Способ получения ректификованного спирта

Изобретение относится к способам получения пищевого ректификованного спирта. Задачей изобретения является получение ректификованного спирта повышенного качества с пониженными затратами на его производство. Способ предусматривает брагоректификацию на установке, включающей оборудованные дефлегматорами и конденсаторами обогреваемые колонны - бражную, эпюрационную, ректификационную и окончательной очистки, перегонку бражки в бражной колонне с получением бражного дистиллята, очистку полученного бражного дистиллята в эпюрационной колонне, работающей в режиме гидроселекции, с выводом головных и промежуточных примесей из ее конденсатора и получением эпюрата, очистку полученного эпюрата в ректификационной колонне с выводом фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, отбираемых из колонны, с получением спирта этилового ректификованного, очистку полученного спирта этилового ректификованного в колонне окончательной очистки с выводом конечного продукта из куба этой колонны. Очистку бражного дистиллята проводят в эпюрационной колонне, имеющей концентрационную, выварную и отгонную части. Дефлегматор эпюрационной колонны имеет две секции. До очистки эпюрата в ректификационной колонне в отгонной части эпюрационной колонны проводят дополнительную очистку эпюрата от органических кислот и других хвостовых примесей, которые выводят с лютером из куба эпюрационной колонны, а также от компонентов сивушного масла и других промежуточных примесей, которые отбирают из паровой фазы тарелок ее средней зоны и направляют в сивушный конденсатор. На нижних тарелках выварной части проводят укрепление этиловым спиртом эпюрата, который отбирают из жидкой фазы этих тарелок и подают на тарелку питания ректификационной колонны. Концентрационная часть эпюрационной колонны разделена на две зоны перегородкой, имеющей сливной стакан без отверстий для прохода пара, который выводят из парового пространства верхней тарелки нижней зоны через боковой патрубок и подают в первую секцию дефлегматора. Очищенную от примесей флегму из этой секции направляют на верхнюю тарелку нижней зоны концентрационной части, а обогащенный примесями пар из первой секции дефлегматора вводят в паровое пространство над перегородкой и используют для обогрева работающей с повышенным удельным расходом гидроселекционной воды верхней зоны концентрационной части колонны, на верхнюю тарелку которой подают фракцию сивушного спирта из ректификационной колонны и гидроселекционную воду. Пар с верхней тарелки эпюрационной колонны направляют во вторую секцию дефлегматора, где проводят его дополнительное укрепление примесями, которые отбирают из конденсатора в виде фракции головных и промежуточных примесей и выводят из системы брагоректификации. Использование изобретения позволит получить ректификованный спирт повышенного качества с пониженными затратами на его производство. 1 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к способам получения пищевого ректификованного спирта.

Известен способ получения ректификованного спирта, предусматривающий вываривание этилового спирта из бражки в благоэпюрационной 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 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 с подачей горячей воды на ее верхнюю тарелку, 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 этилового спирта повышенного качества с пониженными затратами на его производство.

Указанная задача достигается тем, что наряду с вывариванием 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 ректификационной колонне с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, концентрирование головных и промежуточных примесей этилового спирта, согласно предлагаемому способу этиловый спирт дополнительно очищают от промежуточных примесей отбором фракций сивушного масла из паровой фазы тарелок средней зоны отгонной части эпюрационной колонны, от органических кислот и других хвостовых примесей отбором лютера из куба этой колонны, а эпюрат укрепляют этиловым спиртом, отбирают из жидкой фазы нижних тарелок ее выварной части и направляют на тарелку питания ректификационной колонны, концентрационную часть эпюрационной колонны разделяют на две зоны перегородкой, снабженной стаканом для слива жидкости, но не имеющей отверстий для прохода пара, который выводят из парового пространства верхней тарелки нижней зоны через боковой патрубок и вводят в первую секцию дефлегматора, где его частично конденсируют, образовавшуюся флегму направляют на верхнюю тарелку нижней зоны, а пар вводят в паровое пространство над перегородкой и обогревают им верхнюю зону, на верхнюю тарелку которой подают фракцию сивушного спирта из ректификационной колонны, на тарелках верхней зоны концентрационной части эпюрационной колонны концентрируют примеси этилового спирта при повышенном удельном расходе гидроселекционной воды, обогащенный примесями пар из шлемовой трубы этой колонны вводят во вторую секцию ее дефлегматора, где осуществляют дополнительное концентрирование примесей, которые отбирают с фракцией из конденсатора эпюрационной колонны и выводят из системы брагоректификации.

На чертеже представлена технологическая схема брагоректификации, поясняющая предлагаемый способ.

Исходную бражку нагревают до температуры 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 верхнюю тарелку питания эпюрационной колонны 7.

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 дефлегматора, где в процессе его конденсации осуществляют концентрирование головных и промежуточных примесей, которые выводят с фракцией из конденсатора 6 и подают на верхнюю тарелку питания колонны 7. Бражной дистиллят из теплообменников 4 и 5 направляют на нижнюю тарелку питания колонны 7.

Эпюрационная колонна 7 снабжена дефлегматором, состоящим из первой 11 и второй 8 секций, конденсатором 9, кипятильником 10, имеет концентрационную, выварную и отгонную части. Колонну 7 питают бражным дистиллятом из теплообменников 4, 5, который подают на нижнюю тарелку питания, и фракциями из конденсатора 6 бражной колонны, конденсатора 3 сепаратора диоксида углерода и спиртоловушки грязных погонов, которые вводят на ее верхнюю тарелку питания.

В отгонной части колонны 7 осуществляют очистку этилового спирта от органических кислот и других хвостовых примесей, которые выводят с лютером из куба колонны 7, а также от компонентов сивушного масла и других промежуточных примесей, которые отбирают с фракцией из паровой фазы тарелок ее средней зоны и направляют в конденсатор 17.

На нижних тарелках выварной части эпюрационной колонны 7 проводят укрепление этиловым спиртом эпюрата, который отбирают из жидкой фазы этих тарелок и подают на тарелку питания ректификационной колонны 12.

Концентрационная часть эпюрационной колонны разделена на две зоны перегородкой 24, которая снабжена сливным стаканом, но не имеет отверстий для прохода пара, который выводят из парового пространства верхней тарелки нижней зоны через боковой патрубок и подают в первую секцию 11 дефлегматора, где осуществляют его частичную конденсацию, в процессе которой увеличивают концентрацию примесей в паровой фазе и снижают их содержание в жидкой фазе. Очищенную от примесей флегму направляют на верхнюю тарелку нижней зоны, а обогащенный примесями пар из теплообменника 11 вводят в паровое пространство над перегородкой 24 и используют для обогрева верхней зоны концентрационной части колонны 7, на верхнюю тарелку которой подают фракцию сивушного спирта из ректификационной колонны 12 и гидроселекционную воду. Процесс концентрирования примесей на тарелках верхней зоны концентрационной части колонны 7 протекает с повышенным удельным расходом гидроселекционной воды, в результате чего степень их концентрирования возрастает. Пар с верхней тарелки колонны 7 направляют во вторую секцию 8 дефлегматора эпюрационной колонны 7, где проводят его дополнительное укрепление примесями, которые отбирают из конденсатора 9 в виде фракции головных и промежуточных примесей (ФГПП) и выводят из системы брагоректификации.

В ректификационной колонне 12 с барабанами дефлегматора 13, 14, конденсатором 15 и кипятильником 16 осуществляют концентрирование эпюрата и очистку спирта от сопутствующих примесей. Из паровой фазы ее нижних 5-11-й тарелок отбирают фракцию сивушного масла и подают в сивушный конденсатор 17, жидкость из которого направляют в декантатор 18. Из конденсатора 15 выводят фракцию непастеризованного спирта и подают в среднюю зону концентрационной части метанольной колонны 19.

Из жидкой фазы нижних тарелок укрепляющей части колонны 12 отбирают фракцию сивушного спирта и направляют на верхнюю тарелку эпюрационной колонны 7. Из жидкой фазы верхних тарелок укрепляющей части колонны 12 отбирают ректификованный спирт и направляют на тарелку питания метанольной колонны 19 с дефлегматором 20, конденсатором 21 и кипятильником 22.

Колонна 19 предназначена для глубкой очистки спирта от метанола и головных примесей, которые отбирают с головной фракцией (ФГ) из конденсатора 21 и выводят из брагоректификационной установки. Конечный продукт отбирают из куба колонны 19 и подают через спиртовый холодильник и контрольный снаряд в спиртоприемное отделение.

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 на нижних тарелках эпюрационной колонны и выводят их с лютером из куба этой колонны, что повышает качество эпюрата и конечного продукта по сравнению с известным способом.

По известному способу концентрирование головных и промежуточных примесей этилового спирта осуществляют в разгонной колонне, что увеличивает металлоемкость брагоректификационной установки, расход греющего пара, охлаждающей воды и повышает затраты на производство ректификованного спирта.

По предлагаемому способу процесс концентрирования головных и промежуточных примесей этилового спирта проводят в верхней зоне концентрационной части эпюрационной колонны при повышенном удельном расходе гидроселекционной воды, что уменьшает металлоемкость брагоректификационной установки, расход греющего пара, охлаждающей воды и снижает тем самым 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 способом.

Таблица
№	Показатели процесса брагоректификации в расчете на абсолютный спирт	Пример 1	Пример 2
1.	Содержание органических кислот в ректификованном спирте, мг/дм3	7	5
2.	Расход греющего пара на брагоректификацию, кг/дал	57	52

Способ получения ректификованного спирта из бражки, предусматривающий брагоректификацию на установке, включающей оборудованные дефлегматорами и конденсаторами обогреваемые колонны - бражную, эпюрационную, ректификационную и окончательной очистки, перегонку бражки в бражной колонне с получением бражного дистиллята, очистку полученного бражного дистиллята в эпюрационной колонне, работающей в режиме гидроселекции, с выводом головных и промежуточных примесей из ее конденсатора и получением эпюрата, очистку полученного эпюрата в ректификационной колонне с выводом фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, отбираемых из колонны, с получением спирта этилового ректификованного, очистку полученного спирта этилового ректификованного в колонне окончательной очистки с выводом конечного продукта из куба этой колонны, отличающийся тем, что очистку бражного дистиллята проводят в эпюрационной колонне, имеющей концентрационную, выварную и отгонную части, причем дефлегматор эпюрационной колонны имеет две секции, при этом до очистки эпюрата в ректификационной колонне в отгонной части эпюрационной колонны проводят дополнительную очистку эпюрата от органических кислот и других хвостовых примесей, которые выводят с лютером из куба эпюрационной колонны, а также от компонентов сивушного масла и других промежуточных примесей, которые отбирают из паровой фазы тарелок ее средней зоны и направляют в сивушный конденсатор, а на нижних тарелках выварной части проводят укрепление этиловым спиртом эпюрата, который отбирают из жидкой фазы этих тарелок и подают на тарелку питания ректификационной колонны, концентрационная часть эпюрационной колонны разделена на две зоны перегородкой, имеющей сливной стакан без отверстий для прохода пара, который выводят из парового пространства верхней тарелки нижней зоны через боковой патрубок и подают в первую секцию дефлегматора, очищенную от примесей флегму из этой секции направляют на верхнюю тарелку нижней зоны концентрационной части, а обогащенный примесями пар из первой секции дефлегматора вводят в паровое пространство над перегородкой и используют для обогрева работающей с повышенным удельным расходом гидроселекционной воды верхней зоны концентрационной части колонны, на верхнюю тарелку которой подают фракцию сивушного спирта из ректификационной колонны и гидроселекционную воду, причем пар с верхней тарелки эпюрационной колонны направляют во вторую секцию дефлегматора, где проводят его дополнительное укрепление примесями, которые отбирают из конденсатора в виде фракции головных и промежуточных примесей и выводят из системы брагоректификации.