Способ получения этанола Советский патент 1989 года по МПК C12P7/06 

1

Изобретение относится к спиртовой промьшшенности.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и предотвращение накипеобразования.

Сусло сбраживают, разделяют его на поток дрожжевого концентрата и сбраживаемое сусло, возвращают дрожжевой концентрат в сбраживаемое сусло, выделяют из сброженного сусла паровой поток, содержащий этанол в дистилляционном, испарительном и де- сорбционном блоках, с получением барды подвергают ректификации поток в ректификационной колонне. Барду после испарительного блока разделяют на две части, одну из которых возвращают на стадию сбраживания сусла, а вторую часть барды подвергают, разделению в десорбционном блоке на поток па-ров, обогащенный этанолом, и кубовый остаток. Часть потоков паров, направляют непосредственно или косвенно в дистилляционный блок или смешивают с паровым потоком, содержащим этанол, полученньп после его вьделе- ния из сброженного сусла, или используют его или смесь для нагрева рек- тификационной колонны. Целесообразна после ректификации образовавшийся

4

05

Од

со

4

см.

поток жидкости рециркули1 о)зать в ис- )1арительный блок,

J. На фиг. - 4 изображена установ- а. для реализации способа.

Установка содержит ферментер 1, iieHTpo6eKHbrft сепаратор 2, испарительный блок 3, десорбдионный блок 4 и дистиллядионньпЧ блок 5, трубопроводы 6-16, скруббер 17 и теплообменник 18.

Пример 1. Согласно фиг. 1, i:ycjio сбраживают в ферментере , в сепараторе 2 разделяют его на поток дрожжевого концентрата и сброженное :усл6. Рециркуляцию дрожжей осущест- зляют по трубопроводам 6 и 7, а сброженное сусло направляют по трубопро- зоду 8 в испарительньй блок 3, где 2ГО разделяют на паровой поток, содержащий этанол, и барду, которую зьшодят по трубопроводу 9, разде- пяют на две части, одну из которых возвращают по трубопроводу 10 на Ьтадию сбраживания в ферментер 1 , а {цругуто по трубопроводу 1 1 подают в десорбционный блок 4. Поток паров, о богащенньк этанолом, подают по трубопроводу 12 в дистипляционньй блок, куда из десорбционного блока 4 по. |трубопроводу 13 также подают паровой поток. Из дистилляционного блока 5 Ьыводят поток концентрированного этанола и кубовый остаток, состоя1чий :в основном из воды и освобожденньп более или менее полностью от этанола. Кубовьш остаток может использоваться вымьшанием захваченного этанола из потока диоксида углерода, вьшодимого в результате сбраживания, дпя чего его по трубопроводу 14 подают в скруббер 17, в который по трубопроводу 15 из ферментера 1 подают диоксид углерода. Полученный поток может использоваться для разбавления сусла.

Испарительный блок состоит из короткой колонны, соответствующей од- ному или нескольким дистилляционным каскадам, а десорбционный блок состоит из десорбционной колонны, имеющей несколько большее число дистил- ляционных каскадов, например, выполненных в виде тарелок.

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1 , только согласно фиг, 2, десорбционный блок 4 состоит из трех испарительных каскадов, расположенных последовательно TciK, что кубовый остаток подар)т последовательно и каскады, а поток пара возвраи1ают с каждой последующей стадии на предыдуп5ую. Последний каскад снабжен теплообменником 18 для косвенной подачи энергии, необходимой для десорбции.

Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1, только,

согласно фиг. 3, испарительный блок 3 состоит из короткой колонны, соответствующей одному или нескольким дистилляционным каскадам, а десорб- ционньй блок 4 состоит из десорбцион5 ной колонны с несколько большим числом дистилляционных каскадов. Второй поток паров, обогащенный этанолом, подают в испарительньй блок 3, из которого выходит первьй поток паров,

Q обогащенньй этанолом, и его по трубопроводу 12 подают в конденсатор 19, состоящий из одного или более конденсационных каскадов, из верха которого вьшодят меньший поток летучих

5 примесей, а из его кубовой части по трубопроводу 20 в ректификационно- десорбционную колонну 21, снабженную нагревателем 22 и холодильником 23. Из этой колонны получают поток эта0 НОЛа с высоким содержанием этанола и кубовьй остаток с низким содержанием этанола. Энергию для разделения в десорбционном блоке 4 или же в испарительном блоке 3 можно подавать через теплообменник 18 и нагреватель 24 или в виде острого пара в испарительном блоке 3.

Пример 4, На фнг, 4 представлен пример материального балан0 са, где Т - полньй поток; -F - сбраживаемое сусло;, NF - твердьй раство- ренньй несбррже.нньй материал, главным образом соли, глицерин и другие Органические примеси отдельно не учg тены; DS - сумма F + NF, т,е, сухое BeujecTBO, DS для подаваемого сьфья равен 42,7 вес.%, включая добавленную воду, DS в ферментере равен 25,8 вес.% (дрожжи не учтены), они

g не учтены и в не содержащем дрожжи потоке, подаваемом в испарительньй блок. В барде DSсоставляет 27,0 вес,% и 35,1 вес,% в-отходах,.22% барды рециркулируют в ферментер при содер- жании этанола 2,8 вес.%. Энергию для разделения в испарительном блоке 3 и в десорбционном блоке 4 подают отчасти в виде пара косвенного нагрева в десорбционньй блок 4 и отчасти

5

в виде пара косвенного нагрева или острого пара извне в испарительный блок 3.

Возмояша работа с DS порядка 25- 30 мае.7,,

Предлагаемый способ позволяет снизить энергозатраты и прекратить накипеобразование в блоках.

Формула изобретения 1. Способ получения этанола, предусматривающий сбраживание сусла, разделение его на поток дрожжевого концентрата и сброженное сусло, воз- 1 врат дрожжевого концентрата в сбраживаемое сусло, ввделение из сброженного сусла парового потока, содержащего этанол в дистилляционном и испарительном блоках, с получением барды, ректификацию его в ректификационной кх)лонке и разделение барды на две

части, одну из 1 оторых возвращают на стадию сбраживания сусла, о т л и - ч а ю 1ц и и с я тем, ч то, с целью снижения энергозатрат и Предотвращения накипеобразования, другую часть барды подвергают разделению в десорб- ционном блоке на поток паров, обога- щенный этанолом, и кубовый остаток,

при этом часть потока паров, обогащенных этанолом, направляют в дистш4-- ляционный блок или смешивают с паро- вьм потоком, содержащим этанол, полученным после его вьщеления из сброженного сусла, или используют его или смесь для нагрева ректификационной колонны.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после ректифйкации парового потока, содержащего этанол, образующийся поток жидкости рециркулируют в испарительный блок.

Изобретение относится к спиртовой промьшшенности. Цель изобретения - снижение энергозатрат и предотвращение накипеобразования. Сусло сбраживают, разделяют его на поток дрожжевого концентрата и сброженное сусло, дрожжевой концентрат возвращают в сусло. Из сброженного сусла вьщеляют паровой поток, содержащий этанол, в дистилляционном испарительном и десорбционном блоках с получением барды. Барду после испарительного блока разделяют на две части, одну из которых возвращают на стадию сбраживания сусла, а другзто часть подвергают разделению в десорбционном блоке на поток паров, обогащен- ньш этанолом, и кубовый остаток. Часть потока паров направляют непосредственно или косвенно в дистилля- ционньй блок или смешивают с паровым потоком, содержащим этанол, полученным после его вьщеления из сброженного сусла, или используют его или смесь для нагрева ректификационной колонны. После ректификации образовавшийся поток Жидкости рециркули- руют в испарительный блок. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. g и с

23

ФиеЗ