Destylacja zacieru i rektyfikowanie alkoholu
admin 2 30 августа 2020Destylacja zacieru
Zasada działania urządzeń do oddzielania alkoholu od innych substancji podlega prawom fizyki, zgodnie z którymi pougotowaniudwie ciecze, ich opary zawierają więcej par cieczy, której temperatura wrzenia jest niższa. Ponieważtemperatura wrzenia alkoholu wynosi 78,3° C, a wody 100° C, to gdy zagotuje się roztwór wodno-alkoholowy, parazawierawięcej alkoholu niż wody. Podczas gotowania z zacieru o zawartości alkoholu 10% paruje woda i alkoholzawartość alkoholu 51,6%. Jeśli odparujesz 1/3 zacieru i zbierzesz kondensat, otrzymasz płyn wodno-alkoholowyz siłą około 33%.
Możliwe jest zwiększenie mocy wyizolowanego alkoholu poprzez kolejne destylacje. Wraz ze wzrostem mocy alkoholu,izolowanyz zacieru o zawartości alkoholu 10% wykonuje się kilka destylacji; pierwsza destylacja daje destylację z zawartościąalkoholu37,7%, drugie — 58,3%, trzeci — 77,8%, czwarty — 83%, piąty — 87,3%.
Alkohol z zacieru jest izolowany na aparacie destylacyjnym, podczas gdy wszystkie lotne zanieczyszczenia sąoddestylowywane razem z alkoholem.Destylat otrzymany podczas destylacji nazywany jest surowym alkoholem, a pozostałość, która zawiera wszystkiezawiesinycząstki, — barda.
Surowy alkohol — przezroczysta bezbarwna ciecz o mocy co najmniej 88% obj., zawartość pokrewnychwyroby alkoholowe, nie więcej niż: aldehydy — 0,03-0,05%, estry – 500-700 cm3 w 1Lbezwodny alkohol; alkohol metylowy 0-0,13% obj. Bard zawiera od 4 do 9,5% suchej masy, składającej się zniefermentujące cząstki surowców i drożdży.
Aparat destylacyjny składa się z kolumny, deflegmatora i lodówki. Kolumna klamrowa jestpionowy walec o średnicy 600-2000 mm, podzielony kształtowymi przegrodami, zwanymi płytami, naoddzielne części, których odległość wynosi 180-500 mm, w zależności od wydajności. Na środku talerza jestotwór z zakrzywionymi do góry krawędziami do przepuszczania pary (Rysunek 1). Nad otworem znajduje się zaślepka. Naperyferiachtalerze ułożyły szklankę do odsączania zacieru na leżącym poniżej talerzu. To jest prosta pojedyncza nasadka.wywary (ryc. 1, a); bardziej wydajna podwójna płyta do gotowania (Rysunek 1,b).
Kolumna Brazhnaya składa się z dwóch części: dolnej — zacieru lub zubożenia, w którym alkohol jest odparowywanyz zacieru igórny alkohol lub wzmacniający, gdzie opary alkoholu są wzmacniane przez wielokrotne gotowanie (ryc2). Kolumny są umieszczone jedna na drugiej. Istnieją jednak aparaty dwukolumnowe, w których część alkoholowa jestwykonanajako osobna kolumna. Skraplacz zwrotny jest rurowym wymiennikiem ciepła, przez którego rury przechodzi zacier,a opary alkoholu z górnej części słupka alkoholu dostają się do przestrzeni pierścieniowej. Aby poprawić chłodzenieco przyczynia się do większego wzmocnienia alkoholu, do górnych rur skraplacza zwrotnego doprowadzana jest zimnawoda. Z powodu paryzacier jest podgrzewany, a opary alkoholu są chłodzone i wpływają do kolumny w postaci kondensatu. Najsilniejszynieskondensowane opary trafiają do lodówki. Lodówka jest rurowa, w której zimna woda przepływa przez rury.wody, a w przestrzeni pierścieniowej — opary alkoholu. W większości przypadków lodówki są łączone– połowa typu płaszczowo-rurowego, a druga połowa składa się z wężownicy umieszczonej w naczyniu z wodą.
Obecnie używane są maszyny do destylacji ciągłej.
Zacier ze zbiornika fermentacyjnego lub ze zbiornika pośredniego pompowany jest do deflegmatora 3, skąd jestpodgrzewanystan wchodzi na górną półkę kolumny zacieru B. Praca kolumny zacieru przebiega następująco:stale wchodzi do górnej płyty, od dołu dostarczana jest para, która przechodząc przez warstwy zacieru na płytach,podgrzewa zacier do wrzenia.
Podczas wrzenia uwalniają się opary wody i alkoholu. Zacier, z którego oddzielona jest część alkoholu, spływa nadrugi talerz, gdzieponownie doprowadzony do wrzenia przez parę przepływającą od dołu. Stężenie alkoholu w zacierze jest zmniejszone.Kiedy zacier miniepłyta dolna, jest całkowicie pozbawiona alkoholu. W kolumnie zainstalowanych jest 14-16 płyt. Dla ciągłegoosady gorzelnicze z kolumny piwa, zainstalowany jest pływakowy bardoregulator typu 2, z którego wpływa wywarzbiór i pompa jest podawana do stacji dozującej lub do wytwórni drożdży paszowych.
Podczas normalnej pracy aparatu zawartość alkoholu w wywarach gorzelniczych wynosi 0,015%, co stanowi stratę równą0,2% przefermentowanegosubstancje w naparze. Ustala się systematyczną kontrolę ubytku alkoholu w gorzelni.
Pary wodno-alkoholowe o mocy około 50% obj. z górnej płyty kolumny piwa wznosi się do alkoholu A. Procestrawienie w kolumnie alkoholowej jest podobne, ale tam następuje wymiana ciepła między parami wydobywającymi się zdołu a flegmą,powrót z chłodnicy zwrotnej 3. W kolumnie alkoholowej na każdej płytce przeprowadza się wielokrotne destylacje,którekonsekwentnie zwiększa siłę par wodno-alkoholowych. Kolumna alkoholowa składa się z 8-10 talerzy. Z górypłytki pary wchodzą do skraplacza zwrotnego, gdzie są ostatecznie wzmacniane do standardowej mocy surowego alkoholu.Odpływspływa na górną tacę kolumny alkoholowej. Skondensowane opary wchodzą do lodówki 4, gdzieskroplić, tworząc surowy alkohol.
Aby ograniczyć utratę alkoholu w wyniku parowania w lodówce, schładza się ją do temperatury 15-20°C. Surowy alkohol zlodówkiprzez filtr 8 i lampę obserwacyjną 9, gdzie obserwuje się wielkość i temperaturę strumienia, wpada do pociskukontrolnego,z uwzględnieniem ilości alkoholu, a następnie do działu odbioru alkoholu, skąd jest przepompowywany do magazynualkoholu.
Para wpływa do kolumny przez regulator pary. Aby kontrolować zawartość alkoholu w bardzie, próbachłodziarkę, w której para jest pobierana z regulatora bardynowskiego 2 do lampki kontrolnej 5, gdzie skrapla się iwchodzi6. Aby uniknąć tworzenia się podciśnienia, które może doprowadzić do zapadnięcia się kolumny, w dolnej i górnejczęścikolumny zainstalować przerywacz próżni 7. Aby monitorować ruch zacieru wchodzącego do kolumny, na rurzeumieszczona jest lampa obserwacyjna 10. Zużycie pary w zależności od konstrukcji aparatu do destylacji zacieru imocy zacieruwynosi 17-25 kg na 100 kg zacieru.
Rektyfikacja alkoholu
Wszystkie chemikalia otrzymane w wyniku destylacji zacieru, które były częścią surowego alkoholu, mogą byćdzieli się na cztery grupy: aldehydy, estry, kwasy i wyższe alkohole.
Aldehydy powstają podczas fermentacji, a także podczas utleniania alkoholi. Temperatura wrzenia aldehydówniższy niż alkohol etylowy. Podczas fermentacji tworzą się kwasy, zwłaszcza z zainfekowanym zacierem. Z alkoholemoddestylowane są tylko lotne kwasy (octowy i masłowy). Kiedy kwasy łączą się z alkoholem, powstają estry —wysoce lotne związki, których temperatura wrzenia jest również niższa niż temperatura wrzenia alkoholu. Wyższealkoholepowstają z substancji azotowych — aminokwasy spożywane przez drożdże w celu ich odżywiania. Wyższe alkoholezwane spirytusem fuzlowym, są głównymi składnikami oleju fuzlowego. Ich temperatura wrzenia wynosipowyżej temperatury wrzenia alkoholu etylowego.
Zanieczyszczenia z surowego alkoholu są izolowane przez wielokrotną destylację jego — sprostowanie. Alkoholoczyszczony z zanieczyszczeńnazywa się rektyfikowanym alkoholem etylowym i występuje w trzech klasach — pierwsze, najwyższe czyszczenie idodatkowe.
Zadanie sprostowania — osiągnięcie minimalnej zawartości zanieczyszczeń w alkoholu rektyfikowanym i jegowysokiejwalory smakowe.
Fizyczne i chemiczne podstawy rektyfikacji
Proces rektyfikacji opiera się na tych samych schematach, co destylacja zacieru. Ciecze, temperaturaktóre mają niższą temperaturę wrzenia niż alkohol, destylują szybciej iz wyższą temperaturą wrzenia — wolniejniżalkohol. Stosunek zawartości zanieczyszczeń w oparach alkoholu do ich zawartości w płynie alkoholowym nazywany jestwspółczynnikiemsprostowanie. W przypadku zanieczyszczeń bardziej lotnych niż alkohol współczynnik rektyfikacji jest większy niżjeden i odwrotnie. NaGdy mieszanina się zagotuje, najpierw odparują płyny lekko wrzące, a potem trudniej wrzące. Proceskomplikuje fakt, że współczynnik rektyfikacji może się różnić w zależności od mocy alkoholu.
Jeśli surowy alkohol zostanie podgrzany w naczyniu, opary będą zawierać wszystkie substancje, które są w alkoholu,alezwiązek będzie inny. Będzie zawartość zanieczyszczeń w oparach, których współczynnik rektyfikacji jest większy niżjedenwięcej niż płyn. Przeciwnie, zawartość zanieczyszczeń w oparach, których współczynnik rektyfikacji jest mniejszy odjedności,będzie mniejszy niż w płynie. Jeśli kolumna płytowa zostanie umieszczona nad naczyniem, wówczas na każdej płyciebędą oparyskraplają się i ponownie odparowują, po każdej płycie opary będą coraz bardziej wzbogacane o zanieczyszczenia,współczynnikktórych jest więcej niż jeden, a zanieczyszczeń o współczynniku rektyfikacji mniejszym niż jeden będzie coraz mniej.Jeśliilość talerzy w kolumnie jest wystarczająca, wtedy możliwe jest dojście do takiego położenia, że na szczyciekolumny będzie się gromadzićzanieczyszczenia niskowrzące, w środku kolumny będzie czysty alkohol etylowy, a na dnie kolumnytrudno wrzące zanieczyszczenia. Następnie, kontynuując dalej proces destylacji, możesz zbierać osobno niskowrząceciecze, tobędą aldehydy i etery lub frakcje czołowe, potem czysty alkohol, a na końcu twardo wrzące zanieczyszczenia lubodpady poflotacyjne.paski naramienne, z których większość to olej fuzlowy.
Otrzymywanie alkoholu rektyfikowanego pierwszego gatunku i alkoholu najwyższej czystości
Do destylacji spirytusu surowego stosuje się aparaty następujących układów: wsadowo-jednokolumnowy; ciągłyakcje — dwie, trzy i cztery kolumny; pracujące w sposób ciągły, w których odbywa się destylacja piwa iaparatura destylacyjna.
Obecnie większość gorzelni jest wyposażona w stale pracujące aparaty destylacyjne.
Najprostszym rodzajem aparatów do destylacji są aparaty wsadowe. Aparatura (Rysunek 3) składa się zkostka 1 z rurowymi elementami grzejnymi 2, kolumna destylacyjna 3, deflegmator 4, lodówka 5,latarnia alkoholowa 6. Surowy alkohol wlany do kostki jest podgrzewany parą wodną. Oprócz elementów grzejnych dlagłuchoniemychogrzewanie w kostce, zainstalowany jest również bełkot, który wprowadza otwartą parę do kostki.
Aby zapewnić stałe ciśnienie w kolumnie, na rurociągu parowym zainstalowany jest regulator pary. Kolumna destylacyjnamożna wyposażyć w siatkę lub nakładki w ilości co najmniej 40 sztuk.
Rysunek 3 — Schemat okresowo działającej aparatury destylacyjnej
Otrzymanie spirytusu rektyfikowanego I stopnia
Pewna ilość surowego alkoholu, nazywana luzem, jest ładowana do kostki. Nie czekając, aż kostka się napełni, zaraz poalkoholuzakryje bełkotkę i wężownice, przez które przepływa para. Dzięki energicznemu mieszaniu świeżą parą, ogrzewaniepęcznienie jest intensywne i po 0,5-1 godzinie od napełnienia kostki kolumna zaczyna się nagrzewać. Masa jestdoprowadzana dowrzące opary alkoholu unoszą się wzdłuż kolumny i wchodzą do deflegmatora.
Po podgrzaniu kolumny dostarczają wodę do lodówki i skraplacza zwrotnego, dzięki czemu opary alkoholu ulegającałkowitemu skropleniudeflegmator i nie dostał się do lodówki (jak przy produkcji koniaków i spirytusów owocowych). Potem zaopatrzenie wwodęzredukować tak, aby opary alkoholu (składniki niskowrzące), tj. estry i aldehydy przeniesiono do lodówki, gdzieskropliła się i po schłodzeniu opuściła aparat. Są one zabierane do osobnego pojemnika w ilości 0,5% objętości.surowy alkohol w kostce. Frakcja aldehydu eterowego jest cieczą o ostrym zapachu i zielonkawym zabarwieniu.Następnie 2,5-5% bezbarwnego produktu — III klasa podstawowa. Następnie 4-8% alkohol IIklasa początkowa, odsączana oddzielnie. Pod koniec selekcji jakość jest sprawdzana pod kątem czystości za pomocąkwasu siarkowego. Jeśli onodpowiada jakości alkoholu rektyfikowanego pierwszego stopnia, są wybierane z najwyższą możliwą szybkością,wytrzymująniezbędna siła. Zajmuje 85% objętości luzem. Następnie rozpoczyna się wybór alkoholu drugiej końcowej klasy.Przy spadku wytrzymałości do 85-80% wybór drugiej klasy końcowej zostaje zatrzymany i osobno wybierana jest frakcjaz fuzlem.alkohole, które są przetwarzane i myte w separatorze fuzli.
Drugie klasy są dodawane do następnej masy, co zwiększa wydajność rektyfikowanego alkoholu pierwszego gatunku do95-97%;uzyskuje się frakcję aldehydu estrowego 2,5-3,5%, olej fuzlowy — 0,3-0,4% i około 1% to straty.
Destylacja jest zakończona, gdy moc destylatu w latarni wynosi 2%, w tym momencie zawartość alkoholu w kostce jestprawie równazero. Pod koniec biegu dopływ pary do kostki zostaje zatrzymany, a pozostała ciecz jest odprowadzana do kanalizacji.
Metoda opisana powyżej nazywa się metodą pojedynczego mocnego stosu. Daje możliwość samodzielnego pozyskania alkoholuWysoka jakość. Bardziej ekonomiczna jest metoda złożonych mocnych pali. Polega to na tym, że pousunięcie około 85-90% alkoholu z jego zawartości w masie, destylacja zostaje zatrzymana na krótki czas, kostkaponownienapełnij surowym alkoholem i rozpocznij destylację w zwykły sposób. W ten sposób sześcian jest wypełniany kilkarazy, ażnapływający alkohol nie będzie zbyt rozcieńczony pozostałościami z poprzedniej destylacji oraz zawartością olejufuzlowego w kostcenie będzie za wysoka. Przy sześciu napełnieniach kostki wytrzymałość ostatniej porcji wyniosłaby około 60%zawartościolej fuzlowy około 3%.
Dlatego wykonuje się praktycznie nie więcej niż trzy stosy. Metoda trzech złożonych stosów pozwala na zwiększenieselekcjirektyfikowany alkohol, aby uzyskać bardziej skoncentrowaną frakcję aldehydu eterowego i olej fuzlowy oraz zredukowaćzużycie pary w porównaniu z pojedynczym stosem.
Otrzymanie rektyfikowanego alkoholu o najwyższej czystości
Rektyfikowany alkohol o najwyższej czystości na aparacie wsadowym można otrzymać metodami z surowego alkoholupodwójna rektyfikacja lub powolna destylacja.
W celu uzyskania alkoholu rektyfikowanego o najwyższym stopniu oczyszczenia przeprowadza się podwójną rektyfikacjęluzem (wypełnienie kostki)alkohol rektyfikowany I stopnia. Produkty alkoholowe z poprzedniego biegu są niedozwolone. Sgonkarozpocząć z godzinnym opóźnieniem (dopływ wody do deflegmatora, aby wszystkie opary alkoholu skrapliły się wdeflegmatorzebez pozostawiania ich w lodówce) w celu skoncentrowania zanieczyszczeń z głowicy na górnych półkach kolumny. Poopóźnieniuwybierane są stopnie początkowe, a następnie alkohol rektyfikowany I stopnia. Kiedy jakość alkoholu będzie pasowaćjakość najwyższego oczyszczenia, która jest określana na podstawie analizy, jest wybierana w ilości 50-60% objętościnasypowej. Konieco doborze alkoholu o najwyższej czystości decyduje analiza zawartości oleju fuzlowego.
Przy utrzymaniu złożonych stosów, kolejny stos rozpoczyna się po wybraniu rektyfikowanego alkoholu o najwyższejczystości.
Przy otrzymywaniu rektyfikowanego alkoholu o najwyższej czystości metodą powolnej destylacji z alkoholu surowegopodczas destylacjiprzeprowadza się szereg opóźnień: przed selekcją frakcji eteroaldehydowej (1,5 godziny), przed rozpoczęciem selekcjiodmiany o najwyższej czystości(1h) i przed końcem jego wyboru (0,5h). Momenty przejścia do selekcji odmian określają wyniki analiz. Napowolna destylacja, z zawartości alkoholu absolutnego wluzem.
Otrzymywanie alkoholu rektyfikowanego na urządzeniach pracujących w trybie ciągłym
Bardziej postępowe są aparaty do destylacji pracujące w sposób ciągły. Zasada działania urządzenia jestfakt, że alkohol surowy jest konsekwentnie uwalniany od zanieczyszczeń zgodnie z wartością współczynników parowania,zależy od mocy alkoholu. Aby utworzyć strefy oddzielania zanieczyszczeń, aparat składa się z dwóch lub więcejpracujących kolumnkażdy na swój sposób. Wydajność rektyfikowanego alkoholu jest wysoka (92,5-94%); skoncentrowana głowa i ogonprodukty, niższe alkohole nie wymagają ponownej destylacji, co oszczędza parę wodną. Konserwacja maszyny to dużołatwiejsze, ponieważ wykluczone jest przetwarzanie produktów pośrednich. Urządzeniem można sterować automatycznieprzeprowadzane w wielu fabrykach.
Najprostszy to aparat dwukolumnowy (Rysunek 4), składający się z dwóch kolumn: epuracji 1 i destylacji2.
Rysunek 4 - Schemat dwukolumnowego aparatu destylacyjnego
Kolumna epuracyjna
Kolumna wypłukująca jest przeznaczona do oddzielania zanieczyszczeń głowicy od surowca i z kolei składa się z dolnejwrząca część b i górna część aldehydowa a. Kolumna wyposażona jest w deflegmator 3 i skraplacz 4. Alkohol surowyprzepływa w sposób ciągły do górnej płyty kolumny mineralizacyjnej i wraz z flegmą spływającą z kolumnyaldehydowejopada na talerze kolumny mineralizacyjnej. Para grzewcza jest dostarczana do jego dolnej części, poruszając się wgórę i porywajączanieczyszczenia głowy.
Wygotowanych talerzy jest wystarczająco dużo, aby podczas poruszania się po nich surowego alkoholu zanieczyszczenia zgłowy miały czas na odparowanie,zwykle 15-20 talerzy. Nazywa się roztwór wodno-alkoholowy, wolny od większości zanieczyszczeń głowyepurat, dlatego kolumna nazywa się epuration. Epuret powinien zawierać nie więcej niż 0,0005% aldehydów i niewięcej niż 100 mg/l estrów. Zanieczyszczenia ogonowe są zatrzymywane w kolumnie epuracyjnej, ponieważ na jej płytachistnieje ciecz o wysokim stężeniu etanolu, przy której współczynniki parowania frakcji ogonowychmniej niż jedność (zawartość tych zanieczyszczeń w parze jest mniejsza niż w cieczy). Ilość pobrana z górnej kolumnyfrakcja aldehydu eterowego nie przekracza 3% przetwarzanego surowca, jego wytrzymałość wynosi 95-96,5%.
Z kolumny epuracyjnej oczyszczony z zanieczyszczeń epurat kierowany jest do kolumny destylacyjnej 2. Na miejscuparagony kolumny epuret podzielone są na dwie części: górną i — stężenie i niższe b — gotująca się woda.
Kolumna destylacyjna przeznaczona jest do izolowania czystego alkoholu rektyfikowanego z epuretu. Zarys zawieraniewielka ilość zanieczyszczeń głowy, a poza tym tworzenie się eteru zachodzi w samej kolumnie, częściowoutlenianie alkoholi do aldehydów, tak że te zanieczyszczenia z głowy muszą być również oddzielone w kolumniedestylacyjnej.
Zanieczyszczenia przedostają się do deflegmatora 5 i skraplacza 6, ich opary skraplając się tworzą tzw.niepasteryzowany (niestandardowy) alkohol, który jest zawracany do kolumny epuracyjnej w celu ponownegoprzetworzenia.Jego wysokość to 2%. Standardowy rektyfikowany alkohol jest pobierany w postaci płynu z górnej płyty 4-6kolumna destylacyjna i wchodzi do lodówki, a następnie przez latarnię i pocisk kontrolny do odbiornika alkoholu.
Zanieczyszczenia pośrednie i końcowe wprowadzane do kolumny destylacyjnej wraz z epuranem są skoncentrowane w dolnejczęścikolumna trawienia. Olej fuzlowy jest pobierany z przestrzeni parowej jednej lub kilku dolnych płyt i wysyłanydo lodówki i przez latarnię do odolejacza. Alkohol fuzlowy jest pobierany nieco powyżej strefy koncentracji fuzlaoleje.
Otrzymywanie alkoholu rektyfikowanego na aparatach destylacyjnych
Rektyfikowany alkohol został niedawno uzyskany bezpośrednio z zacieru na aparacie destylacyjnym. Teurządzenia dzielą się na: urządzenia bezpośredniego działania, półbezpośredniego działania, pośredniego działania ipodwójnego przepływu.
Urządzenia akcji bezpośredniej. W urządzeniach bezpośredniego działania (Rysunek 5) zanieczyszczenia głowicy sąoddzielane bezpośrednio odzacier w kolumnie epuracyjnej, zamontowana kolumna nabrazhny. Ze względu na niskie stężenie alkoholu w naparzewspółczynniki parowania zanieczyszczeń są wysokie, a oczyszczenie jest zakończone. Następnie zacier, pozbawionyzanieczyszczeń głowy,wchodzi do kolumny piwnej 3, gdzie odparowuje się z niej alkohol etylowy, zanieczyszczenia końcowe i pozostałości popiwie.zanieczyszczenia. Większość oparów z kolumny piwa jest przesyłana do kolumny destylacyjnej 5. Nieznaczna częśćpara przechodzi do kolumny epuracyjnej 1 w celu jej ogrzania.
W urządzeniach tego typu opary są już uwalniane z większości głowicyzanieczyszczenia.
Pogony i produkty pośrednie, a także pozostałości produktów szczytowych umieszcza się w kolumnie destylacyjnej.Alkohol rektyfikowany w postaci płynnej jest odprowadzany z jednej z górnych półek kolumny destylacyjnej.
Urządzenia bezpośredniego działania są najbardziej ekonomiczne pod względem ciepłowniczym, ale smak i zapach alkoholuna nich są złe.Dwutlenek węgla zawarty w zacierze, uwolniony w kolumnie zacieru, wprowadza parę fuzli do kolumny destylacyjnejobrazy olejne. Wnikając w strefę pasteryzowanego alkoholu, opary te nadają rektyfikatowi nieprzyjemny zapach.
Rysunek 5 - Schemat aparatu do destylacji bezpośredniego działania
Urządzenia o działaniu półbezpośrednim
W urządzeniach tego typu (ryc. 6) zacieru nie poddaje się wstępnemu oczyszczeniu. Wchodzi do kolumny piwa1, gdzie uwalniają się opary zawierające wszelkie zanieczyszczenia, alkohol i wodę.
Opary te przez pułapkę 9, która oddziela zawieszone cząstki, wchodzą do środkowej części kolumny elucyjnej (dolnaczęśćta kolumna 2 — parownik i 3 górne — stężenie), gdzie ulega wypłukaniu.
Alkohol oczyszczony z zanieczyszczeń głowy, który zawiera zanieczyszczenia głowy i pośrednie, występuje w postacipłynnejdo kolumny destylacyjnej 6, wyposażonej w deflegmator 7 i skraplacz 8.
Ten schemat jest termicznie mniej ekonomiczny, ale umożliwia uzyskanie wysokiej jakości alkoholu rektyfikowanego.
Schemat trójkolumnowego aparatu do destylacji półbezpośredniej, uformowanej jak z kolumny piwa idwukolumnowa aparatura destylacyjna, najczęściej spotykana w fabrykach.
Zacier bez wstępnego oczyszczenia wchodzi do kolumny zacieru 1. Opary z kolumny zacieru wchodzą przez syfon 9w środkowej części kolumny epuracyjnej. Dolna część 2 tej kolumny się gotuje, górna 3 — stężenie.Deflegmator 4 skrapla większość oparów, a kondensat jest zawracany do kolumny w postaci refluksu.Pary, które nie skropliły się w skraplaczu zwrotnym i zawierają zanieczyszczenia z głowicy, trafiają do skraplacza5, skądsą wysyłane do lodówki i latarni i częściowo wracają do kolumny 3.
Płynny epuret, oczyszczony z zanieczyszczeń z głowicy, kierowany jest do kolumny destylacyjnej 6, wyposażonej wchłodnica zwrotna 7 i chłodnica 8. Pasteryzowany alkohol jest pobierany z górnych (od czwartego do szóstego) talerzyKolumna destylacyjna. Półprodukty i olej fuzlowy dobiera się w taki sam sposób jak w dwukolumnowymaparatura destylacyjna.
Produkty głowy, tj. niepasteryzowany alkohol, który przeszedł przez chłodnicę zwrotną 7, w postaci oparów wchodzi dochłodnicy 8,skąd są częściowo zawracane do kolumny destylacyjnej na górnej półce, a częściowo kierowane do wypłukiwaniakolumna 3.
Para grzewcza dostaje się do piwa i kolumn destylacyjnych przez regulatory pary. Do kolumny epuracyjnejpodawane z kolumny wytrawiającej. Zacier wchodzący do aparatu jest wstępnie podgrzewany w deflegmatorze.
Rysunek 6 - Schemataparatu do destylacji półbezpośredniej
Urządzenia działania pośredniego
Aparaty tego typu stanowią połączenie dwóch aparatów: jeden z nich wytwarza surowy alkohol, a drugi gosprostowanie. Na takich urządzeniach uzyskiwany jest alkohol wysokiej jakości, który jest przyjęty jako standardprzy produkcji alkoholu.najwyższej czystości.
Zacier pompowany jest do podgrzewacza 2 (Rysunek 7), tutaj jest podgrzewany parami wodno-alkoholowymi pochodzącymi zz kolumny piwa 1. Opary przechodzą przez syfon 10, w którym oddzielane są cząstki cieczy. Podgrzany zacier wchodziseparatora 11, w którym uwalnia się z niego dwutlenek węgla i nieskroplone gazy. Gazy wchodzą przez skraplacz3' do pułapki alkoholowej, a zacier jest przesyłany do kolumny zacieru 1. Kondensat oparów wodno-alkoholowych zeskraplacza3 i 3', podgrzewacz zacieru 2 i pułapka alkoholowa są przesyłane do kolumny epuracyjnej 4. Kolumna ta jestwyposażona wdeflegmator 5 i kondensator 6.
Główne produkty ze skraplacza 6 przechodzą przez lodówkę i rotametr do latarni 15. Uwalniane z głównegoczęść zanieczyszczeń głowicy, roztwór wodno-alkoholowy (epurat) przesyła się do kolumny destylacyjnej 7. Kolumna tawyposażony w deflegmator 8 i skraplacz 9. Z kondensatora 9 pobierany jest alkohol i produkty od głowy(alkohol niepasteryzowany lub niestandardowy). Alkohol niepasteryzowany w ilości 3% ilości wprowadzonej do kolumnyalkohol absolutny zawraca się do kolumny epuracyjnej. Rektyfikowany jest przyjmowany w postaci płynnej z trzeciego,czwartego,szósta i siódma płyta (licząc od góry) kolumny destylacyjnej i wchodzi do lodówki 13, skąd przezrotametr jest skierowany na latarnię 15.
Olej fuzlowy dostaje się w postaci oparów do lodówki 14, skąd jest przesyłany do separatora oleju. Wyróżniony w nimolej fuzlowy jest wysyłany do magazynu; ciecz alkoholowo-wodna z separatora oleju jest zawracana do destylacjikolumna.
W kolumnie destylacyjnej pobierane są również produkty pośrednie (alkohol fuzlowy), wysyłane do lodówki 12.
Kolumny wyposażone są w komory próżniowe, chłodnice testowe do skraplania oparów z wody lutniowej oraz bardy dokontrolować zawartość alkoholu w nich.
Dopływ pary grzewczej do kolumn piwnych i destylacyjnych jest regulowany przez regulatory pary. Do kolumnyepuracyjnejpara pochodzi z części odparowującej kolumny destylacyjnej.
Rysunek 7 - Schemat aparatu do destylacji pośredniej
Uzyskanie spirytusu rektyfikowanego o najwyższej czystości
W przypadku uzyskiwania rektyfikowanego alkoholu o najwyższej czystości na aparatach destylacyjnych konieczna jestzmiana trybu pracyw porównaniu z uzyskaniem konwencjonalnego rektyfikowanego alkoholu. Do tego potrzebujesz:
- zwiększ wybór niepasteryzowanego alkoholu 1,2-1,5 razy. Zwróć cały niepasteryzowany alkohol do pokoju epuracji.kolumna;
- dokonać selekcji z kolumny destylacyjnej, z wyjątkiem oleju fuzlowego, alkoholu fuzlowego;
- Zmniejsz wydajność urządzenia o 20-30%.
Aby nie zmniejszać wydajności istniejących urządzeń przy przechodzeniu na uzyskiwanie rektyfikowanego alkoholunajwyższej jakościoczyszczania konieczne jest uzupełnienie aparatury o kolumnę końcowego oczyszczania. W tej kolumnie doprowadza sięrektyfikowany alkoholczystość wymagana przez GOST dla rektyfikowanego alkoholu o najwyższej czystości.
Otrzymywanie alkoholu rektyfikowanego na aparacie do destylacji dwuprzepływowej
Pracownicy VNIIFS wspólnie z pracownikami gorzelni Lipetsk i Giprospirtvino opracowali dwuprzepływowyaparat destylacyjny. Konstrukcja urządzenia opiera się na oddzielnym przetwarzaniu dwóch niezależnychstrumieni produktów, z których jeden będący mieszaniną alkoholu etylowego i wody przetwarza się zgodnie ze schematembezpośrednie działanie, a drugi, zawierający wszelkie zanieczyszczenia alkoholem, — zgodnie ze schematemdziałania pośredniego.
Aparatura (Rysunek 8) składa się z kolumny do przemywania, oczyszczania, pierwszej i drugiej destylacji. kolumna piwaskłada się z dwóch części: dolno-odparowującej i górnej-wyciekowej, która ma za zadanie oddzielić od zanieczyszczeńzacier.
Zacier podawany jest pompą 1 do podgrzewacza zacieru 2, gdzie jest podgrzewany ciepłem skraplania parwodno-alkoholowych pierwszegokolumnie destylacyjnej do 65-70°C. Podgrzany zacier przez separator dwutlenku węgla 3 wchodzi do górnej częścipłyta części epuracyjnej kolumny piwa 4. W temperaturze na górnej płycie części epuracyjnej kolumny piwa90-95°C zanieczyszczenia czołowe, pośrednie i końcowe tworzą mieszaniny azeotropowe, co zapewnia separacjęzacier prawie wszystkich substancji lotnych; zanieczyszczenia. Zacier wolny od zanieczyszczeń wchodzi do gotowanejczęści.Para wodno-alkoholowa wydzielająca się z tego zacieru z górnej półki odparowanej części kolumny w ilości 85% przezpułapka piankowa 7 wchodzi do pierwszej kolumny destylacyjnej 15. Opary wydzielające się w części epuracyjnejkolumny, ww ilości 15% wchodzi do deflegmatora 8 i skraplacza 9. Destylat uzyskany w deflegmatorze 8 i skraplaczu 9kierowane do kolumny epuracyjnej 12. Opary z kolumny 12 wchodzą do deflegmatora 13. Flegma wpływa do kolumny, anieskroplone opary z deflegmatora wchodzą do skraplacza 14, gdzie ulegają całkowitemu skrapleniu. Ze skraplacza14 wybierz frakcję eterowo-aldehydową w ilości 1-1,5%.
Epyurat o mocy 30% obj. z kolumny 12, w przypadku przetwarzania surowców wadliwych, przechodzi do drugiej destylacjikolumna 17. Z górnych półek kolumny 17 pobiera się rektyfikowany alkohol o najwyższej czystości, z dolnych półek -olej fuzlowy ispirytus fuzlowy wysłany do prania.