14.5. Брагоректифікаційні установки для виробництва сет з вуглеводовмісної сировини

В останні роки в Україні проведені роботи з організації та налагодження вироб­ництва спирту етилового технічного із вугл е водовмісної сировини та спиртовміс­них побічних продуктів ректифікації. У таблиці 1.4 наведені фізико-хімічні показ­ники СЕТ за ТУ У 18.510-99.

Таблиця 14.4 Спирт етиловий технічний за ТУ У 18.510-99

№	Найменування показників	Характеристика та норма для марок
		А	Б	В	Г	Д
1	Зовнішній вид	Прозора рідина без сторонніх частин
2	КЬлір	Безбарвна рідина		з жовтува­тим відтін­ком	Безбарвний або світло-жовтий
3	Запах	Характерний для етилового спирту
4	Об'ємна частка етилового спирту, %,нс менше	96,0	92,0	96,0	99,0	99,0
5	Масова частка альдегідів, у перерахунку на оцтовий альдегід, мг/дм3 безводного спирту, не більше	10	50	500	10	50
6	Масова частка ефірів, у перерахунку на оцтово-етиловий ефір, мг/дм3 безводного спирту, не більше	50	200	700	50	200
7	Масова частка кислот, у перерахунку на оцтову кислоту, мг/дм3 безводного спирту, не більше	20	. 50	Не норм.	20	50
8	Масова частка сивушного масла, в перерахунку на суміш Ізоамілового та Ізобутилового спирту /3: І/, мг/дм3 безводного спирту, не більше	10	200	5000	10	200

Для організації виробництва спирту етилового технічного на спиртовому за­воді, який виробляє харчовий спирт , необхідна часткова реконструкція його браго-ректифікаційного відділення. На рис. 14.7 наведено схему брагоректифікаційної установки для виробництва СЕТ категорії А, Б і В.

349

350

При виробництві СЕТ категорії А бражний дистилят відбирається по фракці­ях і подається в зони епюраційної колони, з відповідною концентрацією летких домішок.

В епюраційній колоні 2 здійснюється вилучення і концентрування головних домішок спирту.

У спиртовій колоні 3 здійснюється концентрування спирту та вилучення з нього проміжних та залишків головних домішок.

Проміжні домішки, зокрема сивушний спирт, відбираються з відповідних та­рілок у паровій фазі і подаються в конденсатор епюраційної колони 10, звідки вони разом з головною фракцією відводяться з установки.

Сивушне масло вилучається традиційним способом.

Непастеризований спирт відбирається з конденсатора 13 спиртової колони 3 і подається на 35-37 тарілку епюраційної колони 2.

СЕТ відбирається з 56-64 тарілок спиртової колони. У разі переробки бражки з невеликою кількістю летких домішок СЕТ може відбиратися з флегмової комуні­кації спиртової колони 3. Загальна кількість головної фракції 2,5-5,0 % в залежно­сті від якості сировини.

Під час виробництва СЕТ категорії Б і В, частина бражного дистиляту (20...50%) повертається у вигляді флегми в бражну колону, а решта безпосередньо надходить на тарілку живлення спиртової колони.

Головні домішки концентруються в конденсаторі бражної колони 7, звідки вони виводяться з установки в кількості 0,5-2,0 % від абсолютного алкоголю бражки.

У спиртовій колоні 3 здійснюється подальше концентрування спирту і звіль­нення Його від проміжних і решти головних домішок.

Головні домішки, які не були вилучені в бражній колоні, накопичуються в кон­денсаторі 13 спиртової колони, звідки вони вилучаються з процесу.

При виробництві СЕТ категорії "В" спирт відбирається з флегмової комуніка­ції колони 3.

При виробництві СЕТ категорії "Б" спирт відбирається з 54 - 56 тарілок спирто­вої колони. При цьому проміжні домішки у вигляді сивушного спирту відбираються у паровій фазі з відповідних тарілок спиртової колони і після конденсації в конденса­торі 7 бражної колони виводяться з процесу разом з головними домішками.

Загальна кількість головних домішок залежить від якості сировини і при ви­робництві СЕТ категорії "Б" складає 2,0-3,0 %, а для категорії "В" -1,0-1,5 % від абсолютного алкоголю бражки.

Для виробництва СЕТ в НУХТ запропонована енергозберігаюча брагоректи-фікаційна установка, рис. 14.8.

Установка працює таким чином.

Бражка безперервно подається в підігрівач бражки 6, де нагрівається до тем­ператури 65-70° С за рахунок теплоти конденсації спиртової пари, що виходить з концентраційної колони 2.

Підігріта бражка надходить в епюратор 3, де звільняється від вуглекислого газу, кінцевих і частково головних домішок.

351

352

В епюраторі бражка нагрівається до температури кипіння за рахунок спирто-водяної пари, що надходить з бражної колони. З епюратора бражка надходить на тарілку живлення колони 1.

Водно-спиртова рідина з куба колони 2 відводиться через паровий ежектор 5 на зрошування бражної колони.

Вуглекислий газ, пари кінцевих і частково головних домішок спирту надхо­дять у конденсатор-холодильник 4, конденсат з якого ділиться на дві частини: одна частина у вигляді флегми повертається в колону 1 на верхню тарілку живлення, а друга - відводиться з установки по комунікації кінцевих домішок (КД).

У бражній колоні бражка звільняється від спирту та супутніх летких домішок. Спиртоводна пара з бражної колони надходить по паровій комунікації під ни­жню тарілку концентраційної колони, в якій здійснюється зміцнення спирту до за­даної концентрації. Необхідна концентрація спирту регулюється зміною потоку флегми на верхню тарілку концентраційної колони за допомогою триходового кра­на. Для збільшення міцності спирту-ректифікату триходовий кран встановлюється в положення, при якому в холодильник спирту ЗО надходить менша кількість флег­ми і навпаки.

Спиртова пара, що виходить з концентраційної колони 2, конденсується в піді-грівачі бражки 6, дефлегматорі 7, конденсаторі 8. Гази, що не сконденсувалися та залишок головних домішок у вигляді головної фракції етилового спирту, виводять­ся з установки через спиртов л овлювач.

При необхідності виробництва спирту-ректифікату зі зниженим вмістом лет­ких домішок він може відбиратися з рідкої фази верхніх тарілок концентраційної колони 2, при цьому збільшується відбір головної фракції із спиртовловлювача 9. З нижніх тарілок колони 2 з парової фази відбирається сивушне масло, яке виводить­ся з установки через конденсатор парів сивушного масла 11.

Проміжні домішки спирту відбираються в паровій фазі з середньої частини колони 2 І виводяться з установки через конденсатор-холодильник 4.

Спиртова бражка містить значну кількість летких органічних домішок спирту -складні ефіри, альдегіди, кетони, органічні кислоти, вищі спирти, азот- та сірко­вмісні речовини тощо.

У процесі перегонки та ректифікації ці домішки виділяються із спирту, конце­нтруються і у вигляді головної фракції та сивушного масла вилучаються з процесу. Інші матеріальні потоки, збагачені леткими домішками, такі як непастеризо-ваний спирт, конденсати з конденсатора С02, спи рто вловлювач і в та в деяких випа­дках сивушний спирт, повертаються в установку для подальшого концентрування летких домішок. Ці домішки частково проникають в зону ректифікованого спирту, негативно впливаючи на його якість.

Крім того, енергетичні витрати на вилучення і концентрування домішок пря-мопропорційні ступеню їх концентрування.

На рис. 14.9 наведена схема БРУ, яка передбачає сумісне виробництво харчо­вого (ГОСТ 5962-67) та спирту етилового технічного (ТУ У 18.510-99 категорії Б і В).

353

354

Відбір спиртовмісних фракцій, збагачених головними домішками (головна фра­кція, непастеризований спирт) регулюються витратою охолоджуючої води на від­повідні дефлегматори.

Відбір фракцій, які збагачені вищими спиртами (зона сивушного масла) та проміж­ними ефірами (зона сивушного спирту) регулюється відповідною запірною арматурою.

Вказані фракції разом з конденсатами з конденсатора сепаратора СО₂ та спир-товловлювачів надходить у загальний колектор 20, звідки у вигляді спирту етило­вого технічного відводяться з установки.

Спирт етиловий технічний категорії Б і В відбирається в кількості до 15% від абсолютного алкоголю бражки.

Співвідношення фракцій, які надходять у колектор 20 залежить від кількісно­го та якісного складу летких домішок у ректифікованому спирті.

Для зменшення вмісту ефірів збільшується кількісний відбір головної фракції та сивушного спирту, для зменшення кількості альдегідів збільшується відбір голо­вної фракції та непастеризованого спирту, для зменшення кількості сивушного ма­сла збільшується відбір сивушної фракції.

Облік спирту ведеться за абсолютним алкоголем у ректифікованому спирті та спирті етиловому технічному.

Як сировину для виробництва СЕТ доцільно використовувати побічні відходи ректифікації — головну фракцію етилового спирту. На рис. 14.10 наведена принци­пова технологічна схема виробництва СЕТ з головної фракції.

Апаратурне оформлення процесу виробництва СЕТ з головної фракції анало­гічне наведеному в розділі 15.12.

Технологічні параметри при цьому встановлюються у відповідності з техно­логічним регламентом України (ТР У 18.6993-99) в залежності від складу і похо­дження ГФЕС та категорії спирту, який виробляється.

У таблиці 14.5 наведені витрати палива при виробництві СЕТ з меляси та го­ловної фракції.

Таблиця 14.5 Витрати на паливо в залежності від вихідної сировини і категорії спирту

№	Сировина	Меляса				Головна фракція
	Категорії спирту	Спирт В/О	Технічний категорії			Спирт В/О	Технічний категорії
			А	Б	В		А	Б	В
1	Питомі витрати умовного палива, кг/дал	5,5	5,1	4,7	4,1	7,5	6,8	6,2	2,6
2	Витрати на паливо, грн./дал (за ціною ИОгрн./Іт мазуту	0,605	0,561	0,517	0,451	0,825	0,748	0,682	0,286
3	Зменшення витрат на паливо при виробництві технічного спирту, грн./дал		0,044	0,088	0,154		0,077	0,143	0,539

355

Рис. 14.10 Принципова технологічна схема виробництва СЕТ з ФГЕС