3.3.Випарювання спирту та згущення екстракту

Згущення екстракту проводиться випарюванням у трубчастому вакуум-апараті з вертикальними трубками (рис.2.8.) при Т=50-52°С і розрідженні 600 мм.рт.ст. до належної густини. Якщо згущуються витяжки спиртові, то спочатку відганяють спирт при цій же температурі та тиску 150 мм.рт.ст., не включаючи вакууму, і лише після відгону його основної кількості включають вакуум, що було зроблено при виробництві «Глюкорну».

Трубчастий-вакуумний апарат із вертикальними трубками має циліндричний корпус, у нижній частині якого на відстані 0,75 м один від одного встановлено дві трубні решітки А, рівні діаметру корпусу. В отворах трубних решіток знаходяться численні трубки діаметром 50-75 мм. У середині трубної решітки є широка труба діаметром до 500 мм, яка називається циркуляційною трубою В. Гріюча пара надходить у простір між решітками та трубками через штуцер 1 і нагріває рідину, що знаходиться всередині трубок. Конденсат виводиться через штуцер 2, а неконденсовані гази (повітря) – через штуцер 3. Витяжка для випарювання надходить в апарат через штуцер 4. Після згущення витяжку спускають через трубу 5. Рідина, яку випарюють, заповнює весь простір під нижньою решіткою, і на деякій висоті всі трубки, у тому числі і циркуляційну трубу. У тонких трубках випарювана рідина дуже швидко закипає. Утворені в ній бульбашки пари, що мають малу відносну густину, піднімаються вгору, захоплюючи за собою і рідину, яка з силою викидається у простір, зайнятий парою. Тут внаслідок раптового збільшення площі перетину швидкість руху рідини різко зменшується і рідина падає вниз, стікаючи в циркуляційну трубу, а пара, звільнившись від крапельок рідини, спрямовується у верхню частину корпусу і звідти через паровідвідну трубу 6 – у конденсатор. Наявність циркуляційної труби забезпечує кругообіг рідини, яку випарюють. Площа поперечного перерізу циркуляційної труби становить зазвичай 75% всієї площі поперечного перерізу трубок[10].

Рис.2.8. Трубчаста вакуум-випарна установка.

3.4.Ректифікація етанолу з відпрацьованої сировини

Відпрацьована рослинна сировина утримує значну кількість екстрагента до 50% після віджимання. Щоб уникнути втрат екстрагента та зробити виробництво більш рентабельним, необхідно провести ректифікацію. Ректифікація – процес розділення летких сумішей, який відбувається у ректифікаторах (рис.2.9.), у яких пар рухається знизу вверх, а зверху вниз стікає рідина, що називається флегмою. Між рідиною та парою відбувається тепло масообмін, у результаті чого пар збагачується леткими компонентами, а рідина – менш леткими. У нижній частині колони одержують важколеткий компонент – кубовий залишок.

Колона містить кілька ректифікаційних ємностей, у яких відбувається послідовна перегонка з нижньої камери у верхню, де збирається очищений і концентрований спирт.

Рис. 2.9. Ректифікаційна колона.

Нижня ємність 1 наповнюється сирим спиртом, ємності 2 і 3 з чашечками 4 призначені для зберігання проміжного спиртового розчину, що виходить при послідовній перегонці. Ректифікаційна ємність 5 із термометром 6, краном 7 і трубопроводом 8 використовується для збору чистого спирту підвищеної концентрації.

Для підтримки заданої температури 80-82°С застосовується охолоджувач 9, наповнений холодною водою. Ректифікований спирт охолоджується у холодильнику і збирається у приймачі. Легкокиплячі домішки відводяться через трубопровід 10.

Перед початком ректифікації ємності 2 і 4 заповнюються водою. У початковий період ректифікації в ємності 5 збирається спирт із головними домішками.

Ця частина спирту (3,5-5%) зливається, так як не придатна для харчових цілей. Потім проводиться ректифікація всього обсягу спирту.

Відбір спирту з камери 5 проводиться до тих пір, поки концентрація сивушних масел не досягне граничного значення (не більше 3 мл на літр спирту).

Переваги даного пристрою полягають у тому, що процес ректифікації відбувається безперервно, внаслідок чого такі колони застосовуються для отримання значних обсягів спирту [11].