Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ СПИРТОВОЙ БАРДЫ ИЗ ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к спиртовой и кормовой промышленности, а именно к способам переработки отходов спиртового производства на основе зернового сырья с получением кормового продукта, а именно к способам утилизации спиртовой барды.

Известен способ переработки спиртовой барды из зернового сырья с получением кормового продукта, который предусматривает следующие стадии: отделение дробины, разрушение кислой коллоидной смеси с образованием осадка и осветленной фазы, очистку осветленной фазы от растворенных органических веществ. Стадия разрушения кислой коллоидной смеси включает операцию нейтрализации до рН 6-7, коагуляцию и флокуляцию, причем для получения легкофильтруемого осадка предусмотрен многократный контакт осадка с новыми порциями коллоидной взвеси. Для коагуляции применяют глину сложного состава, сульфат и/или хлорид железа, сульфат и/или хлорид алюминия или используют процесс электрокоагуляции. Для флокуляции применяют Полиэлектролит ВПК-402, представляющий собой водорастворимый катионный флокулянт (RU № 2259394, C12F 3/10, 2005).

Недостатком данного процесса является многостадийность, сложность и повышенная энергоемкость.

Наиболее близким к изобретаемому является способ переработки спиртовой барды из зернового сырья путем ее нейтрализации, флокуляции и разделения на осадок и осветленную водную фазу, отличающийся тем, что флокуляцию проводят при рН 7,5-8,5, а для флокуляции используют анионный флокулянт с молекулярной массой не менее 15·10⁶, представляющий собой продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты. (Патент РФ на изобретение № 2374319, м. кл. C12F 3/10, опубл. 27.11.2009).

Недостатками данного способа являются:

1. Необходимость стадии нейтрализации исходной барды для эффективного действия флокулянта на основе полиакриламида.

2. Применение для нейтрализации барды щелочных компонентов, что увеличивает стадийность переработки и приводит к удорожанию самого процесса.

3. Неизбежное появление в конечном продукте щелочных компонентов нейтрализации в определенной мере снижает качество получаемого белкового концентрата.

4. Появление дополнительного емкостного оборудования для приготовления водного раствора органического флокулянта.

5. Необходимость применения дорого синтетического флокулянта обуславливает жесткие рамки параметров подготовки исходной барды к нейтрализации и коагуляции взвесей. Небольшие отклонения по температуре и рН среды резко снижают эффективность полиакриламидного флокулянта.

6. В процессе коагуляции барды предложенным флокулянтом последний расходуется безвозвратно и не может быть восстановлен и вновь направлен в работу.

Задачей изобретения является:

1. Исключение стадии нейтрализации исходной барды.

2. Обеспечение возможно максимальной чистоты получаемого белкового кормового концентрата, незагрязненного посторонними примесями.

3. Замена дорогого органического флокулянта дешевым неорганическим.

4. Вторичное использование неорганического флокулянта.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки спиртовой барды из зернового сырья путем ее флокуляции и разделения на осадок и осветленную водную фазу дополнительно флокуляцию проводят при исходном значении рН перерабатываемой барды, а в качестве флокулянта используют солевой неорганический флокулянт - хлористый натрий или хлористой кальций с концентрацией солей 35-40 г/л.

На чертеже приведена технологическая схема процесса, где 1 - накопительная емкость; 2 - насос; 3 - фильтр-пресс ФПАКМ; 4 - бункер - сборник готового концентрата; 5 - фасовка и склад готовой продукции; 6 - электродиализная установка; 7 - контур концентрирования; 8 - контур обессоливания; 9 - сборник дилуата; 10 - пульт управления.

Способ переработки спиртовой барды из зернового сырья осуществляется следующим образом.

Горячая спиртовая барда с температурой 85-90°, содержащая до 8-10% взвесей в пересчете на сухое вещество, по команде оператора с пульта управления 10 собирается в накопительной емкости 1. При достижении объема заполнения емкости равном 18-20 м³, оператор прекращает процесс заполнения накопительной емкости 1 бардой и при постоянном перемешивании, по команде с пульта управления 10, в накопительную емкость 1 подает 4-5 м³ рассола из контура концентрирования 7 электродиализной установки 6, содержащего хлористый натрий (хлористый кальций) с концентрацией 35-40 г/л.

При перемешивании смеси барды с солевыми компонентами в течение 15-25 минут происходит флокуляция взвешенной части раствора натриевым (кальциевым) электролитом и его охлаждение. При этом частички органического вещества слипаются, укрупняются.

По команде оператора по завершении процесса флокуляции раствор с температурой 55-65° насосом 2 передается на фильтрацию. Фильтрация проводится на фильтр-прессе ФПАКМ 3. По завершении процесса фильтрации отжатый и промытый от следов флокулянта белковый концентрат с влажностью до 25-30% выгружается в бункер-сборник готового концентрата 4 и затем направляется на фасовку и склад готовой продукции 5.

Соленый фильтрат после фильтр-пресса ФПАКМ 3 направляется на обессоливание. Процесс обессоливания осуществляется методом электродиализа на электродиализной установке 6 при напряжении на электродах постоянного тока 450-550 В с использованием контура обессоливания 8. При электродиализе происходит разделение исходного раствора на рассольную часть и обессоленную часть - дилуат. В процессе диализа обессоленная вода - дилуат - при достижении концентрации солей до 1-1,5 г/л по команде с пульта управления 10 выводится из контура обессоливания 8 и собирается в сборнике дилуата 9, откуда по мере необходимости направляется либо в систему оборотного водоснабжения на промывку осадка после фильтрации, либо на технологические нужды. В контуре концентрирования 7 происходит накопление растворенных солей до концентрации 35-40 г/л, и по ее достижении рассол вновь по команде с пульта управления 10 направляется на процесс коагуляции исходной барды.

Таким образом, используя предложенный способ переработки спиртовой барды из зернового сырья, получаем следующее:

1. Белковый концентрат, не содержащий продуктов распада синтетических флокулянтов.

2. Для выделения органической части барды предусматривается использовать дешевый неорганический флокулянт.

3. Применение неорганического флокулянта, флокуляционная способность которого не зависит от pH среды, позволит отказаться о промежуточной стадии нейтрализации кислой брады и необходимости введения в ее состав щелочных компонентов.

4. Рециклизация солевого флокулянта позволит производить лишь однократную его загрузку в технологическую цепочку производства.

5. Получаемая обессоленная вода может быть возвращена на технологическую схему производства спирта в виде транспортирующего агента либо в систему оборотного водоснабжения.