RU2662976C1 - Intermediate impurities separator - Google Patents

Intermediate impurities separator Download PDF

Info

Publication number
RU2662976C1
RU2662976C1 RU2017103135A RU2017103135A RU2662976C1 RU 2662976 C1 RU2662976 C1 RU 2662976C1 RU 2017103135 A RU2017103135 A RU 2017103135A RU 2017103135 A RU2017103135 A RU 2017103135A RU 2662976 C1 RU2662976 C1 RU 2662976C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alcohol
intermediate impurities
impurities
distillation
luther
Prior art date
Application number
RU2017103135A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Валентинович Поддубный
Original Assignee
Андрей Валентинович Поддубный
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Валентинович Поддубный filed Critical Андрей Валентинович Поддубный
Priority to RU2017103135A priority Critical patent/RU2662976C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2662976C1 publication Critical patent/RU2662976C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12HPASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
    • C12H6/00Methods for increasing the alcohol content of fermented solutions or alcoholic beverages
    • C12H6/02Methods for increasing the alcohol content of fermented solutions or alcoholic beverages by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06Ethanol, i.e. non-beverage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to the alcohol industry, namely to devices used for intermediate impurities separation into the upper and lower ones during the fermentable worts from sugar-containing and starch-containing raw materials periodic distillation. Intermediate impurities separator consists of housing with branch pipes for the alcohol-containing steam supplying from the distillation cube, alcohol-containing vapor discharging into the tower, for the luther draining, inside which the hollow cylinder with bottom is arranged, having branch pipes for the lower intermediate impurities discharging along the vapor phase in its upper part and lower intermediate impurities along the liquid phase in the lower part, configured to use the alcohol-containing vapor supplying branch pipe for the luther discharging.EFFECT: invention allows to produce the distillate with predominant content of upper intermediate impurities having characteristic organoleptic properties.1 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к аппаратам, применяемым для периодической перегонки бражек, приготовленных из сахаросодержащего и крахмалосодержащего сырья с целью получить в процессе такой перегонки дистиллят, в частности разделение промежуточных примесей на верхние и нижние.The invention relates to apparatuses used for periodic distillation of mash made from sugar-containing and starch-containing raw materials in order to obtain distillates during such distillation, in particular the separation of intermediate impurities into upper and lower.

Изобретение может быть использовано в пищевой промышленности, в частности при производстве зерновых и фруктовых дистиллятов высокого качества, с определенным качественным и количественным составом примесей.The invention can be used in the food industry, in particular in the production of grain and fruit distillates of high quality, with a certain qualitative and quantitative composition of impurities.

Пояснения к специфическим терминамExplanation of specific terms

При дистилляции с использованием колонн разного типа принято разделять примеси на головные, промежуточные, хвостовые и концевые. Такое разделение обусловлено тем, что разные примеси имеют коэффициент ректификации (далее Крект) больше или меньше единицы. Примеси, имеющие Крект больше 1, относят к головным, примеси Крент меньше 1 - называют хвостовыми. Концевые и промежуточные примеси способные изменять свой Крект в зависимости от концентрации этилового спирта.When distillation using different types of columns, it is customary to separate impurities into the head, intermediate, tail and end. This separation is due to the fact that different impurities have a rectification coefficient (hereinafter referred to as K rect ) more or less than unity. Impurities with K rekt greater than 1 are classified as head impurities, impurities K rent less than 1 are called tail impurities. End and intermediate impurities are able to change their K rekt depending on the concentration of ethyl alcohol.

Промежуточные примеси условно разделяют на нижние и верхние в зависимости от концентрации этилового спирта, при которой примесь имеет Крект равный 1, т.е. коэффициент испарения примеси равен коэффициенту испарения этилового спирта.Intermediate impurities are conventionally divided into lower and upper, depending on the concentration of ethyl alcohol, at which the impurity has a K rekt equal to 1, i.e. the coefficient of evaporation of the impurity is equal to the coefficient of evaporation of ethyl alcohol.

Примеси, имеющие Крект, равный 1, при концентрации этилового спирта выше 70 об. %, называют верхними промежуточными примесями, нижние промежуточные примеси имеют Крент, равный 1, при концентрации этилового спирта ниже 70 об. %.Impurities having a K rect equal to 1, with a concentration of ethyl alcohol above 70 vol. %, called the upper intermediate impurities, the lower intermediate impurities have K rent equal to 1, with a concentration of ethyl alcohol below 70 vol. %

Уровень техникиState of the art

Известны аппараты для периодической (кубовой) перегонки бражек - дистилляторы, дефлегматоры, прикубники, колонны разных типов, при помощи которых возможно сконцентрировать преимущественно те или иные примеси в определенной части погона.Known apparatus for the periodic (still) distillation of mash - distillers, reflux condensers, pits, columns of various types, with which it is possible to concentrate mainly certain impurities in a certain part of the overhead.

Известно также, что разделение промежуточных примесей на верхние и нижние в какой-то мере возможно при использовании аппаратов колонного типа для ректификации этилового спирта по «единому методу ректификации на кубовых аппаратах разработанному А.Л. Покровским, Г.И. Фертманом и Т.Л. Вишневской» [Технология спирта /Д.Н. Климовский, В.А. Смирнов, В.Н. Стабников. – М.: Пищевая промышленность, 1967 г., с. 350].It is also known that the separation of intermediate impurities into upper and lower is possible to some extent when using column type apparatus for rectification of ethyl alcohol according to the “unified distillation method on distillation apparatus developed by A.L. Pokrovsky, G.I. Fertman and T.L. Vishnevskaya ”[Technology of alcohol / D.N. Klimovsky, V.A. Smirnov, V.N. Stabnikov. - M.: Food Industry, 1967, p. 350].

Наиболее близким аналогом изобретения является аппарат колонного типа, имеющий контактные устройства в виде тарелок.The closest analogue of the invention is a column type apparatus having contact devices in the form of plates.

Недостатком этих устройств и методов является неспособность реализации разделения промежуточных примесей на верхние и нижние промежуточные примеси непосредственно при перегонке бражек без существенных затрат времени и энергии, не избежав при этом существенных потерь этилового спирта в отходы.The disadvantage of these devices and methods is the inability to realize the separation of intermediate impurities into upper and lower intermediate impurities directly during the distillation of mash without significant time and energy costs, without avoiding significant losses of ethyl alcohol in waste.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является получение, периодической перегонкой непосредственно из бражек, приготовленных из пищевого сырья, дистиллята, содержащего кроме этилового спирта и воды преимущественно верхние промежуточное примеси, как правило, эфиры, обладающие характерными для каждого вида сырья органолептическими свойствами, даже при объемной доле этилового спирта в дистилляте более 96%.The objective of the invention is to obtain, by periodic distillation directly from mash, prepared from food raw materials, a distillate containing, in addition to ethyl alcohol and water, mainly upper intermediate impurities, usually esters, having organoleptic properties characteristic of each type of raw material, even with a volume fraction of ethyl alcohol in distill over 96%.

Это достигается тем, что в отличие от известных способов перегонки с использованием известных аппаратов, отбор нижних промежуточных примесей осуществляется в самом начале процесса перегонки по жидкостной и паровой фазе, с помощью сепаратора промежуточных примесей - агрегата, находящегося между кубом и колонной, состоящего из корпуса, внутри которого находится полый цилиндр с дном (стакан), верхняя часть которого расположена под патрубком, на котором установлена колонна, что позволяет концентрировать в виде пара и жидкости, кроме этилового спирта и воды, преимущественно нижние промежуточные примеси внутри стакана с последующим их удалением из агрегата.This is achieved by the fact that, in contrast to the known distillation methods using known apparatuses, the selection of lower intermediate impurities is carried out at the very beginning of the liquid and vapor phase distillation process, using an intermediate impurity separator - an aggregate located between the cube and the column, consisting of a housing, inside of which there is a hollow cylinder with a bottom (glass), the upper part of which is located under the nozzle on which the column is mounted, which allows concentrating in the form of steam and liquid, except ethyl alcohol and water, mainly lower intermediate impurities inside the glass with their subsequent removal from the unit.

Описание чертежейDescription of drawings

На фигуре 1 представлена схема сепаратора промежуточных примесей, с подачей спиртосодержащего пара из перегонного куба сверху, на фигуре 2 – то же, с подачей спиртосодержащего пара.The figure 1 presents a diagram of a separator of intermediate impurities, with the supply of alcohol-containing steam from the distillation cube from above, in figure 2 - the same, with the supply of alcohol-containing steam.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Устройство содержит корпус (1), стакан (2), патрубок соединения с колонной (3), патрубок подачи спиртосодержащего пара из перегонного куба (4), патрубок отбора нижних промежуточных примесей по паровой фазе (5), патрубок отбора нижних промежуточных примесей по жидкостной фазе (6), патрубок для слива лютера (7). В случае размещения сепаратора промежуточных примесей непосредственно над перегонным кубом (фигура 2), слив лютера происходит в куб через патрубок подачи спиртового пара (4).The device comprises a housing (1), a glass (2), a connection pipe to the column (3), a supply pipe for alcohol-containing steam from the still cube (4), a pipe for selecting lower intermediate impurities for the vapor phase (5), a pipe for selecting lower intermediate impurities for liquid phase (6), pipe for draining the luther (7). In the case of placing a separator of intermediate impurities directly above the distillation cube (Figure 2), the luther is drained into the cube through the alcohol supply pipe (4).

Известно, что «промежуточные примеси обладают двоякими свойствами: при высоких концентрациях спирта они имеют характер хвостовых примесей (Крект меньше 1); при низких концентрациях, напротив, - характер головных примесей (Крект больше 1). При определенной концентрации спирта промежуточные примеси и этиловый спирт имеют одинаковую летучесть (Крект равен 1).» [Руководство по ректификации спирта / П.С.Цыганков, С.П. Цыганков. – М.: Пищепромиздат, 2001 г., с. 36]. В силу этой закономерности, при концентрации этилового спирта в бражке около 5 об. % промежуточные примеси имеют Крект больше 3 т.е. они приобретают свойства головных примесей, испаряясь быстрее этилового спирта. Спиртосодержащий пар, обогащенный головными и промежуточными примесями, через патрубок 4 подается во внутреннюю полость корпуса 1, откуда через патрубок 3 попадает в колонну, где в результате тепломассообменных процессов возникает градиент концентрации этилового спирта в паре и флегме и возникает ситуация в которой: «Для каждой промежуточной примеси существует своя зона максимального накопления, где Крект для нее равен 1.» [Руководство по ректификации спирта / П.С.Цыганков, С.П. Цыганков. – М.: Пищепромиздат, 2001 г., с. 36].It is known that “intermediate impurities have two properties: at high alcohol concentrations they have the nature of tail impurities (K rekt less than 1); at low concentrations, on the contrary, the nature of the head impurities (K rect greater than 1). At a certain concentration of alcohol, intermediate impurities and ethyl alcohol have the same volatility (K rekt is equal to 1). "[Guide for rectification of alcohol / P.S. Tsygankov, S.P. Gypsies. - M.: Pishchepromizdat, 2001, p. 36]. By virtue of this regularity, at a concentration of ethyl alcohol in mash about 5 vol. % intermediate impurities have K rekt greater than 3 i.e. they acquire the properties of head impurities, evaporating faster than ethyl alcohol. Alcohol-containing steam enriched in head and intermediate impurities is supplied through the pipe 4 to the internal cavity of the housing 1, from where it enters the column through the pipe 3, where as a result of heat and mass transfer processes a concentration gradient of ethyl alcohol in the vapor and reflux occurs and a situation arises in which: “For each intermediate impurity has its own zone of maximum accumulation, where K rekt for it is equal to 1. "[Guide for rectification of alcohol / P.S. Tsygankov, S.P. Gypsies. - M.: Pishchepromizdat, 2001, p. 36].

Нижние промежуточные примеси, состоящие преимущественно из изомеров высших спиртов, концентрируются в нижней части колонны, где концентрация этилового спирта ниже 70% об. Верхние промежуточные примеси, состоящие преимущественно из эфиров, концентрируются выше, там, где содержание спирта составляет выше 70 об. %. Головные примеси, состоящие из эфиров и альдегидов, концентрируются в верхней части колонны и дефлегматоре.Lower intermediate impurities, consisting mainly of isomers of higher alcohols, are concentrated in the lower part of the column, where the concentration of ethyl alcohol is below 70% vol. Upper intermediate impurities, consisting mainly of esters, are concentrated above where the alcohol content is above 70 vol. % Head impurities, consisting of esters and aldehydes, are concentrated in the upper part of the column and reflux condenser.

При условии отсутствия отбора спирта из колонны, концентрация спирта в ней постоянно растет, что создает условия для движения точек преимущественной концентрации промежуточных примесей вниз. В результате такого движения нижние промежуточные примеси начинают преимущественно концентрироваться во флегме, заполняющей стакан 2 и в паре, собирающемся между дном стакана и патрубком 3, откуда отбираются через патрубок 5 в виде пара. Во время отбора нижних промежуточных примесей по паровой фазе колонна испытывает недостаток спиртовых паров, что приводит к резкому уменьшению давления пара, вследствие чего флегма, содержащая в том числе нижние промежуточные примеси, начинает стекать в стакан 2. После окончания отбора нижних промежуточных примесей по паровой фазе начинают их отбор по жидкостной фазе через патрубок 6. Количество отбираемых нижних промежуточных примесей устанавливается в соответствии с технологией производства в каждом конкретном случае. По окончании отбора нижних промежуточных примесей перегонку ведут известным образом. Во время дальнейшей работы агрегата внутри него может скапливаться лютер, который может быть выведен из агрегата через патрубок 7 и возвращен в куб. При размещении сепаратора промежуточных примесей непосредственно над перегонным кубом лютер возвращается в куб через тот же патрубок, по которому подается спиртосодержащий пар из куба.In the absence of alcohol withdrawal from the column, the alcohol concentration in it is constantly growing, which creates the conditions for the points of the predominant concentration of intermediate impurities to move down. As a result of such a movement, the lower intermediate impurities begin to predominantly concentrate in reflux filling the beaker 2 and in a pair collecting between the bottom of the beaker and the nozzle 3, from where they are taken out through the nozzle 5 in the form of steam. During the selection of the lower intermediate impurities in the vapor phase, the column suffers from a lack of alcohol vapor, which leads to a sharp decrease in vapor pressure, as a result of which reflux, including lower intermediate impurities, begins to drain into the glass 2. After the selection of the lower intermediate impurities in the vapor phase they begin their selection in the liquid phase through the pipe 6. The number of selected lower intermediate impurities is set in accordance with the production technology in each case. At the end of the selection of the lower intermediate impurities, distillation is carried out in a known manner. During further operation of the unit, luther can accumulate inside it, which can be removed from the unit through pipe 7 and returned to the cube. When the separator of intermediate impurities is placed directly above the distillation cube, the luther returns to the cube through the same branch pipe through which alcohol-containing vapor from the cube is supplied.

Claims (1)

Сепаратор промежуточных примесей, состоящий из корпуса с патрубками для подвода спиртосодержащего пара из перегонного куба, отвода спиртосодержащего пара в колонну, для слива лютера, внутри которого расположен полый цилиндр с дном, имеющий патрубки для отвода нижних промежуточных примесей по паровой фазе в его верхней части и нижних промежуточных примесей по жидкостной фазе в нижней части, с возможностью использования патрубка для подвода спиртосодержащего пара для отвода лютера.The separator of intermediate impurities, consisting of a housing with nozzles for supplying alcohol-containing steam from the distillation cube, removal of alcohol-containing steam into the column, for draining the luther, inside which there is a hollow cylinder with a bottom, having nozzles for removing lower intermediate impurities through the vapor phase in its upper part and lower intermediate impurities in the liquid phase in the lower part, with the possibility of using a pipe for supplying alcohol-containing steam to remove the luther.
RU2017103135A 2017-01-31 2017-01-31 Intermediate impurities separator RU2662976C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103135A RU2662976C1 (en) 2017-01-31 2017-01-31 Intermediate impurities separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103135A RU2662976C1 (en) 2017-01-31 2017-01-31 Intermediate impurities separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2662976C1 true RU2662976C1 (en) 2018-07-31

Family

ID=63142461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017103135A RU2662976C1 (en) 2017-01-31 2017-01-31 Intermediate impurities separator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2662976C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU222010U1 (en) * 2023-05-30 2023-12-06 Иван Васильевич Сысоев MODULE FOR ALEMBER

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2237652C2 (en) * 1998-04-25 2004-10-10 Бп Кемикэлз Лимитед Purification process
RU2359024C2 (en) * 2006-04-18 2009-06-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Экология" Method of alcohol-containing liquids treatment and device for its implemention (versions)

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2237652C2 (en) * 1998-04-25 2004-10-10 Бп Кемикэлз Лимитед Purification process
RU2359024C2 (en) * 2006-04-18 2009-06-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Экология" Method of alcohol-containing liquids treatment and device for its implemention (versions)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КЛИМОВСКИЙ Д.Н. и др. Технология спирта, Пищепромиздат, 1960, с.388. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU222010U1 (en) * 2023-05-30 2023-12-06 Иван Васильевич Сысоев MODULE FOR ALEMBER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU578899A3 (en) Method of continuous fractionation of tall oil
RU2715065C1 (en) Biomass-based material fractionation
US4305790A (en) Multiple effect distillation method and apparatus
JP2020044530A5 (en)
AU2013266072B2 (en) Process
US3151042A (en) Bubble-plate chamber stepped still and the process for using such a still for alcohol or petroleum purification
RU2662976C1 (en) Intermediate impurities separator
JP6916936B2 (en) Methods and equipment for processing tall oil
CN104151273B (en) Device and the technique of furfural is extracted from paper waste
CN104353257B (en) Biodiesel heating flash evaporation device
RU2666912C1 (en) Method for coproduction of rectified ethanol and grain distillate
US1192987A (en) Method and apparatus for obtaining wood-alcohol and calcium acetate from acetate liquor.
Sarungallo et al. The effect of boiler size of distillation to the concentration of bioethanol and yield from fermentation of sweet sorghum juice
RU2540552C2 (en) Method and apparatus for producing rectified alcohol from alcohol production fractions
BR102014025284B1 (en) integrated system to increase ethanol recovery and isoamyl alcohol coproduction, integrated process to increase ethanol recovery and isoamyl alcohol coproduction and, products thus obtained
US20230183601A1 (en) Process and apparatus for treating tall oil
RU2200609C1 (en) Rectified alcohol production process
RU66970U1 (en) INSTALLATION OF PERIODIC ACTION FOR OBTAINING ETHYL RECTIFIED ALCOHOL
RU2729618C1 (en) Rectification plant device
SU1541245A1 (en) Method of dealcoholizing food products
RU2421523C1 (en) Method for production of rectified alcohol
SU101373A1 (en) The method of purification of raw methanol of any origin from the accompanying impurities
CN204550518U (en) A kind of fruit wine or brandy still pot
RU114462U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING COGNAC ALCOHOL
SU277691A1 (en) METHOD OF CONTINUOUS ALCOHOL RECTIFICATION

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190201