Совершенствование технологии глубокой очистки пищевого спирта от сивушных масел

• Автор: Артамонов, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 05.18.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 182 с. : ил.

1.1 Нормы по содержанию сивушных масел в ректификованном спирте и требования, предъявляемые к пищевому спирту водочными заводами и винодельческими предприятиями

1.2 Сырье для получения пищевого спирта марок Экстра

и Люкс

1.3 Состав сивушного масла

1.4 Способы выделения высших спиртов при брагоректификации

1.5 Технологические операции переработки сивушных масел

1.6 Фазовое равновесие в системе сивушное масло этанол вода

1.7 Моделирование фазового равновесия в системе сивушное масло этанол вода

1.8 Цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований.

2.2 Методы исследований.
2.3 Обоснование выбора зернового сырья.
2.4 Анализ технологических приемов выделения спирта из фракции сивушного масла ООО КХ Восход,
ОАО АПФ Фанагория, ООО Хуторок
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
3.1 Обследование технологических схем спиртзаводов ОАО АПФ Фанагория, ООО КХ Восхоод и ООО Хуторок2, отличающихся технологическими приемами выделения
и переработки сивушных масел и их анализ.
3.2 Исследование распределения компонентов сивушного масла и этанола между основными и вторичными продуктами брагоректификации
3.3 Экспериментальное исследование и обобщение данных по
расслаиванию модельных жидких смесей на равновесные фазы в смесях, содержащих этанол, нпропанол, изобутанол, изамилол и воду
3.4 Экспериментальное исследование жидкостной экстракции этанола из реальных смесей этанол сивушное масло вода и проверка уточненных параметров парного взаимодействия, полученных при исследовании фазового равновесия модельных смесей
3.5 Влияние места отбора ФСМ и расхода воды, подаваемой в экстрактор сивушного масла, на выход ректификованного спирта и сивушного масла
3.6 Разработка математической модели сивушной колонны как сложной технологической системы с обратными связями
3.7 Влияние места отбора ФСМ, подаваемой в сивушную колонну, на выход ректификованного спирта и сивушного масла.
3.8 Математическое моделирование технологических операций сепарации, водной экстракции и ректификации в сивушной колонне фракций сивушных масел на обследованных спиртзаводах, сравнение и анализ техникоэкономических показателей и выбор наиболее экономиссски эффективной технологической операции.
3.9 Совершенствование технологии глубокой очистки пищевого спирта от сивушных масел и разработка технологической схемы брагоректификационной установки получения пищевого спирта и изоамилола и апробация ее на одном из спиртзаводов
3. Техникоэкономическое обоснование и разработка
дополнений к действующей технологической инструкции БРУ по глубокой очистке пищевого спирта от сивушных масел
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А Хроматограмма покомпонентного состава летучих
примесей бражки, выработанной из пшеницы на
ООО КХ Восход
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Хроматограмма покомпонентного состава летучих
примесей ректификованного спирта, выработанного
на ООО КХ Восход
ПРИЛОЖЕНИЕ В Хроматограмма покомпонентного состава летучих
примесей сивушного масла, выработанного на
ООО КХ Восход
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Хроматограммы покомпонентного состава летучих
примесей верхней и нижней фаз расслоившейся смеси
этанол изоамилол вода при отстое 1 сутки
Хроматограммы покомпонентного состава летучих примесей верхней и нижней фаз расслоившейся
смеси этанол изоамилол вода при отстое 5 суток 7 ПРИЛОЖЕНИЕ Д Хроматограммы покомпонентного состава летучих
примесей верхней и нижней фаз расслоившейся смсси этанол изобутанол вода при отстое 2 часа 1 Хроматограммы покомпонентного состава летучих примесей верхней и нижней фаз расслоившейся смеси этанол изобутанол вода при отстое
суток.
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Хроматограммы экстракции этанола водой из
сивушного масла
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж АКТ ПЕРЕДАЧИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 АКТ ВНЕДРЕНИЯ.
ПРИЛОЖЕНИЕ И Дополнения к действующей технологической
инструкции БРУ по глубокой очистке пищевого спирта от сивушных масел.
ВВЕДЕНИЕ


В работе даны рекомендации дляглубокой очистки спирта от примесей использование в схемах БРУ дополнительных колонн сивушной, окончательной очистки разгонной, увеличение числа тарелок в колоннах БРУ, применение новых контактных устройств, работа колонн при пониженном давлении. Отбор ФСМ из спиртовой колонны проводят из паровой фазы с нижних тарелок, расположенных под тарелкой питания 2. Однако работами К. П. Андреева и Б. Д. Метюшева показано, что отбор этого продукта целесообразно проводить из жидкой фазы 4. ФСМ традиционно отбирают с тарелок спиртовой колонны, где ее концентрация максимальна. Выбор тарелок отбора ФСМ проводят по температуре на этих тарелках, которую принимают равной С , 2. Обычно это тарелки спиртовой колонны. Рядом исследователей показано, что при отборе из паровой фазы с й тарелок спиртовой колонны, на которых температура порядка 2 аС, в ФСМ меньше этилового спирта, что приводит к улучшению процесса экстракции , . В этом случае ФСМ расслаивается, образуя верхний слой сивушное масло при минимальном расходе воды на промывку или без использования последней. На основе анализа влияния концентрации питания на режим ректификационной колонны, проведенного в 2 показано, что зона отбора сивушного масла зависит от концентрации этанола в эпюрате. Из приведенного графика зон отбора сивушного масла в зависимости от флегмового числа следует, что если концентрация этанола равна об. В работе 4 приведены зоны накопления основных компонентов сивушного масла в спиртовой колонне. Для изоамилового спирта такими зонами являются тарелки с крепостью спиртовой жидкости мае. Зоной концентрирования бутилового спирта является тарелка с крепостью спиртовой жидкости около мае. На основании экспериментальных данных Б. Д. Метюшева о фазовом равновесии системы этиловый спирт вода высшие спирты Г1. С. Цыганковым были проведены расчеты распределения концентраций изобутилового и пропилового спиртов рисунок 1. Распределение их в нижней части колонны аналогично распределению изоамилового спирта, по максимумы накопления лежат выше и более расплывчаты 2. На рисунке 1. Пунктирными линиями приведено распределение концентраций изоамилового и изобутилового спиртов, полученное в результате теоретического расчета при флегмовом числе 4 и КПД тарелок 0,3. Поведение сивушного масла в процессе ректификации рассмотрено в 6. В работах , , предложен принципиально новый способ отбора ФСМ, заключающийся в том, что в спиртовой колонне осуществляется квазистационарный режим работы. В отличие от стационарного режима в спиртовой колонне происходят периодические изменения температур и составов на нижних тарелках за счет импульсного отбора ФСМ. При этом в период отсутствия отбора происходит повышение концентрации сивушных масел и уменьшение концентрации этанола на тарелке отбора. После того, как начи
1 нзоамилол 2 изобутанол 3 пропанол Рисунок 1. После импульсного отбора качество спирта начинает повышаться. Квазистационарный режим работы позволяет уменьшить потери спирта с сивушным маслом и, следовательно, увеличить выход ректификованного спирта. Сивушное масло, полученное после расслаивания в сепараторе без подачи в него воды, имеет высокое содержание высших спиртов более об. При расчете величины отбора промежуточных примесей из спиртовой колонны рекомендуется исходить из материального баланса 2. Методика определения оптимального места отбора ФСМ предложена в , . При оптимизации в качестве функции цели использован минимум величины потерь этанола с ФСМ. Потери этанола пропорциональны величине отбора и концентрации в нем этанола. Величину бокового отбора авторы вычисляют из материального баланса, считая, что весь изоамилол, поступивший с эпюратом в спиртовую колонну, выводится с боковым отбором. В расход отбираемой ФСМ, уь концентрация изоамилола в ФСМ. Уравнение 1 является не совсем точным, особенно для более летучих компонентов сивушного масла. В этой связи в настоящей работе использована более точная методика, основанная на исследовании распределения компонентов сивушного масла по всем продуктам брагоректификационной установки.