حساب إنتاج الكحول من الذرة. إنتاج الكحول من مختلف المنتجات

تحديد العائد الكحول

محصول الكحول هو كمية الكحول بالديسيلتر (دال) التي يتم الحصول عليها من 1 طن من الكربوهيدرات المتخمرة من المواد الخام (النشا والسكر) من حيث النشا التقليدي. يُفهم النشا الشرطي للمواد الخام للحبوب والبطاطس على أنه إجمالي كمية الكربوهيدرات القابلة للتخمير الموجودة فيها. يُفهم النشا الشرطي لدبس السكر وبنجر السكر على أنه محتوى السكر مضروبًا في عامل تحويل السكروز إلى النشا الذي يساوي 0.95.

النشا التقليدي للحبوب المستخدم في صنع الشعير هو كمية الكربوهيدرات الموجودة فيه، مطروحًا منها نسبة 16% المفقودة أثناء عملية التخمير.

يُفهم النشا الشرطي الموجود في سائل الاستنبات على أنه كمية الكربوهيدرات المتخمرة التي تظل غير مستهلكة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة أثناء زراعتها.

الصيغ الحسابية والمواد المرجعية

يتم حساب إنتاج الكحول النظري باستخدام معادلة تخمير الكحول

ج 6 ح 12 يا 6 2 ج 2 ح 5 أوه + 2 كو 2

دعونا نجعل نسبة:

180.1 كجم من السداسيات تنتج 92.1 كجم من الكحول

من 100 كيلو سداسي -------------------- X كيلو كحول

أولئك. يجب أن ينتج 100 كجم من السداسيات 51.14 كجم من الكحول اللامائي.

الكثافة النسبية للكحول هي 0.78927. عندها سيكون عائده النظري 51.14: 0.78927 = 64.79 لترًا لكل 100 كجم أو 64.79 دالًا لكل 1 طن.

يزداد إنتاج الكحول من النشا بنسبة الأوزان الجزيئية للجلوكوز والنشا:

(ج 6 ح 10 س 5) ن + ن ح 2 يا ن ج 6 ح 12 س 6

سيكون العائد النظري للكحول من 1 طن من النشا

(180.1:162.1)64.79=71.98 دال.

إنتاج الكحول من السكروز:

ج 12 ح 22 يا 11 + ح 2 يا 4 ج 2 ح 5 أوه + 4 كو 2

كجم لكل 100 كجم أو 68.2 دال لكل 1 طن.

معامل تحويل السكروز إلى نشا مشروط هو 324.2: 342.20.95.

العائد الكحولي العمليأقل من الناحية النظرية، حيث يتم فقدان جزء من الكربوهيدرات والكحول المتخمر المتكون أثناء التخمير. اعتمادا على نوع المادة الخام والمخطط التكنولوجي، فإن العائد العملي للكحول هو 81.5-93٪ من الناتج النظري.

أين في - إنتاج الكحول، دال/ر؛ س - حجم الكحول اللامائي الذي تم الحصول عليه خلال الفترة المشمولة بالتقرير؛ ز - كتلة المواد الخام للحبوب المعالجة خلال نفس الفترة، ر؛ كر -- محتوى النشا المشروط للمواد الخام %.

العائد العملي للكحول مقارنة بالنظري (٪)

في الإنتاج، تتم معالجة كل نوع من المواد الخام النشوية باستخدام طرق تكنولوجية مختلفة (أنماط المعالجة والغليان، وأنظمة الغليان والتسكر، وما إلى ذلك). وفي هذا الصدد، يتم تطوير معايير إنتاج الكحول من كل نوع من المواد الخام على أساس البحث النظري والتجريبي الذي أجراه معهد أبحاث عموم روسيا للتكنولوجيا الحيوية الغذائية والذي وافقت عليه السلطات التنفيذية الفيدرالية. ترد في الجدول 12 معايير إنتاج الكحول الإيثيلي من أنواع مختلفة من المواد الخام. وعندما يتم إدخال تحسينات تقنية، تتم إضافة البدلات الموضحة في الجدول 13 إلى الإنتاجية القياسية.

يتم تحديد الخسارة الإجمالية للمواد المتخمرة (٪) بالفرق بين 100٪ والمحصول العملي للكحول

تعني الخسائر كمية النشا التقليدي التي تترك عملية تكنولوجية معينة، ولا يمكن استخدامها في أي عملية أخرى ويتم فقدها بشكل لا رجعة فيه. تشمل الخسائر ما يلي:

الجدول 12.معايير إنتاج الكحول من 1 طن من المواد الخام النشا التقليدية، دال/طن

*تم وضع المعايير مع الأخذ في الاعتبار الرسوم الإضافية لفترة تخمير ممتدة أو 60 ساعة للتدفق المستمر أو طرق التخمير الدوري، بالإضافة إلى التبريد الفراغي للكتلة المغلية

الجدول 13.إضافات إلى عوائد الكحول القياسية عند تناوله

التحسينات التقنية في الإنتاج

الخسائر أثناء معالجة الحبوب، والغليان، والتخمير، واستهلاك السكر لإكثار الخميرة، والخسائر في مصنع التقطير.

يتم عرض أنواع الخسائر التكنولوجية وقيمها القياسية في الجدول 14. ويرد في الجدول 15 إجمالي الخسائر التكنولوجية أثناء معالجة أنواع مختلفة من المواد الخام.

في حالة انتهاك النظام التكنولوجي، تحدث خسائر إضافية في الكربوهيدرات المتخمرة، والتي يمكن تقييمها باستخدام الجدول 16.

الجدول 14. أنواع الخسائر التكنولوجية في إنتاج الكحول

*نظرًا لتعقيد حساب الخسائر أثناء المعالجة الحرارية للمياه للمواد الخام، يتم تضمينها في الخسائر غير القابلة للاكتشاف ويتم اعتبارها مساوية للحد الأدنى - 2.5٪.

**يتم تحديد الخسائر الناجمة عن زيادة الحموضة فقط لمعالجة الحبوب ونبتة البطاطس. لا ينبغي أن يكون هناك زيادة في حموضة نبتة دبس السكر.

دعونا نلقي نظرة على مسألة اختيار المواد الخام لصنع نواتج التقطير. من ناحية، الموضوع شخصي (لا يوجد جدال حول الأذواق)، ولكن من ناحية أخرى، له أيضًا أساس اقتصادي تمامًا. ويبين الجدول الموضح في الصورة التوضيحية للموضوع (مأخوذ من موقع المخترعين) متوسط ​​المحصول النظري للكحول من كيلوغرام واحد من المواد الخام المختلفة.

فقط من خلال النظر إلى الجدول، يمكنك استخلاص بعض الاستنتاجات.

1. أي مادة خام للفاكهة تكون أقل جودة من الحبوب بشكل كبير.

2. تختلف المواد الخام للحبوب (التي تحتوي على النشا) بشكل كبير في المحصول.

3. مع الأخذ في الاعتبار استخراج الكحول الأكثر تعقيدا من المواد الخام النشوية، فإن السكر ليس له منافس.

4. ولهذا السبب يكدح الأمريكيون الماكرون مع البوربون - فالذرة هي الخيار الأكثر ربحية للمواد الخام.

ولكن على محمل الجد، بعد تقييم العائد المخطط من الفاكهة، سوف تفكر مليا في جدوى صنع براندي الفاكهة. (على الرغم من أنه بعد شرب الكونياك محلي الصنع، فإنك تدرك أن الأمر لا يتعلق فقط بالنفعية)

هنا، لنأخذ موقفًا (من الحياة الواقعية) كمثال. قبل حلول العام الجديد، قمت بشراء عدة براميل لهذه المناسبة. ماذا تضع فيها؟ حسنًا، لا يمكنك وضع سكر سام هناك إلا بسبب اليأس التام. يتم تمثيل المواد الخام للفاكهة بشكل ضئيل بواسطة الحمضيات والموز (لقد كتبت بالفعل عن الحمضيات؛ مراجعات الموز ليست ساخنة جدًا، كما أنها ليست رخيصة الثمن). لذلك، دعونا نوجه انتباهنا إلى المواد الخام النشوية وإنتاج الويسكي. سأضيف القليل من البيانات إلى الجدول مع بيانات عن الحبوب (يظهر الجدول بيانات عن الحبوب، ولكن هذا ليس نفس الشيء تمامًا).

الدخن. يبلغ محتوى النشا المصنوع من الدخن حوالي 75٪. وبناء على ذلك، يمكن حساب إنتاج الكحول باستخدام الصيغة 0.75 × 1.11 (إنتاج السكر من النشا) × 0.64 (إنتاج الكحول من السكر) = 0.53 لتر/كجم

حبوب الأرز المنظفة. إنتاجية الكحول 0.6 لتر/كجم.

حبوب الحنطة السوداء. إنتاجية الكحول 0.53 لتر/كجم.

الحبوب. إنتاجية الكحول 0.44 لتر/كجم.

سميد. إنتاجية الكحول 0.58 لتر/كجم.

آرتيك وبولتافا. إنتاجية الكحول 0.57 لتر/كجم.

الشعير والبيض. إنتاجية الكحول 0.53 لتر/كجم.

فريك الذرة. إنتاجية الكحول 0.50 لتر/كجم.

نواصل التحليل. سوف نتخلص من الأرز والحنطة السوداء ونشاء الذرة النقي بسبب تكلفتها العالية، ودقيق الشوفان بسبب انخفاض العائد. Manka و Artek و Poltavka - بسبب الخصائص الحسية (ولكن هذا بالنسبة لي، ولكن قد يعجبك، على العكس من ذلك). ما تبقى هو الذرة المطحونة (يمكنك شراؤها من الدواجن كعلف)، والبيض (وهو أكثر ملاءمة من الشعير اللؤلؤي) وحبوب الذرة. أفضل أن أخلطهم، وبحسب وصفة البوربون يجب أن يحتوي على الشعير بالإضافة إلى الذرة. لقد جربت الحبوب المطحونة وحبوب الذرة - فالحبوب تعطي الكثير من الزيت، والطعم أكثر ثراءً قليلاً، لكنني الآن أصنعها من الحبوب (من الأسهل التخلص منها ويتداخل الزيت مع العمل).

بالمناسبة، لا يمكن أيضًا خصم خيارات السكر تمامًا. سأنهي التجربة مع الرم المصطنع، ربما يكون مفيدًا للبرميل.

العائد الكحولي النظري. يتم حساب إنتاج الكحول النظري باستخدام معادلة تخمير الكحول

C 6 H 12 O 6 = 2C 2 H 5 OH + 2C0 2 + 28 سعرة حرارية.

180,1 92,1 88

من 100 كجم من السداسيات يجب الحصول على 51.14 كجم من الكحول اللامائي و 48.86 كجم من ثاني أكسيد الكربون. في كثافة الكحول النسبيةد 4 20 = 0.78927 سيكون عائدها النظري 51.14: 0.78927 = 64.79 لتر، أو 64.79 دال من 1 طن من السداسيات.

وفقا لمعادلة التخمر الكحولي للسكر

مع 12 ح 22 يا 11 + ح 2 0 = 4 ج 2 ح 5 أوه + 4 ج 0 2

342,2 184,2

عند تخمير 100 كجم من السكروز يجب الحصول على الكحول (184.2-100): 342.2 = 53.82 كجم أو 68.20 لتر، ومن 1 طن سكروز - 68.20 دال، أي. 682.0 لتر من الكحول.

يزداد إنتاج الكحول من النشا بنسبة الأوزان الجزيئية للجلوكوز والنشا:

(مع 6 ن 10 0 5) ن + صن 2 0 = صج6 ح12س6 .

162,1 180,1

وبالتالي فإن المحصول النظري للكحول من 1 طن من النشا سيكون مساوياً لـ (180.1: 162.1) 64.79 = 71.98 دال.

معامل تحويل السكروز إلى النشا التقليدي: 324.9: 342.2 = 0.95.

فقدان الكربوهيدرات والكحول المتخمرة . تتكون الخسائر في الإنتاج من خسائر ميكانيكية وتكنولوجية. خسائر الكحول الميكانيكيةناجمة عن خلل في المعدات أو إهمال موظفي التشغيل ويمكن أن تحدث في جميع مراحل الإنتاج. تشمل الخسائر الميكانيكية: تناثر الحبوب والبطاطس أثناء النقل، وتسرب المنتجات الوسيطة والكحول من خلال التسربات في وصلات شفة خطوط الأنابيب، من خلال أختام المضخات وصمامات الإغلاق، وفقدان المنتجات الوسيطة أثناء غسل المعدات التكنولوجية، وتبخر الكحول من خلال فلنجات أعمدة التقطير والمكثفات الراجعة والمكثفات والثلاجات وغيرها.

إن التدابير الرامية إلى القضاء على الخسائر الميكانيكية للكحول مفهومة تمامًا ولا تحتاج إلى شرح.

الخسائر التكنولوجية للكحوليتم تحديدها من خلال جوهر عمليات إنتاج الكحول، وهي مخفية في الطبيعة ولا يمكن تحديدها إلا من خلال محاسبة الإنتاج خطوة بخطوة والمراقبة الكيميائية والتكنولوجية في كل موقع.

كلما كانت تكنولوجيا ومعدات إنتاج الكحول أكثر تقدمًا، قل فقدان الكربوهيدرات والكحول القابلة للتخمر، وبالتالي كلما اقترب العائد العملي من العائد النظري.

وبالتالي فإن إنتاج الكحول الفعلي يتأثر بما يلي:

1). كمية النشا الموجودة في الحبوب،

2). حجم خسائر الإنتاج في عملية معالجة الحبوب إلى كحول.

الخسائر أثناء تحضير المواد الخام للتخمير. لا تزيد الخسائر أثناء غسل البطاطس بسبب التلف وانزلاق الدرنات الصغيرة عبر الشبكة عن 0.1٪. يجب ألا يتجاوز فقدان النشا أثناء طحن الحبوب 0.3٪ من محتوى النشا في المادة الخام.

فقدان الكربوهيدرات المتخمرة أثناء المعالجة الحرارية للمياه للمواد الخام المحتوية على النشا ونظرًا لتعقيد حساباتها، يتم تضمينها في الخسائر غير المحددة.

لا ينبغي أن تكون هناك خسائر عند تحضير دبس السكر للتخمير.

الخسائر أثناء التخمير. يجب ألا تتجاوز خسائر الكربوهيدرات المتخمرة في مرحلة إنتاج الشعير 16% من نشا الحبوب المملحة، أو 1.2% من إجمالي النشا الذي يتم إدخاله في الإنتاج (انظر الصفحة الرئيسية للموقع، التي توضح التدابير اللازمة لتقليل الخسائر).

فقدان الكحول أثناء التخمير . تتراكم خسائر الكحول أثناء التخمير

هدر الكربوهيدرات في تكوين الكتلة الحيوية للخميرة ومنتجات التخمير الثانوية،

الهدر بسبب زيادة حموضة الهريس وبقاء الكربوهيدرات غير متخمرة،

نفايات المواد الخام الكربوهيدراتية التي تنفق على تكوين الكحول، ولكن يتم نقلها من الهريس بواسطة ثاني أكسيد الكربون.

عند معالجة المواد الخام المحتوية على النشا وتحويلها إلى كحول، يعتبر استهلاك الكربوهيدرات المتخمرة لتخليق الكتلة الحيوية للخميرة 1.5%، ولتكوين الجلسرين - 2.5%، وإجمالي 4%؛

عند معالجة دبس السكر إلى كحول، يكون الإنفاق على تخليق الكتلة الحيوية للخميرة 1.8-4.0٪، على تكوين المنتجات الثانوية - 3.8-5.8٪، في المجموع - 5.6-9.8٪. وتعتمد قيمتها على العديد من الشروط، التي تمت مناقشتها بالتفصيل في الصفحة الرئيسية.

كمية الكربوهيدرات غير المخمرة - حثالة حقيقية- يعد مؤشرا أساسيا لعمل معمل التقطير، فهو يعكس صحة ليس فقط عملية التخمير، ولكن أيضا جميع المراحل التكنولوجية التي سبقتها. اقترح VNIIPrB، استنادًا إلى طريقة قياس الأنثرون اللونية التي طورها لتحديد الكربوهيدرات المتخمرة في الهريس، التقييم التالي لعمل معامل التقطير وفقًا لهذا المؤشر (بالجرام/100 مل): إهدار حقيقي قدره 0.25 أو أقل - عمل ممتاز للمصنع تقطير. 0.25-0.35 - جيد؛ 0.35-0.45 - مرضية. أكثر من 0.45 - غير مرضية. تحديد الكثافة الظاهرة للهريس الناضج - حثالة مرئية- يستخدم فقط لغرض التحكم التشغيلي التقريبي لعملية التخمير.

عند معالجة دبس السكر، يتم فقدان السكر غير المخمر مقارنة بالسكر الذي يتم إدخاله في الإنتاج، P1 تحددها الصيغة (في٪):

ص1 = ج· 100 /ج+1.543 أ+0,45 د

حيث C هو محتوى السكر غير المخمر في دبس السكر المهروس، جم/100 مل؛ 1.543 - عامل تحويل الكحول الناتج إلى سكر مستهلك؛ أ - محتوى الكحول في الهريس، المجلد٪؛ د - زيادة في الحموضة بالدرجات.

وفقًا لـ UkrNIISP، يجب ألا يزيد محتوى السكر غير المخمر في الهريس الناضج، الذي تحدده طريقة الريسورسينول اللونية، عن 0.30 جم/100 مل، أو 2.5% بالنسبة للسكر الذي يتم إدخاله في الإنتاج.

يجب ألا تتجاوز الزيادة في الحموضة أثناء تخمير نبتة الحبوب والبطاطس 0.2 درجة. مع زيادة أكبر، يتم تحديد مقدار فقدان الكربوهيدرات المتخمرة من خلال الصيغة (في المائة)

ص 2 = 4.5 م الخامس100/ك،

حيث 4.5 هو المعامل الذي يأخذ في الاعتبار هدر الكربوهيدرات المتخمرة مع زيادة الحموضة بمقدار 1 درجة، كجم/م3؛ م - زيادة الحموضة الزائدة أثناء التخمير بالدرجات. V هو حجم الهريس في جهاز التخمير، م3؛ ك. - كمية الكربوهيدرات المتخمرة المدخلة في جهاز التخمير بالكيلو جرام.

زيادة حموضة الهريس الناضج تشير إلى الإصابة.

يفترض أن فقدان الكحول مع غازات التخمير هو 0.8٪. إذا كانت هناك أجهزة تخمير ومصائد كحول محكمة الغلق، فيجب ألا تتجاوز الخسائر 0.2٪.

تمت مناقشة فقد الكحول أثناء فصله عن الهريس وتنقيته في وحدة التنقية في الصفحة الرئيسية.

فقدان الكحول أثناء تقطير الهريس P 3 (في٪) يمكن حسابها باستخدام الصيغة

ص 3 = 100 أ نانومترالخامس / ك،

حيث A هو محتوى الكحول في الثبات، كجم/م 3 ; n هو معامل تحويل نسبة كتلة الكحول إلى نشا، ويساوي 1.852؛ m هو عامل تخفيف الهريس أثناء التقطير، ويساوي تقريبًا 1.15 للتركيبات ذات العمود الواحد و1 للتركيبات ذات العمود المزدوج؛ V هو حجم الهريس في أجهزة التخمير يوميًا، م3؛ K هي كمية النشا المقابلة لحجم الهريس المقطر، كجم.

تتمثل الخسائر غير المحددة في الكربوهيدرات المتخمرة أثناء معالجة المواد الخام للحبوب والبطاطس بشكل أساسي في السكر المتحلل أثناء الطهي؛ عند معالجة دبس السكر - يتم تمثيله بالسكر، ويتحلل أثناء التعقيم وينفق على تكوين الكحول، الذي يتم احتجازه بالهواء في مولدات الخميرة. تبلغ الخسائر غير المحددة في مصانع دبس الكحول 0.5-0.6٪.

أمر وزارة الصناعة الغذائية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية رقم 224 بتاريخ 22/8 1970 وضع معايير لإنتاج الكحول الخام من 1 طن من النشا، اعتمادًا على نوع المادة الخام (الجدول 1).

تنطبق المعايير المحددة لإنتاج الكحول على الإنتاج الدوري والمستمر للكحول من دبس السكر وأي من المواد الخام للحبوب والبطاطس، مع الأخذ في الاعتبار الرسوم الإضافية لأجهزة التخمير محكمة الغلق وتركيب مصائد الكحول.

الجدول 1

عند إدخال التحسينات التكنولوجية، تمت الموافقة على البدلات التالية لمعايير إنتاج الكحول (بالدال لكل 1 طن من النشا):

• تمديد فترة التخمير إلى 72 ساعة - 0.8، بما في ذلك كل 6 ساعات تزيد عن 48 ساعة -0.2؛
• استخدام طريقة التدفق المستمر أو التخمير الدوري لمدة 60 ساعة (أي ما يعادل 72 ساعة من التخمير الدوري) - 0.8؛
• التسكر مع التبريد الفراغي - 0.1؛
• الاستبدال الكامل للشعير بالثقافة السطحية لفطريات العفن - 0.3، الاستبدال الجزئي - 0.2.

يتم حساب الحد الأقصى لمعايير الفاقد أثناء التصحيح (الجدولان 48 و49) لإنتاج الكحول في محطات التصحيح كنسبة مئوية من الكحول الخام المأخوذ للتصحيح، وللإنتاج في محطات التقطير - كنسبة مئوية من الكحول الخام المعادل .

عند تصحيح الكحول المختلط، يتم حساب الخسائر بشكل منفصل لكل نوع من أنواع الكحول الخام.

طاولة 48

الحد من الخسائر عند الحصول على كحول إضافي مصحح

الجدول 49

العائد العملي للكحول. يكون المحصول العملي للكحول أقل من المحصول النظري، حيث يتم فقدان جزء من الكربوهيدرات المتخمرة والكحول المتكون أثناء التخمير. يتراوح المحصول العملي للكحول من 81.5 إلى 93٪ من المحصول النظري. كلما كانت تكنولوجيا ومعدات إنتاج الكحول أكثر تقدمًا، قل فقدان الكربوهيدرات والكحول القابلة للتخمر، وبالتالي كلما اقترب العائد العملي من العائد النظري.

يتم العثور على العائد العملي على أساس بيانات محاسبة الإنتاج التالية: كتلة المواد الخام المعالجة، ومحتوى المواد المتخمرة فيها، ومحتوى الكحول اللامائي في الهريس الناضج، وحجم المنتجات الوسيطة ودرجة حرارتها وكثافتها النسبية. ، كمية الكحول اللامائي التي تم الحصول عليها. إذا كان نتيجة معالجة G طن من المواد الخام التي تحتوي على ∑% مواد متخمرة تم الحصول عليها سأعطى الكحول اللامائي، فإن العائد العملي للكحول من 1 طن من النشا القياسي سيكون متساويا (بالدال):

ب = س 100/جي∑.

عند إنتاج الكحول من دبس السكر، من الضروري استبدال محتوى السكريات المتخمرة في المعادلة مضروبا في عامل 0.95.

سيكون المحصول العملي للكحول بالنسبة إلى المحصول النظري (%)

ب" = ب · 100 / 71.98.

سيكون إجمالي خسائر المواد القابلة للتخمير والكحول متساويًا (٪)

ف = 100 -V".

يتم حساب الخسائر الفعلية أثناء المعالجة، على سبيل المثال، تحويل دبس السكر إلى كحول على النحو التالي.

استهلاك السكر لتكوين الجلسرين (% من ذلك الذي يدخل في الإنتاج) يساوي

ز= 10000ب ز " 1.394/ساه،

حيث ب - كمية من الهريس الناضج، م3؛

ز " - محتوى الجلسرين في الهريس الناضج، جم/100 مل؛

1.394 - كمية السكروز المستهلكة لتكوين 1 جم من الجلسرين، جم؛

ساه - كمية السكر المعالج، كجم.

الخسائر في شكل سكر غير مخمر (% من ذلك الذي يدخل في الإنتاج) هي

ن = 10000 مليار"/ساه،

حيث H" - محتوى السكر غير المخمر في الهريس الناضج، جم/100 مل.

يتم حساب خسائر الكحول (في المائة) أثناء فصل الكحول عن الهريس P" باستخدام المعادلة

ف" = (Sp" - Sp)100 / ∑ 0,95-71,98

أين هو سب" - كمية الكحول اللامائية الموجودة في الهريس الناضج؛ Sp - كمية الكحول اللامائي في نواتج التقطير.

يؤخذ فقدان الكحول مع غازات التخمير يساوي 0.16٪ من كمية الكحول اللامائي التي تم الحصول عليها.

تكوين الكتلة الحيوية الخميرة والمنتجات الثانوية للتخمر الكحولي، باستثناء الجلسرين، يستهلك السكر (في المائة)

ف" = ف - (ز + ن + ف"+ الخامس)

حيث V - فقدان الكحول مع غازات التخمير %.

المحاسبة وتخزين الكحول

تؤخذ كمية الكحول المنتجة بعين الاعتبار بالديسيلتر الطبيعي عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، من حيث الكحول اللامائي. يتم قياس حجم الكحول باستخدام مقذوفات التحكم، وكذلك أدوات القياس المخروطية والاسطوانية. مقذوفات التحكم مخصصة فقط للمحاسبة التشغيلية للكحول الذي يتم الحصول عليه في محطة التقطير لفترة زمنية معينة. يقيس المقذوف حجم الكحول المصحح الذي يمر عبره ويظهر في نفس الوقت قوته وحجم الكحول اللامائي. تكون قراءات مقذوف التحكم صحيحة عند درجة حرارة كحول تبلغ 20 درجة مئوية. اعتمادا على درجة حرارة الكحول، يمكن أن تصل الانحرافات عن الكمية الحقيقية للكحول اللامائي إلى 1٪.

يدخل الكحول المصحح وجزء الرأس وزيت الوقود إلى قسم استقبال الكحول المجهز بأجهزة استقبال كحول مستطيلة أو أسطوانية وأدوات قياس مخروطية واسطوانية. تم تصميم أوعية الكحول لتخزين واحد أو اثنين من إنتاج الكحول يوميًا. ومن هذه، يتم توفير الكحول إلى خزانات القياس، ومن ثم إلى منشأة تخزين الكحول المغلقة أو إلى الخزانات الموجودة في الهواء الطلق.

تتمتع أدوات قياس الكحول بالدرجة الأولى من الدقة وتسمح بخطأ بين السعة الفعلية والحقيقية لا يزيد عن ±0.2%. تستخدم أكواب القياس المخروطية، المصنعة بسعة 250-1000 دال، لقياس كميات كبيرة من الكحول، ويستخدم عصا قياس أسطوانية لقياس كميات الكحول حتى 75 دال. تم تجهيز حجرة استقبال الكحول بكوبين مخروطيين وكوب قياس أسطواني لقياس الكحول. يتم استخدام نفس القياسات لمراعاة جزء الرأس. بمعرفة حجم الكحول عند 20 درجة مئوية وقوته عند نفس درجة الحرارة، احسب كمية الكحول اللامائي في حجم معين. إذا كانت درجة حرارة الكحول تختلف عن 20 درجة مئوية، فأوجد حجمه عند درجة الحرارة الفعلية، ثم حدد القوة الحقيقية للكحول. بناءً على القوة الحقيقية للكحول ودرجة حرارته، باستخدام جدول خاص، ابحث عن العامل الذي يجب من خلاله ضرب حجم الكحول عند درجة الحرارة الفعلية لتحديد حجم الكحول اللامائي الموجود فيه، مخفضًا إلى درجة حرارة 20 درجة مئوية.

يتم تخزين الكحول في خزانات معدنية بحجم 100 - 4000 م3.

تم تصميم منشأة تخزين الكحول لتزويد الكحول لمدة 15-20 يومًا. لنقل الكحول بسرعة من خزان إلى آخر أثناء مراجعة المستودع وفي حالة إصلاح أحدهما، يتم تركيب خزانين على الأقل.

تم تجهيز الخزانات المغلقة بقضبان الصواعق المثبتة على سطح المبنى، والخزانات المفتوحة مجهزة بقضبان الصواعق وموصلات التأريض.

يؤدي نقل وتخزين وضخ الكحول إلى خسائر يعتمد حجمها على الوقت من السنة ومسافة النقل ونوع وحجم الحاويات التي يتم تخزين أو نقل الكحول فيها

سبب فقدان الكحول أثناء التخزين هو “تنفس” الخزانات، الناتج عن التغيرات في درجة حرارة الهواء الخارجي، مما يؤدي إلى حركة الغازات عبر صمام التنفس. وللحد من فقد الكحول، يتم الحفاظ على درجة حرارة ثابتة في مستودع مغلق، وتغطى الخزانات الخارجية بطلاء أبيض، ويتم ريها بالماء البارد في الصيف. يجب أن تحتوي الخزانات على الحد الأدنى من الحجم الشاغر.

جهاز لنقل ونقل الكحول

يعد صنع لغو في المنزل أمرًا مهمًا ليس فقط لأولئك الذين يرغبون في الحصول على مشروب طبيعي ولذيذ، ولكن أيضًا لأولئك الذين يرغبون في التوفير عند شراء الكحول أو كسب المال عن طريق بيع لغو. لذلك، يحاولون معرفة كمية المنتج المستلمة مسبقًا. للقيام بذلك بأكبر قدر ممكن من الدقة، يوجد جدول لعائد لغو القمر، أو يتم حساب العائد بشكل مستقل باستخدام الصيغ ومع مراعاة الأخطاء.

من المستحيل التنبؤ بدقة وحساب كمية لغو التي سيتم الحصول عليها من الهريس. تتأثر النتيجة النهائية بعدد كبير من العوامل والظروف. على سبيل المثال، من المهم معرفة نسبة الكحول في الهريس وخصائص التقطير على الجهاز.

لتقريب إنتاجية المنتج من الحد الأقصى، يجب الانتباه إلى النقاط التالية:

• نوع وكمية الخميرة (العادية والجافة)؛
• نسبة مكونات الهريس، بما في ذلك الوحدة المائية؛
• استخدام التكنولوجيا الفعالة لتخمير المنتج؛
• التقطير على جهاز يحافظ على درجة الحرارة ويغربل الأجزاء؛
• مكونات إضافية في الجهاز، بما في ذلك نظام التبريد.

لا يمكن إجراء الحسابات بدقة تقريبية إلا في الصناعة. وهناك تم تحسين العملية على مر السنين وستكون القيم قريبة من الحقيقة. يوجد جدول يوضح أحجام الإنتاج في الإنتاج.

تلعب المنتجات المستخدمة لتحضير نقيع الشعير دورًا كبيرًا في ضمان إطلاق الكحول من الهريس:

• كل سلالة خميرة لها عتبة محددة للنشاط. بعد الوصول إلى قوة معينة من الهريس، تتوقف الخميرة عن العمل وتموت. إذا كنت تستخدم الفطر للخبز، فإن القوة القصوى تساوي 14٪. لكن الخميرة الكحولية ستكون نشطة حتى يصل المشروب إلى 18٪ كحول. هناك أيضًا سلالات خاصة تُباع في محلات النبيذ، بالإضافة إلى الخميرة التوربينية التي يصل نشاطها إلى 20%. القوة النهائية للمشروب تعتمد على هذا.
• ويجب تناول كمية السكر المستخدمة للحصول على قوة 11-18%. يجب معالجة كل السكر بواسطة الخميرة، لذا فإن إضافة المزيد وزيادة إنتاج الكحول لن ينجح. إذا لم تعالج السلالات كل السكر، فسوف يفسد المشروب.
• تعتبر الوحدة المائية مهمة لأنها تؤثر على النشاط الحيوي للخميرة وقدرتها على النشاط. يعتبر استخدام الوحدة المائية من 1 إلى 4 هو الأمثل. إذا كنت تستخدم خميرة الخباز، فإن الوحدة المائية تساوي 1 إلى 5. وإذا اشتريت خميرة توربو، فيمكنك استخدام نسبة الماء والسكر كنسبة 1 إلى 3. بالطبع، سيتم الحصول على أكبر كمية من عائد الكحول من لغو عند استخدام الخميرة التوربينية.

حساب إنتاج الكحول من الهريس

إذا استخدمت الصيغ والحسابات، اتضح أنه من كيلوغرام واحد من السكر تحصل على حوالي 537 جرامًا من الكحول المطلق. كيلوغرام واحد من النشا ينتج 568 جرامًا من المادة. إذا أخذنا في الاعتبار أن الكحول الإيثيلي بنسبة 100٪ عند درجة حرارة مريحة تبلغ 20 درجة مئوية يزن 789 جرامًا، فسنحصل على 682 ملليلترًا من الكحول من السكر و720 ملليلترًا من النشا. ومن الناحية العملية، هذه الأرقام غير مجدية، حيث أن هناك خسائر تتراوح بين 10 إلى 30% في الإنتاج. ينفق السكر على تكاثر سلالات الخميرة وتكوين الألدهيدات والفيوزل. يتم فقدان الكحول أثناء التخمير وحتى أثناء التقطير.

علاوة على ذلك، لا يتم أخذ السكر المضاف في الاعتبار فحسب، بل أيضًا جميع المنتجات الموجودة في المواد الخام. في تخمير لغو، يتم استخدام كل من السكر والحبوب أو هريس الفاكهة. ويمكن أيضًا صنع السائل من المواد الغذائية مثل المربى والحلويات. يعتبر المعيار هو إنتاج 1 كيلوغرام من السكر من 1 لتر من لغو بقوة 50٪. المؤشر الجيد جدًا هو الحصول على 1.2 لتر من لغو. تحتاج إلى التركيز على هذا الحجم بعد التقطير الأول قبل قطع "الرؤوس" و"الذيول".

أو يمكنك استخدام الحسابات، مع العلم أن لتر الهريس النهائي بعد التقطير يعطي 100 ملليلتر من الكحول أو 220 ملليلتر من 40٪ كحول. معرفة حجم حاوية التخمير، يمكنك حساب العائد تقريبا. يرجى ملاحظة أن زجاجة التخمير ليست مملوءة بالكامل، ولا يمكن أخذ حجم الرغوة بعين الاعتبار في هذه الحسابات.

شرح الخسائر الكبيرة للكحول في هذه العملية

بالطبع، بالفعل في مرحلة التقطير الأولي، يحاول Moonshiner تقدير العائد. ومن حيث المبدأ، فإن خسائر الكحول التي تبلغ حوالي 10٪ من الحجم الإجمالي لا تفاجئ المقطرين ذوي الخبرة. ولكن إذا كانت الأحجام المتوقعة أصغر، فلن تكون مزعجة فحسب، بل ستجلب أيضا خسائر مالية. السؤال الذي يطرح نفسه على الفور: على من يقع اللوم على مثل هذه الأخطاء ولماذا لم يكن هناك ما يكفي من الكحول؟ قد يكون هناك عدة أسباب لانخفاض إنتاج الكحول:

• براغا لم تكن جاهزة للتقطير. ومن المحتمل أنه بسبب عدم الالتزام بالشروط أو المخالفات في الوصفة لم يتخمر الهريس. للتحقق من الجاهزية، عليك تجربة المشروب، فلا ينبغي أن يكون حلوًا، ويجب أن يكون المؤشر الموجود على مقياس الكحول أكثر من 10. ولمواجهة هذه الظاهرة، يمكنك محاولة تنشيط الخميرة وإضافة المزيد من الإنزيمات إلى المشروب. الهريس. في بعض الأحيان يكون من المفيد ببساطة زيادة درجة الحرارة أو نقل الحاوية إلى مكان أكثر دفئًا.
• تم استخدام الوحدة الهيدروليكية الخاطئة أو تم اختيار النسب الخاطئة. في هذه الحالة، يمكنك إضافة سكر إضافي إذا كان المعدل المائي منخفضًا، أو الماء إذا كان المعدل المائي مرتفعًا. على الرغم من أن مثل هذه الإجراءات قد تؤدي إلى تدهور جودة المشروب.
• يؤدي التخمير الطويل إلى زيادة تكوين الوقود، وتستهلك الكسور حجمًا كبيرًا أثناء التقطير. لذلك، أثناء إعداد الهريس، تحتاج إلى مراقبة التوقيت والظروف البيئية.
• لغو لا يزال غير مختوم. أثناء عملية التقطير، يهرب البخار، مما يقلل من كمية الكحول. إذا تم اكتشاف عيب أو كسر أثناء عملية التقطير فيمكن إغلاق هذا المكان مرة واحدة باستخدام الاختبار. وفي المستقبل سيتعين عليك إصلاح الجهاز أو شراء جهاز جديد.
• تحول الهريس إلى حامض أثناء عملية الطهي. في هذه الحالة، تحتاج إلى الحصول على ختم الماء أو إنشاء ظروف محكمة الإغلاق في الحاوية، وكذلك مراقبة عملية التخمير.

طرق تسريع عملية التخمر

لكي لا تشتكي من انخفاض إنتاج الكحول، يمكنك تعلم عدة طرق لزيادة كمية لغو من الهريس دون إفساد طعم المشروب. على سبيل المثال، يمكنك تقليل وقت التخمير وزيادة إنتاجية العملية. وبالتالي، فإن تكوين زيوت الوقود وغيرها من المكونات غير الضرورية سوف يستغرق وقتا أقل. تستخدم أجهزة التقطير الطرق التالية:

• استخدام التسميد. يمكن أن يكون: رغيف خبز الجاودار، 300 جرام من معجون الطماطم لكل 30 لترا من الهريس، نصف كيلوغرام من الشعير أو كوب من عصير التوت الطازج. يتم استخدام هذه الطريقة إذا كان الهريس مصنوعًا من السكر. استخدام منتجات أخرى كقاعدة للهريس لا يتطلب التسميد. يمكنك أيضًا شراء الإنزيمات أو المواد الكيميائية الأخرى، ولكن بعد ذلك لن يكون المشروب طبيعيًا تمامًا.
• عكس السكر. يجب إضافة الشراب الذي يحتوي على السكريات الأحادية إلى النقيع. تستهلك الخميرة هذه الركيزة بشكل أسرع، وتتسارع عملية صنع الهريس. لتحضير الشراب، ستحتاج إلى تناول كيلوغرام من السكر لكل نصف لتر من الماء، وغلي المحلول لمدة 10 دقائق، وإزالة الرغوة. ثم أضف 5 جرام من حامض الستريك، وقم بإزالة الرغوة الجديدة واترك السائل على نار خفيفة تحت الغطاء لمدة ساعة واحدة.
• ظروف درجة الحرارة لعملية التخمير. تنشط سلالات الخميرة بين +20 و +35 درجة مئوية، لكن رفع درجات الحرارة فوق 30 درجة ينشط تكوين منتجات ثانوية أخرى. إذا قمت بلف الحاوية ووضعها في مكان مظلم، فسيكون ذلك كافيًا لممارسة نشاط قوي.
• التخفيف الأولي للخميرة. قبل إضافة المكون إلى الهريس، قم بإذابة الفطر في ماء دافئ، محلى قليلاً حتى تظهر رغوة الخميرة على السطح. إذا لم يتم تشكيل رغوة بعد نصف ساعة، فلا يمكن استخدام المنتج للإضافة إلى الهريس.

والعمر الافتراضي للهريس النهائي قصير، لذلك يجب تقطير المنتج في أسرع وقت ممكن للحصول على الكمية المطلوبة من لغو القمر. حقيقة أن الهريس جاهز يدل على توقف تكوين الرغوة وغياب الطعم الحلو.

باستخدام الجداول، يمكنك حساب الأهداف التقريبية لتخمير لغو، ويمكن تحسين النتيجة إذا اتبعت النصائح. وفي الوقت نفسه، الشيء الرئيسي هو عدم التضحية بجودة المشروب، لأنه في هذه الحالة، تعاني صحة الإنسان في المقام الأول.

يتم إنتاج الإيثانول بالطرق التالية:

• تخمير نبتة
• التحلل المائي للمواد النباتية - نتيجة للتفاعل مع الماء، تتحلل بعض المركبات مع تكوين مركبات أخرى لاحقا؛
• ترطيب الإيثيلين هو إضافة جزيئات الماء إلى جزيئات المركب العضوي الأكثر إنتاجًا في العالم - الإيثيلين C2H4.

ثم يخضع الكحول الناتج للتصحيح والتنقية. لتحقيق الأشياء الجيدة بشكل صناعي محصول الكحولصعب جدا. والنتيجة هي منتج مصحح تقنيًا يحتوي على كمية كبيرة من الشوائب الضارة والخطرة على الصحة. دعونا نترك هذه الطريقة للمؤسسات الصناعية ونوجه انتباهنا إلى عملية يمكن الوصول إليها ومألوفة لدى الكثيرين - التخمير.

محصول الكحول من المواد الخام المختلفةعن طريق التخمير

تكنولوجيا التخمير هي الأنسب لصناعة النبيذ المنزلي. يكمن في حقيقة أن الخميرة، في ظل ظروف معينة، تبدأ في معالجة السكر وتحويله إلى كحول إيثيلي. هذه هي الطريقة التي يتم بها صنع جميع أنواع النبيذ الطبيعي. ليس من المستغرب أن يسمى الكحول الناتج "النبيذ".

تبدو الصيغة الكيميائية كما يلي:

C12H22O11 (جزيء سكر) + H20 (ماء) = 4 C2H5OH (كحول) + 4 CO2 (ثاني أكسيد الكربون) + HEAT

يحدث التفاعل بمشاركة الخميرة. توضح الصيغة أنه خلال حياة الخميرة، يتم إنتاج الكحول من جزيء السكر، ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون والحرارة.

حساب العائد الكحولمن السكر

في الكيمياء هناك ما يسمى بالكتلة المولية، فهي تتناسب طرديا مع الكتلة الجزيئية. كل عنصر كيميائي له كتلته الخاصة، لمعرفة ذلك، ما عليك سوى إلقاء نظرة على الجدول الدوري.

الكتل الذرية للعناصر الموجودة في الصيغة:

• ح - هيدروجين - 1؛
• ج - الكربون - 12؛
• يا – الأكسجين – 16.

دعونا نستبدل تسميات الحروف في صيغة إنتاج الكحول بهذه الأرقام:

(12x12 + 1x22 + 16x11) + (1x2 + 16x1) = 4x(12x2 + 1x5 + 16x1 + 1x1) + 4x(12x1 + 16x2)

360 = 184 (كحول) + 176 (ثاني أكسيد الكربون)

اتضح أنه مع 180 كجم من السكر محصول الكحولسيكون 92 كجم. لمعرفة مقدار الكحول الذي تحصل عليه من كيلوغرام واحد من السكر، عليك أن تقسم: 92/180 = 0.511 كجم. بمعلومية كثافة الكحول (ρ = 0.8 كجم/لتر)، فلنحول 0.511 كجم إلى لتر. يمكنك التحقق، أو يمكنك أن تصدق ذلك من 1 كجم من السكر يكون إنتاج الكحول 0.64 لتر(0.511/0.8).

كيفية حساب محتوى السكر؟

لا يتم صنع الهريس من السكر النقي، ولكن من المواد الخام التي تحتوي عليه: العنب والتفاح والبنجر، وما إلى ذلك) هناك جداول خاصة لمحتوى السكر من المنتجات المختلفة. لذلك في التفاح، يشكل السكر 12٪ من الكتلة. نسبة سكر البنجر 16%. توجد أيضًا جداول لمتوسط ​​إنتاج العصير من التوت والفواكه. كل هذه الجداول يمكن العثور عليها على شبكة الإنترنت.

حساب العائد الكحولمن التفاح:

1 كجم من التفاح ينتج 0.7 كجم من العصير (قيمة الجدول). مع محتوى السكر 12٪ (أيضًا من الجدول)، يكون محتوى السكر 0.084 كجم (أي 12٪ من 0.7 كجم).

دعونا نجعل نسبة:

1 كجم من السكر يعطي 0.64 لتر من الكحول

0.084 كجم يعطي X لتر من الكحول

0.084 × 0.64 / 1 = 0.054 لتر – محصول الكحولمن 1 كجم من التفاح.

محصول الكحولمن المواد الخام النشوية

غالبًا ما يتم وضع الهريس على البطاطس والقمح والمواد الخام الأخرى التي تحتوي على النشا. تظهر عملية أخرى في تكنولوجيا إنتاج الإيثانول - تسكر النشا. كيميائيا يبدو مثل هذا:

(C6H10O5)n (صيغة النشا) + nH2O = nC6 H12O6 (الجلوكوز)

هذا هو تفاعل التحلل المائي للنشا إلى سكر، ويحدث في وجود إنزيمات خاصة. ثم يبدأ تخمير السكر الناتج. الآن، إذا استبدلت العناصر الكيميائية في هذه الصيغة بكتلتها المولية، فسيظهر ذلك 1 كجمتتم معالجة النشا إلى 1.11 كجم من السكر. يمكن العثور بسهولة على محتوى النشا في مادة خام معينة على الإنترنت، ومن ثم يمكن حساب إنتاج الكحول.

إنتاج الكحول من القمح

القمح 60% نشا. نحن ننفذ حساب العائد الكحول:

من 1 كجم من القمح، 60٪ نشا هو 0.6 كجم.

من 1 كجم من النشا يتم الحصول على 1.11 كجم من السكر (انظر أعلاه)، ثم من 0.6 كجم من النشا - 0.666 كجم من السكر

من 1 كجم من السكر تحصل على 0.64 لتر من الكحول (انظر أعلاه)، ثم من 0.666 كجم من السكر - 0.426 لتر من الكحول

وبعد إجراء هذه السلسلة من الحسابات، اكتشفنا ذلك يبلغ إنتاج الكحول من 1 كجم من القمح 0.426 لتر.

عملي إنتاج الكحول من المواد الخام المختلفة

كل ما سبق نظري أو محسوب محصول الكحول. في الممارسة العملية، اتضح أنه أقل بنسبة 10-15٪.

أسباب فقدان الكحول:

• نوعية رديئة - جزء من السكر لم تتم معالجته وتحويله إلى كحول وبقي في الهريس؛
• التخمير غير السليم، حيث لا يتحول السكر إلى كحول، ولكن إلى مواد أخرى؛
• يتبخر الكحول أثناء التخمير والتقطير والتصحيح.

في أي تركيز السكر محصول الكحولالأكثر الأمثل؟

الكحول معقم قوي يقتل جميع البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة. لذلك، هناك أقصى تركيز في الهريس، حيث تبدأ الخميرة في الموت. قيمة هذا التركيز 13%. ولهذا السبب لا يوجد نبيذ أقوى، بل فقط نبيذ مدعم. للحصول على 13%، يجب أن يحتوي النقيع الأصلي على 20.3% سكر.

في نطاق 10٪ -13٪، يتباطأ التخمير بشكل ملحوظ. في مصانع التقطير، يعد وقت الإنتاج عاملاً مهمًا يؤثر على الربحية. لذلك يحتوي هريس الخميرة على 14٪ سكر فقط، وقوة النبيذ لا تتجاوز 9٪، لكن التخمير يستمر 72 ساعة فقط.

إذا كان الهريس يحتوي على أكثر من 20% سكر، فستحدث نوعية سيئة. محصول الكحولسوف يتناقص. بتركيز أقل من 10%، سيتحول التخمر الكحولي إلى تخمر خليك. سيتم فقدان كل الكحول. في المنزل الأمثل محصول الكحوليوصى بتحضير نقيع الشعير بتركيز سكر 18%.