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Abstract

Destillierkolonne zur Gewinnung von Dampf, insbesondere Alkoholdampf, aus einer wässrigen Lösung mittels Dampf im Gegenstromverfahren mit Rektifizierböden (2.1 bis 2.3), welche einen Rücklauf (5) für die wässrige Lösung besitzen, der getrennt von einem Dampfauslass (7.1, 7.2) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfauslass (7.1, 7.2) gekrümmt um einen Mittelpunkt des Rektifizierbodens (2.1 bis 2.3) angeordnet ist und der Rücklauf (5) etwa in der Mitte des Rektifizierbodens (2.1 bis 2.3) angeordnet ist.Distillation column for the recovery of steam, in particular alcohol vapor, from an aqueous solution by means of steam in countercurrent process with rectification plates (2.1 to 2.3), which have a reflux (5) for the aqueous solution, which is separated from a steam outlet (7.1, 7.2) characterized in that the steam outlet (7.1, 7.2) is arranged curved around a center of the rectification bottom (2.1 to 2.3) and the return (5) is arranged approximately in the middle of the rectification bottom (2.1 to 2.3).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Destillierkolonne zur Gewinnung von Dampf, insbesondere Alkoholdampf, aus einer wässrigen Lösung mittels Dampf im Gegenstromverfahren mit Rektifizierböden, welche einen Rücklauf für die wässrige Lösung besitzen, der getrennt von einem Dampfauslass ist.The The present invention relates to a distillation column for recovering Steam, in particular alcohol vapor, from an aqueous solution by means of steam in countercurrent process with rectified bottoms, which a return for the aqueous Own solution, which is separate from a steam outlet.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Der durch alkoholische Gärung von beispielsweise Maische hergestellte Alkohol enthält stets Verunreinigungen. Diese werden in einer Rektifizieranlage (Destillierkolonne) entfernt, d. h., entalkoholisiert, wobei einerseits Schlempe, andererseits durch Kondensation der alkoholhaltigen Dämpfe Rohdestillat resultiert, welches der Rektifikation zugeführt wird. Bei der Rektifikation gelangt das Rohdestillat zunächst zu einer Vorlaufkolonne zwecks Abscheidung der leicht flüchtigen Begleitstoffe, von deren Fuss es dann abgezogen und einer Verstärkungskolonne, auch Rektifizierkolonne genannt, zur Verstärkung und Entfernung der Nachlaufprodukte zugeführt wird.Of the by alcoholic fermentation for example, mash produced alcohol contains always Impurities. These are used in a rectification plant (distillation column) removed, d. h., entalkoholisiert, on the one hand stillage, on the other hand by Condensation of alcoholic vapors raw distillate results which fed to the rectification becomes. During rectification, the crude distillate initially reaches a forerunnel for the purpose of separating the volatile Accompanying substances, from whose foot it is then drawn off and a reinforcing column, Also called rectification, is fed to the reinforcement and removal of the by-products.

Aus der DE 195 28 389 ist beispielsweise eine Destilliervorrichtung mit einem zweistufigen Brenner bekannt, wobei ein Destillationskreislauf und ein Kühlkreislauf vorgesehen ist. Wesentlicher Teil des Destillationskreislaufes ist eine Destillierkolonne, in welcher Glockenböden vorgesehen sind. Jeder Glockenboden weist mindestens zwei Rückläufe auf, die von einer Haube überdeckt sind, wobei jeder Rücklauf von der wässrigen Lösung in eine Richtung und von Dampf in der anderen Richtung durchströmt wird. Hierdurch verdampft der Alkohol aus der wässrigen Lösung von Glockenboden zu Glockenboden und sammelt sich dann im oberen Bereich der Destillierkolonne an und wird abgeführt und in einem Kondensator wieder auskondensiert.From the DE 195 28 389 For example, a distillation apparatus with a two-stage burner is known, wherein a distillation circuit and a cooling circuit is provided. An essential part of the distillation cycle is a distillation column in which bubble trays are provided. Each bell bottom has at least two returns, which are covered by a hood, wherein each return is flowed through by the aqueous solution in one direction and by steam in the other direction. As a result, the alcohol evaporates from the aqueous solution from bubble-cap to bubble-cap and then collects in the upper region of the distillation column and is removed and condensed out again in a condenser.

Eine Destillierkolonne der o. g. Art ist aus der DE 31 28 590 C2 bekannt. Dort sind zwei Rektifizierböden gezeigt, wobei jeder Boden ein Überlaufrohr hat, welche diametral zueinander angeordnet sind. Der Dampf wird durch Kochrohre eingebracht, welche gekrümmt sind, wobei ein Dampfauslass entweder gegen einen Gehäusemantel oder gegen einen anderen Dampfauslass ausgerichtet ist.A distillation column of the above type is known from DE 31 28 590 C2 known. There two rectification trays are shown, each tray having an overflow tube which are arranged diametrically opposite one another. The steam is introduced through cooker tubes which are curved with a steam outlet aligned either against a shell casing or against another steam outlet.

AUFGABETASK

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vermischung des Dampfes und der wässrigen Lösung wesentlich zu verbessern und effizienter auszugestalten. Ferner soll eine Reinigung der Destillierkolonne erleichtert werden.Of the present invention is based on the object, the mixing of steam and watery solution significantly improve and design more efficiently. Further should be facilitated purification of the distillation column.

LÖSUNG DER AUFGABESOLUTION OF THE TASK

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass der Dampfauslass gekrümmt um einen Mittelpunkt des Rektifizierbodens angeordnet ist und der Rücklauf etwa in der Mitte des Rektifizierbodens angeordnet ist.to solution performs this task, that the steam outlet is curved is arranged around a center of the rectification bottom and the Rewind about is arranged in the middle of the rectification bottom.

Die Krümmung des Dampfauslasses um den Mittelpunkt des Rektifizierbodens bewirkt, dass die wässrige Lösung in Drehbewegung um die Mitte des Rektifizierbodens versetzen wird.The curvature the steam outlet around the center of the rectification bottom causes that the watery solution in rotation about the center of the rectification tray.

Das bedeutet, dass sich Dampf und wässrige Lösung nicht mehr nur in der geringen Öffnung des Rücklaufes treffen, sondern dass Dampf auf grösserer Fläche und in höherem Umfang in die wässrige Lösung eingedrückt wird, so dass ein wesentlich besserer Austausch zwischen Dampf und wässriger Lösung erfolgt, was wiederum zu einer Beschleunigung der Verdampfung der Alkoholbestandteile aus der wässrigen Lösung führt.The means that steam and aqueous solution are not more only in the small opening of the return but that steam on a larger area and to a greater extent is pressed into the aqueous solution, so that a much better exchange between steam and water solution takes place, which in turn accelerates the evaporation of the Alcohol components from the aqueous solution leads.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zumindest zwei Dampfauslässe vorgesehen, welche den Dampf oberhalb des Rektifizierbodens bevorzugt in der gleichen Richtung auslassen. Das bedeutet, dass sich über dem Rektifizierboden auf einer entsprechenden Sammelfläche ein Wirbel ausbildet, durch den die wässrige Lösung seitlich weg gegen den Innenmantel der Destillierkolonne gedrückt wird. Damit gelangt diese wässrige Lösung nicht allzu schnell zum Rücklauf, sondern vermischt sich umfänglich und länger mit dem Dampf.In a preferred embodiment at least two steam outlets provided which prefers the steam above the rectification bottom omit in the same direction. That means that above the Make a rectification tray on a suitable collecting surface Vortex forms, through which the aqueous solution laterally against the Inner shell of the distillation column is pressed. This gets this aqueous solution not too fast for the return, but mixes extensively and longer with the steam.

In einem einfachen Ausführungsbeispiel besteht ein Dampfauslass aus einem Rohrbogen, der in den Rektifizierboden eingesetzt ist, sich dann nach oben erstreckt, einen Scheitel ausbildet und nach unten nahe der Oberfläche des Rektifizierbodens ausmündet.In a simple embodiment There is a steam outlet from a pipe bend that enters the rectification bottom is inserted, then extends upward, forming a vertex and down near the surface the rectification bottom opens.

Die Ausbringung des Dampfes kann auch dadurch verbessert werden, dass einer Mündung des Dampfauslasses eine Abschirmung zugeordnet ist, so dass der Dampf nicht gleich nach oben entweicht. Diese Abschirmung könnte auch so angestellt werden, dass dem Dampf eine gewünschte Richtung mitgegeben wird.The Application of the steam can also be improved by a mouth the steam outlet is associated with a shield, so that the Steam does not immediately escape to the top. This shielding could too be made so that the steam given a desired direction becomes.

Eine weitere Verbesserung der Erfindung betrifft den Rücklauf selbst. Dabei ist in den Rücklauf bzw. eine entsprechende Rücklauföffnung ein Rohrabschnitt eingesetzt, der als Siphon wirkt. Bei normaler Destillation steht dieser Rohrabschnitt in einer vorbestimmten Höhe über der Oberfläche des Rektifizierbodens, so dass sich auf dem Rektifizierboden die wässrige Lösung ansammelt und mit dem Dampf beaufschlagt werden kann. Erst wenn die wässrige Lösung eine Höhe erreicht, die mit dem Einlauf des Rohrabschnitts übereinstimmt, fliesst die wässrige Lösung in den Einlauf und durch den Rohrabschnitt auf den nächsten Rektifizierboden.A further improvement of the invention relates to the return itself. In this case, a pipe section is used in the return or a corresponding return opening, which acts as a siphon. In normal distillation of this pipe section is at a predetermined height above the surface of the rectification, so that accumulates on the rectification bottom, the aqueous solution and the steam can be applied. Only when the aqueous solution reaches a height that coincides with the inlet of the Pipe section coincides, the aqueous solution flows into the inlet and through the pipe section on the next rectification tray.

Durch Einstellen der Höhe, mit der der Rohrabschnitt über dem Rektifizierboden sich erhebt, kann die Menge der wässrigen Lösung bestimmt werden, die auf dem einzelnen Rektifizierboden behandelt wird. Dies ist in Einzelfällen wünschenswert, da bestimmte wässrige Lösungen kürzer oder länger mit Dampf beaufschlagt werden sollen.By Adjusting the height, with the pipe section over the rectification bottom rises, the amount of aqueous solution to be determined, which treats on the single rectification grounds becomes. This is in individual cases desirable, there certain watery solutions shorter or longer to be acted upon with steam.

Dieser Rohrabschnitt hat aber vor allem seine Funktion bei der Entleerung bzw. Reinigung der Destillierkolonne. Zu diesem Zweck wird der Rohrabschnitt ganz in den Rektifizierboden gesteckt, so dass der Einlauf in der Ebene der Oberfläche des Rektifizierbodens liegt. Damit kann sich keine Flüssigkeit mehr auf dem Rektifizierboden ansammeln, so dass die Destillierkolonne völlig entleert werden kann. Wird danach Reinigungsflüssigkeit in die Destillierkolonne eingegeben, so spült diese Verunreinigungen von Rektifizierboden zu Rektifizierboden bis in den unteren Bereich der Destillierkolonne, wo der Sumpf ausgetragen werden kann.This Above all, the pipe section has its function during emptying or purification of the distillation column. For this purpose, the pipe section completely stuck in the rectification soil, so that the enema in the Level of the surface of the rectification soil. This can not be liquid accumulate more on the rectification tray, leaving the distillation column completely can be emptied. After that, cleaning liquid is introduced into the distillation column entered, so flushes these contaminants from rectification soil to rectification soil to the bottom of the distillation column, where the sump discharged can be.

FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inFurther Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments and by reference the drawing; this shows in

1 einen Längsschnitt durch einen Bereich einer erfindungsgemässen Destillierkolonne; 1 a longitudinal section through a region of a distillation column according to the invention;

2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Rektifizierbodens; 2 a perspective view of a rectification according to the invention;

In 1 ist ein Teil eines Mantels 1 einer Destillierkolonne P gezeigt, in welche drei Rektifizierböden 2.1 bis 2.3 in verschiedenen Gebrauchslagen eingesetzt sind. Jeder Rektifizierboden 2.1 bis 2.3 weist gemäss 2 eine Sammelfläche 3 auf, die von einer Wand 4 umgeben ist. Etwa mittig steckt in der Sammelfläche 3 in einem entsprechenden Rücklauf 5 ein Rohrabschnitt 6, der, wie bei den verschiedenen Rektifizierböden 2.1 bis 2.3 in 1 gezeigt, in dem Rücklauf 5 verschoben werden kann.In 1 is part of a coat 1 a distillation column P, in which three rectification soils 2.1 to 2.3 are used in different operating positions. Each rectification tray 2.1 to 2.3 according to 2 a quilt 3 on top of a wall 4 is surrounded. Approximately in the middle of the quilt 3 in a corresponding return 5 a pipe section 6 which, as with the various rectified soils 2.1 to 2.3 in 1 shown in the return 5 can be moved.

Ferner sind in die Sammelfläche 3 zwei Dampfauslässe 7.1 und 7.2 eingesteckt. Jeder Dampfauslass 7.1 und 7.2 weist einen Rohrbogen 8 auf, der gekrümmt ausgebildet ist und einen Scheitel besitzt, so dass eine Mündung 9 wieder nahe der Sammelfläche 3 ausmündet. Im Bereich der Mündung 9 ist auf dem Rohrbogen 8 noch eine Abschirmung 10 vorgesehen.Further, in the quilt 3 two steam outlets 7.1 and 7.2 plugged in. Every steam outlet 7.1 and 7.2 has a pipe bend 8th on, which is curved and has a vertex, leaving a mouth 9 again near the quilt 3 opens. In the area of the estuary 9 is on the pipe bend 8th another shielding 10 intended.

Beide Dampfauslässe 7.1 und 7.2 verlaufen entgegen dem Uhrzeigersinn etwa um den Rohrabschnitt 6, so dass aus beiden Dampfauslässen auch der Dampf entgegen dem Uhrzeigersinn ausströmt.Both steam outlets 7.1 and 7.2 run counterclockwise about the pipe section 6 , so that the steam flows out of both steam outlets in the counterclockwise direction.

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Bei Chargenbetrieb wird die Kolonne nur zur Verstärkung des Destillats verwendet. Alkoholdampf kommt von unten aus der Maische, die in der Brennblase ausgekocht wird.
The operation of the present invention is as follows:
In batch operation, the column is used only to reinforce the distillate. Alcohol vapor comes from below from the mash, which is boiled in the still.

Bei kontinuierlichem Betrieb wird die zu destillierende Flüssigkeit von oben her in die Destillierkolonne P eingegeben. Sie sammelt sich dort auf einem ersten Rektifizierboden 2.1, bei dem der Rohrabschnitt 6 in einer Höhe h über der Sammelfläche 3 aus dem Rektifizierboden 2.1 herausragt. Dieser Rohrabschnitt 6 wirkt in diesem Fall wie ein Siphon, so dass sich die Flüssigkeit, wie gestrichelt angedeutet, auf der Sammelfläche 3 bis zum Einlauf 11 am Rohrabschnitt 6 sammeln kann.In continuous operation, the liquid to be distilled is introduced from above into the distillation column P. It collects there on a first rectification soil 2.1 in which the pipe section 6 at a height h above the quilt 3 from the rectification soil 2.1 protrudes. This pipe section 6 acts in this case like a siphon, so that the liquid, as indicated by dashed lines, on the collecting surface 3 until the inlet 11 at the pipe section 6 can collect.

In diese Flüssigkeit 12 wird über die Dampfauslässe 7.1 und 7.2 temperierter Dampf eingetrieben, wobei dies entgegen dem Uhrzeigersinn um den Rohrabschnitt 6 herum erfolgt, was zu einer starken Wirbelbildung führt. Die Flüssigkeit 12 wird dadurch auch seitlich weggedrückt, so dass eine wesentlich verbesserte Einmischung von Dampf in die Flüssigkeit erfolgt. Dadurch findet ein besserer Austausch statt und die Verdampfung von beispielsweise Alkohol wird beschleunigt und verbessert.In this liquid 12 is via the steam outlets 7.1 and 7.2 tempered steam driven, this counterclockwise around the pipe section 6 around, which leads to a strong vortex formation. The liquid 12 is thereby also pushed away laterally, so that there is a much improved mixing of steam into the liquid. As a result, a better exchange takes place and the evaporation of, for example, alcohol is accelerated and improved.

Bei weiterer Zugabe von Flüssigkeit steigt der Flüssigkeitsspiegel 13 an, so dass schliesslich Flüssigkeit in den Einlauf 11 einläuft und auf den nächsten Rektifizierboden 2.2 gelangt.With further addition of liquid, the liquid level rises 13 on, so that finally liquid in the enema 11 enters and onto the next rectification tray 2.2 arrives.

Entgegen der in 1 gezeigten Darstellung werden zu Beginn des Verfahrens die Rohrabschnitt 6 der einzelnen Rektifizierboden ggf. gleich eingestellt, so dass sie eine gleiche Höhe h über der Sammelfläche 3 aufweisen. Wird jedoch im weiteren Verlauf des Verfahrens gewünscht, dass eine geringere Menge an Flüssigkeit 12 auf der Sammelfläche 3 aufsteht, so kann der oder die Rohrabschnitt 6 in dem Rücklauf 5 verschoben werden, wie dies beim Rektifizierboden 2.2 gezeigt ist.Contrary to in 1 As shown at the beginning of the process, the pipe section 6 if necessary, set the individual rectification bottom the same, so that they have an equal height h above the collecting surface 3 exhibit. However, in the further course of the process, it is desired to have a smaller amount of liquid 12 on the quilt 3 gets up, so can the pipe section 6 in the return 5 be moved, as is the case with the rectification bottom 2.2 is shown.

Schlussendlich kann ein Rohrabschnitt 6 auch eine Stellung einnehmen, wie sie beim Rektifizierboden 2.3 gezeigt ist. Dort liegt der Einlauf 11 in der Ebene der Sammelfläche 3, so dass keine Flüssigkeit mehr auf der Sammelfläche 3 aufsteht. Diese Stellung ist vor allem zum Reinigen und Entleeren der Destillierkolonne P geeignet, da durch Reinigungsflüssigkeit die einzelnen Sammelflächen 3 abgespült werden können. Denkbar ist auch die Reinigung durch Dampf aus den Dampfauslässen 7.1 und 7.2.Finally, a pipe section 6 also occupy a position as in the rectification soil 2.3 is shown. There is the inlet 11 in the plane of the quilt 3 so no more liquid on the quilt 3 gets up. This position is particularly suitable for cleaning and emptying of the distillation column P, as by cleaning liquid, the individual quilts 3 can be rinsed off. Also conceivable is the cleaning by steam from the steam outlets 7.1 and 7.2 ,

Nicht gezeigt ist, dass alle Rohrabschnitte 6 miteinander verbunden und gemeinsam verstellt werden können. Dies kann beispielsweise auch auf motorischem Wege erfolgen. Im einfachsten Fall erfolgt die Verstellung manuell. Positionszahlenliste 1 Mantel 2 Rektifizierboden 3 Sammelfläche 4 Wand 5 Rücklauf 6 Rohrabschnitt 7 Dampfauslass 8 Rohrbogen 9 Mündung 10 Abschirmung 11 Einlauf 12 Flüssigkeit 13 Flüssigkeitsspiegel h Höhe P Destillierkolonne Not shown is that all pipe sections 6 connected together and can be adjusted together. This can be done for example by motor means. In the simplest case, the adjustment is done manually. Position Number List 1 coat 2 Rektifizierboden 3 quilt 4 wall 5 returns 6 pipe section 7 steam outlet 8th Elbows 9 muzzle 10 shielding 11 enema 12 liquid 13 liquid level H height P distillation column

Claims (6)

Destillierkolonne zur Gewinnung von Dampf, insbesondere Alkoholdampf, aus einer wässrigen Lösung mittels Dampf im Gegenstromverfahren mit Rektifizierböden (2.1 bis 2.3), welche einen Rücklauf (5) für die wässrige Lösung besitzen, der getrennt von einem Dampfauslass (7.1, 7.2) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfauslass (7.1, 7.2) gekrümmt um einen Mittelpunkt des Rektifizierbodens (2.1 bis 2.3) angeordnet ist und der Rücklauf (5) etwa in der Mitte des Rektifizierbodens (2.1 bis 2.3) angeordnet ist.Distillation column for the production of steam, in particular alcohol vapor, from an aqueous solution by means of steam in countercurrent process with rectification plates ( 2.1 to 2.3 ), which returns ( 5 ) for the aqueous solution separated from a vapor outlet ( 7.1 . 7.2 ), characterized in that the steam outlet ( 7.1 . 7.2 ) curved around a center of the rectification bottom ( 2.1 to 2.3 ) and the return ( 5 ) approximately in the middle of the rectification soil ( 2.1 to 2.3 ) is arranged. Destillierkolonne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Dampfauslässe (7.1, 7.2) vorgesehen sind, welche den Dampf oberhalb des Rektifizierbodens (2.1 bis 2.3) in der gleichen Richtung auslassen.Distillation column according to claim 1, characterized in that at least two vapor outlets ( 7.1 . 7.2 ) are provided, which the steam above the rectification ( 2.1 to 2.3 ) in the same direction. Destillierkolonne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfauslass (7.1, 7.2) ein sich über dem Rektifizierboden (2.1, 2.3) erhebender Rohrbogen (8) ist, der einen Scheitel ausbildet.Distillation column according to claim 1 or 2, characterized in that the steam outlet ( 7.1 . 7.2 ) above the rectification bottom ( 2.1 . 2.3 ) elevating pipe bend ( 8th ), which forms a vertex. Destillierkolonne nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass einer Mündung (9) des Dampfauslasses (7.1, 7.2) eine Abschirmung (10) nach oben und/oder zu einer Seite hin zugeordnet ist.Distillation column according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that an orifice ( 9 ) of the steam outlet ( 7.1 . 7.2 ) a shield ( 10 ) is assigned to the top and / or to one side. Destillierkolonne nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rektifizierboden (2.1 bis 2.3) zum Rücklauf (5) hin abfällt.Distillation column according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the rectification bottom ( 2.1 to 2.3 ) to the return ( 5 ) decreases. Destillierkolonne nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklauf (5) von einem Rohrabschnitt (6, 6.1) belegt ist, dessen Höhe (h), mit der der Rohrabschnitt (6) über dem Rektifizierboden (2.1 bis 2.3) endet, bevorzugt bis 0 veränderbar ist.Distillation column according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the reflux ( 5 ) of a pipe section ( 6 . 6.1 ) whose height (h), with which the pipe section ( 6 ) above the rectification bottom ( 2.1 to 2.3 ) ends, preferably until 0 is changeable.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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