JPS581087B2 - エタノ−ルレンゾクジヨウリユウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアルコール含有率の少い発酵液を連続蒸留し
て純エタノールをうる方法に関するものである。

発酵液より純エタノールをうる方法として、まずイルゲ
ス式が考案されつづいてギョーム式、アロスパス式、ス
ーパーアロスパス式、スービットアロスパス式が開発さ
れ、現在においてはスーパーアロスパス式、スービット
アロスパス式が最もすぐれた蒸留法として広く知られて
いる。

しかしながらこれらの蒸留方法はいずれも不純物除去の
完全性を目的として蒸留塔本数を増やす方法を取ってき
ているがこの理由として発酵液中に含まれている微量成
分の分析が困難であったことにより経験を基にして塔本
数を増加しているにすぎないものであった。

本発明者らは発酵液中の微量成分の詳細な分析により簡
単な蒸留方法により、スーパーアロスパス式またはスー
ビットアロスパス式と同等あるいはそれ以上の品質を有
するエタノールをうろことに成功したもので、本発明は
５〜１０％のエタノールを含有する発酵液を複数の蒸留
塔を用い連続蒸留して純エタノールをうるに際し、第１
塔においては発酵液を加熱して揮発成分と廃液とに分離
し、該揮発成分を第２塔の上段に導入し、第２塔の頂部
より低沸点留分を分縮し、底部より水、エタノール、高
沸去留分の混合物を分離し、第２塔の底部よりの留出物
を第３塔の中段に導入し、第３塔において頂部よりエタ
ノール留分を分縮し、中段より水および高沸点留分を分
離し、底部より排出される廃液の一部を第２塔の上段に
導入し第２塔の加水に使用し、第３塔の頂部よりのエタ
ノール留分を第４塔の中段に導入し、第４塔において頂
部より低沸点留分を、底部より純エタノールを分離する
ことを特徴とする発酵液よりのエタノール連続蒸留法で
ある。

次に本発明を図面によって説明する。

第１図は本発明方法のフローシートの概略である。

本発明に使用する原料は如何なる原料より作られた発酵
液（モロミ）でもよいがアルコール濃度５〜１０％のも
のである。

この千ロミは第１塔（モロミ塔）■においてエタノール
、メタノール、フーゼン油等の揮発成分を水と共に頂部
より留出させればよく、例えば■の下部より水蒸気吹込
によって行うことができる。

■は棚段式あるいはその他任意の形状のものが使用され
るが段数として２０〜２５程度のものが好ましい。

モロミは熱交換器１および２を経てモロミ塔■の上段に
導入されアルデヒド、メタノール等の低沸点留分を分離
することなく全揮発分と廃液に分離される。

揮発分は■の頂部より第２塔（抽出塔）■の上段に導か
れるが空冷により液化した部分はそのまま、液化しない
ガス状の部分は１および冷却機３により液化されて導入
される。

■の底部よりの廃液は２により冷却されて排出される。

■は棚段式または充填式のものであり段数として３０〜
４０程度あればよく第３塔■の廃液の１部をポンプ４に
より導入することによって加水され、■塔のりボイラー
５によって低沸点留分を分縮し、残ったガス状の部分は
冷却機６により液化され、ポンプ７により■塔頂にもど
す、また分縮液の１部を低沸点留分として系外に排出す
る。

■において各段のエタノール濃度を加水によりある値以
下に押えることが低沸点留分を分離するに役立っている
。

■の底部よりの水、エタノール、高沸点留分の混合物は
そのまま第３塔（分離塔）■の中段に導入する。

■は棚段（又は充填式）の蒸留塔で段数として７０〜８
０であればよく外部より加熱されている。

■において頂部にある還流冷却機８によりエタノール留
分は凝縮され凝縮液の１部は第４塔（精製塔）■の中段
に導入される。

そして中間部よりフーゼル油等の高沸点分および水が分
離され、必要に応じてデカンタ−９により不溶性高沸点
留分と水層に分離される。

第４塔はりボイラー５，１０を有する段数５０〜６０の
棚段あるいは充填式の精留塔であればよく■の頂部には
還流冷却機１１により低沸点留分を凝縮しその凝縮液の
１部を系外に取出し、一方純エタノールは底部より冷却
機１２により冷却されて取出される。

リボイラ−１０はもし■塔頂蒸気を利用するりボイラー
５での加熱が不足の時に使われる。

図面に示す第５塔■は必要に応じて設けられる回収塔で
あり、リボイラー１３を有し■および■の頂部からえら
れる低沸点留分は一緒になり■の上段に導入され、頂部
の還流冷却機１４により凝縮し低沸点留分を、中央部よ
り高沸点留分を、底部よりエタノール水溶液を回収しエ
タノール水溶液は必要に応じ原液と共に１に導入される
。

本発明は以上のように非常に簡単な工程によって発酵液
より純エタノールをうろことができる。

こｔｌ．Ｋ／ｉしてスーパーアロスパス式、スービット
アロスパス式においては非常に複雑な工程から成ってい
る。

例えば第２図に示すスーパーアロスパス式は■′分離塔
、■′モロミ塔、■′濃縮塔、■′抽出蒸留塔、Ｖ′精
留塔、ＶＩＷ製塔、■′不純物処理塔、■′抽出蒸留塔
、■′温水塔の９本もの塔を使用し夫々に分縮機その他
が付属しておりその操作は非常に複雑である。

スービットアロスパス式は塔本数は９本とスーパーアロ
スパス式と同じだが中に１本減圧塔があり、これにより
さらに操作を複雑にしている。

本発明の蒸留方法は非常に簡単であるにもかかわらず、
その性能は上記のスーパーアロスパス式、スービットア
ロスパス式と変らず塔本数が少いことより運転操作が簡
単であり制御が容易であり、且つその建設費も非常に少
いという特徴を有するのである。

更に塔本数が少いことより加熱に要する熱量が少く熱収
支が向上するという経済的効果も有するのである。

次に実施例によって本発明を説明する。

実施例 下記の組合せよりなる蒸留装置により糖蜜発酵モロミ（
エタノール含量６ｗｔ％）を蒸留した。

■の場合は■塔（回収塔）は使用せず、２の場合のみｖ
塔を使用した。

原料モロミを■塔上部にフィードする。

その前に■塔項蒸気、および塔底廃液と熱交換し、塔に
入る時は約８０℃となっている。

■塔に入ったモロミは塔頂よりモロミと平衡な蒸気組成
で取り出され、この時易揮発成分はほとんどこの中に含
まれる。

これらは次に■塔の上部に入り、塔頂で加水されエタノ
ールは塔底から次の■塔に導入される。

ここでは（■塔）各棚段のエタノール濃度をある値以下
に押さえるよう加水量と蒸気量を調節する事が大切であ
る。

この操作により塔頂に低沸成分の全てとメタノールおよ
びｎ−プロパノール、高沸成分の１部が濃縮され、留液
として除去される。

この時塔頂留液の取り出し量はモロミ中の低沸成分濃度
により変化する。

■塔ではエタノールを塔頂に濃縮すると共に、適当なる
途中段よりｎ−プロパノール、高沸成分｝を非常に濃縮
した形で取り除く。

また高沸成分の１部は塔底かも流出し、この廃液は■塔
抽出水に利用される。

■塔頂留液は■塔中間段に導入されるが、この留液はエ
タノール、水以外微量のメタノールを含む非常に純度の
高いものである。

■塔では塔頂にメタノールを濃縮除去し、塔底より全く
純粋なエタノールが得られる。

この塔の加熱方法は間接加熱であり熱源として■塔項蒸
気を使いスチームの節約をする。

Ｖ塔をつげた２の場合、Ｖ塔は■塔頂留液、■塔サイド
カットよりデカンターに入ったデカンター水層、■塔頂
留液中のエタノールを回収すると同時に不純物を濃縮し
て系外に除去するものである。

次に夫々の物質収支を各塔毎に記す。

１． Ｖ塔のない場合 全体の所要水蒸気量は５ ７ ０ ０ｋｇ／Ｈ、冷却水
量１ ５ ６ ０ ０ ０ｋｇ／Ｈであり、スーパーア
ロスパス式に比して水蒸気で約３０％、冷却水で約２０
％の節約となる。

２． Ｖ塔をつけた場合 この場合全体の所要水蒸気量は６ ８ ０ ０ｋｇ／Ｈ
、冷却水量１ ６ ３ ０ ０ｋｇ／Ｈであり、スーパ
ーアロスパス式に比して水蒸気、冷却水共に約１５％の
節約となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を図解したものであり、第２図は従
来方法を図解したものである。 第１図において■はモロミ塔、■は抽出塔、■は分離塔
、■は精製塔、■は必要に応じて設けられる回収塔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エタノールを５〜１０％含有する発酵液を複数の蒸
   留塔を用い連続蒸留して純エタノールをうるに際し、第
   １塔においては発酵液を加熱して揮発成分と廃液とに分
   離し、該揮発成分を第２塔の上段に導入し、第２塔の頂
   部より低沸点留分を分縮し、底部より水、エタノール、
   高沸点留分の混合物を分離し、第２塔の底部よりの留出
   物を第３塔の中段に導入し、第３塔において頂部よりエ
   タノール留分を分縮し、中段より水および高沸点留分を
   分離し、底部より排出される廃液の一部を第２塔の上段
   に導入し第２塔の加水に使用し、第３塔の頂部よりのエ
   タノール留分を第４塔の中段に導入し、第４塔において
   頂部より低沸点留分を、底部より純エタノールを分離す
   ることを特徴とする発酵液よりのエタノール連続蒸留法
   。