Запропоновано адекватну математичну модель ректифікаційного процесу здобування етилового спирту з урахуванням хімічної реакції, що відбувається в бражній колоні технологічного комплексу.

С достаточной полнотой рассмотрены такие процессы - распыливание жидкостей, гидравлика двухфазных газо-паро-жидкостных и взвесенесущих потоков, определение размеров капель, разваривание твердых частиц, кавитационные процессы, образование каверн, кавитационных пузырьков, их коллапс, кавитационное дробление и измельчение, микробиологические процессы, термодинамика двухфазных потоков, характеристики, сопротивления и др. В результате математического анализа этих процессов получена форма для инженерных расчетов и разработаны методы интенсификации. Приведены многочисленные конструкции отечественных и зарубежных аппаратов, их критический анализ и сравнительная оценка. Разработаны методы интенсификации процессов подготовки сырья, смешения ингредиентов, дробления, сбраживания, разваривания. Представлена теория кавитационных процессов, двухфазных потоков, разваривания в оригинальной постановке, которая доведена до инженерной.

Солева дистиляція використовується для дегідратації етилового спирту, необхідного для одержання біопалива. Експерименти на спрощеній установці показали, що теплоту, витрачену на регенерацію солей, можна використати повторно при ординарній перегонці у верхній частині установки, що дає змогу істотно зменшити висоту перегонної установки. Солеву дистиляцію можна також використовувати для спільного виробництва технічного зневодженого спирту та харчового спирту підвищеної чистоти.

Подано стислу історію виникнення та розвитку спиртового виробництва. Викладено основні властивості етилового спирту, засоби виробництва та фізико-хімічні характеристики одержаних спиртів. Наведено діючі в країнах СНД нормативно-правові акти, які регламентують облік, поставку, транспортування, приймання та збереження етилового спирту, а також нормативи втрати під час його виробництва, транспортування, збереження та переміщення. Узагальнено дані про структурні властивості водно-спиртових розчинів, їх теплофізичні характеристики. Включено відкориговані "Таблиці для визначення вмісту етилового спирту у водно-спиртових розчинах".

Наведено біохімічну і технологічну характеристики сировини, описано способи її зберігання та підготовки до зброджування. Розглянуто питання одержання ферментних препаратів та солоду, культивування дріжджів, бактерій, пліснявих грибів, зброджування сусла, виділення спирту із бражки та його ректифікації. Висвітлено енерго- та ресурсоощадні технології у спиртовому виробництві, актуальні проблеми спиртової промисловості.

Приведены биохимическая и технологическая характеристики сырья, описаны способы его хранения и подготовки к брожению. Рассмотрены вопросы получения ферментных препаратов и солода, культивирования дрожжей, бактерий, плесневелых грибов, брожения сусла, выделения спирта из браги и его ректификации. Освещены энерго- и ресурсосберегательные технологии в спиртовом производстве, актуальные проблемы спиртовой промышленности.

Розглянуто технологічні процеси спиртового, лікеро-горілчаного та дріжджового виробництв і способи їх удосконалення, зокрема, за допомогою математичного моделювання з використанням персонального комп'ютера. Викладено особливості розв'язання задач оптимізації на базі створення та використання математичних моделей окремих ланок виробництв. Описано енерго- та ресурсоощадні технології в спиртовому виробництві. Розкрито можливості оптимізації перегонки бражки та ректифікації спирту.

Рассмотрены технологические процессы спиртового, ликеро-водочного и дрожжевого производств и способы их усовершенствования, в частности, при помощи математического моделирования с использованием персонального компьютера. Изложены особенности решения задач оптимизации на базе создания и использования математических моделей отдельных участков производств. Описаны энерго- и ресурсосберегающие технологии в спиртовом производстве. Раскрыты возможности оптимизации перегонки бражки и ректификации спирта.

Розглянуто технології одержання та застосування біоетанолу, а також перспективи нарощування виробництва етанолу та використання його як палива. Показано технічні й екологічні переваги застосування сумішевих бензинів. Розглянуто ситуацію в Україні щодо виробництва та використання біоетанолу. Показано, що Україна може виробляти паливний етанол на існуючих спиртових заводах. Висвітлено досягнення українських спеціалістів у цій галузі, зокрема, щодо розробки та впровадження технології одержання високооктанової кисневмісної домішки до бензину.

Доведено ефективність дії натуральних дисперсних мінералів в процесі очистки водно-спиртових розчинів. Найефективнішими мінералами визнано палигорськіт і гідрослюду. Проведено порівняння аналізів очистки розчинів палигорськітом, гідрослюдою й активним вугіллям.

Досліджено можливість використання природного мінералу палигорськіту для очистки спиртових розчинів від важких металів. За допомогою термопрограмованої десорбції з мас-спектрометричним аналізом доведено екологічну безпеку адсорбенту.

Досліджено можливість повної заміни води проясненим фільтратом післяспиртової барди для приготування замісу у технології перероблення зерна в спирт. Установлено, що такий прийом не погіршує перебіг процесів гідролізу крохмалю і забезпечує нормативний вихід спирту із 1 т сировини, дає змогу суттєво зменшити витрати артезіанської води у виробництві, скоротити об'єм виробничих відходів на 60 - 70 % і створює передумови для значного здешевлення процесу одержання сушеного кормового продукту із барди внаслідок повторного використання рідкої її частини.

Доведено ефективність використання гідрослюди для адсорбційного очищення водно-спиртових розчинів від домішок. Досліджено сорбційну здатність гідрослюди щодо альдегідів, естерів, вищих спиртів за різних умов очищення.

Наведено результати наукових досліджень з проблеми застосування ультразвуку в технології спирту з метою інтенсифікації процесу термоферментативної обробки крохмалевмісної сировини.

Досліджено вплив різних партій ферментного препарату розріджувальної дії (tegaferm Holding GmbH) на показники дозрілої бражки і визначено його активність та витрату в од./г крохмалю. Рекомендовано здійснювати витрату ферментних препаратів за показником їх активності, яку виражають в од. на 1 г крохмалю.

Досліджено вплив температури та тривалості розрідження крохмалевмісної сировини за умов теплоферментативної обробки на показники дозрілої бражки. Встановлено залежності технологічних показників дозрілих бражок від режимів розрідження.

Проанализировав в целом работу роторных ректификационных аппаратов (РА), выделено два диапазона работы. Первый - от 0 до 800 об/мин - можно определить как неустойчивый. Работа аппарата в этом диапазоне сопровождается высоким гидравлическим сопротивлением, связанным с накоплением жидкости в контактном устройстве. Скорость пара в контактном устройстве выше, чем скорость жидкости. Высота единицы переноса составляла 30 - 70 мм. Второй - от 800 об/мин и выше - характеризуется устойчивой работой аппарата на всем диапазоне нагрузок, понижением перепада давления, связанного с эффективным диспергированием взаимодействующих потоков и развитой поверхностью контактирующих фаз, эффективность возрастает до высоты единицы переноса 10 - 15 мм. В этом диапазоне работы рекомендовано эксплуатировать аппарат. Экспериментальные исследования показывают, что разработка РА такой конструкции является одним из перспективных направлений интенсификации процесса массообмена, экономии природных ресурсов и экологизации производства.

Метод дискретно-импульсного ввода энергии, применяемый в приготовлении сусла из крахмалосодержащего сырья в спиртовом производстве, позволяет интенсифицировать ресурсо- и энергосберегающие процессы при производстве этилового спирта.

Досліджено водно-теплову обробку зернової сировини на основі жита за участю комплексів концентрованих ферментних препаратів. Вивчено їх вплив на основні показники одержуваного сусла.

Досліджено фізико-хімічні властивості гідролізату, одержаного із пшениці за допомогою ферментативного гідролізу, а також проаналізовано їх взаємозв'язок з його фільтрувальними властивостями.

Досліджено вплив комплексу ферментних препаратів ("Genencor International INC") на показники дозрілої бражки з ячменю. Рекомендовано здійснювати теплоферментативну обробку ячмінного сусла підібраною мультиензимною композицією ферментних препаратів.

Запропоновано використання модифікованого методу ЮНІФАК (Дортмунд) для розрахунку коефіцієнтів активності компонентів у рідині під час моделювання парорідинної рівноваги в колонах брагоректифікаційних установок. Викладено результати моделювання для двокомпонентної суміші етанол - вода та характерних для виробництва харчового спирту трикомпонентних сумішей.