30 Aug 2020

Destylacja zacieru i rektyfikowanie alkoholu

technologia rektyfikacyjna Zasada działania urządzeń do oddzielania alkoholu od innych substancji podlega prawom fizyki, zgodnie z którymi podczas gotowania dwa zawiera ciecze w ich oparach

Destylacja zacieru

Zasada działania urządzeń do oddzielania alkoholu od innych substancji podlega prawom fizyki, zgodnie z którymi po ugotowaniu dwie ciecze, ich opary zawierają więcej par cieczy, której temperatura wrzenia jest niższa. Ponieważ temperatura wrzenia alkoholu wynosi 78,3° C, a wody 100° C, to gdy zagotuje się roztwór wodno-alkoholowy, para zawiera więcej alkoholu niż wody. Podczas gotowania z zacieru o zawartości alkoholu 10% paruje woda i alkohol zawartość alkoholu 51,6%. Jeśli odparujesz 1/3 zacieru i zbierzesz kondensat, otrzymasz płyn wodno-alkoholowy z siłą około 33%.

Możliwe jest zwiększenie mocy wyizolowanego alkoholu poprzez kolejne destylacje. Wraz ze wzrostem mocy alkoholu, izolowany z zacieru o zawartości alkoholu 10% wykonuje się kilka destylacji; pierwsza destylacja daje destylację z zawartością alkoholu 37,7%, drugie — 58,3%, trzeci — 77,8%, czwarty — 83%, piąty — 87,3%.

 

Alkohol z zacieru jest izolowany na aparacie destylacyjnym, podczas gdy wszystkie lotne zanieczyszczenia są oddestylowywane razem z alkoholem. Destylat otrzymany podczas destylacji nazywany jest surowym alkoholem, a pozostałość, która zawiera wszystkie zawiesiny cząstki, — barda.

Surowy alkohol — przezroczysta bezbarwna ciecz o mocy co najmniej 88% obj., zawartość pokrewnych wyroby alkoholowe, nie więcej niż: aldehydy — 0,03-0,05%, estry – 500-700 cm3 w 1L bezwodny alkohol; alkohol metylowy 0-0,13% obj. Bard zawiera od 4 do 9,5% suchej masy, składającej się z niefermentujące cząstki surowców i drożdży.

Aparat destylacyjny składa się z kolumny, deflegmatora i lodówki. Kolumna klamrowa jest pionowy walec o średnicy 600-2000 mm, podzielony kształtowymi przegrodami, zwanymi płytami, na oddzielne części, których odległość wynosi 180-500 mm, w zależności od wydajności. Na środku talerza jest otwór z zakrzywionymi do góry krawędziami do przepuszczania pary (Rysunek 1). Nad otworem znajduje się zaślepka. Na peryferiach talerze 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).

a - pojedyncze trawienie; b - podwójne roztwarzanie Rycina 1 - Schematy płytek destylacyjnych
a - pojedyncze trawienie; b - podwójne roztwarzanie Rycina 1 - Schematy płytek destylacyjnych

Kolumna Brazhnaya składa się z dwóch części: dolnej — zacieru lub zubożenia, w którym alkohol jest odparowywany z zacieru i górny alkohol lub wzmacniający, gdzie opary alkoholu są wzmacniane przez wielokrotne gotowanie (ryc 2). Kolumny są umieszczone jedna na drugiej. Istnieją jednak aparaty dwukolumnowe, w których część alkoholowa jest wykonana jako 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 chłodzenie co przyczynia się do większego wzmocnienia alkoholu, do górnych rur skraplacza zwrotnego doprowadzana jest zimna woda. Z powodu pary zacier jest podgrzewany, a opary alkoholu są chłodzone i wpływają do kolumny w postaci kondensatu. Najsilniejszy nieskondensowane 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.

 
A - część alkoholowa; B - część zacieru; 1 - kolumna; 2 - winny regulator; 3 - deflegmator; 4 - lodówka na alkohol; 5 - próbna lodówka; 6 - zbiór płynu z testowej lodówki; 7 - bezpiecznik hydrauliczny (przerywacz próżni); 8 - filtr na alkohol; 9 - lampka kontrolna alkoholu; 10 - lampa do oglądania zacieru. Rysunek 2 - Schemat aparatu do destylacji jednokolumnowej
A - część alkoholowa; B - część zacieru; 1 - kolumna; 2 - winny regulator; 3 - deflegmator; 4 - lodówka na alkohol; 5 - próbna lodówka; 6 - zbiór płynu z testowej lodówki; 7 - bezpiecznik hydrauliczny (przerywacz próżni); 8 - filtr na alkohol; 9 - lampka kontrolna alkoholu; 10 - lampa do oglądania zacieru. Rysunek 2 - Schemat aparatu do destylacji jednokolumnowej

Obecnie używane są maszyny do destylacji ciągłej.

Zacier ze zbiornika fermentacyjnego lub ze zbiornika pośredniego pompowany jest do deflegmatora 3, skąd jest podgrzewany stan 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 na drugi talerz, gdzie ponownie doprowadzony do wrzenia przez parę przepływającą od dołu. Stężenie alkoholu w zacierze jest zmniejszone. Kiedy zacier minie płyta dolna, jest całkowicie pozbawiona alkoholu. W kolumnie zainstalowanych jest 14-16 płyt. Dla ciągłego osady gorzelnicze z kolumny piwa, zainstalowany jest pływakowy bardoregulator typu 2, z którego wpływa wywar zbiór 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 równą 0,2% przefermentowanego substancje 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. Proces trawienie w kolumnie alkoholowej jest podobne, ale tam następuje wymiana ciepła między parami wydobywającymi się z dołu a flegmą, powrót z chłodnicy zwrotnej 3. W kolumnie alkoholowej na każdej płytce przeprowadza się wielokrotne destylacje, które konsekwentnie zwiększa siłę par wodno-alkoholowych. Kolumna alkoholowa składa się z 8-10 talerzy. Z góry płytki pary wchodzą do skraplacza zwrotnego, gdzie są ostatecznie wzmacniane do standardowej mocy surowego alkoholu. Odpływ spływa na górną tacę kolumny alkoholowej. Skondensowane opary wchodzą do lodówki 4, gdzie skroplić, tworząc surowy alkohol.

Aby ograniczyć utratę alkoholu w wyniku parowania w lodówce, schładza się ją do temperatury 15-20°C. Surowy alkohol z lodówki przez filtr 8 i lampę obserwacyjną 9, gdzie obserwuje się wielkość i temperaturę strumienia, wpada do pocisku kontrolnego, z uwzględnieniem ilości alkoholu, a następnie do działu odbioru alkoholu, skąd jest przepompowywany do magazynu alkoholu.

Para wpływa do kolumny przez regulator pary. Aby kontrolować zawartość alkoholu w bardzie, próba chłodziarkę, w której para jest pobierana z regulatora bardynowskiego 2 do lampki kontrolnej 5, gdzie skrapla się i wchodzi 6. Aby uniknąć tworzenia się podciśnienia, które może doprowadzić do zapadnięcia się kolumny, w dolnej i górnej części kolumny zainstalować przerywacz próżni 7. Aby monitorować ruch zacieru wchodzącego do kolumny, na rurze umieszczona jest lampa obserwacyjna 10. Zużycie pary w zależności od konstrukcji aparatu do destylacji zacieru i mocy zacieru wynosi 17-25 kg na 100 kg zacieru.

 

Rektyfikacja alkoholu

Wszystkie chemikalia otrzymane w wyniku destylacji zacieru, które były częścią surowego alkoholu, mogą być dzieli się na cztery grupy: aldehydy, estry, kwasy i wyższe alkohole.

Aldehydy powstają podczas fermentacji, a także podczas utleniania alkoholi. Temperatura wrzenia aldehydów niższy niż alkohol etylowy. Podczas fermentacji tworzą się kwasy, zwłaszcza z zainfekowanym zacierem. Z alkoholem oddestylowane 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. Wyższe alkohole powstają z substancji azotowych — aminokwasy spożywane przez drożdże w celu ich odżywiania. Wyższe alkohole zwane spirytusem fuzlowym, są głównymi składnikami oleju fuzlowego. Ich temperatura wrzenia wynosi powyżej temperatury wrzenia alkoholu etylowego.

Zanieczyszczenia z surowego alkoholu są izolowane przez wielokrotną destylację jego — sprostowanie. Alkohol oczyszczony z zanieczyszczeń nazywa się rektyfikowanym alkoholem etylowym i występuje w trzech klasach — pierwsze, najwyższe czyszczenie i dodatkowe.

Zadanie sprostowania — osiągnięcie minimalnej zawartości zanieczyszczeń w alkoholu rektyfikowanym i jego wysokiej walory smakowe.

Fizyczne i chemiczne podstawy rektyfikacji

Proces rektyfikacji opiera się na tych samych schematach, co destylacja zacieru. Ciecze, temperatura które mają niższą temperaturę wrzenia niż alkohol, destylują szybciej iz wyższą temperaturą wrzenia — wolniej niż alkohol. Stosunek zawartości zanieczyszczeń w oparach alkoholu do ich zawartości w płynie alkoholowym nazywany jest współczynnikiem sprostowanie. W przypadku zanieczyszczeń bardziej lotnych niż alkohol współczynnik rektyfikacji jest większy niż jeden i odwrotnie. Na Gdy mieszanina się zagotuje, najpierw odparują płyny lekko wrzące, a potem trudniej wrzące. Proces komplikuje 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, ale związek będzie inny. Będzie zawartość zanieczyszczeń w oparach, których współczynnik rektyfikacji jest większy niż jeden więcej niż płyn. Przeciwnie, zawartość zanieczyszczeń w oparach, których współczynnik rektyfikacji jest mniejszy od jedności, będzie mniejszy niż w płynie. Jeśli kolumna płytowa zostanie umieszczona nad naczyniem, wówczas na każdej płycie będą opary skraplają się i ponownie odparowują, po każdej płycie opary będą coraz bardziej wzbogacane o zanieczyszczenia, współczynnik których jest więcej niż jeden, a zanieczyszczeń o współczynniku rektyfikacji mniejszym niż jeden będzie coraz mniej. Jeśli ilość talerzy w kolumnie jest wystarczająca, wtedy możliwe jest dojście do takiego położenia, że ​​na szczycie kolumny będzie się gromadzić zanieczyszczenia niskowrzące, w środku kolumny będzie czysty alkohol etylowy, a na dnie kolumny trudno wrzące zanieczyszczenia. Następnie, kontynuując dalej proces destylacji, możesz zbierać osobno niskowrzące ciecze, to będą aldehydy i etery lub frakcje czołowe, potem czysty alkohol, a na końcu twardo wrzące zanieczyszczenia lub odpady 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; ciągły akcje — dwie, trzy i cztery kolumny; pracujące w sposób ciągły, w których odbywa się destylacja piwa i aparatura destylacyjna.

Obecnie większość gorzelni jest wyposażona w stale pracujące aparaty destylacyjne.

Najprostszym rodzajem aparatów do destylacji są aparaty wsadowe. Aparatura (Rysunek 3) składa się z kostka 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 dla głuchoniemych ogrzewanie 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 destylacyjna można wyposażyć w siatkę lub nakładki w ilości co najmniej 40 sztuk.

 
1 - kostka; 2 - wężownica: 3 - kolumna: 4 - deflegmator: 5 - chłodziarka: 6 - latarnia Rysunek 3 - Schemat okresowo pracującej aparatury destylacyjnej
1 - kostka; 2 - wężownica: 3 - kolumna: 4 - deflegmator: 5 - chłodziarka: 6 - latarnia Rysunek 3 - Schemat okresowo pracującej aparatury destylacyjnej
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 po alkoholu zakryje bełkotkę i wężownice, przez które przepływa para. Dzięki energicznemu mieszaniu świeżą parą, ogrzewanie pęcznienie jest intensywne i po 0,5-1 godzinie od napełnienia kostki kolumna zaczyna się nagrzewać. Masa jest doprowadzana do wrzące opary alkoholu unoszą się wzdłuż kolumny i wchodzą do deflegmatora.

Po podgrzaniu kolumny dostarczają wodę do lodówki i skraplacza zwrotnego, dzięki czemu opary alkoholu ulegają całkowitemu skropleniu deflegmator i nie dostał się do lodówki (jak przy produkcji koniaków i spirytusów owocowych). Potem zaopatrzenie w wodę zredukować tak, aby opary alkoholu (składniki niskowrzące), tj. estry i aldehydy przeniesiono do lodówki, gdzie skropliła 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 II klasa początkowa, odsączana oddzielnie. Pod koniec selekcji jakość jest sprawdzana pod kątem czystości za pomocą kwasu siarkowego. Jeśli on odpowiada jakości alkoholu rektyfikowanego pierwszego stopnia, są wybierane z najwyższą możliwą szybkością, wytrzymują niezbędna 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 frakcja z fuzlem. alkohole, które są przetwarzane i myte w separatorze fuzli.

Drugie klasy są dodawane do następnej masy, co zwiększa wydajność rektyfikowanego alkoholu pierwszego gatunku do 95-97%; 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 jest prawie równa zero. 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 alkoholu Wysoka jakość. Bardziej ekonomiczna jest metoda złożonych mocnych pali. Polega to na tym, że po usunięcie około 85-90% alkoholu z jego zawartości w masie, destylacja zostaje zatrzymana na krótki czas, kostka ponownie napełnij surowym alkoholem i rozpocznij destylację w zwykły sposób. W ten sposób sześcian jest wypełniany kilka razy, aż napływający alkohol nie będzie zbyt rozcieńczony pozostałościami z poprzedniej destylacji oraz zawartością oleju fuzlowego w kostce nie będzie za wysoka. Przy sześciu napełnieniach kostki wytrzymałość ostatniej porcji wyniosłaby około 60% zawartości olej fuzlowy około 3%.

Dlatego wykonuje się praktycznie nie więcej niż trzy stosy. Metoda trzech złożonych stosów pozwala na zwiększenie selekcji rektyfikowany alkohol, aby uzyskać bardziej skoncentrowaną frakcję aldehydu eterowego i olej fuzlowy oraz zredukować zużycie 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 alkoholu podwójna rektyfikacja lub powolna destylacja.

W celu uzyskania alkoholu rektyfikowanego o najwyższym stopniu oczyszczenia przeprowadza się podwójną rektyfikację luzem (wypełnienie kostki) alkohol rektyfikowany I stopnia. Produkty alkoholowe z poprzedniego biegu są niedozwolone. Sgonka rozpocząć z godzinnym opóźnieniem (dopływ wody do deflegmatora, aby wszystkie opary alkoholu skrapliły się w deflegmatorze bez pozostawiania ich w lodówce) w celu skoncentrowania zanieczyszczeń z głowicy na górnych półkach kolumny. Po opóźnieniu wybierane są stopnie początkowe, a następnie alkohol rektyfikowany I stopnia. Kiedy jakość alkoholu będzie pasować jakość najwyższego oczyszczenia, która jest określana na podstawie analizy, jest wybierana w ilości 50-60% objętości nasypowej. Koniec o doborze alkoholu o najwyższej czystości decyduje analiza zawartości oleju fuzlowego.

Przy utrzymaniu złożonych stosów, kolejny stos rozpoczyna się po wybraniu rektyfikowanego alkoholu o najwyższej czystości.

 

Przy otrzymywaniu rektyfikowanego alkoholu o najwyższej czystości metodą powolnej destylacji z alkoholu surowego podczas destylacji przeprowadza się szereg opóźnień: przed selekcją frakcji eteroaldehydowej (1,5 godziny), przed rozpoczęciem selekcji odmiany o najwyższej czystości (1h) i przed końcem jego wyboru (0,5h). Momenty przejścia do selekcji odmian określają wyniki analiz. Na powolna destylacja, z zawartości alkoholu absolutnego w luzem.

Otrzymywanie alkoholu rektyfikowanego na urządzeniach pracujących w trybie ciągłym

Bardziej postępowe są aparaty do destylacji pracujące w sposób ciągły. Zasada działania urządzenia jest fakt, 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 więcej pracujących kolumn każdy na swój sposób. Wydajność rektyfikowanego alkoholu jest wysoka (92,5-94%); skoncentrowana głowa i ogon produkty, niższe alkohole nie wymagają ponownej destylacji, co oszczędza parę wodną. Konserwacja maszyny to dużo łatwiejsze, ponieważ wykluczone jest przetwarzanie produktów pośrednich. Urządzeniem można sterować automatycznie przeprowadzane w wielu fabrykach.

Najprostszy to aparat dwukolumnowy (Rysunek 4), składający się z dwóch kolumn: epuracji 1 i destylacji 2.

1 - kolumna epuracyjna; 2 - kolumna destylacyjna; 3 - deflegmator kolumny epuracyjnej; 4 - skraplacz kolumny epuracyjnej; 5 - deflegmator kolumny destylacyjnej; 6 - skraplacz kolumny destylacyjnej; 7 - lodówka produktów głowy; 8 - latarnia produktów głowy; 9 - rektyfikowana lodówka na alkohol; 10 - latarnia z rektyfikowanego alkoholu; 11, 13 - kondensatory oleju fuzlowego i alkoholu fuzlowego; 12 - separator oleju. Rysunek 4 - Schemat dwukolumnowego aparatu destylacyjnego
1 - kolumna epuracyjna; 2 - kolumna destylacyjna; 3 - deflegmator kolumny epuracyjnej; 4 - skraplacz kolumny epuracyjnej; 5 - deflegmator kolumny destylacyjnej; 6 - skraplacz kolumny destylacyjnej; 7 - lodówka produktów głowy; 8 - latarnia produktów głowy; 9 - rektyfikowana lodówka na alkohol; 10 - latarnia z rektyfikowanego alkoholu; 11, 13 - kondensatory oleju fuzlowego i alkoholu fuzlowego; 12 - separator oleju.
Rysunek 4 - Schemat dwukolumnowego aparatu destylacyjnego

Kolumna epuracyjna

Kolumna wypłukująca jest przeznaczona do oddzielania zanieczyszczeń głowicy od surowca i z kolei składa się z dolnej wrząca część b i górna część aldehydowa a. Kolumna wyposażona jest w deflegmator 3 i skraplacz 4. Alkohol surowy przepływa w sposób ciągły do ​​górnej płyty kolumny mineralizacyjnej i wraz z flegmą spływającą z kolumny aldehydowej opada na talerze kolumny mineralizacyjnej. Para grzewcza jest dostarczana do jego dolnej części, poruszając się w górę i porywając zanieczyszczenia głowy.

Wygotowanych talerzy jest wystarczająco dużo, aby podczas poruszania się po nich surowego alkoholu zanieczyszczenia z głowy miały czas na odparowanie, zwykle 15-20 talerzy. Nazywa się roztwór wodno-alkoholowy, wolny od większości zanieczyszczeń głowy epurat, dlatego kolumna nazywa się epuration. Epuret powinien zawierać nie więcej niż 0,0005% aldehydów i nie więcej niż 100 mg/l estrów. Zanieczyszczenia ogonowe są zatrzymywane w kolumnie epuracyjnej, ponieważ na jej płytach istnieje ciecz o wysokim stężeniu etanolu, przy której współczynniki parowania frakcji ogonowych mniej niż jedność (zawartość tych zanieczyszczeń w parze jest mniejsza niż w cieczy). Ilość pobrana z górnej kolumny frakcja 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 miejscu paragony 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 zawiera niewielka ilość zanieczyszczeń głowy, a poza tym tworzenie się eteru zachodzi w samej kolumnie, częściowo utlenianie alkoholi do aldehydów, tak że te zanieczyszczenia z głowy muszą być również oddzielone w kolumnie destylacyjnej.

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 ponownego przetworzenia. Jego wysokość to 2%. Standardowy rektyfikowany alkohol jest pobierany w postaci płynu z górnej płyty 4-6 kolumna 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 dolnej części kolumna trawienia. Olej fuzlowy jest pobierany z przestrzeni parowej jednej lub kilku dolnych płyt i wysyłany do lodówki i przez latarnię do odolejacza. Alkohol fuzlowy jest pobierany nieco powyżej strefy koncentracji fuzla oleje.

Otrzymywanie alkoholu rektyfikowanego na aparatach destylacyjnych

Rektyfikowany alkohol został niedawno uzyskany bezpośrednio z zacieru na aparacie destylacyjnym. Te urządzenia dzielą się na: urządzenia bezpośredniego działania, półbezpośredniego działania, pośredniego działania i podwójnego przepływu.

Urządzenia akcji bezpośredniej. W urządzeniach bezpośredniego działania (Rysunek 5) zanieczyszczenia głowicy są oddzielane bezpośrednio od zacier w kolumnie epuracyjnej, zamontowana kolumna nabrazhny. Ze względu na niskie stężenie alkoholu w naparze współczynniki parowania zanieczyszczeń są wysokie, a oczyszczenie jest zakończone. Następnie zacier, pozbawiony zanieczyszczeń głowy, wchodzi do kolumny piwnej 3, gdzie odparowuje się z niej alkohol etylowy, zanieczyszczenia końcowe i pozostałości po piwie. zanieczyszczenia. Większość oparów z kolumny piwa jest przesyłana do kolumny destylacyjnej 5. Nieznaczna część para przechodzi do kolumny epuracyjnej 1 w celu jej ogrzania.

W urządzeniach tego typu opary są już uwalniane z większości głowicy zanieczyszczenia.

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 alkoholu na nich są złe. Dwutlenek węgla zawarty w zacierze, uwolniony w kolumnie zacieru, wprowadza parę fuzli do kolumny destylacyjnej obrazy olejne. Wnikając w strefę pasteryzowanego alkoholu, opary te nadają rektyfikatowi nieprzyjemny zapach.

1 - odparowana część kolumny epuracyjnej; 2 - część koncentracyjna kolumny epuracyjnej; 3 - kolumna piwa; 4 - część parownika kolumny destylacyjnej; 5 - część wzmacniająca kolumny destylacyjnej; 6 - deflegmator kolumny epuracyjnej; 7 - skraplacz kolumny epuracyjnej; 8 - deflegmator kolumny destylacyjnej; 9 - skraplacz kolumny destylacyjnej; 10 - rurociąg do odprowadzania części oparów z piwa do kolumny epuracyjnej; 11 - komora fermentacyjna kolumny epuracyjnej. Rysunek 5 - Schemat aparatu do destylacji bezpośredniego działania
1 - odparowana część kolumny epuracyjnej; 2 - część koncentracyjna kolumny epuracyjnej; 3 - kolumna piwa; 4 - część parownika kolumny destylacyjnej; 5 - część wzmacniająca kolumny destylacyjnej; 6 - deflegmator kolumny epuracyjnej; 7 - skraplacz kolumny epuracyjnej; 8 - deflegmator kolumny destylacyjnej; 9 - skraplacz kolumny destylacyjnej; 10 - rurociąg do odprowadzania części oparów z piwa do kolumny epuracyjnej; 11 - komora fermentacyjna kolumny epuracyjnej.
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 piwa 1, 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 (dolna część ta kolumna 2 — parownik i 3 górne — stężenie), gdzie ulega wypłukaniu.

Alkohol oczyszczony z zanieczyszczeń głowy, który zawiera zanieczyszczenia głowy i pośrednie, występuje w postaci płynnej do 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 i dwukolumnowa aparatura destylacyjna, najczęściej spotykana w fabrykach.

Zacier bez wstępnego oczyszczenia wchodzi do kolumny zacieru 1. Opary z kolumny zacieru wchodzą przez syfon 9 w 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 skraplacza 5, skąd są 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 w chłodnica zwrotna 7 i chłodnica 8. Pasteryzowany alkohol jest pobierany z górnych (od czwartego do szóstego) talerzy Kolumna destylacyjna. Półprodukty i olej fuzlowy dobiera się w taki sam sposób jak w dwukolumnowym aparatura destylacyjna.

Produkty głowy, tj. niepasteryzowany alkohol, który przeszedł przez chłodnicę zwrotną 7, w postaci oparów wchodzi do chłodnicy 8, skąd są częściowo zawracane do kolumny destylacyjnej na górnej półce, a częściowo kierowane do wypłukiwania kolumna 3.

Para grzewcza dostaje się do piwa i kolumn destylacyjnych przez regulatory pary. Do kolumny epuracyjnej podawane z kolumny wytrawiającej. Zacier wchodzący do aparatu jest wstępnie podgrzewany w deflegmatorze.

1 - kolumna piwa; 2 - część odparowująca kolumny epuracyjnej; 3 - część koncentracyjna kolumny epuracyjnej; 4 - deflegmator kolumny epuracyjnej; 5 - skraplacz kolumny epuracyjnej; 6 - kolumna destylacyjna; 7 - deflegmator kolumny destylacyjnej; 8 - skraplacz kolumny destylacyjnej; 9 - pułapka. Rysunek 6 - Schemat aparatu do destylacji półbezpośredniej
1 - kolumna piwa; 2 - część odparowująca kolumny epuracyjnej; 3 - część koncentracyjna kolumny epuracyjnej; 4 - deflegmator kolumny epuracyjnej; 5 - skraplacz kolumny epuracyjnej; 6 - kolumna destylacyjna; 7 - deflegmator kolumny destylacyjnej; 8 - skraplacz kolumny destylacyjnej; 9 - pułapka.
Rysunek 6 - Schemat aparatu do destylacji półbezpośredniej

Urządzenia działania pośredniego

Aparaty tego typu stanowią połączenie dwóch aparatów: jeden z nich wytwarza surowy alkohol, a drugi go sprostowanie. Na takich urządzeniach uzyskiwany jest alkohol wysokiej jakości, który jest przyjęty jako standard przy produkcji alkoholu. najwyższej czystości.

Zacier pompowany jest do podgrzewacza 2 (Rysunek 7), tutaj jest podgrzewany parami wodno-alkoholowymi pochodzącymi z z kolumny piwa 1. Opary przechodzą przez syfon 10, w którym oddzielane są cząstki cieczy. Podgrzany zacier wchodzi separatora 11, w którym uwalnia się z niego dwutlenek węgla i nieskroplone gazy. Gazy wchodzą przez skraplacz 3' do pułapki alkoholowej, a zacier jest przesyłany do kolumny zacieru 1. Kondensat oparów wodno-alkoholowych ze skraplacza 3 i 3', podgrzewacz zacieru 2 i pułapka alkoholowa są przesyłane do kolumny epuracyjnej 4. Kolumna ta jest wyposażona w deflegmator 5 i kondensator 6.

Główne produkty ze skraplacza 6 przechodzą przez lodówkę i rotametr do latarni 15. Uwalniane z głównego część zanieczyszczeń głowicy, roztwór wodno-alkoholowy (epurat) przesyła się do kolumny destylacyjnej 7. Kolumna ta wyposażony 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 kolumny alkohol 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 przez rotametr jest skierowany na latarnię 15.

Olej fuzlowy dostaje się w postaci oparów do lodówki 14, skąd jest przesyłany do separatora oleju. Wyróżniony w nim olej fuzlowy jest wysyłany do magazynu; ciecz alkoholowo-wodna z separatora oleju jest zawracana do destylacji kolumna.

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 do kontrolować zawartość alkoholu w nich.

Dopływ pary grzewczej do kolumn piwnych i destylacyjnych jest regulowany przez regulatory pary. Do kolumny epuracyjnej para pochodzi z części odparowującej kolumny destylacyjnej.

1 - kolumna piwa; 2 - grzejnik; 3 - dodatkowy kondensator; 3' - skraplacz pary ze skraplacza; 4 - kolumna epuracyjna; 5 - deflegmator kolumny epuracyjnej; 6 - kolumna wypłukiwania skraplacza; 7 - kolumna destylacyjna; 8 - deflegmator; 9 - skraplacz kolumny destylacyjnej; 10 - pułapka; 11 - separator; 12 - lodówka na alkohol fuzlowy; 1 3 - lodówka z rektyfikowanym alkoholem; 14 - chłodnica oparów kadłuba; 15 - latarnie. Rysunek 7 - Schemat aparatu do destylacji pośredniej
1 - kolumna piwa; 2 - grzejnik; 3 - dodatkowy kondensator; 3' - skraplacz pary ze skraplacza; 4 - kolumna epuracyjna; 5 - deflegmator kolumny epuracyjnej; 6 - kolumna wypłukiwania skraplacza; 7 - kolumna destylacyjna; 8 - deflegmator; 9 - skraplacz kolumny destylacyjnej; 10 - pułapka; 11 - separator; 12 - lodówka na alkohol fuzlowy; 1 3 - lodówka z rektyfikowanym alkoholem; 14 - chłodnica oparów kadłuba; 15 - latarnie.
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 jest zmiana trybu pracy w porównaniu z uzyskaniem konwencjonalnego rektyfikowanego alkoholu. Do tego potrzebujesz:

  1. zwiększ wybór niepasteryzowanego alkoholu 1,2-1,5 razy. Zwróć cały niepasteryzowany alkohol do pokoju epuracji. kolumna;
  2. dokonać selekcji z kolumny destylacyjnej, z wyjątkiem oleju fuzlowego, alkoholu fuzlowego;
  3. Zmniejsz wydajność urządzenia o 20-30%.

Aby nie zmniejszać wydajności istniejących urządzeń przy przechodzeniu na uzyskiwanie rektyfikowanego alkoholu najwyższej jakości oczyszczania konieczne jest uzupełnienie aparatury o kolumnę końcowego oczyszczania. W tej kolumnie doprowadza się rektyfikowany alkohol czystość 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 dwuprzepływowy aparat destylacyjny. Konstrukcja urządzenia opiera się na oddzielnym przetwarzaniu dwóch niezależnych strumieni produktów, z których jeden będący mieszaniną alkoholu etylowego i wody przetwarza się zgodnie ze schematem bezpośrednie działanie, a drugi, zawierający wszelkie zanieczyszczenia alkoholem, — zgodnie ze schematem działania pośredniego.

Aparatura (Rysunek 8) składa się z kolumny do przemywania, oczyszczania, pierwszej i drugiej destylacji. kolumna piwa składa się z dwóch części: dolno-odparowującej i górnej-wyciekowej, która ma za zadanie oddzielić od zanieczyszczeń zacier.

Zacier podawany jest pompą 1 do podgrzewacza zacieru 2, gdzie jest podgrzewany ciepłem skraplania par wodno-alkoholowych pierwszego kolumnie destylacyjnej do 65-70°C. Podgrzany zacier przez separator dwutlenku węgla 3 wchodzi do górnej części płyta części epuracyjnej kolumny piwa 4. W temperaturze na górnej płycie części epuracyjnej kolumny piwa 90-95°C zanieczyszczenia czołowe, pośrednie i końcowe tworzą mieszaniny azeotropowe, co zapewnia separację zacier prawie wszystkich substancji lotnych; zanieczyszczenia. Zacier wolny od zanieczyszczeń wchodzi do gotowanej części. Para wodno-alkoholowa wydzielająca się z tego zacieru z górnej półki odparowanej części kolumny w ilości 85% przez pułapka piankowa 7 wchodzi do pierwszej kolumny destylacyjnej 15. Opary wydzielające się w części epuracyjnej kolumny, w w ilości 15% wchodzi do deflegmatora 8 i skraplacza 9. Destylat uzyskany w deflegmatorze 8 i skraplaczu 9 kierowane do kolumny epuracyjnej 12. Opary z kolumny 12 wchodzą do deflegmatora 13. Flegma wpływa do kolumny, a nieskroplone opary z deflegmatora wchodzą do skraplacza 14, gdzie ulegają całkowitemu skrapleniu. Ze skraplacza 14 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 destylacji kolumna 17. Z górnych półek kolumny 17 pobiera się rektyfikowany alkohol o najwyższej czystości, z dolnych półek - olej fuzlowy i spirytus fuzlowy wysłany do prania.