[發明專利]一種固液雙態通用高效蒸餾乙醇裝置及應用該裝置的乙醇蒸餾工藝

有效

• 申請號: 201210300742.7
• 申請日: 2012-08-22
• 公開（公告）號: CN102772910A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 潘愛珍;張光騰;李敬龍;趙學敏;李震
• 申請（專利權）人: 山東協和學院
• 主分類號: B01D3/00
• 分類號: B01D3/00;C07C31/08;C07C29/80
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

技術領域

本發明屬于輕工業技術與工程領域，具體涉及一種固液雙態通用高效蒸餾乙醇裝置及應用該裝置的乙醇蒸餾工藝。

背景技術

乙醇是重要的基礎化工原料之一，廣泛用于食品、醫藥、化工等行業。其中燃料乙醇是無污染的高辛烷值可再生燃料，既可以緩解當前日益嚴重能源危機，又可以解決地球環境的污染問題。因此，乙醇，尤其是燃料乙醇，具有廣闊的發展前景。

傳統乙醇蒸餾工藝中，固態蒸餾與液態蒸餾的工藝及設備是相互獨立的，所以增加了生產工藝復雜性，增大了企業投資成本。因此，設計一種固態蒸餾與液態蒸餾一體化的高效蒸餾工藝及裝置，簡化生產工藝，提高生產效率，降低投資成本是現代生產發展所必需的。經檢索，到現在為止沒有固態蒸餾與液態蒸餾有效結合、靈活高效蒸餾乙醇的工藝及裝置的相關專利技術出現。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足之處，提供了一種固液雙態通用高效蒸餾乙醇裝置及應用該裝置的乙醇蒸餾工藝；該裝置主要包括弧形蒸餾釜、輪式篦板酒甑和精餾塔，其中輪式篦板酒甑設置在弧形蒸餾釜和精餾塔之間，并可與上述二者通過法蘭密封連接；采用這種設備后可以實現同一個設備對于固液雙態物料的兼容，乙醇的回收率高達99.8％，乙醇濃度高達95.7%。實現了蒸餾塔與精餾塔的一體化，降低了設備成本，簡化了操作工藝，增加設備靈活性與多功能性，縮短了蒸餾時間，提高了生產效率。

本發明的具體技術方案是：

一種固液雙態通用高效蒸餾乙醇的裝置，包括塔底固定臺、設置在塔底固定臺上的蒸餾室以及設置在蒸餾室上方的精餾塔，塔底固定臺上設置有升降架，升降架頂部固定有弧形蒸餾釜，弧形蒸餾釜上部通過法蘭與輪式篦板酒甑底面連接，輪式篦板酒甑上部通過法蘭與精餾塔下部設置的弧形甑蓋底面連接；弧形蒸餾釜與輪式篦板酒甑均設置在蒸餾室內；弧形蒸餾釜內設置有的底部設有蛇形蒸汽加熱管。

采用這種設備后，既可以進行固態酒醅的乙醇蒸餾也可以進行液態酵醪的乙醇蒸餾，實現了同一設備的多功能化，解決了現有技術中固態酒醅和液態酵醪無法采用同一設備蒸餾的問題，提高了設備的工作效率和通用性。

更進一步的弧形蒸餾釜的底部還設有殘液排出口，蒸餾結束時，可以排出弧形蒸餾釜中的水；輪式篦板酒甑的底板為一層帶孔的隔層篦板，不僅便于固態酒醅放置和蒸汽上行，而且能夠將固態酒醅中的高級醇及時分離到弧形蒸餾釜中；

精餾塔頂部設置有乙醇蒸汽出口并通過該出口用管道與冷凝器連接，實現冷凝液回流便于排除低沸點雜質；所述弧形甑蓋上設置有進料口，通過該進料口可將液態發酵醪直接輸送到酒甑中，實現液態蒸餾；所述精餾塔下部一側設置有雜醇油排出口，通過該排出口可將蒸餾過程中的雜醇油等雜質排出；而精餾塔最上層塔板下設置有乙醇出料口，便于將最高純度的乙醇排出；

所述輪式篦板酒甑底部兩側分別設有兩個萬向輪，該萬向輪可方便篦板酒甑的移動與裝卸；所述的帶孔的隔層篦板厚度為20mm，采用孔距由邊緣區域向中心遞減的不等距孔眼，孔徑5~10mm；其目的在于減少中心區域的供汽阻力，適當增加邊區供汽阻力，促成整個酒甑平面上各點酒醅溫度趨于一致，上汽均勻，從而形成酒醅的同步蒸餾，以避免各點因受熱不均出酒有先有后，造成優質酒與酒頭酒尾混在一起影響酒質。

所述的弧形蒸餾釜和精餾塔內均設有溫度計與壓力計，便于實時監控設備內的溫度和壓力；所述冷凝器上設置有回流管，該回流管通入精餾塔內這樣不僅提供塔板上的冷回流，取走塔內多余的熱量，維持塔內的熱量平衡，而且提供塔板上的冷流體，氣液兩相在塔板上逆向接觸，上行的氣體中重組分冷凝，下行的液體中的輕組分吸熱汽化，反復的冷凝汽化作用進一步增加乙醇產品分離的精度，更具體的，經過最上層塔板的乙醇蒸汽中除乙醇外還含有其他低沸點組分，而這些組分經過冷凝后會混雜在乙醇中，而將冷凝后的乙醇再次送入塔板后這些低沸點組分受熱又轉化為氣態，從而提高了乙醇的純度，同時上行的蒸汽中的乙醇蒸汽遇到乙醇冷凝液后也會部分發生冷凝，從而提高了最終從乙醇出料口排出的乙醇的純度，而為了達到最佳的效果，盡可能的獲得高純度的乙醇，發明人發現本設備采用冷凝液的回流比在0.4~0.8時最佳，且可在上述回流比內獲得不同濃度的高純度乙醇。

應用上述固液雙態通用高效蒸餾乙醇的裝置，可以進行固態酒醅乙醇蒸餾其工藝具體步驟如下：

向輪式篦板酒甑中加入固態酒醅，將物料均勻分布在輪式篦板酒甑內，向弧形蒸餾釜內加入水，將輪式篦板酒甑推入蒸餾室內，控制液壓升降架，將輪式篦板酒甑底部通過法蘭與弧形蒸餾釜密封連接，將輪式篦板酒甑的上部通過法蘭與弧形甑蓋密封連接；