Енергозберігаюча ректифікаційна установка для виробництва спирту етилового-сирцю

1. Енергозберігаюча ректифікаційна установка для виробництва спирту етилового-сирцю, що містить бражну, спиртову колону, дефлегматор, конденсатор бражного підігрівача та систему тр убопроводів, яка відрізняється тим, що верхня частина бражної колони зв'язана з вакуум-насосом через підігрівач бражки, конденсаторспиртовловлювач бражної колони та барометричний конденсатор. 2. Енергозберігаюча ректифікаційна установка для виробництва спирту етилового-сирцю за п. 1, яка відрізняє ться тим, що верх спиртової колони з′єднаний через дефлегматор, конденсаторспиртовловлювач спиртової колони та барометричний конденсатор з вакуум-насосом. Корисна модель 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. В.О. Маринченко, В.А. Домарецький, П.Л. Шиян [Під ред. проф. В.О. 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 колона має велику висоту, потребує будівництва високих споруд та має невелику потужність, через те, що в одній колоні відбувається і вилучення спирту з бражки і його концентрування, що потребує повернення на верхню тарілку колони частки дистиляту (флегми), що утворюється в дефлегматорі. Установка призначена для роботи під атмосферним тиском, що призводить до значних витрат теплової енергії на процес отримання спирту етилового-сирцю з бражки, в установці не передбачено рекуперативне використання тепла барди для зменшення витрат енергії. Відома ректифікаційна установка для виробництва спирту-сирцю [Патент України на винахід №72681 МПК В01D3/16.] Ректифікаційна установка для виробництва спирту-сирцю [Жолнер І.Д., Сосницький В.В., Олійнічук С.Т. та інші. Опубл. 15.03.2005р. Бюл. №3], яка складається з трьох колон - бражної, епюраційної, спиртової та відповідної теплообмінної апаратури. Недоліком цієї установки є те, що вона має значну металоємність та потребує значних витрат гріючої пари та охолоджувальної води. Як прототип вибрано за найбільшою кількістю співпадаючих суттєвих ознак та досягнутим результатам двоколонна ректифікаційна установка для виробництва спирту-сирцю [Те хнологія спирту. В.О. Маринченко, В.А. Домарецький, П.Л. Шиян Під ред. проф. В.О. Маринченка. - Вінниця: "Поділля-2000", 2003. - 496с, стор. 218-223]. В установку входить бражна, спиртова колони, дефлегматор, холодильник спирту. Верхня частина бражної колони зв’язана рідинною комунікацією з тарілкою живлення спиртової колони. Спирт та суп утні йому леткі органічні домішки вилучаються (19) UA (11) 38299 (13) U (21) u200812056 (22) 09.07.2008 (24) 25.12.2008 (62) u200808973, 09.07.2008 (46) 25.12.2008, Бюл.№ 24, 2008 р. (72) УКРАЇНЕЦЬ АНАТОЛІЙ ІВАНОВИЧ, UA, ЯКОВЕЦЬ ІВАН ІВАНОВИЧ, U A, СОСНИЦЬКИЙ ВІТАЛІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, U A, ШИЯН ПЕТРО ЛЕОНІДОВИЧ, UA, ОЛІЙНІЧУК СЕРГІЙ ТИМОФІЙОВИЧ, UA, КИЗЮН ГРИГОРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, МІЩЕНКО ОЛЕКСІЙ СЕМЕНОВИЧ, UA, СИЗЬКО ВАЛЕРІЙ БОРИСОВИЧ, UA, РУДАКОВ ВОЛОДИ МИР КОСТЯНТИНОВИЧ, UA, БОЙКО ПЕТРО МИКОЛАЙОВИЧ, U A (73) НАУКОВО-ВИРОБНИЧЕ ТОВАРИСТВО "ІНТЕРМАШ", U A 3 38299 в бражній колоні гріючою парою. З кубу колони відводиться звільнена від спирту барда. Концентрування спирту відбувається в спиртовій колоні за рахунок флегми, яка поступає на верхню тарілку спиртової колони з дефлегматора. У відгонній частині спиртової колони спирт вилучається за допомогою гріючої пари. Недоліком цієї установки є її енергоємність (значні питомі витрати гріючої пари), що погіршує конкурентоспроможність виробництва спирту етилового-сирцю, як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках. Спільним з корисною моделлю, що заявляється, є такі суттєві ознаки прототипу: наявність бражної, спиртової колони та дефлегматора. В основу корисної моделі поставлена задача створення енергозберігаючої ректифікаційної установки для виробництва спирту етиловогосирцю шляхом введення нових взаємозв’язків між елементами установки для забезпечення підвищеної ефективності використання теплової енергії та зменшення питомих енерговитрат на процес перегонки бражки та ректифікації спирту. Технічний результат від реалізації запропонованої корисної моделі полягає в створенні умов, за яких зменшується температура кипіння рідини в окремих елементах установки за рахунок створення в останніх тиску нижче за атмосферний та рекуперативного використання теплоти водноспиртової пари бражної колони та барди. Споживчі властивості, які пов’язані з технічним результатом - зменшення питомих енерговитрат на процес. Технічний результат досягається тим, що в енергозберігаючій ректифікаційній установці для виробництва спирту етилового-сирцю, що включає бражну, спиртову колони, дефлегматор та систему трубопроводів, згідно з корисною моделлю верхня частина бражної колони зв’язана з вакуум-насосом через підігрівач бражки, конденсаторспиртовловлювач бражної колони та барометричний конденсатор, можливо верх спиртової колони з’єднати через дефлегматор, конденсаторспиртовловлювач спиртової колони та барометричний конденсатор з вакуум-насосом. Послідовне з’єднання верха спиртової колони через дефлегматор, конденсаторспиртовловлювач та барометричний конденсатор з вакуум-насосом створюють умови для зменшення тиску та температури кипіння у відповідному обладнанні та зменшення за рахунок цього енерговитрат на процес. 4 Бражна колона зв’язана через підігрівач бражки, конденсатор-спиртовловлювач та барометричний конденсатор, за рахунок чого зменшується тиск та температура кипіння рідини в бражній колоні та витрата пари на її обігрів. З’єднання кубу бражної колони з рекуперативним теплообмінником барди дозволяє використати її для догріву бражки до температури кипіння і знизити загальні енерговитрати. На Фіг. представлений варіант принципової схеми енергозберігаючої ректифікаційної установки для виробництва спирту етилового-сирцю. Енергозберігаюча ректифікаційна установка (Фіг.) включає з єднані між собою системою трубопроводів колону бражну 1 та спиртову 2, дефлегматор 3, конденсатор-спиртовловлювач 4, барометричний конденсатор 5, вакуум-насос 6, кип’ятильник-випаровувач 7. Для зменшення питомих енерговитрат бражна колона 1 додатково оснащена підігрівачем бражки 8, конденсатором бражного підігрівача 9, через який її верх з’єднаний із барометричним конденсатором 5 та вакуум-насосом 6. При цьому верхня частина бражної колони 1 зв’язана з вакуум-насосом 6 через підігрівач бражки 8, конденсатор-спиртовловлювач 4 бражної колонні та барометричний конденсатор 5. Можливо верх спиртової колони 2 з’єднувати через дефлегматор 3, конденсаторспиртовловлювач 4 спиртової колони 2 та барометричний конденсатор 5 з вакуум-насосом. Установка працює наступним чином. Дозрілу бражку нагрівають в бражному підігрівачі 8 до температури 60-75°С. Для зменшення енерговитрат на перегонку бражки в бражній колоні за допомогою барометричного конденсатору 5 та вакуум-насосу 6 підтримують вакуум, який відповідає температурі кипіння в бражній колоні в межах 70-90°С. Для зменшення питомих енерговитрат в спиртовій колоні за допомогою барометричного конденсатора 5 і вакуум-насосу 6 підтримується вакуум, який забезпечує температур у кипіння на верхній тарілці спиртової колони 2 в межах 6070°С. Барда і лютерна вода (ЛВ) відводяться з установки з куба бражної 1 та спиртової колони 2 відповідно. Спирт-сирець відбирається з верху спиртової колони. Показники, що підтверджують досягнення технічного результату і переваги заявленої установки в порівнянні з прототипом, представлені в таблиці. Таблиця Показник Питома витрата гріючої пари, кг/дал Установка-прототип 32-34 Заявлена установка 22-24 5 Комп’ютерна в ерстка О. Рябко 38299 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601