1.4 Опис апаратурно-технологічної схеми

Дозріла бражка, термін бродіння складає 72 год, з вмістом спирту 9,0-11,0 % об. Подається відцентровим насосом на перегонку в брагоректифікаційне відділення.

З бражки, що містить до 40 різноманітних компонентів, виділяють п’ять фракцій:

• Етиловий спирт.

• Головна фракція.

• Сивушні спирти.

• Сивушне масло.

• Залишок (барда та лютерна вода).

Бражка спочатку поступає у підігрівач бражки (12) в трубний простір, підігріваючись спирто-водяною парою бражної колони до температури 85-90 °С і направляється в сепаратор (2), де звільняється від двоокису вуглецю та інших газів. Із сепаратора бражка поступає на тарілку живлення 20 бражної колони (10), де підтримується температура 93-94 °С. А паровий потік поступає в конденсатор вуглекислоти (3), де пари спирту конденсуються. СО₂ та несконденсовані гази і частка парів спирту через повітряну комунікацію поступають в спиртовловлювач(15). Введена вниз БК пара рухається вверх по колоні назустріч стікаючій по тарілкам бражці і збагачується спиртом (виварює із бражки спирт). Бражка звільнена від парів спирту виводиться із колони через паро інжектор(7) або бардо регулятор(6). З метою економії тепла застосовують термокомпресію. Зараз широкого розповсюдження набули установки з пароінжекційним охолодженням барди і використанням парів її самовипаровування для обігріву бражної колони. Економія в витраті пари на обігрів колони при цьому складає до 20%.

Виділена спиртоводна пара з бражної колони з вмістом спирту 45-50% об. проходить через підігрівачі бражки(12), де частково конденсується і поступає на 32-37 тарілки епюраційної колони(17).

Далі пара проходить у водяний дефлегматор(18), частково конденсується і поступає на 39 тарілку епюраційної колони і невелика кількість цього конденсату омиває верхню тарілку бражної колони від залишків бражки. Несконденсована пара із водного конденсатора поступає в конденсатор бражної колони(14), а далі в спиртовловлювач(15). Бражка звільнена від спирту, називається бардою.

В епюраційній колоні(17) проходить очистка бражного дистиляту від головних домішок і їх концентрування. Для повного виділення домішок проводиться гідроселекція в епюраційній колоні(17) в зв'язку з цим пом'якшена вода подається на 49 або 47,40 тарілки. З 42 або 48 відбираєьбся кротоновий альдегід. ЕК підігрівається парами, які утворюються при кип’ятінні епюрату в кип’ятильнику(21). Пари спирту які утворюються при кипінні епюрату містять в собі в основному головні домішки, поступають вверх колони, йдучи в дефлегматор(18), конденсат в спиртовловлювач(20) ЕАФ.

Із дефлегматора(18) флегма іде назад на першу тарілку зверху колони, а із конденсатора(19) і спртовловлювача(20) відбирається головна фракція в кількості 3-5 % на 100 дал спирту і через холодильник, ліхтар(35) та лічильник головної фракції(36) поступає в зливне відділення. Епюрат із вмістом спирту 35-40 % об. направляється на живильні тарілки спиртової колони(22), тобто на шістнадцяту тарілку СК .

В спиртових колонах(22) проходить повна очистка спирту, доведення його до заданої концентрації, а також концентрування компонентів сивушного масла і пастеризація спирту, тобто його додаткова очистка від головних домішок на тарілках розташованих над зоною відбору спирту.

Із дефлегматорів(23) спиртових колон флегма повертається назад на верхні тарілки. А із конденсаторів(24) СК відбирається непастеризований спирт (в кількості до 3%), який направляється на епюраційної колону на 32, 49 тарілки з СК. Гази, що сконденсувалися відводяться на спиртовловлювач(29).

Ректифікований етиловий спирт відбирається із вказаних тарілок: 66, 68, 70, 72, 74 і через холодильник(5), ліхтар та лічильник етилового спирту(37) поступає в ємкості зливного відділення .

Відбір сивушного спирту проводять з 17, 19, 21 тарілок. Із зон 9, 10, 11, 12 тарілок знизу СК проводять відбір сивушного масла. Пари сивушного масла, що не сконденсувалися поступають на ліхтар, де промиваються водою.

У колоні кінцевої очистки(26) з ректифікованого спирту виділяють залишки го­ловних і кінцевих домішок, внаслідок чого покращуються органолептичні і аналі­тичні показники якості спирту. Типова колона обігрівається закритою парою, має 30 багатоковпачкових тарілок, 20 з них - у відгінній частині.

Головні і кінцеві домішки, які виділенні в нижній частині колони та сконцен­тровані у вигляді головної фракції, відбирають у кількості 0,5-1 % від спирту, що введений до колони. Головна фракція поступає до верхньої частини епюраційної колони(17). Ректифікований спирт видаляється з нижньої частини колони. За такої схеми колона остаточної очистки працює в режимі повторної епюрації й ефективна при підвищеному вмісті метанолу, однак при цьому кількість тарілок належить збіль­шити до 45-60 (з них 35-45 у відгінній частині колони).

Розгінні колони(40) призначені для виділення спирту з домішок (головна фрак­ція) і концентрування головних домішок, тобто використовується для збільшення виходу спирту з одиниці сировини. Розгінна колона має 39-45 багатоковпачкових тарілок з відстанню 170 мм. Обігрів колони може бути як закритий так і відкри­тий.

Практиці замість додаткової колони використовують пастеризацію спирту. Суть її полягає в наступному. В зоні високої пастеризації спирту кінцеві домішки мають більшу леткість , ніж етиловий спирт, тому вміст їх в рідкій фазі завжди менше , ніж в паровій, яка поступає на дану тарілку. У зв’язку з цим спирт(пастеризований) відбирають з рідкої фази з тарілок, які лежать на 2-6 нижче верха колони. На верхніх тарілках, в дефлегматорі(41) і конденсаторі(42) проходе концентрування кінцевих домішок.

При пастеризації (відбору спирту із рідкої фази) необхідно з верхньої точки колони (практично з конденсатора) відбирати невелику кількість продукту (не пастеризованого спирту), який збагачений на кінцеві домішки.

За рахунок пастеризації спирт звільняється і від залишку головних домішок, які неповністю видалились в ЕК. Очистка спирту від домішок за рахунок пастеризації тим ефективніша, чим вище коефіцієнт випаровування домішок при міцності пастеризованого спирта. Пастеризація буде ефективніше тільки при невеликому вмісті домішок. Якщо ж концентрація домішок велика. Необхідно встановлювати додаткову колону.