Перегонка бражки та ректифікація спирту

Принцип роботи апаратів для відокремлення спирту від інших речовин підкоряється закону фізики, згідно з яким при кипінні двох рідин у їх парах міститься більше парів рідини, температура кипіння якої нижча. Оскільки температура кипіння спирту становить 78,3 °C, а води - 100 °C, то під час кипіння водно-спиртового розчину в парах міститься більше спирту, ніж води. Під час кипіння з браги з вмістом спирту 10% виділяються водно-спиртові пари з вмістом 51,6% спирту. Якщо випарити 1/3 браги і зібрати конденсат, то отримується водно-спиртова рідина міцністю близько 33%.

Підвищити міцність виділеного спирту можна шляхом послідовних перегонок. При збільшенні міцності спирту, виділеного з браги з вмістом спирту 10%, виконують кілька перегонок: перший перегін дає отгон з вмістом спирту 37,7%, другий - 58,3%, третій - 77,8%, четвертий - 83%, п'ятий - 87,3%.

Спирт з браги виділяють на брагоперегінному апараті, при цьому разом із спиртом відганяються всі леткі домішки. Отриманий при перегонці дистилят називається спиртом-сировиною, а залишок, у якому містяться всі підвішені частинки, - бардою.

Спирт-сировину - прозора безбарвна рідина міцністю не менше 88% об., вміст супутніх спиртових продуктів не більше: альдегіди - 0,03-0,05% , складні ефіри - 500-700 см³ на 1л безводного спирту; метиловий спирт 0-0,13% об. В барді міститься від 4 до 9,5% сухих речовин, що складаються з несбражуваних частинок сировини та дріжджів.

Брагоперегінний апарат складається з колони, дефлегматора та холодильника. Бражна колона представляє собою вертикальний циліндр діаметром від 600-2000 мм, розділений фасонними перегородками, називаються тарілками, на окремі частини, відстань між якими 180-500 мм залежно від продуктивності. На середині тарілки є отвір з загнутими вгору краями для проходу пара (рисунок 1). Над отвором знаходиться кришка. На периферії тарілки розташований стакан для стоку браги на нижче розташовану тарілку. Це проста тарілка однокришкова однократної випарки (рисунок 1,а); більш ефективна тарілка подвійної випарки (рисунок 1,б).

Принцип роботи апаратів для відокремлення спирту від інших речовин підпорядкований закону фізики, згідно з яким при кипінні двох рідин у їх парах міститься

Перегонка браги

Принцип роботи апаратів для відокремлення спирту від інших речовин підпорядкований закону фізики, згідно з яким при кипінні двох рідин у їх парах міститься більше парів тієї рідини, температура кипіння якої нижча. Оскільки температура кипіння спирту 78,3 ° C, а води 100 °C, то під час кипіння водно-спиртового розчину в парах міститься більше спирту, ніж води. Під час кипіння з браги з вмістом спирту 10% виділяються водно-спиртові пари з вмістом 51,6% спирту. Якщо випарити 1/3 браги і зібрати конденсат, то отримується водно-спиртова рідина міцністю приблизно 33%.

Підвищити міцність виділеного спирту можна шляхом подальших перегонок. При збільшенні міцності спирту, виділеного з браги з вмістом 10% спирту, виконують кілька перегонок. Перший перегін дає відгін з вмістом спирту 37,7%, другий - 58,3%, третій - 77,8%, четвертий - 83%, п'ятий - 87,3%.

Спирт з браги виділяють на брагоперегінному апараті, при цьому разом із спиртом відганяються всі леткі домішки. Принцип дії брагоперегінного апарату заснований на відокремленні спирту від води шляхом багаторазового кипіння і конденсації парів.

Бражна колона складається з двох частин: нижньої - бражної, або випаровувальної, де з бражки випаровується спирт, і верхньої - спиртової, або укріплюючої, де спиртові пари шляхом багаторазового кипіння піддаються укріпленню (рисунок 2). Колони встановлюються одна на одну. Проте є апарати двоколонні, де спиртова частина виконана у вигляді окремої колони. Дефлегматор представляє собою трубчастий теплообмінник, по трубках якого проходить бражка, а в міжтрубне простір поступають спиртові пари з верхньої частини спиртової колони. Щоб посилити охолодження, що сприяє більшому укріпленню спирту, в верхні трубки дефлегматора подається холодна вода. За рахунок парів бражка нагрівається, а спиртові пари охолоджуються і у вигляді конденсату стікають в колону. Найбільш крепкі несконденсовані пари поступають у холодильник. Холодильник буває трубчастим, де по трубках проходить холодна вода, а в міжтрубному просторі - спиртові пари. У більшості випадків холодильники роблять комбінованими - половина оболонково-трубчастого типу, а друга половина складається з змійовика, поміщеного в посудину з водою.

На сьогоднішній день застосовують брагоперегонні апарати безперервної дії.

Бражка з бродильного чана або іншого проміжного резервуара подається на дефлегматор 3, а звідти в нагрітому стані потрапляє на верхню тарілку бражної колонни Б. Робота бражної колонни відбувається таким чином: бражка безперервно поступає на верхню тарілку, знизу надходить пар, який, проходячи крізь шари бражки на тарілках, нагріває бражку до кипіння.

Під час кипіння виділяються пари води і спирту. Бражка, з якої виділилася частина спирту, стікає на другу тарілку, де знову доводиться до кипіння за допомогою пари, що надходить знизу. Концентрація спирту в бражці зменшується. Коли бражка пройде нижню тарілку, вона повністю очищається від спирту. У колонні встановлюють 14-16 тарілок. Для безперервного виведення барди з бражної колонни встановлюють поплавковий бардорегулятор типу 2, з якого барда потрапляє до збірника і насосом подається до бардорозподільної станції або до цеху кормових дріжджів.

При нормальній роботі апарата вміст спирту в барді становить 0,015%, що складає втрати, рівні 0,2% від кількості сбражуваних речовин у бражці. Для систематичного контролю за втратами спирту в барді встановлюється контрольний прилад.

Водно-спиртові пари з міцністю приблизно 50% об'єму з верхньої тарілки бражної колонни піднімаються в спиртову А. Процес виварювання в спиртовій колонні аналогічний, але там теплообмін відбувається між парою, що надходить знизу, і флегмою, яка повертається з дефлегматора 3. У спиртовій колонні відбувається багаторазова перегонка на кожній тарілці, що послідовно збільшує міцність водно-спиртових парів. Спиртова колонна складається з 8-10 тарілок. З верхньої тарілки пари потрапляють до дефлегматора, де вони остаточно зміцнюються до стандартної міцності спирту-сырця. Флегма стікає на верхню тарілку спиртової колонни. Незконденсовані пари потрапляють у холодильник 4, де конденсуються, утворюючи спирт-сырець.

Для зменшення втрат спирту від випаровування в холодильнику його охолоджують до 15-20 °C. З холодильника спирт-сырець через фільтр 8 і спостережний фонарь 9, де спостерігається величина струменя і температура, потрапляє до контрольного пристрою, який враховує кількість спирту, а потім до спиртоотримального відділення, звідки перекачується до спиртосховища.

Пар потрапляє в колонну через регулятор пара. Для контролю за вмістом спирту в барді встановлюють пробний холодильник, в який відбирається пар з бардяного регулятора 2 до пробного фонаря 5, де він конденсується і потрапляє до збірника 6. Щоб уникнути утворення вакууму, який може призвести до деформації колонни, в нижній і верхній частинах колонни встановлюють вакуум-переривач 7. Для спостереження за рухом бражки, яка подається в колонну, на трубі розташований спостережний фонарь 10. Розхід пара в залежності від конструкції брагоперегонного апарату і міцності бражки становить 17-25 кг на 100 кг бражки.

Ректифікація спирту

Усі хімічні речовини, які утворюються під час перегонки бражки і є складовими спирту-сирця, можна розділити на чотири групи: альдегіди, ефіри, кислоти і вищі спирти.

Альдегіди утворюються під час бродіння і окиснення спирту. Температура кипіння альдегідів значно нижча, ніж у етилового спирту. Кислоти утворюються під час бродіння, особливо в разі зараженої бражки. З спиртом відганяються лише леткі кислоти (оцтова і масляна). При з'єднанні кислот зі спиртом утворюються ефіри - дуже леткі сполуки, температура кипіння яких також нижча за температуру кипіння спирту. Вищі спирти утворюються з азотистих речовин - амінокислот, які дріжджі використовують для свого живлення. Вищі спирти називаються фюзельними спиртами і є основними компонентами фюзельного масла. Їх температура кипіння значно вище, ніж у етилового спирту.

Домішки з спирту-сирця видаляються шляхом багаторазової перегонки його - ректифікації. Очищений від домішок спирт називається ректифікованим етиловим спиртом і буває трьох сортів - першого, вищої очистки і екстра.

Завдання ректифікації - досягнути мінімального вмісту домішок у ректифікованому спирті і високих його дегустаційних якостей.

Фізико-хімічні основи ректифікації

В основі процесу ректифікації лежать ті ж закономірності, що й у процесі перегонки бражки. Рідини, температура кипіння яких нижча за спирт, переганяються швидше і при вищій температурі - повільніше, ніж спирт. Відношення вмісту домішки в спиртових парах до її вмісту в спиртовій рідині називається коефіцієнтом ректифікації. Для домішок, які мають більший коефіцієнт ректифікації, ніж спирт, цей коефіцієнт більше одиниці, і навпаки. При кипінні суміші спочатку випаровуються легкокиплячі рідини, а потім важкокиплячі. Процес ускладнюється тим, що коефіцієнт ректифікації може змінюватися залежно від міцності спирту.

Якщо спирт-сирець нагріти в посудині, то в парах будуть міститися всі речовини, які присутні в спирті, але їх взаємне співвідношення буде інше. Вміст домішок у парах, коефіцієнт ректифікації яких більший за одиницю, буде більшим, ніж у рідині. Навпаки, вміст домішок у парах, коефіцієнт ректифікації яких менший за одиницю, буде меншим, ніж у рідині. Якщо над посудиною поставити тарільчасту колону, то на кожній тарілці пари будуть конденсуватися і знову випаровуватися, і після кожної тарілки пари будуть все більше збагачуватися домішками з коефіцієнтом ректифікації більшим за одиницю, а домішки з коефіцієнтом ректифікації меншим за одиницю будуть ставати все меншими. Якщо кількість тарілок у колоні достатня, то можна досягти такого положення, коли у верху колони зіберуться легкокиплячі домішки, у середині колони буде знаходитися чистий етиловий спирт, а у низу колони сконцентруються важкокиплячі домішки. Тоді, продовжуючи процес перегонки далі, можна окремо зібрати легкокиплячі рідини, які будуть альдегідами і ефірами, або головні погони, потім чистий спирт і, нарешті, важкокиплячі домішки або хвостові погони, що в основному складаються з фюзельних олій.

Отримання ректифікованого спирту першого сорту та спирту вищої очистки

Для ректифікації спирту-сирцю використовують апарати наступних систем: періодичної дії - одноколонний; безперервної дії - дво-, трьох- та чотирьохколонні; безперервно діючі, в яких поєднані брагоперегінний та ректифікаційний апарати.

На сьогодні більшість спиртзаводів обладнані безперервно діючими брагоректифікаційними апаратами.

Найпростішим типом ректифікаційних апаратів є апарати періодичної дії. Апарат (рисунок 3) складається з куба 1 з трубчастими нагрівальними елементами 2, ректифікаційної колони 3, дефлегматора 4, холодильника 5, спиртового фонаря 6. Наливаний у куб спирт-сирець нагрівається парою. Крім нагрівальних елементів, для глухого обігріву в кубі встановлені також барботери для вводу в куб відкритого пару.

Для забезпечення в колонні постійного тиску на паропроводі встановлений парорегулятор. Ректифікаційна колонна може бути забезпечена сітчастими або кришталевими тарілками у кількості не менше 40 штук.

Отримання ректифікованого спирту I сорту

У куб завантажують певний об'єм спирту-сирцю, що називається навалкою. Не дочекаючись заповнення куба, як тільки спирт покриває барботер і змієвики, через них подають пар. Внаслідок енергійного перемішування гострим паром нагрівання навалки відбувається інтенсивно, і після 0,5-1 год після заповнення куба колона починає нагріватись. Навалку доводять до кипіння, пари спирту піднімаються по колоні і потрапляють в дефлегматор.

Після нагрівання колони подають воду на холодильник і дефлегматор так, щоб пари спирту повністю конденсувалися в дефлегматорі і не потрапляли в холодильник (так само як при отриманні коньячних і плодових спиртів). Потім подачу води зменшують так, щоб пари спирту (низькокиплячих компонентів), тобто ефірів і альдегідів, переходили в холодильник, де конденсувалися і, охолоджуючись, виходили з апарата. Їх забирають в окремий ємкість у кількості 0,5% від об'єму спирту-сирцю в кубі. Ефіроальдегідна фракція представляє собою рідину з гострим запахом і зеленуватим кольором. Потім забирають 2,5-5% безбарвного продукту - III-го початкового сорту. Після цього забирають 4-8% спирту II-го початкового сорту, який відокремлюється окремо. При закінченні його забору перевіряють якість на чистоту з сульфатною кислотою. Якщо він відповідає якості ректифікованого спирту I сорту, продовжують забір з максимально можливою швидкістю, дотримуючи необхідну міцність. Забирають його в кількості 85% від об'єму навалки. Після цього починають забір спирту II-го кінцевого сорту. При зниженні міцності до 85-80% забір II-го кінцевого сорту припиняють і окремо забирають фракцію із сивушними спиртами, яку піддають обробці та промивці в сивухоотделителе.

Другі сорти додають до наступної навалки, що збільшує вихід ректифікованого спирту I сорту до 95-97%, ефіроальдегідної фракції отримують 2,5-3,5%, сивушного масла - 0,3-0,4%, і втрати становлять близько 1%.

Сгонку завершують при міцності дистиляту в фонарі 2%, в цей момент вміст спирту в кубі практично дорівнює нулю. По завершенні сгонки подачу пара в куб припиняють і залишок рідини спускають у каналізацію.

Метод, зазначений вище, називається методом одинарних крепких навалок. Він дає змогу отримати спирт найвищої якості. Більш економічним є метод складних крепких навалок. Він полягає в тому, що після видалення приблизно 85-90% спирту від вмісту його в навалці сгонку зупиняють на короткий період, куб знову наповнюють спиртом-сирцем і починають ректифікацію звичайним способом. Таким чином, куб наповнюють кілька разів, поки надходящий спирт не стане занадто розбавляти остатками від попередньої сгонки і вміст сивушного масла в кубі не стане занадто високим. При шести наповненнях куба міцність останньої навалки була б приблизно 60%, вміст сивушного масла близько 3%.

Тому практично роблять не більше трьох навалок. Метод трьохскладних навалок дозволяє збільшити забір ректифікованого спирту, отримати більш концентрованими ефіроальдегідну фракцію і сивушне масло та скоротити витрати пару порівняно з одинарною навалкою.

Отримання ректифікованого спирту вищої очистки

Ректифікований спирт вищої очистки можна отримати з використанням двох методів: подвійної ректифікації або повільного здійснення перегонки.

Для отримання ректифікованого спирту вищої очистки за допомогою подвійної ректифікації, використовують ректифікований спирт першого сорту для заповнення куба. Не допускається використання спиртових продуктів з попередньої перегонки. Починають перегонку з головними примісами шляхом затримки протягом години (вода подається на дефлегматор так, щоб усі спиртові пари конденсувалися в дефлегматорі без виходу до холодильника), щоб сконцентрувати головні приміси на верхніх пластинах колони. Після затримки відбирають початкові сорти, а потім ректифікований спирт першого сорту. Коли якість спирту буде відповідати якості вищої очистки, ведуть його відбір у кількості 50-60% від об'єму навалки. Кінець відбору спирту вищої очистки визначають за аналізом на вміст сивушного масла.

При здійсненні складних навалок до наступної навалки переходять після відбору ректифікованого спирту вищої очистки.

Для отримання ректифікованого спирту вищої очистки за допомогою повільного здійснення перегонки, під час перегонки здійснюють кілька затримок: перед відбором ефіроальдегідної фракції (1,5 год), перед початком відбору сорту вищої очистки (1 год) і перед закінченням його відбору (0,5 год). Моменти переходу до відбору сортів визначаються за результатами аналізів. При повільній перегонці отримують 60-65% ректифікованого спирту вищої очистки від вмісту абсолютного спирту в навалці.

Отримання ректифікованого спирту на постійно діючих апаратах

Більш прогресивними є постійно діючі ректифікаційні апарати. Принцип роботи апарату полягає в послідовному видаленні примісей зі спирту-сырця відповідно до значень коефіцієнтів випарування, що залежать від міцності спирту. Для створення зон виділення примісей апарат складається з двох або більше колон, які працюють відповідно до своїх режимів. Вихід ректифікованого спирту високий (92,5-94%); концентровані головні і хвостові продукти, нижчі спирти не потребують повторної перегонки, що забезпечує економію пару. Обслуговування апарату значно спрощується, оскільки відсутня переробка проміжних продуктів. Апарат підлягає автоматичному управлінню, що реалізовано на деяких заводах.

Найпростішим є двохколонний апарат (рисунок 4), складається з двох колон: епюраційної 1 і ректифікаційної 2.

Епюраційна колона

Епюраційна колона призначена для виділення з сирцю головних примісей і складається з нижньої варильної частини б і верхньої альдегідної частини а. Колона обладнана дефлегматором 3 і конденсатором 4. Спирт-сирець поступає безперервно на верхню тарілку варильної колони і разом з флегмою, яка стікає з альдегідної колони, спускається по тарілках варильної колони. В нижню частину колони подається нагріваюча пара, що рухається вгору і забирає головні примісі.

Варильних тарілок встановлюють стільки, щоб при руху по них спирта-сирцю головні примісі встигли випаритися, зазвичай 15-20 тарілок. Водно-спиртовий розчин, який звільнився від більшої частини головних примісей, називається епюратом, тому колону називають епюраційною. В епюраті повинно міститися не більше 0,0005% альдегідів і не більше 100 мг/л складних ефірів. Хвостові примісі задержуються в епюраційній колоні, оскільки на її тарілках знаходиться рідина з високою концентрацією етилового спирту, при якій коефіцієнти випаровування хвостових фракцій менше одиниці (вміст цих примісей у парах менше, ніж у рідині). Кількість відбираної з верхньої колони ефіроальдегідної фракції не перевищує 3% від перероблюваного сирцю, міцність її складає 95-96,5%.

З епюраційної колони звільнений від головних примісей епюрат направляється в ректифікаційну колону 2. В місці надходження епюрату колона ділиться на дві частини: верхню а - концентраційну і нижню б - варильну.

Ректифікаційна колона призначена для виділення з епюрату чистого ректифікованого спирту. В епюраті міститься невелика кількість головних примісей, і крім того, в самій колоні відбувається утворення ефірів, часткове окислення спиртів в альдегіди, тому ці головні примісі необхідно виділити в ректифікаційній колоні.

Примісі піднімаються в дефлегматор 5 і конденсатор 6, їх пари, конденсуючись, утворюють так званий непастеризований (нестандартний) спирт, який повертається на епюраційну колону для повторної переробки. Кількість його складає 2%. Стандартний ректифікований спирт відбирається у вигляді рідини з 4-6-ої верхньої тарілки ректифікаційної колони і надходить на холодильник, а потім через фонар і контрольний прилад до спиртоприймача.

Проміжні та хвостові домішки, що потрапляють до ректифікаційної колони разом із епюратом, концентруються у нижній частині випарної колони. Сивушкову олію відбирають з парового простору однієї або декількох нижніх тарілок та направляють у холодильник, а потім через фонар до відокремлювача олії. Сивушковий спирт відбирають дещо вище зони концентрації сивушкової олії.

Отримання ректифікованого спирту на брагоректифікаційних апаратах

Останнім часом ректифікований спирт отримують безпосередньо з бражки на брагоректифікаційних апаратах. Ці апарати поділяються на: апарати прямої дії, напівпрямої дії, косвенної дії та двопотокові.

Апарати прямої дії. У апаратах прямої дії (рисунок 5) головні домішки відділяють безпосередньо з бражки в епюраційній колонні, яка монтується на випарній колонні. Завдяки низькій концентрації спирту в бражці коефіцієнти випаровування домішок великі, і епюрація відбувається повністю. Після цього бражка, вільна від головних домішок, потрапляє до бражної колони 3, де з неї випаровується етиловий спирт, хвостові домішки та залишки головних домішок. Основну масу парів з бражної колони направляють до ректифікаційної колони 5. Незначна частина парів переходить до епюраційної колони 1 для її нагріву.

У таких апаратах до ректифікаційної колони потрапляють пари, вже позбавлені основної маси головних домішок.

Хвостові та проміжні продукти, а також залишки головних продуктів відбираються в ректифікаційній колоні. Ректифікований спирт у рідкому вигляді забирається з однієї з верхніх тарілок ректифікаційної колони.

Апарати прямої дії є найбільш економічними з теплотехнічної точки зору, але мають поганий смак та запах спирту. Вуглекислота, що міститься в бражці, випаровуючись в бражній колонні, вносить до ректифікаційної колони пари сивушкових олій. Проникаючи до зони пастеризованого спирту, ці пари надають ректифікату неприємний запах.

Апарати напівпрямої дії

У цьому типі апаратів (рисунок 6) бражка не піддається попередній епюрації. Вона потрапляє до бражної колони 1, де виділяються пари, що містять всі домішки, спирт і воду.

Ці пари через ловушку 9, яка відділяє взвесь, потрапляють до середньої частини епюраційної колони (нижня частина цієї колони 2 - випарна, а верхня 3 - концентраційна), де відбувається епюрація.

Очищений від головних домішок спирт, у якому містяться головні та проміжні домішки, потрапляє у рідкому вигляді до ректифікаційної колони 6, обладнаної дефлегматором 7 та конденсатором 8.

Така схема з теплової точки зору менш економічна, але дозволяє отримувати спирт-ректифікат високої якості.

Схема трьохколонного брагоректифікаційного апарату напівпрямої дії, утвореного як буде з бражної колони та двоколонного ректифікаційного апарату, найбільш поширена на заводах.

Бражка без попередньої епюрації потрапляє до бражної колони 1. Пари з бражної колони через ловушку 9 потрапляють до середньої частини епюраційної колони. Нижня частина 2 цієї колони - випарна, верхня 3 - концентраційна. Дефлегматор 4 конденсує основну масу парів, а конденсат повертається у колону у вигляді флегми. Неконденсовані пари з головними домішками потрапляють до конденсатора 5, звідки частково направляються до холодильника і фонаря, а частково повертаються до колони 3.

Рідкий епюрат, вільний від головних домішок, направляється до ректифікаційної колони 6, обладнаної дефлегматором 7 та конденсатором 8. Пастеризований спирт забирається з верхніх (четвертої-шостої) пластин ректифікаційної колони. Проміжні продукти та фуражне масло забираються так само, як і у двоколонному ректифікаційному апараті.

Головні продукти, тобто непастеризований спирт, після проходження через дефлегматор 7 у вигляді парів потрапляють до конденсатора 8, звідки частково повертаються до ректифікаційної колони на верхню пластину, а частково направляються до епюраційної колони 3.

Нагріваюча пара потрапляє до бражної та ректифікаційної колон через парові регулятори. В епюраційну колону пар постачається з випарної колони. Бражка, яка потрапляє до апарату, попередньо підігрівається в дефлегматорі.

Апарати непрямої дії

Апарати цього типу складаються з двох апаратів: один з них надає спирт-сировину, а другий проводить його ректифікацію. На таких апаратах отримують спирт високої якості і вони вважаються типовими для виробництва спирту вищої очистки.

Бражка надсилається насосом до підігрівача 2 (рисунок 7), тут вона підігрівається водно-спиртовими парями, що надходять з бражної колони 1. Пари проходять через ловушку 10, де відділяються рідкі частинки. Підігріта бражка потрапляє до сепаратора 11, де з неї виділяється вуглекислий газ і неконденсовані гази. Гази проходять через конденсатор 3', а бражка направляється до бражної колони 1. Конденсат водно-спиртових парів з конденсаторів 3 і 3', підігрівача бражки 2 і спиртоловушки, направляється до епюраційної колони 4. Ця колони обладнана дефлегматором 5 і конденсатором 6.

Головні продукти з конденсатора 6 потрапляють через холодильник і ротаметр до фонаря 15. Відокремлений від основної частини головних домішок водно-спиртовий розчин (епюрат) направляється до ректифікаційної колони 7. Ця колони обладнана дефлегматором 8 і конденсатором 9. З конденсатора 9 відбирають спирт і головні продукти (непастеризований або нестандартний спирт). Непастеризований спирт у кількості 3% від введеного в колону абсолютного спирту повертається до епюраційної колони. Ректифікат відбирається у рідкому вигляді з третьої, четвертої, шостої і сьомої тарілок (починаючи зверху) ректифікаційної колони і потрапляє до холодильника 13, звідки через ротаметр направляється до фонаря 15.

Сивушна олія надходить у вигляді парів до холодильника 14, з нього направляється до маслоотделителя. Виділена в ньому сивушна олія направляється до сховища; спиртова рідина з маслоотделителя повертається до ректифікаційної колони.

У ректифікаційній колоні також відбираються проміжні продукти (сивушний спирт), які направляються до холодильника 12.

Колони обладнані вакуум-переривачами, пробними холодильниками для конденсації парів з лютерної води та барди для контролю за вмістом спирту в них.

Подачу нагріваючого пару до бражної і ректифікаційної колон виносять паровими регуляторами. В епюраційну колону пар поступає з виварної частини ректифікаційної колони.

Отримання спирту-ректифіката вищої очистки

При отриманні спирту-ректифіката вищої очистки на брагоректифікаційних апаратах необхідно змінити режим роботи порівняно з отриманням звичайного спирту-ректифіката. Для цього потрібно:

1. збільшити відбір непастеризованого спирту в 1,2-1,5 рази. Весь непастеризований спирт повертати до епюраційної колони;
2. відбирати з ректифікаційної колони, окрім сивушної олії, сивушний спирт;
3. знизити продуктивність апарата на 20-30%.

Щоб не знижувати продуктивність діючих апаратів при переході до отримання спирту-ректифіката вищої очистки, необхідно доповнити апарати колоною кінцевої очистки. У цій колоні спирт-ректифікат доводиться до чистоти, вимаганої ДСТУ для спирту-ректифіката вищої очистки.

Отримання спирту-ректифіката на двопотоковому брагоректифікаційному апараті

Співробітники ВНІІФСа спільно з працівниками Липецького спиртзаводу і Гіпроспиртвино розробили двопотоковий брагоректифікаційний апарат. В основу конструкції апарата покладено окрему переробку двох самостійних продуктових потоків, з яких один, що представляє суміш етилового спирту і води, переробляється за схемою прямого дії, а другий, що містить всі домішки спирту, - за схемою косвенного дії.

Апарат (рисунок 8) складається з бражної, епюраційної, першої і другої ректифікаційних колон. Бражна колона складається з двох частин: нижня - виварна і верхня - епюраційна, яка призначена для виділення домішок з бражки.

Бражку насосом 1 подають в підігрівач бражки 2, де вона нагрівається теплом конденсації водно-спиртових парів першої ректифікаційної колони до 65-70°C. Підігріта бражка через сепаратор вуглекислоти 3 надходить на верхню тарілку епюраційної частини бражної колони 4. При температурі на верхній тарілці епюраційної частини бражної колони 90-95°C головні, проміжні і хвостові домішки утворюють азеотропні суміші, що забезпечує виділення з бражки практично всіх летких домішок. Бражка, звільнена від домішок, надходить у виварну частину. Водно-спиртові пари, виділені з цієї бражки, з верхньої тарілки виварної частини колони в кількості 85% через пеноловушку 7 надходять в першу ректифікаційну колону 15. Пари, виділені в епюраційній частині колони, в кількості 15% надходять у дефлегматор 8 і конденсатор 9. Дистилят, отриманий в дефлегматорі 8 і конденсаторі 9, направляють в епюраційну колону 12. Пари з колони 12 надходять у дефлегматор 13. Флегма стікає в колону, а неконденсовані пари з дефлегматора надходять у конденсатор 14, де повністю конденсуються. З конденсатора 14 відбирають ефіро-альдегідну фракцію в кількості 1-1,5%.

Епюрат з концентрацією 30% об. з колони 12 у випадку переробки дефектної сировини надходить у другу ректифікаційну колону 17. З верхніх тарілок колони 17 відбирають спирт-ректифікат вищої очистки, з нижніх тарілок - сивушне масло та сивушний спирт, що направляються на промивку.