Способ производства ректификованного спирта

 

Изобретение относится к спиртовой промышленности. Цель изобретения - улучшение качества спирта и повышение выхода сивушного масла. Из бражки вываривают примеси и спирт, примеси концентрируют после выварки из бражки, из зоны концентрирования сивушных масел бражной колонны отбирают водно-спиртовые пары, конденсируют их, конденсат декантируют, нижний слой направляют на питание концентрационной колонны, а верхний, содержащий сивушное масло, выводят из процесса. Из колонны концентрированный конденсат подают двумя параллельными потоками в соотношении 1:2 - 1:4 в зону концентрирования бражной колонны. 2 табл, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 4180 А1 (1) С 12 F 1)06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Щ

t (2) ) 4442972)30-1 3 ,(22) 17 ° 06.88 (46) 15.05.90. Бюл. 9 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии (72) В.П.Алексеев, Е.А.Грунин, Б.А.Устинников, С.И.Карайчев и П.А,Гузенков (53) 663.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 11220066229944, кл. С 12 Р 1)06, 1985, Авторское свидетельство. СССР

11 1261945, кл. С 12 F 1/06, 1985. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РЕКТИФИКОВАННОГО СПИРТА (57). Изобретение относится к спиртоИзобретение относится к спиртовой промьппленности, в частности к спосо- . бам получения ректийикованного спирта.

Целью изобретения является улучшение качества спирта и повьппение выхода сивушного масла.

На чертеже приведена технологическая схема осуществления способа.

На чертеже обозначены теплообменники 1, 2 и 3, ректификационная 4, эпюра ционна я 5, кон центра ционная. 6, бражная 7 колонны, кипятильник 8, декантатор 9, насос 10, конденсаторы

11 12 и 13, кипятильник 14, насос 15.

Способ осуществляется следующим образом.

2 вой промьппленности. Пель изобретения— улучшение качества спирта и повышение выхода сивушного масла. Иэ бражки вываривают примеси и спирт, примеси концентрируют после выварки из бражки, из эоны концентрирования сивушных масел бражной колонны отбирают водноспиртовые пары, конденсируют их, конденсат декантируют, нижний слой направляют на питание концентрационной колонны, а верхний, содержаший сивушное масло, выводят из процесса. Иэ колонны концентрированный конденсат подают двумя параллельными потоками в соотношении 1:2 — 1:4 в зону концентрирования бражной колонны. 1 ил., 3 табл.

Бражку, предварительно подогретую, в теплообменниках 1, 2 и 3 теплом водно-спиртовых паров ректификационной 4, эпюрационной 5 и концентрационной 6 колонн до температуры 7580 С, подают на тарелку питания браж-. о ной колонны 7 (шестую, считая сверху, тарелку). Бражную колонну 7 обогревают острым паром через барботер (не показан). Иэ нижней части колонны 7 выводят барду. Водно-спиртовые пары из верхней части бражной колонны 7 поступают в нижнюю часть колонны 6 концентрирования примесей.для ее обогрева и питания спиртом. Водно-спиртовые пары, обогащенные компонентами сивушного масл», пз эоны его кониент3 15641 рирования — бражной колонны (с 18-й тарелки) поступают в межтрубное пространство кипятильника 8, колонны 5, где отдают. свое тепло эпюрату, котоi рый, испаряясь, обогревает эпю ра ционную колонну 5. Конденсант паров сивушного масла из кипятильника 8 поступает в декантатор 9, в котором производится экстрагирование и расслаивание сивушного масла и водно1 спиртовой жидкости. Для лучшей экстракции в декантатор 9 вводят лютерную воду. Сивушное масло выводят из декантатора 9 и направляют в сборник сивушного масла (не показан) . Подсивушный слой — водно-спиртовая жидкость поступает в колонну 6 концентрирования примесей на тарелку питания. Из кубовой части колонны 6 вод- 20 но-спиртовую жидкость в виде флегмы насосом 1 0 подают в верхнюю и нижнюю зоны концентрационной части бражной колонны 7 двумя параллельными частями в соотношении 1:3. Колонна 6 кон- 2$ центрирования примесей имеет теплообменник 3 и конденсатор 11 . Колонна 6 предназначена для выделения большей части сопутствующих этанолу примесей, которые имеют высокую летучесть в крепких спиртовых растворах: эфиры, альдегиды, метанол и др, Из конденсатора 11 производят отбор головной фракции этилового спирта в количестве 1,0-1,5 .. Водно-спиртовая жидкость, освобожденная от большей части примесей этанола, из колонны 6 поступает в эпюрационную колонну 5. Колонна 5 работает с использо1 ванием гидроселекции, имеет дефлегматор 2 и конденсатор 12 . В колонне

5 производят практически полную очистку спирта от примесей, так как ис пользование гидроселекции создает благоприятные условия для примесей д5 спирта, имеющих высокую летучесть в слабых спиртовых растворах. Из конденсатора 12 выводят оставшиеся примеси.

Эпюрат из колонны 5 поступает в ректификационную колонну 4, которая снабжена дефлегматором 1 и конденсатором 13. Колонна 4 предназначена для укрепления спирта до необходимой концентрации. Колонна 4 обогревается закрытым паром через кипятильник 14. Лютерную воду иэ колонны 4 откачивают насосом 5. Непастеризованный спирт. из конденсатора 13 направляют

80 на 38-ю тарелку эпюрационной колонны 5.

Технологические параметры работы установки для реализации предлагаемого способа приведены в табл, 1.

Пример 1. Предлагаемый споФ соб осуществляют на брагоректификационной установке производительностью

1000 дал/сут. Установка содержит четыре колонны: бражную диаметром

1000 мм с 34 ситчатыми тарелками, колонну концентрирования примесей диаметром 700 мм с 57 многоколпачковыми тарелками, дефлегматор Р = 20 м, конденсатор F = 5 м, эпюрационную ко2 лонну диаметром 700 мм с 39 многоколпачковыми тарелками, дефлегматор F =

25 м, конденсатор F = 5 м, ректификационную колонну диаметром 800 мм с 74 многоколпачковыми тарелками, дефлегматор F = 40 м, конденсатор F=

2

5 м . Кроме того,. установка содержит насосы для подачи бражки (не показаны), лютерной воды, а также кипятильники к эпюрационной колонне F =

2 — ?4 ьГ и декантатор сивушного масла.

Предварительно подогретую до 75 С .в дефлегматорах ректийикационной, эпюрационной колонн и колонне концентрирования примесей бражку в количестве 500 дал/ч подают на тарелку питания бражной колонны. Водно-спиртовые пары с концентрацией этанола 25 o6. . из верхней части бражной колонны с температурой 92 С поступают в нижнюю часть колонны концентрации примесей для ее обогрева и питания спиртом.

Водно-спиртовые пары, обогащенные компонентами сивушного масла, в количестве 40,от всего парового потока из зоны его концентрирования в бражной колонне пдступают и кипятильник эпюрационной колонны, где отдают свое тепло эпюрату, который, испаряясь, обогревает эпюрационную колонну. Полученный в теплообменнике конденсат паров сивушного масла в количестве

50 дал/ч из кипятильника поступает в декантатор. В декантаторе в присутствии воды происходит расслаивание на две фракции — сивушное масло, которое в количестве 0,17 дал/ч выводят из системы,, и водно-спиртовую жидкость, которая в количестве 1 00 дал/ч с концентрацией этанола 10 об. поступает на нижнюю тарелку колонны концентрирования для ее питания. Иэ нижней части колонны

В табл. 2 приведена характеристика спирта, полученного по предлагаемому способу.

Такач образом, соотношение потоков конденсата, обеспечивающее стабильность концентрации этилового спирта от 20 до 40 об.X в зоне отбора сивушного масла в бражной колонне, составляет от 1:2 до !:4. При меньшем соотношении 11,5 уменьшается концентрация паров в зоне отбора сивушного масла, уменьшается выход сивушного масла и ухудшается качество спирта, т.е. сивушное масло остается в спирге. При большем соотношении 1:4,5 увеличивается концентрация этанола в парах, что также ухудшает качество спирта и уменьшает выход сивушного масла.

Технико-экономические преимушества предлагаемого способа по сравнению с прототипом представлены в табл. 3.

Качество спирта улучшается за счет большего выведения из него сивушного масла.

Способ производства ректишикованного спирта, включающий выварку спирта и примесей из бражки в колонне, концентрирование примесей непосредственно после выварки его из бражки в концентрационной колонне, отбор из бражной колонны водно-спиртовых паров и передачу их для питания и обогрева концентрационной колонны н в качестве теплоносителя для эпюрационной колонны, конденсирование паров и возврат конденсата в нижнюю часть концентрационной колонны, эпюрацию непосредственно после концентрирования в эпюрационной колонне очищенного от части примесей концентрированного спиртового погона с подачей воды на гидроселекцию в зону, расположенную ниже ввода крепкого погона и вывода мета.нола из верхней зоны, о т л и ч а юшийся тем, что, с иелью улучшения качества спирта и повышения выхода. сивушного масла, водно-спиртовые пары, направляемые в качестве теплоносителя в эпюрационную колонну, отбирают из зоны концентрирования сивушных масел бражной колонны, а полученный конденсат перед возвратом на

5 15641 Яо 6 концентрирования примесей водноспиртовую жидкость в виде конденГ Ф сата крепостью 25 об.X.ïîäàþò.двумя параллельными потоками в количестве

200 дал/ч и в соотношении 1:2 в верх" нюю и нижнюю части зоны концентрирования бражной колонны. При этом соотношении потоков конденсата концентрация паров этанола в зоне отбора си;вушного масла составляет 20 об.X. Из кубовой части бражной колонны выводят барду в количестве 500 дал/ч. Обогревают бражную колонну острым паром через барботер. Бражная колонна работает при давлении 135 кПа, расход пара составляет 22 кг/дал . В колонне концентрирования производят концентрирование примесей, имеющих высокую летучесть в крепких этанольных растворах 20 (эфиры, альдегицы, метанол), которые . в количестве 1,0Х выводят из конденсатора этой колонны, Освобожденную от части указанных выше примесей водно-спиртовую жидкость и количестве 43 дал/ч с концентрацией этанола 96 об.% направляют на тарелку питания эпюрационной колонны. В эпюрационной колонне, раработающей в режиме гидроселекпии, 30 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я происходит полная очистка спирта от оставшихся примееей (эйиров, алъдегидов, кислот и метанола), которые выводят в концентрированном виде из. конденсатора эпюраиионной колонны в количестве 1,5%.

Эпюрат из эпюрапионной колонны направляют в ректи Ьикационную колонну, где происходит укрепление спирта до стандартной концентрации 96,2 40

96,5 об.%.

Пример 2. Процесс аналогичен примеру 1, только соотношение потоков конденсата 1:4.

Выход сивушного масла 0,4%. 45

Концентрация паров в зоне отбора сивушного масла 40 o5 ° X.

Пример 3. Процесс аналогичен примеру 1, только соотношение потоков конденсата 1:1,5, Выход сивушного масла 0,3%.

Концентрация паров в зоне отбора сивушного масла 15 об.X.

П р и -м е р 4. Процесс аналогичен примеру I, только соотношение потоков 55 конденсата 1:4,5, Выход сивушного масла 0,25%.

Концентрация паров в зоне отбора сивушного масла 45 об.%.

1 5641 80 питание в нижнюю часть концентрациончой колонны дополнительно декантиру, ют, направляя на пихание колонны нижний слой, а верхний, содержащий си1 вушное масло, выводят из процесса, при этом возврат конденсата осуществТаблица 1

Колонна

Бражная Концентра- Эпюрацион- Ректификационная ная ционная, ь

120-125

° 01-1 02

135-140

120-1 25

115-116

101-! 02

12 3-125

101-102

88-90

1 04-105

92-93

1 09-11 0

91-92

80-81

88-90

91-92

105

Таблица 2

Концентрация этаиола в брщске, об.X

СоотношеКонцентрация в зоне отбора сивушного масла,об.М

Выход сивушногоо масла, Х ние потоков конденсата

0,4

0,4

0,3

0,25

2

B,О . 1:2

B,0 . 1 4

8,0 1:1,5

8,0 1:4,5

Т а б л и ц а Э

Способ

Показа тели

Известный Прецлагаемый

Расход пера, кг/дал

Расход воды, м /дап

Выход ректификованного спирта, Е

Отбор головной фракции этилового спирта, Х

Вьмод сивушного -масла, Х

34-36

0,2

0,2

96,5-97,0 96,5-97,0

2,0-2,5

О> 25-0, 3

2,0-2,5

0,4

Параметр в точке контроля

Давление, кПа: в выварной камере над верхней. тарелкой

Температура, С: на тарелке питания в выварной камере над верхней тарелкой в зоне отбора сивушного масла ляют в верхнюю и, нижнюю зоны концентрационной части бражной колонии двумя параллельными потоками в соотношении

l:2 — 1:4, обеспечивающими стабильную концентрацию этилового спирта в бражной колонне от 20 до 40 об._#_.

Соде ржание сивушного масла в ректификованном спирте, мг/дм

Составитель Л.Пашинина

Редактор Л.Веселовская Техред И.Ходанич . Корректор С,Шевкун

Заказ 1j38 Т ираж 475 Под писно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101