close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4083

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4083
(13)
C1
(51)
(12)
7
B 01D 3/00,
C 07C 27/26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ И РЕКТИФИКАЦИИ ЭТИЛОВОГО
СПИРТА
(21) Номер заявки: 970040
(22) 1997.01.28
(46) 2001.09.30
(71) Заявитель: Минское
областное
производственное объединение крахмальной промышленности "Кристалл" (ПО "Минсккрахмалпром") (BY)
(72) Авторы: Кизюн Г.А., Михненко Е.А., Мищенко
А.С., Журавский И.Н. (UA), Белко Н.Т., Хилько
А.П., Пилипенко Ю.А., Виславская О.А.,
Лозовская А.В. (BY)
(73) Патентообладатель: Минское
областное
производственное объединение крахмальной
промышленности
"Кристалл"
(ПО
"Минсккрахмалпром") (BY)
(57)
Установка для очистки и ректификации этилового спирта, включающая соединенные системой трубопроводов сборники умягченной воды и спирта-сырца, теплообменники для подогрева спирта-сырца и умягченной воды, эпюрационную и ректификационную колонны, каждая из которых оснащена дефлегматором, конденсатором и кипятильником, экстракционную колонну, оснащенную инжектором, дефлегматором и
разделителем дистиллята, отличающаяся тем, что ректификационная колонна снабжена инжектором, при
этом нижняя часть сборника спирта-сырца соединена с верхней частью эпюрационной колонны, средняя
часть ректификационной колонны через инжектор соединена с верхней частью эпюрационной колонны, а
нижняя часть ректификационной колонны соединена с верхней частью экстракционной колонны.
BY 4083 C1
(56)
Цыганов П. С. Ректификационные установки спиртовой промышленности. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - С. 29-34.
SU 1655104 А1, 1995.
SU 1112775 А1, 1995.
Яровенко В. Л. и др. Справочник по производству спирта. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.
- С. 122-150, 206-207.
Изобретение относится к спиртовой промышленности, точнее к установкам для получения спирта ректификованного из спирта-сырца.
Известна установка для получения спирта ректификованного из спирта-сырца периодического действия, состоящая из куба (емкости) с поверхностью нагрева, ректификационной колонны, дефлегматора, холодильника и сортиро-
BY 4083 C1
вочного крана [Цыганов П. С. Ректификационные установки спиртовой промышленности. - М.: Легкая и пищевая
промышленность, 1984. - С. 29-34]. Такая установка отличается высоким расходом теплоэнергоресурсов, низким качеством и выходом спирта ректификованного.
Известна также установка, содержащая соединенные системой трубопроводов сборники умягченной воды и спирта-сырца, теплообменники для подогрева спирта-сырца и умягченной воды, эпюрационную и ректификационную колонны, каждая из которых оснащена дефлегматором, конденсатором и кипятильником,
экстракционную колонну, оснащенную инжектором, дефлегматором и разделителем дистиллята [Цыганов
П. С. Ректификационные установки спиртовой промышленности. - М.: Легкая и пищевая промышленность,
1984. - С. 29-34].
На установке очистку этилового спирта осуществляют эпюрацией спирта-сырца, разбавляемого при поступлении
в среднюю часть эпюрационной колонны, промежуточные примеси (сивушный спирт) со средней части ректификационной колонны не отбирают или выводят без их концентрирования с головной фракцией, что уменьшает выход
спирта ректификованного. Воду, подаваемую в верхнюю часть экстракционной колонны нагревают котельным паром,
что увеличивает расход теплоэнергоресурсов.
Причиной, препятствующей повышению качества спирта ректификованного и снижению расхода теплоэнергоресурсов, является очистка спирта от концевых примесей только пастеризацией спирта в ректификационной колонне, ограниченный отбор промежуточных примесей без их концентрирования с сивушным
спиртом, что не позволяет полностью вывести названные примеси и приводит к загрязнению ими ректификованного спирта. Кроме того, подогрев воды, подаваемой в верхнюю часть экстракционной колонны, практически до температуры кипения котельным паром приводит к увеличению расхода теплоэнергоресурсов.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования установки для очистки и ректификации
этилового спирта, путем оснащения ее дополнительным устройством и введения новой взаимосвязи конструктивных элементов установки.
Технический результат, обеспечиваемый реализацией предлагаемого изобретения, заключается в том, что
очистку спирта от концевых примесей осуществляют в верхней части эпюрационной колонны при высоких
концентрациях этилового спирта, а от промежуточных примесей - путем отбора их с сивушным спиртом через инжектор - из средней части ректификационной колонны с последующим их концентрированием в верхней части эпюрационной колонны.
Предложенные условия выделения и отбора концевых и промежуточных примесей способствуют более высокой степени очистки от них целевого продукта - этилового спирта ректификованного.
Соединение же нижней части ректификационной колонны с верхней частью эпюрационной колонны позволяет исключить расход котельного пара на подогрев воды, подаваемой на экстракцию этилового спирта в
верхнюю часть экстракционной колонны.
В результате возникает связанное с техническим результатом потребительское свойство объекта изобретения - повышение качества спирта этилового ректификованного и снижение расхода теплоэнергоресурсов
на его производство.
Достигается технический результат тем, что в установке для очистки и ректификации этилового спирта, включающей соединенные системой трубопроводов сборники умягченной воды и спирта-сырца, теплообменники для
подогрева спирта-сырца и умягченной воды, эпюрационную и ректификационную колонны, каждая из которых
оснащена дефлегматором, конденсатором и кипятильником, экстракционную колонну, оснащенную инжектором,
дефлегматором и разделителем дистиллята, ректификационная колонна оснащена инжектором. Нижняя часть
сборника спирта-сырца соединена с верхней частью эпюрационной колонны. Средняя часть ректификационной
колонны через инжектор соединена с верхней частью эпюрационной колонны, а нижняя часть ректификационной
колонны соединена с верхней частью экстракционной колонны.
Соединение нижней части сборника спирта-сырца с верхней частью эпюрационной колонны позволяет
производить очистку (эпюрацию) этилового спирта от концевых примесей, например метанола, при высокой
концентрации этилового спирта на верхних тарелках колонны, их концентрирование в концентрационной
части колонны и вывести концевые примеси в концентрированном виде с головной фракцией этилового
спирта, что увеличивает качество спирта ректификованного за счет снижения содержания в нем концевых
примесей.
Оснащение ректификационной колонны инжектором позволяет отбирать промежуточные примеси из
жидкой фазы массообменных тарелок колонны в зоне максимального накопления таких примесей и, после
преобразования в инжекторе в парожидкостную эмульсию, подать погон на более высокий уровень - в верхнюю часть эпюрационной колонны.
Соединение средней части ректификационной колонны через инжектор с верхней частью эпюрационной
колонны, позволяет отобрать промежуточные примеси этилового спирта, например пропиловый спирт, из
жидкой фазы в зоне их накопления, сконцентрировать в верхней части эпюрационной колонны, при высоких
концентрациях этилового спирта, и отобрать с головной фракцией этилового спирта, что повышает качество
спирта ректификованного, за счет снижения содержания в нем промежуточных примесей.
2
BY 4083 C1
Соединение нижней части ректификационной колонны с верхней частью экстракционной колонны,
уменьшает расход теплоэнергоресурсов на процесс ректификации, за счет исключения расхода котельного
пара на подогрев воды, подаваемой на экстракцию этилового спирта в верхнюю часть экстракционной колонны.
На рисунке представлена схема установки для очистки и ректификации этилового спирта.
Установка включает соединенные системой трубопроводов колонны: эпюрационную 1, ректификационную 2 и экстракционную 3, дефлегматоры 4, конденсатор 5 эпюрационной колонны, конденсатор 6 ректификационной колонны, кипятильники 7, инжектор 8 сивушных фракций, разделитель дистиллята 9, инжектор
10 сивушного спирта, сборники умягченной воды и спирта-сырца соответственно 11 и 12, теплообменники
13 и 14 для подогрева спирта-сырца и умягченной воды соответственно.
Установка работает следующим образом.
Спирт-сырец из сборника 12 нагревают в теплообменнике 13 отходящей лютерной водой и подают на тарелку питания в верхнюю часть эпюрационной колонны. Эпюрационную колонну обогревают котельным
паром через кипятильник 7. Спирт-сырец очищают от концевых примесей на верхних тарелках колонны при
высокой концентрации этилового спирта в растворе, а от головных примесей - в нижней части колонны 1
после разбавления спирта-сырца умягченной водой, подаваемой в среднюю часть эпюрационной колонны из
сборника 11 через теплообменник 14, где ее подогревают дефлегматорной водой. Концентрирование головных примесей происходит на тарелках эпюрационной колонны выше тарелки ввода умягченной воды, а концевых примесей - на тарелках, расположенных выше ввода спирта-сырца. Отбор концевых, части промежуточных и головных примесей производят с головной фракцией этилового спирта из конденсатора 5, которую
отбирают в количестве 2-4 % от алкоголя, поступившего на установку.
Эпюрат из колонны 1 направляют на тарелку питания ректификационной 2 колонны. Подвод тепла в колонну 2 осуществляют через кипятильник 7. Из куба колонны отводят лютерную воду через теплообменник
13 и 14, подогревая в них соответственно, спирт-сырец и умягченную воду. Спиртовой пар из верхней части
колонны 2 конденсируют последовательно в дефлегматоре 4 и конденсаторе 6. Конденсат в виде флегмы
возвращают на верхнюю тарелку колонны 2, а непастеризованный спирт, обогащенный головными и концевыми примесями, в количестве 1-3 % от алкоголя, поступившего в колонну, направляют на одну из верхних
тарелок колонны 1. Спирт ректификованный отбирают в верхней части колонны 2 и, после охлаждения, направляют в спиртоприемное отделение.
Пары сивушной фракции отбирают из зоны их накопления в колонне 2 и через инжектор 8 сивушной
фракции направляют в нижнюю часть экстракционной колонны 3.
Промежуточные примеси из средней части колонны 3 отбирают в жидкой фазе и через инжектор 10 сивушного спирта отводят в верхнюю часть колонны 1. Высокая концентрация этилового спирта в верхней
части колонны 1 не позволяет промежуточным примесям опуститься по колонне и они выводятся из процесса с головной фракцией этилового спирта.
На верхнюю тарелку экстракционной 3 колонны из нижней части ректификационной 2 колонны подводят
лютерную воду, которой экстрагируют этиловый спирт из паров сивушной фракции, поднимающихся по колонне 3. Лютерную воду вместе с экстрагированным спиртом из нижней части колонны 3 возвращают в ректификационную 2 колонну, в зону накопления сивушных фракций. Паровую фазу, обогащенную сивушными
спиртами, направляют из верхней части колонны 3 на конденсацию в дефлегматор 4. Гетерогенный дистиллят из дефлегматора 4 разделяют в разделителе 9 дистиллята, из верхней части которого отводят сивушное
масло, а нижнюю фазу в виде флегмы возвращают на верхнюю тарелку колонны 3.
Показатели, подтверждающие преимущества заявляемой установки в сравнении с прототипом, представлены в таблице.
№№
пп
1
1.
2.
3.
4.
5.
Наименование показателя качества спирта ректификованного
2
Проба на окисляемость, мин, при 20 °С
Массовая концентрация сивушного масла, мг/дм3
Массовая концентрация эфиров, мг/дм3
Массовая концентрация свободных кислот, мг/дм3
Объемная доля метилового спирта, %
Величина показателя
Прототип
Заявляемая установка
3
4
20
23
3
2
25
15
12
8
0,03
0,02
Использование предлагаемой установки для очистки и ректификации этилового спирта позволит вырабатывать спирт этиловый ректификованный высокого качества и снизить расход теплоэнергоресурсов на процесс ректификации.
3
BY 4083 C1
Источники информации:
1. Цыганов П. С. Ректификационные установки спиртовой промышленности. - М.: Легкая и пищевая
промышленность, 1984. - С. 29-34.
2. SU 1655104 А1, 1995.
3. SU 1112775 А1, 1995.
4. Яровенко В. Л. и др. Справочник по производству спирта. - М.: Легкая и пищевая промышленность,
1981. - С. 122-150, 206-207.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
126 Кб
Теги
by4083, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа