1.5.3 Опис апаратурно-технологічної схеми

Зрілу бражку подають з бродильного відділення, підігрівають у бражному піді­грівачі 7, видаляють з неї вуглекислий газ в сепараторі СО₂ і направляють на

третю - шосту тарілки, рахуючи зверху, бражної колони 3. У бражній ко­лоні 6 за рахунок гріючої пари, яка подається з котельні в колектор пари 17, а з нього на обігрів колони, бражка звільняється від спирту та супутніх летких домішок. Рідкий за­лишок (барду) відводять з нижньої частини браж­ної колони через бардовідвідник. Водно-спиртові пари, що виходять з бражної колони, надходять у бражний підігрівач 7, де частково конденсуються, віддаючи при цьому тепло для нагріву бражки. Залишки спиртових па­рів конденсуються у водяній секції бражного підігрівача та у конденсаторі бражної колони 13.

Водно-спиртова рідина з куба колони 5 відводиться через паровий ежектор 4 на зрошування бражної колони.

Вуглекислий газ, пари кінцевих і частково головних домішок спирту надходять у конденсатор 13, конденсат з якого ділиться на дві частини: одна частина у вигляді флегми повертається в колону 3 на верхню тарілку живлення, а друга — відводиться з установки.

У бражній колоні бражка звільняється від спирту та супутніх летких домішок.

Спиртоводна пара з бражної колони надходить по паровій комунікації під нижню тарілку концентраційної колони, в якій здійснюється концентрування спирту до зада­ної концентрації. Необхідна концентрація спирту регулюється зміною потоку флег­ми на верхню тарілку концентраційної колони за допомогою триходового крана. Для збільшення концентрації спирту-ректифікату триходовий кран встановлюється в положення, при якому в холодильник спирту 11 находить менша кількість флегми і навпаки.

Спиртова пара, що виходить з концентраційної колони 2, конденсується в підігрі­вані бражки 6, дефлегматорі 7, конденсаторі 8. Гази, що не сконденсувалися та зали­шок головних домішок у вигляді головної фракції етилового спирту, виводяться з установки через спиртовловлювач 11.

При необхідності виробництва СЕТ зі зниженим вмістом летких домішок він може відбиратися з верхніх тарілок концентраційної колони 5, при цьому збільшується відбір головної фракції із спиртовловлювача 10.3 нижніх тарілок колони 5 відбира­ється сивушне масло, яке виводиться з установки через конденсатор парів сивушно­го масла 12.

Проміжні домішки (ПД) спирту відбираються в паровій фазі з середньої части­ни колони 5 і виводяться з установки через конденсатор 13.

Енергетичні витрати на вилучення і концентрування органічних домішок спирту пропорційні ступеню їх концентрування.

Готовий продукт відбирають без­посередньо із флегми по комунікації, охолоджують в холодильнику спирту 11 і через ліхтар 19 та апарат для обліку спирту 20 спирт етиловий технічний направляють у спиртосховище.

Система водопостачання цеху передбачає колектор води, в який подається вода технічна від насосної станції та артезіанська вода зі свердловини. Спирт етиловий-сирець за допомогою насосів подається на станцію зневоднення, проходить через прилад оперативного обліку, який фіксує температуру та об'єм безвод­ного спирту. Прилад встановлюється в потоці, вимірювання параметрів відбуваєть­ся методом Коріоліса.

Далі вихідний продукт надходить в оперативний збірник вихідного продукту, який забезпечує запас продукту на 30 хв. роботи. Насосом спирт подається на дегідратацію.

Попередня підготовка сировини перед процесом випаровування здійснюється на двох теплообмінниках: в першому (26) – вихідний продукт підігрівається до темпе­ратури 125 °С за рахунок теплоти конденсації основного продукту; в другому тепло­обміннику – вихідний продукт догрівається до температури 135 °С за рахунок теплоти конденсату, відведеного з випарного апарату 22 та пароперегрівача (23).

У випаровувачі 22 вихідний продукт під дією гріючої пари переходить у паро­подібний стан. Подача гріючої пари регулюється автоматичним аналоговим клапа­ном, підтримуючи необхідні параметри випаровування.

Конденсат пари, що утво­рився в результаті теплообмінного процесу, самопливом відводиться у збірник конденсату, звідки мембранним насосом подається на теплообмінник для догрівання вихідного продукту. Спиртова пара, що утворилася в випаровувачі 22 пот­рапляє в пароперегрівач 23, який працює як термосепаратор і перегріває спиртову па­ру на 5 °С. Подача пари в пароперегрівач 23 регулюється автоматичним аналоговим клапаном для підтримання температури спиртової пари на виході 140 °С.

Далі спиртова пара потрапляє на мембранний фільтр. Фільтр виключає мож­ливість потрапляння шкідливих домішок і компонентів на мембранні модулі, що може негативно впливати на їх роботу. Робота мембранного фільтра контролюється відби­ранням проби продукту.

Перегріта спиртова пара надходить в мембранні модулі 24, на яких відбувається розділення компонентів парової суміші. За рахунок різниці тисків (на вході в модуль надлишковий тиск складає 5,5 бар; на виході розрідження — 0,95 бар) відбувається розділення суміші на молекулярному рівні. Паровий стан суміші сприяє більш ефек­тивному розділенню, оскільки в паровій фазі зв'язки між молекулами значно слабші, ніж в рідинній фазі.

Необхідну різницю тисків створюють за допомогою вакуумного гвинтового агрегату сухого ходу та випарного апарату 22. Спиртова пара, звільне­на від молекул води, направляється на теплообмінник 25, де конденсується.

Спиртовий конденсат проходить теплообмінник 25 і охолоджується до темпера­тури 23-25 °С за рахунок віддачі тепла вихідному продукту.

Остаточне охолодження основного продукту до температури 20 °С відбувається в холодильнику холодоагентом із системи оборотного контуру холодильної ма­шини 9.

Водяна пара (пермеат) після мембранних модулів з домішками спирту 5-10 % об. потрапляє на конденсатори 31. Конденсат водяної пари з домішками етанолу за допо­могою насосу 32 подається в збірник пермеату.

Незконденсовані водяні пари з домішками спирту потрапляють на

вакуумний аг­регат 11. Конденсат самопливом стікає у збірник нермеату 12,

звідки подається насо­сом на бражну колону.

Після охолодження до 20 °С готовий продукт проходить через прилад внутріш­нього обліку і контролю основного продукту, після чого надходить в оперативний збірник готового продукту 28. Контроль основного продукту відбувається за темпе­ратурою, об'ємом безводного спирту при 20 °С, об'ємом спирту при поточній темпе­ратурі та вмістом спирту. В разі невідповідності показників вимогам ТУ продукт по­вертається у збірник вихідного продукту 21. Якщо показники продукту є такими, що відповідають вимогам, то він насосами відкачується у спиртосховище, попередньо проходячи через прилад оперативного обліку спирту. Дані отримані з приладу зано­сяться в журнал обліку зневодненого етанолу.

Контроль роботи мембранних модулів 24 здійснюється шляхом відбору проби після конденсаторів з пробовідбірників.