Способ получения ректификованного спирта

(19) 0 1) 51) С 12 Г 1 ИДЕТЕЛЬСТВУ В.С.Смирнов,кородумов,Ю.П,Баг" ехнологический8 св тельство СССР08, 1976,льство СССР08, 1968. деЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(54)(57) СПОСОБПОЛУЧЕНИЯ РЕКТИфИКОВАННОГО СПИРТА,. предусматривающийвываривание и эпюрацию бражки с получением бражного дистиллята, эпюрациюего с получением эпюрата при обогреве водно-спиртовыми парами, полученными при вываривании бражки, иректификацию эпюрата, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью сокращения расхода пара и повышения качества ректификованного спирта, эпюрацию бражки проводят при температуре 53-68 С, давлении 27-38 кПаи обогреве водяными парами, полученными при конденсации отходящих паровсо стадии ректификации эпюрата,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, 1 О причем вываривание и концентрирование бражки и эпюрацию бражного дис-. тиллята проводят под вакуумом при пониженной температуре и обогреве на стадии вываривания и концентриро вания бражки водно-спиртовыми парами, полученными при конденсации отходящих паров со стадии ректификации эпюрата Г 1 3.Однако в этом способе не обеспе О чивается возможность повышения качества ректификованного спирта, так как не предусмотрена стадия эпюрации 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 1.4Однако в данном способе не обеспечивается Возможность сокращения Рас- З 5 хода пара и повышения качества ректификованного спирта, поскольку вываривание и эпюрацию бражки, а также эпюрацию бражного дистиллята осуществляют при атмосферном давлении 4 О 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, эпю- Р "цию его с получением эпюрата при обо -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 изколонны 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 10 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 10. По линии 32 с одной из верхних тарелок колонны 22 отбирают ректификованный спирт, а по линии 33 с 18-20-х тарелок колонны 22 - сивушный спирт. П р и м е р 1. Ректификованный спирт получают согласно прототипу. В примерах 2-4 ректификованный спирт получают согласно предлагаемому способу.го П 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 сопротивле ния тарелок давление на нижней тарелке эпюрирующей части брагоэпюрационной колонны составляет 33 кПа, что отвечает температуре 65 С.оП р и м е р 3. Эпюрацию бражки 1 О проводят при температуре 68 С и давлении 38 кПа на нижней тарелке зпюрирующей части брагоэпюрационной колонны.При гидравлическом сопротивлении эпюрирующей части брагоэпю рационной колонны, равном 3 кПа давление на верхней тарелке брагоэпюрационной колонны составляет 35 кПа, что отвечает температуре 56 С.П р и м е р 4, Эпюрацию бражки проводят при температуре 54,5 С ио давлении 31 кПа на верхней тарелке брагоэпюрационной колонны. Вследствиегидравлического сопротивления таре лок давление на нижней тарелке пюрирующей части брагоэпюрационной колонны составляет 35,5 кПа, что отвечает температуре 66,5 С.ЗОСнижение 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 4 О причине.Перепад давления между верхней тарелкой.брагоэпюрационной колонны и нижней тарелкой ее эпюрирующей час,ти за счет гидравлического сопротив ления тарелоксоставляет 6 кйа. 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 31 кПа, .при перепаде давления по всей эпюрационной колонне 14 кПа давление в .ее верхней части составляет 31-14=17 кПа, что отвечает температуре 40 С. Снижение давления на верхней тарелке брагоэпюрационной колонны ниже 27 кПа приведет к уменьшениютемпературы на верхней тарелке эпюрационной колонны ниже 40 С, что потребует применения для конденсацииотходящих из колонны паров "захоложенной" воды или рассола и явитсяпричиной дополнительных энергозатрат.Кроме того, при снижении давленияэпюрации бражки ниже 27 кПа резкоувеличится объем и скорость паров вбрагоэпюрационной и особенно в эпюрационной колоннах, уменьшится коэффициент массопередачи, что вызоветнеобходимость увеличения диаметра колонн,Повышение температуры эпюрациибражки выше 68 С (давление 38 кПа)на нижней тарелке эпюрирующей частибрагоэпюрационной колонны нецелесообразно по следующей причине.При давлении 38 кПа на нижней тарелке эпюрирующей части брагоэпюрационной колонны давление в ее кубовой части составляет 45 кПа, чтоотвечает температуре 80 С. Брвгоэпюрационную колонну обогревают па- .ром, полученным в дефлегматоре-испарителе ректификационной колонны.Поскольку температура греющего паране ниже 80 С, то для обеспеченияприемлемых условий теплопередачитемпература конденсации отходящихиз ректификационной колонны паровдолжна быть 88 С, что отвечает давлению в ее верхней части 144 кПа.В этом случае давление в кубовойчасти ректификационной колонны составляте 170 кПа, а температура -115 С. Температура греющего пара,подаваемого в кипятильние ректификационной колонны, должна быть нениже 125 С, что отвечает давлению240 кПа. Повышение температуры зпюрации бражки выше 68 С требуето,повышения параметров пара, подаваемого на обогрев ректификационнойколонны, 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.1.6 1139746 Таблица 1 Температура, С Давление, кПа Число Колонна тарелок в Нижнееотделение Нижнееотделение 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 80 Таблица 2 Показатели процесса Расход бражки, кг/ч 14129 12,86 15,72 14,29 Выработка спиртаректификата, дал-ч 0,141 0,128 0115 0,128 Расход свежегопара, кг/ч в брагозпюрационную колонну 2,26 Давление на верхней тарелке вывар ной части брагоэпюрационной колонны составляет 33-38 кПа, а температура - 65-68 фС,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 примесейв ректификованном спирте, полученном согласно предлагаемому способу 5 ниже, чем полученном согласно прототипу.Согласно предлагаемому способусвежим паром обогревают только ректификационную колонну 22. Брагоэпюрационную. колонну 2 обогревают паромиз дефлегматора-испарителя ректификационной колонны 22, а эпюрационную колонну 10 обогревают водноспиртовыми парами с верхней тарелки 15вываркой части брагоэпюрационной ко".лонны 2.Из табл.2 следует, что согласнопредлагаемому способу расход пара сос- Ктавляет 21 кг/дал спирта а согласно9прототипу - 36 кг/дал спирта. Снижение расхода пара на 1 дал спирта составляет 15 кг. Ректификованный спирт по примерам 23 ( а1139746 1 2 2,35 2,38 2,91 2,65 4,61 2,38 2,9 2,65 45 42,5 120 40 36 33,5 110 ректификационнойколонны 125 160 170 102 17 23 20 ректификационнойволонны 102 144 134 139 104 77 80 57 86 60 58,5 ректификационнойколонны 115 . 104 113 114 79 86 88 ректификационнойколонны 86 88 87 Крепость, об.Х 50 50 50 180 150 160 170 38 39 37 0,065 0,05 0,06 0,055 Показатели процесса в ректификационнуюколонну на брагоректификацию Давление в кубовойчасти, кПа брагоэпюрацноннойколонны зпюрационной колонны Давление в верхнейчасти, кПаэпюрационной колонны Температура в кубовойчасти, Сбрагоэпюрационнойколонны эпюрационной колонны Температура в верхнейчасти,Сэпюрационной колонны Содержание некоторыхкомпонентов в технологических потокахБражной дистиллят Эфиры, мг/л Апьдегиды, мг/л Метанол, об.Е 8Продолжение табл.2 Ректификованный спирт. по примерамГ11 О 1139746 9 г Г 20 20 20 20 200 210 190 220 отс Иетанол, об. % отс отс отс отс Эпюрат 50 60 40 70 отс 0,02 0,025 0,01 0,03 Спирт-ректификат Крепость, об.% 96,4 96,4 96,4 96,4 19 20 18 22 ост 0,025 0,02. 0,01 0,03 Показатели процесса Водно-спиртовые парыиэ брагоэпюрационнойколонны на обогревэпюрационной колонны Крепость, об.%Эфиры, мг/л Альдегиды, мг/л Крепость, об%Эфиры, мг/лАльдегиды, мг/лИетанол, об.% Эфиры, мг/лАльдегиды, мг/лИетанол, об.% Продолжение табл.2 Ректификованный спирт по примерам1 1 1 1 2 , 3 4