6.9 Стадія бродіння
Основною стадією виробництва спирту, на якій утвориться цільовий продукт, є бродіння. Найбільше поширення має неперервний спосіб бродіння, що здійснюється в батареї ферментаторів (бродильних апаратів), з'єднаних послідовно. Перед початком процесу в головний ферментатор / (рис.6.9) уводять культуру посівних дрожжей-сахаромицетов, вирощених у посівних ферментаторах IV*, і подають потік оцукрованого сусла. Після заповнення головного ферментатора надлишок культуральної рідини по переливній трубі надходить у другий ферментатор // і т.д., поки не будуть заповнені всі апарати батареї. З останнього ферментатора /// культуральна рідина (брага) з об'ємною часткою спирту 8—9 % подається у відділення брагоректификації. У посівних ферментаторах IV і перших трьох головних бродильних апаратах мікробіологічні процеси протікають особливо _____________________
* На схемі умовно показані один посівний і три виробничих ферментатора, у тому числі два (із трьох) головних апарата.
інтенсивно і супроводжуються значним тепловим розподілом, тому вони оснащені теплообмінниками і прохолоджуються водою.
Рисунок 6.8 Схема автоматизації відділення дрожжеге-
нерації і бродіння
Основною задачею автоматизації на стадіях дрожжегенерации і бродіння є підтримка оптимальної температури в посівних і головних бродильних ферментаторах. Як об'єкти регулювання вони володіють великою инерційністю і значним запізнюванням. Температура в кожному апараті виміряється термоперетворювачами опору 1-1, 1-2, 1-3, що підключені до богатоточкового регулюючого електронному мосту в комплекті з блоком завдання і блоком реле (1-4—1-6). Вихідні сигнали через електропневмоперетворювачі 1-7* керують подачею холодної води в відповідні ферментатори через регулюючі клапани 1-8 — 1-10. При роботі системи перемикаючий пристрій моста по черзі підключає до його вимірювальної схеми один з датчиків температури, а до регулятора — один із задатчиків, на якому встановлене задане значення температури у відповідному ферментаторі.
____________
* Умовно показаний один электропневмоперетворювач.
Якщо температура відрізняється від заданого значення, то позиційний регулятор виробляє електричний сигнал, претворюючи його в командний пневматичний, і відкриває чи закриває подачу холодної води в теплообмінник даного ферментатора.
Для запобігання інфікування культуральної рідини ферментаторы періодично стерилізують гострою парою. Під час стерилізації температура в апараті значно перевищує верхню межу вимірів моста 1-4, що несприятливо позначається на його роботі. Для запобігання «зашкалення» приладу повинна бути передбачена можливість шунтування термоперетворювачів додатковим електричним опором на час стерилізації.
Переливи у ферментаторах запобігаються електронними сигналізаторами рівня 2-1 — 5-1, включеними в електричну схему світлової і звукової сигналізації. У ході бродіння виділяються гази, що в основному містять СО2, а також пари спирту. Гази, що відходять, направляються в спиртоловушку, V, що зрошується водою. Пари спирту розчиняються у воді, що утворилася водно-спиртова суміш подається в брагоректификационную установку, а СО2 надходить на переробку в цех вуглекислоти.
Схемою автоматизації передбачене регулювання витрати води, що надходить у спиртоловушку. Витрата виміряється ротаметром 6-1, пневматичний вихідний сигнал якого подається на вторинний прилад 6-2 з Пі-регулятором 6-3, що керує клапаном 6-4 подачі води.
Для забезпечення безпечних умов роботи в бродильному відділенні передбачені автоматичний контроль і регулювання концентрації СО2 в повітрі виробничого приміщення. Проба повітря неперервно просмоктується через приймач газоаналізатора 7-3, у комплект якого входить також вторинний прилад з регуляторами 7-4, 7-5. Якщо концентрація О2 у приміщенні перевищує гранично допустиму, то включаються електродвигун привода вентилятора VI, а також світлова і звукова сигналізація (7-4).