Regeneración de disolventes a base de alcohol, bioetanol

Características del proyecto

El diseño, selección de equipos, instalación y operación se espera de cumplimiento de los requisitos de las directivas ATEX - Directiva 1999/92 /UE (para operadores) y 2014/34 / UE (destinado a fabricantes y sus productos). Directiva ATEX para fabricantes y sus productos 2014/34/UE.

La empresa BTS Engineering propone un programa para el desarrollo e implementación de nuevas tecnologías, que prevé el uso de procesamiento complejo de materias primas agrícolas. En este sentido, existen importantes reservas para una extracción más completa de componentes útiles, en particularpectina, al procesar manzanas, cultivos de cítricos y remolacha azucarera.

La capacidad de la pectina para reaccionar con los metales pesados y sus isótopos radiactivos, formando así sales insolubles que no son absorbidas por un organismo vivo, hace posible su uso generalizado en la producción de productos de nutrición dietética y médica.

Pectina extraída de materias primas que contienen pectina, exponiéndolahidrólisis ácida o enzimática. La selección de pectina del extracto se realiza precipitándola con etanol.

Por cada tonelada de pectina comercial producida, según el tipo de materia prima y la tecnología adoptada, deben circular hasta 100 toneladas de etanol a lo largo de la cadena tecnológica. Durante la precipitación y el lavado de la pectina, se diluye el etanol del 90 al 96 % vol. hasta una concentración de 55-65% vol. El etanol diluido se regenera en plantas de destilación y se reutiliza en la producción. La regeneración de 1 dal de etanol consume hasta 20 kg de vapor de calefacción y una cantidad significativa de agua de refrigeración. La instrumentación y el mantenimiento incorrectos del proceso de regeneración pueden provocar grandes pérdidas de etanol.

El líquido de alimentación suministrado para la regeneración se introduce en el intercambiador de calor recuperativo W002, donde se calienta a una temperatura de 65-67 °C. El etanol regenerado se utiliza como agente de calor en el intercambiador de calor recuperativo W002. Luego, el líquido de alimentación se calienta a una temperatura cercana a la temperatura en la placa de alimentación (82-83 °C) en el intercambiador de calor recuperativo W003, que utiliza el calor del líquido de fondo que sale de la columna y se alimenta a la columna. que opera según el principio de la destilación.

El deflemador W004 condensa el vapor de alcohol-agua procedente de la columna.

Para atrapar el vapor de alcohol arrastrado por los gases no condensables, se utiliza una trampa de alcohol W005, comunicada con la atmósfera.

El condensado de vapor de agua y alcohol del deflemador ingresa al colector de reflujo T001. Además, la flema regresa a la placa superior de la columna mediante la bomba P003, y la parte restante se toma en forma de producto terminado: destilado, y la bomba P002 se alimenta al compartimiento receptor de alcohol para su uso posterior en la producción de pectina.

El agua enfriada procedente del colector pasa sucesivamente a través de la trampa de alcohol W005 y el deflemador W004. El agua calentada se descarga en el sistema de suministro de agua circulante.

Se usa un enfriador de alcohol W001 para enfriar el etanol regenerado a temperatura estándar. Como refrigerante se utiliza propilenglicol, que circula en un circuito cerrado de refrigeración-intercambiador de calor W001.

Para calentar la columna, se utiliza vapor a una presión de 0,3-0,4 MPa. Para calentamiento cerrado, la columna está equipada con un evaporador 10. El exceso de presión en la parte inferior de la columna es de 0,025-0,035 MPa, en la parte superior hasta 0,010 MPa.

Durante un ciclo de producción (incluida la regeneración), se pierde hasta un 1% de etanol. Así, en promedio, el etanol pasa por 100 ciclos del proceso tecnológico, como resultado de lo cual se acumulan impurezas en él.

La Tabla 1 presenta los resultados de un estudio de la acumulación de impurezas en el proceso de uso repetido de un patrón técnico en la producción de pectina a partir de materias primas cítricas.

tabla 1
El contenido de impurezas en etanol técnico y repetidamente regenerado en la producción de pectina cítrica

La acumulación de impurezas en las cantidades indicadas en la tabla no provoca un efecto apreciable en la calidad de la pectina producida. Por lo tanto, al regenerar etanol, no es necesario instalar equipos adicionales para separar estas impurezas.

Una característica de la mezcla de agua y alcohol suministrada para la regeneración es su corrosividad, la presencia de partículas en suspensión, sustancias orgánicas e inorgánicas disueltas en ella, capaces de formar un depósito en la superficie de los dispositivos de contacto. Debido al efecto combinado de un entorno agresivo, alta presión, efectos de vibración de la capa burbujeante y sedimentación, los platos de la columna están sujetos a un desgaste acelerado.

Para evitar la obstrucción rápida de la columna, se recomienda utilizar dispositivos de contacto en los que, en primer lugar, el diseño prevea la minimización de las zonas muertas, los espacios entre los elementos de contacto sean lo suficientemente grandes y se seleccione el caudal correcto, que conduce a un largo período antes de la limpieza y lavado CIP de los equipos en general: Ingeniería sugiere el uso de bandejas de válvulas con válvulas y promotores para la distribución y dirección del flujo en la tecnología: en primer lugar, no se obstruyen tan rápido, y en segundo lugar, no hay zonas estancadas donde podrían asentarse suspensiones.