Способ получения ректификованного спирта
Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к способам получения пищевого ректификованного спирта. 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, работающей по методу гидроселекции, ректификацию эпюрата в спиртовой колонне с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, разгонку фракций головных и промежуточных примесей этилового спирта в разгонной колонне. Эпюрат укрепляют, отбирают из жидкой фазы нижних тарелок выварной части эпюрационной колонны и дополнительно очищают от промежуточных и хвостовых примесей выводом фракции сивушного масла из паровой фазы 4-11-й тарелок отгонной части эпюрационной колонны и выводом лютерной воды из ее куба. Разгонную колонну обогревают паром из шлемовой трубы эпюрационной колонны, из жидкой фазы нижних тарелок разгонной колонны выводят фракцию этилового спирта и направляют на тарелку питания эпюрационной колонны, кубовую жидкость разгонной колонны подают на верхнюю 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 этой колонны подают на тарелку питания ректификационной колонны. Изобретение обеспечивает повышение качества ректификованного спирта 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 грязных погонов, 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. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - С.138).
Однако этот способ не обеспечивает возможности 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 этилового спирта, предусматривающий очистку бражного дистиллята от головных и промежуточных примесей, включая компоненты сивушного масла, в эпюрационной колонне, работающей по методу гидроселекции, ректификации эпюрата с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, разгонки фракций, содержащих смеси головных и промежуточных примесей, в разгонной колонне с последующим отбором фракции головных и промежуточных примесей из ее конденсатора и возвратом кубовой жидкости разгонной колонны в эпюрационную колонну (В.М.Перелыгин, Т.А.Паршина. Способ получения ректификованного спирта. Патент РФ №2243811 по заявке №2002131193/13 21.11.2002. В01D 3/14).
Однако этот способ требует дополнительных затрат на обогрев разгонной колонны и не обеспечивает глубокой очистки спирта от органических кислот и других хвостовых примесей.
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, работающей по методу гидроселекции, ректификацией эпюрата в спиртовой колонне с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, разгонкой фракций головных и промежуточных примесей этилового спирта в разгонной колонне, согласно предлагаемому способу эпюрат укрепляют, отбирают из жидкой фазы нижних тарелок выварной части эпюрационной колонны и дополнительно очищают от промежуточных и хвостовых примесей выводом фракции сивушного масла из паровой фазы 4-11-й тарелок отгонной части эпюрационной колонны и выводом лютерной воды из ее куба, из жидкой фазы нижних тарелок разгонной колонны выводят фракцию этилового спирта и направляют на тарелку питания эпюрационной колонны, кубовую жидкость разгонной колонны подают на верхнюю 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 этой колонны 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 значительное количество метанола, сложных эфиров, альдегидов, сивушного масла и других примесей, направляют совместно с жидкостью из спиртоловушки грязных погонов на тарелку питания 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 секции ее дефлегматора, где в процессе конденсации осуществляют концентрирование головных и промежуточных примесей, которые выводят с фракцией из конденсатора 6 и направляют на тарелку питания разгонной колонны 28.
Бражным дистиллятом из теплообменников 4, 5 и фракцией этилового спирта из жидкой фазы нижних тарелок разгонной колонны 28 питают эпюрационную колонну 7, имеющую концентрационную, выварную, отгонную части и снабженную дефлегматором 8, конденсатором 9 и кипятильником 10. В верхнюю зону отгонной части колонны 7 подают подсивушную жидкость из декантатора 18, а на ее верхнюю тарелку направляют кубовую жидкость колонны 28, разбавленную подачей горячей воды на верхнюю тарелку колонны 28 и отбором фракции этилового спирта из жидкой фазы тарелок ее нижней части, что увеличивает коэффициенты испарения примесей этилового спирта на всех тарелках колонны 7. При этом компоненты сивушного масла и другие промежуточные примеси приобретают головной характер и выводятся совместно с головными примесями с фракцией из конденсатора 9, которую направляют на тарелку питания разгонной колонны 28.
В отгонной части колонны 7 осуществляют дополнительную очистку этилового спирта от органических кислот и других хвостовых примесей, которые выводят с лютерной водой из куба колонны 7, а также от компонентов сивушного масла и других промежуточных примесей, которые отбирают с фракцией из паровой фазы 5-11-й тарелок и направляют в сивушный конденсатор 27. Из жидкой фазы нижней тарелки выварной части колонны 7 выводят эпюрат и подают на тарелку питания спиртовой колонны 19.
В колонне 19 с барабанами дефлегматора 20, 21, конденсатором 22 и кипятильником 16 осуществляют концентрирование эпюрата и очистку спирта от сопутствующих примесей. Из паровой фазы нижних 5-11-й тарелок отбирают фракцию сивушного масла и подают в сивушный конденсатор 17, жидкость из конденсаторов 17 и 27 направляют в деканатор 18, из верхней части которого выводят сивушное масло, а подсивушный слой подают в верхнюю зону отгонной части колонны 7. Из конденсатора 22 выводят фракцию непастеризованного спирта и подают совместно с фракцией из конденсатора 26 метанольной колонны 24 и жидкостью из спиртоловушки чистых погонов на тарелку питания дополнительной колонны 11.
Из жидкой фазы нижних тарелок укрепляющей части колонны 19 отбирают фракцию сивушного спирта и направляют на верхнюю тарелку разгонной колонны 28. 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. Конечный продукт отбирают из куба колонны 24 и подают через спиртовый и контрольный снаряд в спиртоприемное отделение. В разгонной колонне 28 с дефлегматором 29 и конденсатором 30 производят разделение фракций из конденсаторов 3, 6, 9, спиртоловушки грязных погонов и сивушного спирта из спиртовой колонны 19. Колонну 28 обогревают паром из шлемовой трубы эпюрационной колонны 7. Для повышения коэффициентов испарения головных и промежуточных примесей на верхнюю тарелку колонны 28 из бака 15 подают горячую воду, что улучшает вываривание и концентрирование примесей в этой колонне. Из конденсатора 30 колонны 28 отбирают фракцию головных и промежуточных примесей (ФГПП) и выводят из системы брагоректификации, из жидкой фазы нижних тарелок колонны 28 отбирают фракцию этилового спирта и направляют на тарелку питания колонны 7, а кубовую жидкость колонны 28 подают на верхнюю тарелку эпюрационной колонны 7.
Дополнительная колонна 11 предназначена для выделения и концентрирования метанола и головных примесей, содержащихся в фракциях из конденсаторов 22, 26 и спиртоловушки чистых погонов. Указанные фракции подают на тарелку питания колонны 11. Поскольку коцентрация этилового спирта в колонне 11 высока, на ее тарелках, в дефлегматоре 12 эффективно вывариваются и концентрируются метанол, уксусный альдегид и другие головные примеси, которые отбирают из конденсатора 13 в виде концентрата головных примесей (КГП). Кубовую жидкость колонны 11 направляют на тарелку питания спиртовой колонны 19.
По известному способу обогрев разгонной колонны осуществляют острым паром через кипятильник, что снижает технико-экономические показатели брагоректификации.
По предлагаемому способу обогрев разгонной колонны проводят вторичным паром из шлемовой трубы эпюрационной колонны, что обеспечивает снижение энергозатрат на брагоректификацию по сравнению с известным способом.
По известному способу не предусмотрено эффективной очистки эпюрата от органических кислот и других хвостовых примесей в эпюрационной колонне, что отрицательно влияет на качество ректификованного спирта.
По предлагаемому способу осуществляют эффективную очистку спирта от органических кислот и других хвостовых примесей в отгонной части эпюрационной колонны, что повышает качество эпюрата и конечного продукта по сравнению с известным способом.
По известному способу фракции из конденсаторов спиртовой, метанольной колонн и спиртоловушки чистых погонов направляют в верхнюю часть разгонной колонны, куда подают также горячую воду, что уменьшает концентрацию этилового спирта на тарелках, снижает эффект выделения метанола, ацетальдегида и некоторых других примесей, увеличивает объем фракции, отбираемой из конденсатора разгонной колонны, снижает выход ректификованного спирта и его качество.
По предлагаемому способу фракции из конденсаторов спиртовой, метанольной колонн и спиртоловушки чистых погонов разделяют в дополнительной колонне с высокой концентрацией этилового спирта на тарелках, что повышает эффект выделения метанола, ацетальдегида и некоторых других примесей, обеспечивает снижение объема отбираемого концентрата головных примесей и повышает качество конечного продукта 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 | ||
| Метанол, % об. | 5×10-3 | 1×10-3 |
| Ацетальдегид, мг/дм3 | 0,5 | - |
| Органические кислоты, мг/дм3 | 8,0 | 6,0 |
| Расход пара на брагоректификацию, кг/дал | 57 | 50 |
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, работающей по методу гидроселекции, ректификации эпюрата в спиртовой колонне с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, разгонки фракций головных и промежуточных примесей этилового спирта в разгонной колонне, отличающийся тем, что эпюрат укрепляют, отбирают из жидкой фазы нижних тарелок выварной части эпюрационной колонны и дополнительно очищают от промежуточных и хвостовых примесей выводом фракции сивушного масла из паровой фазы 4-11-й тарелок отгонной части эпюрационной колонны и выводом лютерной воды из ее куба, разгонную колонну обогревают паром из шлемовой трубы эпюрационной колонны, из жидкой фазы нижних тарелок разгонной колонны выводят фракцию этилового спирта и направляют на тарелку питания эпюрационной колонны, кубовую жидкость разгонной колонны подают на верхнюю 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 этой колонны подают на тарелку питания ректификационной колонны.
