DE661781C

DE661781C - Process and device for the purification and continuous production of anhydrous alcohol from mashes or other liquids containing alcohol by means of water-absorbing liquids

Info

Publication number: DE661781C
Application number: DEM120039D
Authority: DE
Original assignee: MASCHB AKT GES GOLZERN GRIMMA
Current assignee: MASCHB AKT GES GOLZERN GRIMMA
Priority date: 1932-06-09
Filing date: 1932-06-09
Publication date: 1938-06-27

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung und ununterbrochenen Herstellung von wasserfreiem Alkohol aus Maischen oder anderen alkoholhaltigen Flüssigkeiten mittels wasserabsorbierender Flüssigkeiten Es ist eine Reihe von kontinuierlichen Verfahren beschrieben worden, -bei denen - im Gegensatz zu den auf azeotropischer Destillation beruhenden Verfahren - hochprozentiger reiner oder unreiner Alkohol dadurch entwässert wird, daß den in einer Kolonne aufsteigenden Alkoholdämpfen eine wasserabsorbierende, hygroskopische Hilfsflüssigkeit entgegengeführt wird, welche die Kolonne von oben nach unten durchfließt und dabei das im Alkohol enthaltene Wasser aufnimmt. Am Kopf der Kolonne entweicht wasserfreier Alkohol, am Fuß der Kolonne wird die mit Wasser beladene Hilfsflüssigkeit abgezogen, die nach einer Regeneration, d. h. insbesondere nach einer Trocknung, wieder oben in die Entwässerungskolonne eingeführt wird. Als Hilfsflüssigkeiten sind bei diesen Verfahren in wasserfreiem Alkohol gelöstes Kaliumacetat, Chlorcalcium oder Lösungen von Salzgemischen in absolutem Alkohol, Glycerin, Mischungen von Glycerin mit wasserentziehenden Salzen, z. B. Pottasche usw., verwendet worden.Method and device for cleaning and uninterrupted manufacture of anhydrous alcohol from mashes or other liquids containing alcohol by means of water-absorbing liquids It is a series of continuous Procedures have been described - in which - as opposed to those on azeotropic Process based on distillation - high percentage pure or impure alcohol is thereby dewatered that the rising alcohol vapors in a column water-absorbing, hygroscopic auxiliary liquid is countered, which flows through the column from top to bottom and thereby that contained in the alcohol Absorbs water. Anhydrous alcohol escapes at the top of the column and the The auxiliary liquid laden with water is withdrawn from the column, which after a Regeneration, d. H. especially after drying, back to the top of the dewatering column is introduced. The auxiliary liquids used in these processes are anhydrous Potassium acetate dissolved in alcohol, calcium chloride or solutions of mixtures of salts in absolute Alcohol, glycerine, mixtures of glycerine with dehydrating salts, e.g. B. Potash, etc., has been used.

Bei allen diesen Verfahren muß der Entwässerungskolonne hochprozentiger und gegebenenfalls von Verunreinigungen befreiter Alkohol zugeführt werden, der in üblicher Weise in einer selbständigen, beträchtlichen Rückfluß benötigenden Rektifizierkolonne erzeugt wird. Ein solches Verfahren ist beispielsweise das in der. französischen Patentschrift 27 174 Zusatzpatent zu 512 653, beschriebene; es handelt sich hier um ein. einfaches Aufeinanderfolgen der gewöhnlichen Rektifikation und der Entwässerung mittels wasserabsorbierender Hilfsflüssigkeiten. Auch wenn diese Maßnahmen, wie in der genannten französischen Patentschrift angegeben, unmittelbar nacheinander durchgeführt werden, ist der Gesamtwärmeaufwand erheblich infolge des hohen Dampfverbrauchs, den die in bekannter Weise erfolgende Verstärkung und Reinigung des Alkohols beansprucht.In all of these processes, the dewatering column must be more concentrated and optionally freed of impurities alcohol are fed to the in the usual way in an independent rectifying column requiring considerable reflux is produced. Such a method is, for example, in the. French Patent specification 27,174 additional patent to 512,653, described; it is here around a. simple succession of ordinary rectification and drainage by means of water-absorbing auxiliary liquids. Even if these measures like indicated in the aforementioned French patent, in immediate succession are carried out, the total heat consumption is considerable due to the high steam consumption, which is claimed by the known strengthening and purification of the alcohol.

Gemäß vorliegender Erfindung wird eine erhebliche Herabsetzung des Gesamtwärmeaufwandes und zugleich eine wesentliche Vereinfachung der Apparatur dadurch erreicht, daß Rektifikation und Entwässerung in grundsätzlich neuer Weise kombiniert werden: als Rückfluß für die Rektifizierkolonne, die die Reinigung und die Verstärkung des Alkohols besorgt, dienünicht mehr wie bisher ein Teil ihres eigenen, etwa 95prozentigen Destillates, sondern ein Teil des von der Entwässerungskolonne gelieferten wasserfreien Alkohols. Dieser übt auf die in der Rektifizierkolonne aufsteigenden Dämpfe eine so intensive Waschwirkung aus, daß eine verhältnismäßig geringe :Menge wasserfreien Alkohols genügt, um den sonst üblichen Rückfluß von etwa 95prozentigem Alkohol zu ersetzen.According to the present invention, a significant reduction in the Total heat consumption and at the same time a significant simplification of the apparatus achieved that rectification and drainage combined in a fundamentally new way are: as reflux for the rectification column, which does the purification and the amplification Worried about alcohol, they no longer serve a part of their own, about 95 percent Distillate, but part of the anhydrous delivered by the dewatering column Alcohol. This affects the vapors rising in the rectification column so intense Detergent effect from that a relatively low : Amount of anhydrous alcohol is sufficient to avoid the usual reflux of about 95 percent To replace alcohol.

Die Destillatdämpfe .der Rektifizierkolöy,' treten bei der neuen Anordnung unmittelbäfr in .die Entwässerungskolonne über; die bisher benötigte, den Rüclfiuß für die Rektifizierkolonne erzeugende Kondensationseinrichtung kommt in Wegfall.The distillate vapors "of the rectifying colony" occur with the new arrangement immediately in .the dewatering column over; the one previously required, the back for the rectifying column generating condensation device is omitted.

Im weiteren wird beispielsweise beschrieben, wie unter Verwendung des vorliegenden Verfahrens aus Maischen der alkoholischen Gärung in einem Zuge wasserfreier Alkohol unter Abscheidung der Verunreinigungen ge-@vonnen wird. Die zugehörige, in ihren einzelnen Elementen an sich bekannte Vorrichtung ist auf .der beiliegenden Zeichnung Bargestiellt.The following describes, for example, how to use of the present process from mashing the alcoholic fermentation in one go anhydrous alcohol is collected with separation of the impurities. the associated device known per se in its individual elements is on .der enclosed drawing Bargestiellt.

Aus einem Hochbehälter i wird die Maische durch Leitung 2 über einen Zuflußregler 3 durch einen Vorwärrnerkondensator 4 und einen Wärmeaustauscher 5 der Kolonne 6 zugeführt. Das Oberteil dieser Kolonne wirkt als Vorlaufkolonne; mit Hilfe derselben werden die leichtflüchtigen Verunreinigungen abgeschieden, die von den Kondensatoren 7 und 8 durch die Leitungen g nach dem Kühler io abgezogen und durch Auslauf i i entnommen werden. Ein Teil des Kondensats gelangt durch die Leitungen 12 als Rückfluß nach der Kolonne 6 zurück. - Die völlig entgeistete Restflüssigkeit (Schlempe) verläßt das Unterteil der Kolonne 6 und gibt im Wärmeaustauscher 5 einen Teil ihrer Wärme an die zu destillierende Maische ab. Durch Rohr 13 treten die alkoholhaltigen Dämpfe aus der Kolonne 6 nach der Rektifizierkolonne 14 über, in der sie in bekannter Weise verstärkt und von Nachlaufprodukten (Fuselölen) befreit werden. Diese werden durch die Stutzen 15 abgezogen. - Aus dem Unterteil der Kolonne 14 fließt frei von Alkohol das Lutterwasser ab: Seine Wärme kann im Wärmeaustauscher 16 nutzbar gemacht werden.From a high tank i the mash is through line 2 via a Inflow regulator 3 through a preheater condenser 4 and a heat exchanger 5 the column 6 fed. The top of this column acts as a forward column; with With the help of the same, the volatile impurities are separated from the capacitors 7 and 8 subtracted through the lines g after the cooler io and can be taken through outlet i i. Part of the condensate passes through the pipes 12 as reflux after the column 6 back. - The completely de-spirited residual liquid (Schlempe) leaves the lower part of the column 6 and is in the heat exchanger 5 Part of its heat is transferred to the mash to be distilled. The alcohol-containing ones pass through pipe 13 Vapors from the column 6 to the rectification column 14 over, in which they are known Wise strengthened and freed from after-products (fusel oils). These will deducted through the nozzle 15. - From the lower part of the column 14 flows freely from Alcohol removes the Lutter water: its heat can be made usable in the heat exchanger 16 will.

Die Rektifizierkolonne 14 ist nach oben begrenzt durch einen Blindbogen 17, der von einem Geistrohr 18 durchbrochen wird. Die hochgrädigen Alkoholdämpfe steigen von der Rektifizierkolonne durch das Geistrohr 18 nach der Entwässerungskolonne ig empor. Die in dieser Kolonne nach unten strömende Flüssigkeit kann indessen nicht in die untere Kolonne 14 gelangen; sie wird durch Leitung 2o vom Blindboden 17 abgezogen.The rectification column 14 is limited at the top by a blind bend 17, which is broken through by a spirit pipe 18. The high-grade alcohol vapors rise from the rectification column through the spirit tube 18 after the dewatering column ig up. The liquid flowing down in this column cannot, however enter the lower column 14; it is withdrawn from the blind floor 17 through line 2o.

Die in Kolonne 1g nach oben steigenden Dämpfe begegnen auf diesem Wege einer wasserabsorbierenden Hilfsflüssigkeit, die der Kolonne 19 aus dem Behälter 21 durch Rohr 22 in geregelter Menge -zufließt. Die Hilfsflüssigkeit entzieht den hochgrädigen Alkoholdämpfen das restliche Wasser. Sie wird zweckmäßig einige Böden unterhalb des :-Kopfes in die Kolonne ig geleitet, so daß die *:wasserfreien Alkoholdämpfe noch einige nicht ::mit Hilfsflüssigkeit brschickte Böden pas-~-#;'ieren müssen, bevor sie durch das Geistrohr 23 nach dem Vorwärmerkondensator 4. und dem Kondensator 24 gelangen.The column in 1g upwardly rising vapors meet in this way a water-absorbing auxiliary liquid 1 9 -zufließt of the column from the reservoir 21 through tube 22 at a controlled rate. The auxiliary liquid removes the remaining water from the high-grade alcohol vapors. It is expediently passed a few trays below the: -head into the column, so that the anhydrous alcohol vapors still have to pass a few trays that have not been broken with auxiliary liquid before they pass through the spirit pipe 23 to the Preheater 4. and the condenser 24 arrive.

Ein Teil des in den Kondensatoren 4 und 24. verflüssigten. wasserfreien Alkohols kann durch die Leitungen 25 auf den obersten Boden der Kolonne ig zurückkehren. Auf diese Weise läßt sich ein Überreißen von Hilfsflüssigkeit in die Kondensatoren verhindern. Gleichzeitig wird so die aus dem Behälter 21 in der Regel heiß zufließende Hilfsflüssigkeit durch den möglichst fein verteilten Rückfluß von wasserfreiem Alkohol gekühlt.Part of the liquefied in capacitors 4 and 24. anhydrous Alcohol can return through lines 25 to the top tray of the column ig. In this way, auxiliary liquid can be torn over into the condensers impede. At the same time, the flowing in from the container 21, as a rule, becomes hot Auxiliary liquid through the finely divided reflux of anhydrous alcohol chilled.

Es sei hier bemerkt, daß eine indirekte, außerhalb der Kolonne erfolgende Kühlung der heißen Hilfsflüssigkeit, z. B. des Glycerins, erhebliche Schwierigkeiten bietet und beträchtlichen Kühlmittelaufwand fordert. Demgegenüber hat die hier beschriebene Maßnahme den doppelten Vorteil, daß die Kühlung der Hilfsflüssigkeit sich überaus einfach gestaltet und daß die der Hilfsflüssigkeit entzogene Wärme zur Verdampfung von Alkohol ausgenutzt wird.It should be noted here that an indirect one taking place outside the column Cooling the hot auxiliary liquid, e.g. B. glycerol, considerable difficulties offers and requires a considerable amount of coolant. In contrast, the one described here has Measure the double advantage that the cooling of the auxiliary liquid is extremely simply designed and that the heat withdrawn from the auxiliary liquid for evaporation being exploited by alcohol.

Ein weiterer Teil des in den Kondensatoren 4 und 24 verflüssigten wasserfreien Alkohols wird durch die Leitungen 26 unterhalb des Blindbodens 17 in die Rektifizierkolonne 14 geleitet. Die in dieser aufsteigenden, noch wasserhaltigen Alkoholdämpfe begegnen hier dem Rückfluß von wasserfreiem Alkohol, der gemäß vorliegender Erfindung den sonst benötigten Rückfluß von etwa 95prozentigem Alkohol ersetzt.Another part of the liquefied in the capacitors 4 and 24 Anhydrous alcohol is fed through lines 26 below the sub-floor 17 in the rectification column 14 passed. Those in this ascending, still water-containing Alcohol vapors encounter here the reflux of anhydrous alcohol, according to the present Invention replaces the otherwise required reflux of about 95 percent alcohol.

Die Leitungen 27 führen wasserfreien Alkohol von den Kondensatoren 4. und 24 nach dem Kühler 28 und dem Auslauf 2g. Die oberhalb des Blindbodens 17 durch Rohr 20 aus der Kolonne ig entfernte Hilfsflüssigkeit wird in der Kolonne 3o durch indirekte Beheizung von dem mitgenommenen Alkohol und von einem Teil des aufgenommenen Wassers befreit. Das Destillat der Kolonne 30 (wasserhaltiger Alkohol) wird durch Leitung 31 an geeigneter Stelle in die Rektifizierkolonne 14 zurückgeführt. Die Kolonne 30 kann mit einer Kondensationseinrichtung 32 versehen sein, die durch Rohr 33 Rückfluß liefert. , Aus dem Unterteil der Kolonne 30 wird die Hilfsflüssigkeit nach einer oder mehreren Verdampfeinrichtungen beliebiger Konstruktion geleitet und daselbst entwässert. In der beispielsweise dargestellten Anordnung gelangt die Hilfsflüssigkeit zunächst durch Rohr 34 nach dem Verdampfer 35 und von diesem durch Leitung 36 nach der Vakuumkolonne 37. Verdampfer 35 und Kolonne 37 sind mit geeigneten Vorrichtungen für die indirekte Beheizung der Hilfsflüssigkeit ausgestattet. An die Vakuumkolonne 37 sind der Kondensator 38 und die Vakuumpumpe 39 angeschlossen. Die von Wasser befreite Hilfsflüssigkeit verläßt die Kolonne 37 durch Leitung 4o und wird durch eine geeignete Fördervorrichtung, z. B. eine Pumpe 41, nach dem Behälter 21 zurückgeführt.The lines 27 lead anhydrous alcohol from the condensers 4. and 24 to the cooler 28 and the outlet 2g. The auxiliary liquid removed from the column ig above the blind bottom 17 through tube 20 is freed from the alcohol and some of the water taken up in the column 3o by indirect heating. The distillate of the column 30 (water-containing alcohol) is returned to the rectification column 14 through line 31 at a suitable point. The column 30 may be provided with a condenser 32 which provides reflux through pipe 33. From the lower part of the column 30 , the auxiliary liquid is passed to one or more evaporation devices of any design and dewatered there. In the arrangement shown as an example, the auxiliary liquid first passes through pipe 34 to the evaporator 35 and from this through line 36 to the vacuum column 37. Evaporator 35 and column 37 are equipped with suitable devices for indirect heating of the auxiliary liquid. The condenser 38 and the vacuum pump 39 are connected to the vacuum column 37. The auxiliary liquid freed from water leaves the column 37 through line 4o and is conveyed by a suitable conveying device, e.g. B. a pump 41, fed back to the container 21.

Wenn die regenerierte Hilfsflüssigkeit in der Kälte dickflüssig wird, Kristalle abscheidet oder erstarrt, so werden die Leitungen 22 und 4o mit heizbaren Doppelmänteln umgeben. In den Behälter 21 wird eine Heizschlange eingebaut.If the regenerated auxiliary liquid becomes thick in the cold, Crystals separates or solidifies, so the lines 22 and 4o are heated with Surrounded by double coats. A heating coil is installed in the container 21.

Wird mit Salzlösungen gearbeitet, so erfolgt im Anschluß an das Verdampfen des Wassers in bekannter Weise die Trocknung und gegebenenfalls das Schmelzen des wasserfreien Salzes, das hierauf in absolutem Alkohol gelöst und zu erneutem Gebrauch in die Entwässerungskolonne zurückgegeben wird. Die zum Trocknen, Schmelzen und Auflösen des wasserfreien Salzes benötigten Vorrichtungen werden an Stelle der Vakuumkolonne 37 in den vorstehend beschriebenen Kreislauf der Hilfsflüssigkeit eingeschaltet. Auf der Zeichnung sind die betreffenden bekannten Vorrichtungen nicht dargestellt.If salt solutions are used, evaporation takes place afterwards of the water in a known manner, the drying and optionally the melting of the anhydrous salt, which is then dissolved in absolute alcohol and used again is returned to the dewatering column. The ones for drying, melting and Dissolving the anhydrous salt devices are needed in place of the vacuum column 37 switched into the circuit of the auxiliary liquid described above. The known devices in question are not shown in the drawing.

Wenn nicht von Maischen, sondern von wasserhaltigem Alkohol ausgegangen wird, so wird der Alkohol nach entsprechender Umstellung der Absperrvorrichtungen 42 vom Behälter 1 über den Zuflußregler 3 und den Vorwärmerkondensator 4 dem Wärmeaustauscher 16 und hierauf durch Leitung 43 der Rektifizierkolonne 14 zugeführt. Nötigenfalls wird der Alkohol vorher über eine Vorlaufkolonne geleitet und von leicht siedenden Verunreinigungen befreit.If not from mash, but from water-based alcohol the alcohol will be released after the shut-off devices have been adjusted accordingly 42 from the container 1 via the flow regulator 3 and the preheater condenser 4 to the heat exchanger 16 and then fed through line 43 to the rectification column 14. If necessary the alcohol is previously passed through a forward column and from low-boiling Freed impurities.

Die Brüdendämpfe der Verdampf- und Trocknungsvorrichtungen, ebenso wie das Kondenswasser der verschiedenen indirekt beheizten Apparate können zur Beheizung und Vorwärmung innerhalb öder außerhalb der Entwässerungsanlage Verwendung finden.The fumes from the evaporation and drying devices, as well how the condensation water of the various indirectly heated devices can be used for heating and preheating can be used inside or outside the drainage system.

Es ist selbstverständlich, daß die Apparatur mit den in der Spiritusindustrie bekannten Dampf- und Flüssigkeitsregulatoren, Wärmeaustauschern usw. versehen ist.It goes without saying that the equipment used in the alcohol industry known vapor and liquid regulators, heat exchangers, etc. is provided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Methods of cleaning and uninterrupted manufacture of anhydrous alcohol from mashes or other liquids containing alcohol by means of water-absorbing liquids such as glycerine, salt solutions or the like, characterized in that in the rectification column, its high-percentage alcohol vapors be fed in a known manner into the dewatering column, a reflux of anhydrous alcohol is passed.

2. The method according to claim 1, characterized in that that anhydrous alcohol also at the top of the dewatering column and the auxiliary liquid some soils below the head is discharged.

3. Device for execution the method according to claim 1 and 2, characterized in that the rectifying column (14) with the condensation device (4, 24) directly connected to this column Dewatering column (rg) is connected.