Установка для получения ректификованного спирта

 

Использование: в спиртовой промышленности при получении ректификованного спирта. Сущность изобретения: установка содержит бражную, эпюрационную, спиртовую и разгонную колонны с дефлегматорами и конденсаторами, декантатор, основной и два дополнительных теплообменника, конденсатор паров сивушного масла, паросепараторы эпюрационной, спиртовой и разгонной колонн и систему коммуникаций, имеющую трубопровод подвода воды на гидроселекцию в разгонную колонну, трубопровод отвода барды из бражкой колонны и трубопровод отвода лютерной воды. Дефлегматор эпюрационной колонны соеИзобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к установкам для получения спирта-ректификата. Цель изобретения - увеличение выхода спирта и снижение энергозатрат на процесс . На чертеже изображена схема установки для получения ректификованного спирта. В установку входят бражная, эпюрационная, разгонная, спиртовая колонны соотдинен с ее верхней частью через межтрубное пространство основного теплообменника и низ паросепаратора этой колонны, дефлегматор разгонной колонны сообщен через нижнюю часть декантатора, межтрубное пространство первого по ходу процесса дополнительного теплообменника и нижнюю часть паросепаратора этой колонны с верхней ее частью на 3-4 тарелки ниже подвода воды на гидроселекцию, дефлегматор спиртовой колонны соединен с ее верхней частью через трубное пространство конденсатора второго по ходу процесса дополнительного теплообменника и нижнюю часть паросепаратора этой колонны. Куб бражной колонны последовательно соединен через трубные пространства первого по ходу процесса дополнительного и основного теплообменников с трубопроводами отвода барды. Куб спиртовой колонны - через труб-1 ное пространство второго по ходу процесса дополнительного теплообменника с трубопроводом отвода лютерной воды, а верхние части паросепараторов эпюрационной спиртовой и разгонной колонн соединены паровыми коммуникациями с конденсаторами соответствующих колонн. 1 ил. ветственно 1-5, бражной подогреватель 5, основной теплообменник 6, дополнительные теплообменники 7 и 8, паросепараторы 9-11. дефлегматоры 12-14, конденсаторы 15-18, декантатор 19, конденсатор паров сивушного масла 20, и система коммуникаций , имеющая трубопровод подвода воды на гидроселекцию в разгонную колонну, трубопровод отвода барды из бражной коС/ с 00 ю hO 00 а 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 12 F 1/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4926731/13 (22) 09.04,91 (46) 23.06.93. Бюл. Гв 23 (71) Киевский технологический институт пищевой промышленности (72) П,Л.Шиян, П.С,Цыганков, Н.А..Монастырский, А.А.Хорова, Г.П.Яцюк и В.С.Кирик (56) Авторское свидетельство СССР

М 501059, кл, С 12 F 1/08, 1976. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РЕКТИФИКОВАННОГО СПИРТА (57) Использование: в спиртовой промышленности при получении ректификованного спирта. Сущность изобретения: установка содержит бражную, эпюрационную; спиртовую и разгонную колонны с дефлегматорами и конденсаторами, декантатор, основной и два дополнительных теплообменника, конденсатор паров сивушного масла, паросейараторы эпюрационной, спиртовой и разгонной колонн и систему коммуникаций, имеющую трубопровод подвода воды на гидроселекцию в разгонную колонну, трубопровод отвода барды из бражной колонны и трубопровод отвода лютерной воды.

Дефлегматор эпюрационной колонны соеИзобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к установкам для получения спирта-ректификата, Цель изобретения — увеличение выхода спирта и снижение энергозатрат на процесс.

На чертеже изображена схема установки для получения ректификованного спирта.

В установку входят бражная, эпюрационная, разгонная, спиртовая колонны соот„„Я „„1822868 А1 динен с ее верхней частью через межтрубное пространство основного теплообменника и низ паросепаратора этой колонны, дефлегматор разгонной колонны сообщен через нижнюю часть декантатора, межтрубное пространство первого по ходу процесса дополнительного теплообменника и нижнюю часть паросепаратора этой колонны с верхней ее частью на 3 — 4 тарелки ниже подвода воды на гидроселекцию. дефлегматор спиртовой колонны соединен с ее верхней частью через трубное пространство конденсатора второго по коду процесса дополнительного теплообменника и нижнюю часть паросепаратора этой колонны, Куб бражной колонны последовательно соединен через трубные пространства первого по ходу процесса дополнительного и основного теплообменников с трубопроводами отвода барды. Куб спиртовой колонны — через труб. ное пространство второго по ходу процесса дополнительного теплообменника с трубопроводом отвода лютерной воды, а верхние частй паросепараторов эпюрационной спиртовой и разгонной колонн соединены паровыми коммуникациями с конденсаторами соответствующих колонн. 1 ил. ветственно 1 — 5, бражной подогреватель 5, основной теплообменник 6, дополнительные теплообменники 7 и 8, паросепараторы

9-11, дефлегматоры 12-14, конденсаторы

15-18, декантатор 19, конденсатор паров сивушного масла 20, и система коммуникаций, имеющая трубопровод подвода воды на гидроселекцию в разгонную колонну, трубопровод отвода барды из бражной ко1822868 лонны и трубопровод отвода лютерной воды.

Установка работает следующим образом.

Спиртовая бражка, подогретая в бражном подогревателе 5, поступает на верх бражной колонны 1, откуда перетекает по тарелкам в ее кубовую часть. Движущийся навстречу бражке греющий пар освобождает ее от этилового спирта и летучих примесей, которые после конденсации в бражном подогревателе 5 и конденсаторе 15 направляются в виде бражного дистиллята на тарелку питания эпюрационной колонны 2, Освобожденная от спирта бражка — барда— выводится из куба бражной колонны 1 с температурой 103 — 105 С и последовательно проходит через первый по ходу технологического процесса дополнительный теплообменник 7 и основной теплообменник 6, При этом барда отдает часть своей теплоты флегме разгонной 3 и эпюрационной 2 колонн. В эпюрационной колонне за счет теплоты греющего пара происходит выделение и концентрирование головных примесей спирта, Основная масса спиртовых паров, обогащенных этими примесями, конденсируется в дефлегматоре 12 и в виде флегмы выводится из него на тарелку питания эпюрационной колонны 2. Температура кипения жидкости а верхней тарелке эпюрационной колонны 2 и температура конденсации паров, выходящих из нее, зависит от концентрации этилового спирта и находится в пределах 78,5-79 С. Температура флегмы эпюрацион ной колонны ниже температуры конденсации на.8-9 С. Это вызвано некоторым охлаждением конденсата в дефлегматоре 12 и теплопотерями в окружающую среду при движении флегмы по трубопроводу. Для компенсации указанной разницы температур перед подачей флегмы на верхню о тарелку эпюрационной колонны она предварительно поступает в межтрубное пространство основного теплообменника 6, где нагревается бардой до температуры кипения. Температура кипения флегмы при выходе из теплообменника 6 определяется избыточным гидростатическим давлением жидкости в коммуникации а, равным в ее нижней части

10 — 11 мм вод,ст, При этом температура кипения флегмы на выходе из основного теплообменника 6 составляет 95 — 96 С против

78,5-79 С в паросепараторе 9, где отсутствует избыточное гидростатическое давление, При подъеме флегмы по коммуникации в гидростатическое давление столба жидкости уменьшается. В результате за счет теплоты перегрева происходит самоиспарение

55 флегмы, в сепаратор поступает паРожидкостная смесь, жидкая часть которой направляется на верхнюю тарелку эпюрационной колонны 2, а паровая — обогащенная легколетучими примесями, минуя дефлегматор

12, поступает в конденсатор 16 эпюрационной колонны 2, не попадая во флегму. Это обогащает головную фракцию указанными примесями и препятствует их попаданию в куб эпюрационной колонны, а затем в готовый продукт, Освобожденный от основной массы головных примесей эпюрат из куба колонны 2 перетекает на тарелку питания спиртовой колонны 4 для концентрации спирта и выделения сивушного масла, Несконденсировавшиеся в дефлегматоре 12 эпюрационной колонны 2 пары в количестве

3 — 5;ь поступают в конденсатор 16, где конденсируются и в виде головной фракции этилового спирта самотеком поступают на тарелку питания разгонной колонны 3, где происходит выделение спирта из головной фракции и дальнейшее концентрирование примесей. Этот процесс осуществляется с помощью гидроселекции при подаче воды на верхнюю тарелку колонны в количестве

8-10 кг на килограмм абсолютного алкоголя, вводимого в колонну с головной фракцией.

Выделившиеся в процессе гидроселекции примеси совместно с водно-спиртовым паром пог1адают в дефлегматор 13 разгонной колонны 3 и после конденсации поступают в среднюю часть декантатора 19, в котором происходит расслоение флегмы на два слоя; верхний, обогащенный сложными эфирами, не смешивающимися с водой, и нижний, водно-спиртовый слой, который в виде флегмы с температурой на 8 — 9 С ниже температуры кипения на верхней тарелке колонны 3 поступает в межтрубное пространство первого по ходу технологического процесса дополнительного теплообменника 7. В теплообменнике 7 флегма перегревается за счет теплоты барды и гидростатического давления столба жидкости в коммуникации

6 до температуры 97-98 С. Перегретая флегма поступает в пароселектор 10 разгонной колонны 3, где разделяется на жидкостную и паровую часть. Паровая часть с высокой концентрацией легколетучих альдегидов, минуя дефлегматор 13 и декантатор 19, направляется непосредственно в конденсатор 17, сюда же поступает около

2 — Зф несконденсировавшихся в дефлегматоре 13 паров, также насыщенных летучими альдегидами. После конденсации в конденсаторе 17 эти пары в виде альдегида концентрата (AK) выводятся из конденсатора.

Освобождение флегмн в паросепараторе 10 от значительного количества легколетучих

1822868 альдегидов облегчает процесс декантации в декантаторе 19 и способствует повышению концентрации сложных эфиров в эфирном концентрате (Э К). Подача жидкостной части флегмы разгонной колонны 3 из паросепаратора 10 осуществляется на несколько тарелок ниже ввода воды на гидроселекцию.

Это позволяет снизить концентрацию спирта на тарелках разгонной колонны выше ввода флегмы, что приводит к увеличению коэффициентов ректификации ключевых примесей в этой зоне и снижению концентрации спирта в парах, поступающих в дефлегаматор 13, и во флегме, что также облегчает процесс декантации, обеспечивает более полное концентрирование примесей в верхнем слое декантатора 19, снижает содержание в нем этилового спирта. Эфирный концентрат отбирается из верхней части декантатора 19 в более концентрированном состоянии и совместно с альдегидным концентратом в виде эфира-альдегидного концентрата (ЗАК) выводится из установки. Освобожденная от основной части примесей водно-спиртовая жидкость из куба разгонной колонны 3 возвращается на верхнюю тарелку бражной колонны 1, В спиртовой колонне 4 за счет греющего пара происходит концентрирование спирта и выделение из него сивушно о масла (СМ), Выходящая из дефлегматора 14 флегма по указанным выше причинам также имеет температуру на 8 — 9 С ниже, чем температура кипения на верхней тарелке спиртовой колонны, куда она поступает, Это нарушает тепловое равновесие в колонне и требует дополнительного расхода греющеto hapa для догрева флегмы и обеспечения заданного в колонне флегмового числа, Для компенсации укаэанной разности температур в установке используется теплота конденсации паров сивушного масла и теплота отходящей лютерной воды (ЛВ), С этой целью флегма спиртовой колонны с температурой около 70 С направляется в конденсатор 20 паров сивушного масла, где за счет конденсации последних при температуре

96 С нагревается до 75-76 С, после чего флегма направляется в межтрубное пространство второго по ходу технологического процесса дополнительного теплообменника

8, температура на выходе из которого определяется гидростатическим давлением столба жидкости в коммуникации в и равна

95-96 С. Перегретая до такой температуры флегма спиртовой колонны поступает в паросепаратор 11, где делится на жидкую и паровую фазы, Поступление паровой фазы, обогащенной летучими примесями, непосредственно в конденсатор 18,минуя

10

30

40

55 дефлегматор, обеспечивает более полное концентрирование непастеризованногО спирта (HC) по примесям.

Изобретение позволяет утилизировать теплоту барды, лютерной воды и паров сивушного масла для компенсации недогрева флегмы до температуры кипения. исключив необходимость в дополнительном расходе греющего пара в кубы этих колонн, кроме того, более полное концентрирование эфиров и альдегидов в отходах производства(ЗАК) позволяет снизить его отбор с 0,40-0,35 до 0.25-0,20 ( от абсолютного алкоголя и тем самым увеличить выход спирта из единицы сырья, Формула изобретения

Установка для получения ректификованного спирта, содержащая бражную, эпюрационную, спиртовую и разгонную колонны с дефлегматорами и конденсаторами, декантатор, теплообменник и систему коммуникаций, включающую трубопровод подвода воды на гидроселекцию в разгонную колонну, трубопровод отвода барды из бражной колонны и трубопровод отвода лютерной воды, отл ич а ю ща я с я тем, что, с целью увеличения выхода спирта и снижения энергозатрат, она снабжена двумя дополнительными теплаобмг.нниками, конденсатором паров сивушного масла, и

napocer.араторзми эпюрацио»ной, спиртовой и разгонной колонн. при этом дефлегматор эпюрационной колонны соединен с ее верхней частью через межтрубное пространство оснсвного теплообменника и низ паросепаратора этой колонны, дефлегматор разгон,ой колонны сообщен через нижнюю часть декантатора, межтрубное пространство первого по ходу процесса дополнительного теплообменника и нижнюю часть паросепаратора этой колонны с верхней ее частью на 3-4 тарелки ниже подвода воды на гидроселекцию. дефлегматор спиртовой колонны соединен с ее верхней частью че рез трубное пространство конденсатора паров сивушного масла, межтрубное пространство второго по ходу процесса дополнительного теплообменника и нижнюю часть паросепаратора этой колонны, куб бражной колонны последовательно соединен через трубные пространства первого по ходу процесса дополнительного и основного теплообменников с трубопроводами отвода барды, куб спиртовой колонны — через трубное пространство второго по ходу процесса дополнительного теплообменника с трубопроводом отвода лютерной воды. а верхние части паросепараторов эпюрационной, спиртовой и разгонной колонн соединены паровыми коммуникациями с конденсаторами соответствующих колонн

1822868

Составитель П. Цыганков

Техред М.Моргентэл Корректор Е. Ilsnn

Редактор

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

Заказ 2173 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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