Енергозберігаючий спосіб виробництва спирту ректифікованого високоякісного

1. Енергозберігаючий спосіб виробництва спирту ректифікованого високоякісного, що передбачає відбір головних і кінцевих органічних домішок з конденсатора сепаратора вуглекислого газу, конденсаторів бражної, епюраційної, спиртової колон, а фракцій, збагачених проміжними органічними домішками, - зі спиртової колони, який відрізняється тим, що фракції, збагачені головними та проміжними домішками, відбираються з конденсатора сепаратора вуглекислого газу, конденсатора та спиртовловлювача бражної колони в кількості 0,5...7,0 %; фракції, збагачені головними та кінцевими домішками, відбираються з конденсатора та спиртовловлювача епюраційної колони в кількості 3...15 %; фракції, збагачені головними домішками та складними естерами, відбираються з конденсатора та спиртовловлювача спиртової колони в кількості 0,5...3,0 %; фракції, збагачені сивушним U 2 (19) 1 3 тифікацією, причому вилучення і концентрування органічних домішок бражки здійснюють в дві стадії - на стадії декарбонізації та ректифікації [Патент України на корисну модель № 28478 U, C12F 3/00, 10.12.2007]. Недоліком цього способу є необхідність використання додаткової концентраційної колони, що збільшує експлуатаційні витрати та питомі витрати гріючої пари на процес брагоперегонки, а також обмежений асортимент товарної продукції, отриманої в процесі брагоректифікації спиртової бражки. Як найближчий аналог вибрано за найбільшою кількістю співпадаючих суттєвих ознак та досягнутим результатом спосіб виробництва продукції різного цільового призначення при виготовленні спирту етилового [Патент України на винахід № 48701, С12F 3/00, Бюл. № 2, 2006р.], в якому передбачено підвищення якості ректифікованого спирту завдяки збільшеному відбору фракцій, збагачених леткими органічними домішками етанолу і відбору цих фракцій з процесу брагоректифікації у вигляді цільових продуктів, та зниження питомих витрат на цільові продукти за рахунок відсутності побічних продуктів брагоректифікації. Недоліком цього способу є невизначеність кількісного відбору фракції збагачених органічними домішками спирту із зон їх максимального концентрування, що призводить до відбору цих фракцій в кількості, яка не відповідає оптимальній концентрації домішок, а їх подальше концентрування вимагає додаткової витрати енергоносіїв. Спільним із корисною моделлю, що заявляється є суттєві ознаки найближчого аналога: відбір фракції етанолу, які містять головні та кінцеві органічні домішки з конденсатора сепаратора вуглекислого газу; конденсаторів бражної, епюраційної, спиртової колон та спиртовловлювачів, а фракцій, збагачених проміжними органічними домішками з спиртової колони. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу виробництва спирту етилового ректифікованого високоякісного шляхом зміни та оптимізації параметрів технологічних операцій та зв'язків між ними, а також зниження питомих витрат енергоносіїв на концентрування органічних домішок за рахунок оптимального кількісного відбору фракцій збагачених цими домішками з зон їх максимального концентрування. Поставлена задача вирішується тим, що у енергозберігаючому способі виробництва спирту ректифікованого високоякісного,який передбачає відбір фракцій етанолу, що містять головні та органічні домішки з конденсатора сепаратора вуглекислого газу; фракцій, збагачених головними та кінцевими домішками, - з конденсаторів бражної, епюраційної, спиртової колон та спиртовловлювачів, а фракцій, збагачених проміжними органічними домішками, - зі спиртової колони, згідно з корисною моделлю, фракції, збагачені головними та проміжними домішками, відбираються з конденсатора сепаратора вуглекислого газу, конденсатора та спиртовловлювача бражної колони в кількості 0,5...7,0%, фракції, збагачені головними та кінцевими домішками, відбираються з конденсатора та 49698 4 спиртовловлювача епюраційної колони в кількості 3...15%; фракції, збагачені головними домішками та складними естерами, відбираються з конденсатора та спиртовловлювача спиртової колони в кількості 0,5...3,0%; фракції, збагачені сивушним спиртом (верхні проміжні домішки), відбираються з спиртової колони вище вводу епюрату в кількості 0,5...5,0%, а фракції, збагачені сивушним маслом (нижні проміжні домішки), відбираються з нижньої частини спиртової колони в кількості 2...7% від абсолютного алкоголю бражки; причому фракції збагачені головними, проміжними, кінцевими домішками та складними естерами з конденсатора сепаратора вуглекислого газу, конденсаторів та спиртовловлювачів бражної, епюраційної та спиртової колони, відводяться з процесу у вигляді окремого товарного продукту; фракції, збагачені головними, проміжними, кінцевими домішками, складними естерами та сивушним спиртом, відбираються з конденсатора сепаратора вуглекислого газу конденсаторів та спиртовловлювачів бражної, епюраційної, спиртової колон, а також з тарілок спиртової колони вище вводу епюрату та відводяться з процесу як окрема товарна продукція; крім того, фракції, збагачені головними, проміжними, кінцевими домішками, складними естерами, сивушним спиртом та сивушним маслом, відбираються з конденсатора вуглекислого газу, конденсаторів та спиртовловлювачів бражної, епюраційної та спиртової колон, а також з тарілок спиртової колони вище вводу епюрату та нижньої частини цієї колони та відводяться з процесу у вигляді окремої товарної продукції. Кількісний відбір фракцій залежить від якості спирту, що виробляється, а також подальшої галузі використання цих фракцій. Технічний результат, який можна досягнути при здійсненні корисної моделі, є зменшення витрат енергоносіїв на концентрування органічних домішок спирту; вилучення їх в оптимальній кількості з зон максимального накопичення та покращення якості ректифікованого спирту за рахунок зменшення в ньому концентрації домішок, які негативно впливають на аналітичні та органолептичні властивості ректифікованого спирту, а фракційний відбір органічних домішок спирту дозволяє розширити галузь їх подальшого використання (промисловість органічного синтезу, побутова хімія, лако-фарбне виробництво, виробництво біопалив, тощо) та розширити асортимент товарної продукції. Спосіб, що заявляється, дасть можливість стабільно виробляти спирт ректифікований високоякісний, розширяться галузі застосування спиртовмісних побічних продуктів, до яких відносяться фракції, збагачені органічними домішками спирту, зменшить залежність України від імпорту органічної сировини та енергоносіїв, підвищить конкурентоспроможність спиртового виробництва, створить умови виконання державної програми „Етанол" [Постанова Кабінету Міністрів України №1044 від 04.06.2000р.]. Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі і технічним результатом, який можна досягнути, існує причинно-наслідковий зразок. 5 49698 У способі вперше визначений кількісний відбір фракцій, збагачених органічними домішками спирту із зон їх максимального концентрування в процесі брагоректифікації та виробництві високоякісного ректифікованого спирту. При цьому, фракції збагачені головними та проміжними домішками, відбираються з конденсатора сепаратора вуглекислого газу, конденсатора та спиртовловлювача бражної колони в кількості 0,5...7,0%; фракції, збагачені головними та кінцевими домішками, відбираються з конденсатора та спиртовловлювача епюраційної колони в кількості 3...15%; фракції, збагачені головними домішками та складними естерами, відбираються з конденсатора та спиртовловлювача спиртової колони в кількості 0,5...3,0%; фракції, збагачені сивушним спиртом (верхні проміжні домішки), відбираються з спиртової колони вище вводу епюрату в кількості 0,5...5,0%; а фракції, збагачені сивушним маслом (нижні проміжні 6 домішки), відбираються з нижньої частини спиртової колони в кількості 2...7% від абсолютного алкоголю бражки і вилучаються з технологічного процесу з зон їх максимального накопичування у вигляді окремої товарної продукції. Фракційний відбір органічних домішок спирту із зон їх максимального концентрування зменшує питомі витрати енергоносіїв на вилучення цих домішок в процесі брагоперегонки, епюрації та ректифікації та дозволяє стабільно виробляти спирт ректифікований високоякісний, а фракції органічних домішок використовувати в інших галузях промисловості, в тому числі для виробництва біопалив. Для здійснення способу, що заявляється, використовують типове обладнання, яке виробляється заводами харчового машинобудування. Далі корисна модель ілюструється такими прикладами реалізації способу. Таблиця Показники Одиниця виміру Концентрація: спирту естерів органічних кислот альдегідів сивушного масла метанолу % об. г/дм3 -„‟-„‟-„‟%об. 96,0-96,2 25-30 10-15 3-4 3-4 0,05 Витрати гріючої пари кг/дал 50-60 Приклад 1 В процесі брагоректифікації відбувається концентрування головних і проміжних домішок в конденсатор сепаратора вуглекислого газу, звідти вони відбираються в кількості 0,5-2,0%. В конденсаторі та спиртовловлювачі епюраційної колони відбувається концентрування головних та кінцевих домішок, які відбираються в кількості 3,0-15%. В конденсаторі та спиртовловлювачі спиртової колони концентруються головні домішки, які відбираються в кількості 3,0-15%. В разі наявності колони харчової очистки в її конденсаторі та сепараторі концентруються головні та кінцеві домішки, які відводяться з процесу в кількості 0,5-3,0%. Вказані фракції відводяться з процесу у вигляді одного товарного продукту. Характеристика отриманого спирту та питомі енерговитрати наведені в прикладі 1 таблиці. Комп‟ютерна верстка А. Крулевський Якість спирту Корисна модель (приклади) 1 2 3 Найближчий аналог 96,3 18 8 2 2 0,04 Питомі енерговитрати 45 96,4 16 7 1,5 1 0,03 96,5 12 6 1 0,5 0,02 42 38 Приклад 2 Спосіб здійснюється, як і в прикладі 1, за винятком того, що фракція, збагачена сивушним спиртом, відбирається з спиртової колони вище вводу епюрату в кількості 0,5-5% і разом з іншими фракціями відводиться з процесу як товарний продукт. Характеристика отриманого спирту, реактифікованого високоякісного, та питомих витрат енергоносіїв наведена в прикладі 2 таблиці. Приклад 3 Спосіб здійснюється за прикладом 1 та 2 за винятком того, що фракція збагачена сивушним маслом, відбирається з нижньої частини спиртової колони в кількості 2-7% і разом з іншими фракціями відводиться з процесу. Характеристика спирту реактифікованого високоякісного та питомі енерговитрати наведені в прикладі 3 таблиці. Кількісний відбір фракцій вказаний у відсотках до абсолютного алкоголю бражки. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601