Линия для непрерывного производства этилового спирта из крахмалистого сырья Советский патент 1980 года по МПК C12C11/07 C12C7/06 

1

Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к линиям для непрерывного производства этилового спирта из крахмалистого сырья.

Известна линия для непрерывного производства этилового спирта из крахмалистого сырья, включающая предразварник, контактную головку, выдерживатели, паросепаратор, вакуум-испарители-осахариватели первой и второй ступени, бродильные резервуары, а также теплообменник, насос и систему трубопроводов 1,

НедостаэГком такой линии является невозможность поддержания бптимальных режимов разваривания и брожения, что приводит к снижению выхода спирта и. ухудшению его качества. Кроме того, не полностью используются объеNbi аппаратов для разваривания и брожения, что ведет к снижению производительности линии.

Целью изобретения является увеличение производительности и повышение надежности в работе, а также интенсификация процесса и улучшение качества спирта.

Цель достигается тем, что в предлагаемой линии предрааварник сообщен

с контактной головкой двумя патрубками, расположенными по касательной к ее корпусу на различной высоте навстречу один другому на противоположных сторонах, при этом головной бродильный резервуар сообщен с вакуум-испарителем-осахаривателем второй ступени через теплообменник, а предразварник дополнительно связан с ис0точником инертного газа и обеспечивает адсорбцию и стабилизацию гидродинамического режима, причем патрубок подвода крахмалистого сырья подсоединен к тангенциально, а

5 контактная головка снабжена двумя колосниковыми решетками, установленHUN-m одна над другой и перпендикулярно одна другой.

Кроме того, каждый выдерживатель

0 снабжен соплом Лаваля и профильной гильзой для успокоения и защиты стенок выдерживателей от износа, причем сопла Лаваля установлены на входной части трубопроводов подвода развариваемой массы в выдерживатели,

На фиг, 1 показана схема описываемой линии для непрерывного производства этилового спирта из крахмалистого -сырья: на фиг. 2 - контактная головка, обгдай вид; на фиг.З разрез на фиг, 2; на фиг. 4 предразварник.

Линия состоит из насоса 1, сообщенного трубопроводом 2, оканчивающимся тангенциальным патрубком 3, с предразварником 4, выполняющего дополнительно функцию стабилизатора гидродина -зического режима и дегазатора и снабженного регулятором 5 уровня, трубопроводами б и 7, соответственно служащими для ввода инертных газов и пара. Трубка 8 служит для от вода газов с адсорбированными примесями,

Предразварник трубопроводом 9 сообщен .с контактной головкой 10, имеющей паропровод 11, два расположенных по касательной на различной высоте навстречу один другому на противоположных сторонах патрубка 12 и 13 для ввода массы, при этом паропровод 11 внутри контактной головки оканчивается перфорированным штуцером 14, Внутри контактной головки 10 установлены две колосниковые решетки 15 и 16 таким образом, что колосники 15 расположены перпендикулярно к колосниками 16, Контактная головка 10 трубопроводом 17.подключена к патрубку с расширяющимся соплом 18 для подачи массы последовательно в выдерживатели 19 через профилированные пластины 20, служащие для успокоения потока и защиты стенок от износа. Варочные колонны сообщены между собой трубопроводом 21, Для регулирования температуры имеется датчик 22, вторичный прибор 23 с регулятором температуры, исполнительный механизм 24, связанный с паропроводом 11, Датчик 25 давления связан со вторичным прибором регулятора 26 давления и исполнительным механизмом 27, на трубопроводе 28 установлена диафрагма 29 и имеется отводная трубка 30, подсоединенная к паросепаратору 31, который сообщен с. вакуум-испарителем-сахарит ел ем 32 первой ступени и вакуум-испарителемосахаривателем 33 второй ступеци. Линия снабжена холодильником 34, подключенним к батарее бродильных резервуаров.

Головные бродильные резервуары 35 установлены на одном уровне,снаб жены отводными патрубками 36, расположенными .в высших точках резерву аров, П реточные трубы 37, соединяющие головные бродильные резервуары, установлены на 0,4-0,5 м выше выходных патрубков 38 и переточных труб 39 хвостовых бродильных резервуаров 40, установленных с понижением уровня по ходу процесса также на 0,4-0,5 м. Трубопровод 41 служит для отвода газов брожения.

Линия работает следующим образом.

В предразварник 4 насосом 1 по трубопроводу 2 через тангенциальный, патрубок 3 вводится измельченное крахмалистое сырье, например зерно, и вода, в соотношении 1:3, приобретая вращательное движение, подогревается до температуры 110°С, за счет .-пара, поступающего по паропроводу 7.

.через перфорированный патрубок 42, Над уровнем массы в предразварнике Q образуется газовое пространство, которое является демпфером гидродина-мического режима, В развариваемую массу через коллекто11 43 продувают инертный газ, адсорбирующий примеси.

ухудшающие качество продукта, которые затем удаляются вместе с газами через трубопровод 8 с исполнительным механизмом 5,

Предварительно подогретая масса по трубопроводу 9 вводится двумя потоками через тангенциальные патрубки

13 и 12, приобретает вращательное движение и проходит отдельными тонкими потоками через щели между колосниковыми решетками 15 и 16,

5 в контактной головке масса прогревается до 140°С паром, поступающим через.внутренний перфорированный штуцер 14 и рубашку 44, ,

Нагретая масса поступает по трубопроводу 17 через, сопло Лаваля 18 S выдерживатель 19, в котором с помощью профилированных з.ащитных пластин 20 направление движения массы изменяется,

5 Масса в выдерживателе 19 движется вверх и через верхний патрубок 45 по трубопроводу 21 поступает во второй выдерживатель аналогичной конструкции,

Распределение массы и изменение направления ее движения с помощью . сопла и профильных защитных гильз позволяет обеспечить равномерное движение массы по всему объему выдерживателей и выделение из массы имеющихся минеральных примесей, которые собираются в, нижней части профилированных гильз, и тем самым предотвра.. тить износ гильз в зоне наиболее активного истирания. Минеральные примеси периодически удаляются из выдержи ват ел ей. Из второго выдерживателя 19 разваренная масса через регулировочный вентиль выдувается в па5 росепаратор 31, с помощью датчика 25 поддерживается заданное постоянное давление и достигается стабилизация потока и распределение массы в Паро сепараторе, Затем масса

0 поступает в вакуум-испаритель-осахариватель 32 первой ступени, куда задаются осахаривающие материалы, и вакуум-испаритель-осахариватель 33 второй ступени. При перетоке осаха5 ренного сусла в головной бродильный

резервуар 35 происходит охлаждение его хладагентом в холодильнике 34.

.Предварительное охлаждение сусла улучшает теплообмен среды в оОъеме-бродильных резервуаров, .создавая тем самлм оптимальные условия брожения. Переток бражки по бродильным резервуарам осуществляется с верхнего патрубка 36 головного бродильного резервуара 35 к нижнему патрубку второго головного резервуара и т.д. по батарее.

Такое соединение бродильных резервуаров обеспечивает полное использование их объемов, более организованное движение бражки по сечению резервуара и лучшее перемешивание бражки углекислым газом, который отбирается только с хвостовых резервуаров 40 по трубопроводу 41. В момент заполнения первых пяти бродильных резервуаров для обеспечения равномерно го выхода газов брожения из батареи, эти газы из каждого аппарата выводят в спиртоловушку по отдельной коммуникации. Переток бражки по хвостовым бродильным резервуарам осуществляет™ ся с выходного патрубка 38 по переточным трубам 39 в нижнюю часть днищ последующего резервуара, при этом хвостовые бродильные резервуары установлены с понижением уровня по ходу процесса на 0,4-0,5 м,.что позволяет иметь равный объем этих резервуаров. Углекислый газ, выделяющийся при брожении, отбирается с хвостовых резервуаров по трубопроводу 41. Готовая бражка направляется на перегонку и ректификацию.

Предлагаемая линия для непрерывного производства этилового спирта из крахмалистого сырья позволяет повысить производительность и надежность работы, а также способствует интенсификации процесса тепломассообмена и получению высококачественного спирта.S

Формула изобретения

1.Линия для непрерывного производства этилового спирта из крахмалистого сырья, включающая предразварник, контактную головку-, выдерживатели, паросепаратор, вакуум-испарители-осахариватели первой и вто-. рой ступени, бродильные резервуары, а также теплообменник, насос и систему трубопроводов, о т л и, ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличения производительности и повышения надежности в работе, а также интенсификации процесса и улучшения качества спирта, предразварник сообщен с контактной головкой двумя патрубками, расположенными по касательной к ее корпусу на различной высоте один другому, на противоположных сторонах, при этом головной бродильный резервуар сообщен с вакуум-илзпарителем-осахаривателемвторой ступени через теплообменник, а предразварник дополнительно связан с источником инертного газа и обеспечивает адсорбцию и стабилизацию гидродинамического режима, причем патрубок подвода крахмалистого сырья подсоединен к нему тангенциально, а контактная головка снабжена двумя колосниковыми решетками, установленными одна над другой и перпендикулярно одна другой.

2.Линия по п. 1, отличающая с я тем, что каждый выдерживатель снабжен соплом Лаваля и профильной гильзой для успокоения потока и защиты стенок выдерживателей

от износа, причем сопла Лаваля установлены на входной части трубопроводов подвода развариваемой массы в выдерживатели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Колосков С.П. и др. Оборудование спиртовых заводов , Москва, 1975, с. 111.

ffyWZ9 /yvff//1

r