Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób oczyszczania alkoholu, oparty na nowej zasadzie, pozwalajacy otrzymac al¬ kohol bardziej Czysty, niz zappjnoca spo-,/ sobów dotychczasowych przy mniejszcm zuzyciu pary i przy wiekszej wydajnosci dobrego produktu koncowego.Sposób wedlug wynalazku polega na stezaniu par alkoholowych w obecnosci cia-' la trzeciego, umieszczonego w kolumnie stezajacej i identycznego z cialami, stoso- wanemi celem usuniecia wody podczas o- trzymywania alkoholu absolutnego.Wykryto, ze te ciecze posiadaja równiez wlasnosc zapobiegania wznoszeniu sie ole¬ jów fuzlowych z alkoholem. Oleje groma- dza sie bezposrednio pod strefa, w której znajduje sie cialo trzecie, skad latwo jest te oleje odciagnac w stanie znacznie bar¬ dziej stezonym, niz na to pozwalaja inne procesy.Alkohol jest porywany przez ciecz po¬ rywajaca wraz z pewna iloscia wody i w ten sposób zostaje calkowicie pozbawiony oleju juz na kilku pólkach. A zatem ma sie do rozporzadzenia alkohol w cieczy nie¬ jednorodnej, splywajacej na pólki kolumny stezajacej. Wystarcza wiec zastosowac od¬ ciaganie boczne tej mieszaniny o kilka pó¬ lek ponizej wierzcholka kolumny. Po de- kantacji na zimno lub na goraco oddziela sie warstwa alkoholowa, która, po oddesty¬ lowaniu z niej cieczy porywajacej, daje alkohol mniej lub wiecej rozwodniony lecz zupelnie czysty.U szczytu kolumny do stezania alkoho¬ lu oprócz potrójnej mieszaniny azeotropo- wej, zlozonej z porywacza, wody i alko¬ holu, i stanowiacej glówna czesc destyla¬ tu, zbieraja sie zanieczyszczenia lotne, jak aldehyd octowy, amonjak, aminy tluszczo¬ we, aceton, lekkie estry, miedzy innemi octan etylu, rozpuszczone gazy i t. d. Moz¬ na je usunac zapomoca przemywania frak¬ cji destylatu, a nastepnie zapomoca desty¬ lacji warstwy wodnej, sposobem juz stoso¬ wanym w procesach odwadniania — oczy¬ szczania metoda azeotropowa.U podstawy kolumny do stezania lacza sie oleje zatrzymywane w strefie, zawartej miedzy strefa wyczerpywania z jednej stro¬ ny a pólkami, zaladowanemi ciecza pory¬ wajaca z drugiej strony. W strefie tej moz¬ na w ten sposób zupelnie wygodnie zatrzy¬ mywac znaczna ilosc olejów, co znacznie ulatwia ich usuwanie.Jednakze czysty alkohol, otrzymany wedlug niniejszego wynalazku jest naogól zbyt slaby, aby sie bezposrednio nadawal do sprzedazy. Aby podwyzszyc stezenie o- trzymanego alkoholu mozna oczywiscie sto¬ sowac zwykla destylacje,, lecz jest ona zbyt kosztowna, a wydatek pary potrzebny do przejscia np. od 85 do 95° Tr. jest zaledwie nieco nizszy od Wydatku potrzebnego do przejscia od 50 do 95° Tr. (patrz Savarit- Etude graphiaue des colonnes a distiller des melanges binaires et ternaires. Chimie et Industrie congres des combustibles li- auides 1923).W tych warunkach zwiekszanie stezenia alkoholu osiaga sie dzieki innej cesze cha¬ rakterystycznej wynalazku, a mianowicie w kolumnie koncowej, pracujacej metoda azeotropowa i stosujacej, jako porywacz wody, te sama ciecz, która sluzyla do pory¬ wania alkoholu w kolumnie glównej. Za¬ pomoca tej metody mozna w jednym zabie¬ gu osiagnac stezenie alkoholu i usuniecie porywacza.Stezenie alkoholu mozna posunac tak daleko, jak to jest pozadane, a nawet do zupelnego odwodnienia.Aby podczas tego stezania utrzymac staly ladunek cieczy porywajacej w obu kolumnach, nalezy w sposób ciagly usuwac z kolumny koncowej ilosc porywacza rów¬ nowazna ilosci wprowadzanej ze swieza ciecza alkoholowa oraz odprowadzac ja w sposób ciagly do kolumny glównej.Naogól, jako ciecz porywajaca, mozna stosowac wszelkie ciecze albo mieszaniny cieczy, stosowane do zwyklego odwadnia¬ nia, a zwlaszcza te, które pozwalaja otrzy¬ mywac odrazu warstwe obfita wodno-al- koholowa o duzem stezeniu alkoholu. — 2 —Proces wedlug niniejszego wynalazku mozna prowadzic w praktyce pod cisnie* niem atmosferycznem lub pod cisnieniem nizszem lub wyzszem od tegoz, badz to w celu pewnego odzyskiwania ciepla, badz tez w celu otrzymania korzystniejszych miesza¬ nin azeotropowych.Ponizszy przyklad, nie ograniczajacy zakresu wynalazku, sluzy do wyjasnienia jego zasady.Roztwór alkoholowy, przeznaczony do obróbki i ogrzany najpierw w ogrzewaczu Benzyne zaladowuje sie tak, azeby w dolnej czesci kolumny stezajacej pozosta¬ wic wolna strefe, obejmujaca zaledwie kil¬ ka pólek, co latwo skontrolowac zapomoca temperatur cieczy wrzacych na rozmaitych pólkach.Te strefe 7 rezerwuje sie dla olejów fuzlowych, które zostaja tam zatrzymane przez tame benzynowa. Odciaga sie je zwy¬ klym sposobem.Prawie cala ilosc pólek kolumny steza¬ jacej jest w ten sposób zaladowana niejed¬ norodna mieszanina potrójna, zlozona z benzyny, alkoholu i wody. W górnej czesci tej kolumny, w miejscu 8, odciaga sie ciecz zboku. Po oziebieniu ddcantuje sie ja w de- kantowniku 9. Warstwe górna, bogata w benzyne, zawraca sie do kolumny glównej 4 przewodem 19 i z dowolna szybkoscia od¬ ciaga sie warstwe dolna wodno-alkoholó- wa, zawierajaca alkohol okolo 86,8° Tr, w którym rozpuszczone jest 12,3% benzyny.Stwierdzono, ze alkohol ten nie zawiera juz nawet sladów olejów fuzlowych, ani kwaso¬ wosci. 1, nastepnie w razie (potrzeby w podgrze¬ waczu wywarowym 2, doplywa przewodem 3 do wysokiej stezajacej kolumny 4, gdzie zostaje pozbawiony alkoholu w strefie 5.Pary, uchodzace z tej strefy wyczerpywa¬ nia, wznosza sie w kolumnie stezajacej, za¬ ladowanej benzyna, odciagnieta z nafty i wrzaca w temperaturze okolo 100°C. Ta benzyna tworzy z woda i alkoholem mie¬ szanine o punkcie wrzenia (minimum) 68,3°C, posiadajaca nastepujacy sklad: U szczytu kolumny 4 gromadza sie za¬ nieczyszczenia lotne brzeczki, jak kwas we¬ glowy, amonjak, aldehyd octowy, aceton aminy tluszczowe, lekkie estry i t. d. Oczy¬ wiscie sa one bardzo rozcienczone potrój¬ na mieszanina benzyno-alkoholowo-wodna, stanowiaca glówna czesc destylatu. Aby je wyciagnac, sciaga sie czesc tej mieszaniny, przemywa woda, i przeprowadza do dekan- townika 10. Warstwe górna, bogata w ben¬ zyne, odprowadza sie do kolumny 4, a war¬ stwe wodna, zawierajaca zanieczyszczenia lotne, prowadzi sie do kolumny 11, u wierzcholka której otrzymuje sie przedgon w stanie stezonym. Ciecz wodno-alkoholo- wa, zgrubsza oczyszczona i splywajaca na- dól, prowadzi sie do kolumny glównej przewodem 12.Alkohol oczyszczony, pochodzacy z de- kantownika 9, prowadzi sie do kolumienki koncowej 13, gdzie sie go steza w zadanym stopniu zwykla metoda azeotropówa, zno¬ wu stosujac benzyne lecz tym razem, jako porywacz wody. W kazdym razie nalezy zaznaczyc, ze zapomoca zwyklego odwad- warstwa górna 58,9% wag. benzyny 94,3% alkoholu 5,4% j badz dla wody 0,3% | calosci benzyny 60,6% alkoholu 32,6% wody 6,8% warstwa dolna 41 % wag. f benzyny 12,3% {alkoholu 71,5% I wody 16,1% — 3 -niania otrzymaloby sie u szczytu tej kolu¬ mienki 13 mieszanine potrójna benzyno- wodno-alkoholowa, w której warstwa dolna posiadalaby dokladnie ten sam sklad, co i ciecz zasilajaca. Gdyby wiec nie zastoso¬ wac zadnej specjalnej ostroznosci, to desty¬ lacja w kolumience 13 bylaby absolutnie bezskuteczna. Otóz, chcac uniknac stoso¬ wania soli odwadniajacych, jak weglanu potasowego, którego stosowanie jest niewy¬ godne, nalezy bezwarunkowo ulepszyc wa¬ runki dekantacji mieszaniny potrójnej. O- siaga sie to, stosujac niewielka ilosc po¬ mocniczej cieczy porywajacej, zdolnej do dzialania jako „lacznik", t. j. do przepro¬ wadzania do górnej warstwy zdekantowa- nej potrójnej mieszaniny czesci alkoholu, zawartego w warstwie wodnej, która w ten sposób zostaje wzbogacona w wode. Ta po* mocnicza ciecz porywajaca, pracujaca wy¬ lacznie podczas dekantacji, powinna byc dostatecznie lotna, aby zajmowala tylko górne pólki kolumny 13, i oprócz tego po¬ winna sie nieco rozpuszczac w wodzie. Ja¬ ko cialo, odpowiadajace tym warunkom, mozna wymienic, np. octany: metylowy i etylowy, benzen, tlenek izopropylu, prze¬ ciwnie natomiast cykloheksan, zupelnie nie¬ rozpuszczalny w wodzie, nie bylby tutaj odpowiedni. Stwierdzono, ze wprowadza¬ jac mala ilosc tych produktów, zmniejsza sie warstwe dolna, otrzymana po skrople¬ niu mieszaniny potrójnej o punkcie wrzenia minimum i ze ilosc procentowa wody w tej warstwie znacznie wzrasta. A wiec obniza¬ jac zapomoca dodania malej ilosci octanu metylowego temperature u szczytu kolu¬ mienki 13 z 68,5° do 65°C, otrzymuje sie warstwe dolna o nastepujacym skladzie: benzyny 14 % octanu metylowego 18% alkoholu 44% wody 24% co odpowiada alkoholowi o mniej wiecej 72° Tr.Dzieki temu stezanie steje sie znacznie ulatwione, warstwe dolna, oddzielona w dekantowniku 14, zasilana przez destylat z kolumienki 13, przeprowadza sie do kolu¬ mienki pomocniczej 15 i tam pozbawia ben¬ zyny oraz rozpuszczonego w niej octanu metylowego. Oba te produkty powracaja do obiegu przewodem 16, podczas gdy po¬ zostalosc wodno-alkoholowa z tej destyla¬ cji przeprowadza sie do kolumienki glów¬ nej 4 przewodem 17.Wreszcie z alkoholu zasilajacego kolu¬ mienke 13, zawierajacego w roztworze 12,3% benzyny, nalezy odciagac bez prze¬ rwy w tej kolumiemce pewna ilosc benzyny, aby utrzymac sitaly ladunek cieczy porywa¬ jacej. W tym celu w miejscu 18 stosuje sie odpowiedni spust o kilka pólek ponizej tej kolumienki w punkcie, gdzie nie doplywa octan metylu. Tak oddzielona benzyna po¬ wraca do kolumny glównej 4 przewodem 19.U podstawy kolumienki koncowej 13 odciaga sie alkohol czysty o zadanem ste¬ zeniu.Jesli brzeczka jest stosunkowo rozcien¬ czona, to mozna bez nakladu ogrzewac ko¬ lumienke 13, której temperatura u podsta¬ wy wynosi 78,5°C, stosujac w tym celu czesc ciepla, zawartego w parach, unosza¬ cych sie ze strefy wyczerpywania lub tez ciepla, zawartego w wywarze.W patencie Nr 17784 opisany jest apa¬ rat, pracujacy z porywaczami tego samego rodzaju. Lecz w wymienionym patencie cho¬ dzilo o sposób otrzymywania alkoholu abso¬ lutnego a nie o sposób oczyszczania alko¬ holu.Podobienstwo obu procesów jest jed¬ nakze jedynie pozorne. Istota zjawisk, za¬ chodzacych w obu tych przypadkach, jest zasadniczo rózna.Wedlug patentu Nr 17784 porywacz sto¬ suje sie jedynie w górnej czesci kolumny.Praca odbywa sie definitywnie tak, jak gdyby chodzilo oi zwykla kolumne do steza-nia, w której pólki górne zaladowane sa po¬ rywaczem. Zapomoca spustów bocznych o- trzymuje sie ciecz jednorodna, zlozona z al¬ koholu bardzo stezonego, zawierajaca nieco porywacza oraz oprócz tego pewna ilosc o- lejów fuzlowych. Tama, wytworzona przez splyw powrotny alkoholu o duzem stezeniu, nie jest w stanie usunac radykalnie tych produktów.Natomiast wedlug niniejszego wynalaz¬ ku porywacz pracuje w calej czesci ko¬ lumny, gdzie odbywa sie stezanie alkoholu i zapobiega zupelnie wznoszeniu sie olejów fuzlowych z alkoholem. Przez zastosowanie spustów bocznych otrzymuje sie niejedno¬ rodna mieszanine potrójna: porywacza-al- koholu-wody, która przez dekantaaje daje alkohol znacznie mniej stezony, niz w przy¬ padku poprzednim, lecz znacznie lepiej po¬ zbawiony zanieczyszczen brzeczki poczat¬ kowej.Poza tern wynalazek niniejszy zawiera odmiane opisanego powyzej sposobu wyko¬ nania, przyczem odmiana ta znacznie upra¬ szcza obróbke warstwy wodnej z dekan- townika.Polega ona na dostosowaniu ladunku cieczy porywajacej w kolumnie glównej 4 zapomoca jego zmniejszenia tak, azeby po¬ wyzej doplywu brzeczki pozostawic kilka pólek zaladowanych alkoholem (np. pólek oznaczonych liczba 4' na fig.-2,.zachowujac jednoczesnie duza ilosc pólek ochronnych, zaladowanych porywaczem i przeznaczo¬ nych, jak w przypadku poprzednim, do za¬ pobiegania wznoszeniu sie olejów fuzlo¬ wych) . W tych warunkach usuwanie wody, dostarczanej.przez pary alkoholowe, jest mniej szybkim skutkiem zupelnego braku porywacza na pierwszych,pólkach stezania i mieszanina, odciagana zfooku w górnej ?czesci kolumny, nie odpowiada skladem swym mieszaninie potrójnej, zlozonej z czy¬ stego alkoholu, wody i porywacza, jest ona ubozsza w wode, a bogatsza w alkohol, a zatem posiada sklad posredni miedzy mie¬ szanina .potrójna a mieszanina podwójna, zlozona z alkoholu i porywacza.Mieszanina ta jest naogól jednorodna, nawet na zimno, lecz, dzieki znacznej za¬ wartosci w niej cial porywajacych (70 do 75%), latwo jest w kazdym przypadku spo¬ wodowac jej' dekantacje zapomoca malego dodatku wody, który dobiera sie tak, azeby otrzymac warstwe wodna, w której stosu- , alkohol . nek -—-¦—r—^—t—t odpowiada znacznemu woda+alkohol stezeniu njp. 90 ido 96° Tr.Nastepnie te warstwe wodna obrabia sie w kolumience koncowej 13, jak to wyja¬ sniono w zwiazku z fig. 1, lecz (i na tern wlasnie polega zaleta niniejszej odmiany) mieszanina potrójna zlozona z czystego al¬ koholu, wody i porywacza, otrzymana u szczytu tej kolumienki, daje po dekantacji w dekantowniku 14 warstwe, zlozona z al¬ koholu o stezeniu znacznie slabszem od ste¬ zenia cieczy, zasilajacej kolumienke (np. 87° Tr.w przypadku wybranej benzyny).W tych warunkach odwadnianie war¬ stwy dolnej z dekantownika 9 mozna latwo uskutecznic zapomoca destylacji azeotro- powej w kolumience koncowej 13 bez sto¬ sowania jakiegokolwiek porywacza pomoc¬ niczego, niezbednego w przypadku fig. 1.Dzieki temu kolumienka 1, przeznaczona do odzyskiwania tego drugiego porywacza niema racji bytu i moze byc pominieta.Otrzymuje sie wiec zespól aparatów, przedstawiony na fig. 2. Poza tern nalezy zaznaczyc, ze praca w kolumience 13 zosta¬ je znacznie ulatwiona, poniewaz zasilajacy te kolumienke alkohol jest juz dosc stezo¬ ny.Zapomoca odmiany sposobu wedlug ni¬ niejszego wynalazku osiaga sie nietylko znaczna oszczednosc pary w kolumience 13, lecz takze znaczna oszczednosc aparatury, a poza tern jest korzystne ze wzgledu na stosowanie jedynego porywacza w calym zespole aparatów.Obróbka warstwy porywacza z..dekan-townika 9 oraz odciaganie olejów i zanie¬ czyszczen wykonywa sie tak, jak opisano sposób pracy w zwiazku z fig. 1.Aby odprowadzic porywacz z dekan- townika 14 do kolumny glównej 4 mozna polaczyc bezposrednio ten dekantownik z przewodom 19 zapomóca przewodu 18a. PL