Способ закрытого обогрева бражной колонны и устройство для его осуществления
Владельцы патента RU 2311941:
Лабузов Владимир Ильич (RU)
Антипов Сергей Тихонович (RU)
Завьялов Алексей Павлович (RU)
Предлагаемое изобретение относится к способам и устройствам для закрытого обогрева колонн при производстве этилового спирта, преимущественно бражной колонны, и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Способ закрытого обогрева бражной колонны предусматривает подвод пара в кипятильник, имеющий трубчатую поверхность нагрева, подачу в него самотеком барды из бражной колонны, нагрев барды до температуры кипения, ее циркуляцию насосом из нижней части кипятильника в его верхнюю часть и перегрев вторичного пара, образовавшегося при кипении барды, причем пар подают внутрь трубок змеевиков, которые образуют трубчатую поверхность нагрева кипятильника, а барду - в межтрубное пространство кипятильника до полного погружения в нее трубок змеевиков, при этом перегрев вторичного пара осуществляют в пароперегревателе. Устройство для закрытого обогрева бражной колонны содержит кипятильник, корпус которого оснащен патрубками для подвода и отвода барды и пара и отвода вторичного пара и размещенной внутри него трубчатой поверхностью нагрева, кроме того, устройство снабжено расположенным над кипятильником и сообщенным с ним пароперегревателем, трубчатая поверхность нагрева образована вертикальными рядами горизонтальных параллельно расположенных трубок змеевиков, при этом в верхней части корпуса расположена сетчатая провальная тарелка, к крышке устройства прикреплен отбойник, а стенки имеют прямоугольную форму. Осуществление предложенного способа обогрева бражной колонны и использование устройства для его осуществления исключают накипеобразование на внутренней поверхности и уменьшают - на наружной поверхности труб, тем самым увеличивая долговечность и надежность кипятильника. При этом конструктивное решение предлагаемого устройства обеспечивает простоту монтажа и демонтажа, а также быструю замену трубок при износе, что устраняет необходимость замены кипятильников на новые. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Предлагаемое изобретение относится к способам и устройствам для закрытого обогрева колонн при производстве этилового спирта, преимущественно бражной колонны, и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обогрева бражной колонны и устройство для его осуществления (Цыганков П.С., Цыганков С.П. Руководство по ректификации спирта. - М.: Пищепромиздат, 2002. - 238 с.), в котором пар подают в межтрубное пространство, а барду - в трубы; устройство состоит из корпуса с трубчатой поверхностью нагрева, патрубками для подвода и отвода барды и пара и патрубками для отвода вторичного пара.
Недостатком этого способа и устройства является то, что при стандартной схеме установки кипятильника примерно половина поверхности нагрева (верхняя) работает на перегрев вторичного пара паром, подаваемым в кипятильник. Вторая половина (нижняя) работает на образование вторичного пара (кубовая жидкость нагревается острым паром для получения вторичного пара). При работе такой конструкции кипятильника из-за образования накипи на внешней стороне труб в виде отложения солей органических веществ и нагара на внутренней поверхности труб, образующегося из-за карамелизации растворенных сахаров, содержащихся в барде, и реакции меланоидинообразования происходит увеличение содержания примесей во вторичном паре, снижение работоспособности кипятильника, возможная остановка аппарата и необходимость его механической и химической очистки, дорогой и не приводящей к желаемым результатам процесс, или чаще замена на новый кипятильник.
Технической задачей изобретения является устранение накипеобразования на внешней и снижении накипеобразования и нагара на внутренней поверхности труб кипятильника, снижение содержания примесей во вторичном паре и повышение длительности работы кипятильника, а также простота изготовления и его экономичность.
Техническая задача достигается тем, что способ закрытого обогрева бражной колонны, предусматривающий подвод пара в кипятильник, имеющий трубчатую поверхность нагрева, подачу в него в него самотеком барды из бражной колонны, нагрев барды до температуры кипения, ее циркуляцию насосом из нижней части кипятильника в его верхнюю часть и перегрев вторичного пара, образовавшегося при кипении барды, отличающийся тем, что пар подают внутрь трубок змеевиков, которые образуют трубчатую поверхность нагрева кипятильника, а барду - в межтрубное пространство кипятильника до полного погружения в нее трубок змеевиков, при этом перегрев вторичного пара осуществляют в пароперегревателе.
Устройство для закрытого обогрева бражной колонны, содержащее кипятильник, корпус которого оснащен патрубками для подвода и отвода барды и пара и отвода вторичного пара и размещенной внутри него трубчатой поверхностью нагрева, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным над кипятильником и сообщенным с ним пароперегревателем, трубчатая поверхность нагрева образована вертикальными рядами горизонтальных параллельно расположенных трубок змеевиков, при этом в верхней части корпуса расположена сетчатая провальная тарелка, к его крышке прикреплен отбойник, а стенки имеют прямоугольную форму.
Технический результат заключается в устранении накипеобразования на внешней и снижении накипеобразования и нагара на внутренней поверхности труб кипятильника, снижение содержания примесей во вторичном паре и повышении длительности работы кипятильника, а также в простоте изготовления.
На чертеже представлена схема закрытого обогрева бражной колонны.
Способ закрытого обогрева бражной колонны заключается в следующем. Пар подают внутрь трубок змеевика, а барду подают в межтрубное пространство кипятильника самотеком из бражной колонны до полного погружения трубок змеевика, причем одновременно ее отбирают с нижней части кипятильника и насосом направляют в его верхнюю часть, осуществляя ее непрерывную циркуляцию, а перегрев вторичного пара, образовавшегося при кипении барды, осуществляют в пароперегревателе, что позволяет уменьшить накипеобразование на внешней и нагар и накипеобразование на внутренней поверхности труб кипятильника.
Устройство для закрытого обогрева бражной колонны (фиг.1) состоит из корпуса с прямоугольными стенками 1, в котором расположены вертикальные ряды горизонтально расположенных трубок змеевиков 2, в верхней части корпуса крепится сетчатая провальная тарелка 3, трапецеидальная крышка 4 снабжена отбойником 5, основание корпуса снабжено дополнительно патрубком 6 для циркуляции барды насосом 7, трубопровода соединительного 8 для подачи барды из бражной колонны 10, паропровода прямого прогрева бражной колонны для первоначального пуска 9, пароперегревателя 11.
Способ обогрева бражной колонны и устройство для его осуществления заключаются в следующем.
В нижнюю часть кипятильника для закрытого обогрева бражной колонны 1 подается самотеком барда через трубопровод соединительный 8 из бражной колонной 10, где она нагревается вертикальными рядами горизонтально расположенных трубок змеевиков 2, внутрь которых подается пар, до температуры кипения, образовавшийся при кипении вторичный пар с твердыми частицами поднимается вверх к пароперегревателю 11, применение предложенного способа и устройства исключает образование накипи на наружной поверхности трубок и нагара на внутренней поверхности трубок змеевиков кипятильника и уменьшает содержание примесей во вторичном паре, образовавшихся при карамелизации растворенных сахаров, содержащихся в барде, и реакции меланоидинообразования, т.к. перегрев вторичного пара осуществляется не в кипятильнике, а в пароперегревателе; для снижения количества твердых частиц, поднимающихся с паром вверх, в верхней части корпуса 1 крепится сетчатая провальная тарелка 3 и отбойник 5 на трапецеидальной крышке 4, в нижней части корпуса кипятильника устанавливают насос циркуляционный 7, который забирает барду с нижней части кипятильника и подает на верхнюю часть.
Предложенный способ обогрева бражной колонны и устройство для его осуществления позволяют:
- исключить накипеобразование на внешней и снижении накипеобразования и нагара на внутренней поверхности труб кипятильника;
- снизить содержание примесей во вторичном паре;
- повысить длительность работы кипятильника;
- упростить его изготовление;
- повысить экономичность процесса обогрева бражной колонны.
1. Способ закрытого обогрева бражной колонны, предусматривающий подвод пара в кипятильник, имеющий трубчатую поверхность нагрева, подачу в него самотеком барды из бражной колонны, нагрев барды до температуры кипения, ее циркуляцию насосом из нижней части кипятильника в его верхнюю часть и перегрев вторичного пара, образовавшегося при кипении барды, отличающийся тем, что пар подают внутрь трубок змеевиков, которые образуют трубчатую поверхность нагрева кипятильника, а барду - в межтрубное пространство кипятильника до полного погружения в нее трубок змеевиков, при этом перегрев вторичного пара осуществляют в пароперегревателе.
2. Устройство для закрытого обогрева бражной колонны, содержащее кипятильник, корпус которого оснащен патрубками для подвода и отвода барды и пара и отвода вторичного пара и размещенной внутри него трубчатой поверхностью нагрева, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным над кипятильником и сообщенным с ним пароперегревателем, трубчатая поверхность нагрева образована вертикальными рядами горизонтальных параллельно расположенных трубок змеевиков, при этом в верхней части корпуса расположена сетчатая провальная тарелка, к его крышке прикреплен отбойник, а стенки имеют прямоугольную форму.
