RU2729618C1 - Rectification plant device - Google Patents
Rectification plant device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2729618C1 RU2729618C1 RU2020104443A RU2020104443A RU2729618C1 RU 2729618 C1 RU2729618 C1 RU 2729618C1 RU 2020104443 A RU2020104443 A RU 2020104443A RU 2020104443 A RU2020104443 A RU 2020104443A RU 2729618 C1 RU2729618 C1 RU 2729618C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflux
- column
- rectification
- accumulator
- distillation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12G—WINE; PREPARATION THEREOF; ALCOHOLIC BEVERAGES; PREPARATION OF ALCOHOLIC BEVERAGES NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES C12C OR C12H
- C12G3/00—Preparation of other alcoholic beverages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для ректификации спирта, а именно к установкам, применяемым для периодической кубовой перегонки с фракционированием. В частности, к установкам, применяемым для вторичной периодической перегонки сырого спирта, полученного из бражек, приготовленных из сахаросодержащего и крахмалосодержащего сырья, с целью получить в процессе такой перегонки ректификованный спирт в домашних условиях. The invention relates to equipment for the rectification of alcohol, namely to installations used for batch distillation with fractionation. In particular, to installations used for the secondary periodic distillation of crude alcohol obtained from brews prepared from sugar-containing and starch-containing raw materials, in order to obtain rectified alcohol in the process of such distillation at home.
Изобретение может быть использовано как в области домашнего винокурения, так и в пищевой промышленности, в частности при производстве зерновых и фруктовых дистиллятов высокого качества, с определённым качественным и количественным составом примесей методом периодической кубовой перегонки. The invention can be used both in the field of home distillation and in the food industry, in particular in the production of high quality grain and fruit distillates, with a certain qualitative and quantitative composition of impurities by the method of periodic distillation.
Процесс перегонки спиртосодержащих продуктов, например, спирта-сырца, в домашних условиях построен, как правило, на принципе работы ректификационных колонн [1], в которых осуществляется тепло- и массообменный процесс при контакте пара и жидкости. The process of distillation of alcohol-containing products, for example, raw alcohol, at home is usually built on the principle of operation of rectification columns [1], in which the heat and mass transfer process is carried out upon contact of vapor and liquid.
Практически большинство ректификационных установок для использования в домашних условиях содержат последовательно соединённые между собой перегонный куб, ректификационную колонну, дефлегматор или теплообменник (холодильник-конденсатор). Подобные установки раскрыты, например, в патенте РФ RU2081661, МПК B01D 3/32, опубл. 20.06.1997, патенте РФ на полезную модель RU141716U1, МПК B01D 3/00, опубл. 10.06.2014, патент РФ на полезную модель RU169872, МПК B01D 3/00, опубл. 04.04.2017, патенте РФ RU2667286, МПК B01D 3/28, опубл. 18.09.2018. В ректификационных колоннах упомянутых установок низкокипящие фракции – продукты, имеющие более низкую температуру конденсации, – концентрируются в верхней части ректификационной колонны, а высококипящие продукты – имеющие более высокую температуру конденсации, – в нижней. части ректификационной колонны. В процессе работы, пары поднимаются в верхнюю часть ректификационной колонны, охлаждаются, конденсируются в теплообменнике (дефлегматоре или холодильнике-конденсаторе) и стекают обратно в ректификационной колонне навстречу движущимся снизу-вверх парам исходного материала. Таким образом, в верхней части ректификационной колонны противотоком движутся пары снизу-вверх и стекает жидкость сверху вниз. Стекая вниз, жидкость обогащается высококипящими компонентами, а пары, чем выше поднимаются вверх ректификационной колонны, тем более обогащаются легкокипящими компонентами. Таким образом, отводимый с верхней тарелки ректификационной колонны спирт обогащён легкокипящим компонентом, при этом часть сконденсированного спирта отводится, а другая часть, называемая возвратной флегмой, возвращается обратно в ректификационную колонну и при стекании взаимодействует с поднимающимися вверх по колонне новыми спиртосодержащими парами. Almost the majority of rectification units for home use contain a distillation cube, a rectification column, a reflux condenser or a heat exchanger (refrigerator-condenser) connected in series. Such installations are disclosed, for example, in the RF patent RU2081661, IPC
Недостатками упомянутых установок являются: The disadvantages of the mentioned installations are:
– низкая степень очистки от промежуточных и концевых фракций, К рект которых изменяется в процессе работы устройства, - low degree of purification from intermediate and end fractions, K rect of which changes during the operation of the device,
– невозможность поддержания уровня достаточного для нормальной работы орошения колонны, без уменьшения отбора спирта из ректификационной колонны. По мере снижения спиртуозности кубового остатка перегонного куба происходит снижение абсолютного количества спирта, испаряемого из перегонного куба (в единицу времени), следовательно, все меньшее количество спирта возможно отбирать из ректификационной колонны без её осушения и нарушения процесса тепломассообмена внутри неё. В результате происходит вынужденное снижение скорости отбора спирта.- the impossibility of maintaining a level sufficient for the normal operation of the reflux column, without reducing the selection of alcohol from the distillation column. As the alcohol content of the distillation still decreases, the absolute amount of alcohol evaporated from the distillation still decreases (per unit time), therefore, less and less alcohol can be taken from the distillation column without draining it and disrupting the heat and mass transfer process inside it. As a result, there is a forced decrease in the rate of alcohol selection.
Частично вышеуказанные недостатки могут быть устранены путём использования известного технического решения, см. электронный ресурс URL: https://youtu.be/sapwww-yLbU, обеспечивающего увеличение периода нормального уровня орошения ректификационной колонны, выбранного в качестве прототипа. Partially the above disadvantages can be eliminated by using a known technical solution, see the electronic resource URL: https://youtu.be/sapwww-yLbU, providing an increase in the period of the normal level of reflux of the distillation column, selected as a prototype.
Техническое решение по прототипу реализовано в виде накопителя флегмы, который размещён между перегонным кубом и ректификационной колонной. Основное назначение накопителя флегмы – накопление в начале работы ректификационной колонны стекающей в него из ректификационной колонны возвратной флегмы, с последующим её вскипанием на завершающем этапе работы, и подпитывание испаренным из накопителя флегмы высокоспиртуозным паром ректификационной колонны, для улучшения режима ее работы на финальном этапе ректификации. The technical solution for the prototype is implemented in the form of a reflux accumulator, which is located between the distillation still and the rectification column. The main purpose of the reflux accumulator is the accumulation at the beginning of the operation of the rectification column of the return reflux flowing into it from the rectification column, followed by its boiling at the final stage of operation, and feeding the rectification column with highly alcoholic steam evaporated from the reflux accumulator to improve its operation at the final stage of rectification.
Схема накопителя флегмы в составе ректификационной установки по данному техническому решению показана на фиг. 1, на которой 1.1 – ректификационная колонна, 2.1 – корпус накопителя флегмы, 3.1 – перегонный куб, 4.1 – укрепляющая колонка накопителя флегмы, 5.1 – наполнитель укрепляющей колонки накопителя флегмы, 6.1 – отбойник (приёмник-распределитель) флегмы. The diagram of the reflux accumulator as part of the rectification plant according to this technical solution is shown in Fig. 1, on which 1.1 is a rectification column, 2.1 is a reflux accumulator body, 3.1 is a distillation cube, 4.1 is a reinforcing column of a reflux accumulator, 5.1 is a filling of a reinforcing column of a reflux accumulator, 6.1 is a reflux collector (receiver-distributor).
Накопитель флегмы создаёт условия для работы ректификационной колонны 1.1, установленной на корпусе накопителя 2.1 флегмы на протяжении некоторой части процесса ректификации, за счёт питания укрепляющей колонки 4.1 накопителя флегмы, которая подпитывается возвратной флегмой из ректификационной колонны, начинающей перетекать при накоплении до уровня верхнего среза укрепляющей колонки накопителя флегмы. Это позволяет поддерживать процесс ректификации и отбор товарного продукта вплоть до выработки больше половины спиртуозности спирта-сырца в перегонном кубе 3.1 без снижения флегмового числа (ФЧ). Использование укрепляющей колонки 4.1 накопителя флегмы с контактным тепло- и массообменным средством в виде наполнителя 5.1 повышает степень очистки от примесей кубового пара, поступающего в ректификационную колонну 1.1, орошаемого флегмой, накопленной в накопителе флегмы, и отбираемого товарного материала. Вместе с тем, данная установка не обеспечивает максимально возможный выход товарного продукта ввиду значительного остатка флегмы в накопителе флегмы а также недостаточную степень очистки кубовых паров от примесей на финальной стадии ректификации из-за прерывания питания флегмой укрепляющей колонки накопителя флегмы при закипании остатка флегмы в накопителе флегмы. В этот момент (обычно на этапе, когда температура куба достигает 92,0-92,5°С) накопитель флегмы начинает подпитывать колонну высокоспиртуозным паром. Однако одновременно с этим укрепляющая колонка накопителя флегмы лишается питания флегмой (уровень в накопителе флегмы падает ниже перелива). Это приводит к тому, что низкоспиртуозные пары из куба начинают пролетать без укрепления на выход из накопителя флегмы. The reflux accumulator creates the conditions for the operation of the rectification column 1.1 , installed on the body of the reflux accumulator 2.1 during some part of the rectification process, due to the power supply of the reinforcing column 4.1 of the reflux accumulator, which is fed by the return reflux from the rectification column, which begins to flow when accumulating to the level of the upper cut of the reinforcing column reflux accumulator. This allows you to maintain the rectification process and the selection of a commercial product up to the production of more than half of the crude alcohol in the distillation still 3.1 without reducing the reflux ratio (FP). The use of a strengthening column 4.1 of a reflux accumulator with a contact heat and mass transfer agent in the form of filler 5.1 increases the degree of purification from impurities of the bottoms vapor entering the distillation column 1.1 , refluxed with reflux accumulated in the reflux accumulator, and the selected commercial material. At the same time, this installation does not provide the maximum possible yield of the marketable product due to a significant reflux residue in the reflux accumulator, as well as an insufficient degree of purification of vapors from impurities at the final stage of rectification due to the interruption of the phlegm supply to the strengthening column of the reflux accumulator when the reflux residue in the reflux accumulator boils. ... At this moment (usually at the stage when the temperature of the cube reaches 92.0-92.5 ° C) the reflux accumulator begins to feed the column with highly alcoholic steam. However, at the same time, the strengthening column of the reflux accumulator is deprived of the phlegm supply (the level in the reflux accumulator falls below the overflow). This leads to the fact that low-alcohol vapors from the cube begin to fly without reinforcement to the exit from the reflux accumulator.
Какое-то время кипение остатка флегмы в накопителе флегмы и генерация высокоспиртуозного пара, который смешивается с кубовыми парами, компенсирует прорыв дополнительных примесей из куба, уменьшая их относительную концентрацию в паре, питающем ректификационную колонну. Однако через непродолжительное время, по мере выкипания спирта из накопленной флегмы в накопителе флегмы, доля примесей в результирующем паре нарастает, и оператор вынужден закончить процесс отбора товарного продукта. Обычно это происходит при температуре куба примерно 94,5-95,0°С.For some time, the boiling of the reflux residue in the reflux accumulator and the generation of highly alcoholic steam, which is mixed with the bottom vapors, compensates for the breakthrough of additional impurities from the still, reducing their relative concentration in the vapor feeding the distillation column. However, after a short time, as the alcohol boils off from the accumulated reflux in the reflux accumulator, the proportion of impurities in the resulting vapor increases, and the operator is forced to complete the process of selecting the marketable product. This usually occurs at a cube temperature of about 94.5-95.0 ° C.
Задача настоящего изобретения состоит в устранении недостатков прототипа. Это достигается путем процесса ректификации спиртосодержащего материала, обеспечивающего производительную работу ректификационной установки без уменьшения отбора спирта из ректификационной колонны, с получением качественного спирта до момента полного исчерпания спиртуозности в перегонном кубе – до достижения Ткуба значения в 100°С. The objective of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prototype. This is achieved by the process of rectification of the alcohol-containing material, which ensures the efficient operation of the rectification plant without reducing the selection of alcohol from the rectification column, with the production of high-quality alcohol until the alcohol in the distillation still is completely exhausted - until the Tcube reaches 100 ° C.
Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки спирта от примесей, существенное уменьшение времени отбора и максимально возможный выход товарного продукта – ректификованного спирта.The technical result of the invention is an increase in the degree of purification of alcohol from impurities, a significant reduction in the selection time and the maximum possible yield of a marketable product - rectified alcohol.
Указанный технический результат достигается за счет конструктивного решения устройства ректификационной установки, содержащей последовательно соединённые друг с другом сообщающиеся перегонный куб, снабжённый нагревателем, накопитель флегмы с паролифтовым подъёмом флегмы для питания ректификационной колонны, ректификационную колонну и дефлегматор. The specified technical result is achieved due to the constructive solution of the device of the rectification plant, containing in series connected to each other communicating distillation cube, equipped with a heater, a reflux accumulator with a steam-lift reflux lift for feeding the rectification column, a rectification column and a reflux condenser.
Накопитель флегмы с паролифтовым подъёмом флегмы для питания ректификационной колонны включает в себя: A reflux accumulator with a steam-lift reflux lift for feeding the distillation column includes:
корпус, снабжённый патрубком соединения с ректификационной колонной и патрубком соединения с перегонным кубом, a body equipped with a connection pipe for a rectification column and a connection pipe for a distillation still,
укрепляющую колонку накопителя флегмы, выполненную в виде цилиндрического корпуса с контактными тепло- и массообменными средствами, установленными внутри него, и сообщающуюся с патрубком соединения с перегонным кубом, reinforcing column of the reflux accumulator, made in the form of a cylindrical body with contact heat and mass transfer means installed inside it, and communicating with the connection pipe with the distillation cube,
цилиндрическую насадку с отверстиями по периметру её нижней части, охватывающую укрепляющую колонку накопителя флегмы, установленную соосно с ней с зазором δ простеночного промежутка, при этом высота цилиндрической насадки больше высоты цилиндрического корпуса укрепляющей колонки накопителя флегмы, a cylindrical nozzle with holes along the perimeter of its lower part, covering the reinforcing column of the reflux accumulator, installed coaxially with it with a gap δ of the wall gap, while the height of the cylindrical nozzle is greater than the height of the cylindrical body of the reinforcing column of the reflux accumulator,
отбойник флегмы, размещённый выше цилиндрической насадки напротив патрубка соединения с ректификационной колонной, a reflux baffle located above the cylindrical packing opposite the connection pipe with the rectification column,
при этом упомянутый корпус снабжён штуцером с краном, для слива остатков флегмы, размещённым в нижней части корпуса, и штуцером в верхней части корпуса для установки термометра. at the same time, the mentioned body is equipped with a fitting with a valve for draining the remaining reflux, located in the lower part of the body, and a fitting in the upper part of the body for installing a thermometer.
Другие признаки изобретения будут понятны из последующего описания. Other features of the invention will be apparent from the following description.
Изобретения поясняется чертежами, на которых одни и те же элементы, детали или узлы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. The invention is illustrated by drawings, in which the same elements, parts or assemblies are designated by the same reference numbers.
Фиг. 1 – схема накопителя флегмы известного уровня техники. FIG. 1 is a schematic diagram of a prior art reflux accumulator.
Фиг. 2 – схема устройства ректификационной установки, использующая накопитель флегмы с паролифтовым подъёмом по настоящему изобретению. FIG. 2 is a diagram of the device of a rectification plant using a reflux accumulator with steam-lift lift according to the present invention.
Фиг. 3 – схема накопителя флегмы с паролифтовым подъёмом флегмы для питания ректификационной колонны по настоящему изобретению. FIG. 3 is a schematic diagram of a reflux accumulator with a steam-lifting reflux lift for feeding the distillation column according to the present invention.
Фиг. 4 и фиг. 5 – поясняют процессы при работе накопителя флегмы с паролифтовым подъёмом флегмы на этапах отбора тела. FIG. 4 and FIG. 5 - explain the processes during the operation of a phlegm accumulator with a steam-lift phlegm rise at the stages of body selection.
На фиг. 2 показана схема ректификационной установки по изобретению. Ректификационная установка содержит последовательно соединённые сообщающиеся перегонный куб 3, снабжённый нагревателем, накопитель 2 флегмы с паролифтовым подъёмом флегмы для питания ректификационной колонны, ректификационную колонну 1 и дефлегматор 4. Стыковка и фиксация патрубков соединяемых составных частей установки осуществляется с использованием разъёмных соединений, например, кламп-соединения, как в приведенном ниже варианте осуществления изобретения. Дефлегматор 4 снабжён трубчатым отводом 5 спирта. Ректификационная колонна 1 может быть любого известного вида, определяемого типом используемого массо- и теплообменного контактного средства, например, тарельчатые или насадочные. FIG. 2 shows a diagram of a rectification plant according to the invention. The distillation unit contains a series-connected communicating
На фиг. 3 показана схема накопителя флегмы с паролифтовым подъёмом флегмы для питания ректификационной колонны по изобретению. Накопитель флегмы состоит из корпуса 10, имеющего патрубок 8 соединения с ректификационной колонной 1, патрубок 9 соединения с перегонным кубом 3, укрепляющей колонки 11 накопителя флегмы в виде цилиндрического корпуса с контактными тепло- массообменными насадками внутри него, сообщающейся через патрубок 9 с FIG. 3 shows a schematic diagram of a reflux accumulator with a steam-lift reflux lift for feeding the rectification column according to the invention. The reflux accumulator consists of a
перегонным кубом 3, цилиндрическую насадку 12, охватывающую укрепляющую колонку 11 накопителя флегмы и отбойник 13 флегмы, размещённый выше цилиндрической насадки 12 напротив патрубка 8 соединения корпуса 10 накопителя флегмы с ректификационной колонной 1. Корпус 10 накопителя флегмы снабжён штуцером 7 с краном для слива остатков флегмы (лютера), размещённым в нижней части корпуса 10, и штуцером 6 в верхней части корпуса, на паровой зоне накопителя флегмы, для установки термометра. Для обеспечения паролифтового подъёма флегмы в нижней части (днища) корпуса 1 устанавливается цилиндрическая насадка 12 соосно относительно укрепляющей колонки 11 накопителя флегмы с зазором δ простеночного промежутка между ними. Цилиндрическая насадка 12 выполнена с высотой большей высоты цилиндрического корпуса укрепляющей колонки накопителя флегмы. На нижнем концевом участке цилиндрической насадки выполнены проёмы 14 в виде отверстий, через которые осуществляется подвод флегмы в зону зазора δ простеночного промежутка в процессе работы ректификационной установки. В качестве тепло- и масообменных средств укрепляющей колонки могут использоваться колпачковые тарелки 15 или спирально-призматические насадки, или другие подходящие наполнители.
Работа ректификационной установки с накопителем флегмы по изобретению. Operation of a rectification plant with a reflux accumulator according to the invention.
1-й этап. Наполнение флегмой накопителя флегмы с паролифтовым подъёмом флегмы для питания ректификационной колонны. 1st stage. Filling reflux into a phlegm accumulator with a steam-lift raising the reflux to feed the rectification column.
Кубовая жидкость, залитая в перегонный куб 3, нагревается нагревателем (не показан) перегонного куба. После того как кубовая жидкость закипит, образующийся пар проходит через накопитель 2 флегмы в ректификационную колонну 1 и достигает дефлегматора, в котором конденсируется. Вся сконденсированная флегма стекает обратно в ректификационную колонну и встречается с паром, начинается работа ректификационной колонны. Далее флегма, стекая через ректификационную колонну, встречается с отбойником 13 флегмы и стекает с него в накопитель 2 флегмы и исключая попадание флегмы непосредственно в перегонный куб 3. В это время отбора продукта из системы нет, идёт работа на себя – концентрирование головных фракций в верхней части ректификационной колонны 1. Питание ректификационной колонны паром по-прежнему идёт из куба, возвратная флегма какое-то время наполняет внутреннее пространство корпуса 10 накопителя флегмы. Укрепляющая колонка 11 накопителя флегмы в этот момент без флегмы не работает. Термометр, установленный в штуцере 6 накопителя флегмы, показывает температуру пара, практически равную кубовой температуре кипения. Bottom liquid, poured into the distillation still 3 , is heated by a heater (not shown) of the distillation still. After the bottoms liquid boils, the resulting vapor passes through the
2-й этап. Повышение спиртуозности содержимого накопителя флегмы. 2nd stage. Increasing the alcohol content of the phlegm storage.
Когда уровень флегмы достигает верхнего среза цилиндрического корпуса укрепляющей колонки 11 накопителя флегмы, начинается перелив флегмы в укрепляющую колонку накопителя флегмы, и её барботаж на контактных тепло- и массообменных устройствах 15, например, тарелок или спирально-призматической насадки. Возврат флегмы продолжается в накопитель флегмы, но ректификационная колонна начинает питаться паром уже не из перегонного куба, а из укрепляющей колонки накопителя флегмы, и пар резко становится более спиртуозным. Термометр накопителя флегмы показывает довольно быстрое понижение температуры. В этот момент начинают отбор голов. Флегма, стекающая из ректификационной колонны в накопитель флегмы, также повышает свою спиртуозность, и, по мере замещения флегмы в накопителе флегмы на более спиртуозную, происходит дальнейшее плавное понижение температуры пара, питающего ректификационную колонну, до рабочей. When the reflux level reaches the upper cut of the cylindrical body of the reinforcing
Количество тарелок 15 (или высота слоя спирально-призматической насадки) в укрепляющей колонке 11 подобрано таким образом, чтобы спиртуозность накапливаемой флегмы в накопителе флегмы давала пар для питания ректификационной колонны 1 с температурой примерно 79°С. Соответственно, крепость флегмы в накопителе флегмы будет порядка 90%. Такая высокая спиртуозность, как известно, гарантирует минимальное содержание нижних промежуточных, концевых и хвостовых примесей в спиртовом паре, питающем ректификационную колонну. The number of trays 15 (or the height of the layer of the spiral-prismatic packing) in the reinforcing
3-й этап. Работа накопителя флегмы с паролифтовым подъёмом флегмы для питания ректификационной колонны в первой фазе отбора тела (фиг. 4). 3rd stage. The operation of the reflux accumulator with a steam-lift reflux lift for feeding the rectification column in the first phase of the body selection (Fig. 4).
При начале отбора тела оператор выставляет то или иное ФЧ, которое он обычно выставлял при работе без накопителя флегмы, например ФЧ = 4. При этом возвратной флегмы из ректификационной колонны 1 пока достаточно для того, чтобы питать укрепляющую колонку 11 накопителя флегмы, и процесс в общем совершенно не отличается от того, который осуществлялся до установки накопителя флегмы, за исключением того момента, что общее разделение системы выросло (в систему добавлены несколько укрепляющих тарелок укрепляющей колонки накопителя флегмы). Температура пара в накопителе флегмы при этом совершенна стабильна и не меняется до того момента, когда температура кубового пара, влетающего в низ укрепляющей колонки накопителя флегмы, становится равной примерно 90-91°С. At the beginning of the selection of the body, the operator sets this or that FF, which he usually set when working without a reflux accumulator, for example, FF = 4. In this case, the return reflux from the
4-й этап. Работа накопителя флегмы с паролифтовым подъёмом флегмы для питания ректификационной колонны, во второй фазе отбора тела (фиг. 5)4th stage. The operation of the reflux accumulator with a steam-lift reflux lift for feeding the rectification column, in the second phase of the body selection (Fig. 5)
При достижении вышеописанных условий в нижней части стенки цилиндрического корпуса укрепляющей колонки 11 накопителя флегмы возникает градиент температур, достаточный для закипания флегмы, находящейся в зазоре δ простеночного промежутка между корпусом укрепляющей колонки 11 накопителя флегмы и цилиндрической насадкой 12, охватывающей укрепляющую колонку накопителя флегмы с упомянутым зазором δ. В результате этого возникает паролифтовый подъём: пар (спиртовой), возникающий в простеночном промежутке, устремляется вверх, и одновременно увлекает за собой определённое количество флегмы в жидком состоянии. Так как высота цилиндрической насадки больше высоты корпуса укрепляющей колонки накопителя начинают протекать следующие процессы: When the above-described conditions are reached, a temperature gradient appears in the lower part of the wall of the cylindrical body of the reinforcing
– дополнительно образованный в нижней части простеночного промежутка накопителя флегмы высокоспиртуозный спиртовой пар питает ректификационную колонну совместно с паром, генерируемым на верхней тарелке укрепляющей колонки накопителя флегмы; - additionally formed in the lower part of the wall gap of the reflux accumulator, a highly alcoholic alcohol vapor feeds the rectification column together with the vapor generated on the upper plate of the strengthening column of the reflux accumulator;
– жидкая флегма, вынесенная паролифтовым подъёмом до уровня перелива (среза цилиндрического корпуса укрепляющей колонки накопителя флегмы), попадает в укрепляющую колонку накопителя флегмы и питает её, поддерживая оптимальную работоспособность укрепляющей колонки накопителя флегмы. - liquid phlegm, carried out by the steam lift to the overflow level (cut of the cylindrical body of the reinforcing column of the reflux accumulator), enters the reinforcing column of the reflux accumulator and feeds it, maintaining the optimal performance of the reinforcing column of the reflux accumulator .
При этом уровень флегмы в накопителе флегмы начинает понижаться, а сообщающиеся сосуды (основной объём накопителя флегмы и объём в простеночном промежутке) становятся неравновесными (в накопителе флегмы все ниже и ниже, а в простеночном промежутке – до уровня перелива в укрепляющую колонку накопителя флегмы) – при этом продолжается постоянный и непрерывный паролифтовый подъём флегмы в простеночном промежутке из основного объёма накопителя флегмы через отверстие 14, и укрепляющая колонка накопителя флегмы получает полноценное орошение из простеночного промежутка. At the same time, the level of reflux in the reflux accumulator begins to decrease, and the communicating vessels (the main volume of the reflux accumulator and the volume in the wall space) become non-equilibrium (in the reflux accumulator it is lower and lower, and in the wall space - to the level of overflow into the strengthening column of the reflux accumulator) - at the same time, a constant and continuous steam-lift rise of phlegm continues in the wall gap from the main volume of the reflux accumulator through
Таким образом, расходование запасённой в накопителе флегмы позволяет не уменьшать величину отбора спирта из ректификационной колонны (не изменять ФЧ) при всё более и более уменьшающейся спиртуозности в перегонном кубе, а питание укрепляющей колонки накопителя флегмы, запасённой флегмой исключает прорыв кубового пара в ректификационную колонну. Thus, the consumption of the reflux stored in the storage tank allows not to reduce the amount of alcohol withdrawal from the distillation column (not to change the PP) with more and more decreasing alcoholic content in the distillation still, and feeding the strengthening column of the reflux storage tank with the stored reflux eliminates the breakthrough of the bottom steam into the distillation column.
Устойчивый паролифтовый подъём достигается выбором величины зазора δ простеночного промежутка между укрепляющей колонкой 11 накопителя флегмы и цилиндрической насадкой 12, а также количеством и формой отверстий 14 в нижней части цилиндрической насадки, предназначенных для перетока флегмы из основного объёма (зоны накопления) в простеночный промежуток – зону кипения – между укрепляющей колонкой 11 накопителя флегмы и цилиндрической насадкой 12. Эти параметры определяются экспериментально для конкретной ректификационной колонны и перегонного куба таким образом, чтобы к моменту достижения предельно низкого остаточного объёма запасённой в накопителе флегмы, перегонный куб был уже практически исчерпан, и спиртосодержание кубового остатка было близким к нулю (температура кипения куба 100°С при нормальный условиях). Для обеспечения устойчивого паролифтового подъёма флегмы для орошения укрепляющей колонки, величина зазора δ простеночного промежутка выбирается в интервале 0,03-0,07 от радиуса стенки цилиндрического корпуса укрепляющей колонки 11. A stable steam-lift lift is achieved by choosing the size of the gap δ of the wall gap between the reinforcing
5-й этап. Завершение работы.5th stage. Completion of work.
При правильно выбранном объёме накопителя флегмы температура пара во второй половине работы начинает очень медленно расти – это происходит из за замещения высокоспиртуозной флегмы, накопленной в накопителе флегмы на начальной стадии работы, более низкоспиртуозной, стекающей из ректификационной колонны на последней стадии процесса отбора тела. При этом, при достижении предельной температуры в накопителе флегмы обычно это на +2-+3°С выше стартовой (при начале отбора тела) в накопителе флегмы остаётся примерно 12-15% от максимального объёма запасённой флегмы, а в перегонном кубе крепость кубового остатка при этом составляет менее 1% спиртуозности. With a correctly selected volume of the reflux accumulator, the steam temperature in the second half of the work begins to rise very slowly - this is due to the replacement of the high-virtuosic reflux accumulated in the reflux accumulator at the initial stage of work by a lower-virtuoso one that flows down from the rectification column at the last stage of the body selection process. At the same time, when the limiting temperature in the reflux accumulator is reached, it is usually + 2- + 3 ° C higher than the starting temperature (at the beginning of the selection of the body) in the reflux accumulator, approximately 12-15% of the maximum volume of the stored reflux remains, and in the distillation still the strength of the vat residue at the same time it is less than 1% alcoholic.
На практике конкретные цифры выглядят следующим образом. При объёме кубовой навалки 40 литров крепостью 40% и объёме накопителя флегмы 2 литра, в конце процесса в кубе остается кубовый остаток 28 литров крепостью 0.7%, а в буфере 0.3 литра крепостью 84%. In practice, the specific figures are as follows. With the volume of the still bulk of 40 liters with a strength of 40% and a volume of the reflux accumulator of 2 liters, at the end of the process, a still remains of 28 liters with a strength of 0.7%, and in the buffer 0.3 liters with a strength of 84%.
Также возможно, если предельная температура уже достигнута, а перегонный куб ещё не полностью осушен от спирта, разовое увеличение ФЧ (уменьшение отбора вполовину). При этом возврат флегмы в ректификационную колонну увеличится, увеличится слив флегмы из ректификационной колонны в накопитель флегмы, и рост температуры в накопителе флегмы остановится, что позволит продолжить работу, пусть и несколько медленнее, но при этом полностью исчерпать спиртуозность кубового остатка. It is also possible, if the limiting temperature has already been reached, and the distillation cube has not yet been completely drained of alcohol, a one-time increase in PS (decrease in selection by half). In this case, the return of reflux to the distillation column will increase, the discharge of reflux from the distillation column to the reflux accumulator will increase, and the temperature rise in the reflux accumulator will stop, which will make it possible to continue working, albeit somewhat more slowly, but at the same time completely exhaust the alcoholicity of the bottoms residue.
Таким образом, техническое решение по накопителю флегмы с паролифтовым подъёмом флегмы для питания ректификационной колонны, с использованием укрепляющей колонки накопителя флегмы и охватывающей её цилиндрической насадки с зазором δ между ними (простеночного промежутка), обеспечило, в условиях температурных режимов процесса ректификации, получения паролифтового подъёма, и постоянное питание укрепляющей колонки накопителя флегмы в течение всего периода ректификации. В свою очередь, обеспечение постоянного питания укрепляющей колонки накопителя флегмы даёт в результате одновременно улучшение всех показателей работы ректификационной установки по настоящему изобретению:Thus, the technical solution for a reflux accumulator with a vapor-lift reflux lift for feeding the distillation column, using a reinforcing column of a reflux accumulator and a cylindrical packing covering it with a gap δ between them (wall gap), provided, under the conditions of temperature conditions of the rectification process, obtaining a vapor-lift rise , and constant feeding of the strengthening column of the reflux accumulator during the entire period of rectification. In turn, the provision of constant power supply to the strengthening column of the reflux accumulator results in a simultaneous improvement in all performance indicators of the rectification plant according to the present invention:
– повышение качества спирта, за счёт питания ректификационной колонны высокоспиртуозным паром с низким содержанием примесей, накапливающихся в основном в укрепляющей колонке накопителя флегмы и остающихся в перегонном кубе; - improving the quality of alcohol by feeding the distillation column with highly alcoholic steam with a low content of impurities, which accumulate mainly in the strengthening column of the reflux accumulator and remain in the distillation still;
– ускорение процесса ректификации спирта (экономия времени), за счёт практически неизменного ФЧ на всем протяжении ректификации спирта; - acceleration of the process of alcohol rectification (saving time), due to the practically unchanged PP throughout the alcohol rectification;
– увеличение выхода товарного продукта за ректификацию, путём полного исчерпания кубового остатка и небольшого финишного остатка в накопителе флегмы, в результате выкачивания из зоны основного объёма накопителя флегмы накопленной флегмы с помощью паролифтового подъёма флегмы. - an increase in the yield of a marketable product for rectification, by completely depleting the distillation residue and a small final residue in the reflux accumulator, as a result of pumping out the accumulated reflux from the zone of the main volume of the reflux accumulator using a steam-lift reflux lift.
Цитируемые источникиCited sources
1. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. 2-е изд. перераб. – Москва: Химия, 1971. – 296 с. 1. Alexandrov I.A. Rectification and absorption apparatuses. 2nd ed. revised - Moscow: Chemistry, 1971. - 296 p.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020104443A RU2729618C1 (en) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | Rectification plant device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020104443A RU2729618C1 (en) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | Rectification plant device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2729618C1 true RU2729618C1 (en) | 2020-08-11 |
Family
ID=72086100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020104443A RU2729618C1 (en) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | Rectification plant device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2729618C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU222010U1 (en) * | 2023-05-30 | 2023-12-06 | Иван Васильевич Сысоев | MODULE FOR ALEMBER |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU141716U1 (en) * | 2013-12-02 | 2014-06-10 | Сергей Александрович Иванов | DEVICE FOR REMOVING FERRY PRODUCTS |
RU2544698C2 (en) * | 2013-06-03 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРИМА" | Device for rectification distillation of liquid fraction mixture in carrier flow |
RU2667286C1 (en) * | 2018-03-23 | 2018-09-18 | Никита Вячеславович Малыхин | Distillation column and method for purification of alcohol therewith |
KR101944921B1 (en) * | 2016-10-05 | 2019-02-01 | (주)다남산업 | The method of distillation and Pot Still of Fermented wine |
RU2682631C1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" | Fluid to oil distillation method with rectification |
-
2020
- 2020-01-31 RU RU2020104443A patent/RU2729618C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544698C2 (en) * | 2013-06-03 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРИМА" | Device for rectification distillation of liquid fraction mixture in carrier flow |
RU141716U1 (en) * | 2013-12-02 | 2014-06-10 | Сергей Александрович Иванов | DEVICE FOR REMOVING FERRY PRODUCTS |
KR101944921B1 (en) * | 2016-10-05 | 2019-02-01 | (주)다남산업 | The method of distillation and Pot Still of Fermented wine |
RU2667286C1 (en) * | 2018-03-23 | 2018-09-18 | Никита Вячеславович Малыхин | Distillation column and method for purification of alcohol therewith |
RU2682631C1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" | Fluid to oil distillation method with rectification |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
RU 2682631 C1, (19.03.2019. * |
найдено из интернет: Буфер 2020, Игорь Шульман, винокурение, самогоноварение, азбука винокура URL: https://youtu.be/sapwww-yLbU, размещено 20.11.2019. * |
Cited By (1)
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 |
---|---|---|
FI80218C (en) | Process and plant for purification of a two-component liquid mixture by distillation | |
RU2540574C2 (en) | Module for combined evaporation/distillation and absorption | |
US3151042A (en) | Bubble-plate chamber stepped still and the process for using such a still for alcohol or petroleum purification | |
RU2729618C1 (en) | Rectification plant device | |
US9434917B2 (en) | Wort boiling method and apparatus | |
CN206680190U (en) | A kind of dividing wall column | |
RU2496879C2 (en) | Method to produce ethanol 95% from food stock, plant for production of ethanol 95% and tower of final ethanol treatment | |
JP2021014456A (en) | Recovery column control | |
US2080167A (en) | Apparatus for the distillation of alcohol | |
RU2751695C1 (en) | Rectification apparatus | |
CN203899191U (en) | Rectifying tower | |
CN104152338A (en) | Fruit wine distillation apparatus using secondary steam purification and filler fractionation, and method thereof | |
US5296103A (en) | Method for the fractional distillation of liquid mixtures and apparatus for carrying out the method | |
CN212731103U (en) | Anti-coking perforation rectification reboiling device | |
RU2393347C1 (en) | Oil treatment method | |
CN107837553A (en) | The method of controlling operation thereof of divided wall column | |
CN106512462A (en) | Turpentine continuous rectification device | |
CN220424579U (en) | Crude benzene recovery device of coking plant | |
RU2800690C2 (en) | Double distillation apparatus for producing top quality ethyl alcohol distillate | |
RU2352639C1 (en) | Method for making rectified alcohol | |
RU66970U1 (en) | INSTALLATION OF PERIODIC ACTION FOR OBTAINING ETHYL RECTIFIED ALCOHOL | |
CN214050505U (en) | Multi-effect purification and rectification kettle | |
CN216236941U (en) | Controllable wine brewing equipment capable of purifying, removing impurities, distilling and condensing | |
RU2067606C1 (en) | Method for fractional of fuel oil | |
US1192987A (en) | Method and apparatus for obtaining wood-alcohol and calcium acetate from acetate liquor. |