Способ получения ректификованного спирта

Способ получения ректификованного спирта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБПОЛУЧЕНИЯ РЕКТЙФИКОВАННОГО СПИРТА,, предусматриванщий вываривание и эпюрацию бражки с получением бражного дистиллята, эпюрацию его с получением эпюрата при обогреве водно-спиртовыми парами, полученными при вываривании бражки, и ректификацию эпюрата, отличающ и и с я тем, что, с целью сокращения расхода пара и повьшения качества ректификованного спирта, эпюрацию бражки проводят при температуре 53-68 С, давлении 27-38 кПа и обогреве водяными парами, полученными при конденсации отходящих паров со стадии ректификации эпюрата.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

4(51) С 12 Р 1 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3390318/28-13 (22) 25.01.82 (46) 15,02.85 Бюл. N9 6 (72) В.И.Перелыгин, B.С.Смирнов, Т.В.Гуськова,А.В.Скородумов,IO.Ï.Áàãданов и И.С.Арсении (71) Воронежский технологический институт (53) 663.551.2(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 615131, кл. С 12 F 1/08, 1976, 2. Авторское свидетельство СССР Ф 265834, кл. С 12 F 1/08, 1968. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕКТИФИКОВАННОГО СПИРТА,. предусматривающий вываривание и эпюрацию бражки с получением бражного дистиллята, эпюрацию его с получением эпюрата при обогреве водно-спиртовыми парами, полученными при вываривании бражки, и ректификацию эпюрата, отличающийся тем, что, с целью сокра щения расхода пара и повышения качества ректификованного спирта, эпюрацию бражки проводят при температуре 53-68 С, давлении 27-38 кПа и обогреве водяными парами, полученными при конденсации отходящих паров со стадии ректификации эпюрата. З

1139746

Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способам попучения ректификованного спирта.

Известен способ получения ректификованного спирта, предусматривающий вываривание и концентрирование бражки с получением бражного дистиллята, эпюрацию его с получением эпюрата,и ректификацию последнего, 10 причем вываривание и концентрирование бражки и эпюрацию бражного дис-. тиллята проводят под вакуумом при пониженной температуре и обогреве на стадии вываривания и концентриро- 15 вания бражки водно-спиртовыми парами, полученными при конденсации отходящих паров со стадии ректифи1 кации эпюрата 1 3.

Однако в этом способе »е обеспе- 20 чивается возможность повышения качества ректификованного спирта, так как не предусмотрена стадия эпюра.ции бражки.

Наиболее близким к предлагаемому 25 является способ получения ректифико- . ванного спирт-, предусматривающий вываривание и эпюрацию бражки с получением бражного дистиллята, эпю. рацию его с получением эпюрата при обогреве водно-спиртовыми парами, полученными при вываривании бражки и ректификацию эпюрата(2 3.

Однако в данном способе не обеспе— чивается ВОзмОжнОсть сокращения рас 35 хода пара и повышения качества ректификованного спирта, поскольку вываривание и эпюрацию бражки, а также эпюрацию бражного дистиллята осуществляют при атмосферном давлении 40 и частичном использовании на обогрев водно-спиртовых паров, полученных при вываривании бражки.

Цель изобретения — сокращение расхода пара и повышение качества нектификованного спирта. указанная цель достигается тем, чт согласна способу получения ректиф кованного спирта, предусматривающему вываривание и эпюрацию бражки с получением бражного дистиллята, эпюР "цию его с получением эпюрата при обо — t греве водно-спиртовыми парами, полученными при вываривании бражки, и ректифи— кацию эпюрата, эпюрацию бражки проводят 55 при температуре 53-68 С, давлении

27-38 КПа и обогреве водяными парами, полученными при конденсацчи отходящих паров со стадии ректнфикации эпюрата.

На чертеже представлена технологическая схема брагоректификацин, поясняющая предлагаемый способ.

Нагретую бражку по трубопроводу 1 подают в брагозпюрационную колонну 2, которая состоит из выварной 3 и эпюрирующей 4 частей . Пар вводят в колонну 2 по трубопроводу 5. Отходящие из колонны 2 по линии 6 пары конденсируют в дефлегматоре 7, в конденсаторе 8 и по линии 9 направляют в эпюрационную колонну 10. По трубопроводу 11 с нижнего отделения колонны 2 отводят барду.

С 22-й тарелки колонны 2 по трубопроводу 12 через каплеотбойник 13 выводят водно-спиртовые пары для обогрева эпюрационной колонны 10. По линии 14 в колонну 10 вводят воду. Отходящие из колонны 10 по линии 15 пары конденсируют в дефлегматоре 16 и конденсаторе 17. Сконденсированные пары по линии 18 возвращают в колонну 10 в качестве флегмы. По линии 19 выводят эфироальдегидную фракцию. С 33-й тарелки колонны IO по линии 20 отбирают сивушное масло. Эпюрат по линии 2 1 направляют в ректификационную колонну 22. Колонну 22 обогревают паром, вводимым в кипятильник 23 по линии 24. По линии 25 из кипятильника выводят паровой конденсат. По линии 26 из колонны 22 отводят лютерную воду. Отходящие из колонны 22 по линии 27 пары конденсируют В дефлегматоре-испарителе 28, куда по линии 29 подают воду. По линии 5 полученный водяной пар подают на обогрев брагоэпюрационной колонны 2.Несконденсированные. в дефлегматоре 28 пары конденсируют в конденсаторе 30. Сконденсированные в аппаратах 28 и 30 пары частично по линии 31 возвращают в колонну 22, а частично по линии 18 подают на верхнюю тарелку эпюрационной колонны IO. По линии 32 с одной из верхних тарелок колонны 22 отби— рают ректификованный спирт, а по линии 33 с 18-20-х тарелок колонны 22 — сивушный спирт.

Пример 1. Ректификованный спирт получают согласно прототипу.

В примерах 2-4 ректификованный спирт получают согласно предлагаемо му способу.

1139746

II р и м е р 2. Эпюрацию бражки про водят при температуре 53 С и давлении 27 КПа на верхней тарелке брагоэпюрационной колонны 2. Вследствие гидравлического сопротивления тарелок давление на нижней тарелке эпюрирующей части брагоэпюрационной колонны составляет 33 кПа, что отвечает температуре 65 С. о

Пример 3. Эпюрацию бражки 10 проводят при температуре 68 С и давлении 38 кПа на нижней тарелке зпюрирующей части брагоэпюрационной колонны.При гидравлическом сопро.тивлении эпюрирующей части брагоэпю- 15 рационной колонны, равном 3 кПа давление на верхней тарелке брагоэпюрационной колонны составляет

35 кПа, что отвечает температуре

56 С.

Пример 4. Эпюрацию бражки проводят при температуре 54,5 С и о давлении 31 кПа на верхней тарелке брагоэпюрационной колонны. Вследствие гидравлического сопротивления таре- 25 лок давление на нижней тарелке пюрирующей части брагоэпюрационной колон.ны составляет 35 5 кПа, что отвечает температуре 66,5 С. !

Снижение температуры эпюрации ,бражки уменьшает скорость реакций новообразования примесей в брагоэпюрационной колонне, причем коэффициенты испарения головных примесей (эфиров и альдегидов) увеличиваются что улучшает условия их эпюрации.

Снижение давления и температуры эпюрации бражки ниже 27 кПа и 53 С на верхней тарелке брагоэпюрационной колонны нецелесообразно по следующей 4О причине.

Перепад давления между верхней тарелкой.брагоэпюрационной колонны и нижней тарелкой ее эпюрирующей час.ти за счет гидравлического сопротив- 45 ления тарелок составляет б кПа. При давлении на нижней тарелке эпюрирующей части брагоэпюрационной колонны

27+6=33 кПа давление в кубовой части

:эпюрационной колонны, которая соединена паровым трубопроводом с нижней тарелкой эпюрирующей части брагоэпю.рационной колонны, составляет 31кПа, .при перепаде давления по всей эпюрационной колонне 14 кПа давление в .ее верхней части составляет

31-14=17 кПа, что отвечает темпера туре 40 С. Снижение давления на верхней тарелке брагоэпюрационной колонны ниже 27 кПа приведет к уменьшению температуры на верхней тарелке эпюрационной колонны ниже 40 С, что потребует применения для конденсации отходящих из колонны паров "захоложенной" воды или рассола и явится причиной дополнительных энергозатрат.

Кроме того, при снижении давления эпюрации бражки ниже 27 кПа резко увеличится объем и скорость паров в брагоэпюрационной и особенно в эпюрационной колоннах, уменьшится коэффициент массопередачи, что вызовет необходимость увеличения диаметра колонн .

Повышение температуры эпюрации бражки выше 68 С (давление 38 кПа) на нижней тарелке эпюрирующей части брагоэпюрационной колонны нецелесообразно по следующей причине.

При давлении 38 кПа на нижней тарелке эпюрирующей части брагоэпюрационной колонны давление в ее кубовой части составляет 45 кПа, что отвечает температуре 80 С. Брвгоэпюрационную колонну обогревают паром, полученным в дефлегматоре-испарителе ректификационной колонны.

Поскольку температура греющего пара не ниже 80 С, то для обеспечения приемлемых условий теплопередачи температура конденсации отходящих из ректификационной колонны паров должна быть 88 С, что отвечает давлению в ее верхней части 144 кПа.

В этом случае давление в кубовой части ректификационной колонны составляте 170 кПа, а температура—

115 С. Температура греющего пара, подаваемого в кипятильние ректификационной колонны, должна быть не ниже 125 С, что отвечает давлению

240 кПа. Повышение температуры зпюрации бражки выше 68 С требует о, повышения параметров пара, подаваемого на обогрев ректификационной колонны, что увеличивает себестои-мость ректификованного спирта.

Кроме того, повышение температуры эпюрации бражки ухудшает качество эпюрата вследствие увеличения скорости новообразования примесей и снижения коэффи. иентов их испарения.

Значения давления и температуры в колоннах при получении спирта согласно предлагаемому способу приведены в табл.1.

1139746

Т а б л и ц а 1

Температура, С

Давление кПа

Число

Колонна тарелок в

Нижнее отделение

Нижнее отделение

Верхняя тарелка

Верхняя тарелка колоннах

Брагоэпюрационная

77-80

40-45 53-56

27-35

Зпюрационная

57-60

31-36 40 — 45

17-23

Ректификационная

113-115

160-170 86-88

134-144

Таблица 2

Показатели процесса

Расход бражки, кг/ч

14,29

12,86

15,72

14,29

Выработка спиртаректификата, дал-ч

0,141

О, 128 О., 115

0,128

Расход свежего пара, кг/ч в брагозпюрационную колонну

2,26

Давление на верхней тарелке вывар ной части брагоэпюрационной колонны составляет 33-38 кПа, а температура - 65-68 С.

Таким образом, эпюрацию бражки проводят при давлении 27-38 кПа и температуре 53-68 С.

Значения температуры и давления в колоннах внутри указанных интервалов определяются нагрузкой по бражке, ее составом, числом тарелок в колоннах и гидродинамическим режимом их работы.

Проведение эпюрации бражки при температуре 53-68 С и давлении

27-38 кПа позволяет трижды использовать энергию греющего пара, подаваемого на ректификацию.

Основные показатели процесса получения ректификованного спирта согласно предлагаемому способу и прототипу приведены в табл.2.

Как следует из приведенных примеров, содержание головных примесей в ректификованном спирте, полученном согласно предлагаемому способу

5 ниже, чем полученном согласно прототипу.

Согласно предлагаемому способу свежим паром обогревают только ректификационную колонну 22. Брагоэпюрационную. колонну 2 обогревают паром из дефлегматора-испарителя ректификационной колонны 22, а эпюрационную колонну 10 обогревают водноспиртовыми парами с верхней тарелки

15 вываркой части брагоэпюрационной ко". лонны 2.

Из табл.2 следует, что согласно предлагаемому способу расход пара сос-

20 тавляет 21 кг/дал спирта а согласно

У прототипу — 36 кг/дал спирта. Снижение расхода пара на 1 дал спирта составляет 15 кг.

Ректификованный спирт по примерам

) 2 I 3 (4

1139746

1 2

2,35

2,38

2,91

2,65

4,61

2,38

2,9!

2,65

42,5

120

36

33,5

110 ректификационной колонны

125

160

170

165

102

23

20 ректификационной волонны

102

144

134

139

104

80

78,5

86

58,S ректификационной колонны

115 .

104

113

114

86

88 ректификационной колонны

79

87

Крепость, об.Ж

50

180

150

160

170

39

0,065

0,05

0,06

0,055

Показатели процесса в ректификационную колонну на брагоректификацию

Давление в кубовой части, кПа брагоэпюрацнонной колонны зпюрационной колонны

Давление в верхней части, кПа эпюрационной колонны

Температура в кубовой

ОС брагоэпюрационной колонны эпюрационной колонны

Температура в верхней части, С эпюрационной колонны

Содержание некоторых компонентов в технологических потоках

Бражной дистиллят

Эфиры, мг/л

Апьдегиды, мг/л

Метанол, об.X

Продолжение табл.2

Ректификованный спирт. по примерам

Г (1

1139746

r Г

20

20

200

210

190

220 отс

Иетанол, об. % отс отс отс отс

Эпюрат

35

35

60

70 отс

0,02

0,025

0,01

0,03

Спирт-ректификат

Крепость, об.Ж

96,4

96,4

96,4

96,4

20

22 ост

0,025

0,02. 0,01

0,03

Показатели процесса

Водно-спиртовые пары из брагоэпюрационной колонны на обогрев зпюрационной колонны

Крепость, об.7 Эфиры, мг/л Альдегиды, мг/л

Крепость, обХ

Эфиры, мг/л

Альдегиды, мг/л

Иетанол, об.7

Эфиры, мг/л

Альдегиды, мг/л

Иетанол, об.Ж

Продолжение табл.2

Ректификованный спирт по примерам

1 1 1

1 2, 3 4

1139746

ВНИИПИ Заказ 224/19 Тираж 525 По сное

Флллвл ППП Пателт, г. улгорол,ул.Проектлвв, В