Виробництва біоетанолу на мелясі

Меляса – побічний продукт цукрового виробництва (містить близько 80% сухих речовин і 20 % води). Сухі речовини представлені цукрами, безазотистими органічними та азотовмісними мінеральними речовинами. Основний цукор меляси – сахароза. У сухих речовинах її 45-50%. Міститься також 0,1 – 0,5% інвертного цукру (суміші глюкози і фруктози) та 0,5-2% рафінози. Всі інші сухі речовини меляси – нецукри, вони визначають якість мелями як сировини спиртового виробництва..

Рис. 4.1. Схема одержання біоетанолу з крохмалевмісної сировини «вологим» способом.

Рис. 4.2. Схема одержання біоетанолу з крохмалевмісної сировини «сухим» способом

Технологія одержання етилового спирту з меляси заснована на ферментативному зброджуванні цукрів дріжджовими мікроорганізмами і включає наступні основні процеси (рис. 4.3):

- підготовка поживного середовища (мелясного сусла);

- процес ферментації (зброджування сусла);

- перегонка та ректифікація спирту.

На рис 4.4 наведено принципову технологічну схему виробництва етанолу з меляси і клерсу на цукроспиртовому підприємстві Bazancourt de Bethenville (Франція). Це підприємство поряд із звичайним ректифікованим спиртом виробляє дегідратований (99,8%) спирт-ректифікат або сирець. Для дегідрування використовується азеотропна ректифікація з циклогексаном, а також сучасна технологія зневоднення на молекулярних ситах. Спиртова барда з масовою часткою К₂О близько 6% використовується для поливу ланів під цукрові буряки або у вигляді сиропу для відгодівлі великої рогатої худоби.

Барда концентрується в декілька стадій. Спочатку у відділенні попереднього концентрування з 4 до 10%, потім у відділенні остаточного концентрування у три етапи: 10...27%; 27...37%; 37...70% сухих речовин.

Під час концентрування у присутності сірчаної кислоти з барди вилучається сульфат калію. Кристали сульфату калію вилучають на центрифугах. Поряд з дегідратованим технічним спиртом виробляється спирт технічний денатурований.

Етиловий спирт, на відміну від метилового, утворює з водою азетроп. В азеотропному стані концентрація спирту в парі та рідині, з якої утворюється ця пара, збігаються. Для етилового спирту й води це відповідає масовій частці спирту 95,57%. Окремі галузі господарства використовують дегідратований або абсолютований етиловий спирт.