PL107329B1 - Kolumna odpedowa do wytwarzania alkoholu etylowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest kolumna odpedowa trójkolumnowego aparatu odpedowo-rektytfikacyj- nego do ciaglego procesu otrzymywania alkoholu etylowego.

- Znane sa róznorodne sy|stemy kolumn odjpedo- wych z automaltyczna regulacja parametrów tech¬ nologicznych i ich wzajemnych powiazan*. Wiek¬ szosc z nich zawiera regulacje cisnienia dolnego, temperatury surówki oraz automatyczne sterowa¬ nie chlodzenia skraplacza.

Rzadziej spotykane jest powiazanie obwodów re¬ gulacyjnych dla wyrównania bilansu spirytusu w kolumnie, natomiast stosuje sie dotad powiazanie we wspóldzialajacym ukladzie obwodu zasilania kolumny brzeczka z jej obydwoma odplywami, tj. odbiorem spirytusu surowego i strefa oddzielania zrzutu wywaru, pozbawionego alkoholu. iW przypadku samodzielnej pracy kolumny odpe¬ dowej lub w sprzezeniu z kolumnami do rektyfi¬ kacji spirytusu, nie wyposazonymi «w automatyczna regulacje doplywu spirytusu* praca kolumny odpe- dowej, wyposazonej w znane systemy automatycz¬ ne jest zadawalajaca Jesli natomiast oddestylowa¬ ny przez kolumne odpedowa spirytus ztaisila zauto¬ matyzowana koliuimne epiiuracyjna, wydajnosc ko¬ lumny odpedowej musi byc dostosowana do zmian zapotrzebowania kolumny epauracyjnej na pobór spirytusu jsuirowego.

Stosowane dotychczas sposoby, jak wykorzysta¬ nie zbiornikal retencyjnego dp wyrównywania 10 ii zmian zapotrzebowania na produkt wyjsciowy, stalowartoscjowa regulacja pozopmu w zbdoirnikach retencyjnych przez sterowanie doplywem brzeczki, nie eliminuja znacznych zaklócen w pracy urza¬ dzen. W wyniku tycji zaklócen moga powstawac znaczne straty, jak np. — straty alkoholu, który moze wydostawac sie z kolumny ze strumieniam zrzucanego wywariu. iCelem wynalazku bylo usuniecie tych zaklócen i niedogodnosci. Cel ten osiagnieto przez wypo¬ sazenie kolumny odpedowej dodatkowo w katska^ dowy uklad regulacji doplywu podgrzanej broecz- ki, sprzezony z obwodem blokady dopiywu .wywaru z dna koluimny. Uklad .kaskadowy* w który wypo¬ sazona jest kolumna, ma obwód regulatora nadaz- nego doplywu brzecrfci, sterowany przez obwód regulacja glównej poziomu destylatu (spiryttulsu su¬ rowego) w zibiorniku retencyjnym na wylocie zes¬ polu skraplaczy.

Rzialanie regulatora nadaznego polega na utrzy¬ maniu w rurociagu zasilajacym strumienia brzecz¬ ki o wielkosci doplywu regulowanej wedlug war¬ tosci zadanej i wytworzanej przez regulator glówny. Oddzialywanie na doplyw brzeczki nabte- puje poprzez zawór regulacyjny, nastawiany syg¬ nalem wyjsciowym regulatora pneulmatyctznego.

Wartosc sygnalu, nalstawiajacego zawór, jest uzalezniona od róznicy miedzy zadana wartoscia przeplywu, a wartoscia rzeczywista. Sygnal rze- rzywistej waartosci przeplywu wyltiworzony jelslt 107 329107 329 przez zwezke lab rotametr i zamieniony w prze¬ tworniku pneumatycznym na znormalizowany syg¬ nal pneumatyczny, sterujacy regulatorem.

Sygnal zadanej wartosci przeplywu, wytwarza¬ ny w glównym regulatorze poziomu produktu w zbioirniku, dochodzi na wejscie regulatora na- daznego poprzez urzadzenie przelaczajace, sprze¬ zone z ukladem blokady odplywu wywaru. Regu¬ lator glówny ma za zadanie porównac sygnal, od¬ twarzajacy wysokosc poziomu cieczy w zbiorniku retencyjnym produktu wyjsciowego, z sygnalem wartosci zadanej tego poziomu, nastawionym przez uzytkownika urzadzenia. Nadmiar lub ubytek cie¬ czy w odniesieniu do zadanego poziomu powoduje odpowiednie zmniejszenie, lub wzrost sygnalu wyjsciowego regulatora glównego, wytwarzajacego pneumatyczny sygnal wartosci zadanej dla nadaz- nego regulatora doplywu brzeczki. iUiklad blokady odlplywu wywaru powoduje zam¬ kniecie zaworu na wylocie wywaru z kolumny w przypadku obnizenia sie w kolumnie stref kon¬ densacji alkoholu. Wskaznikiem tego obnizenia stref wystepujacego np. w przypadkach „przela¬ dowania" kolumny brzeczka jest obnizenie tempe¬ ratury, mierzonej przetwornikiem pneumatycznym na wybranej pólice kontrolnej w dolnej czesci ko¬ lumny. Równoczesne przesylanie sygnalu, steruja¬ cego zawór odcinajacy, do urzadzenia przelacza¬ jacego w ukladzie regulacji kaskadoiwej powoduje ograniczenie doplywu brzeczki tak dlugo, az tem¬ peratura na pólce kontrolnej wróci do normy, tzn. do czasu ponownego otwancia. zaworu odcinajacego odplyw wywaru.

(Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykla¬ dzie wykonania na rytsunkiu schematycznym. Ko¬ lumna odpedowa 1 ma nastepujace obwody regu¬ lacyjne: obwód regulacji cisnienia dolnego PCI, obwód blokady splywu wywaru TSV2, obwód sta¬ lowartosciowej regulacji temperatury brzeczki TC3, obwód regulacji temperatury destylatu TC7, uklad, skladajacy sie z obwodu regulacji nadaznej do¬ plywu brzeczki FC4 z urzadizeriiem przelaczaja¬ cym FJ4 i obwodu regulatora glównego LC8, wplywajacego na ultrzymiande poziomu destylatu w zbiorniku retencyjnym 8. Ponadto kolumna odpe¬ dowa 1 jest polaczona z defilegmaltorem 3, chlo¬ dzonym brzeczka, dwioma deflegmatorami 7, chlo¬ dzonymi woda, podgrzewaczem surówki 5, wyposa¬ zonym w doplyw wody 6 i zbiornikiem retencyj¬ nym 8 iDzialanie kolumny odpedowej wedlug wynalazku jest nastepujace: Brzeczka fermentacyjna ze zbior¬ nika naporowego 2 doplywa rurociagiem 4 do def- legimatora brzeczkowego 3, gdzie zostaje podgrzana cieplem, uzyskanym ze skraplania oparów spiry¬ tusowych. Ilosc przeplywu brzeczki reguluje regu¬ lator przeplywu FC4 odpowiednio dlo sygnalu z re¬ gulatora LC8, okreslajacego posrednio zapotrze¬ bowanie kolumny 1 na brzeczke. Ostateczne pod¬ grzanie brzeczki do temperalfcury koniecznej do prowadzenia procesu, nastepuje w podgrzewaczu 5.

Utrzymywanie stalej zadanej temperatury brzeczki zapewnia obwód stalowartosciowej regulacji TC3.

Podgrzewacz 5 zasilany jest goraca woda, pobrana z innego miejsca procesu technologicznego, np. woda odwarowa z kolumny rektyfikacyjnej.

(Nastawienie wlasciwej temperatury brzeczki rea¬ lizowane jest przez zmiane przeplywu wody gora- 5 cej przez podgrzewacz 5 do przeplyiwu bocznikuja¬ cego, uzyskana przez upust czesci goracej wody trzecim przeplywem trójdrogowego zaworu regula¬ cyjnego. lUklad blokady odplywu wywaru TSV2 w wy¬ padku spadku temperatury na pólce kontrolnej ponizej wartosci zadanej, nastawionej przez obslu¬ ge, wysyla sygnal pneumatyczny do zaworu odci¬ najacego wyplyw wywaru z dna kolumny 1. Jed- noczesnie ten sam sygnal przesylany jest do urza¬ dzenia przelaczajacego FJ4, które na czas trwania zaburzen przelacza! regulator nadazny FR4 na prace stalowartosoiowa, przy czym ilosc brzeczki, naplywajacej podczas zaburzenia do kolumny, 20 mjoze byc zmjniejiszona az do zupelnego odciecia doplywu. Skroplone opary spirytusu z zespolu skraplaczy 3 i 7 doplywaja jako destylat (spirytus surowy) do zbiornika retencyjnego 8. Temperatura tego destylatu utrzymywana jest przez uklad re- M guliaicji stalowartoscioiwej TC7 poprzez zmiane przeplywu wody, chlodzonej w deflegmatorach 7. iWiskaznikiem aktualnego zapotrzebo,wania na spirytus, dostarczany przez kolumne odtpedowa, jeslt poziom destylatu w zbiorniku retencyjnym, 30 mierzony przetwornikiem pneumatycznym obwodu LC8. W zaleznosci od wzrostu lufo spadku tego po¬ ziomu regulator obwodu LC8 wysyla do regulatora nadaznego FC4 sygnal zadanej wartosci doplywu brzeczki, co powoduje nastawienie doplywu brzecz- 35 ki na wartosc odpowiednia do aktualnego zapotrze¬ bowania kolumny 1 na spirytus. Takie oddzialy¬ wanie regulacyjne dopasowuje aktualna wydajnosc kolumny odpedowej do ilosci spirytusu, jaka z ru¬ rociagu produktu wyjsciowego 9 ma byc dostar«- 40 czona do kolumny epiuracyjnej zestawu trójko- luimnowego. iDodatfcowa kontrole procesu odpedu zapewnia rejestracja wiekszosci parametrów procesu techno¬ logicznego. W celu unikniecia zagrozenia pozaro- « wego calosc aparatury regulacyjnej wykonano w Oparciu o systemy pneumatyczne.

Z a a t r z e z e n i al pa t e n11 o w e 50 (i. Kolumna odpedowa alkoholu etylowego z auto¬ matycznym systemem regulacji cisnienia dolnego, temperatury brzeczka, temperatury destylatu, wy¬ posazona w kaskadowy uklad regulacji doplywu brzeczki, a takze w uklad blokady wyplywu wy- 55 waru, znamienna tym, ze ma obwód nadaznej re¬ gulacji przeplywu (FC4) sterowany z glównego regulatora poziomu destylatu (LC8) sygnalem pozio¬ mu destylatu w zbiornika retencyjnym (8) oraz urzadzenie przelaczajace (FJ4), regulujace doplyw 60 brzeczki. i2. Kolumna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze ma obwód (TSV2) ze wskaznikiem temperatury, sterujacy urzadzeniem przelaczajajcym (FJ4), rega- lujacym doplyw brzeczki, a takze zaworem, odci- 65 najacym wyplyw wywaru z dna kolumny' (1).107 329 kW)4— =f oabior a&st-jir.tti na aparat rektynkac^jtw f (Tt i -dJ para grzejna zrzut Nynaru hoCLOl goraca. zrzut HOCLy