Технологическая линия производства этилового ректификационного пищевого спирта

Что такое этанол

Этанол — это всем известный из химии одноатомный этиловый спирт, имеющий формулу С2Н5ОН.

В составе алкогольных напитков он является психоактивным веществом, оказывающим угнетающее действие на центральную нервную систему человека.

Этиловый спирт применяется ещё в спиртовых термометрах, в качестве растворителя, как дезинфицирующее средство, при изготовлении косметических средств.

Маркетинг

Высокое качество продукции, своевременное выполнение заказов и конкурентные цены обязательно приведут к вам новых клиентов.

Постоянно изучайте спрос на разные виды спирта и предлагайте свою продукцию потенциальным клиентам. При малейшей возможности расширяйте ассортимент.

Важно

Дополнительный доход с минимальными затратами на организацию принесет производство кормов для животных из отходов при изготовлении спирта.

Потребует больших капиталовложений, но принесет значительные доходы расширение за счет организации производства спиртных напитков или парфюмерии.

Как образуется этанол

Этиловый спирт получается в результате брожения продуктов, содержащих углеводы, под влиянием дрожжей и бактерий. Содержание этанола в получаемом растворе (бражке) не превышает 15%, при большей концентрации дрожжи гибнут.

Для увеличения концентрации этанола и его очистки производят дистилляцию — испарение спиртовой жидкости и охлаждение паров с целью их конденсации.

Сырьём для получения бражки может служить любой пищевой продукт, содержащий сахар или крахмал. Чем больше сахара или крахмала содержит продукт, тем плотнее получается бражка, и тем больше спирта можно из неё получить.

Самый большой выход спирта получается из сахара, затем идёт с уменьшением:

• пшеница;
• патока;
• сахарная свёкла;
• яблоки.

Сырьё сбраживают с помощью обычных хлебопекарных дрожжей, для ускорения процесса добавляют ферменты.

В полученной бражке содержится некоторый процент сивушных масел и альдегидных спиртов. Они отделяются от чистого спирта в процессе ректификации. Меньше всего сивушных масел и альдегидов получается при использовании пшеницы в качестве сырья.

Как проверить качество спирта в домашних условиях?

Получив спирт у себя дома, можно проверить его на наличие примесей, проведя пробу Ланга

. Нужны:

• 3 фракции одного спирта – головы, тело и хвосты;
• 3 колбы (сойдут и чистые баночки);
• крепкий раствор марганцовки (на 50 мл дистиллированный воды – 0,1 г перманганата калия);
• градуированная пипетка (шприц).

Делается это так:

• В каждую из трех баночек добавляют по 0,4 мл марганцовки и доливают по 20 мл спиртовых фракций: в первую баночку – голов, во вторую – тела, в третью – хвостовых фракций.
• Буквально в течение минуты происходят реакции: головы становятся светло желтыми, тело остается розовым, хвосты – коричневые.
• Сразу по разведению засекают время и следят, через какое время образец с «телом» приобретет цвет семги:
• 10 минут – спирт первого сорта, не слишком качественный;
• 15 минут – высшего сорта;
• 20 – «Базис»;
• 22 – «Люкс».

Если же спирт приобрел цвет семги ранее чем через 10 минут, употреблять его внутрь опасно для здоровья.

Самый простой способ – капнуть на руку и растереть

. Неприятный резкий запах свидетельствует о том, что спирт для употребления внутрь непригоден.

Вот столько рецептов создания спирта в домашних условиях пополнили вашу копилку. Поделитесь ими с друзьями через соцсети, ставьте лайки.

Особенности процесса производства

Процесс изготовления спирта несложный, но надо иметь представление о технологии его изготовления, чтобы знать, какие аппараты потребуются на том или ином этапе производства.

Основное оборудование состоит из следующих элементов.

Нержавеющая ёмкость для приготовления браги — бражной бак. В бак загружается сырьё. Он имеет:

• сливной кран;
• гидрозатвор.

Перегонная установка, в которую входят:

• бражная колонна, в которой происходит перегонка браги;
• ректификационная спиртовая колонна, в которой происходит очищение спирта.

К вспомогательному оборудованию относятся:

• сепараторы для очистки браги;
• холодильные компрессоры;
• электрические нагреватели;
• промышленные спиртометры.

Определённые требования предъявляются к помещениям, в которых располагаются перегонные установки. Эти требования минимальны.

Производство этилового спирта

Помещение должно быть отапливаемым, иметь принудительную вентиляцию, водопровод и канализацию. Высота помещения должна соответствовать высоте оборудования.

Большинство спиртовых заводов используют аппараты для ректификации браги, которые работают бесперебойно и сразу отделяют примеси от спирта-сырца. На выходе получается готовый очищенный этиловый спирт.

Спиртовая жидкость перегоняется с целью разделения фракций. При этом используется тот факт, что жидкости кипят при разных температурах.

Спирт является более летучим, чем вода, он имеет температуру кипения 78 градусов, поэтому его пары, образующиеся при нагреве, являются более концентрированными, чем спиртовая жидкость.

Что входит в конструкцию для приготовления спирта

Добывание чистого алкоголя в домашних условиях полностью аналогично промышленному производству спиртного. Об этом можно судить по комплектации современных миниспиртзаводов. В их конструкцию входят те же элементы, что и в заводских установках, только гораздо меньшего размера. Стоит помнить, что наличие тех или иных деталей определяет ценовую категорию агрегатов для изготовления спиртного – чем дороже устройство, тем больше составляющих в него входит. Бытовой миниспиртзавод средней стоимости состоит из таких элементов:

• агрегат для водно-тепловой переработки смеси;
• аппарат-смеситель чистых культур;
• сосуды для брожения;
• агрегат для перегонки смеси;
• ректификационное устройство;
• установка для повторной очистки браги;
• устройство для абсолютирования – финишной стадии очистки браги.

Комплектация современного миниспиртзавода
Агрегат, в комплектацию которого входят все эти детали, работает по следующему принципу. Вначале брага попадает в агрегат для тепловой обработки. Там она поддается воздействию высокой температуры, а также проходит измельчение молотовой дробилкой в специально созданных условиях. Затем уже измельченная брага смешивается с водой и альфа-амилазой – специальным ферментным препаратом.

После этого полученная смесь попадает под мощную паровую струю и обрабатывается ферментами. Так миниспиртзавод производит качественный и охлажденный спирт, который потом можно смешивать с растительными компонентами. В результате этого народные умельцы получают целебную настойку прополиса на водке или спирту и другие натуральные медикаменты.

Важно помнить, что для достижения хорошего результата при переработке браги дома, последнюю нужно правильно замешать. Для этого необходимо четко соблюдать технологию приготовления, все компоненты смеси должны добавляться в оптимальных пропорциях и бродить при соблюдении определенных условий.

Оборудование для производства спирта

Спиртовое оборудование представлено двумя видами:

• С одной колонной. В этой установке бражка и флегма, которая подаётся из дефлегматора, вывариваются в одной колонне. Сама колонна поделена на две секции: бражную и спиртовую.
• С двумя колоннами, установленными раздельно. Одна из них — бражная, другая — спиртовая.

Способ производства спирта этилового

В этой установке флегма подаётся из дефлегматора во вторую колонну. Бражная колонна предназначена для образования водно-спиртовых паров. Спиртовая колонна собирает эти пары в верхней части колонны, а в нижней её части завершается процесс вываривания флегмы (лютера).

За счёт использования двух колонн брага получается более концентрированной.

Спиртовое оборудование с одной колонной содержит в своём составе:

Схема спиртового оборудования с одной колонной

• колонну;
• двухбарабанный дефлегматор;
• холодильник для спирта;
• регулятор барды;
• прочее оборудование.

Колонна является основой этого аппарата и служит для извлечения спирта из браги путём сложной перегонки. Внутри колонну разделяют на секции колпачки или ситчатые тарелки в количестве 16–18 штук. Они служат для обеспечения тесного соприкосновения пара с жидкостью, которые движутся навстречу друг другу.

Нижнюю часть колонны называют истощающей (бражной), а верхнюю — укрепляющей (спиртовой).

В самой нижней части колонны, называемой выварной камерой, завершается процесс вываривания спирта из бражки, а также происходит вывод остатков (барды) из колонны.

Назначение дефлегматора — конденсация части проходящей паровой смеси и направление полученного конденсата (флегмы) обратно в аппарат навстречу пару.

Где сбывать продукцию

Итак, основные вопросы с сырьем мы разобрали. Далее давайте рассмотрим, где именно вы будете сбывать свою продукцию. Для этого вам нужно провести исследование рынка и понять, есть ли спрос на спирт в вашем регионе, кто его производит, по какой цене продают, насколько хорошо организован процесс продажи и доставки. Одним словом, нужно полностью изучить рынок.

Внимание:

изначально нужно искать предприятия, которые будут приобретать его оптом. Желательно, чтобы они находились в вашем регионе, чтобы не возить жидкость через всю страну.

Какие компании приобретают спирт? Их достаточно много: пищевые комбинаты, фармацевтические компании, производственные компании, химкомбинаты, парфюмерные фабрики и пр. Продавать спирт населению также можно, но для этого нужно получить соответствующие лицензии на розничную торговлю, поэтому лучше все же работать с крупными потребителями.

Материал для производства

Сырьё для производства этилового спирта нужно выбирать с учётом конечного продукта, который необходимо получить. Для изготовления этанола класса Экстра и Люкс необходимы зерновые культуры, для высшего и первого сорта возможно использование любого продукта с содержанием крахмала.

Получение гидролизного спирта

Виды сырья для переработки довольно разнообразны. Самым продуктивным из них является сахар, из 10 кг этого сырья получают 5 и более кг чистого спирта. Однако сахар — дорогой продукт.

Можно использовать зерновые культуры, в том числе рис и кукурузу. Из пшеницы получают до трёх литров спирта.

Сахарная свёкла, картошка и фрукты (виноград, сливы, яблоки) являются наименее производительным сырьём, они дают всего один литр спирта.

Можно использовать разное сырьё, но нужно учесть, что бражки разных видов нельзя смешивать при изготовлении питьевого спирта.

Каналы сбыта этилового, технического, медицинского спирта

Каналы сбыта нужно продумать заранее. Проще всего искать крупных оптовых клиентов в том регионе, где расположено ваше производство — это позволит наладить личные контакты и сэкономить на транспортных расходах.

Поскольку речь идет о крупных поставках, традиционные способы рекламы тут не работают. Вам нужно составить грамотное коммерческое предложение и разослать предприятиям, которые заинтересованы в вашей продукции (вид предприятия зависит от вида изготавливаемого спирта или спиртосодержащей продукции). Это могут быть фармкомпании, производители косметики, предприятия химической промышленности, оптовые покупатели алкоголя.

Технология производства спирта

Подготовительные операции включают промывку, очистку, разваривание сырья, приготовление солода.

Первая стадия производства спирта заключается в переработке сырья, содержащего сахар или крахмал, в бражку — содержащую спирт жидкость. Сахар, содержащийся в бражке, преобразуется в алкоголь под действием дрожжей.

Бродильные ёмкости из нержавейки лучшего всего подойдут для приготовления спирта

Для проведения этого процесса используют бродильные ёмкости. Они могут быть:

• стальными;
• пластиковыми;
• деревянными;
• алюминиевыми.

Лучшим вариантом является ёмкость из нержавеющей стали.

Процесс брожения длится в течение недели.

Сложности и перспективы

Сложность бизнеса заключается в необходимости постоянно контролировать качество производимой продукции. Также проблемы часто возникают с акцизным законодательством, которое меняется довольно часто. Надо всегда быть в курсе его изменений, чтобы не попасть под штрафы.

Со временем, когда производство спирта достигнет максимальных объемов, которые может принять местный рынок, можно расширить бизнес новыми направлениями, которые требуют использования спирта. Это могут быть химические, фармакологические, парфюмерные, пищевые продукты. Перспективным на сегодня является направление по изготовлению экологичного топлива.

Также можно наладить производство кормов для сельскохозяйственных животных. С литра произведенного спирта остается примерно 13 литров барды, которая является основой для таких кормов.

Перегонка и ректификация браги

Вторая стадия предусматривает перегонку и ректификацию браги. Из неё выделяется спирт в процессе нагревания, который проходит через ректификационную колонну, где от него отделяются сивушные масла и альдегиды.

Перегонкой называют процесс выделения этанола из готовой браги, а получаемый продукт называется спиртом-сырцом. После этого процесса остаётся барда.

Большинство спиртзаводов имеют оборудование, позволяющее сразу отделять все примеси от спирта-сырца и получать готовый продукт — чистый этанол.

Рассмотрим, как функционирует спиртовая колонна:

Аппарат для перегонки спирта — схема

• в трубы дефлегматора подаётся насосом бражка. Здесь она подогревается до 75–90ºС за счёт конденсата спирто-водяных паров, образовавшегося в межтрубном пространстве дефлегматора;
• смесь подходит через смотровой фонарь к верхней тарелке бражной колонны вместе с флегмой из верхней спиртовой колонны;
• пройдя через все тарелки, брага спускается в выварную камеру;
• проходящий снизу вверх пар подогревает брагу до кипения при контакте с ней, и ещё больше насыщается спиртом, в то время как брага теряет его;
• остатки выпаренной браги (барда) содержат всего лишь 0.015% спирта;
• из бражной части колонны пары попадают в спиртовую часть. В результате контакта с флегмой, спускающейся навстречу, пары ещё больше обогащаются спиртом из закипевшей флегмы;
• в дефлегматоре, на выходе из спиртовой колонны, происходит частичное конденсирование паров, затем они в качестве флегмы поступают на верхнюю тарелку;
• оставшиеся пары направляются в холодильник, где происходит их конденсирование и охлаждение в змеевиках. Образовавшийся готовый продукт направляется в спиртохранилище.

Спирт-сырец должен иметь крепость не ниже 88%.

Спирт-сырец с хорошим показателем крепости

Требования к зерну

Требования к злакам зависят от их предназначения. Для изготовления солода необходимы зерна определенной влажности, цвета, запаха и других характеристик. Параметры отличаются, в зависимости от культуры.

Запах должен быть естественным, характерным для конкретного вида зерна. В нем не должно быть резкости, примесей затхлости, гнили, плесени.

По качеству зерновых культур, используемых на этапе разваривания, строгих регламентаций нет:

1. Сырье должно быть здоровым – оценка на соответствие этого критерия проводится органолептическим методом.
2. Содержание крахмала высокое.
3. Влажность – не более 14-17% (процент разный у разных культур).
4. Засоренность минимальная. Очистка от примесей проводится методов воздушно-ситовой сепарации, а для удаления металлических частиц применяются промышленные магнитные сепараторы.

Особенности бизнеса по производству спирта

Для обеспечения собственных нужд не нужно какого-то сложного оборудования и лицензии. Небольшую установку можно поместить в гараж.

А для развития бизнеса нужно и помещение больше, и оборудование посолиднее.

Прежде чем предпринять шаги по организации собственного производства, необходимо выяснить следующие вопросы:

Процессы брожения и гниения

• источники снабжения сырьевыми материалами;
• возможности сбыта готовой продукции;
• возможности приобретения оборудования;
• получение лицензии.

Только после анализа всех вопросов можно приступать к поиску помещения, закупке оборудования, сырья, начинать изготовление пробной продукции.

Продукция пользуется широким спросом. Спирт используется не только для изготовления алкогольных напитков. Он нужен фармацевтическим, химическим и другим заводам, производителям парфюмерии и косметики.

Документы и лицензии

Производство спирта подлежит обязательному лицензированию. Для получения лицензии нужно подготовить следующие документы: – Свидетельство о регистрации предприятия. – Свидетельство о регистрации в налоговой инспекции и справка об отсутствии долгов по налоговым сборам. – Учредительные документы предприятия. – Выписка из ЕГРЮЛ.

– Документы о получении кодов Госкомстата. – Документы, подтверждающие наличие помещения. – Заключения СЭС, пожарного надзора и экологического контроля о соответствии помещения требованиям. – Сертификаты соответствия приобретенного оборудования. – Аттестат, подтверждающий компетентность в технологии.

– Выписка из банка, подтверждающая наличие достаточного капитала для запуска деятельности.

– Платежное поручение с отметкой банка уплаты сбора за получение лицензии.

Для прохождения процедуры лицензирования рекомендуется нанять юриста со специализацией в это сфере. Это позволит значительно сократить сроки оформления полного пакета разрешительных документов.

Сырье для производства и каналы поставок

После того, как будет определен вид продукции, который будет выпускать спиртзавод, необходимо решить вопрос с поставками сырья для производства. Конечно, «экзотические» виды, типа агавы, винограда, и т.д. для производителя, находящегося где-нибудь в центральных или северных регионах страны, будут просто недоступны.

Зато вполне можно использовать для производства более «привычные» для этих мест растения:

• корнеплоды – картофель, морковь, сахарную свеклу. Последняя является наиболее предпочтительной для этого бизнеса
• фрукты – яблоки, груши, и т.д.
• злаковые – пшеницу, рожь, кукурузу, рис

Также успешно производят спирт из обычного готового сахара, патоки, крахмала. При выборе сырья необходимо учесть процент выхода спирта из сырья.

Тесное взаимодействие с поставщиками сырья, налаженные бесперебойные поставки – это залог успешной работы предприятия. В идеале каналов поставок должно быть несколько, на всякий случай. Ведь в отлаженную систему поставок всегда может вмешаться случай – неурожай корнеплодов на полях, поломка оборудования, или простой «человеческий фактор». Следует обратить внимание на:

• агрономические организации
• частных лиц – фермеров
• сахарные заводы

Расчеты можно вести не только в наличной и/или безналичной форме, но и бартером. Так, к примеру, после перегонки сырья на спирт остается суспензия, служащая основой для приготовления различных кормов для животных. А разница в схеме «сырье-суспензия» компенсируется деньгами.

Выбираем помещение

Площадь помещения напрямую зависит от мощности аппарата и количества готовой продукции, которую вы хотите получать за рабочую смену. Мелкие колонны перерабатывают по 1 литру в час, то есть за день удается получить примерно 12–15 литров готового продукта. Подобная установка занимает примерно 2 метра квадратных, но такие объемы не подходят для промышленного применения. Нормальные установки производят минимум по 5 литров спирта в час или 50 литров за смену. Промышленные способны производить 20–50 литров в час или до 500 за смену, но для этого нужен полноценный завод.

Начинающие предприниматели обычно стартуют с агрегата производительностью до 5 литров в час. Для подобной колонны нужно примерно 20 м2 помещения. Еще 40–50 квадрат понадобится для изготовления браги. Суммарно для небольшого цеха подойдет помещение от 100м2. В нем обязательно должна быть вода и канализация, трехфазная электросеть, принудительная вентиляция и бетонный пол. Учтите, что изготовление браги возможно только в теплоте: вам нужно будет поддерживать температуру не ниже 18 градусов, чтобы дрожжи не «заснули».

Напитки из виноградного спирта

Бренди – напиток, история появления которого точно не известна. Крепкий алкоголь производили еще в Древнем Риме, Китае, Греции, а вот бренди появился только в XII веке, а определенную популярность приобрел аж в XIV.

Перегонять вино начали для того, чтобы оно дольше хранилось и не портилось при транспортировке. Предполагалось, что перед употреблением его просто разбавят водой. Но очень быстро выяснилось, что если хранить вино, которое прошло дистилляцию, в дубовых бочках, то оно становится гораздо интереснее первоначального продукта. Так и появился напиток – бренди.

Впоследствии бренди, который производили в провинции Cognac, получил название коньяк. Яблочный или грушевый бренди называется Кальвадос. Но речь сейчас не о них. Практически в каждой стране мира существует свой национальный напиток, производимый из виноградного спирта. Во Франции — это коньяк и, произведенный в Гаскони, арманьяк. В Греции любят «Метаксу», это, по сути, тот же бренди, только его разбавляют мускатным вином и настаивают на душистых травах. Болгарский бренди называется «Плиска». Существуют еще напитки, спирт для которых готовился не из вина, а из жмыха (мезги). Это итальянская граппа, грузинская чача и балканская ракия.