21.5. Брагоректификационные установки непрерывного действия

Брагоректификационные установки предназначены для получения спирта-ректификата непосредственно из бражки. Брагоректификационные установки непрерывного действия являются основным типом оборудования для выделения и очистки спирта на предприятиях спиртовой промышленности. Бражка в этих установках разделяется на спирт-ректификат, эфироальдегидную фракцию, сивушное масло и барду. В них же отбираются промежуточные продукты (сивушные спирты).

Брагоректификационные установки бывают прямого, полупрямого и косвенного действия.

В установках прямого действия (рис. 21.11) эпюрации (выделению головных примесей) подвергается бражка. Бражка представляет собой слабоконцентрированный раствор спирта и примесей. При низких концентрациях спирта коэффициенты ректификации примесей имеют большие значения; следовательно, их удаление будет более интенсивным. Установка состоит из эпюрационной колонны 3 с концентрационной частью 4 и ректификационной колонны 9, в состав которых входят дефлегматоры 5 и 7, а также конденсаторы 6 и 8. После выделения основной массы головных примесей и значительной части промежуточных примесей в эпюрационной колонне бражка поступает в бражную колонну 1. Здесь из бражки выделяются этиловый спирт, хвостовые примеси и остатки головных и промежуточных примесей. Основную массу паров из бражной колонны 1 направляют в ректификационную колонну 9. Некоторая часть паров из бражной колонны 1 поступает в эпюрационную колонну 3 для ее обогревания. Для этой цели служит труба 2, снабженная дроссельным клапаном. Количество пара, поступающего в эпюрационную колонну, регулируется дроссельным клапаном. Хвостовые и промежуточные продукты, а также остатки головных продуктов отбирают в ректификационной колонне. Ректификат отводят в жидком виде с одной из верхних тарелок ректификационной колонны.

Рис. 21.11. Принципиальная схема Рис. 21.12. Принципиальная схема брагоректификационной

брагоректификационной установки установки полупрямого действия

прямого действия

В установке полупрямого действия (рис. 21.12) бражка, не подвергаясь предварительной эпюрации, поступает непосредственно в бражную колонну 1. В этой колонне выделяются спирт и все примеси. Пары направляются через ловушку-сепаратор 3 в эпюрационную колонну 2 с концентрационной частью 4, дефлегматором 5 и конденсатором 6, где из них выделяются головные примеси.

Очищенный от головных примесей спирт, содержащий хвостовые и промежуточные примеси (эпюрат), в жидком виде поступает в ректификационную колонну 9, снабженную дефлегматором 8 и конденсатором 7. Отбор спирта-ректификата, сивушного масла и промежуточных продуктов производится так же, как и в аппаратах прямого действия.

Рис. 21.13. Принципиальная схема

брагоректификационной установки косвенного действия

В установках косвенного действия (рис. 21.13) водно-спиртовые пары, поднимающиеся из бражной колонны 1, полностью концентрируются в дефлегматоре 2 и конденсаторе 3, образуя бражной дистиллят, который поступает на эпюрацию в эпюрационную колонну 4 с дефлегматором 5 и конденсатором 6. Эпюрат направляется в ректификационную колонну 9, снабженную дефлегматором 8 и конденсатором 7, где выделяются промежуточные продукты, сивушное масло и спирт-ректификат. Данная установка принята как типовая из-за высоких эксплуатационных показателей.

В трехколонной брагоректификационной установке косвенного действия (рис. 21.14) бражка насосом 37 подается в подогреватель (дефлегматор) 4.

Рис. 21.14. Принципиальная схема трехколонной брагоректификационной установки косвенного действия

Подогревание бражки происходит за счет конденсации паров, поступающих из бражной колонны 35. Пары проходят при этом через ловушку 3, где отделяются увлеченные жидкие частицы.

Подогретая бражка поступает в сепаратор 2, где из нее выделяется диоксид углерода. Выделившийся в сепараторе газ поступает в конденсатор 1, где конденсируются увлеченные газом пары спирта и примесей, а затем направляется в спиртоловушку 8.

Бражка поступает в бражную колонну 35 с регулятором 36 для выпуска барды. Из конденсаторов 1, 5, 7, подогревателя бражки 4 и спиртоловушки 8 конденсат водно-спиртовых паров направляется в эпюрационную колонну 10, которая имеет дефлегматор 11 и конденсатор 12.

Головные продукты из конденсатора 12 поступают в холодильник 26, а далее через ротаметр 28 – в фонарь 27. Освобожденный от основной части головных примесей водно-спиртовой раствор (эпюрат) направляется в ректификационную колонну 20. Эта колонна снабжена дефлегматором 13 и конденсатором 15, из которого часть конденсата (нестандартный или непастеризованный спирт) отводится в эпюрационную колонну. Количество его составляет около 3 % от введенного в колонну безводного спирта. Другая часть конденсата присоединяется к флегме, поступающей из дефлегматора 13 в ректификационную колонну 20.

Спирт-ректификат в жидком виде с 3, 4, 5, 6 и 7-й тарелок (считая сверху) ректификационной колонны поступает в холодильник 23, откуда через ротаметр 25 направляется в фонарь 24. Сивушное масло поступает в виде паров через сепаратор 18 в конденсатор 16. Конденсат направляется в маслоотделитель 17. Выделенное в нем сивушное масло направляется в хранилище, а водно-спиртовой раствор из этого маслоотделителя возвращается в ректификационную колонну через подогреватель 22. Греющей средой в этом подогревателе служит лютерная вода, отводимая из ректификационной колонны в сборник 31 насосом 32. В ректификационной колонне также отбираются промежуточные продукты (сивушный спирт) и направляются в холодильник 21.

Для предохранения от смятия колонны снабжены вакуум-прерывателями 6, 9, 14, 29, 33. Пробный холодильник 30 предназначен для конденсации паров, выделяемых бардой и лютерной водой. В конденсате этих паров также содержится спирт. Подача греющего пара в бражную и ректификационную колонну регулируется паровыми регуляторами 19 и 34. В эпюрационную колонну пар поступает из выварной части ректификационной колонны.