46
ХРАНЕНИЕ и ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ • № 5 • 2015
Э
пюрация бражки в брагоэпюрационных колон-
нах установок косвенно-прямоточного действия
значительно уменьшает количество бражного
дистиллята и содержание в нем этилового спирта, что
способствует повышению эффекта очистки спирта от
головных и промежуточных примесей в эпюрационных
колоннах, работающих по методу гидроселекции.
Для реализации данного преимущества установок по
сравнению с установками косвенного действия необ-
ходимо в системе брагоректификации использовать
эпюрированный водноспиртовый пар с верхней тарел-
ки выварной части брагоэпюрационной колонны, кото-
рый глубоко очищен от головных и промежуточных
примесей на тарелках эпюрирующей части этой колон-
ны и отбирается в значительных количествах.
Авторами [1] предложено обогревать эпюрационную
колонну подачей этого пара в паровое пространство ее
куба. Этот способ получил широкое применение в
спиртовой промышленности. Однако практика работы
спиртовых заводов показала снижение органолептичес-
ких показателей ректификованного спирта при обогре-
ве эпюрационной колонны этим способом по сравне-
нию с обогревом водяным паром. Причина заключает-
ся в повышенном содержании органических кислот и
других хвостовых примесей в эпюрированном вод-
носпиртовом паре с верхней тарелки выварной части
брагоэпюрационной колонны. В связи с этим в работе
[2] предложено использовать эпюрированный пар из
работающей под атмосферным давлением брагоэпюра-
ционной колонны для закрытого обогрева эпюрацион-
ной колонны, давление в которой ниже атмосферного.
Однако этот способ не позволяет существенно повы-
сить качество ректификованного спирта из-за возврата
на тарелку питания эпюрационной колонны конденса-
та эпюрированного водноспиртового пара из ее кипя-
тильника.
Для рационального использования тепловой энер-
гии эпюрированного пара и извлечения этилового
спирта из фракций головных и хвостовых примесей в
работе [3] предусмотрено включение в состав установ-
ки косвенно-прямоточного действия колонны разгон-
ки головных и хвостовых фракций, схематически
представленной на рисунке. Как видно из рисунка,
колонна
1
, оборудованная дефлегматором
2
, конден-
сатором
3
, кипятильником
4
, имеет верхнюю и ниж-
нюю тарелки питания. На верхнюю питательную
тарелку этой колонны подают фракции из конденса-
торов спиртовой колонны, колоны окончательной
очистки (КОО), спиртоловушки чистых погонов,
которые содержат метанол, уксусный альдегид и дру-
гие головные примеси.
На нижнюю тарелку питания колонны
1
направляют
конденсат эпюрированного водноспиртового пара,
содержащий значительные количества органических
кислот и других хвостовых примесей. Из средней зоны
колонны
1
выводят фракцию этилового спирта, очи-
щенного от головных и хвостовых примесей, и направ-
ляют на тарелку питания ректификационной колонны.
При этом тарелка отбора фракции этилового спирта
разделяет колонну
1
на две части. На тарелках верхней
части проводят вываривание из спирта метанола, уксус-
ного альдегида и других головных примесей с последу-
ющим концентрированием их на верхних тарелках и в
дефлегматоре
2
. Из конденсатора
3
производят отбор
фракции концентрата головных примесей (КГП), кото-
рую выводят из системы брагоректификации. Таким
образом, верхняя часть колонны
1
выполняет функции
колонны концентрирования метанола и головных при-
месей [4] и позволяет глубоко очистить от метанола и
головных примесей этиловый спирт фракций из кон-
денсаторов РК, КОО, спиртоловушки чистых погонов
и возвратить его в систему брагоректификации. Отби-
раемая из конденсатора
3
фракция концентрата мета-
нола и головных примесей содержит 0,3–0,5% от коли-
чества выпускаемого спирта, если число тарелок в вер-
хней части колонны
1
равно 36, а расход греющего пара
составляет 1,5–2,0кг/дал.
Нижняя часть колонны
1
предназначена для выделе-
ния этилового спирта из конденсата эпюрированного
пара и очистки его от органических кислот и других
хвостовых примесей.
Для решения этих задач составим уравнение матери-
ального баланса этилового спирта или примеси для
теоретических тарелок колонны
1
, считая их снизу
вверх (индекс куба «0»):
L
n
x
1
=
g y
0
+ (
L
n
–
g
)
x
0
;
L
n
x
2
=
g y
1
+ (
L
n
–
g
)
x
0
...
...
L
n
x
n
=
g y
n
–1
+ (
L
n
–
g
)
x
0
;
L
m
x
n
+1
=
g y
n
+ (
L
n
–
g
)
x
0
–
L
k
x
k
;
L
m
x
n
+2
=
g y
n
+1
+ (
L
n
–
g
)
x
0
–
L
k
x
k
...
...
L
m
x
n
+
m
=
g y
n
+
m–
1
+ (
L
n
–
g
)
x
0
–
L
k
x
k
;
(1)
УДК 663.52
Совершенствование брагоректификационных установок
косвенно-прямоточного действия
Д-р техн. наук профессор В.М. ПЕРЕЛЫГИН; д-р техн. наук профессор Г. В. АГАФОНОВ;
аспирант А. В. ТОРШИН
Воронежский государственный университет инженерных технологий
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
Электронная Научная СельскоХозяйстве ная Библиотека