Курсовая работа: Промышленное получение кормовых дрожжей на мелассно-спиртовых заводах
В процессе термолиза:
1. увеличивается в 1,5 – 2 раза кислотность дрожжей и содержание РВ (из-за частичного гидролиза белков и перехода в раствор содержимого убитых клеток – углеводов, органических кислот, аминокислот);
2. уменьшается вязкость суспензии и из нее удаляется воздух и пузырьки углекислого газа (так она равномерно подается насосом на распылительный диск сушилки);
3. уменьшается потеря биомассы на поддержание жизни клеток во время пребывания их в сборнике суспензии.
Термолиз проводят в непрерывно-действующем аппарате, состоящем из нагревателя и выдерживателя. Дрожжевая суспензия равномерно поступает из сепараторов в нагреватель, в котором постоянно поддерживается температура 750 С за счет подачи пара в змеевик. Нагретая суспензия непрерывно переходит в выдерживатель, емкость которого обеспечивает длительность пребывания в нем в течении 45 мин.
Сушка дрожжей
Для высушивания дрожжей применяются сушилки с контактным (влага испаряется за чет тепла горячих поверхностей при непосредственном соприкосновении с ними высушиваемого продукта) и конвективным (для испарения используется тепло воздуха, нагретого газами горения, или смеси горячих газов с воздухом) способом испарения влаги. Процесс высушивания происходит моментально, поэтому белок не денатурируется и продукт не темнеет. Предпочтение отдаётся распылительным сушилкам (легко поддаются автоматизации и требуют меньше труда на обслуживание).
1. Сушка распылением . Распылительные сушилки рассчитаны на высушивание дрожжевой суспензии содержащей 15% сухих веществ. В случае высушивания упаренного продукта производительность сушилки увеличивается в 2 раза. Процесс сушки должен быть непрерывным. Всякое отклонение от режима сушки (прекращение подачи топлива, продукта, теплоносителя, изменение параметров теплоносителя, неисправность оборудования и пр.) рассматривается как аварийное. Сушка может производится горячим топочным газом в смеси с холодным воздухом, так же воздухом, нагретым в теплообменнике дымовыми газами при сжигании мазута. При температуре теплоносителя 3000 С дрожжи нагреваются до температуры не выше 90 – 950 С, что обеспечивает их высокие качества как по структуре и цвету, так и по содержанию усвояемого белка. Производительность распылительной сушилки увеличивается при повышении температуры теплоносителя до 3500 С, но при этом необходимо регулировать содержание кислорода в воздухе, вызывающего загорание дрожжей.
Высушенные дрожжи отбирают в основном в нижней части конуса, а частично – вместе с выходящими газами уносятся по трубе в циклоны, где и улавливаются.
2. Высушивание на вальцовых сушилках . Сушка происходит на поверхности вращающихся барабанов, обогреваемых внутри паром. Снижение давления уменьшает разность температур между греющим паром и высушиваем продуктом, вследствие чего производительность сушилки по испаряемой влаге падает, так же важен непрерывный отвод из барабанов парового концентрата.
Степень отмывки дрожжей от веществ среды так же влияет на работу сушилки. Если в дрожжевой суспензии имеются коллоиды и взвеси нерастворенных веществ, поверхность барабанов замазывается клейкой массой, медленно высыхающей и плохо снимаемой ножами. Обычно сушилка работает 21 – 22 часа. Остальное время используется на очищение её ножами. Ножи заменяют каждую смену (важна правильная установка и заточка ножей). Гладкая и ровная поверхность барабанов является основным условием нормальной работы сушилки, поэтому весьма важно своевременно устранять замеченные дефекты.
Упаковка, складирование и хранение дрожжей
Сухие кормовые дрожжи упаковывают в бумажные крафт-мешки (с клапанами или открытые). Более совершенна упаковка дрожжей в бумажные мешки с автоматическим взвешиванием на весах с зашивкой специальной машиной.
Высушенные на вальцовой сушилке дрожжи измельчают дополнительно на дисковых или шнековых дробилках что увеличивает насыпную массу их на 15 – 20%.
Химический и витаминный состав кормовых дрожжей влажностью 8 – 10% при хранении в бумажных непропитанных мешках в течение 6 – 12 месяцев изменяется незначительно. Необходимая стабильность дрожжей достигается при пониженной температуре и относительной влажности воздуха не более 65%.
Нежелательные изменения свойств дрожжей при хранении вызываются их увлажнением. В неотапливаемых и невентилируемых складах, когда температура воздуха изменяется от -100 С до +300 С, а относительная влажность воздуха – от60% до 90% содержание влаги увеличивается на 50%. Если влажность дрожжей уменьшается, они становятся более темными и приобретают резкий запах.
В неблагоприятных условиях хранения в массе дрожжей, чаще всего в кормах, размножаются бактерии и плесневые грибы, являющиеся причиной распда белка и накопления метаболитов, вредных для животных.
При хранении в бумажных мешках в сухом складе количество микроорганизмов обычно снижается в течение первых 2–3-х месяцев, а затем становится стабильным.
В каждой отгружаемой партии дрожжей вместимость мешков должна быть одинаковой. На каждом мешке должна быть этикетка, в которой указывается: наименование, местонахождение и подчиненность завода – изготовителя; наименование (происхождение) ОСТа.
В основу схемы производства положен двух стадийный способ выращивания дрожжей на неразбавленной барде, без предварительного выделения из неё мертвых дрожжей – сахаромицетов.
Для быстрого выращивания посевных дрожжей в качестве дрожжей генератора принят аппарат с эрлифтным аэратором объемом 100 м3 . на рис. 5. изображена аппаратурно-технологическая схема производства кормовых дрожжей применительно к спиртовому заводу мощностью 2500 – 3000 дал спирта в сутки. Для заводов другой мощности применима та же схема, но с изменением числа и размеров дрожжерастительных аппаратов, сепараторов, сушильных камер и воздуходувных машин.
Соляная и ортофосфорная кислота из железнодорожных цистерн перекачивается насосом 2 в наружные футерованные внутри резервуары 3 и 5, снабженные ловушками для конденсирующихся газов. Из наружного резервуара 3 соляная кислота через мерник или дозирующими насосами 7 через ловушку 4 подается в дрожжерастительные аппараты 26 и 27, дрожжегенератор 67 и большую дрожжанку 73. при подаче кислоты в каждый аппарат отдельным дозирующим насосом рН среды поддерживается равномерно: в первой стадии выращивания 4,0 – 4,2, и во второй 3,5 – 3,8.
Ортофосфорную кислоту из наружного резервуара насосом 6 подают один раз в смену в чан-декантатор 12, предназначенный для приготовления растворов солей.
Диаммонийфосфат и карбамид выгружают из вагонов передвижным транспортером на склад. С весов 14 с помощью монорельса с тельфером 15 соли с 5–6-кратным количеством лютерной воды или конденсата из выпарной установки загружают в чан-декантатор 12, снабженный мешалкой, и растворяют в количестве, рассчитанном на суточную потребность. Из чана-декантатора осветленный раствор солей насосом 13 перекачивают в мерник 18; из него он самотеком непрерывно поступает в чаны-смесители 19 и 21.
Пеногасители из железнодорожой цистерны сливают или перекачивают насосом 8 в наружный резервуар 1, и тем же насосом – в подогреватель 10 и эмульсор 9. Готовую эмульсию из эмульсора насосом И подают в мерник-дозатор 66', а из него – в механические пеногасители 30 и 32.
Горячая барда (95–98 °С), с держащая дрожжи-сахаромицеты, по выходе из бражной колонны по U-об-разной трубе сливается в сборник-стерилизатор 16, из которого насосом 17 непрерывно подается через фильтр 69 на пластинчатые теплообменники 68 для охлаждения до 20–25° С. Входящая в теплообменник вода проходит через водяной фильтр 69. Направление протока через фильтры барды и воды изменяется через каждые 2–3 дня. Охлажденная до 20–25° С барда из теплообменников поступает в чан-смеситель (сусловой чан) 19, в котором смешивается с растворами солей.
Кондиционированная барда (питательная среда) из чана-смесителя насосом 20 подается через коллектор 22 периодически в большую дрожжанку 73 и дрожжегене-ратор 67 и непрерывно – в дрожжерастильный аппарат 26.
Дрожжи чистой культуры размножаются на стерилизованном мелассном сусле. Меласса через весы поступает из основного производства в аппараты чистой культуры (АЧК). В АЧК 70 и 71, малой дрожжанке 72 и большой дрожжанке 73 среда аэрируется с помощью воздуходувки 23.
Посевные дрожжи из АЧК 70 и 71 перемещаются давлением воздуха в малую дрожжанку 72, из нее – в большую дрожжанку 73, из которой перекачиваются насосом 74 в дрожжегенератор 67.