Споcіб регенерації етанолу

Изобретение относится к пищевой промышленности. Целью изобретения является повышение выхода и улучшение качества этанола и снижение энергоемкости процесса. Способ предусматривает подогрев спиртоводной смеси, образующейся в виде отхода при производстве пектина, ее подачу в равных количествах в две одинаковые ректификационные колонны, вторая из которых вакуумируется. При этом флегму из первой колонны используют для орошения обеих колонн, остаток несконденсировавшегося пара и газа из первой колонны подают в верхнюю часть второй колонны, а греющий пар для второй колонны получают за счет тепла конденсации спиртоводного пара первой колонны, Из второй колонны производят также дополнительный отбор промежуточных и головных примесей в количестве 1,5-3,0%. 1 табл. Изобретение относится к пищевой промышленности и касается способов регенерации этанола. При выбранных условиях обеспечивается снижение потерь, уменьшается образование и накопление примесей в готовом продукте за счет снижения продолжительности и температуры процесса и двукратного использования теплоты греющего пара. Особенностью регенерации этанола в производстве пектина по сравнению со спиртовым производством является различное число ректификационных колонн, различные начальная и конечная концентрации спиртоводной смеси, неодинаковое содержание и природа примесей в обрабатываемой смеси, коррозионная агрессивность подвергающейся обработке среды и различные требования к качеству готового продукта - этанола. Исходная спиртоводная смесь, образующаяся при производстве пектина, содержит 55-65% этанола. Регенерированный из нее этанол должен иметь концентрацию 96% и содержать минимальное Целью изобретения яыляется повышение выхода и улучшение качества этанола и снижение энергоемкости процесса. Спиртоводную смесь, образующуюся в виде отхода при производстве пектина, подают в равных количествах в две одинаковые колонны, вторая из которых вакуумируется. При этом флегму из первой колонны используют для орошения обеих колонн, остаток неконденсирующегося пара и газа из первой колонны подают в верхнюю часть второй колонны, а греющий пар для второй колонны получают за счет тепла конденсации спиртоводного пара первой колонны. Из второй колонны производят дополнительный отбор промежуточных и головных примесей. со о со 1634703 количество метанола, сивушных масел, альдегидов, ацеталей, сложных эфиров, азотистых соединений и ионов металлов, которые, вступам во взаимодействие со свободными радикалами Д-галактуроновой кислоты, составляющей основу пектиновой молекулы, блокируют их и снижают тем самым желирующие и лечебные свойства пектина. Использование греющего пара, являющегося источником органических и неорганических загрязнений готового продукта, только в первой колонне полностью исключает возможность загрязнения этанола примесями, содержащимися в недостаточно чистом паре, за счет питания второй колонны греющим паром, полученным из лютерной воды за счет теплоты конденсации спиртоводного пара первой колонны. Кроме того, за счет использования разрежения во второй колонне (примерно до половины атмосферного) снижается температура ведения процесса на 20-25°С, что более чем в четыре раза уменьшает количество новообразований в готовом продукте, выведение которых из этанола потребовало бы дополнительного расхода греющего пара и повлекло за собой лишние потери целевого продукта. Подача исходной спиртоводной смеси в равных количествах в две одинаковые ректификационные колонны необходима для проведения процесса регенерации этанола наиболее экономичным способом, так как при подаче в первую колонну большего количества питающей смеси, чем во вторую колонну, выделяется избыточное количество теплоты конденсации пара, которое не может быть полностью испэгьзовано во второй колонне. В случае подачи меньшего. количества спиртоводной смеси в первую колонну выделяющегося количества тепла не будет доставать для ведения процесса во второй колонне, для чего понадобится вводить в нее дополнительное количество свежего греющего пара, что загрязнит готовый продукт и повысит затраты тепловой энергии. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Использование в процессе двух одинаковых колонн с одинаковой производительностью, в которых осуществляются 50 однотипные процессы, позволяет уменьшить общее количество дефлегматоров и конденсаторов. В этом случае первую колонну достаточно снабдить только дефлегматором, а вторую - только конденсатором. 55 и таким путем уменьшить количество оборудования. Флегма, получаемая в дефлегматоре за счет конденсации спиртоводного пара, выходящего из первой колонны, используется для орошения обеих колонн в равных количествах. Использование первой колонны только для получения флегмы является ее новым свойством. Поскольку первая колонна служит только для получения флегмы, которая в конечном итоге попадает во вторую колонну, то необходимость отбирать промежуточные примеси из первой колонны также отпадает. Эти примеси из первой колонны вместе с флегмой попадают во вторую колонну и там могут отбираться в зонах наибольшего их концентрирования. При этом исключается отбор только промежуточных примесей, поскольку хвостовые (тяжелокипящие) примеси из первой колонны выводятся вместе с кубовой жидкостью, а головные - вместе с остатками несконденсировэвшегося пара и газа. Таким образом, использование первой колонны по новому назначению, т.е. только для получения флегмы, позволяет исключить установку дополнительного конденсатора и одновременно исключить отбор промежуточных примесей из этой колонны, что способствует уменьшению технологических операций и снижению потерь этанола, отбираемого вместе с примесями. Использование первой колонны по новому назначению приводит к новому назначению второй колонны, а именно для выделения промежуточных примесей и получения целевого продукта. Тем не менее < каждая из обеих колонн по принципу работы остается полной ректификацион- ' ной колонной, т.е. имеет истощающую и укрепляющую части. Несконденсировавшийся пар и-^газы первой колонны подают в верхнюю1 часть второй колонны, т.е. примерно в зону 3-5-й тарелок второй колонны, считая сверху. Содержащийся в несконденсировавшемся паре этанол принимает участие в массообмене на тарелках верхней части второй колонны и включается в общий поток выделяемого продукта. Неконденсирующиеся газы и головные примеси проходят через верхние тарелки колонны, конденсатор и спиртоловушку и выводятся из установки с помощью вакуум-насоса. Однократное удаление неконденсирующихся газов и легколетучих примесей только из второй колонны позволяет уменьшить потери этанола, неизбежно отводимого вместе с несконденсировавшимся паром головных примесей и газами. Экономия этанола за счет использования указанного приема может изменяться в значительных пределах, зависящих от специфики пектинового производства и химического состава примеси. 1634703 При регенерации этанола в производсти головных примесей в количестве 2% от массы этанола. ве пищевого яблочного пектина, когда количество головных примесей невелико, и Результаты испытания известного и потери этанола с ними также невелики, экопредлагаемого способов представлены в номия этанола может составить 0,1,..0,2% 5 таблице. от общего количества. При регенерации этаКак следует из приведенных данных, иснола в условиях производства пектина для пользование подачи питающей смеси е оавмедицинских целей из свекловичной стружных количествах в две одинаковые колонны, ки требования к содержанию головных привторая из которых вакуумируется, прі-. ченемесей предъявляются более жесткие; в этом 10 ние флегмы из первой колонны для орошения обеих колонн, подачи остатка случае возникает необходимость головных несконденсировавшегося пара и газа из примесей не только через вакуум-насос, но первой колонны в верхнюю часть второй и специального их отбора из спиртоловушколонны, а также получение греющего пара ки - использование приема однократного отбора примесей только из второй колонны 15 для второй колонны за счет тепла конденсации спиртоводного пара первой колонны позволяет получить экономию до 1...1,5% позволяет получить качественно новый процелевого продукта. цесс регенерации этанола из спиртоводнои Для получения этанола, используемого смеси, образующейся при производстве в производстве высококачественного медицинского пектина необходимо проведение 20 пектина, обеспечивающей повышение выхода, улучшение качества готового продукта отбора промежуточных (пропиловый спирт, и экономию тепловой энергии. уксусноизоамиловый эфир) и головных примесей (диэтиловый эфир, уксусный альФормула изобретения дегид, уксуснометиловый эфир, уксусиоэти1. Способ регенерации этанола, вклюловый эфир) из второй ректификационной 25 чающий подогрев спиртоводнои смеси, ее концентрирование в ректификационной коколонны, так как туда поступают несконденлонне с дефлегмацией, конденсацией и сировавшиеся пар и газ из первой колонны последующим охлаждением готового прои части флегмы, образованной из пара пердукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью вой колонны, которые содержат дополнительные примеси. 30 повышения выхода и улучшения качества этанола и снижения энергоемкости процесП р и м е р 1. Спиртоводную смесь, са, в качестве спиртоводнои смеси испольобразующуюся при производстве пектина, зуют спиртоводную смесь, образующуюся в подают в равных количествах в две рективиде отхода при производстве пектина, пефикационные колонны диаметром 1600 мм, заполненные регулярной листовой насад- 35 ред концентрированием подогретую спиртоводную смесь делят на две равные части, кой с зубчатым отверстием и козырьками. для концентрации используют дополниПри этом давление в верхней части первой тельную колонну аналогичного выполнения колонны равно атмосферному (~100 кПа), и каждую часть спиртоводнои смеси подают температура спиртоводною пара, поступав одну из колонн, флегму из первой колонны ющего в дефлегматор-кипятильник 79°С. 40 используют для орошения обеих колонн, осТемпература в кубе второй колонны 70°С, а таток несконденсировавшегося пара и газа давление в верхней части 32 кПа Флегму из из первой колонны подают в верхнюю часть первой ректификационной колонны исвторой колонны, а греющий пар для второй пользуют для орошения обеих колонн, неколонны получают за счет тепла конденсасконденсировавшиеся газ и пар из первой 45 ции спиртового пара первой колонны, при колонны подают в верхнюю часть второй этом вторую колонну вакуумируют. колонны, а греющий пар для второй колон2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я ны получают за счет тепла конденсации тем, что, с целью улучшения качества регеспиртоводного пара первой колонны П р и м е р 2 Осуществляют аналогично 50 нерируемого зтанолаї из второй колонны производят дополнительный отбор промепримеру 1, но из второй колонны произвожуточных и головных примесей. дят дополнительный отбор промежуточных 1634703 Способ регенерации Выход этанола Качество этанола пектина Расход пара, кг/дал этанола Известный Предлагае 95-96,5 97-99 мый Редактор Т.Лаэоренко Имеет специСодержит ацетали, ионы Na, Ca, Cu, Fe, Sn и азотистые фический присоединения вкус и пониженные желирующие и лечебные свойства Содержание ацётзлей, ионов металлов и азотистых соединений уменьшается в 2-4 раза Составитель В.Гордеев Техред М.Моргентал 15-20 • •*' Без запаха и привкуса, имеет высокие желирующие и лечебные свойства 8-12 Корректор О.Кравцова Заказ 733 Тираж 364 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ' 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101