Наведено результати досліджень ефективності вилучення етилового спирту з фракцій, збагачених леткими органічними домішками в режимі керованих циклів ректифікації залежно від зміни зон введення живлення в розгінну колону. Експериментально встановлено оптимальні умови для максимального звільнення кубового залишку від ключових домішок спирту.

Експериментально обгрунтовано доцільність впровадження у виробництво технології ректифікації в режимі керованих циклів затримки та переливу рідини; досліджено ступінь вилучення і кратність концентрування ключових органічних домішок спирту за умов помірної та глибокої гідроселекції; доведено, що використання технології керованої ректифікації дозволяє понизити витрати гріючої пари на 40 %.

Запропоновано та впроваджено у виробництво інноваційну технологію ректифікації в режимі контрольованих циклів затримки і переливу рідини за безперервної подачі в ректифікаційну колону живлення та гріючої пари. Проведено дослідження ефективності технології в процесі вилучення етилового спирту з побічних продуктів і напівпродуктів брагоректифікації. Визначено оптимальні технологічні параметри роботи експериментальної розгінної колони за умов помірної та глибокої гідроселекції. Досліджено розподілення ключових органічних домішок спирту по висоті колони, встановлено залежність ступеня вилучення і кратності концентрування летких домішок від концентрації етилового спирту в кубовій рідині.

Запропоновано інноваційну технлогію ректифікації в режимі роздільного руху фаз за безперервної подачі в ректифікаційну колону пари і рідини. Подовження часу затримки рідини на тарілках до досягнення фазової рівноваги надає змогу підвищити ефективність масообміну, скоротити енерговитрати на 40 % і знизити собівартість обладнання.

Запропоновано енергозберігаючу технологію керованої ректифікації. Досліджено її ефективність для процесів розгонки спиртовмісних фракцій і перегонки зрілої бражки. Визначено технологічні показники роботи експериментальних розгінної та бражної колон. Встановлено переваги запропонованої технології: в процесі розгонки відбувається максимальне вилучення головних домішок, ступінь вилучення спиртів сивушного масла та метанолу підвищується на 60 %, кратність їх концентрування на 52 - 69 %. При збільшенні часу затримки бражки на тарілках до 12 с концентраціяетанолу в бражному дистиляті збільшується на 28 %. При цьому питомі витрати гріючої пари скорочуються на 40 %.

Запропоновано інноваційну технологію ректифікації, що здійснюється в режимі роздільного руху фаз при безперервній подачі в ректифікаційну колону гріючої пари та рідини. Технологію впроваджено у вироб ництво. Здійснення контрольованих циклів затримки і переливу рідини надає змогу підвищити ступінь вилучення та кратність концентрування головних домішок спирту в середньому на 25 %, вищих спиртів сивушного масла і кінцевих домішок - на 38 %, скоротити питому витрату пари на 40 % порівняно з типовими ректифікаційними установками та знизити металоємність обладнання до 15 %.

Запропоновано технологію ректифікованого етилового спирту, що надає змогу підвищити ефективність видалення головних, частини проміжних і кінцевих домішок спирту в брагоректифікаційних установках з мінімальними витратами води на гідроселекцію. Представлено апаратурно-технологічну схему установки, відповідно до якої для проведення гідроселекції в розгі нній колоні здійснюють рециркуляцію кубової рідини колони екстрактивної ректифікації, в епюраційній колоні - кубової рідини розгінної колони, а в колоні екстрактивної ректифікації - кубової рідини спиртової колони. Проведено дослідження ефективності запропонованої технології у виробничих умовах. Установлено, що її використання надає змогу скоротити питомі витрати пом'якшеної води та енерговитрати на її нагрівання до 80 % порівняно з типовими схемами брагоректифікаційних установок.

Запропоновано спосіб керованої ректифікації, що надає змогу підвищити рективність контактних пристроїв колонного обладнання брагоректифікаційних установок і скоротити питому витрату гріючої пари до 30 %. Подовження часу перебування рідини на тарілках розгінної колони до 20 сек. надає змогу підвищити ступінь розділення спиртовмісних фракцій на 30 %. Затримка бражки на тарілках бражної колони до 12 сек. призводить до підвищення концентрації бражного дистиляту на 28 %.

Ефективність роботи контактних пристроїв знижують недостатній час контакту пари та рідини, а також перемішування рідини на суміжних тарілках. Використання тарілок з частковою компенсацією прямотоку не розв'язує проблему. Запропоновано технологію ректифікації з контрольованими циклами затримки рідини на тарілках, яка надає змогу змінювати швидкість пари в щілинах контактних елементів завдяки зміні живого перерізу тарілок таким чином, що у період переливу рідини тарілка стає провальною. Для цього було досліджено ефективність роботи контактних пристроїв із змінним живим перерізом у процесах розгонки головної фракції та перегонки зрілої бражки за подовження часу перебування рідини на тарілках. Дослідження проводились за виробничих умов ДП "Чуднівський спиртовий завод". Експериментальна колона була оснащена лускоподібними тарілками, а контактні пристрої - рухомими клапанами, які почергово закривали та відкривали переливні отвори згідно із заданим алгоритмом. Наведено результати досліджень розподілення ключових летких домішок спирту по висоті розгінної колони. Доведено, що у разі затримки рідини до 20 с ступінь вилучення альдегідів, вищих спиртів сивушного масла та метилового спирту зростала в середньому на 30 %, кратність концентрування головних і верхніх проміжних домішок підвищувалась на 32 %. Затримка бражки на тарілках бражної колони до 12 с призводила до підвищення концентрації бражного дистиляту на 28 %. Подовження часу перебування рідини на тарілках розгінної колони до 20 с, а бражної колони - до 12 с надає змогу підвищити ефективність роботи контактних пристроїв та ступінь розділення спиртовмісних фракцій в середньому на 30 %, а також скоротити питомі витрати гріючої пари на 32 % у порівнянні з типовими установками.

Розроблено енергозбережувальну технологію циклічної ректифікації в масообмінних колонних апаратах циклічної дії, оснащених провальними тарілками (ПТ). Визначено питомі витрати гріючої пари, гідродинамічний режим їх роботи - нижньої та верхньої критичної швидкості пари, за яких рідина утримується на тарілках і відбувається її бризковиніс; досліджено ефективність інноваційної технології у спиртовому виробництві. Об'єкти дослідження: лабораторна установка (експериментальна ректифікаційна колона діаметром 300 мм, оснащена змінними сітчастими та лускоподібними тарілки без переливних пристроїв), ректифікаційна колона циклічної дії діаметром 950 мм із ПТ, що містили поворотні сегменти, з'єднані з мехатронними підсистемами. Методи дослідження: аналітичні, хімічні, фізико-хімічні з використанням приладів, що застосовуються у виробництві ректифікованого етилового спирту згідно з ДСТУ 4222:2003. Випробовування запропонованої технології проведено за виробничих умов Сторонибабського МПД ДП "Укрспирт" у процесах розгонки спирто-вмісних фракцій та епюрації бражного дистиляту. Технічне рішення передбачало збільшення тривалості перебування рідини на полотні ПТ для подовження тривалості контакту пари та рідини з метою досягнення стану фаз, близького до рівноважного. Контрольовані цикли затримки та переливу рідини відбувалися в обраному гідродинамічному режимі. Експериментально доведено, що нижня критична швидкість пари в бар-ботажних отворах сітчастих тарілок становить 5,4 м/с, лускоподібних - 6,5 м/с, верхня критична швидкість - 8 і 16 м/с відповідно. Використання інноваційної технології у спиртовому виробництві надає змогу збільшити ступінь видалення вищих спиртів сивушного масла та метанолу на 38 %, підвищити кратність концентрування головних домішок на 25 %, вищих спиртів - на 40 %, метанолу - на 37 % і зменшити питому витрату гріючої пари в масообмінних колонних апаратах на 34 - 38 %.

Визначено нижні і верхні критичні значення швидкості пари в отворах сітчастих і лускоподібних тарілок без переливних пристроїв, розраховані відносні величини бризковиносу на верхні тарілки. Експериментально встановлено гідродинамічні режими стабільної роботи провальних тарілок в режимі затримки рідни на їх полотнах та інтенсивного переливу рідини на нижче розташовані тарілки. Результати досліджень можуть бути використані при проектуванні масообмінних апаратів циклічної дії.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л872.07

Рубрики:

Хімічне очищення спирту

Шифр НБУВ: Ж29432 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Шифр НБУВ: Ж69879 Пошук видання у каталогах НБУВ