Ректифікаційна установка для виробництва спирту-сирцю

Винахід відноситься до спиртової промисловості, а саме до брагоректифікаційних установок для виробництва спирту з спиртових бражок. Відома одноколонна сирцева ректифікаційна установка для виробництва спирту-сирцю (Технологія спирту. Β.Ο. Маринченко, Β.Α. Домарецький, П.Л. Шиян/Під ред. проф. Β.Ο. Маринченка. - Вінниця: "Поділля-2000", 2003. - 496с., стор.218-223). В установку входить повна ректифікаційна колона, дефлегматор і холодильник. Колона складається з верхньої - концентраційної частини, яка має 9...20 тарілок та нижньої – бражної частини, яка має 18...22 тарілки. Недоліком цієї установки є те, що повна ректифікаційна установка має велику висоту, потребує будівництва високих споруд та дає барду з меншим вмістом сухи х речовин. Ця установка передбачає виробництво тільки одного товарного продукту, потреба ринку в якому нестабільна. Відома двоколонна сирцева ректифікаційна установка для виробництва спирту-сирцю (там же, стор. 218-219). В установку входить бражна та спиртова колона з дефлегматором та холодильником спирту. Бражна колона має 18...22 тарілки, спиртова - 9...10 в концентраційній та 14...16 у відгонній частинах. Недоліком цієї установки є те, що вона має складну конструкцію, складна в експлуатації і потребує значних витрат гріючої пари та води, а також не дає можливості виробляти спирт-ректифікат. Як прототип вибрано, за найбільшою кількістю співпадаючих суттєви х ознак та досягнутим результатам, триколонна брагоректифікаційна установка непрямої дії (там же, стор. 231-234). В установку входить бражна, епюраційна, спиртова колони, дефлегматори та конденсатори до цих колон, а також підігрівач бражки та холодильник спирту-ректифікату. Бражна колона зв'язана комунікацією бражного дистиляту через підігрівач бражки та конденсатор бражної колони із тарілкою живлення епюраційної колони, куб епюраційної колони з'єднаний комунікацією епюрату з тарілкою живлення спиртової колони, а верхня частина спиртової колони зв'язана через холодильник з комунікацією спирту-ректифікату. Недоліком цієї установки є те, що вона дає можливість виробляти тільки один товарний продукт - спиртректифікат, що обмежує її застосування, не дає можливості працювати при номінальній потужності, збільшує умовні енергетичні і матеріальні витрати, погіршує конкурентоспроможність виробництва, як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках. Спільними з винаходом, що заявляється, є такі суттєві ознаки прототипу: наявність бражної, епюраційної, спиртової колони, дефлегматорів, конденсаторів до них; підігрівача бражки та холодильника спирту; з'єднання підігрівача бражки, водяної секції підігрівача бражки та конденсатора бражної колони з тарілкою живлення епюраційної колони; зв'язок кубової частини епюраційної колони з тарілкою живлення спиртової колони та з'єднання верхньої частини спиртової колони через холодильник спирту із комунікацією спирту-ректифікату. В основу винаходу покладена задача створення ректифікаційної установки для виробництва спиртуректифікату та спирту-сирцю шля хом нового зв’язку елементів установки для забезпечення можливості виробництва двох видів товарної продукції: спирту-ректифікату і спирту-сирцю, забезпечити при цьому номінальну потужність установки. Поставлена задача вирішується тим, що в установці для виробництва спирту-ректифікату та спирту-сирцю, яка складається з бражної, епюраційної, спиртової колон, дефлегматорів, конденсаторів, холодильника спиртуректифікату та підігрівача бражки, який разом з конденсатором бражної колони з'єднано з тарілкою живлення епюраційної колони, а епюраційна колона зв'язана з тарілкою живлення спиртової колони, верхня частина спиртової колони з'єднана через холодильник спирту з комунікацією спирту-ректифікату, згідно винаходу підігрівай бражки, конденсатор бражної колони зв'язані комунікацією бражного дистиляту з тарілкою живлення спиртової колони, конденсатор якої з'єднаний через холодильник спирту-сирцю та оглядовий ліхтар з комунікацією спирту-сирцю; де флегматор епюраційної колони з'єднаний з комунікацією спирту-сирцю через холодильник спирту-сирцю та оглядовий ліхтар, а к уб епюраційної колони зв’язаний із збірником лютерної води. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і очікуваним технічним результатом полягає в наступному. Запропоновано з'єднати дефлегматор епюраційної колони з комунікацією спирту-сирцю через холодильник та оглядовий ліхтар. При цьому епюраційна колона працює, як повна ректифікаційна колона у верхній, концентраційній, частині якої за рахунок наявності тарілок відбувається швидке концентрування спирту, який у вигляді спирту-сирцю відводиться з установки, а в нижній, виварній, частині має місце повне вилучення спирту зі спирто-водної рідини, яка у вигляді лютерної води відводиться до збірника лютерної води. Запропоновано, в разі збільшення потужності установки, з'єднати бражний підігрівач та конденсатор бражної колони комунікацією бражного дистиляту з тарілкою живлення спиртової колони, в верхній частині якої відбувається (за рахунок великої кількості тарілок) ще більш швидке концентрування спирту, який у вигляді товарного спирту-сирцю відводиться через холодильник та оглядовий ліхтар в комунікацію спирту-сирцю. Таким чином, використання запропонованої установки дозволяє вирішити важливу для спиртової галузі задачу розширення асортименту товарної продукції і поряд з спиртом-ректифікатом організувати виробництво спирту-сирцю. Це також дасть можливість забезпечити номінальну потужність брагоректифікаційної установки, підвищить конкурентоспроможність виробництва, як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках. Для даного виробництва використовується вітчизняне обладнання, яке випускається заводами харчового машинобудування. На Фіг.1 наведена схема ректифікаційної установки для виробництва спирту-ректифікату та спирту-сирцю. Установка складається з бражної колони - 1; бражного підігрівача - 2; конденсатора бражної колони - 3; епюраційної колони - 4 з концентраційною частиною - а та виварною частиною - б; дефлегматора епюраційної колони - 5; конденсатора епюраційної колони - 6; спиртової колони - 7 з концентраційною частиною - в та виварною частиною - г; дефлегматора спиртової колони - 8; конденсатора спиртової колони – 9; холодильника спирту-сирцю епюраційної колони - 10; холодильника спирту-сирцю спиртової колони - 11; оглядового ліхтаря - 12 та збірника лютерної води -13; холодильника спирту-ректифікату - 14. Установка працює таким чином. По першому варіанту спиртова бражка через підігрівач бражки 2 подається на верхню частину бражної колони і стікає по її тарілкам донизу, назустріч бражці піднімається гріюча пара, яка вилучає з бражки спирт і всі леткі домішки. Водно-спиртова пара, яка виходить з бражної колони конденсується в бражному підігрівачі 2 та конденсаторі 3 і у вигляді конденсату бражного дистиляту подається на тарілку живлення епюраційної колони 4, в концентраційній частині - а цієї колони відбувається швидке концентрування спирту і його летких домішок. Спиртова пара, яка виходить з епюраційної колони, конденсується в дефлегматорі 5 та конденсаторі 6 і у вигляді спирту-сирцю відводиться з установки через холодильник спирту-сирцю епюраційної колони 10 та оглядовий ліхтар 12. У виварній частині (б) епюраційної колони 4 має місце повне вилучення спирту зі спиртоводної рідини, яка відводиться в збірник лютерної води 13. Спирт-ректифікат відбирається з верхньої частини спиртової колони і через холодильник спирту 14 виводиться з процесу. По другому варіанту, при необхідності збільшити потужність установки бражний дистилят з підігрівача бражки 2 та конденсатора 3 поступає на тарілку живлення спиртової колони 7. В концентраційній частині - в цієї колони має місце ще більш швидке концентрування спирту та його домішок, які разом у вигляді спирту-сирцю відводяться з установки через холодильник спирту-сирцю спиртової колони 11 та оглядовий ліхтар 12. В кубовій частині - г колони 7 за рахунок гріючої пари відбувається виварювання спирту зі спирто-водної рідини, яка відводиться у вигляді кубового залишку з колони 7. Спирт-ректифікат відбирається з верхньої частини спиртової колони і через холодильник 14 виводиться з установки.