CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
3.2.7. Chưng cất [4, tr 169] 1 Mục đích.
3.2.7.1. Mục đích.
- Chưng cất là quá trình tách rượu và các tạp chất dễ bay hơi ra khỏi dấm chín, kết quả thu nhận được cồn thô.
- Tinh chế là tách tạp chất ra khỏi cồn thô và nâng cao nồng độ cồn, thu được sản phẩm cồn tinh chế
3.2.7.2. Thực hiện.
Sử dụng hệ thống chưng cất, tinh chế hai tháp gồm một tháp thô và một tháp tinh
1- Thùng cao vị chứa giấm chín 2- Bình hâm giấm 3- Bình tách CO2 4- Tháp thô 5- Bình chống phụt giấm 6- Bình ngưng tụ 7- Bình làm lạnh 8- Tháp tinh
9- Bình ngưng tụ hồi lưu 10- Bình làm lạnh cồn sản phẩm 11- Bình ngưng và làm lạnh dầu
Giấm chín được bơm lên thùng cao vị (1) sau đó đi vào bình hâm giấm (2), thiết bị này được gia nhiệt bằng hơi cồn thô đến nhiệt độ 70÷800C rồi đưa qua bình tách CO2 và khí không ngưng (3) rồi vào đĩa tiếp liệu của tháp thô (4). Tháp thô được đun bằng hơi trực tiếp, hơi đi từ dưới lên, giấm chín chảy từ trên xuống nhờ đó quá trình chuyển khối được thực hiện, sau đó hơi rượu ra khỏi tháp ngưng tụ làm lạnh và được đưa sang tháp tinh (8) ở đĩa tiếp liệu, còn giấm khi chảy xuống tới đáy nồng độ rượu trong giấm còn khoảng 0,015 ÷0,03%V được thải ra ngoài gọi là bã rượu.
Tại tháp tinh cũng được cấp nhiệt bằng hơi nước trực tiếp, hơi rượu bay lên được nâng dần nồng độ sau đó ngưng tụ ở thiết bị ngưng tụ (9) và được hồi lưu trở lại tháp tinh. Một phần nhỏ chưa ngưng kịp còn chứa nhiều tạp chất đầu được đưa sang ngưng tụ tiếp ở thiết bị ngưng tụ làm lạnh (7) và lấy ra ở dạng cồn đầu. Cồn tinh chế được lấy ra cách đĩa hồi lưu 3÷6 đĩa qua thiết bị làm lạnh (10) được cồn tinh chế. Dầu fusel được lấy ra ở dạng hơi từ đĩa 6÷11 tính từ dưới lên được làm lạnh, phân ly được dầu fusel thành phẩm. Nhiệt độ đáy của hai tháp luôn bảo đảm 103÷1050C; nhiệt độ đỉnh tháp thô phụ thuộc vào nồng độ cồn trong giấm và thường vào khoảng 93÷970C; nhiệt độ đỉnh tháp tinh vào khoảng
78,3÷78,50C; nhiệt độ thân tháp tinh ở vị trí cách đĩa tiếp liệu về phía trên 3÷4 đĩa khống chế ở 82÷830C.
3.2.8. Tách nước.
3.2.8.1. Mục đích:
Dùng để sản xuất cồn tuyệt đối. Khi sử dụng chất hấp thụ zeolit để hấp thụ chọn lọc nước trong hỗn hợp nước – etanol có nồng độ thấp 96%v lên nồng độ cao 99,97%V.
3.2.8.2. Thực hiện
Cồn nguyên liệu 96o sẽ được bơm vào thiết bị bốc hơi – quá nhiệt, tác nhân gia nhiệt là hơi nước có nhiệt độ 151,1oC. Cồn nguyên liệu sau khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt được nâng lên 107oC. Sau khi hơi cồn đi ra thiết bị quá nhiệt thì nó được đi vào thiết bị hấp thụ, ta thu được cồn khan. Cồn khan tiếp tục ngưng tụ và đưa vào kho chứa.
Thiết bị hấp thụ và giải hấp sử dụng chất hấp thụ là zeolit. * Mô tả quá trình làm việc:
Nguyên liệu (hỗn hợp ethanol – nước có nồng độ thấp) được đưa qua cột hấp phụ chứa zeolite 3A ở pha lỏng hoặc pha hơi. Nước sẽ bị hấp phụ và giữ lại trên cột, ethanol không bị hấp phụ đi ra khỏi cột. Để quá trình làm việc liên tục, thông thường phải có ít nhất 2 tháp chứa chất hấp phụ. Khi tháp A tiến hành hấp phụ thì tháp B phải tiến hành tái sinh xúc tác và ngược lại.
Hình 2.8. Sơ đồ hấp phụ và giải hấp
3.2.9. Sản phẩm.
Sau khi tách nước ta được sản phẩm cồn tuyệt đối với độ cồn lên đến 99,97%V etanol.Sau khi hấp phụ và giải hấp ta thu được cồn nhạt ( là hỗn hợp của nước và cồn còn sót lại). Lượng cồn nhạt này 1 phần được đưa vào giải hấp trở lại và 1 phần cho vào tháp tinh.
Chương 4