JPS5930397B2

JPS5930397B2 - 発酵アルコ−ルの蒸留方法

Info

Publication number: JPS5930397B2
Application number: JP55063014A
Authority: JP
Inventors: 栄一水谷
Original assignee: Chuo Kakohki Coltd
Current assignee: Chuo Kakohki Coltd
Priority date: 1980-05-13
Filing date: 1980-05-13
Publication date: 1984-07-26
Also published as: JPS56158087A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、発酵アルコールの蒸留方法、特に、発酵醪か
ら各種の蒸留工程を経て精製されたアルコールを得るに
当って改良されたスーパーアロスパス方式の蒸留方法に
よ択粗留工程における各蒸留塔の内部にスケールの付着
をより少なくし且つ不純物の効率的な除去をし併せて著
るしい省エネルギ化をすることができる発酵アルコール
の蒸留方法に関する。

発酵醪から各種の蒸留工程を経て得られる精製されたア
ルコールは、酒精飲料用、医薬用、化粧品用等に広く利
用されている。

そして、かかる場合の発酵アルコールの蒸留方法として
、従来、イルゲス方式、バルベ方式、ギョーム方式、ア
ロスパス方式及びスーパーアロスパス方式等の各種の蒸
留方法が提供されているが、近年では、スーパーアロス
パス方式の蒸留方法が一般的に採用されている。

従来のスーパーアロスパス方式の蒸留方法は、その概略
の工程図である第１図に示すように、概ね次の通シであ
る。

濃縮塔Ａ１の塔頂からの蒸気と熱交換しさらに醪塔Ａか
らの廃液と熱交換して予熱された発酵醪か分離塔Ａ１に
供給される。

この分離塔Ａ１におけいて、醪塔Ａよシ注入され上昇し
た蒸気と熱交換して、アルデヒド類やダイアセチル類等
によって代表される低沸物、炭素数３以上のアルコール
類からなるフーゼル油によって代表される高沸物等と同
伴する形でアルコール蒸気が抽出塔Ｄ１に供給される。

この抽出塔Ｄ１において、注入される熱水により抽出蒸
留されて、前記低沸物や高沸物等の不純物が一部除去さ
れ、下部に流下するアルコール水溶液は再び分離塔Ａ１
に供給される。

この分離塔Ａ１を流下したものが醪塔Ａに供給される
。

この醪塔Ａにおいて、注入される水蒸気と熱交換して、
水及び不純物と同伴する形でアルコール蒸気が濃縮塔Ａ
２に供給される。

そしてこの濃縮塔Ａ２において、温水塔Ｆに注入される
水蒸気と熱交換して濃縮された粗アルコールが、以下精
留工程へと供給され、結局、精留塔Ｃから精製されたア
ルコールが得られる。

ところが、この従来のスーパーアロスパス方式の蒸留方
法には次のような欠点がある。

（イ）粗留工程である分離塔Ａ１及び醪塔Ａには、原料
や発酵生成物によるところのたん白質や澱粉等によって
代表される有機物、カルシウムやマグネシウム等によっ
て代表される無機物が多量に存在する。

一方、分離塔Ａ１及び醪塔Ａは、各々塔頂と塔底におい
て差はあるが、通常９０〜１１０℃程度で操作される。

このため、分離塔Ａ１及び醪塔Ａには、各々の塔内面や
蒸留棚等に、前記した有機物と無機物とが複合化したよ
うな極めて強固なスケールが付着する。

この結果、熱効率や蒸留効率が著るしく低下−圧損が大
きくなる。

したがって、通常２月に１回程度の割で、各々の塔を分
解し清掃しなければならない極めて煩わしく且つ手間の
かかる作業を強いられる。

（ロ）濃縮塔Ａ２には、水及び不純物の蒸気と同伴する
形でアルコール蒸気が供給される。

一方、濃縮塔Ａ２は通常７８〜１００℃で操作される。

ところがこの条件下では、フーゼル油によって代表され
る不純物を充分に効率的に除去することが困難である。

したがって、微量の不純物を含んだ状態で精製工程に供
給されるため、不純物除去に対する精製工程の負荷が大
きくな択加えるエネルギの損失も太きい。

（ハ）分離塔Ａ１％醪塔Ａ及び濃縮塔Ａ２は常圧からむ
しろ加圧に等しい状態で操作されているため、アルコー
ルを蒸気化するに多大の熱エネルギが必要とされる。

一方、これらの塔以外の抽出塔ｂ１や複数の精留塔の各
基の頂部からは充分に活用可能な熱エネルギが排出され
ている。

したがって、熱エネルギ面で無駄がある。

本発明は、以上のような従来のスーパーアロスパス方式
の蒸留方法の欠点を排除する改善された発酵アルコール
の蒸留方法を提供するもので、その目的は分離塔Ａ１及
び醪塔Ａを減圧下に比較的低温で操作することによシこ
れらの塔の内面や蒸留棚等へのスケールの付着を減少さ
せ、スケールの除去という無用の作業を強いられること
のないようにしつつ、併せて熱効率や蒸留効率の低下及
び圧損の増大を防止することであシ、他の目的は濃縮塔
Ａ２を減圧下に比較的低温で操作することによシこの塔
においてフーゼル油によって代表されるよシ多くの不純
物を効率的に除去することができるようにし結局精製度
合の良いアルコールを得ることができるようにすること
であシ、さらに他の目的は分離塔Ａ４ｓ醪塔Ａ及び濃
縮塔Ａ２の一部又は全部の塔の熱エネルギをこれらの塔
以外の塔から補うことによシ省エネルギをする点にある
。

以上の目的は、所望する範囲内において任意に達成され
得るもので、したがって本発明は、粗留工程である分離
塔Ａ１及び醪塔Ａ１又は濃縮塔Ａ２のいずれか一方の側
の塔又は全部の塔を減圧下に操作することを要旨とする
もので、このようにすれば、必然的に比較的低温で操作
することができ、したがって必要とされる熱エネルギも
少くなるところから、これを前記の塔以外の抽出塔Ｄ１
や精留塔Ｂ等の塔頂の蒸気により補うことができるもの
である。

以下、図面に基づき、本発明の構成を詳細に説明する。

第１図は従来のスーパーアロスパス方式による蒸留方法
の概容の工程図であるが、それにしたがって前記のよう
に発酵アルコールを蒸留すると、その場合の各基の上部
と下部における温度０は、その一例として第１表の通り
であ、す、主要な塔間移動のアルコール蒸気（係、以下
係は全て容量係を示す）は第２表の通シである。

これらの表の数値は、いずれも通常のスーパーアロスパ
ス方式による場合の平均的数値である。

第１表及び第２表の条件下において、アルコール濃度８
係の原料醪を１２に、４／Ｈ投入すると、アルコール濃
度９６係の製品がＩＫ、＆Ｈ得られる。

この間、いずれも一例として、注入される蒸気量は、醪
塔Ａで２７４０ｋｇ／Ｈ，温水塔Ｆで３８０／ｃｇ／
Ｈ１精留工程を形成する塔Ｂ１で１８８０ｋｇ／Ｈであ
シ、醪塔Ａからの排液量は１６ＫＬ／Ｈである。

本発明者が種々の条件下で繰シ返しの試験を重ねた結果
、分離塔Ａ１及び醪塔Ａを減圧下に操作し、したがって
比較的低温で操作すれば、これらの塔の内面、蒸留棚及
びキャップ等にスケールの付着を減少し得ることを発見
した。

そして、好ましくは、分離塔Ａ、及び醪塔Ａのいずれの
部分においても７０℃程度の減圧下に操作し得る減圧下
にすることが良く、このためには、圧損及び効率的な冷
却水の温度ということもあって、各基の上部を絶対圧で
１００ｍｍＨｇ程度の減圧下にすることが必要である
。

かかる条件下において、スケールの付着が少い理由は不
明であるが、一般的に推察するに、たん白質や澱粉等の
有機物とカルシウムやマグネシウム等の無機物とが複合
的に強固に付着するに際して、たん白質の凝固も含めて
これらが複合的に強固なものとなるに必要な条件として
は前記のように減圧下において比較的低温で操作する条
件が弱いためと考えられる。

また、第１表に示すように、従来の条件下では醪塔Ａの
下部において、原料醪中の水分や抽出塔Ｄ□での抽水分
を、これはアルコールに比シて水分の多いものであるが
、これを略８５℃よ、り１１０℃程度にまでするだけ
の蒸気量が注入されるため、必然的に醪塔Ａからの排液
量も多くなるが、これに対し前記条件下では、７０℃程
度で充分であるから、醪塔Ａからの排液量は９００、
ｌ、／Ｈ程度減少する。

このことは、排液が惹起する公害対策を著るしく軽減す
ることになる。

さらに、前記条件下においては、分離塔Ａ１及び醪塔Ａ
に必要とされる熱エネルギは従来の条件下に比べて低く
、これらは抽出塔Ｄ１や精留塔Ｂの塔頂からの蒸気で補
うことができるため、この段階で従来は、平均２７４０
ｋｇ／Ｈ程度の蒸気量が必要であったが、略２０係程
度の節減をすることができる。

第２図は、分離塔Ａ１及び醪塔Ａを前記のような条件下
で操作するときの要部の概略の工程図である。

原料醪は、濃縮塔Ａ２の塔頂の蒸気と熱交換して予熱さ
れた後分離塔Ａ１に供給される。

以下は第１図に示した従来のスーパーアロスパス方式と
同様に流れる。

ただこの場合には、分離塔Ａ１及び醪塔Ａが各々、真空
ポンプ１，２によシ減圧下にされ、その減圧の程度は、
各々の塔頂に連設されている圧力調節計３，４によって
影響を受ける圧力調節弁５，６によって制御されている
。

次に、濃縮塔Ａ２の操作条件について、本発明者が種々
の条件下で繰シ返しの試験を重ねた結果、濃縮塔Ａ２を
減圧下に操作し、したがって比較的低温で操作すれば、
この塔において、フーゼル油によって代表される不純物
を従来以上に中間部に集積させて取シ出すことができる
。

そして、好ましくは、この場合も同様に、濃縮塔Ａ２の
いずれの部分においても７０℃程度で操作し得る減圧下
にすることが良く、このためには、圧損等もあるので、
この塔の上部を略１００ｍｍＨｇ程度の減圧下にする
ことが必要である。

かかる条件下において、前記不純物がよシ以上に中間除
去できる理由は、既に提供されているもの（特公昭３８
−４３１９号）等から推察すれば、濃縮塔Ａ２内で水、
アルコール、不純物の三成分系の気液平衡が形成され、
塔中間部に不純物が集合するためと考えられる。

ただし前記のもの（特公昭３８−４３１９号）に対して
、本発明では濃縮塔Ａ２において集中的に効率的に除去
するものである。

また、この条件下においては、濃縮塔Ａ２に必要とされ
る熱エネルギは従来の条線下に比べて低く、これは例え
ば精留工程における塔Ｂの塔頂からの蒸気で補うことが
できるため、この段階で従来は３８０ｋｇ／Ｈ程度の蒸
気量が必要であったが、これを節減することができる。

第３図は、濃縮塔Ａ２を前記のような条件下で操作する
ときの要部の概略の工程図である。

原料醪は、例えば精留工程における塔Ｃの塔頂の蒸気と
熱交換して予熱された後分離塔Ａ１に供給される。

ただこの場合には、濃縮塔Ａ２が真空ポンプ７によシ減
圧下にされ、その減圧の程度が塔頂に連設されている圧
力調節計８によって影響を受ける圧力調節弁９によ多制
御されるとともに、醪塔Ａから濃縮塔Ａ２へ供給される
蒸気量が温度調節計と流量調節弁の組合わせで制御され
ている。

最後に、以上説明した分離塔Ａ１と醪塔Ａ及び濃縮塔
Ａ２の全てを減圧下に操作する場合について説明する。

従来の一般的なスーパーアロスパス方式によれば、分離
塔Ａ、には平均２０段の蒸留棚が内蔵さね、醪塔Ａには
平均１８段の蒸留棚が内蔵されている。

ところが、減圧下に操作する本発明によれば、蒸留棚や
キャップ等へのスケールの付着が少いことによって、段
効率の低下や圧損の増加が防止できるためと考えられる
が、いずれの塔も１０段程度の蒸留棚でよい。

この結果、濃縮塔Ａ２と温水塔Ｆとが一体的に構成され
得るのと同様に、分離塔へ〇と醪塔Ａとが一体的に構成
されるのを可能に― したがって粗留工程における塔が
一つ削除できる。

そしてこの場合、かかる効果に加えて、前記のようにス
ケールの付着の防止と不純物の中間除去ができ、さらに
、分醪塔Ａの熱源として、例えば精留工程における塔Ｂ
の塔頂からの蒸気を利用することによシ、従来これらの
段階で３１２０に９／Ｈ程度の蒸気量が必要であったの
に対−路５０係強を節減するという著るしい省エネルギ
が可能になる。

□第４図は、分離塔Ａ１と醪塔Ａとを一体的に構
成しこれらの塔及び濃縮塔Ａ２を減圧下に操作するとき
の要部の概略の工程図である。

原料醪は、例えば精留工程における塔Ｃ，Ｇ（第４図に
は図示しない）′の塔頂の蒸気と熱交換して予熱された
後分離塔Ａ１に供給される。

以下は、分離塔Ａ１と醪塔Ａとが一体的に構成されては
いるが、第１図に示した従来のスーパーアロスパス方式
と同様に流れる。

ただこの場合には、分離塔Ａ１及び醪塔Ａが真空ポンプ
１によシ減圧下にされ、その減圧の程度が分離塔Ａ１の
塔頂に連設されている圧力調節計３によって影響を受け
る圧力調節弁５によ多制御されるとともに、同様にして
、醪塔Ａの塔頂に連設されている温度調節計４によって
影響を受ける流量調節弁１０によって、予熱された原料
醪の分離塔Ａ１への供給量が制御されている。

また、濃縮塔Ａ２については前記した通りに制御されて
いる。

以上説明した通シであるから、本発明には次のような効
果がある。

（１）粗留工程である分離塔Ａ１及び醪塔Ａを減圧
下に操作し、したがって比較的低温下で操作することに
よ択塔の内面、蒸留棚及びキャップ等へのスケールの付
着を防止することができるため、極めて煩わしい手間の
かかる作業を強いられることが少くなる。

（２）上記（１）によってスケールの付着を防止し得る
ため、必然的に作業効率が向上し、さらに段効率の低下
や圧損の増加を防止し得るため、分離塔Ａ、と醪塔Ａと
を一体的に構成することができ、したがって蒸留棚の段
数低下等種々の点で経済的である。

（３）濃縮塔Ａ２を減圧下に操作ししたがって比較的
低温下で操作することによ択不純物をより良く効率的に
除去することができ、製品であるアルコールの精製度合
を高めることができる。

（４）分離塔Ａ１、醪塔Ａ及び濃縮塔Ａ２の一部又は全
部を減圧下に操作しその熱源としてこれらの基以外の塔
の塔頂の蒸気を利用することによシ、著るしい省エネル
ギをすることができる。

実施例１第２図に示す工程図によ択アルコール濃度８係の原料醪
を減圧下に処理した結果は、平均的に次表の通りであっ
た。

そして、かかる処理を継続的に実施した力ζ １年以上
経過の時点においても、分離塔Ａ１及び醪塔Ａには、問
題になるようなスケールの発生はなかった。

実施例２第３図に示す工程図によ択アルコール濃度８係の原料醪
を減圧下に処理した結果は、平均的に次表の通シであっ
た。

そして、かかる処理を継続的に実施したが、濃縮塔Ａ２
の中間部からは明らかに異臭の強い不純物が従来よシ多
く除去できた。

実施例３第４図に示す工程図によ択アルコール濃度８係の原料醪
を減圧十に処理した結果は、平均的に次表の通ってあっ
た。

そして、かかる処理を継続的に実施した力ζ精留工程で
ある塔Ｂの塔頂の蒸気を醪塔Ａへの熱源として利用した
結果、平均的に１７５０ｋｇ／Ｈの蒸気量が節減できた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスーパーアロスパス方式の概略の工程図
、第２図は本煩明の一実施例の要部の概略の工程図、第
３図は本発明の他の実施例の要部の概略の工程図、第４
図は本発明のさらに他の実施例の要部の概略の工程図で
ある。１．２．７・・・・・・真空ポンプ、３．８・・・・・
・圧力調節計、４・・・・・・温度調節計、５，６．９
・・・・・・圧力調節弁、１０・・・・・・流量調節弁
。

Claims

【特許請求の範囲】１発酵醪から各種の蒸留工程を経て精製されたアルコ
ールを得るに幽シ、その粗留工程である分離塔Ａ１及び
醪塔Ａ１又は濃縮塔Ａ２のいずれか一方の側の塔又は全
部の塔を減圧下に操作することを特徴とする発酵アルコ
ールの蒸留方法。２分離塔Ａ１醪塔Ａ及び濃縮塔Ａ２の一部又は全部の
塔の熱源として、これらの基以外の抽出塔や精留塔等の
塔頂の蒸気を利用する特許請求の範囲第１項記載の発酵
アルコールの蒸留方法。