способ получения этанола

Формула изобретения

Способ получения этанола путем вываривания спирта из бражки в бражной колонне, обогреваемой через кипятильник, с принудительной подачей барды в нижнюю часть трубного пространства кипятильника и отводом пара из кипятильника в куб бражной колонны, отличающийся тем, что кубовую часть бражной колонны дооборудуют внутренней цилиндрической емкостью с верхней пилообразной кромкой для фильтрации твердой фазы барды, а в верхней части ее куба устанавливают дополнительные тарелки, в межтрубное пространство кипятильника подают избыточный острый пар для концентрирования барды, упаренную барду из верхней части трубного пространства кипятильника направляют в межтрубное пространство куба бражной колонны, а на ее дополнительных тарелках очищают образовавшийся в кипятильнике пар от органических кислот и других хвостовых примесей, из парового пространства верхней дополнительной тарелки отбирают очищенный пар и подают его в контактную головку варочного аппарата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способам получения пищевого этанола.

Известен способ получения пищевого этанола, предусматривающий вываривание спирта из бражки в бражной колонне, с последующим концентрированием твердой фазы барды методом центрифугирования и упариванием образующегося фильтрата в вакуумной выпарной установке (В.П.Леденев. Технология и переработка барды в кормопродукты и рекомендации по ее применению. Сборник трудов научно-практического семинара "Пути совершенствования технологического процесса производства спирта", ВНИИПБТ, 2003, с.61).

Однако этот способ требует значительных дополнительных затрат на тепловую энергию и оборудование.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения этанола путем вываривания спирта из бражки в бражной колонне, обогреваемой через кипятильник с принудительной подачей барды в трубное пространство и отводом пара из кипятильника через расширитель в куб бражной колонны для ее обогрева (А.Ф.Беренштейн. Использование кормовых отходов спиртовой промышленности. Государственное издательство технической литературы, УССР, Киев, 1955, с.11).

Однако возможности этого метода ограничены расходом греющего пара на перегонку бражки, в результате чего концентрация твердых веществ в барде повышается только на 10-15%.

Задачей изобретения является получение барды с повышенным содержанием сухих веществ, использование вторичного пара, образующегося при концентрировании барды, на стадии водно-тепловой обработки крахмалсодержащего сырья и повышение качества конечного продукта за счет снижения содержания органических кислот и других хвостовых примесей в бражном дистилляте.

Указанная задача достигается тем, что наряду с обогревом бражной колонны через кипятильник с принудительной подачей барды в трубное пространство и отводом пара из кипятильника через расширитель в куб бражной колонны, кубовую часть бражной колонны дооборудуют внутренней цилиндрической емкостью с верхней пилообразной кромкой для фильтрации твердой фазы барды, а в верхней части ее куба устанавливают дополнительные тарелки. В межтрубное пространство кипятильника подают избыточный острый пар для концентрирования барды, упаренную барду из трубной части кипятильника направляют в межтрубное пространство куба бражной колонны, а на ее дополнительных тарелках очищают образовавшийся в кипятильнике пар от органических кислот и других хвостовых примесей, из парового пространства верхней дополнительной тарелки отбирают очищенный пар и подают его в контактную головку варочного аппарата.

На чертеже представлена схема, поясняющая предлагаемый способ.

Барду из внутреннего цилиндра 4 кубовой части 2 направляют насосом 5 в трубное пространство кипятильника 6. В верхнюю часть межтрубного пространства кипятильника 6 подают острый пар в количестве, обеспечивающем обогрев бражной колонны 1 и концентрирование барды до требуемого содержания сухих веществ.

В результате конденсации острого пара в межтрубном пространстве кипятильника 6 выделяется тепло, которое используют для испарения воды из барды в трубном пространстве кипятильника 6 с отбойником 8. Образовавшийся вторичный пар направляют в паровое пространство кубовой части 2, а упаренную барду через отвод 7 возвращают в межтрубное пространство куба 2. Из нижней части межтрубного пространства кипятильника 6 отводят конденсат острого пара, который используют для нужд производства. Упаренную барду, дополнительно сконцентрированную на пилообразной кромке 10, отводят из куба через патрубок 11.

Вторичный пар из трубного пространства кипятильника 6 очищают от органических кислот и других хвостовых примесей на дополнительных тарелках 3. С помощью шиберных заслонок 12, установленных на шлемовой трубе бражной колонны и дополнительном паропроводе 9, пар из парового пространства верхней дополнительной тарелки разделяют на два потока, одним из которых обогревают бражную колонну 1, а второй поток по паропроводу 9 направляют на контактную головку варочного аппарата.

По известному способу концентрирование барды осуществляют за счет тепла конденсации пара, расходуемого на обогрев бражной колонны, что ограничивает возможность увеличения концентрации сухих веществ барды в кубовой части и кипятильнике бражной колонны.

По предлагаемому способу в межтрубное пространство кипятильника подают дополнительный острый пар, тепло конденсации которого используют для концентрирования барды в трубной части кипятильника, а дополнительный вторичный пар применяют на стадии водно-тепловой обработки крахмалосодержащего сырья, что позволяет получить барду с повышенным содержанием сухих веществ и снизить энергозатраты на разваривание сырья.

По известному способу упаренную барду подают из трубного пространства кипятильника в кубовую часть колонны без дополнительного концентрирования, что ограничивает возможность концентрирования барды.

По предлагаемому способу упаренную барду направляют в межтрубное пространство кубовой части бражной колонны, где ее дополнительно концентрируют на пилообразной фильтрующей кромке внутренней цилиндрической емкости куба бражной колонны, что позволяет получить барду с повышенным содержанием сухих веществ.

По известному способу пар из куба бражной колонны направляют на вываривание спирта из бражки без его дополнительной очистки, что ограничивает возможность получения бражного дистиллята с пониженным содержанием органических кислот и других хвостовых примесей и не позволяет получать ректификованный спирт повышенного качества.

По предлагаемому способу пар очищают от органических кислот и других хвостовых примесей на дополнительных тарелках кубовой части бражной колонны, что снижает содержание указанных примесей в бражном дистилляте и позволяет получать конечный продукт более высокого качества по сравнению с известным способом.

Сравнительные показатели процесса получения пищевого этанола согласно прототипу и предлагаемому способу отражены в примерах 1, 2 и представлены в таблице 1.

Пример 1. Этанол получают согласно прототипу.

Пример 2. Этанол получают согласно предлагаемому способу.

Как следует из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет получать барду с более высокой концентрацией сухих веществ и ректификованный спирт повышенного качества с меньшими затратами по сравнению с известным способом.

Таблица 1
№	Показатели процесса получения этанола в расчете на абсолютный спирт	Пример 1	Пример 2
1	Концентрация сухих веществ в барде, кг/м 3	132	170
2	Остаточное содержание органических веществ в конечном продукте, мг/дм 3	8	5
3	Расход острого пара на водно-тепловую обработку сырья, кг/дал	15	5