) ta tiến hành sản xuất men giống với số lượng lớn. Men giống được đưa vào thùng men giống, môi trường nuôi cấy nấm men được lấy từ dịch đường trong thùng đường hóa thêm. Hơi nước được đưa vào để gia tăng quá trình phát triển của nấm men, nhiệt độ tối ưu cho nấm men phát triển là 28-32 0C, do đó trong quá trình nuôi cấy nấm men, để đảm bảo nhiệt độ tối ưu người ta dội nước làm mát quanh thân nồi. Sau đó được chuyển xuống thùng men giống cấp II (18), và sau 5-8h tháo 50% ở thùng men giống nấm men xuống thùng lên men phụ (19).

+ Dòng thứ hai khoảng 90% khối lượng dòng ban đầu theo ống dẫn liệu qua trao đổi nhiệt xuống thùng lên men phụ (19).

Trong thùng lên men phụ (19), hỗn hợp dịch đường được trộn đều nhờ hoạt động của cách khuấy, để đảm bảo nồng độ chất khô trong thùng người ta thêm nước vào để làm loãng dịch cháo, tăng khả năng lên men của nấm.Lúc này nấm men tiếp tục phát triển còn sự lên men chưa diễn ra mạnh mẽ. Hỗn hợp dịch tiếp tục đưa xuống hệ thống thùng lên men chin (20).

Hệ thống này gồm hai dãy hoạt động luân phiên nhau, mỗi dãy gồm bốn nồi, khi dãy này tiếp liệu thì dãy khi thực hiện quá trình lên men và ngược lại.Ở đây

lượng oxi cạn dần, quá trình hô hấp của tế bào nấm men yếu dần, tương ứng với quá trình lên men xảy ra mạnh mẽ.Đây là giai đoạn lên men chín.Trong giai đoạn cuối lượng đường trong môi trường nghèo đi, quá trình lên men yếu dần, nồng độ rượu tăng dần cho đến khi quá trình lên men kết thúc.

Trong suốt quá trình lên men phải khống chế nhiệt độ 30-32 0C bằng cách bơm dịch đường qua trao đổi nhiệt rồi tuần hoàn lại thùng.Quá trình đó được lặp đi lắp lại nhiều lần cho đến khi quá trình lên men kết thúc.Sau đó giấm chín được bơm đưa lên thùng cao vị (21).

Giấm chín được bơm lên thùng cao vị (21), sau đó tự chảy vào bình hâm giấm.Ở đây giấm chín được hâm nóng bằng hơi rượu ngưng tụ đến nhiệt độ 70- 800C rồi chảy qua bình tách CO2 rồi vào tháp thô (23). Khí CO2 và hơi rượu bay lên được ngưng tụ ở bình ngưng tụ hồi lưu (26), rồi sang tháp aldehyde (26), tháp thô được đun nóng bằng hơi trực tiếp, hơi rượu đi từ dưới lên, giấm chảy từ trên xuống nhờ đó quá trình chuyển khối được thực hiện, ở dưới đáy tháp thô (23), nồng độ cồn trong giấm chỉ còn khoảng 0.015-0.03 % V được thải ra ngoài nhờ bơm (6), gọi là bã rượu. Muốn kiểm tra rượu sót trong bã, ta phải ngưng tụ dạng hơi cân bằng với pha lỏng. Hơi ngưng tụ có nồng độ 0.4-0.6 % là đạt yêu cầu.Nhiệt độ đáy tháp thô (23) là 103-105 0C, nhiệt độ đỉnh phụ thuộc vào nồng độ cồn trong giấm vào khoảng 93-97%.

Phần lớn rượu thô (90-95%) từ tháp thô (23) liên tục đi vào tháp aldehyde (24). Tháp này cũng dung hơi trực tiếp, hơi rượu được bay lên được ngưng tụ và hồi lưu đến 95%, chỉ điều chỉnh lượng nước làm lạnh và lấy ra khoảng 3-5%, gọi là cồn đâu. Nhiệt độ đáy tháp aldehyde (24) duy trì 80-85 0C, nhiệt độ đỉnh 78-79 0C.

Sau khi tách bớt tạp chất, rượu thô từ đáy tháp aldehyde (24) liên tục đi vào tháp tinh (19) với nồng độ 35-45%. Tháp tinh chế được cấp nhiệt bằng thiết bị gia nhiệt đáy tháp, hơi nước đưa vào trao đổi nhiệt với dịch lỏng đáy tháp, hơi bay lên được nâng dần nồng độ sau đó ngưng tụ ở bình hồi lưu, và một phần hồi lưu lại tháp tinh (25), môt phần hồi lưu lại tháp aldehyde (1.5-2%). Cồn tinh sau khi được lấy ra dưới dạng lỏng cách đĩa hồi lưu 3-6 đĩa tháp tinh (25), được làm lạnh rồi đưa về thùng chứa cồn thực phẩm, sau mỗi ca vận chuyển về kho thành phẩm.Nhiệt độ đáy tháp tinh luôn đảm bảo 103-105 0C, nhiệt độ đỉnh 78.3-78.5 0C.

Dầu fusel lấy ở dạng hơi, được làm lạnh rồi đưa về thùng chứa dầu, cuối mỗi ca sản xuất được vận chuyển về kho chứa.

Một phần của tài liệu Thiết kế quy trình công nghệ sản xuất cồn công nghiệp lấy nguồn nguyên liệu từ sắn lát với năng suất 20 000 lít (Trang 26 - 30)

w