Способ получения ректификованного спирта
Изобретение относится к спиртовой промышленности. Способ предусматривает вываривание спирта из бражки в бражной колонне с переходом этилового спирта и сопутствующих примесей в бражной дистиллят с паром из этой колонны, очистку бражного дистиллята от головных и промежуточных примесей, включая компоненты сивушного масла, в эпюрационной колонне с подачей горячей воды на ее верхнюю тарелку, ректификацию эпюрата в спиртовой колонне с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, разгонку фракций головных и промежуточных примесей этилового спирта в разгонных колоннах. Этиловый спирт дополнительно очищают в отгонных частях эпюрационной и разгонной колонн путем отбора фракций сивушного масла из паровой фазы тарелок их средних зон, а также от органических кислот и других хвостовых примесей, которые отводят с лютерной водой из кубов эпюрационной и разгонной колонн, эпюрат укрепляют, отбирают из жидкой фазы нижних тарелок выварной части эпюрационной колонны и направляют на тарелку питания ректификационной колонны, из жидкой фазы нижних тарелок выварной части разгонной колонны выводят фракцию этилового спирта и подают на питательную тарелку эпюрационной колонны, фракции из конденсаторов ректификационной, метанольной колонн и спиртоловушки чистых погонов направляют на тарелку питания дополнительной колонны, из конденсатора которой отбирают концентрат головных примесей, а кубовую жидкость подают на тарелку питания ректификационной колонны. Изобретение обеспечивает получение ректификованного спирта повышенного качества и снижение затрат на его производство. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к способам получения пищевого ректификованного спирта.
Известен способ получения ректификованного спирта, предусматривающий вываривание этилового спирта из бражки в брагоэпюрационной колонне с переходом этилового спирта и сопутствующих примесей в бражной дистиллят с паром из этой колонны и жидкими фракциями из конденсатора сепаратора диоксида углерода и спиртоловушки, выделение примесей из бражного дистиллята в эпюрационной колонне с подачей горячей воды в среднюю зону ее концентрационной части и отбором боковой фракции из зоны гидроселекции, которую совместно с фракциями сивушного масла и сивушного спирта из спиртовой колонны ректификуют в сивушной колонне (В.Л.Яровенко, Б.А.Устинников, Ю.П.Богданов, С.И.Громов. Справочник по производству спирта. Сырье, технология и технохимконтроль. Москва: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - С.138).
Однако этот способ не обеспечивает возможность повышения качества ректификованного спирта, так как в процессе эпюрации имеет место неполное выделение метанола, компонентов сивушного масла и других промежуточных примесей. Указанные примеси переходят с эпюратом в спиртовую колонну и частично попадают в конечный продукт, снижая его качество.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ректификованного спирта, предусматривающий очистку бражного дистиллята от головных и промежуточных примесей, включая компоненты сивушного масла, в эпюрационной колонне с подачей горячей воды на ее верхную тарелку, ректификации эпюрата с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, разгонки фракции, содержащих смеси головных и промежуточных примесей, в первой разгонной колонне с последующим выделением концентрата головных примесей в верхней части второй разгонной колонны, сивушного масла и концентрата пропиловых спиртов в нижней части этой колонны и возратом в бражку фракции этилового спирта из ее средней зоны (В.М.Перелыгин, Н.А.Порохова. Способ получения ректификованного спирта. Патент РФ №2166346 по заявке №99125833/13, 15.12.1999. В01D 3/14).
Однако этот способ не обеспечивает глубокой очистки спирта от изопропилового спирта, органических кислот и требует дополнительных затрат на оборудование и обогрев двух разгонных колонн, что ограничивает возможности повышения качества и увеличивает затраты на получение ректификованного спирта.
Задачей изобретения является получение ректификованного спирта повышенного качества с пониженными затратами на его производство. Указанная задача достигается тем, что наряду с вывариванием этилового спирта из бражки в бражной колонне с переходом этилового спирта и сопутствующих примесей в бражной дистиллят с паром из этой колонны, очисткой бражного дистиллята от головных и промежуточных примесей, включая компоненты сивушного масла, в эпюрационной колонне с подачей горячей воды на ее верхнюю тарелку, ректификацией эпюрата в спиртовой колонне с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, разгонкой фракций, содержащих смеси головных и промежуточных примесей, в разгонных колоннах, согласно предлагаемому способу этиловый спирт дополнительно очищают в отгонных частях эпюрационной и разгонной колонн отбором фракций сивушного масла из паровой фазы тарелок их средних зон, а также от органических кислот и других хвостовых примесей, которые отводят с лютерной водой из кубов эпюрационной и разгонной колонн, эпюрат укрепляют, отбирают из жидкой фазы нижних тарелок выварной части эпюрационной колонны и направляют на тарелку питания ректификационной колонны, из жидкой фазы нижних тарелок выварной части разгонной колонны выводят фракцию этилового спирта и подают на питательную тарелку эпюрационной колонны, фракции из конденсаторов ректификационной, метанольной колонн и спиртоловушки чистых погонов направляют на тарелку питания дополнительной колонны, из конденсатора которой отбирают концентрат головных примесей, а кубовую жидкость подают на тарелку питания ректификационной колонны.
На чертеже представлена технологическая схема брагоректификации, поясняющая предлагаемый способ.
Исходную бражку нагревают до 80-85°С в бражном подогревателе 4 и подают в сепаратор 2, где из нее выделяют диоксид углерода, содержащий пары летучих веществ бражки. Диоксид углерода очищают конденсацией паров в конденсаторе 3 и выводят из брагоректификационной установки, а образовавшийся конденсат, содержащий значительные количества метанола, сложных эфиров, альдегидов, сивушного масла и других примесей, направляют совместно с жидкостью из спиртоловушки грязных погонов на питательную тарелку разгонной колонны 28. Отсепарированную бражку подают на верхнюю тарелку бражной колонны 1, где из нее вываривают этиловый спирт и летучие примеси. Пар с верхней тарелки бражной колонны 1 направляют в бражную 4 и водяную 5 секций ее дефлегматора, где в процессе конденсации осуществляют концентрированно головных и промежуточных примесей, которые выводят с фракцией из конденсатора 6 и направляют на питательную тарелку разгонной колонны 28. Бражным дистиллятом из теплообменников 4, 5 и фракцией этилового спирта из жидкой фазы нижних тарелок выварной части колонны 28 питают эпюрационную колонну 7, снабженную дефлегматором 8, конденсатором 9 и кипятильником 10. На верхнюю тарелку колонны 7 подают из бака 15 горячую воду в таком количестве, чтобы компоненты сивушного масла и другие промежуточные примеси приобрели головной характер и совместно с головными примесями эффективно вываривались и концентрировались на тарелках этой колонны, ее дефлегматоре 8, выводились с фракцией из конденсатора 9 и подавались на тарелку питания разгонной колонны 28.
В отгонной части эпюрационной колонны 7 осуществляют дополнительную очистку спирта от органических кислот и других хвостовых примесей, которые отводят из ее куба с лютерной водой, из паровой фазы тарелок отгонной части колонны 7 отбирают фракцию сивушного масла и подают в сивушный конденсатор 17, а из жидкой фазы нижних тарелок выварной части колонны 7 отбирают эпюрат и направляют на тарелку питания ректификационной колонны 19.
В колонне 19, оснащенной дефлегматором, включающем секции 20 и 21, конденсатором 22 и кипятильником 16, осуществляют концентрирование эпюрата и очистку спирта от сопутствующих примесей. Из паровой фазы нижних 5-11-й тарелок этой колонны отбирают фракцию сивушного масла и подают в сивушный конденсатор 17, из жидкой фазы нижних тарелок укрепляющей части колонны 19 выводят фракцию сивушного спирта и направляют на верхнюю тарелку колонны 28, из конденсатора 22 отбирают фракцию непастеризованного спирта и подают на тарелку питания колонны 11, а из жидкой фазы верхних тарелок укрепляющей части колонны 19 отбирают ректификованный спирт и направляют на тарелку питания метанольной колонны 24 с дефлегматором 25, конденсатором 26 и кипятильником 23. Колонна 24 предназначена для глубокой очистки спирта от метанола и головных примесей, которые отбирают с метанольной фракцией из конденсатора 26 и подают на тарелку питания колонны 11. Разгонная колонна 28 с дефлегматором 29, конденсатором 30 и кипятильником 31 предназначена для выделения головных и промежуточных примесей, содержащихся в фракциях из конденсаторов 3, 6, 9, спиртоловушки грязных погонов и сивушного спирта. На верхнюю тарелку колонны 28 подают горячую воду, что повышает коэффициенты испарения головных и промежуточных примесей и улучшает их вываривание и концентрирование в этой колонне. Из конденсатора 30 отбирают фракцию головных и промежуточных примесей (ФГПП) и выводят из системы брагоректификации, фракцию этилового спирта из жидкой фазы нижних тарелок выварной части колонны 28 направляют на тарелку питания эпюрационной колонны 7, фракцию сивушного масла из паровой фазы тарелок отгонной части колонны 28 подают в сивушный конденсатор 27, а лютерную воду из ее куба выводят из брагоректификационной установки.
Жидкость из сивушных конденсаторов 17 и 27 направляют в декантатор 18, из верхней части которого отбирают сивушное масло, а подсивушную жидкость подают на верхнюю тарелку отгонной части колонны 28.
Колонна 11 с дефлегматором 12, конденсатором 13 и кипятильником 14 предназначена для извлечения метанола, альдегидов, сложных эфиров и других головных примесей, содержащихся в фракциях, из конденсаторов 22, 26 и спиртоловушки чистых погонов. Указанные фракции подают на тарелку питания колонны 11, вываривают из них метанол и головные примеси, концентрируют на верхних тарелках этой колонны, ее дефлегматоре 12 и отбирают из конденсатора 13 в виде концентрата головных примесей (КГП), а кубовую жидкость колонны 11 направляют на тарелку питания ректификационной колонны 19.
По известному способу не производят дополнительную очистку эпюрата от сивушного масла, органических кислот и других хвостовых примесей в эпюрационной колонне, что сокращает возможности повышения качества ректификованного спирта.
По предлагаемому способу осуществляют дополнительную очистку спирта от сивушного масла отбором его фракции из паровой фазы тарелок отгонной части эпюрационной колонны, а также от органических кислот и других хвостовых примесей отбором лютерной воды из куба этой колонны, что повышает качество ректификованного спирта по сравнению с известным способом.
По известному способу ректификационную колонну питают разбавленным эпюратом, содержащим 17-20 об.% этилового спирта, что обусловливает увеличение расхода пара на ее обогрев и вызывает повышение затрат на производство ректификованного спирта.
По предлагаемому способу ректификационную колонну питают эпюратом, содержащим более 20 об.% этилового спирта, что уменьшает расход пара на ее обогрев и снижает затраты на производство ректификованного спирта по сравнению с известным способом.
Сравнительные показатели процесса получения ректификованного спирта согласно прототипу и предлагаемому способу отражены в примерах 1, 2 и представлены в таблице.
Пример 1. Ректификованный спирт получают согласно прототипу.
Пример 2. Ректификованный спирт получают согласно предлагаемому способу.
Как следует из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет выводить из системы брагоректификации больше примесей, получать ректификованный спирт лучшего качества и с меньшими затратами по сравнению с известным методом.
| Таблица | ||
| Показатели процесса брагоректификации в расчете на абсолютный спирт | Пример 1 | Пример 2 |
| Примеси в ректификованном спирте, мг/дм3 | ||
| Изопропиловый спирт | 1,0 | 0,5 |
| Органические кислоты | 8,0 | 6,0 |
| Расход пара на брагоректификацию, кг/дал | 65 | 58 |
Способ получения ректификованного спирта путем вываривания спирта из бражки в бражной колонне с переходом этилового спирта и сопутствующих примесей в бражной дистиллят с паром из этой колонны, очистки бражного дистиллята от головных и промежуточных примесей, включая компоненты сивушного масла, в эпюрационной колонне с подачей горячей воды на ее верхнюю тарелку, ректификации эпюрата в спиртовой колонне с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, разгонки фракций головных и промежуточных примесей этилового спирта в разгонных колоннах, отличающийся тем, что этиловый спирт дополнительно очищают в отгонных частях эпюрационной и разгонной колонн отбором фракций сивушного масла из паровой фазы тарелок их средних зон, а также от органических кислот и других хвостовых примесей, которые отводят с лютерной водой из кубов эпюрационной и разгонной колонн, эпюрат укрепляют, отбирают из жидкой фазы нижних тарелок выварной части эпюрационной колонны и направляют на тарелку питания ректификационной колонны, из жидкой фазы нижних тарелок выварной части разгонной колонны выводят фракцию этилового спирта и подают на питательную тарелку эпюрационной колонны, фракции из конденсаторов ректификационной, метанольной колонн и спиртоловушки чистых погонов направляют на тарелку питания дополнительной колонны, из конденсатора которой отбирают концентрат головных примесей, а кубовую жидкость подают на тарелку питания ректификационной колонны.
