Спосіб очищення етилового спирту

Реферат: Спосіб очищення етилового спирту належить до галузі виробництва продовольчих товарів і може бути використаний при виробництві етилового спирту високої якості. Етиловий спирт обробляють активованим вугіллям дисперсністю від 10 мкм до 30 мкм, яке вводять у колону для перегонки до отримання концентрації у об'ємі етилового спирту від 1 г/л до 15 г/л. Активоване вугілля із кубового залишку регенерують з визначенням складу та кількості речовин, адсорбованих під час очищення, і за отриманими результатами судять про якість спирту, який надходить для очищення. Винахід забезпечує підвищення продуктивності способу та покращення якості спирту. UA 100593 C2 (12) UA 100593 C2 UA 100593 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі виробництва продовольчих товарів і може бути використаним при виробництві етилового спирту високої якості в технологічних схемах його очищення. Відомий спосіб очищення етилового спирту [п. RU 2163926, C12G 3/12, 3/07, 3/00, С12Н 1/22], за яким етиловий спирт-сирець піддають операції перегонки на вакуум-випарювальному пристрою. Першу частину спирту-перегону розводять дистильованою водою, обробляють шляхом змішування і нагрівання з обвугленою висушеною дубовою клепкою, охолодження, витримки та фільтрують. Другу частину спирту-перегону розводять дистильованою водою, очищають нейтральним сорбентом, фільтрують і змішують з першою частиною згідно з рецептурою. Збігаються з суттєвими ознаками способу очищення етилового спирту операція, за якою етиловий спирт обробляють активованим вугіллям, а також, за якою етиловий спирт піддають операції перегонки. Недоліком відомого способу очищення етилового спирту є надмірні витрати часу на виконання технологічних операції, що знижує його продуктивність. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу очищення етилового спирту, в якому шляхом зміни операцій зменшено витрати часу на виконання технологічних операції, що підвищує його продуктивність. Відомий спосіб очищення етилового спирту [п. RU 2196127, С07С 29/76, 31/08], вибраний за прототип, за яким етиловий спирт обробляють шляхом його пропускання через активований пористий сорбент, вибраний з ряду оксид кремнію, оксид алюмінію, синтетичний цеоліт і природний цеоліт, активовані на повітрі при 350-460 °C і охолоджені в атмосфері інертного газу. Етиловий спирт піддають операції перегонки в ректифікаційній колоні для видалення ізопропилового спирту. Збігаються з суттєвими ознаками способу очищення етилового спирту операції, за якими етиловий спирт обробляють активованим пористим сорбентом і піддають операції перегонки в колоні. Недоліком відомого способу очищення етилового спирту є недостатнє очищення етилового спирту на операції перегонки в колоні, що погіршує його якість. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу очищення етилового спирту, в якому шляхом зміни операцій підвищено очищення етилового спирту на операції перегонки в колоні, що покращує його якість. Задача вирішується тим, що в способі очищення етилового спирту, за яким етиловий спирт обробляють активованим пористим сорбентом і піддають операції перегонки в колоні, згідно з винаходом, як активований пористий сорбент використовують активоване вугілля з дисперсністю від 10 мкм до 35 мкм, яке вводять у колону для перегонки до отримання концентрації у об'ємі етилового спирту від 1 г/л до 15 г/л і виводять з колони для перегонки разом з кубовим залишком. Крім того, активоване вугілля із кубового залишку регенерують з визначенням складу та кількості речовин, адсорбованих під час очищення, і за отриманими результатами судять про якість спирту, який надходить для очищення. Сукупність наведених основних ознак способу очищення етилового спирту вирішує поставлену задачу. Підвищення очищення етилового спирту на операції перегонки в колоні досягнуто за рахунок його ефективного контактування з активованим вугіллям підвищеної дисперсності, яке одначе не захвачується фракціями, що випаровуються. Як додатковий ефект, завдяки запропонованій зміні операції стимулюють каталітичні реакції, якими додають нові позитивні смакові якості очищеному продукту. Крім того, за результатами регенерації активованого вугілля оптимізують технологічний процес. Витрати часу на виконання технологічних операції аналогічні витратам на сучасних виробництвах. Запропонований спосіб реалізується таким чином. При використанні технологічного комплексу періодичної дії етиловий спирт-сирець вводять в куб ректифікаційної колони і нагрівають до температури перегонки з відбором головної фракції. Куб нагрівають до температури перегонки з відбором дистиляту і додають в нього активоване вугілля з дисперсністю від 10 мкм до 35 мкм, доводячи його концентрацію, наприклад, до 1,5 г/л. Куб нагрівають до температури завершення перегонки з виділенням кубового залишку. У цьому технологічному процесі активоване вугілля видаляє різні домішки, які присутні у етиловому спирті-сирцю, через механізм фізичної сорбції в макровимірі або адсорбції, якщо брати до уваги площу його адсорбційної поверхні. Різні домішки захвачуються або макропорами - перерізом більше 500 Å, або мезопорами - перерізом від 20 Å до 500 Å, або мікропорами перерізом менше 20 Å. При кожному значенню температури концентрація цих домішок у активованому вугіллі і їх концентрація у спирті-сирцю встановлюється згідно з ізотермою сорбції 1 UA 100593 C2 5 10 15 20 25 30 35 в динамічному режимі. Такий режим ініціюється процесами випаровування легких фракцій, зменшення об'єму спирту-сирцю в кубі і відповідним збільшенням концентрації активованого вугілля, збільшенням концентрації домішок у спирті-сирцю з відповідним збільшенням їх відбором активованим вугіллям. Вибрана дисперсність активованого вугілля від 10 мкм до 35 мкм забезпечує достатню відкритість різних за розмірами пор, забезпечує активну циркуляцію часток активованого вугілля в киплячому спирті-сирцю і разом з тим не захоплюється фракціями, які випаровуються. Таким чином значна частина домішок не попадає в ректифікат, що підвищує його якість. Відсутність фракцій менше 10 мкм полегшує подальше вилучення активованого вугілля із кубового залишку, наприклад фільтрацією, і його регенерацію. Відсутність фракцій більше 35 мкм покращує ефективність сорбційних властивостей активованого вугілля на одиницю його ваги. Хемосорбція через малу хімічну активність активованого вугілля не має суттєвого впливу. Процеси каталітичного окислення домішок спирту-сирцю на поверхні активованого вугілля суттєво впливають на органолептичні властивості ректифікату через утворення кількості альдегідів, які погіршують ці властивості. Запобігання надмірному утворенню кількості альдегідів регулюють в залежності від технічних вимог на кінцеву продукцію зменшенням кількості активованого вугілля до нижньої границі діапазону концентрацій у вихідному об'ємі етилового спирту з використанням його за дисперсністю, яка ближче до 10 мкм, максимально можливим зменшенням часу контактування активованого вугілля і спирту-сирцю. Як варіант, введення активованого вугілля на завершенні перегонки з відбором дистиляту, чим здійснюють вибір оригінального смаку кінцевого продукту. Крім того, активоване вугілля попередньо обробляють пасивуючими речовинами за допомогою операцій, які виходять за межі даного винаходу. Крім того, активоване вугілля із кубового залишку регенерують з визначенням складу та кількості речовин, адсорбованих під час очищення, і за отриманими результатами судять про якість спирту, який поступає для очищення. Тим самим підвищують можливості оптимізації технологічного процесу і покращення якості очищення етилового спирту. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Спосіб очищення етилового спирту, за яким етиловий спирт обробляють активованим пористим сорбентом і піддають операції перегонки в колоні, який відрізняється тим, що як активований пористий сорбент використовують активоване вугілля з дисперсністю від 10 мкм до 35 мкм, яке вводять у колону для перегонки до отримання концентрації у об'ємі етилового спирту від 1 г/л до 15 г/л і виводять з колони для перегонки разом з кубовим залишком. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що активоване вугілля із кубового залишку регенерують з визначенням складу та кількості речовин, адсорбованих під час очищення, і за отриманими результатами судять про якість спирту, який надходить для очищення. 40 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2