В спиртовой промышленности применяются брагоперегонные установки двух типов – одноколонные (рис. 21.4, а) и двухколонные (рис. 21.4, б).
В одноколонной установке бражка, предварительно подогретая в дефлегматоре 4, поступает на верхнюю тарелку колонны 1. Нижняя часть колонны называется бражной, куда снизу подводится греющий пар. Из бражной колонны водно-спиртовые пары направляются в нижнюю часть спиртовой колонны 2; здесь пары укрепляются. Из колонны 2 укрепленные пары поступают в межтрубное пространство дефлегматора 4. Конденсируясь пары, отдают теплоту бражке, протекающей в трубах дефлегматора. Конденсат водно-спиртовых паров возвращается в колонну 2 в виде флегмы. Несконденсировавшиеся пары направляются в холодильник 5, где они конденсируются и образуют спирт-сырец. Спирт-сырец содержит не только воду и спирт, но и другие летучие продукты, входящие в состав бражки.
В двухколонной установке подогретая в дефлегматоре 4 бражка поступает в бражную колонну 1, где из бражки испаряется спирт. Водно-спиртовые пары через ловушку 6 попадают во вторую колонну. В ловушке отделяется жидкость, увлеченная парами; отсюда она возвращается в колонну 1. Верхняя часть колонны 2 служит для укрепления паров спиртом; нижняя часть колонны 3 предназначена для истощения (вываривания) стекающей флегмы, откуда отводится лютерная вода. Таким образом, в этой установке из бражки и флегмы спирт испаряется раздельно, вследствие чего получается барда с большим содержанием сухих веществ, так как она не смешивается с лютерной водой.
Рис. 21.4. Принципиальные схемы брагоперегонных установок: П – пар; Б – барда; Бр – бражка; Ф – флегма; В – вода; Л – лютерная вода; С – спирт-сырец
Одноколонный брагоперегонный аппарат (рис. 21.5) состоит из колонны 2, дефлегматора 7 с горизонтальными трубами и конденсатора-холодильника 11 для спирта.
Во время работы аппарата бражка насосом прокачивается через трубы дефлегматора, где она прогревается теплом водно-спиртовых паров, конденсирующихся в межтрубном пространстве. Подогретая бражка проходит через смотровой фонарь 8 и поступает на верхнюю тарелку бражной части колонны 2, температура в которой измеряется с помощью термометра 5.
Греющий пар поступает в нижнюю часть бражной колонны 2. Количество его регулируется манометрическим паровым регулятором (на схеме не показан). Истощенная бражка отводится через бардяной поплавковый регулятор 1. Содержание спирта в отходящей барде контролируется с помощью пробного холодильника 4. Из бражной части колонны водно-спиртовые пары поступают на верхнюю часть колонны (спиртовую). На тарелках этой колонны они вступают в контакт с флегмой, стекающей из дефлегматора 7, и укрепляются. Несконденсировавшиеся в дефлегматоре пары поступают в межтрубное пространство верхней части холодильника. Здесь они конденсируются, образуя спирт-сырец. Конденсат стекает в змеевиковую нижнюю часть холодильника, которая служит для охлаждения спирта-сырца. Спирт-сырец проходит через фильтр 10 и направляется в фонарь 9.
Гидравлический предохранитель 6 предотвращает образование в колонне вакуума. Жидкость из пробного холодильника поступает в сборник 3. Колонна изготовляется из меди. При приемке она испытывается под давлением 0,1 МПа.
Техническая характеристика одноколонной
брагоперегонной установки
Производительность при переработке
бражки крепостью 7,5 об. %, дал/сут……………….. 500
Режим работы бражной колонны:
избыточное давление, МПа………………………… до 0,05
средняя температура, °С……………………………. 100
Общее число тарелок:…………………………………….. 27
в том числе в укрепляющей части
многоколпачковые……………………………………. 7
ситчатые………………………………………………….. 2
в истощающей части одноколпачковые………. 18
Диаметр колонны (внутренний), мм…………………. 700
Высота колонны, мм……………………………………….. 8240
Масса, кг……………………………………………………….. 9566
Горизонтальный дефлегматор (рис. 21.6) состоит из двух барабанов. Он имеет две трубчатые многоходовые поверхности охлаждения. В одной из них по трубам протекает бражка, в другой – охлаждающая вода. Бражка и вода делают в дефлегматоре несколько ходов, что обеспечивается соответствующим расположением перегородок в распределительных коробках.
Для направления потока пара в межтрубном пространстве дефлегматора установлены поперечные перегородки. Бражные трубы дефлегматоров изготовляют из меди, водяные трубы – из стали. Дефлегматор испытывают гидравлическим давлением 0,4 МПа для трубного пространства и 0,15 МПа для межтрубного пространства. Корпус дефлегматора, коробки, крышки, решетки, фланцы, патрубки и трубы водяной секции изготовляются из углеродной стали; трубы бражной секции – из меди; обечайки, фланцы, днище и решетки – из стали.
Рис. 21.5. Одноколонный брагоперегонный аппарат
Рис. 21.6. Двухбарабанный горизонтальный дефлегматор
Техническая характеристика дефлегматора
двухбарабанного горизонтального
Диаметр (внутренний) барабана, мм………………………. 600
Длина, мм……………………………………………………………. 3465
Общая площадь поверхности теплообмена, м2……….. 32
Масса, кг……………………………………………………………… 495
Комбинированный холодильник (рис. 21.7) для конденсации и охлаждения спирта-сырца в верхней части имеет прямые медные трубы, по которым движется вода, а в нижней части холодильника установлены медные змеевики. Вода поступает сначала в нижнюю часть холодильника и омывает наружную поверхность змеевиков, затем она направляется в трубное пространство верхней части. Трубы змеевиков имеют малое сечение, поэтому скорость конденсата в них и коэффициент теплопередачи значительны.
Рис. 21.7. Комбинированный холодильник для спирта-сырца
Техническая характеристика комбинированного
холодильника для спирта-сырца
Диаметр (внутренний), мм…………………………………………………. 600
Высота, мм……………………………………………………………………….. 3806
Площадь поверхности охлаждения, м2:
трубной части…………………………………………………………….. 20
змеевиковой части……………………………………………………….. 5
Масса, кг………………………………………………………………………….. 1037
Свежие комментарии