Установка для ректификации спирта

(5 4 С 12 П 1- т ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с Цель изобретенияхода пара и улучшениета путем более полногвания примесей. окращение расачества спирконцентрироГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПР ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Киевский технологический инстиФ тут пищевой промышленности (72) Р.А.Рыбаков, В.А.Анистратенко, П.С.Цыганков и П.П,Шиян(56) Авторское свидетельство СССР Ф 912750, кл, С 12 Р 1/08, 1980.Цыганков П.С. Враго-ректификационные установки. М.: Пищевая промышленность, 1984, с. 47.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ РБКТИФИКАЦБИСПИРТА(57) Изобретение относится к спиртовой и гидролизно-спиртовой промыш"ленности, а именно к установкам дляректификации спирта. Цель изобретения, - сокращение расхода пара иулучшение качества спирта путем болееполного концентрирования примесей;Установка для ректификации спиртасодержит бражную, эпюрационную, ректификационную, эфирную, метанольнуюколонны с соответствующими дефлегматорами, коцценсаторами и испарителями, Верхняя часть бражной колоннысвязана паровыми коммуникациями через межтрубные пространства испарителей эпюрационной и эфирной колонн,конденсаторов промежуточных фракций Изобретение относится к спиртовой и гидролизно-спиртовой промышленности, а именно к установкам для ректи- фикации спирта. и одного из испарителей метанольнойколонны с дефлегматором эфирной ко"лонны. Пежтрубное пространство ис"парителей эпюрационной и эфирной колонн связаны с тарелкой питания ректификационной колонны, а межтрубноепространствоконденсаторов промежуточных фракций связано жидкостымикоммуникациями с тарелкой питанияэпюрационной колонны. Ректификационная колонна соединена своей зоной,отбора сивушных паров с дефлегматором эфирной колонны через трубноепространство второго испарителя метанольной колонны. В установке применена многоступенчатая дробная конденсация многокомпонентной паровой .смеси на всех стадиях брагоректифии; Конструктивное выполнение установки для, ректификации спиртаобеспечивает более полное концентрирование и выделение примесей за счетоптимального перераспределения частей материальных потоков конденсатовв зависимости от их свойств, и какследствие - улучшение качества спирта, а также обеспечивает сокращениерасхода пара за счет того, что теплцконденсации водно-спиртовых паровбражной колонны в испарителях идет нана обогрев эпюрационной, эфирной имет.;нольной колонн. 1 з,п. ф-лы.1 иле3 144090На чертеже схематично изображена установка для ректификации спирта,Установка состоит из бражной колонны 1, эпюрационной колонны.2, ректификационной колонны, 3, эфирной колонны 4, и метанольной колонны 5. В установку также входят испарители 6-9, дефлегматоры 10-13, конденсаторы 14-19, подогреватель 20 бражки, 10 промежуточный сборник 21, насос 22, экстрактор 23 сивушного масла, вытяжной вентилятор 24 и система трубопроводов.Подогреватель 20 бражки объединен трубопроводом по линии нагревающего агента с кубом бражной колонны 1, а по линии охлаждающего агента - с питательной тарелкой тои же колонны. Бражная колонна 1 верхней частью соединена трубопроводами параллельно с межтрубным пространством испарителей 6 и 7 закрытого обогрева эпюрационной и эфирной колонн 2 и 4. Испаритсли 6 и 7 соединены по трубному 25 пространству с кубом соответствующих кблонн, а по межтрубному - с верхней частью бражной колонны и через межтрубное пространство кожухотрубных коцценсаторов 18 и 19 - с межтрубным 0 пространством испарителя 9 закрытого обогрева метанольной колонны 5 и через него - с дефлегматором 12 эфир, ной колонны 4, По линии коцценсатора испаритель 9 связан с эфирной колон 35 ной 4 через промежуточный сборник 21 и насос 22.Конденсаторы 18 и 19 по линии конденсата связаны с питательной тарел 3(ой эпюрационной колны 2, испа 40 рители б и 7 по линии конденсата - с питательной тарелкой ректификационной колонны 3, Теплообменные узлы эпюрационной, ректификационной, эфирной, метанольной колонны 2-5 состоят: из дефлегматоров 10-13 и конденсаторов 14-17, Конденсатор 14 своим межтрубным пространством связан с межтрубным пространством дефлегматора 12 эфирной колонны 4. По линии конденсата он связан с питательной тарелкой эфирной колонны 4;Конденсатор 16 своим межтрубным пространством связан с вытяжным вен- тилятором 24, соединенным с атмосферой.Конденсатор 15 ректификацнонной колонны 3 своим межтрубным пространством связан с межтрубным простран 94ством дефлегматора 10 эпюрационной колонны 2. Укрепляющая часть ректификационной колонны 3 соединена трубопроводом по жидкостному потоку с питательной тарелкой метанольной колонны 5. А исчерпывающая часть ректификационной колонны 3 соединена трубопроводом по паровому потоку с испарителем 8 и дефлегматором 12 эфирной колонны 4, По линии конденсата испаритель 9 связан с экстрактором 23 сивушного мас)та.Установка работает следующим образом.Нагретая за счет тепла отходящей барды в подогревателе 20 бражка поступает на верхнню тарелку бражной колонны 1, в которой происходит выделение из нее спирта и сопутствующих ему примесей в виде водно-спиртовых паров, Для обогрева бражнойколонны используется свежий греющийпар. Водно-спиртовые пары из бражнойколонны 1 разделяются на два потокаи отправляются на две системы испарителей 6 и 7, в которых происходитих дробная конденсация, Тепло, отводимое на этих системах теплообменников, используется для обогрева энюрационной колонны 2 (испаритель 6) первой частью потока и для обогрева эфирной колонны 4 испаритель 7) второй частью парового потока В испарителях б и 7 водно-спиртовые, пары бражной колонны частично конденсируются и поступают соответственно в конденсаторы 18 и 19, где происходит вторая ступень их частичной конденсации. Несконденсировавшаяся часть бражных паров из конденсаторов 18 и 19 отправляется в испаритель 9, где она также конденсируется частично, а тепло конденсации идет на обогрев метанольной колонны. Оставшаяся часть несконденсированного парового потока из испарителя 9 отправляется в дефлегматор 12 эфирной колонны 4, где и конденсируется.Таким образом, различные по своему конструктивному решению и назначению испарители, в которых проис-ходит конденсация обоих частей потоков водно-спиртовых паров бражной колонны, можно представить как мнонокорпусный теплообменный узел, вкотором вследствие дробной конденсации образуются в виде конденсатаводно-спиртовые жидкости с различнымте с конденсатом из испарителей 6и 7 подается в ректификационную колонну 3; 5 конденсат из третьей секции отп" равляют через дополнительный сборник 21 насосом 22 в укрепляющую часть , эфирной колонны 4, в результате чего нагрузка на эпюрацнонную колонну значительно сокращается в .связи с тем, что эпюрированию подвергается не весь поток бражного конденсата, а лишь та его часть, которая конденсируется в конденсаторах 18 и 19,следовательно, в описываемой схемеиспользуется эпюрационная колоннаменьшего диаметра и процесс эпюрациипроходит с меньшими затратами энергор есурсов. Тенлообменньп узел эпюрационной колонны 2 состоит из дефлегматора и конденсатора, причем в конденсаторе происходит не полная, а частичная конденсация паров, обогащенных го 25 ловными примесями. Часть несконденсировавшегося парового потока из конденсатора направляется в дефлегматорэфирной колонны 4. Регулировка объема парового потока, отправляемогов дефлегматор эфирной колонны, осуществляется посредством изменениярасхода воды на конденсатор эпюрационной колонны, Состав этого потокасоставляет смесь высоко концентриРованных паров головной фракции. Таким образом, материальный поток наэфирную колонну уменьшается и, соответственно, уменьшается Расход парана эту колонну. Эфирная колонна 4обогревается за счет тепла частичнойконденсации водно-спиртовых паровбражной колонны и слухлт для уменьшения потерь спирта с потоками,обогащенными голойной фракцией и верхни ми пРомежуточными пРимесями. ЭФирная колонна 4 питается выделенными впроцессе эпюрации из смеси спиртаи сопутствующих ему летучих примесейголовными продуктами, отбираемымииз конденсатора 14. Сюда же в концентрирующую часть колонны подаетсяконденсат части водно-спиртовых па.Ров бражной колонны из испарителя 9,также обогащенный головными примесями. Кубовый остаток эфирной колонны отправляется в бродильное отделение.Ректификационная колонна 3 обогревается свежим греющим паром. Рек 5 1440909составом по спирту и примесям. Конденсат из первых секций обедненспиртом и примесями, сопутствующимиему в бражной колонне, По качественному и количественному составупримесей он не уступает эпюрату.Таким образом, посыпать конденсатиз двух первых секций на эпюрациюнецелесообразно. В предлагаемой 10для рассмотрения схеме роль первыхсекций выполняют испарители 6 и 7и конденсат, образующийся в них,поступает в ректификационную колонну 3. 15В двух вторых секциях теплообменного узла происходит увеличение крепости водно-спиртовых паров вследствие их частиччой конденсации, в связи с этим и возрастает крепость и 20содержание сопутствующих примесейв конденсате, причем количественныйсостав конденсата в первую очередьзависит от степени конденсации, т,е,От расхода хладагента. В описываемойсхеме хладагентом является вода, апоэтому регулировка степени конденсации и, как следствие, состава .. конденсата не затруднена.В третьей секции конденсируются З 0сильно обогащенные примесями и спиртом пары. Конденсат из этой секцииобогащен нижекипящими примесями иимеет высокую крепость, значительнопревышающую крепость конденсата извторых секций.Предлагаекя узел конденсации водно-спиртовых паров бражной колоннысостоит из 5 секций, но с большей,чем в базовой схеме, поверхностьютеплообмена (за счет увеличения поверхности испарителей), При этомувеличенная длина паровых коммуникаций приводит к увеличению перепададавлении на узле конденсации и, соответственно, к росту давления вкубе колонны. Для избежания этогопредусмотрена установка вытяжноговентилятора 24 на воздушных последней секции, роль которой на схеме играет конденсатор 16 эфирной колонны.Таким образом, учитывая материаль"ные потоки конденсата и их качественный и количественный состав, распределяют их следующим образом:конденсат из вторых секций, а ихроль в данной схеме играют конденсаторы 18 и 19, эпюрируется и из кубовой части эпюрационной колонны вмес40909 8ние и выделение примесей за счет оптимального перераспределения частейматериальных потоков конденсатов в 5зависимости от их свойств и как следствие улучшение качества спирта. 1. Установка для ректификации 20 спирта, содержащая соединенные систе"мой трубопроводов бражную, эпюрационную, ректификационную, эфирную иметанольную колонны с соответствующими дефлегматорами, конденсаторами 25 и испарителями, о ъ л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью сокращениярасхода пара и улучшения качестваспирта путем более полного концентрирования примесей, она снабжена кон;30 денсаторами промежуточных фракций,а верхняя часть бражной колонны попаровой фазе сообщена трубопроводамичерез межтрубные пространства испарителей эпюрационной и эфирной колонн, конденсаторов промежуточныхфракций и одного из испарителей метанольной колонны с дефлегматоромэфирной колонны, при этом межтрубныепространства испарителей эпюрацион ной и эфирной колонн по жидкостнойфазе сообщены трубопроводами с ректи,фикационной колонной в зоне расположения ее тарелки питания, межтрубныепространства конденсаторов промежуточных фракций - с эпюрационной колонной в зоне расположения ее тарелки питания, а ректификационная колонна в зоне отбора сивушной фракциипо паровой фазе сообщена трубопрово дами чеРез межтрубное пространстводругого испарителя метанольной колонны с дефлегматором эфирной колонны.2. Установка по п. 1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что-на трубопроводе отвода паровой фазы из конденсатора эфирной колонны установлен вытяжной вентилятор. 7 14тификационная колонна питается потоком, состоящим из проэпюрированнойчасти бражного конденсата, из конденсаторов 18 и 19 и конденсатом изиспарителей 6 и 7. Сюда же ниже та"релки питания отправляется и экстрактная Фаза, обогащенная спиртом,из экстрактора 23 сивушного масла,Сивушная Фракция выводится из рекФикационной колонны 3 в паровой фазеи состоит из смеси промежуточных примесей спирта и воды,Основная часть отбора сивушнойФракции конденсируется в испарителе8. Тепло конденсации идет на обогревметанольной колонны,5. Несконденсировавшаяся часть паров, состоящаяиз высококонцентрированных верхнихпромежуточных примесей, отправляется из испарителя 8 в дефлегматор 12эфирной колонны, Конденсат сивушнойФракции из испарителя 8 отправляетсяв экстрактор 23 сивушного масла, гдеон расслаивается на экстракт, состоящий из спирта и воды, и товарноесивушное масло,Конденсационный узел ректификационной колонны состоит из дефлегматора 11 и конденсатора 15. В конденсаторе ректификационной колонны 3аналогично конденсатору эпюрационной колонны происходит частичнаяконденсация несконденсировавшегося вдефлегматоре 11 парового потока.Обогащенная головными примесями несконденсировавшаяся в конденсаторе15 часть парового потока отправляется в дефлегматор эпюрационной колон"ны, где конденсируется в основнойчастью головных примесей так, какбыло описано выше,Пастеризованный спирт, отбираемыйс ректификационной колонны, направляется в метанольную колонну для егоокончательной очистки и выделенияостатка головных и концевых (метанола) примесей. Колонна обогреваетсяза счет тепла конденсаций сивушнойфракции и за счет тепла конденсациинесконденсировавшихся в испарителях6 и 7 и конденсаторах 18 и 19 частейводно-спиртовых паров бражной. колонны. Товарный спирт выводится из кубовой части метанольной колонны.,Таким образом, предлагаемая установка для,ректификации спирта обеспечивает более полное концентрироваСнижение энергозатрат на ректификацню в устййовке осуществляется как в. силу перераспределения материальных потоков, так и за счет того, что тепло конденсации водно-спиртовых паров бражной колонны в испарителях идет на обогрев эпюрацианной, эфирной и метанольной колонн. формула и з о б р е т е н и я440909 Составитель В.Кочергинедактор М.Недолуженко Техред Л.Олийнык Корректор И.Муска ГЕНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент"., г. Ужгород, ул. Гагарина,30 Заказ 501 Ти ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москваж 500 Подписное по изобретениям и открытия Ж, Раушская наб., д. 4/5