RU2465032C2

RU2465032C2 - Method of separating multi-component liquid mixes into fractions

Info

Publication number: RU2465032C2
Application number: RU2011100812/02A
Authority: RU
Inventors: Виталий Иванович Корчагин (RU); Виталий Иванович Корчагин; Михаил Андреевич Агапов (RU); Михаил Андреевич Агапов; Андрей Михайлович Агапов (RU); Андрей Михайлович Агапов
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2012-10-27
Also published as: RU2011100812A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to food, chemical and pharmaceutical industries, particularly, to production of ethanol and similar products. Proposed method comprises heating raw product in vessel to boiling. Separate vapor fractions being formed are discharged via appropriate bypass valves outside said vessel. Formed vapor fractions are fed via unions and branch pipes communicated with bypass valves into condensers. Condensers serve to collect condensate of every separate fraction.

EFFECT: higher quality of finished product.

1 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой, химической, фармацевтической отраслям промышленности, в частности к способам получения этилового спирта и подобных продуктов.The invention relates to food, chemical, pharmaceutical industries, in particular to methods for producing ethyl alcohol and similar products.

Известен способ разделения многокомпонентных жидкостей нагреванием (Кавецкий Г.Д., Королев А.В. Процессы и аппараты пищевых производств. М.: Агропромиздат, 1991. - С.257-258.). При нагревании таких жидкостей образуются несколько основных паровых фаз, состоящих из различных химических соединений. Так, в процессе получения этилового спирта при температурах от 55 до 73°С образуются так называемые «головные отходы», к которым относят уксусный альдегид - температура кипения составляет 21°С; муравьино-этиловый эфир - t_к=55°С, уксусно-метиловый эфир - t_к=59°С и метиловый спирт - t_к=65°С, при температурах от 73 до 78°С образуется основной продукт - этиловый спирт, а при температурах свыше 80°С образуются «хвостовые отходы», к которым относят муравьиную и уксусную кислоты, а также масляно-этиловый эфир.A known method of separating multicomponent liquids by heating (Kavetsky GD, Korolev AV Processes and apparatuses for food production. M: Agropromizdat, 1991. - S.257-258.). When these liquids are heated, several main vapor phases are formed, consisting of various chemical compounds. So, in the process of producing ethyl alcohol at temperatures from 55 to 73 ° C, the so-called "head waste" is formed, which include acetic aldehyde - the boiling point is 21 ° C; formic ethyl ester - t _k = 55 ° C, acetic methyl ester - t _a = 59 ° C and methyl alcohol - t _k = 65 ° C, with temperatures from 73 to 78 ° C. produces the main product - ethyl alcohol, and at temperatures above 80 ° C, tailings are formed, which include formic and acetic acids, as well as oil-ethyl ether.

Компоненты как первых, так и последних примесей отрицательно влияют на качество получаемого продукта, т.к. все паровые фазы смешиваются в емкости между собой и выводятся из нее в конденсатор с последующим разделением конденсата на составляющие компоненты и сбором их в отдельные емкости.The components of both the first and last impurities adversely affect the quality of the resulting product, because all vapor phases are mixed in the tank with each other and removed from it into the condenser, followed by separation of the condensate into its constituent components and collecting them in separate containers.

Недостатком этого способа является то, что разделение конденсата на составляющие компоненты протекает за пределами емкости, что приводит к их смешиванию, а это отрицательно влияет на качественные показатели получаемого продукта.The disadvantage of this method is that the separation of condensate into its constituent components takes place outside the tank, which leads to their mixing, and this negatively affects the quality indicators of the resulting product.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества получаемого основного продукта за счет разделения паровых фаз при нагревании внутри емкости и выведения каждой фракции по мере ее образования за пределы емкости с последующим сбором конденсата различных фракций в отдельных конденсаторах.The aim of the invention is to improve the quality of the obtained main product due to the separation of vapor phases during heating inside the tank and removing each fraction as it forms outside the tank, followed by collecting condensate of various fractions in separate condensers.

Поставленная цель достигается тем, что исходный продукт нагревается до температуры кипения в емкости, снабженной перепускными клапанами, соединенными с помощью штуцеров с конденсаторами для каждой паровой фазы, позволяющими в зависимости от температуры кипения исходной смеси отделить паровые фазы «головных» и «хвостовых» примесей от основного продукта и направить их по патрубкам через перепускные клапаны и штуцеры в соответствующие конденсаторы для сбора конденсата.This goal is achieved by the fact that the initial product is heated to a boiling point in a tank equipped with bypass valves, connected by fittings with condensers for each vapor phase, which, depending on the boiling point of the initial mixture, can separate the vapor phases of the “head” and “tail” impurities from main product and direct them through the nozzles through the bypass valves and fittings in the appropriate condensers to collect condensate.

Заявляемый способ реализуется в устройстве (фиг.1), которое включает источник тепла 1, емкость 2, снабженную перепускными клапанами 3, 4, 5, которые в свою очередь соединены со штуцерами 6, 7, 8 для отвода пара различных компонентов смеси посредством патрубков 9, 10, 11 в конденсаторы 12, 13, 14 с последующим сбором конденсата.The inventive method is implemented in the device (figure 1), which includes a heat source 1, a container 2, equipped with bypass valves 3, 4, 5, which in turn are connected to the fittings 6, 7, 8 for the removal of steam of various components of the mixture through nozzles 9 , 10, 11 to capacitors 12, 13, 14, followed by condensate collection.

Способ разделения жидкой смеси на примере получения этилового спирта осуществляется следующим образом.The method of separation of a liquid mixture on the example of obtaining ethyl alcohol is as follows.

Подлежащая разделению жидкая смесь подогревается при помощи источника тепла 1 в емкости 2. При нагревании исходной смеси до температуры 55°С в емкости 2 происходит образование паров «головных» примесей (муравьино-этилового эфира и метилового спирта), эти пары выводятся из емкости 2 посредством перепускного клапана 3 через штуцер 6 и направляются по патрубку 9 в конденсатор 12 с последующим сбором дистиллята легколетучего компонента, тогда как перепускные клапаны 4 и 5 закрыты.The liquid mixture to be separated is heated using a heat source 1 in vessel 2. When the initial mixture is heated to a temperature of 55 ° C in vessel 2, the formation of “head” impurities (formic ethyl ether and methyl alcohol) occurs; these vapors are removed from vessel 2 by the bypass valve 3 through the nozzle 6 and sent through the pipe 9 to the condenser 12 with the subsequent collection of distillate volatile component, while the bypass valves 4 and 5 are closed.

С повышением температуры исходного продукта более 73°С перепускной клапан 3 закрывается и пары основного продукта, образующиеся при этой температуре, направляются через открытый перепускной клапан 4 и штуцер 7 по патрубку 10 в конденсатор 13 с последующим сбором конденсата основного продукта, при этом перепускные клапаны 3 и 5 закрыты.With an increase in the temperature of the initial product over 73 ° C, the bypass valve 3 closes and the vapors of the main product formed at this temperature are directed through the open bypass valve 4 and the union 7 through the pipe 10 to the condenser 13 with the subsequent collection of condensate of the main product, while the bypass valves 3 and 5 are closed.

При достижении температуры смеси более 78°С образуются пары «хвостовых» отходов (муравьиная и уксусные кислоты). Эти труднолетучие компоненты выводятся из емкости 2 посредством открытого клапана 5, при этом клапаны 3 и 4 закрыты. Пары труднолетучих компонентов через штуцер 8 и патрубок 11 направляются в конденсатор 14.When the temperature of the mixture exceeds 78 ° С, pairs of tailings waste (formic and acetic acids) are formed. These non-volatile components are removed from the tank 2 by means of an open valve 5, while the valves 3 and 4 are closed. Pairs of hardly volatile components through the nozzle 8 and the pipe 11 are sent to the capacitor 14.

Техническое преимущество заявленного способа в сравнении с известным способом заключается в том, что паровые фазы отдельных фракций выводятся за пределы емкости, в которой нагревается исходный продукт, и направляются в соответствующие конденсаторы, что исключает их смешивание и загрязнение основного продукта примесями.The technical advantage of the claimed method in comparison with the known method is that the vapor phases of the individual fractions are removed outside the tank in which the starting product is heated and sent to the corresponding condensers, which eliminates their mixing and contamination of the main product with impurities.

Этот способ позволяет также получать различные фракции более высокого качества при переработке нефти.This method also allows to obtain various fractions of higher quality in the processing of oil.

Claims

A method of separating multicomponent liquid mixtures into fractions, including heating the initial product to boiling and subsequent condensation, characterized in that the vapor of each fraction is removed from the tank through a corresponding bypass valve and formed through a nozzle and nozzle connected to it into a separate condenser, while the bypass valves for withdrawing other fractions are left closed.