Ім'я файлу: реферат ЗТХП, Селіванова К, 3-хт-90.docx
Розширення: docx
Розмір: 318кб.
Дата: 15.10.2021
скачати
Пов'язані файли:
реферат зтхп.docx
реферат з сан. гіг., ст. гр. 3-хт-90, Селіванової К..docx
Розширення: docx
Розмір: 318кб.
Дата: 15.10.2021
скачати
Пов'язані файли:
реферат зтхп.docx
реферат з сан. гіг., ст. гр. 3-хт-90, Селіванової К..docx
Міністерство освіти і науки України
Державний вищий навчальний заклад
«Український державний хіміко-технологічний університет»
(ДВНЗ УДХТУ)
Кафедра технології природних і синтетичних
полімерів, жирів та харчової продукції
РЕФЕРАТ
З дисципліни: «ЗТХП»
На тему: «Технологія технічного і абсолютного спирту»
Виконала: Ст. гр. 3-ХТ-90
К. В. Селіванова
Перевірила: О. В. Лакіза
Дніпро – 2021
ЗМІСТ
1.Технічний спирт……………………………………………………..........3
2. Технічний спирт категорії А……………………………………………..6
3. Технологія абсолютного спирту…………………………………………7
4.Умови технічного абсолютного спирту…………………………………10
5. Види та характеристика етилового спирту, його використання в суспільному господарстві…………………………………………………..11
6. Використана література………………………………………………….16
Технічний спирт
Технічний спирт виробляється з некондиційного зерна, меляси, спиртовмісних побічних продуктів спиртового й виноробного виробництва (головна фракція, сивушний спирт та ін.). Такий спирт перед відправкою із заводу може піддаватися денатурації шляхом добавлення до нього денатуруючих речовин та барвників, які надають стійкого неприємного смаку, запаху і забарвлення.
В наш час технічний спирт використовується мікробіологічною промисловістю, підприємствами органічного синтезу і багатьма галузями промисловості як розчинник.
У зв'язку з підвищенням цін на нафтопродукти і нафту і виснаженням паливних родовищ технічний етиловий спирт використовується як паливо для двигунів внутрішнього згоряння. Він може бути використаний як добавка до бензину в кількості 10...20 %.
Добавка етанолу в бензин поліпшує його якість, тобто забезпечує підвищення октанового числа палива, що дає можливість відмовитись від уведення до бензину екологічно шкідливих антидетонаційних присадок (наприклад на основі тетраетилсвинцю). Встановлено, що кожні 3 % добавки етанолу до суміші забезпечують підвищення октанового числа на одиницю. Суміш етанолу з бензином знижує токсичність відпрацьованих газів і витрату пального.
Використання технічного спирту як моторного пального в найближчому майбутньому стане основним чинником споживання етанолу.
Паливний етанол не вимагає його глибокого очищення від домішок, в зв'язку з чим можливе його одержання в одноколонному брагоперегінному
Таблиця 5.3 - Фізико-хімічні показники спирту етилового технічного та спирту етилового денатурованого
| Найменування показників | Характеристика та норма | | | | | |
| Спирт етиловий технічний ТУ У 18.510-99 | Спирт етиловий денатурований ТУ У 18.511-99 | | | | | |
| А | Б | В | А | Б | В | |
| Зовнішній вид | Прозора рідина без сторонніх частин | Прозора рідина без сторонніх частин | | | | |
| Колір | Безбарвна рідина | з жовтуватим відтінком | Властивий кольору використаного барвника | | | |
| Запах | Характерний для етилового спирту | Характерний для етилового спирту, стійкий. | | | | |
| Об'ємна частка етилового спирту, % не менше | 96,0 | 92,0 | 96,0 | 95,0 | 91,0 | 95,0 |
| Масова частка альдегідів в перерахунку на оцтовий, мг/дм3, не більше | 10 | 50 | 500 | - | - | - |
| Масова частка естерів в перерахунку на оцтово-етиловий, мг/дм3, не більше | 50 | 200 | 700 | - | - | - |
| Масова частка кислот в перерахунку на оцтову, мг/дм3, не більше | 20 | 50 | - | - | - | - |
| Масова частка сивушного масла, мг/дм3, не більше | 10 | 200 | 5000 | - | - | - |
| Об'ємна частка метилового спирту, % не більше | 0,05 | 0,20 | 2,50 | 0,05 | 0,20 | 2,50 |
| Масова частка сухого залишку, мг/дм3, не більше | 5 | 10 | 20 | - | - | - |
| Об'ємна частка денатуруючої домішки, % | - | - | - | 0,08 …15,0 | | |
Технічний спирт категорії А
Технічний спирт категорії А одержують на типових брагоректифікаційних установках з частковим виділенням головної фракції і сивушного масла за технологією виробництва спирту ректифікованого харчового.
Процес виробництва технічного спирту категорії Б може відбуватися в одноколонній ректифікаційній установці з деяким відбором головних домішок і компонентів сивушного масла або на типових брагоректифікаційних установках з вилученням зі схеми епюраційної колони.
Для виробництва технічного спирту категорії В найбільш доцільно використовувати одноколонну сирцеву ректифікаційну установку зі збільшенням флегмового числа та кількості тарілок у концентраційній частині колони (до 50 шт.). При цьому передбачається відбір сивушного масла.
Технологія спирту категорії В передбачає також використання типових брагоректифікаційних установок (без включення епюраційної колони та відбору головних домішок).
Денатурація проводиться з метою виключення можливості застосування технічного спирту для виробництва алкогольних напоїв або подальшого перероблення на ректифікований спирт питних кондицій. Технологію технічного спирту категорій А, Б, В розроблено під керівництвом професора П.Л. Шияна в Національному університеті харчових технологій.
Технологія абсолютного спирту
Крім спирту-сирцю, ректифікованого і технічного спирту, спиртова промисловість виробляє так званий абсолютний спирт з концентрацією 99,5…99,8 % об. Слід не сплутувати поняття безводний (100 %-й) і абсолютний спирт, що містить до 0,2…0,5 % об. води. Безводний спирт промисловістю не виробляється.
Основні показники безводного етанолу такі: густина при 20 °С - 0,78927 кг/дм3; питома теплоємність при 20 °С - 2,39 кДж/(кг·К); теплота згорання Н - 27 МДж/кг; температура кипіння tк (за тиску 101,3 кПа) - 78,33°С.
Очищений абсолютний спирт у невеликих кількостях виробляють для науково-дослідних робіт і для органічного синтезу. Виробництво технічного абсолютного спирту як добавки до моторного палива останнім часом розвивається великими темпами. В своєму складі такий спирт містить усі леткі домішки (естери, альдегіди, вищі спирти та ін.)
Спирт можна абсолютувати (зневоднювати) зв'язуванням води твердими або рідкими матеріалами (наприклад, негашеним вапном, гліцерином) та ректифікацією під вакуумом або в присутності солей, при цьому азеотропна точка зміщується у бік більшого вмісту спирту. Ці способи одержали деяке розповсюдження у лабораторній практиці.
У промисловості для абсолютування, як правило, використовують методи сорбції води на молекулярних ситах, або за допомогою ректифікації з утворенням потрійних нероздільнокиплячих (азеотропних) сумішей. Така суміш утворюється при додаванні до ректифікованого спирту (що містить етанол і воду) третього компонента, наприклад, бензолу, циклогексану, трихлоретану або деяких інших речовин. На цей час як третій компонент при абсолютуванні спирту використовують циклогексан. Циклогексан - вуглеводень (С6Н12), прозора, безбарвна, легколетка рідина з молекулярною масою 84,16, температурою кипіння 80,8° С, температурою плавлення 6,6° С, густиною 0,778 кг/дм3. Пари циклогексану з повітрям утворюють вибухонебезпечну суміш. Температура спалаху - 18° С, температура займання - 260° С. Концентраційні межі займання - 1,2...10,6 об. %.
Циклогексан - токсична речовина, гранично допустима концентрація (ГДК) у повітрі робочої зони виробничих приміщень 80 мг/м3. Циклогексан у воді нерозчинний, з етанолом розчиняється у будь-яких співвідношеннях. Разом з етиловим спиртом та водою утворює азеотропну суміш, що містить 17 мас. % етанолу, 7 мас. % води й 76 мас. % циклогексану і має температуру кипіння 62,1° С. Сутність процесу зневоднення спирту полягає у наступному. У ректифікаційну колону як живлення вводиться концентрований (95...96 об. %) спирт й додається певна кількість циклогексану. У процесі ректифікації в колоні утворюється азеотропна суміш, яка поводить себе як ЛЛК і виходить з колони у вигляді верхнього продукту в пароподібному стані. Вниз по колоні зсувається зневоднений етанол, як ВЛК; уся вода, що надійшла до колони із спиртом, виводиться з азеотропною сумішшю.
Пари азеотропної суміші при конденсації дають гетерогенну рідку суміш, яка розшаровується, утворюючи верхній (легкий) шар, що містить 93...94 мас. % циклогексану, 6...7 мас. % етанолу й незначну кількість води, та нижній (важкий) шар, що містить 69....71 мас. % етанолу, 21...23 мас. % води і 6...8 мас. % циклогексану.
Очищений абсолютний спирт повинен задовольняти такі вимоги: концентрація етанолу - не менше 99,8 % об., вміст альдегідів - не більше 5 мг в 1 дм3 спирту, вміст органічних кислот - не більше 10 мг в 1 дм3 спирту. Спирт не повинен містити сухого залишку, мінеральних кислот, лугів, фурфуролу. Повинен бути прозорим, безбарвним та не мати сторонніх запаху й смаку.
Умови технічного абсолютного спирту
Абсолютний спирт технічний, що використовується як високооктанова кисневмісна добавка (ВКД) до автомобільного бензину, згідно з ТУ У 18.475-98, повинна відповідати таким умовам:
- Зовнішній вигляд: прозора безбарвна або світло-жовта рідина.
- Концентрація органічних кисневмісних речовин, об. %, 99,3
- Густина при 20° С, кг/ дм3, не більше 0,791
- Показник заломлення nD20 не менше 1,3613
- Концентрація сухого залишку, мг/дм3, не більше 50,0
- Концентрація вільних кислот у перерахунку на оцтову кислоту, мг в 1 дм3 безводного спирту, не більше 20,0
- Концентрація води, об. %, не більше 0,2
- Концентрація вищих спиртів Сз-С5, мг/дм3, не більше 12000
- Концентрація циклогексану, об. %, не більше 0,5
- Технічний абсолютний спирт можна одержувати з технічного ректифікованого спирту, що містить усі супровідні йому леткі домішки.
Види та характеристика етилового спирту, його використання в суспільному господарстві
Головний споживач етилового спирту - харчова промисловість. Його використовують при виготовленні лікеро-горілчаних виробів, плодово-ягідних напоїв, для підвищення міцності виноматеріалів і купажування виноградних вин, у виробництві оцту, харчових ароматизаторів та парфюмерно-косметичних виробів. У мікробіологічній і медичній промисловості етиловий спирт використовують для осадження ферментних препаратів із культуральної рідини, для одержання вітамінів і інших препаратів та ліків, як дезінфектор і як речовину, що попереджує інфікування екстрактів із лікувальних трав.
Велика кількість етилового спирту використовується в хімічній, машинобудівній, автомобільній та інших галузях промисловості, а також у ветеринарії та фармакопеї.
Таблиця 5.1 - Органолептичні показники ректифікованого етилового спирту
| Показник | Норма |
| Зовнішній вигляд - прозора безбарвна рідина без сторонніх часток | |
| Смак і запах - характерні для кожного виду етилового спирту, виробленого із відповідної сировини, без присмаку і запаху сторонніх речовин | |
Таблиця 5.2 - Фізико-хімічні показники якості ректифікованого етилового спирту
| Показник | Норма для спирту | | | |
| Пшенична сльоза | Люкс | Екстра | Вищої очистки | |
| Зовнішній вигляд | Прозора безбарвна рідина без сторонніх часток | | | |
| Смак і запах | Характерні для кожного виду етилового спирту, виробленого із відповідної сировини, без присмаку і запаху сторонніх речовин | | | |
| Об`ємна частка етилового спирту за температури 200 С, % не менше | 96,3 | 96,3 | 96,3 | 96,0 |
| Проба на чистоту з сірчаною кислотою | Витримує | | | |
| Проба на окислювальність, при 200 С, хв, не менше | 23 | 22 | 20 | 15 |
| Масова концентрація альдегідів, у перерахунку на оцтовий в безводному спирті, мг/дм3, не більше | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 4,0 |
| Масова концентрація сивушного масла в перерахунку на суміш ізоамілового і ізобутилового спиртів (1:1) в безводному спирті, мг/дм3, не більше | 2,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 |
| Масова концентрація естерів в перерахунку на оцтовоетиловий естер в безводному спирті, мг/дм3, не більше | 1,5 | 2,0 | 3,0 | 5,0 |
| Об'ємна доля метилового спирту в перерахунку на безводний спирт, %, не більше | 0,005 | 0,01 | 0,02 | 0,03 |
| Масова концентрація вільних кислот (без СО2) в перерахунку на оцтову кислоту, в безводному спирті, мг/дм3, не більше | 8,0 | 8,0 | 12,0 | 15,0 |
| Масова концентрація органічних речовин, що омилюються, в перерахунку на оцтовоетиловий естрер, в безводному спирті, мг/дм3, не більше | 12,0 | 18,0 | 25,0 | 30,0 |
| Проба на фурфурол | Витримує | | | |
У виробництві етилового спирту - основного продукту - одержують діоксид вуглецю та побічні продукти - барду, спирт етиловий головну фракцію (ГФ) і сивушне масло. Діоксид вуглецю , що утворився під час спиртового бродіння, уловлюють, очищають від супутніх домішок і перетворюють на рідкий або твердий продукт (сухий лід). Із бражки перед її перегонкою виділяють дріжджі, з яких потім виробляють хлібопекарські дріжджі. Сивушне масло має міцність 88 5 об. і складається із суміші етилового, ізоамілового, ізобутилового, н-пропілового спиртів та інших вищих спиртів й летких органічних кислот. В ГФ, окрім спирту, містяться також у великій кількості альдегиди і складні естери. Сивушне масло і ГФ, що виділяються в процесі ректифікації спирту, реалізують як технічні продукти.
Барда - залишок після виділення спирту із бражки. Зернокартопляна барда містить всі складові компоненти вихідної сировини, за винятком крохмалю, та дріжджі, що синтезують повноцінні білки, вітаміни та інші біологічно активні речовини. А тому натуральна зернокартопляна барда - цінний корм для тварин і птиці. З метою збереження цінного складу барди на деяких заводах її використовують для вирощування кормових дріжджів, концентрують і сушать.
Мелясна барда є відходом спиртового виробництва, який передають на поля фільтрування, де, на жаль, нераціонально використовують родючі землі і забруднюють атмосферу. На деяких заводах на мелясній барді вирощують кормові дріжджі, одержують майже таку кількість вторинної барди або на її основі виробляють кормові концентрати вітаміну В12 (культивуванням метанових бактерій). У мелясній барді міститься багато гліцерину, глютамінової кислоти, бетаїну, калійних солей та ін., але виділяють їх у невеликій кількості.
Спиртова промисловість України являє собою одну із надзвичайно розвинутих галузей, в якій розроблено і впроваджено безперервні технологічні процеси розварювання зерна і картоплі при низькій температурі, оцукрювання крохмалю за допомогою ферментних препаратів, проточне безперервне зброджування сусла з рециркуляцією дріжджів. Загальний рівень механізації і автоматизації на спиртових заводах становить понад 80%.
Використана література
1. Закон України “Про якість та безпеку харчових продуктів і продовольчої сировини”. - Відомості Верховної Ради, 2002, № 48, с. 359.
2. Домарецький В.А., Остапчук М.В., Українець А.І. Технологія харчових продуктів. - К.: НУХТ, 2003. - 572 с.
3. Технология пищевых производств: Учеб. для вузов /Под ред. Л.П. Ковальской // Ковальская Л.П., Суходол В.Ф., Куц А.М. и др.- М.: Колос, 1999.- 752 с.
4. Бачурин П.Я., Смирнов В.А. Технология ликеро-водочного производства. - М.: Пищевая пром-сть, 1975. - 326 с.
5. Валуйко Г.Г., Домарецький В.А., Загоруйко В.О. Технологія вина. - К.: Центр навчальної літератури, 2003. - 592 с.
6. Домарецький В.А. Технологія солоду і пива. - К.: ІНКОС, 2004. - 426 с.
7. Домарецький В.А., Прибильський В.Л., Михайлов М.Г. Технологія екстрактів, концентратів і напоїв із рослинної сировини. - Вінниця, "Нова книга", 2005. - 408 с.
8. Ковалевський К.А. Технология бродильных производств: учебное пособие. - К.: Фирма «Инкос», 2004. - 340 с.
9. Колотуша П.В., Кошова В.М. Сировина для виробництва пива. - К.: НМК ВО України, 1991.- 144 с.
10. Пирог Т.П. Загальна мікробіологія. - К.: НУХТ, 2004. - 471 с.
11. Процеси і апарати харчових виробництв / За ред. І.Ф. Малежика. - К.: НУХТ, 2003. - 400 с.
12. Технологія спирту /В.О. Маринченко, В.А. Домарецький, П.Л. Шиян та ін.; Під ред. проф. В.О.Маринченка. - Вінниця: Поділля-2000, 2003. - 496 с.
13. Технологические расчеты бродильных производств / М.М. Коробов, В.А. Маринченко, А.Е. Мелетьев и др.- К.: Техніка, 1974.- 300 с.
14. Технология экстрактов, концентратов и напитков из растительного сырья / В.А. Домарецкий, А.И. Украинец, А.А. Шубин А.А. и др. //Под редакцией А.И Украинца. Учебник - Винница:NOVA KHYHA, 2006. - 368 с.