SU1440909A1 - Установка дл ректификации спирта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к спиртовой и гидр ОЛИ зно- спиртовой промышленности , а именно к установкам дл  ректификации спирта. Цель иэобрете- ни - сокращение расхода пара и улучшение качества спирта путем более полного концентрировани  примесей. Установка дл  ректификации спирта содер оит бражную, эпюрационную, рек- тификацнонную, эфирную, метанольную колонны с соответствующими дефлегматорами , конденсаторами и испарител ми . Верхн   часть бражной колонны св зана паровыми коммуникаци ми через межтрубные пространства испарителей эпкрационной и эфирной колонн, конденсаторов промежуточных фракций и одного из испарителей метанольной колонны с дефлегматором,эфирной колонны , Межтрубкое пространство испарителей эпюрационной и эфирной колонн св заны с тарелкой питани  ректификационной колонны, а межтрубное пространство конденсаторов промежуточных фракций св зано жидкостыми ком уникаци ми с тарелкой питани  эпюрационной колонны. Ректификационна  колонна соединена своей зоной, отбора сивушных паров с дефлегматором эфирной колонны через трубное пространство второго испарител  метанольной колонны. В установке применена многоступенчата  дробна  конденсаци  многокомпонентной паровой смеси на всех стади х брагоректифи- кации . Конструктивное выполнение установки дл ,ректификаш и спирта обеспечивает более полное концентрирование и выделение примесей за счет оптимального перераспределе 1и  частей материальных потоков конденсатов в зависимости от их свойств, и как следствие - улучшение качества спирта , а также обеспечивает сокращение Расхода пара за счет того, что теплр конденсации водно-спиртовых паров бражной колонны в испарител х идет на на обогрев эпюрационной, эфирной и мет ;нольной колонн. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. а SS (Л со о ф

Description

1

Изобретение относитс  к спиртовой и гидролизно-спиртовой промышленности , а именно к установкам дл  ректи-., фикации спирта.

Цель изобретени  - сокращение расхода пара и улучшение качества спирта путем более полного концентрировани  примесей.

На чертеже схематично изображена установка дл  ректификации спирта.

Установка состоит из бражной колонны 1, эпюрагщонной колонны.2, ректификационной колонны. 3, эфирной колонны 4, и метанольной колонны 5. В установку также вход т испарители 6-9, дефлегматоры 10-13, ковденсато- ры 14-19, подогреватель 20 бражки, промежуточный сборник 21, насЪс 22, экстрактор 23 сивушного масла, выт жной вентил тор 24 и система трубо- , проводов.

Подогреватель 20 бражки объединен трубопроводом по линии нагревающего агента с кубом бражной колонны 1, а по линии охлаждающего агента - с питательной тарелкой той же колонны. Нражна  колонна 1 верхней .частью сое динена трубопроводами параллельно с межтрубньи пространством-испарителей 6 и 7 закрытого обогрева эпюра- ционной и эфирной колонн 2 и 4. Plcna рителн 6 и 7 соединены по трубному пространству с кубом соответствующих колонн, а по межтрубному - с верхней частью бражной колонны и через межтрубное пространство кожухотрубных ко1зденсаторов 18 и 19 - с межтрубным пространством испарител  9 закрытого обогрева метанольной колонны 5 и через него - с дефлегматором 12 эфир- , ной колонны 4, По линии ковденсатора испаритель 9 св зан с эфирной колонной 4 через промежуточный сборник 21 и насос 22,

Конденсаторы.18 и 19 по-линии конденсата св заны с питательной та- рел1сой эпшрационной колонны 2, испарители б и 7 по линии конденсата - с питательной Тарелкой ректификационной колонны 3, Теплообменные узлы эпюрационной, ректификагщонной, эфирной , метанольной колонны 2-5 состо гт из дефлегматоров 10-13 и конденсаторов 14-17. Конденсатор 14 своим межтрубным пространством св зан с меж- трубным пространством дефлегматора 12 эфирной колонны 4, По линии конденсата он св зан с питательной та- релкой эфирной колонны 4; .

Конденсатор 16 своим межтрубньм пр.остранствсм св зан с выт жным вентшт тором 24, соединенным с атмосферой .

Конденсатор 15 ректификационной колонны 3 своим межтрубным пространством св зан с ме трубным простран

0

5.

о 5

0

35

40

45

50

55

ством дефлегматора 10 эпюрациониой колонны 2, Укрепл юща  часть ректификационной колонны 3 соединена трубопроводом по жидкостному потоку с питательной тарелкой метанольной колонны 5, А исчерпывающа  часть ректификационной колонны 3 соединена трубопроводом по паровому потоку с испарителем 8 -и дефлегматором 12 эфирной колонны 4, По линии конденсата испаритель 9 св зан с экстрак- -трром 23 сивушного масла,

Установка работает следую1Дим образом .

Нагрета  за счет тепла отход щей . барды в подогревателе 20 бражка поступает на верхншо тарелку бражной кОлонны 1, в которой происходит выделение из нее спирта   сопутствующих ему примесей в виде водно-спиртовых паров. Дл  обогрева бражной колонны используетс  свежий греющий пар, Бодн.о-спиртовые пары из бражной колонны 1 раздел ютс  на два потока и отправл ютс  на две системы испарителей б и 7, в которых происходит их дробна  конденсаци ,-Тепло, отводимое на этих системах теплообменри- ков, используетс  дл  обогрева эпюрационной колонны 2 (испаритель 6) - первой частью потока и дл  обогрева эфирной колонны 4 (испаритель 7) - второй частью парового потока В испарител х 6 и 7 водно-спиртовые .пары бражной колонны частично ко1щенс - руютс  и поступают соответственно в конденсаторы 18 и 19, где происходит втора  ступень их частичной конденсации . Несконденсировавша с  часть бражных паров из конденсаторов 18 и 19 отправл етс  в испаритель 9, где она также конденсируетс  частично , а тепло конденсации идет на обогрев метанольиой колонны. Оставша с  часть несконденсированного парового потока из испарител  9 отправл етс  в дефлегматор 12 эфирной колонны 4, где и конденсируетс .

Таким образом, различные по свое- му конструктивному решению и назначению испарители, в которых происходит конденсаци  обоих частей пото- .ков водно-спиртовьпс паров бражной колонны, можно представить как мно- нокорпусный теплообменньй узел, в котором вследствие дробной конденса- ции образуютс  в виде конденсата водно-спиртовые жидкости с различным

составом по спирту и примес м. Конденсат из первых секций обеднен спиртом и примес ми,сопутствующими ему в бражиой колонне. По качественному и количественному составу примесей он не уступает эпгорату. Таким образом, посылать конденсат из двух первых секций на эпюрахщю нецелесообразно. В предлагаемой дл  рассмотрени  схеме роль первых секций выполн ют испарители 6 и 7 и конденсат, образующийс  в них, поступает в ректификационную колонну 3.

В двух вторых секци х теплсобмен- ного узла происходит увеличение крепости водно-спиртовых паров вследствие их частичной конденсации, в св зи с этим и возрастает крепость и содержание сопутствующих примесей в конденсате, причем количественный состав конденсата в первую очередь зависит от степени конденсации, т.е. от расхода хладагента. В описываемой схеме хладагентом  вл етс  вода, а поэтому регулировка степени ковден- сац ии и, как следствие, состава конденсата не затруднена.

В третьей секции конденсируютс  сильно обогащенные примес ми и спиртом пары. Конденсат из этой секции обогащен нижекип щими примес ми и имеет высокую крепость, значительно превышающую крепость конденсата из вторых секций.

Предлагаемый узел конденсации водно-спиртовых паров бражной колонны состоит из 5 секций, но с большей, чем в базовой схеме, поверхностью теплообмена (за счет увеличени  поверхности испарителей). При этом увеличенна  длина паровых коммуникаций приводит к увеличению перепада давлений на узле конденсации и, соответственно , к росту давлени  в кубе колонны. Дл  избежани  этого предусмотрена установка выт жного вентил тора 24 на воздушных последней секции, роль которой на схеме играет конденсатор 16 эфирной колонны

Таким образом, учитыва  материальные потоки конденсата и их качественный и количественный состав, распредел ют их следующим образом:

конденсат из вторых секций, а их роль в данной схеме играют конденсаторы 18 и 19, эпюрируетс  и из кубовой части эпюрационной колонны вмес-

5

0

5

0

5

0

5

0

5

те с конденсатом из испарителей 6 i и 7 подаетс  в ректификационную ко-. лонну 3;

конденсат из третьей секции отп- равл ют через дополнительный сборник 21 насосом 22 в укрепл ющую часть эфирной колонны 4, в результате чего нагрузка на эпюрационную колонну значительно сокращаетс  в .св зи с тем, что эпюрирован«ю подвергаетс  не весь поток бражного конденсата, а лищь та его часть, котора  конден-- сируетс  в конденсаторах 18 и 19, следовательно, в описываемой схеме . используетс  эпюрагционна  колонна меньшего диаметра и процесс эпюрации проходит -с меньшими затратами энергоресурсов .

Теплообмеиньп узел эпюрационной колонны 2, состоит из дефлегматора и конденсатора, причем в ковденсаторе происходит не полна , а частична  конденсаци  паров, обогащенных головными примес ми. Часть несконденсировавшегос  парового потока из конденсатора направл етс  в дефлегматор эфирной колонны 4. Регулировка объема парового потока, отправл емого в дефлегматор, эфирной колонны, осуществл етс  посредством изменени  расхода воды на конденсатор эпюрационной колонны. Состав этого потока составл ет смесь высоко к онцентри- рованных паров головной фракции. Таким образом, материальный поток на КОЛОН1ГУ уменьшает с  и, соответственно , уменьшаетс  расход пара на эту колонну. Эфирна  колонна 4 обогреваетс  за счет тепла частичной конденсации водно-спиртовых паров бражной колонны и служит дл  уменьшени  потерь спирта с потоками,обогащенными голойной фракцией и верхними промежуточными примес ми. Эфирна  колонна 4 питаетс  выделенными в процессе эпюрации из смеси спирта и сопутствующих ему летучих примесей головными продуктами, отбираемыми из конденсатора 14. Сюда же в концентрирующую часть колонны подаетс  конденсат части водно-спиртовых паров бражной колонны из испарител  9, также обогащенный головными примес ми . Кубовый остаток эфирной колонны отправл етс  в бродильное отделение .

Ректификационна  колонна 3 обогреваетс  свежим греющим паром. Ректификационна  колонна питаетс  потоком , состо щим из проэпюрированной части бражиого конденсата, из конденсаторов 18 и 19 и конденсатом из испарителей 6 и 7. Сюда же ниже тарелки питани  отправл етс  и экстрактна  фаза, обогащенна  спиртом, из экстрактора 23 сивушного масла. Сивушна  фракци  выводитс  из рек- фикационной колонны 3 в паровой фазе и состоит из смеси промежуточных примесей спирта и воды.

Основна  часть отбора сивушной фракции конденсируетс  в испарителе 8. Тепло конденсации идет на обогрев метанольной колонны. 5. Несконденсировавша с  часть паров, состо ща  из высококонцентрированных верхних промежуточных примесей, отправл етс  из испарител  8 в дефлегматор 12 зфирной колонны. Конденсйт сивушной фракции из испарител  8 отправл етс  в экстрактор 23 сивушного масла, где он расслаиваетс  на экстракт, срс- то нщй из спирта и воды, И товарное сивушное масло.

Ковденсационньй узел ректификационной колонны состоит из дефлегматора 11 и конденсатора 15. В конденсаторе ректификационной колонны 3 аналогично коьщенсатору эпюрацион- ной колонны происходит частична  конденсаци  несконденсировавшегос  в дефлегматоре 11 парового потока. Обогащенна  головными примес ми не- сковденсировавша с  в конденсаторе 15 часть парового потока отправл етс  в дефлегматор эпюрационной колонны , где конденсируетс  в основной частью головньгх примесей так, как было описано выше.

Пастеризованный спирт, отбираемьдй с ректификационной колонны, направл етс  в метанольную колонну дл  его окончательной очистки и выделе1ш  остатка головных и концевых (метанола ) примесей. Колонна обогреваетс  за счет тепла конденсации сивушной фракции и за счет тепла конденсации несконденсировавшихс  в испарител х 6 и 7 и конденсаторах 18 и 19 частей водно-спиртовых паров бражкой колонны , Т9варный спирт выводитс  иЗ ку- бовой части метанольной колонны. ., .Таким образом, предлагаема  уста- новка дл 45ектифйкации спирта обеспечи вает более полное концентрирова

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ние и выделение примесей за счет оптимального перераспределени  частей материальных потоков конденсатов в зависимости от их свойств и как след- ствие улучшение качества спирта.

Снижение энергозатрат на ректификацию в установке осуществл етс  как в силу перерасйределени  материальных потоков, так и за счет того, что тепло конденсации водно-спиртовых паров бражной колонны в испарител х идет на обогрев эпюрационной, эфирной и метанольной колонн.

Ф о р м ула изобретени 

Claims (2)

1. Установка дл  ректификации спирта, содержаща  соединенные системой трубопроводов бражную, эпюрацион- ную, ректификационную, эфирную и метанольную колонны с соответствующими дефлегматорами, конденсаторами и испарител ми, о -в л и ч а ю. щ а  - с   тем, что, с целью сокращени  расхода пара и улучшени  качества спирта путем более полного концентрировани  примесей, она снабжена конденсаторами промежуточных фракций, а верхн   часть бражной колонны по паровой фазе сообщена трубопроводами через межтрубные пространства испарителей эпюрационной и эфирной колонн , конденсаторов промежуточных фракций и одного испарителей метанольной колонны с дефлегматором эфирной колонны, при этом межтрубные пространства испарителей эпюрацион- ной и эфирной колонн по жидкостной фазе сообщены трубопроводами с ректи- (фикационной колонной в зоне расположени  ее тарелки питани j межтрубные пространства конденсаторов промежуточных фракщй - с эпюрационной колонной в зоне расположени  ее тарелки питани , а ректификационна  колонна в зоне отбора сивушной фракоди по паровой фазе сообщена трубопроводами через межтрубное пространство другого испарител  метанольной колонны с дефлегматором эфирной колонны .

2. Установка по п. 1, отличающа с  тем, что на трубопроводе отвода паровой фазы из конденсатора эфирной колонны установлен выт жной вентил тор.

CS O-v К