способ получения ректификованного спирта

Формула изобретения

Способ получения ректификованного спирта путем вываривания спирта из бражки в бражной колонне с переходом этилового спирта и сопутствующих примесей в бражной дистиллят с паром из этой колонны, очистки бражного дистиллята от головных и промежуточных примесей, включая компоненты сивушного масла, в эпюрационной колонне, работающей по методу гидроселекции, ректификации эпюрата в спиртовой колонне с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, разгонки фракций головных и промежуточных примесей этилового спирта в первой разгонной колонне, выделения концентрата головных примесей из конденсатора второй разгонной колонны, сивушного масла и концентрата промежуточных примесей в нижней части этой колонны и возврата в бражку фракции этилового спирта из ее средней зоны, отличающийся тем, что этиловый спирт дополнительно очищают в отгонной части эпюрационной колонны отбором фракции сивушного масла из паровой фазы тарелок ее средней зоны, а также от органических кислот и других хвостовых примесей, которые отводят с лютерной водой из куба эпюрационной колонны, а эпюрат укрепляют, отбирают из жидкой фазы нижних тарелок выварной части эпюрационной колонны и направляют на тарелку питания ректификационной колонны, из жидкой фазы нижних тарелок выварной части первой разгонной колонны выводят фракцию этилового спирта и подают на нижнюю тарелку питания второй разгонной колонны, а кубовую жидкость первой разгонной колонны направляют на верхнюю тарелку эпюрационной колонны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения пищевого ректификованного спирта.

Известен способ получения ректификованного спирта, предусматривающий вываривание этилового спирта из бражки в брагоэпюрационной колонне с переходом этилового спирта и сопутствующих примесей в бражной дистиллят с паром из этой колонны и жидкими фракциями из конденсатора сепаратора диоксида углерода и спиртоловушки, выделение примесей из бражного дистиллята в эпюрационной колонне с подачей горячей воды в среднюю зону ее концентрационной части и отбором боковой фракции из зоны гидроселекции, которую совместно с фракциями сивушного масла и сивушного спирта из спиртовой колонны ректификуют в сивушной колонне (В.Л.Яровенко, Б.А.Устинников, Ю.П.Богданов, С.И.Громов. Справочник по производству спирта. Сырье, технология и технохимконтроль. М., Легкая и пищевая промышленность, 1981, с.138).

Однако этот способ не обеспечивает возможности повышения качества спирта, так как в процессе эпюрации имеет место неполное выделение метанола, компонентов сивушного масла и других промежуточных примесей. Указанные примеси переходят с эпюратом в спиртовую колонну и частично попадают в конечный продукт, снижая его качество.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ректификованного спирта, предусматривающий очистку бражного дистиллята от головных и промежуточных примесей, включая компоненты сивушного масла, в эпюрационной колонне с подачей горячей воды на ее верхнюю тарелку, ректификации эпюрата с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, разгонки фракций, содержащих смеси головных и промежуточных примесей, в первой разгонной колонне с последующим выделением концентрата головных примесей в верхней части второй разгонной колонны, сивушного масла и концентрата пропиловых спиртов в нижней части этой колонны и возратом в бражку фракции этилового спирта из ее средней зоны (В.М.Перелыгин, Н.А.Порохова. Способ получения ректификованного спирта. Патент РФ №2166346 по заявке №99125833/13, 15.12.1999. В01D 3/14).

Однако этот способ не обеспечивает глубокой очистки спирта от изопропилового спирта и органических кислот, что ограничивает возможности повышения качества ректификованного спирта. Задачей изобретения является получение ректификованного спирта повышенного качества с пониженными затратами на его производство. Указанная задача достигается тем, что наряду с вывариванием этилового спирта из бражки в бражной колонне с переходом этилового спирта и сопутствующих примесей в бражной дистиллят с паром из этой колонны, очисткой бражного дистиллята от головных и промежуточных примесей, включая компоненты сивушного масла, в эпюрационной колонне, работающей по методу гидроселекции, ректификацией эпюрата в спиртовой колонне с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, разгонкой фракций, содержащих смеси головных и промежуточных примесей, в первой разгонной колонне, выделением концентрата головных примесей из конденсатора второй разгонной колонны, сивушного масла и концентрата промежуточных примесей в нижней части этой колонны и возвратом в бражку фракции этилового спирта из ее средней зоны, согласно предлагаемому способу этиловый спирт дополнительно очищают в отгонной части эпюрационной колонны отбором фракции сивушного масла из паровой фазы тарелок ее средней зоны, а также от органических кислот и других хвостовых примесей, которые отводят с лютерной водой из куба эпюрационной колонны, а эпюрат укрепляют, отбирают из жидкой фазы нижних тарелок выварной части эпюрационной колонны и направляют на тарелку питания ректификационной колонны, из жидкой фазы нижних тарелок выварной части первой разгонной колонны выводят фракцию этилового спирта и подают на нижнюю тарелку питания второй разгонной колонны, а кубовую жидкость первой разгонной колонны направляют на верхнюю тарелку эпюрационной колонны.

На чертеже представлена технологическая схема брагоректификации, поясняющая предлагаемый способ.

Исходную бражку нагревают до 80-85°С в бражном подогревателе 4 и подают в сепаратор 2, где из нее выделяют диоксид углерода, содержащий пары летучих веществ бражки. Диоксид углерода очищают конденсацией паров в конденсаторе 3 и выводят из брагоректификационной установки, а образовавшийся конденсат, содержащий значительные количества метанола, сложных эфиров, альдегидов, сивушного масла и других примесей, направляют совместно с жидкостью из спиртоловушки грязных погонов на питательную тарелку первой разгонной колонны 28. Отсепарированную бражку подают на верхнюю тарелку бражной колонны 1, где из нее вываривают этиловый спирт и летучие примеси. Пар с верхней тарелки бражной колонны 1 направляют в бражную 4 и водяную 5 секции ее дефлегматора, где в процессе конденсации осуществляют концентрирование головных и промежуточных примесей, которые выводят с фракцией из конденсатора 6 и направляют на питательную тарелку первой разгонной колонны 28. Бражным дистиллятом из теплообменников 4, 5 и фракцией этилового спирта из второй разгонной колонны 11 питают эпюрационную колонну 7, снабженную дефлегматором 8, конденсатором 9 и кипятильником 10. На верхнюю тарелку колонны 7 подают кубовую жидкость первой разгонной колонны 28, разбавленную подачей горячей воды на верхнюю тарелку колонны 28 и отбором фракции этилового спирта из жидкой фазы тарелок ее нижней части, что увеличивает коэффициенты испарения примесей этилового спирта на всех тарелках колонны 7. При этом компоненты сивушного масла и другие промежуточные примеси приобретают головной характер и выводятся совместно с головными примесями с фракцией из конденсатора 9, которую направляют на тарелку питания колонны 28.

В эпюрационной колонне 7 осуществляют дополнительную очистку спирта от органических кислот и других хвостовых примесей, которые отводят из ее куба с лютерной водой, из паровой фазы тарелок отгонной части колонны 7 отбирают фракцию сивушного масла и подают в сивушный конденсатор 17, а из жидкой фазы нижних тарелок выварной части колонны 7 отбирают эпюрат, содержащий более 20% об. этилового спирта, и направляют на тарелку питания ректификационной колонны 19.

В колонне 19, оснащенной дефлегматором, включающем секции 20 и 21, конденсатором 22 и кипятильником 16, осуществляют концентрирование эпюрата и очистку спирта от сопутствующих примесей. Из паровой фазы нижних 5-11-й тарелок этой колонны отбирают фракцию сивушного масла и подают в сивушный конденсатор 17, из жидкой фазы нижних тарелок укрепляющей части колонны 19 выводят фракцию сивушного спирта и направляют на верхнюю тарелку колонны 28, из конденсатора 22 отбирают фракцию непастеризованного спирта и подают на верхнюю тарелку питания второй разгонной колонны 11, а из жидкой фазы верхних тарелок укрепляющей части колонны 19 отбирают ректификованный спирт и направляют на тарелку питания метанольной колонны 24 с дефлегматором 25, конденсатором 26 и кипятильником 23. Колонна 24 предназначена для глубокой очистки спирта от метанола и головных примесей, которые отбирают с метанольной фракции из конденсатора 26 и подают на верхнюю тарелку питания второй разгонной колонны 11.

Первая разгонная колонна 28 с дефлегматором 29, конденсатором 30 и кипятильником 31 предназначена для выделения головных и промежуточных примесей, содержащихся в фракциях из конденсаторов 3, 6, 9 и спиртоловушки грязных погонов, а также в фракциях сивушного спирта, отбираемых из жидкой фазы нижних тарелок укрепляющих частей колонн 19 и 11. На верхнюю тарелку колонны 28 подают горячую воду, что повышает коэффициенты испарения головных и промежуточных примесей и улучшает их вываривание и концентрирование в этой колонне. Из конденсатора 30 отбирают фракцию головных и промежуточных примесей (ФГПП) и выводят из системы брагоректификации, фракцию этилового спирта из жидкой фазы нижних тарелок колонны 28 направляют на нижнюю тарелку питания второй разгонной колонны 11, а кубовую жидкость колонны 28 подают на верхнюю тарелку эпюрационной колонны 7.

Во второй разгонной колонне 11 с дефлегматором 12, конденсатором 13 и кипятильником 14 производят выделение метанола, сложных эфиров, альдегидов и других головных примесей, содержащихся в фракциях из конденсаторов 22, 26 и спиртоловушки чистых погонов. Указанные фракции подают на верхнюю тарелку питания колонны 11, вываривают из них метанол и головные примеси, концентрируют их на верхних тарелках колонны 11, в дефлегматоре 12, отбирают из конденсатора 13 в виде концентрата головных примесей (КГП) и выводят из системы брагоректификации.

На нижнюю питательную тарелку колонны 11 подают конденсат паров сивушного масла из конденсатора 17, подсивушный слой из декантатора 18 и фракцию этилового спирта из первой разгонной колонны 28. Из паровой фазы 5-11-й тарелок колонны 11 отбирают фракцию сивушного масла и направляют в сивушный конденсатор 27, жидкость из которого подают в декантатор 18. Из декантатора 18 выводят сивушное масло, а подсивушный слой направляют на нижнюю тарелку питания колонны 11. Из жидкой фазы тарелок средней части второй разгонной колонны 11 отбирают фракцию этилового спирта и подают на тарелку питания эпюрационной колонны 7.

По известному способу не производят дополнительную очистку эпюрата от сивушного масла, органических кислот и других хвостовых примесей в эпюрационной колонне, что сокращает возможности повышения качества ректификованного спирта.

По предлагаемому способу осуществляют дополнительную очистку спирта от сивушного масла отбором его фракции из паровой фазы нижних тарелок эпюрационной колонны и от органических кислот и других хвостовых примесей отбором лютерной воды из ее куба, что повышает качество ректификованного спирта по сравнению с известным способом

По известному способу ректификационную колонну питают разбавленным эпюратом, содержащим 17-20% об. этилового спирта, что обусловливает увеличение расхода пара на ее обогрев и вызывает повышение затрат на производство ректификованного спирта.

По предлагаемому способу ректификационную колонну питают эпюратом, содержащим более 20% об. этилового спирта, что уменьшает расход пара на ее обогрев и снижает затраты на производство ректификованного спирта по сравнению с известным способом.

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

Пример 1. Ректификованный спирт получают согласно прототипу.

Пример 2. Ректификованный спирт получают согласно предлагаемому способу.

Таблица
Показатели процесса брагоректификации в расчете на абсолютный спирт	Пример 1	Пример 2
Примеси в ректификованном спирте, мг/дм3
Изопропиловый спирт	1,0	0,5
Органические кислоты	8,0	6,0
Расход пара на брагоректификацию, кг/дал	65	60

Как следует из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет выводить из системы брагоректификации больше примесей, получать ректификованный спирт лучшего качества и с меньшими затратами по сравнению с известным способом.