Ректификационные и бражные колонны для спиртового производства

Колонное оборудование для спиртового производства — вертикальные массообменные аппараты, в которых за счёт многократного контакта восходящего пара и стекающей жидкости водно-спиртовая смесь разделяется на фракции по температуре кипения. Колонны превращают бражку крепостью 7–9 об. % в ректификованный этиловый спирт крепостью 96,0–96,6 об. % и одновременно удаляют альдегиды, эфиры, сивушные масла, метанол и промежуточные примеси. Сушилка22 проектирует и изготавливает отдельные колонны и полные брагоректификационные установки (БРУ) под ключ.

Кратко о главном

Для чего применяется

• производство пищевого этилового спирта сортов «Высшей очистки», «Экстра», «Базис», «Альфа» и «Люкс» из зерна, мелассы и крахмалосодержащего сырья;
• ликёро-водочные и винокуренные предприятия — водки, дистилляты, виски, ром, джин, бренди, зерновые спирты;
• технический и денатурированный спирт для химической, лакокрасочной и парфюмерной промышленности;
• фармацевтический спирт и антисептики с особо строгими требованиями к чистоте;
• биоэтанол и топливный спирт-абсолют из зерна и возобновляемого растительного сырья;
• переработка головной фракции, сивушных спиртов и стяжек колонн с возвратом этанола в оборот;
• смежные задачи — переработка спиртовой барды, регенерация растворителей, выделение эфиров и спиртов в пищевой химии.

Как работает

Ректификация — это по сути десятки одновременных ступенчатых дистилляций на контактных устройствах (тарелках или насадке) по всей высоте колонны. Чем больше теоретических ступеней разделения и чем точнее организован тепло- и массообмен, тем чище продукт и ниже удельный расход пара, воды и электроэнергии.

Колонна состоит из цилиндрического корпуса (царг), контактных устройств, узлов ввода питания и греющего пара, отбора продукта и кубового остатка. Её обвязка — теплообменное оборудование: дефлегматоры, конденсаторы, кипятильники, холодильники и спиртоловушки. Процесс в БРУ непрерывный, по принципу косвенного действия: колонны обогреваются глухим или острым паром, тепло отводится и частично рекуперируется через теплообменники.

Этапы технологического процесса

1. Подготовка сырья. Зерно очищают и измельчают, проводят водно-тепловую и ферментативную обработку, переводя крахмал в сбраживаемые сахара; на мелассном производстве готовят сахаросодержащее сусло.
2. Сбраживание. В бродильных чанах дрожжи превращают сахара в этанол — получается бражка крепостью 7–9 об. %.
3. Бражная колонна. Из нагретой бражки отгоняется спирт-сырец крепостью 50–70 об. %, кубовый остаток — барда — выводится на переработку.
4. Эпюрационная колонна. Из спирта-сырца удаляются головные примеси — альдегиды и эфиры, они отбираются как эфиро-альдегидная фракция (ЭАФ).
5. Ректификационная колонна. Эпюрат концентрируется до 96,0–96,6 об. % и проходит финишную очистку в зоне пастеризации, здесь отбирается товарный спирт.
6. Сивушная и разгонная колонны. Извлекаются и концентрируются сивушные масла, удаляются промежуточные примеси и метанол — это обеспечивает качество сортов «Люкс» и «Альфа».
7. Спиртоприёмное отделение. Готовый спирт через контрольные мерники и эпруветки поступает в спиртохранилище, побочные фракции собираются раздельно.

На всех ступенях ключевую роль играет теплообменная обвязка: дефлегматоры возвращают флегму на орошение, кипятильники поддерживают паровую нагрузку, спиртоловушки улавливают пары этанола из несконденсированных газов, холодильники доводят продукт до товарной температуры. Взаимная увязка всех аппаратов определяет экономику завода на годы вперёд.

Преимущества

• Стабильное качество — спирт сортов «Люкс» и «Альфа» с минимальным содержанием примесей и предсказуемой органолептикой.
• Высокий выход — глубокое извлечение этанола из бражки и возврат спирта из побочных фракций снижают потери.
• Экономия энергоресурсов — рекуперация тепла между колоннами и подобранные тарелки сокращают расход пара, воды и электроэнергии.
• Непрерывность и автоматизация — устойчивый режим работы, меньше ручных операций и влияния человеческого фактора.
• Гибкость по сырью — переработка зерна, мелассы, крахмало- и сахаросодержащего сырья на одной установке.
• Долговечность и санитарная чистота — корпус и тарелки из пищевой нержавеющей стали, ремонтопригодность, простое обслуживание.
• Масштабируемость — типоразмерный ряд от мини-производств до заводов мощностью в тысячи декалитров в сутки.

Технические характеристики

Колонны в составе брагоректификационной установки

Состав установки подбирается под требуемое качество спирта, вид сырья и мощность завода.

Контактные устройства: тарелки и насадка

От типа контактных устройств зависят КПД ступени, гидравлическое сопротивление, диапазон устойчивой работы и металлоёмкость аппарата. Сушилка22 изготавливает колонны со всеми основными типами тарелок и с насадочным заполнением.

Традиционно ректификационную колонну выполняют с 74 или 84 колпачковыми тарелками. Для улучшения органолептики, снижения окисляемости и удельных энергозатрат число тарелок увеличивают до 110–120: основную рабочую зону — до 70–80 тарелок, зону пастеризации — до 20–25. Комбинированные тарельчато-насадочные колонны позволяют снизить высоту аппарата и уменьшить задержку жидкости в верхней части.

Ориентировочные удельные показатели БРУ

Точные значения зависят от вида сырья, схемы рекуперации тепла и комплектации установки.

Как подобрать

Схема и состав колонн определяются сырьём, целевым сортом спирта или дистиллята и мощностью производства. Для сортов «Люкс» и «Альфа» нужны эпюрационная, сивушная и разгонная колонны и увеличенное число тарелок; снизить расход пара помогают рекуперация тепла между колоннами и автоматическое регулирование. Типовые проекты:

• мини-спиртзавод на 50–150 дал/сутки — компактная БРУ для фермерского и крафтового производства спирта и дистиллятов;
• завод среднего масштаба на 300–1000 дал/сутки — многоколонная установка с глубокой очисткой для ликёро-водочных предприятий;
• крупное производство от 3000 дал/сутки — комплекс колонн с рекуперацией тепла, автоматизацией и узлом утилизации барды;
• линия биоэтанола — ректификационно-разгонные колонны в связке с установкой абсолютирования этанола;
• модернизация действующего завода — замена изношенных тарелок, наращивание числа ступеней, врезка новых колонн без остановки основного цикла.

Что входит в поставку

• консультация технолога, анализ сырья, целевого продукта и мощности производства;
• разработка технологической схемы, подбор состава колонн и контактных устройств;
• технологическое проектирование, расчёт материального и теплового баланса, конструкторская документация;
• изготовление колонн и обвязки из пищевой нержавеющей стали;
• доставка по России, шеф-монтаж и обвязка оборудования на площадке;
• пусконаладка, вывод установки на проектный режим и показатели качества, обучение персонала;
• гарантия, сервисная поддержка и передача документации.

Цена и заказ

Стоимость колонного оборудования зависит от состава колонн, их диаметра и числа тарелок, мощности установки, схемы рекуперации тепла и степени автоматизации. Чтобы получить расчёт и коммерческое предложение, позвоните по телефону +7 906 968-1922 или напишите на sales@sushilka22.ru — рассчитаем технологическую схему под ваше сырьё и мощность.

Смотрите также

• Теплообменное оборудование для производства
• Роторная сушилка послеспиртовой барды
• Деалколизатор жидких продуктов
• Оборудование для спиртового производства
• Разработка технологии производства