Регенерация растворителей на основе спирта, биоэтанола

Характеристика проекта

Проектирование, подбор оборудования, монтажу и эксплуатации предполагается с соблюдением требований к директивам ATEX - Директива 1999/92 / ЕС (предназначена для операторов) и 2014/34 / ЕС (предназначена для производителей и их продукции). Директива ATEX для производителей и их продукции 2014/34 / ЕС.

Компанией БТС Инжиниринг предлагается программа развития и внедрения новых технологий предусматривается использование комплексной переработки сельскохозяйственного сырья. В этом отношение имеются значительные резервы для более полного извлечения полезных компонентов, в частности пектина, при переработке яблок, цитрусовых культур и сахарной свеклы.

Способность пектина вступать в реакции с тяжёлыми металлами и их радиоактивными изотопами, образуя при этом нерастворимые соли, не усвояемые живым организмом, позволяет широко использовать его в производстве продуктов диетического и лечебного питания.

Пектин экстрагируют из пектинсодержащего сырья, подвергая его кислотному или ферментативному гидролизу. Выделение пектина из экстракта осуществляют осаждением его этанолом.

В каждой тонне производимого товарного пектина в зависимости от вида сырья и принятой технологии по технологической цепочке должно проциркулировать до 100 тонн этанола. При осаждении и промывке пектина этанол разбавляется от 90-96 % об. до концентрации 55-65 % об.. Разбавленный этанол подвергается регенерации в ректификационных установках и повторно используется в производстве. На регенерацию 1 дал этанола расходуется до 20 кг греющего пара и значительное количество охлаждающей воды. Неправильное аппаратурное оформление и ведение процесса регенерации может приводить к большим потерям этанола.

Поступающую на регенерацию питающую жидкость подают в рекуперативный теплообменник W002, где нагревают до температуры 65-67°С. В качестве теплоагента в рекуперативном теплообменнике W002 используют регенерированный этанол. Затем питающая жидкость нагревается до температуры, близкой к температуре на тарелке питания (82-83 °С), в рекуперативном теплообменнике W003, использующим теплоту отходящей из колонны кубовой жидкости, и подается в колонну, которая работает по принципу ректификационной.

В дефлегматоре W004 конденсируют спиртоводные пары, поступающие из колонны.

Для улавливания спиртового пара, увлекаемого неконденсирующимися газами, служит спиртоловушка W005, сообщенная с атмосферой.

Конденсат водно-спиртового пара из дефлегматора поступает в сборник флегмы Т001. Далее флегма насосом Р003 возвращается на верхнюю тарелку колоны, а оставшаяся часть отбирается в виде готового продукта – дистиллята и насосом Р002 подается в спиртоприемное отделение для последующего использования в производстве пектина.

Охлаждаемая вода из коллектора последовательно проходит через спиртоловушку W005 и дефлегматор W004. Нагретая вода отводится в систему оборотного водоснабжения.

Для охлаждения регенерированного этанола до стандартной температуры используют холодильник спирта W001. В качестве хладоагента применяют пропиленгликоль, который циркулирует в замкнутом контуре чиллер-теплообменник W001.

Для обогрева колонны используется пар давлением 0,3-,4 мПа. Для закрытого обогрева колона оснащается испарителем 10. Избыточное давление в нижней части колоны составляет 0,025-0,035 мПа, в верхней части до 0,010 мПа.

В течение одного производительного цикла (включая регенерацию) теряется до 1% этанола. Таким образом, этанол в среднем проходит 100 циклов технологического процесса, в результате которых происходит накопление в нем примесей.

В таблице 1 представлены результаты исследования накопления примесей в процессе многократного использования технического эталона при выработке пектина из цитрусового сырья.

Таблица1
Содержание примесей в техническом и многократно регенерируемом этаноле при выработке цитрусового пектина

Накопление примесей в указанных в таблице количествах не приводят к заметному влиянию на качество вырабатываемого пектина. Поэтому нет необходимости при регенерации этанола устанавливать дополнительное оборудование для отделения этих примесей.

Особенностью, поступающей на регенерацию водноспиртовой смеси, является ее коррозионная агрессивность,наличие в ней взвешенных частиц, растворенных органических и неорганических веществ, способных образовать отложение на поверхности контактных устройств. Вследствие совокупного воздействия агрессивной среды, повышенного давления, вибрационных воздействий барботажного слоя и выпадения осадка тарелки колоны подвергаются ускорению износу.

В целях предотвращения быстрого засорения колоны рекомендуется использовать контактные устройства, в которых, во-первых предусмотренного конструкцией минимизация застойных зон, зазоры между контактными элементными достаточно велики и подобрана правильная скорость потока, что приводит к длительному периоду до очистки и СIP мойки оборудования в целом: БТС Инжиниринг предлагает использование в технологии клапанные тарелки с клапанами и промоутерами для распределения и направления потока: во первых не так быстро забиваются, во-вторых, нет застойных зон, где могли бы осаждаться взвеси.