RU66970U1

RU66970U1 - INSTALLATION OF PERIODIC ACTION FOR OBTAINING ETHYL RECTIFIED ALCOHOL

Info

Publication number: RU66970U1
Application number: RU2007122697/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Фридт; Анна Александровна Волошина; Ирина Геннадьевна Яковенко; Александр Сергеевич Деркач
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2007-10-10

Abstract

Полезная модель предназначена для выработки этилового ректификованного спирта из спиртосодержащего сырья периодическим способом и может быть использована в спиртовом производстве. Задачей полезной модели является разработка конструкции установки периодического действия для получения ректификованного этилового спирта, обеспечивающей совмещение во времени стадии отбора эфиро-альдегидной фракции и стадии получения ректификованного спирта. Технический результат достигается тем, что в установке периодического действия для получения ректификованного спирта, состоящей из куба-испарителя, дефлегматора, делителя флегмы и сборника дистиллята установлена ректификационная колонна, состоящая из двух секций, между которыми расположена емкость большого объема, связанная технологическими трубопроводами с обеими секциями колонны.The utility model is intended for the production of rectified ethyl alcohol from alcohol-containing raw materials in a batch process and can be used in alcohol production. The objective of the utility model is to develop the design of a batch plant to obtain rectified ethyl alcohol, which ensures the combination of the stage of selection of the ether-aldehyde fraction and the stage of producing rectified alcohol in time. The technical result is achieved by the fact that in the installation of periodic operation to obtain rectified alcohol, consisting of a vaporizer, reflux condenser, reflux divider and distillate collector, a distillation column is installed, consisting of two sections, between which there is a large capacity tank connected by technological pipelines with both sections the columns.

Description

Полезная модель предназначена для выработки этилового ректификованного спирта из спиртосодержащего сырья периодическим способом и может быть использована в спиртовом производстве.The utility model is intended for the production of rectified ethyl alcohol from alcohol-containing raw materials in a batch process and can be used in alcohol production.

Известна установка периодического действия для получения ректификованного спирта (Пат. 2106176 РФ, опубл. 10.03.98. Константинов Е.Н., Мамин В.Н. «Способ ректификации спиртовой бражки»), состоящая из укрепляющей и исчерпывающей ректификационных колонн, снабженных кубами-испарителями, общим конденсатором-холодильником для конденсации паров, отводимых из верхней части колонн, и рефлюксной емкости, соединенной трубопроводами с конденсатором-холодильником и укрепляющей колонной. Работа установки осуществляется следующим образом. Загруженное в куб-испаритель укрепляющей колонны исходное сырье нагревается до температуры кипения. Образовавшиеся пары укрепляются в укрепляющей колонне, которая орошается на стадии эпюрации конденсатом из рефлюксной емкости, в которой накапливается эфиро-альдегидная фракция, а на стадии получения ректификованного спирта - конденсатом из конденсатора-холодильника, минуя рефлюксную емкость. На стадии получения спирта жидкость из верхней укрепляющей колонны направляется в верхнюю часть исчерпывающей колонны, где осуществляется отгонка из нее оставшихся примесей. Пары из верхней части исчерпывающей колонны подаются в конденсатор-холодильник, а из куба-испарителя этой колонны отбирается ректификованный этиловый спирт.A known installation of periodic action to obtain rectified alcohol (Pat. 2106176 of the Russian Federation, publ. 10.03.98. Konstantinov EN, Mamin VN "Method of rectification of alcohol mash"), consisting of a strengthening and exhaustive distillation columns equipped with cubes - evaporators, a common condenser-cooler to condense the vapors discharged from the top of the columns, and a reflux tank connected by pipelines to the condenser-cooler and a strengthening column. The installation is as follows. The feedstock loaded into the cube evaporator of the reinforcing column is heated to boiling point. The resulting vapors are strengthened in a strengthening column, which is irrigated at the stage of epuration with condensate from a reflux tank, in which the ether-aldehyde fraction accumulates, and at the stage of rectified alcohol production, with condensate from a condenser-cooler, bypassing the reflux tank. At the stage of alcohol production, the liquid from the upper strengthening column is sent to the upper part of the exhaustive column, where the remaining impurities are distilled from it. Vapors from the top of the exhaust column are fed to a condenser-cooler, and rectified ethyl alcohol is taken from the evaporator cube of this column.

Недостатком этой установки является сложность управления процессом разделения сырья из-за необходимости изменения во времени параметров технологического режима, что требует высокой квалификации обслуживающего The disadvantage of this installation is the complexity of controlling the process of separation of raw materials due to the need to change over time the parameters of the technological mode, which requires high qualification

персонала и может сказаться на качестве получаемого продукта.personnel and may affect the quality of the resulting product.

Наиболее близкой к заявляемой из известных установок является кубовая установка, устройство, схема и описание которой приведены в источнике: Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973, - С.485. Установка состоит из снабженного нагревательным устройством куба-испарителя, расположенной над ним ректификационной колонны, дефлегматора, связанного технологическим трубопроводом с верхней частью колонны, делителя флегмы, холодильника и сборника дистиллята.Closest to the claimed of the known installations is a still bottling plant, a device, a diagram and a description of which are given in the source: Kasatkin A.G. Basic processes and apparatuses of chemical technology. - M .: Chemistry, 1973, - P.485. The installation consists of a distillation column equipped with a heating device, a distillation column located above it, a reflux condenser connected by a process pipe to the top of the column, a reflux divider, a refrigerator and a distillate collector.

Получение ректификованного спирта на такой установке осуществляется следующим образом. Спиртосодержащее сырье загружают в куб-испаритель, где оно подогревается до кипения. Образовавшиеся пары поступают в нижнюю часть ректификационной колонны. Поднимаясь вверх по колонне пары обогащаются легколетучими компонентами за счет взаимодействия со стекающей вниз по колонне флегмой. Пары из верхней части колонны направляются в дефлегматор, где они конденсируются. Полученный конденсат с помощью делителя флегмы разделяют на флегму и дистиллят. Флегму возвращают в верхнюю часть колонны, а дистиллят охлаждают в холодильнике и направляют в сборники дистиллята. Процесс получения ректификованного спирта осуществляется в две стадии. В начале процесса (на первой стадии), когда содержание легколетучих примесей в дистилляте высокое, его отбирают в отдельный сборник в качестве эфиро-альдегидной фракции (ЭАФ). Когда содержание примесей в дистилляте снизится до требуемого предела, его начинают отбирать в другой сборник в качестве ректификованного этилового спирта. С течением времени, когда труднолетучие примеси начинают проникать в дистиллят, отбор спирта прекращают.Obtaining rectified alcohol in such an installation is as follows. Alcohol-containing raw materials are loaded into a cube-evaporator, where it is heated to boiling. The resulting vapors enter the bottom of the distillation column. Rising up the column, vapors are enriched with volatile components due to interaction with reflux flowing down the column. Vapors from the top of the column are sent to a reflux condenser, where they condense. The condensate obtained is separated by a reflux divider into reflux and distillate. Phlegm is returned to the top of the column, and the distillate is cooled in the refrigerator and sent to distillate collectors. The process of obtaining rectified alcohol is carried out in two stages. At the beginning of the process (at the first stage), when the content of volatile impurities in the distillate is high, it is taken into a separate collection as an ether-aldehyde fraction (EAF). When the content of impurities in the distillate decreases to the required limit, it begins to be taken to another collection as rectified ethyl alcohol. Over time, when the volatile impurities begin to penetrate the distillate, the selection of alcohol is stopped.

Недостатком этой установки является то, что для получения высококачественного этилового спирта колонна должна работать при больших The disadvantage of this installation is that in order to obtain high-quality ethyl alcohol, the column must work at large

значениях флегмового числа, то есть при малых расходах дистиллята. Это значительно увеличивает длительность процесса разделения, что связано с большими эксплуатационными затратами.the values of the reflux number, that is, at low flow rates of the distillate. This significantly increases the duration of the separation process, which is associated with high operating costs.

Задачей полезной модели является разработка конструкции установки периодического действия для получения ректификованного этилового спирта, обеспечивающей уменьшение времени процесса разделения в пересчете на 1 м³ получаемого спирта (удельных затрат времени).The objective of the utility model is to develop the design of a batch plant to obtain rectified ethyl alcohol, which reduces the time of the separation process in terms of 1 m ^{3 of the} resulting alcohol (specific time costs).

Техническим результатом полезной модели является то, что в установке периодического действия для получения ректификованного спирта, состоящей из куба-испарителя, ректификационной колонны, дефлегматора, делителя флегмы, холодильника и сборника дистиллята, установлена ректификационная колонна, состоящая из двух секций, между которыми расположена емкость большого объема, связанная технологическими трубопроводами с обеими секциями колонны.The technical result of the utility model is that in a batch plant for producing rectified alcohol, consisting of a vaporizer, distillation column, reflux condenser, reflux divider, refrigerator and distillate collector, a distillation column consisting of two sections is installed, between which there is a large container volume associated technological pipelines with both sections of the column.

Технический результат достигается совмещением во времени стадии отбора ЭАФ и стадии получения ректификованного спирта.The technical result is achieved by combining in time the stage of selection of EAF and the stage of obtaining rectified alcohol.

Сокращение длительности процесса получения ректификованного спирта обеспечивается тем, что исходное сырье, в отличие от установки-прототипа, загружается не в куб-испаритель, а в емкость, расположенную между секциями ректификационной колонны. По мере отбора ЭАФ жидкость, находящаяся в емкости, освобождается от легколетучих примесей. При этом труднолетучие примеси сосредоточиваются в нижней секции колонны. Через некоторое время жидкость, находящаяся в емкости, расположенной между секциями колонны, начинает удовлетворять требованиям ГОСТ Р 51652-2000 «Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья».Reducing the duration of the process for producing rectified alcohol is ensured by the fact that the feedstock, in contrast to the prototype unit, is loaded not into the evaporator cube, but into a container located between the sections of the distillation column. With the selection of EAF, the liquid in the tank is freed from volatile impurities. In this case, volatile impurities are concentrated in the lower section of the column. After some time, the liquid located in the container located between the sections of the column begins to satisfy the requirements of GOST R 51652-2000 "Rectified ethyl alcohol from food raw materials."

Таким образом, если в установке-прототипе процесс разделения исходного сырья осуществляется в две стадии, то в заявляемой установке - в одну стадию. В установке-прототипе на первой стадии в качестве дистиллята отбирается ЭАФ, а на второй стадии отбирается ректификованный Thus, if in the installation of the prototype, the process of separation of the feedstock is carried out in two stages, then in the inventive installation in one stage. In the prototype plant, in the first stage, EAF is selected as a distillate, and in the second stage, rectified

спирт, но также в качестве дистиллята. В заявляемой установке стадия отбора в качестве дистиллята ЭАФ обеспечивает одновременное получение ректификованного спирта в емкости, расположенной между секциями ректификационной колонны. Это приводит к значительному сокращению времени процесса разделения исходного сырья.alcohol, but also as a distillate. In the inventive installation, the selection stage as an EAF distillate ensures the simultaneous production of rectified alcohol in a container located between the sections of the distillation column. This leads to a significant reduction in the time of the process of separation of the feedstock.

Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле полезной модели, позволяет достичь желаемого технического результата.Thus, the set of essential features set forth in the formula of the utility model, allows to achieve the desired technical result.

На чертеже (фиг.1) представлена схема установки периодического действия для получения ректификованного спирта из спиртосодержащего сырья, состоящая из куба-испарителя 1, нижней секции ректификационной колонны 2, емкости 3, верхней секции ректификационной колонны 4, дефлегматора 5, делителя флегмы 6, холодильников 7-9, сборника дистиллята 8, сборника ректификованного спирта 10, технологических трубопроводов.The drawing (Fig. 1) shows a batch installation scheme for producing rectified alcohol from alcohol-containing raw materials, consisting of a vaporizer 1, a lower section of a distillation column 2, a tank 3, an upper section of a distillation column 4, a reflux condenser 5, a reflux divider 6, refrigerators 7-9, a collection of distillate 8, a collection of rectified alcohol 10, process pipelines.

Заявляемая установка работает следующим образом. Исходное жидкое спиртосодержащее сырье загружают в емкость 3, где за счет теплоты от внешнего источника оно подогревается до кипения. Образующиеся при кипении пары поступают под нижнюю тарелку верхней секции ректификационной колонны 4. Поднимаясь вверх по колонне пары обогащаются легколетучими примесными компонентами за счет взаимодействия со стекающей вниз флегмой, которая обедняется легколетучими примесными компонентами. Пары с верхней тарелки секции 4 направляются в дефлегматор 5, где они полностью конденсируются. Полученный конденсат с помощью делителя флегмы 6 разделяется на флегму, возвращаемую на верхнюю тарелку секции 4 и дистиллят, представляющий собой эфиро-альдегидную фракцию. Эфиро-альдегидная фракция охлаждается в холодильнике 7 и направляется в сборник дистиллята 8.The inventive installation operates as follows. The initial liquid alcohol-containing raw material is loaded into a container 3, where it is heated to a boil due to heat from an external source. The vapors formed during boiling pass under the lower plate of the upper section of the distillation column 4. Rising up the column, the vapors are enriched in volatile impurity components due to interaction with reflux flowing down, which is depleted in volatile impurity components. Vapors from the upper plate of section 4 are sent to the reflux condenser 5, where they are completely condensed. The condensate obtained using a reflux divider 6 is divided into reflux, returned to the upper plate of section 4 and the distillate, which is an ether-aldehyde fraction. The ether-aldehyde fraction is cooled in the refrigerator 7 and sent to the distillate collector 8.

Одновременно с вышеизложенным часть кипящей жидкости из емкости 3 поступает на верхнюю тарелку нижней секции ректификационной Simultaneously with the foregoing, part of the boiling liquid from the tank 3 enters the upper plate of the lower distillation section

колонны. Стекая вниз по колонне жидкость обогащается труднолетучими примесными компонентами за счет взаимодействия с поднимающимся из куба-испарителя 1 паром. Жидкость с нижней тарелки секции 2 направляется в куб-испаритель 1, где за счет теплоты от внешнего источника поддерживается в состоянии кипения. Образующиеся при кипении пары поступают под нижнюю тарелку нижней секции. Поднимаясь вверх по колонне они обедняются труднолетучими примесными компонентами и с верхней тарелки секции 2 направляются в емкость 3.the columns. The liquid flowing down the column is enriched with hardly volatile impurity components due to the interaction with steam rising from the vaporizer 1. The liquid from the lower plate of section 2 is sent to the cube-evaporator 1, where due to the heat from an external source it is maintained in a state of boiling. Boiling vapors enter under the lower plate of the lower section. Rising up the column they are depleted in hardly volatile impurity components and from the upper plate of section 2 are sent to the tank 3.

Через некоторое время жидкость, находящаяся в емкости 3, начинает соответствовать требованиям ГОСТа Р 51652-2000 «Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья». Это обеспечивается тем, что легколетучие примеси выводятся из верхней части верхней секции колонны 3 в виде эфиро-альдегидной фракции, а труднолетучие примесные компоненты сосредоточиваются в нижней секции и в кубе-испарителе 1.After some time, the liquid in the tank 3 begins to meet the requirements of GOST R 51652-2000 "Rectified ethyl alcohol from food raw materials." This is ensured by the fact that volatile impurities are discharged from the upper part of the upper section of column 3 in the form of an ether-aldehyde fraction, and hardly volatile impurity components are concentrated in the lower section and in the evaporation cube 1.

После того как достигнут требуемый состав жидкости в емкости 3, жидкость из емкости 3 через холодильник 9 направляется в сборник ректификованного спирта 10.After the desired composition of the liquid in the tank 3 is reached, the liquid from the tank 3 through the refrigerator 9 is sent to the collection of rectified alcohol 10.

На установке-прототипе при переработке 8 м³ спиртосодержащего сырья крепостью 35% об. и содержащего 20 примесей в колонне с 80 тарелками при флегмовом числе 30 получают 0,4 м³ ректификованного спирта первого сорта и 1,7 м³ спирта сорта «Высшая очистка». При этом длительность процесса разделения равна 86,7 часа. В пересчете на 1 м³ получаемого спирта время разделения составляет 41,3 часа.On the installation of the prototype in the processing of 8 m ³ alcohol-containing raw materials with a strength of 35% vol. and containing 20 impurities in a column with 80 plates with a reflux ratio of 30, 0.4 m ^{3 of} rectified alcohol of the first grade and 1.7 m ^{3 of} alcohol of the Highest Purification grade are obtained. The duration of the separation process is 86.7 hours. In terms of 1 m ^{3 of the} resulting alcohol, the separation time is 41.3 hours.

На предлагаемой установке при переработке такого же объема сырья в колонне, нижняя секция которой имеет 50 тарелок, а верхняя 30 тарелок при работе с тем же флегмовым числом в емкости получают 1,1 м³ спирта сорта «Высшая очистка». При этом длительность процесса разделения равна 32,7 часа. В пересчете на 1 м³ получаемого спирта время разделения составляет 29,7 часа, то есть на 40% меньше, чем на установке-прототипе.At the proposed installation, when processing the same volume of raw materials in the column, the lower section of which has 50 plates, and the upper 30 plates, when working with the same reflux number in the tank, 1.1 m ^{3 of} alcohol of the Highest Purification grade are obtained. The duration of the separation process is 32.7 hours. In terms of 1 m ^{3 of the} resulting alcohol, the separation time is 29.7 hours, that is, 40% less than in the prototype unit.

Claims

A batch unit for producing alcohol from alcohol-containing raw materials, including a vaporizer, distillation column, reflux condenser, reflux divider, refrigerator and distillate collector, characterized in that the distillation column contains two sections with a container installed between them for loading the feedstock and removing alcohol into a collection of rectified alcohol through an additionally installed refrigerator at the end of the separation process.