книги из ГПНТБ / Стабников В.Н. Перегонка и ректификация спирта

Водно-спиртовые пары в этой колонне вместе ©о всеми при­ месями направляют через ловушку (сепаратор) 9 в эпюрационную колонну, где из них выделяют головные примеси. Очищен­ ный от головных примесей спирт, содержащий хвостовые и про­ межуточные примеси, в жидком виде поступает на ректифика­ ционную колонну. Так как в аппарате этого типа устранена воз­ можность попадания частиц 'бражки в ректификационную ко­ лонну, это обеспечивает высокое качество ректификата, однако расход тепла в аппаратах этого типа более высок, чем в аппа­ ратах первого типа.

Так как в 'аппаратах полупрямого типа в ректификацион­ ную колонну поступает жидкий эпюрат, то их можно рассмат­ ривать как комбинацию брапоперегонного аппарата и ректифи­ кационного аппарата непрерывного действия. В качестве рек­ тификационного аппарата при этом может быть взят аппарат любого типа. На рмс. 153, Б изображена схема аппарата, в ко­ тором скомбинирована бражная колонна с двухколонным рек­ тификационным аппаратом. Такого рода трехколонные аппа­ раты получили широкое распространение, так как они просты по устройству, экономичны в отношении расхода тепла, дают стандартный ректификат и концентрированные отходы.

В аппаратах косвенного действия (рис. 153, В) водно-спир­ товые пары, поднимающиеся из бражной колонны, полностью конденсируются в бражном конденсаторе и в жидком виде по­ ступают на эпюрацию. Аппарат этого типа обеспечивает высокое качество продукта. За последние годы на ряде спиртовых заво­ дов установлены аппараты косвенного действия. Этот тип ап­ паратов принят в Советском Союзе как основной тип брагорек­ тификационного аппарата.

§ 2. БРАГОРЕКТИФИКАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

На рис. 154 приведена схема трехколонного брагоректифи­ кационного аппарата прямого действия.

Аппарат состоит из бражной колонны а, эпюрационной б и ректификационной колонны е. Эпюрационная колонна установ­ лена непосредственно на бражной колонне.

Бражка по трубе поступает в дефлегматор ректификацион­ ной колонны е, где нагревается водно-спиртовыми парами, и по трубе 2 поступает в среднюю часть эпюрационной колонны.

Таким образом, в этом аппарате эпюрации подвергается бражка, т. е. слабый водно-спиртовой раствор. Истощающая часть эпюрационной колонны имеет 7—8 тарелок. Так как эпю­ рации подвергается водно-спиртовой раствор концентрацией не выше 10% об., то такого количества тарелок достаточно для вы­ варки головных и части промежуточных примесей. Укрепляющая

вает хвостовые примеси, уходящие в бражную колонну а.

Из выварной камеры эпюрационной колонны бражка-эпю- рат поступает по длинной сливной трубе на верхнюю тарелку бражной колонны а.

На тарелках бражной колонны (12—14 тарелок) вывари­ вается 'Спирт и хвостовые примеси. Барда уходит через бардя­ ной регулятор н., а пары, поднимаясь в бражной колонне, раз­ деляются в верхней части ее :на два потока. Основной поток по трубе 21 направляется в ректификационную колонну е, а не­ большая часть паров поступает по внутренней трубе в вывар­ ную камеру эпюрационной колонны. Эта труба снабжена дрос­ сельным клапаном, ручка которого выходит из колонны через уплотняющий сальник. 'Поворотом ручки можно регулировать поток пара.

Эпюрированный пар, поступающий в ректификационную ко­ лонну, делит ее в 'месте поступления на две части: укрепляю­ щую и истощающую.

Так как ректификационная колонна питается паром, то наз­ начение ее истощающей части заключается только в выварива­ нии флегмы, стекающей из укрепляющей части колонны. Расход пара на ректификационную колонну поэтому /невелик.

Дефлегматор ректификационной колонны з охлаждается бражкой, поступающей в змеевик дефлегматора. Кроме того, в дефлегматоре имеется поверхность охлаждения, охлаждаемая водой. Установлено, что получаемый с трехколонного аппара­ та прямого действия спирт-ректификат иногда обладает плохим вкусом и запахом [1]. По-видимому, причиной этого является унос частиц бражки в ректификационную колонну, а также не­ достаточная сепарация углекислого газа из бражки. Углекисло­ та, поднимаясь в ректификационном аппарате, увлекает пары сивушного масла, которые проникают в зону пастеризованного спирта, сообщая ему неприятный запах и вкус.

Особенно трудно в этом аппарате получить хороший ректи­ фикат при перегонке паточных, сильно ленящихся бражек.

Пропускная способность аппарата по бражке значительно меньше, чем в 'брагоперегонном аппарате, так как форсировка работы аппарата приводит к у/носу частиц бражки в ректифика­ ционную колонну.

Несмотря на отмеченный недостаток, помешавший распро­ странению аппарата прямого действия, он имеет два несомнен­ ных достоинства: расходует мало пара и производит эпюрацию при малом содержании спирта.

Расход пара в этом аппарате, по данным Гладилина [й], предлагаемым им для ориентировочных подсчетов, составляет

На некоторых французских заводах применяется также двой­ ная эпюрация: сначала эпюрируется бражка, а затем спиртректификат, разбавленный до 30% об.

Из изложенного ясно, что аппараты прямого действия, счи­ тающиеся у нас бесперспективными для получения спирта выс­ шей очистки, при соответствующей реконструкции их могут дать хорошую продукцию при малом расходе .пара.

§ 3. БРАГОРЕКТИФИКАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ ПОЛУПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Недостатки .в работе аппаратов прямого действия, отмечепч ные в § 2 [1], вызвали необходимость в переоборудовании этих аппаратов. Эта работа была проведена Н. И. Гладилиным, ко­ торый разработал оригинальный тип аппарата, получивший наи­ менование аппарата полупрямого действия. Этот аппарат до 1946 г. был основным типом брагоректификационного аппарата на заводах Советского Союза.

На рис. 167 представлена монтажная схема аппарата кон­ струкции Н. И. Гладилина с подробной спецификацией прибо­ ров, труб и арматуры, составленной его автором.

358 Брагоректификационные аппаоаты

Аппарат Гладилина имеет три колонны: бра ясную а; эпюрационную, которая состоит из укрепляющей в и истощающей части б; ректификационную, которая состоит из укрепляющей з и истощающей ж колонны.

Эпюрационная колонна, стоящая непосредственно «а бражной колонне, отделена от нее глухим днищем. Бражная ко­ лонна имеет 15—16 тарелок двойного или одинарного кипяче­ ния. 'Верхняя царга бражной колонны имеет особое устройство в виде жалюзи (ем. рис. 157) для отделения от паров увлечен­ ных ими частиц бражки.

'Кроме этой предварительной очистки от унесенных частиц жидкости, нары подвергаются сепарации в ловушке г.

Освобожденные от примесей пары поступают «а эпюрацию. Таким образом, в аппарате Гладилина зпюрации подверга­

ются пары сырца, содержащие все примеси, кроме тех, которые уйдут о бардой. Элюрационная колонна имеет 10 многоколпач­ ковых тарелок в укрепляющей части и 14 тарелок в истощаю­ щей части.

Дефлегматор эпюрэционной колонны установлен непосред­ ственно на эпюр анионной колонне и имеет равный с .ней внеш­ ний диаметр. Дефлегматор этой колонны так же, как и ректи­ фикационной, имеет комбинированное охлаждение водой и бражкой. Ори этом бражка протекает в змеевиках, а трубчатая часть дефлегматора охлаждается водой. Бражка поступает в змеевик сверху. Змеевик расположен в кольцевом проходе, по которому поднимается пар из колонны. Из кольцевого прохода пар по щелям идет в межтрубное пространство трубчатки. В трубках протекает охлаждающая вода. Укрепленный пар ухо­ дит из межтрубного пространства по трубе, опущенной внутрь трубчатки. Охлаждающая вода делает в трубчатке два хода. По центральным трубкам она опускается вниз, а по перифе­

щихся паров передается бражке. В истощающую часть колон­ ны для выварки головных продуктов вводится открытый пар, который поступает из выварной камеры ректификационной ко­ лонны. Это дает возможность не устанавливать особого паро­ вого регулятора и уравнивает давление в эпюрационной и рек­ тификационной колоннах, что обеспечивает сток эпюрата само­ теком.

Таким образом, ректификационная колонна аппарата Гла­ дилина питается жидким эпюратом, который поступает на 16-ю (снизу) тарелку. Следовательно, истощающая часть этой колон­ ны имеет 16 тарелок, а укрепляющая 50.