Brevete mature - un produs semifabricat al producției de alcool. Pentru a obține 1 m3 de alcool, se utilizează aproximativ 12 m 3 de paste. Viteazul este complex în compoziție. Conține drojdie, săruri, carbohidrați nefermentați, coloranți, glicerină etc.
Fig. 1. Curba de echilibru a sistemului de alcool etilic-apă la presiune normală.
Partea volatilă este reprezentată de apă, alcool etilic și impuritățile sale: acizi, eteri, aldehide și alcooli mai mari. Există mai mult de 50 de substanțe volatile diferite în butoaie, dar numai alcoolul și apa sunt păstrate în cantități considerabile, deci pot fi considerate condițional ca un sistem binar.
Separarea alcoolului etilic de pastă și purificarea sa se efectuează prin rectificare. Prin rectificare se înțelege separarea unui sistem lichid binar sau multicomponent în componente sau fracțiuni care diferă în volatilitate la aceeași temperatură. La punctul de fierbere al amestecului, constând din componente care au o volatilitate diferită, componenta mai volatilă trece în faza de vapori într-o cantitate relativ mai mare, cu atât este mai puțin volatilă. Aceasta are ca rezultat îmbogățirea fazei de vapori cu o componentă mai volatilă. Posibilitatea de îmbogățire a amestecului cu unul dintre componente se realizează practic în procesele de rectificare, care pot fi considerate o metodă de distilare complexă sau multiplă.
Teoria modernă a rectificării se bazează pe legile care guvernează separarea sistemelor binare, stabilite de DN Konovalov și MS Vrevskii.
Tehnologia de rectificare a amestecurilor binare și multicomponente este cauzată de volatilitatea diferită a alcoolului și a impurităților acestuia. Pentru estimarea volatilității, se introduc conceptele coeficientului de evaporare și rectificare. Primul concept se aplică alcoolului și impurităților, iar al doilea - numai pentru impurități.
Volatilitatea alcoolului se caracterizează prin coeficientul său de evaporare Ke.s:
Volatilitatea impurităților depinde într-o mare măsură de conținutul de alcool al amestecului separat. Pentru a aprecia în ce măsură, etanolul poate fi purificat din această impuritate, este necesar să se compare coeficientul de evaporare a impurităților cu un factor K Ex evaporarea etanolului Ke.s și se calculează valoarea raportului de rectificare a impurității - R „cu formula
PS Tsygankov a propus o nouă clasificare a impurităților prin volatilitatea lor, în funcție de conținutul de etanol al amestecului. Toate impuritățile sunt împărțite în 4 grupe: cap, coadă, intermediar și capăt. Primul grup include dureri de cap de impurități (acetaldehidă, eter acetic, etc.), în care coeficientul de evaporare pentru orice conținut de etanol este mai mare decât coeficientul de evaporare a alcoolului; prin urmare, aceste impurități au întotdeauna K '> 1 și sunt concentrate în vapori pentru orice conținut de alcool în faza lichidă. Al doilea grup include impurități coapte, în care volatilitatea este întotdeauna mai mică decât volatilitatea etanolului și K '<1. Наиболее типичной хвостовой примесью является вода. Третья группа представлена промежуточными примесями, которые обладают двоякими свойствами: при высоких концентрациях спирта в разделяемой смеси они ведут себя как хвостовые примеси, а при низких — как головные. При определенных концентрациях этанола K пр становится равным Кэ.с и коэффициент ректификации примеси будет равным 1.
Procesul de rectificare se efectuează în aparate în contra-curent - coloane, în care vaporii amestecului separat se deplasează de jos în sus, iar lichidul (flegma) curge în jos spre ei. Coloanele sunt echipate cu dispozitive de contact sau plăci care servesc pentru un contact mai complet între fazele de lichid și de vapori.
Pentru a crește rezistența distilatului, rectificarea amestecurilor de apă-alcool este combinată cu refluxul - crescând rezistența vaporilor de apă-alcool prin condensare parțială. Se efectuează în schimbătoare speciale de căldură, de flegmatori. Lichidul format în timpul refluxului este epuizat de componenta volatilă; se numește flegm. Flegmul este returnat în coloană. deflegmator necondensat în vapori hidroalcoolice robuste intră în condensatorul unde complet condensat, răcit și descărcat din aparat ca distilat. Raportul dintre cantitatea de reflux și cantitatea de distilat se numește raportul de reflux.
Pentru a crea un flux de abur în coloana de jos, căldura este furnizată sub formă de abur de încălzire. Amestecul care urmează să fie separat este alimentat mai des în mijlocul coloanei într-o stare lichidă, vaporoasă sau mixtă. Pentru separarea amestecului binar se folosește o singură coloană de distilare. Rectificarea amestecurilor multicomponente se efectuează în câteva coloane care operează în serie.
În scopuri tehnice, unitățile de distilare a producției de alcool sunt împărțite în brut, rectificare și bragorektifikatsionnye. Primele sunt concepute pentru a produce de la boggles spiritul brut, care conține, în plus față de etanol, toate impuritățile. La instalațiile de distilare se obține alcoolul brut și se obține alcoolul rectificat. În instalațiile bragorektifikatsionnyh operațiunile tehnologice ale dispozitivelor brute și rectificative sunt combinate. Aceste plante vă permit să obțineți alcool rectificat direct din paste.
Instalația bragorektifikatsionnoy include trei coloane principale și două coloane suplimentare. Cele principale includ o coloană de cautery, o coloană de distilare epiuretică, iar altele suplimentare sunt fusel și finale. Coloana de bătălie este concepută pentru a separa toate componentele sale volatile de paste. Băutura, eliberată din componente volatile, se numește bard. În coloana coloanelor; Distilatul discret separă impuritățile capului și ale tractului sub formă de fracțiune eter-aldehidă. Coloana de distilare servește la întărirea și purificarea alcoolului din impuritățile intermediare. Fusarium coloana este conceput pentru descărcarea de rectificare: coloane din alcooli mai mari cu concentrația lor ulterioară. În coloana finală, impuritățile finale sau intermediare ale etanolului sunt îndepărtate suplimentar. Coloanele finale sunt utilizate pe scară largă pentru purificarea alcoolului din metanol. În plus față de aceste coloane, coloanele de accelerare sunt utilizate pentru a extrage alcoolul din fracțiunea eter-aldehidă. Producția de alcool rectificat este crescută cu 2,5-3,5%.
Schema tehnologică aparate pentru instalarea unei acțiuni indirecte pentru obținerea alcoolului din paste este prezentată în Fig. 2. Modul tehnologic de funcționare al instalației este după cum urmează.
Buga, încălzită până la 90 ° C în preîncălzitorul încălzit, este ghidată prin separatorul de dioxid de carbon pe placa superioară a brazierei, la care aburul de încălzire vine de jos. Vaporii, îmbogățiți cu alcool, merg la preîncălzitor, dau căldură împerecherii și intră în condensatorul de lipire, unde se condensează. Adeziv din alamă cu o concentrație de 45-55% vol. este alimentat pe placa de alimentare cu peleți. Din partea de jos a coloanei de luptă bardul este retras; aici temperatura este menținută la 104 ° C și presiunea este de 0,016 MPa. Bard, lipsit de alcool, este folosit pentru a hrăni vite sau servește ca teren de creștere pentru creșterea drojdiei de nutreț.
Vaporii impurități cap bogate intră în coloana deflegmator épuration, consolidarea și trimis pentru condensarea în condensator. Această coloană funcționează la un raport de reflux mare, astfel încât impuritățile sunt retrași din coloană ca fracțiune efiroaldegidnoy (2-4% în raport cu alcoolul brut). Rezistența acestei fracții este de 95% vol. Temperatura de 90 ° C și presiunea de 0,015-0,020 MPa sunt menținute în zona inferioară a coloanei de epilare. Din această zonă se retrage un semiprodus lichid - un epurate, a cărui rezistență este de 40% vol. Eyurat, lipsit de cea mai mare parte a impurităților din cap, este alimentat în tava de nutrienți a coloanei de distilare.
Fig. 2. Schema de corecție indirectă bragorektifikatsionnoy:
1-coloană împletită; 2 - separator de capcane; Separator de dioxid de carbon; Condensator al separatorului de dioxid de carbon; 5 - preîncălzitor de paie; 6 - condensator de frânare; 7 - coloană de efuziune; 8 - condensator cu coloană de reflux rapid; 9 - condensatorul coloanei; 10 - coloană de distilare; 11 - condensator de reflux de coloană de distilare; 12 - condensator al coloanei de distilare; 13 - frigider de alcool rectificat; 14 - lanterna;
bard B-; Br - bretele; P este abur; CM - fuzel; CP - alcool rectificat; T - număr de plăci EAP - fracțiune eter-aldehidă.
Din partea de jos a coloanei de distilare, ca și în coloana de încălzire, există abur de încălzire. Perechile de alcool sunt trimise în partea de sus a coloanei. Această coloană este caracterizată prin prezența unei zone de alcool nepasteurizat care conține o cantitate crescută de eteri și aldehide care au intrat din coloana de epilare. Prin urmare, selecția produsului-țintă - alcool standard rectificat cu o concentrație de 96,2% -96,5% vol. să producă sub această zonă 5-7 plăci, numărând deasupra coloanelor. Alcoolul este extras în formă lichidă și trimis pentru răcire la frigider; după frigider, intră pentru a măsura cantitatea de alcool anhidru din carcasa de control și apoi merge în compartimentul pentru alcool. Din partea de stripare a coloanei de distilare se îndepărtează alcoolii mai mari, randamentul căruia este sub formă de ulei de fusel este de 0,35%. Lichidul de apă este extras din coloana de distilare conținând până la 0,015% în volum. alcool. Coloana funcționează la un raport de reflux de 3,5, iar presiunea în partea inferioară este de 0,02-0,028 MPa; temperatura în zona de retragere a luterei este de 105-107 ° C. Randamentul alcoolului rectificat este de 95-96,5% pentru alcoolul brut condiționat.
Rectificarea amestecurilor multicomponente este asociată cu un consum ridicat de abur și apă. Deci, pe dispozitivele de efect indirect la 1, alcoolul consuma aproximativ 0,6 m3 de apa si 60-70 kg de abur.
Trimiteți-le prietenilor: