БРАГОРЕКТИФИКАЦИОННАЯ УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Полезная модель предназначена для получения ректификованного спирта из бражки и может быть использована в спиртовом производстве.
Известна установка непрерывного действия для получения этилового ректификованного спирта (Ректификационные установки спиртовой промышленности / Цыганков П.С. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 336 с; С.37, С.232), состоящая из бражной, эпюрационной, ректификационной и разгонной колонн, дефлегматоров и конденсаторов к этим колоннам, конденсатора паров фракции сивушных масел и экстрактора сивушного масла.
Недостатком данной установки является невозможность получения дополнительного количества ректификованного спирта из сивушного спирта, отбираемого с тарелки выше питательной.
Наиболее близкой к заявляемой из известных является брагоректификационная установка непрерывного действия для получения ректификованного спирта из бражки и сивушного спирта (Патент РФ на полезную модель №96336 «Брагоректификационная установка непрерывного действия» / Х.Р.Сиюхов, Е.Н.Константинов по заявке №2010113082/10 от 05.04.2010. Зарег. 27.07.2010 г. Опубл. 27.07.2010 Бюл. №21), состоящая из бражной, эпюрационной, ректификационной и изопропанольной колонн, дефлегматоры и конденсаторов к этим колоннам, конденсатора паров сивушной фракции, экстрактора сивушного масла.
Недостатком данной установки является невозможность получения дополнительного количества ректификованного спирта из вторичного сивушного спирта и вторичного сивушного масла, отбираемых в качестве побочных продуктов из изопропанольной колонны, а также невозможность получения дополнительного количества ректификованного спирта из эфиро-альдегидной фракции по безотходной технологии.
Задачей полезной модели является разработка конструкции брагоректификационной установки непрерывного действия для повышения выхода ректификованного спирта с низким содержанием 2-пропанола.
Техническим результатом полезной модели является увеличение выхода ректификованного спирта.
Технический результат достигается тем, что в брагоректификационной установке непрерывного действия, содержащей последовательно установленные бражную, эпюрационную и ректификационную колонны, дефлегматоры и конденсаторы к этим колоннам, конденсатор паров сивушной фракции, экстрактор сивушного масла, установленную на линии отбора сивушных спиртов из ректификационной колонны изопропанольную колонну, на линии отбора эфиро-альдегидной фракции дополнительно установленную эфиро-альдегидную колонну, соединенную с дефлегматором и конденсатором, а на линии отбора вторичных продуктов из изопропанольной колонны установлены в технологической последовательности емкость, кран, насос и насадочную ректификационную колонну.
Повышение выхода ректификованного спирта достигается за счет того, что из эфиро-альдегидной фракции в эфиро-альдегидной колонне дополнительно извлекается спирт со спирто-водной смесью, рециркулируемой в эпюрационную колонну, а из пропанольной фракции и вторичной сивушной фракции, отбираемых ниже тарелки питания из изопропанольной колонны, в насадочной колонне, работающей периодически, также дополнительно извлекается спирт, первые порции которого рециркулируются в эпюрационную колонну, а остаточные - в экстрактор сивушного масла.
Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле полезной модели, позволяет достичь желаемый технический результат.
На чертеже представлена брагоректификационная установка непрерывного действия для повышения качества и выхода ректификованного спирта, состоящая из бражной колонны (БК) 1, эпюрационной колонны (ЭК) 2, ректификационной колонны (РК) 3, изопропанольной колонны (ПК) 4, эфиро-альдегидной колонны (ЭАК) 5 (известных, представляющих собой вертикальные цилиндрические аппараты, внутри которых установлены контактные устройства в виде тарелок, приведенных в Цыганков П.С. Ректификационные установки спиртовой промышленности: расчет, анализ работы, эксплуатация. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 336 с), дефлегматора 8 эпюрационной колонны, дефлегматора 9 ректификационной колонны, дефлегматора 10 эфиро-альдегидной колонны, конденсаторов к этим колоннам 7, 11, 12, 13, 14, конденсатора паров сивушной фракции 15, конденсатора паров вторичной сивушной фракции 16 (известных, приведенных в Цыганков П.С. Ректификационные установки спиртовой промышленности: расчет, анализ работы, эксплуатация. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 336 с), экстрактора сивушного масла 22 (известного, приведенного в Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. - М.: Колос, 1997. - 531 с), выносных термосифонных кипятильников к этим колоннам 18, 19, 20, 21, емкости 23, крана 24, насоса 25 (известных, приведенных в монографии Колосков С.П., Яровенко В.Л., Стабников В.Н. и др. Оборудование спиртовых заводов. - М.: Пищевая промышленность, 1975. - 295 с), насадочной колонны (НК) 6, конденсатора насадочной колонны 17 (известных, приведенных в монографии Рамм В.М. Абсорбция газов. - М.: Химия, 1976. - 656 с).
Работает заявляемая брагоректификационная установка непрерывного действия для получения ректификованного спирта следующим образом.
Бражка для подогрева подается в конденсатор 7 бражной колонны 1. Нагретая бражка поступает на верхнюю тарелку бражной колонны 1. БК 1 обогревается глухим паром через термосифонный кипятильник 18. Барда выводится из нижней части БК, а пары, обогащенные этанолом, альдегидами, эфирами, высшими спиртами, кислотами и другими спиртовыми примесями поступают в конденсатор 7 БК 7 и конденсируются. Бражной дистиллят поступает на питательную тарелку эпюрационной колонны 2. ЭК обогревается глухим паром через термосифонный кипятильник 19. По выходе из ЭК 2 пары, содержащие летучие примеси, пройдя дефлегматор 8 и конденсатор 11, состоящие из эфиров, альдегидов, метанола и растворимых в них летучих веществ, в виде эфиро-альдегидной фракции (ЭАФ) направляются в эфиро-альдегидную (разгонную) колонну 5. Эпюрат, освобожденный от основной массы головных примесей, подается на питательную тарелку РК 3. На верхнюю тарелку ЭАК подается вода. ЭАК обогревается острым паром. Эфиро-альдегидный концентрат отбирается из конденсатора 14, а водно-спиртовая смесь крепостью 8-10 об.% рециркулируется в ЭК 2. РК 3 обогревается глухим паром через термосифонный кипятильник 20. Непастеризованный спирт (головная фракция ГФ), отбираемый из конденсатора 12 РК, рециркулируется на верхнюю тарелку ЭК 2. Сивушная фракция, отбираемая из паровой фазы с нижних тарелок РК 3, пройдя конденсатор паров сивушной фракции 15, поступает в экстрактор сивушного масла 22, где разделяется на сивушное масло и подсивушную воду. В экстрактор сивушного масла 22 подается вода. Подсивушная вода рециркулируется в ЭК 2. Сивушное масло отбирается в качестве готового продукта. Ректификованный спирт отбирается с верхних тарелок РК 3, а из ее нижней части выводится лютер, содержащий кислоты и хвостовые примеси. Сивушный спирт, отбираемый из РК 3 с тарелки выше питательной, подается в изопропанольную колонну 4, обогреваемую глухим паром через выносной термосифонный кипятильник 21. Вторичная сивушная фракция конденсируется в конденсаторе 16 и вместе с пропанольной фракцией в качестве боковых погонов выводятся из ПК 4 и подаются в емкость 23. Снизу ПК 4 выводится лютер. Пары, выходящие с верха ПК 4 конденсируются в конденсаторе 13. Часть конденсата подается в качестве жидкостного орошения на верхнюю тарелку ПК 4, другая часть (дистиллят) на смешение с ректификованным спиртом. Из емкости 23 смесь при открытом кране 24 насосом 25 закачивается в куб периодической насадочной колонны 6. Сверху НК 6 отбирается две фракции: этанольная фракция рециркулируеся в ЭК 2, а фракция, обогащенная пропанолом и изобутанолом подается в экстрактор сивушного масла 22. В кубе НК 6 после отгонки спирта остается лютер.
Отличием установки является наличие эфиро-альдегидной колонны и насадочной колонны, позволяющих повысить качество (снизить 2-пропанол в ректификованном спирте) и выход ректификованного спирта путем концентрирования высших спиртов в НК и эфиров и альдегидов в ЭАК и выведения их из установки.