СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВОДЫ ИЗ СМЕСИ ЭТАНОЛА И ВОДЫ

1. Способ удаления воды из смеси этанола и воды, характеризующийся тем, что включает следующие этапы:
подачу смеси (1) этанола и воды в испаритель (2),
испарение смеси (1) этанола и воды в испарителе (2) и подачу потока (3) парообразной смеси этанола и воды из испарителя (2) в установку (4) рекомпрессии пара,
нагнетание давления парообразной смеси (3) этанола и воды в установке (4) рекомпрессии пара и подачу потока (5) сжатой парообразной смеси этанола и воды из установки (4) рекомпрессии пара в мембранную установку (6),
разделение потока (5) сжатой смеси этанола и воды в мембранной установке (6) при проведении этапа проникновения пара через мембрану на (i) парообразный прошедший поток (8) парообразной смеси этанола и воды с последующей выгрузкой парообразного прошедшего потока (8) парообразной смеси этанола и воды из мембранной установки (6), и на (ii) задержанный поток (7) обезвоженной смеси этанола и воды с последующей выгрузкой задержанного потока (7) обезвоженной смеси этанола и воды из мембранной установки (6),
посредством применения средств (34) для удаления воды, включающих охлаждающую установку (9) и перегонную установку (11),
подачи парообразного прошедшего потока (8) парообразной смеси этанола и воды из мембранной установки (6) в охлаждающую установку (9) средств (34) для удаления воды, конденсации парообразного прошедшего потока (8) парообразной смеси этанола и воды в охлаждающей установке (9) средств (34) для удаления воды с образованием сжиженной прошедшей парообразной смеси (10) этанола и воды, и подачи сжиженного прошедшего потока (10) парообразной смеси этанола и воды в перегонную установку (11) средств (34) для удаления воды,
разделения при проведении этапа дистилляции сжиженного прошедшего потока (10) парообразной смеси этанола и воды в перегонной установке (11) средств (34) для удаления воды на (i) поток (12) парообразной обезвоженной смеси этанола и воды и на (ii) поток (25) воды,
извлечения потока (25) воды из перегонной установки (11) средств (34) для удаления воды, и
подачи потока (12) парообразной смеси этанола и воды из перегонной установки (11) средств (34) для удаления воды в испаритель (2).
2. Способ по п.1, характеризующийся применением в мембранной установке (6) по меньшей мере одного из следующих устройств: полупроницаемой мембраны, пористой мембраны, керамической мембраны, мембраны, включающей молекулярное сито, и мембраны, включающей цеолитный материал.
3. Способ по п.1, характеризующийся применением в установке рекомпрессии пара по меньшей мере одного из следующих устройств: механической установки рекомпрессии пара и термической установки рекомпрессии пара.
4. Способ по п.2, характеризующийся применением в установке рекомпрессии пара по меньшей мере одного из следующих устройств: механической установки рекомпрессии пара и термической установки рекомпрессии пара.
5. Способ по любому из пп.1-4, характеризующийся непрерывной подачей потока (5) сжатой парообразной смеси этанола и воды из установки (4) рекомпрессии пара в мембранную установку (6).
6. Устройство для удаления воды из смеси этанола и воды, характеризующееся тем, что включает:
испаритель (2), в который направляют смесь (1) этанола и воды и в котором происходит испарение смеси (1) этанола и воды,
первый трубопровод (27) для подачи потока (3) парообразной смеси этанола и воды из испарителя (2) в установку (4) рекомпрессии пара для нагнетания давления парообразной смеси (3) этанола и воды,
второй трубопровод (28) для подачи потока (5) сжатой парообразной смеси этанола и воды из установки (4) рекомпрессии пара в мембранную установку (6), причем конструкция мембранной установки (6) позволяет разделять поток (5) сжатой смеси этанола и воды при проведении этапа проникновения пара через мембрану на парообразный прошедший поток (8) парообразной смеси этанола и воды и задержанный поток (7) обезвоженной смеси этанола и воды,
установку для удаления воды (34), включающую охлаждающую установку (9) и перегонную установку (11),
четвертый трубопровод (30) для подачи парообразного прошедшего потока (8) парообразной смеси этанола и воды из мембранной установки (6) в охлаждающую установку (9) установки (34) для удаления воды, в которой происходит конденсация парообразного прошедшего потока (8) парообразной смеси этанола и воды с образованием сжиженной прошедшей парообразной смеси (10) этанола и воды,
пятый трубопровод (31) для подачи сжиженного прошедшего потока (10) парообразной смеси этанола и воды из охлаждающей установки (9) установки (34) для удаления воды в перегонную установку (11), в которой происходит разделение сжиженного прошедшего потока (10) парообразной смеси этанола и воды, при проведении этапа дистилляции, на поток (12) парообразной смеси этанола и воды и поток (25) воды,
шестой трубопровод (32) для подачи потока (12) парообразной обезвоженной смеси этанола и воды из перегонной установки (11) установки для удаления воды (34) в испаритель (2),
седьмой трубопровод (33) для извлечения потока (25) воды из установки для удаления воды (34).
7. Устройство по п.6, характеризующееся тем, что мембранная установка (6) включает по меньшей мере одно из следующих устройств: полупроницаемую мембрану, пористую мембрану, керамическую мембрану, молекулярное сито и мембрану, включающую цеолитный материал.
8. Устройство по п.6, характеризующееся тем, что установка (4) рекомпрессии пара включает по меньшей мере одно из следующих устройств: механическую установку рекомпрессии пара и термическую установку рекомпрессии пара.
9. Устройство по п.7, характеризующееся тем, что установка (4) рекомпрессии пара включает по меньшей мере одно из следующих устройств: механическую установку рекомпрессии пара и термическую установку рекомпрессии пара.
10. Устройство по любому из пп.6-9, характеризующееся тем, что установка (4) рекомпрессии выполнена с возможностью непрерывной подачи потока (5) сжатой парообразной смеси этанола и воды из установки (4) рекомпрессии пара в мембранную установку (6).
11. Применение способа по любому из пп.1-5 для концентрирования смеси этанола и воды с повышением содержания этанола с содержания, составляющего приблизительно 80%, до содержания, составляющего приблизительно 99,8%.
12. Применение устройства по любому из пп.6-10 для концентрирования смеси этанола и воды с повышением содержания этанола с содержания, составляющего приблизительно 80%, до содержания, составляющего приблизительно 99,8%.