JPH05137970A - Method of recovering alcohol - Google Patents
Method of recovering alcoholInfo
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- JPH05137970A JPH05137970A JP3303453A JP30345391A JPH05137970A JP H05137970 A JPH05137970 A JP H05137970A JP 3303453 A JP3303453 A JP 3303453A JP 30345391 A JP30345391 A JP 30345391A JP H05137970 A JPH05137970 A JP H05137970A
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- Japan
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- alcohol
- secondary side
- inert gas
- module
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はアルコールの回収方法に
関し、より詳細にはアルコール水溶液、たとえばウイス
キー、ワイン、ブライディー、日本酒などからアルコー
ルを分離、回収する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for recovering alcohol, and more particularly to a method for separating and recovering alcohol from an aqueous alcohol solution such as whiskey, wine, bridy and sake.
【０００２】[0002]
【従来の技術】浸透気化膜 (パーベーパレーション膜)
を用いてアルコール (エチルアルコール) 水溶液からア
ルコールを回収する方法は従来から知られており、浸透
気化膜の二次側を減圧に保ち、気化したアルコールを冷
却してアルコールを凝縮、回収していた。[Prior Art] Pervaporation Membrane (Pervaporation Membrane)
A method for recovering alcohol from an alcohol (ethyl alcohol) aqueous solution using a conventional method has been known, in which the secondary side of the pervaporation membrane is kept under reduced pressure, and the evaporated alcohol is cooled to condense and recover the alcohol. ..
【０００３】しかしながら、かかる従来の方法では、減
圧下においてアルコール蒸気を冷却するので、ブライン
ばかりでなく液体窒素、液体空気などの深冷冷媒を必要
とするばかりでなく、アルコール回収効率を高めること
が困難であるなどの欠点があった。However, in such a conventional method, since alcohol vapor is cooled under reduced pressure, not only brine but also deep-cooled refrigerants such as liquid nitrogen and liquid air are required, and alcohol recovery efficiency can be improved. There were drawbacks such as difficulty.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、液体窒素のような深冷冷媒を使用しなけれ
ばアルコールを回収できない点およびアルコール回収効
率を高めえない点である。The problems to be solved by the present invention are that alcohol cannot be recovered without using a cryogenic refrigerant such as liquid nitrogen, and the alcohol recovery efficiency cannot be improved.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、アルコール水溶液から浸透気化膜を用いて
アルコールを回収する方法において、該浸透気化膜の二
次側に不活性ガスを供給し、該浸透気化膜を浸透したア
ルコール蒸気を該不活性ガスと共に分離し、この分離し
たアルコール蒸気と不活性ガスからアルコール蒸気を分
離した後に該不活性ガスを前記浸透気化膜の二次側に循
環することを特徴とする。The present invention for solving the above-mentioned problems provides a method for recovering alcohol from an aqueous alcohol solution by using a pervaporation membrane, and supplying an inert gas to the secondary side of the pervaporation membrane. Then, the alcohol vapor that has permeated the pervaporation membrane is separated together with the inert gas, and after separating the separated alcohol vapor and the alcohol vapor from the inert gas, the inert gas is passed to the secondary side of the pervaporation membrane. It is characterized by circulation.
【０００６】以下、本発明を図１に示した工程図にもと
づき説明する。まず、アルコール水溶液を循環プロダク
トタンク１に供給し、更にフィードポンプ２によりアル
コール透過膜モジュール３ (以下、単にモジュール３と
略記する) の一次側４に加圧、供給する。アルコール水
溶液としてはいかなる種類であっても良く、たとえば、
ウイスキー、ワイン、ブランディー、日本酒等を挙げる
ことができる。The present invention will be described below with reference to the process chart shown in FIG. First, the aqueous alcohol solution is supplied to the circulating product tank 1, and then the feed pump 2 pressurizes and supplies it to the primary side 4 of the alcohol permeable membrane module 3 (hereinafter simply referred to as the module 3). The alcohol aqueous solution may be of any type, for example,
Whiskey, wine, brandy, sake, etc. can be mentioned.
【０００７】一方、管路５を介して不活性ガスをモジュ
ール３の二次側６にキャリヤーガスとして供給する。不
活性ガスとしては、窒素 (N2) ガス、ヘリウム (He) ガ
ス、ネオン (Ne) ガス等を用いることができるが、価格
の点から窒素ガスの使用が好ましい。この不活性ガスの
供給によってモジュール３の二次側６におけるアルコー
ル分圧は低下せしめられるので、モジュール３の一次側
４に供給されたアルコール水溶液中の主としてアルコー
ル (アルコール濃厚水溶液) が透過膜７を透過してモジ
ュール３の二次側６に排出され、一次側には低アルコー
ル水溶液が製品として得られる。この二次側６に透過し
たアルコール濃厚水溶液は、二次側６に供給された不活
性ガスによって気化し、不活性ガスによって二次側から
排除され、不活性ガスに同伴してアルコール蒸気は、た
とえば30℃で熱交換器８に送られ、管路９を介して供給
される不活性ガスとの熱交換によって、たとえば０℃に
冷却され、凝縮したアルコールは低濃度アルコール水溶
液としてアルコール回収タンク10に集められる。凝縮し
なかったアルコール蒸気はブライン冷却熱交換器11にお
いて、たとえば更に−25℃に冷却、凝縮され、高濃度ア
ルコール水溶液としてアルコール回収タンク12に集めら
れる。アルコールが除去された不活性ガスは管路13およ
び管路９を経て熱交換器８において前記のとおり不活性
ガスに同伴されたアルコール蒸気を冷却した後に管路14
を経て工業用水冷却用熱交換器15に送られ、更に管路16
を介し循環ファン17によって再びモジュール３の二次側
６に循環される。不活性ガスの循環系内に蓄積された不
純物は、圧力調節弁18によって系外に排出される。ま
た、不活性ガスの補充は管路19、および圧力調節弁20に
よって行なわれる。On the other hand, an inert gas is supplied as a carrier gas to the secondary side 6 of the module 3 via the pipe 5. As the inert gas, nitrogen (N 2 ) gas, helium (He) gas, neon (Ne) gas, or the like can be used, but it is preferable to use nitrogen gas in terms of price. Since the alcohol partial pressure on the secondary side 6 of the module 3 is lowered by the supply of this inert gas, mainly alcohol (concentrated alcohol aqueous solution) in the alcohol aqueous solution supplied to the primary side 4 of the module 3 passes through the permeable membrane 7. It is permeated and discharged to the secondary side 6 of the module 3, and a low alcohol aqueous solution is obtained as a product on the primary side. The concentrated alcohol aqueous solution that has permeated to the secondary side 6 is vaporized by the inert gas supplied to the secondary side 6 and eliminated from the secondary side by the inert gas, and the alcohol vapor is entrained in the inert gas and For example, the alcohol which is sent to the heat exchanger 8 at 30 ° C. and cooled to, for example, 0 ° C. by heat exchange with the inert gas supplied through the pipe 9 and condensed is an alcohol recovery tank 10 as a low-concentration alcohol aqueous solution. Collected in. The alcohol vapor that has not been condensed is further cooled to, for example, −25 ° C. in the brine cooling heat exchanger 11, condensed, and collected in the alcohol recovery tank 12 as a high-concentration alcohol aqueous solution. The inert gas from which the alcohol has been removed is passed through the line 13 and the line 9 to cool the alcohol vapor entrained in the inert gas as described above in the heat exchanger 8 and then the line 14
Sent to the heat exchanger 15 for cooling water for industrial use via the pipe 16
And is circulated again to the secondary side 6 of the module 3 by the circulation fan 17 via. The impurities accumulated in the circulation system of the inert gas are discharged outside the system by the pressure control valve 18. The inert gas is replenished by the conduit 19 and the pressure control valve 20.
【０００８】ブライン冷却熱交換器11へは、ブラインが
ブライン冷凍機ユニット21から供給され、また工業用水
冷却用熱交換器15へは管路22から工業用水が供給され、
管路14を介して供給される不活性ガスとの熱交換によっ
て不活性ガスを昇温させた後にブライン冷凍機ユニット
21により冷却され、排出される。以下、本発明の実施例
を述べる。Brine is supplied from the brine refrigerator unit 21 to the brine cooling heat exchanger 11, and industrial water is supplied from the pipe 22 to the industrial water cooling heat exchanger 15.
Brine refrigerator unit after raising the temperature of the inert gas by heat exchange with the inert gas supplied through the pipe line 14.
It is cooled by 21 and discharged. Examples of the present invention will be described below.
【０００９】[0009]
【実施例】図１に示した工程に従って、アルコール濃度
60％のウイスキーからアルコール濃度40％のウイスキー
を製造した。循環プロダクトタンク１にアルコール濃度
60％のウイスキーを供給し、フィードポンプ２および予
熱器２'により32℃に予熱されたウイスキーを600L/hの
供給量でモジュール３の一次側４に供給した。予熱器
２'への温水供給温度は60℃であり、排水温度は30℃で
あった。EXAMPLE According to the process shown in FIG. 1, the alcohol concentration
Whiskey with an alcohol concentration of 40% was produced from 60% whiskey. Alcohol concentration in the circulating product tank 1
Whiskey of 60% was supplied, and whiskey preheated to 32 ° C. by the feed pump 2 and the preheater 2 ′ was supplied to the primary side 4 of the module 3 at a supply rate of 600 L / h. The hot water supply temperature to the preheater 2'was 60 ° C, and the drainage temperature was 30 ° C.
【００１０】一方、モジュール３の二次側６へは循環フ
ァン17によって30℃の窒素ガスを1800L/min の供給量、
4000mAq の圧力で供給した。アルコール透過膜７を二次
側に透過し、窒素ガスにより気化した28.5℃のアルコー
ル蒸気と窒素ガスとの混合物を熱交換器８において−25
℃の窒素ガスにより冷却し、０℃の主として水分からな
る凝縮水をアルコール回収タンク10に集めた。次いで、
熱交換器11において−30℃の冷媒との熱交換により得ら
れた−25℃の凝縮アルコール分をアルコール回収タンク
12に集めた。タンク12から管路13を経て排出した−25℃
の窒素ガスを管路９により熱交換器８に供給し、上記の
ように冷媒として使用した後に、管路14を経て工業用水
冷却用熱交換器15に送り、30℃の工業用水との熱交換に
よって20℃に加熱し、得られた20℃の供給量1800L/min
、圧力500mmAq の循環窒素ガスを、上記のようにモジ
ュール３の二次側６へ供給し循環使用した。On the other hand, the circulation fan 17 supplies nitrogen gas at 30 ° C. to the secondary side 6 of the module 3 at a rate of 1800 L / min.
It was supplied at a pressure of 4000 mAq. The mixture of alcohol vapor and nitrogen gas at 28.5 ° C., which has permeated the alcohol permeable membrane 7 to the secondary side and is vaporized by nitrogen gas, is -25
After cooling with nitrogen gas at 0 ° C., condensed water mainly consisting of water at 0 ° C. was collected in the alcohol recovery tank 10. Then
The alcohol recovery tank collects the condensed alcohol content at -25 ° C obtained by heat exchange with the refrigerant at -30 ° C in the heat exchanger 11.
Collected in 12. -25 ℃ discharged from tank 12 via line 13
Of the nitrogen gas is supplied to the heat exchanger 8 through the pipe 9, and after being used as a refrigerant as described above, the nitrogen gas is sent to the heat exchanger 15 for cooling industrial water through the pipe 14, and the heat with the industrial water at 30 ° C. Heated to 20 ° C by replacement, and obtained 20 ° C supply rate 1800L / min
A circulating nitrogen gas having a pressure of 500 mmAq was supplied to the secondary side 6 of the module 3 and circulated for use as described above.
【００１１】なお、工業用水冷却用熱交換器15からの排
工業用水は10℃であり、ブライン冷凍機ユニット21を経
て排出される。また、熱交換器11から排出された−25℃
の冷媒は冷凍機ユニット21で−30℃に冷却した後に再使
用した。一方、モジュール３の一次側４から排出した59
2L/hの低アルコール水溶液を循環プロダクトタンク１に
循環した。このような操作を続けることによって、アル
コール濃度40％のウイスキーをタンク１に得ることがで
きた。The industrial water discharged from the industrial water cooling heat exchanger 15 is at 10 ° C. and is discharged through the brine refrigerator unit 21. In addition, -25 ℃ discharged from the heat exchanger 11
The refrigerating medium was reused after being cooled to −30 ° C. in the refrigerator unit 21. On the other hand, 59 discharged from the primary side 4 of the module 3
A 2 L / h low alcohol aqueous solution was circulated in the circulation product tank 1. By continuing such operations, whiskey having an alcohol concentration of 40% could be obtained in the tank 1.
【００１２】[0012]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、モジ
ュールの二次側に不活性ガスを供給してアルコール分圧
を低下させ、アルコールの浸透気化を促進している。従
って、モジュールの二次側を減圧にする従来のように、
気化アルコールを液体窒素などによって深冷する必要が
なく、ブラインによる冷却のみで気化アルコールを凝縮
させることができ、冷却エネルギーと冷却設備を大幅に
削減することができる。また従来のような減圧でのアル
コール凝縮に比較してアルコール回収効率を高めること
ができる。As described above, according to the present invention, the inert gas is supplied to the secondary side of the module to reduce the partial pressure of alcohol and promote the pervaporation of alcohol. Therefore, as in the conventional method of reducing the pressure on the secondary side of the module,
It is not necessary to deeply cool the vaporized alcohol with liquid nitrogen or the like, the vaporized alcohol can be condensed only by cooling with brine, and cooling energy and cooling equipment can be significantly reduced. Further, the alcohol recovery efficiency can be enhanced as compared with the conventional alcohol condensation under reduced pressure.
【００１３】更に本発明によれば、不活性ガスをモジュ
ールの二次側に供給し、不活性ガス雰囲気化で気化アル
コールを凝縮させるので、二次側系の漏洩による空気の
混入がなく、凝縮したアルコール中での細菌の繁殖を防
止することができる。更にまた、滅菌した不活性ガスを
キャリヤーガスとして循環使用すれば、細菌の混入を防
止することができる。従って本発明の方法は、モジュー
ルの一次側で得られる低濃度アルコール水溶液が透過膜
を介して細菌によって汚染されることを防止することが
でき、アルコール飲料、たとえば低濃度アルコール飲料
の製造方法に好適に使用することができる。Further, according to the present invention, since the inert gas is supplied to the secondary side of the module and the vaporized alcohol is condensed in the atmosphere of the inert gas, there is no mixing of air due to leakage of the secondary side system and condensation is performed. It is possible to prevent the growth of bacteria in the alcohol. Furthermore, by circulating the sterilized inert gas as the carrier gas, it is possible to prevent the contamination of bacteria. Therefore, the method of the present invention can prevent the low-concentration aqueous alcohol solution obtained on the primary side of the module from being contaminated with bacteria through the permeable membrane, and is suitable for a method for producing an alcoholic beverage, for example, a low-concentration alcoholic beverage. Can be used for
【図１】本発明の方法の工程概要図である。FIG. 1 is a schematic view of the steps of the method of the present invention.
３ アルコール透過膜モジュール ８ 熱交換器 11 ブライン冷却熱交換器 3 Alcohol permeable membrane module 8 Heat exchanger 11 Brine cooling heat exchanger
Claims (1)
てアルコールを回収する方法において、該浸透気化膜の
二次側に不活性ガスを供給し、該浸透気化膜を浸透した
アルコール蒸気を該不活性ガスと共に分離し、この分離
したアルコール蒸気と不活性ガスからアルコール蒸気を
分離した後に該不活性ガスを前記浸透気化膜の二次側に
循環することを特徴とするアルコールの回収方法。1. A method for recovering alcohol from an aqueous alcohol solution using a pervaporation membrane, wherein an inert gas is supplied to the secondary side of the pervaporation membrane, and the alcohol vapor permeated through the pervaporation membrane is inertized. A method for recovering alcohol, characterized in that it is separated together with gas, and alcohol vapor is separated from the separated alcohol vapor and inert gas, and then the inert gas is circulated to the secondary side of the pervaporation membrane.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3303453A JPH05137970A (en) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | Method of recovering alcohol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3303453A JPH05137970A (en) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | Method of recovering alcohol |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05137970A true JPH05137970A (en) | 1993-06-01 |
Family
ID=17921169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3303453A Pending JPH05137970A (en) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | Method of recovering alcohol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05137970A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8608966B2 (en) | 2008-03-05 | 2013-12-17 | St1 Biofuels Oy | Method and apparatus for dewatering a mixture of ethanol and water |
| JP2014176368A (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Manufacturing method and manufacturing system of a non-alcoholic wine |
| CN105126363A (en) * | 2015-09-02 | 2015-12-09 | 中国农业科学院蜜蜂研究所 | Concentration device special for propolis extracting solution |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5921605A (en) * | 1982-07-09 | 1984-02-03 | アー・ナツターマン・ウント・コムパニー・ゲーエムベーハー | Method of scattering plant protecting agent spray solution and wrapping unit for concentrate of same |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP3303453A patent/JPH05137970A/en active Pending
Patent Citations (1)
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| JPS5921605A (en) * | 1982-07-09 | 1984-02-03 | アー・ナツターマン・ウント・コムパニー・ゲーエムベーハー | Method of scattering plant protecting agent spray solution and wrapping unit for concentrate of same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970527 |