Способ получения реактификованного спирта

 

Изобретение относится к пищевой промышленности , а именно к способам получения ректификованного этилового спирта. Целью изобретения является снижение расхода греющего пара. Подогретую бражку подают на верхние тарелки бражной 5 и брагоэпюрационной 6 колонн. Обогрев бражной колонны осуществляют котельным паром, а брагоэпюрационной - паром из колонны 5, регенерированным в дефлегматоре-испарителе 9. Бражной дистиллят из дефлегматоров-испарителей 9 и 12 и конденсаторов 10 и 13 подают в первую 16 и вторую 17 эпюрационные колонны. Колонну 16 обогревают водно-спиртовыми парами колонны 6, а колонну 17 - парами из колонны 16, регенерированными в дефлегматореиспарителе 20. Эпюрат из колонн 16 и 17 разделяют на два потока в соотношении 1:2-1:4. Больший из потоков направляют в . первую (основную) спиртовую колонну 25, а меньший - во вторую (дополнительную) спиртовую колонну 27. Колонну 27 обогревают котельным паром, а колонну 25 - паром из колонны 27. регенерированным во флегматоре-испарителе 29. По трубопроводам 34 и 35 из спиртовых колонн выводят спирт-ректификат. 1 ил., 2 табл. ыЁ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 12 F 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4617933/13 (22) 12 12.88 (46) 30.06.91. 6юл. ЬЬ 24 (71) Воронежский технологический институт (72) В.М. Перелыгин, В.С. Смирнов и В.И.

Тихонов (53) 663.52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 265834, кл. С 12 F1/08,,1968.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1353806, кл. С 12 F 1/08, 1986, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕКТИФИКОВАН НОГО СПИРТА (57) Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения ректификованного этилового спирта.

Целью изобретения является снижение расхода греющего пара. Подогретую бражку подают на верхние тарелки бражной 5 и брагоэпюрационной 6 колонн. Обогрев

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения ректификованного этилового спирта.

Целью изобретения является снижение расхода греющего пара.

На чертеже приведена принципиальная схема установки для получения этилового спирта по предлагаемому способу.

Установка состоит из трубопроводов подачи бражки 1, 2, теплообменников — по. догревателей 3 и 4, бражной колонны 5, брагоэпюрационной колонны 6, трубопроводов подвода котельного пара 7 и отвода водноспиртовых паров 8, дефлегматора-испарителя 9, конденсатора 10, линии 11, дефлегматора-испарителя 12 с конденсато. Ж 1659465 А1 бражной колонны осуществляют котельным паром, а брагоэпюрационной — паром из колонны 5, регенерированным в дефлегматоре-испарителе 9. Бражной дистиллят из дефлегматоров-испарителей 9 и 12 и конденсаторов 10 и 13 подают в первую 16 и вторую 17 эпюрационные колонны. Колонну

16 обогревают водно-спиртовыми парами колонны 6, а колонну 17 — парами из колонны 16, регенерированными в дефлегматореиспарителе 20, Эпюрат иэ колонн 16 и 17 разделяют на два потока в соотношении

1:2 — 1:4. Больший из потоков направляют в . первую (основную) спиртовую колонну 25, а меньший — во вторую (дополнительную) спиртовую колонну 27. Колонну 27 обогревают котельным паром, а колонну 25 — паром из колонны 27, регенерированным во флегматоре-испарителе 29, По трубопроводам 34 и 35 из спиртовых колонн выводят спирт-ректификат. 1 ил., 2 табл. ром 13, трубопроводов отвода бражного дистиллята 14 и 15, первой и второй эпюрационных колонн 16 и 17 трубопроводов, перераспределения 18 и отвода водноспиртовых паров 19, дефлегматора-испарителя 20 с конденсатором 21, паровой линии

22, дефлегматора 23, трубопроводов эпюрата 24 и 26, первой (основной) спиртовой колонны 25 и второй (вспомогательной) 27, паровой линии 28, дефлегматора-испарителя 29 с конденсатором 30, паровых линий 31 и 32, дефлегматора 33, трубопроводов отвода спирта-ректификата 34 и 35, паровой линии 36.

Получение ректификованного спирта осуществляется следующим образом.

10 ственно.

Бражку по трубопроводам 1 и 2 через подогреватели 3 и 4 подают на верхние тарелки бражной 5 и брагоэпюрационной колонн 6 соответственно. Бражную колонну 5 обогревают паром, вводимым в нее по линии 7. Пары из колонны 5 выводят по трубопроводу 8 и конденсируют последовательно в дефлегматоре-испарителе 9 и конденсаторе 10. Регенерированный в дефлегматоре-испарителе 9 пар по линии

11 направляют в колонну 6. Водно-спиртовые пары из колонны 6 конденсируют последовательно в.дефлегматоре испарителе

12 и конденсаторе 13. Бражный дистиллят из аппаратов 9, 10 и 12, 13 соответственно, по трубопроводам 14 и 15 подают в первую

16 и вторую 17 эпюрационные колонны соответственно. По линии 18 предусмотрено перераспределение бражного дистиллята между колоннами 16 и 17. Колонну 16 обогревают водно-спиртовыми парами, отводимыми из колонны 6 по трубопроводу 19, Пары из колонны 16 конденсируют последовательно в дефлегматоре-испарителе 20 и конденсаторе 21. Колонну 17 по линии 22 обогревают паром, регенерированным в дефлегматоре-испарителе 20. Пары из колонны 17 конденсируют в дефлегматоре 23.

Зпюрат из колонн 16 и 17 разделяют на два потока, больший из ксторых потрубопроводу 24 направляют в первую (основную) спиртовую колонну 25, а меньший по трубопроводу 26 во вторую (дополнительную) спиртовую колонну 27. Колонну 27 обогревают паром, вводимым в нее по линии 28. Пары из колонны 27 конденсируют последовательно в дефлегматоре-испарителе 29 и конденсаторе 30. Колонну 25 обогревают паром по линии 31 и 32, регенерированным в дефлегматорах-испарителях 12 и 29 соответственно, Пары из колонны 25 конденсируют в дефлегматаре

33. По трубопроводам 34 и 35 из системы выводят спирт-ректификат, Бражная и брагоректификационная колонны работают параллельно по перегонке бражки и последовательно по организации их обогрева. Соотношение технологических потоков бражки определяется возможно, стью обогрева брагоэпюрационной колонны паром, регенерированным в дефлегматоре-испарителе бражной колонны. Организация работы зпюрационных колонн осуществляется следующим образом: эпюрат из обеих колонн разделяют на два потока в соотношениях 1:2-4, больший из которых направляют в основную спиртовую колонну, работающую при давлении ниже атмосферного. Основную часть пара для обогрева этой колонны получают в дефлегматоре-испарителе брагоэпюрационной колонны. Недостающее количество пара получают в дефлегматоре-испарителе дополнительной спиртовой колонны, работающей под давлением выше атмосферного, В табл. 1 приведены режимные показатели работы колонн в предлагаемом способе.

Выбор технологических параметров (температуры и давления) определяет возможность создания необходимого температурного напора при обогреве брагоэпюрационной, второй эпюрационной и основной спиртовой колонн парами, регенерированными в дефлегматорах-испарителях бражной, первой эпюрационной и дополнительной спиртовой колонн соответТаким образом, бражная 5, брагоэпюрационная 6, первая эпюрационная 16 и дополнительная спиртовая 27 колонны работают при давлении выше атмосферного, а вторая эпюрационная 17 и основная спиртовая 25 при разряжении.

В табл, 2 представлены основные показатели процесса получения ректификованного спирта при различном соотношении потоков эпюрата.

Производительность установки определяется выходом спирта-ректификата иэ колонн 25 и 27. Во всех примерах, согласно табл. 2, расчет проводился для производительности 46 кг/ч спирта.

Ниже представлены возможные варианты-примеры осуществления предложенного способа.

Пример 1. Согласно предлагаемому способу исходную бражку разделяют на два потока, которые нагревают теплом отходящей барды из бражной 5 и брагоэпюрационной 6 колонн соответственно. Бражную колонну обогревают котельным паром, вводимым в ее кубовую часть. Основную часть паров из бражной колонны конденсируют в межтрубном пространстве дефлегматораиспарителя 9, в трубном пространстве которого регенерируется вторичный пар, которым обогревают брагоэпюрационную колонну. Бражный дистиллят из бражной и брагозпюрационной колонн перераспределяют между двумя эпюрационными колоннами, одну из которых 16 обогревают водно-спиртовыми парами, отводимыми с

12 (считая сверху) тарелки брагоэпюрационной колонны, а другую 17 паром,.регенэрированным в дефлегматоре- испарителе 20 первой эпюрационной колонны. Весь эпюрат разделяют на два потока в соотношении

2;1 и перерабатывают на двух спиртовых

1659465 колоннах. Основную спиртовую колонну 25 обогревают паром, регенерированным в дефлегматоре-испарителе 12 брагоэпюрационной колонны и паром, регенерированным в дефлегматоре 23 дополнительной спиртовой колонны 27, в которую подают меньший поток эпюрата и обогревают котельным паром, Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, при разделении эпю рата на 2 потока в соотношении 2,54:1.

Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1, при разделении эпюрата на два потока в соотношении 4:1. В спиртовую колонну 25 дополнительно вводят 11,37 кг/ч котельного пара.

Пример 4. Ректификованный; спирт получают по вышеописанной схеме при соотношении технологических потоков .эпюрата, подаваемых на ректификацию в колонны 27 и 25-1,5:1, т.е; ниже предлагаемого предела.

Пример 5..Ректификованный спирт получают по вышеописанной схеме при соотношении технологических потоков эпюрата, подаваемых на ректификацию, 5:1, т.е. выше предлагаемого предела. В спиртовую колонну 25 дополнительно вводят 15,46 кг/ч котельного пара.

Из приведенных примеров следует, что при параллельной перегонке бражки на двух колоннах, примерно в 2 раза снижается расход пара на получение бражного дистиллята, а разделение на два потока эпюрата позволяет сократить расход котельного пара на ректификацию за счет использования его потенциала в обеих спиртовых колонках.

При соотношении технологических потоков эпюрата ниже, чем 2:1, повышается нагрузка на дополнительную спиртовую колонну 27 и,.как следствие этого, увеличивается расход свежего пара на обогрев этой колонны.

При этом в дефлегматор-испаритель

29 поступает пара больше, чем его необходимо для регенерации вторичного пара в основную спиртовую колонну 25, что приводит к дополнительному расходу холодной воды на конденсатор 30. При соотношении потоков больше 4:1, количество паров, регенерируемых в дефлегматоре-испарителе 29, уменьшается, а нагрузка на основную колонну 25 увеличивается, приводит к необходимости подачи котельного пара в колонну

25.

При этом чем больше соотношение потоков эпюрата, перерабатываемого на спиртовых колоннах, тем меньше регенерируется вторичного пара на дополнительн й

55 спиртовой колонне 27 и тем больше нагруз-: ка на основную спиртовую колонну 25. Вторичного пара из дефлегматоров-испарителей 12 и 29 на обогрев колонны 25 начинает не хватать и в эту колонну необходимо вводить свежий пар, который используется только единожды. И, чем больше соотношение потоков перерабатываемого эпюрата, тем больше необходимо подавать свежего пара в колонну 25, т,е. роль колонны 27 с теплотехнической точки зрения непрерывно снижается. Особенно заметным это становится при повышении соотношения потоков эпюрата свыше 1:4, когда использование дополнительной (второй) колонны становится экономически нецелесообразным.

С другой стороны, при понижении соотношения потоков эпюрата, т.е. снижении подачи эпюрата в колонну 25 и повышении его расхода в колонну 27, общее количество пара, регенерированного в дефлегматорахиспарителях 12 и 29, получается больше, чем это необходимо для обогрева колонны

25, и таким образом часть пара, вводимая в колонну 27, используется только один раз в этой колонне. Это обстоятельство приводит ,опять к снижению теплотехнической характеристики схемы, Выше приведенные рассуждения очень наглядно продемонстрированы в последней строчке табл. 2, где приведен общий расход пара, который и является критерием выбора соотношения потоков эпюрата, Из этой таблицы также видно, что при распределении потока эпюрата в соотношении ниже, чем 2:1, расход пара на основную спиртовую колонну 27 резко возрастает, тем самым повышается общий расход пара на установку.

Выбор конкретного соотношения потоков определяется поверхностью теплообменного оборудования, степенью ее загрязненности, видом исходного сырья и концентрацией спирта в бражке.

Предлагаемый способ позволяет снизить расход пара с 19,5 кг на 1 дал спирта до

17 кг/дал.

Формула изобретения

Способ получения ректификованного спирта, включающий перегонку бражки с получением бражного дистиллята, эпюрацию бражного дистиллята, ректификацию эпюрата, обогрев спиртовой колонны парами, регенерированными в дефлегматоре-испарителе брагоэпюрационной колонны, обогрев одной из эпюрационных колонн паром, регенерированным за счет тепла конденсации паров из другой эпюрационной коонны, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью снижения расхода греющего пара, 1659465 бражный дистиллят получают на бражной и брагоэпюрационной колоннах при обогреве брагоэпюрационной колонны парами, регенерированными в дефлегматоре-испарителе бражной колонны, а весь эпюрат перед 5

Таблица 1

Та блица 2

Показатель процесса

Пример

) 2

3 4

2:!

2,54: 1

358,1

312, 1

4:1

1,5:1

5:1

358, 7

312,1

358,7

312 1

358, 7

312,1

358, 1

312, 1

25,56 - 25,56 25,56

25,56

25,56

22,24

24,28

23,01

37,83

22, 24

24, 28

23,01

31, 53

22, 24

24, 28

23,01

33,95

22, 24

24,28

23,01

28,38

22, 24

- 24,28

23,01

39,41

13 9,2

15,33

18,4

7,6

38 э 33

7;88

30,67

15,76

33

13, 34

36,8

9,46

27,6

18,91

72,76

72, 76

72,76

72, 76

72,76

29,34

20 . 24,88

20 ! 7,61

35t22

14,68

25,64

25, 64

25, 64

25,64

25,64

47,48

19,66

23,07

15,85

47,48

19,66

23,07

26,41

47,48

19,66

23,07

25,39

47,48

19,66

23,07

31,7

47,48

19,66

23,07

13,21

15, 46

11,37

101, 74

107,98

97,64!

02,1

102, 9

Соотношение расходов эпюрата

Расход бражки, кгlч: в бражную колонну 5 в брагоэпюрационную колонну 6

Расход спирта, кг/ч: с бражным дистиллятом из .колонны 5 с бражным дистиллятом и водноспиртовыми парами из колонны 6 с эпюратом иэ колонны 16 с эпюратом иэ колонны 1/ с эпюратом в колоину 25 со спиртом-ректификатом из колонны 27

Со спиртом ректификатом иэ колонны 25 с эпюратом в колонну 27

Расход пара, кг/ч: в бражную колонну 5 в том числе на догрев бражки в опиртовую колонну 2. из брагоэпюрационной колонны в колонну 16 (в пересчете на водяной)

Регенерированного в: дефлегматоре-испарителе 9 дефлегматоре-испарителе 12 дефлегматоре-испарителе 20 дефлегматоре-испарителе 29 дополнительный расход пара в колонну 25

Общий расход котельного пара ректификацией разделяют на два потока в соотношении 2:1-4:1, при этом пар, регенерированный в дефлегматоре-испарителе второй спиртовой колонны, используют для обогрева первой спиртовой колонны.

Составитель Т.Попова

Редактор Л,Герасимова Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 1820 Тираж 365 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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