Использование газов спиртового брожения

Производство жидкого и твердого диоксида углерода

Теоретический выход диоксида углерода при спиртовом брожении составляет 95,6% от выхода этилового спирта. При непрерывном спиртовом брожении он может быть утилизирован на 70%. Еще недавно диоксид углерода использовался главным образом в пищевой промышленности – в производствах безалкогольных напитков, шипучих вин, шампанского; для газирования воды. В последние годы область его применения значительно расширилась: сварочное и литейное производство, обработка металлов резанием, промышленная энергетика и др. Одновременно возросли требования к его чистоте.

Состав газов спиртового брожения

Содержащиеся в газах спиртового брожения воздух, водяные пары, спирты, адельгиды, органические кислоты, сложные эфиры, а иногда и сернистые соединения не только снижают качество диоксида углерода, но и отрицательно отражаются на его производстве. Так, при повышенном содержании воздуха нарушается режим работы углекислотной установки; водяные пары и сернистые соединения усиливают коррозию оборудования.

Состав примесей в диоксиде углерода зависит от температуры и крепости бражки. При их повышении и перемешивании бражки содержание этилового спирта и летучих примесей увеличивается. Групповое содержание примесей приведено в таблице. Количество их не превышает 0,6%.

Способы очистки газов

Различают абсорбционные, адсорбционные и комбинированные – адсорбционно-абсорбционные методы очистки газов спиртового брожения от органических примесей.

Поскольку большинство органических примесей диоксида углерода хорошо растворимо в воде, а этиловый спирт растворяется в ней в любых соотношениях, практически все ранее применявшиеся и современные технологические схемы очистки диоксида углерода спиртового брожения предусматривают промывку его водой. Дальнейшая очистка возможна окислением растворами перманганата или бихромата калия, адсорбцией на активном угле, силикагеле и цеолите типа NaA. По эффективности очистки углекислого газа от примесей сорбенты можно расположить в следующий ряд: активный уголь->силикагель->вода->раствор перманганата калия->раствор бихромата калия->синтетический цеолит NaA.

Для осушки газа используют поглощение воды концентрированной серной кислотой, хлоридом кальция, адсорбцию ее сили-кагелем, алюмогелем, а также вымораживание. Максимальное количество влаги поглощает цеолит NaA, затем следуют силикагель и активный уголь. Цеолит сохраняет эту способность в течение длительного времени, активный уголь, адсорбируя большое количество примесей, быстро насыщается и теряет способность поглощать влагу, силикагель обладает большей динамической активностью к влаге, чем активный уголь, но меньшей, чем цеолит.

В современной технологии применяют двухстадийную очистку углекислого газа. В первой стадии его подвергают адсорбционной очистке активным углем в колонках, установленных после первой ступени сжатия, во второй – адсорбционной очистке и осушке сначала в адсорбере с силикагелем, затем с целью более глубокой осушки в адсорбере с цеолитом. Вторая стадия очистки диоксида углерода осуществляется после третьей ступени сжатия. Очистка раствором перманганата калия не предусматривается.

содержание .. 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 ..