Устройство для ректификации спирта с применением эжектора

Полезная модель относится к спиртовой промышленности, в частности к устройствам получения пищевого ректификованного спирта.

Технической задачей полезной модели является повышение эффективности использования тепловой энергии и снижение материальных затрат.

Техническая задача полезной модели достигается тем, что в устройстве для ректификации спирта с применением эжектора, содержащем ректификационную колонну, теплообменник, эжектор, отделитель жидкости, новым является то, что межзмеевиковое пространство теплообменника соединено с линией подачи пара из котельной, а вход змеевика теплообменника соединен с линией подачи в него жидкого продукта из теплообменника куба ректификационной колонны, при этом выход из змеевика соединен с линией подачи жидкого продукта в сопло эжектора, который входит в камеру смешения, соединенную трубопроводом подачи пара с верхней частью ректификационной колонны, напорная часть эжектора в виде диффузора соединена трубопроводом с отделителем жидкости, нижняя часть которого снабжена трубопроводом возврата части готового продукта в верхнюю часть ректификационной колонны, а верхняя его часть соединена линией подачи пара в теплообменник куба ректификационной колонны.

Предложенное устройство для ректификации спирта с применением эжектора позволяет:

- использовать теплоту спиртовых паров, отходящих из ректификационной колонны для ее обогрева путем соединения трубопроводом напорной части эжектора в виде диффузора с отделителем жидкости, нижняя часть которого снабжена трубопроводом возврата части готового продукта в верхнюю часть колонны, а верхняя его часть соединена линией подачи пара в теплообменник куба ректификационной колонны;

- сократить затраты на сжатие спиртовых паров, отходящих из ректификационной колонны за счет того, что межзмеевиковое пространство теплообменника соединено с линией подачи пара из котельной, а вход змеевика теплообменника соединен с линией подачи в него жидкого продукта из теплообменника куба ректификационной колонны, при этом выход из змеевика соединен с линией подачи жидкого продукта в сопло эжектора, который входит в камеру смешения, соединенную трубопроводом подачи пара с верхней частью ректификационной колонны.

Полезная модель относится к спиртовой промышленности, в частности к устройствам получения пищевого ректификованного спирта.

Известны ректификационные установки с механической реком-прессией пара [Проспект фирмы Зульцер Хемтех, Москва, 2006 г., Процессы и аппараты химической промышленности. Учебник для техникумов / П.Г.Романков, М.И.Курочкина, Ю.Я.Мозжерии и др. - Л.: Химия 1989],, включающие в линии удаления пара из верхней части ректификационной колонны компрессор, а также теплообменник, конденсатор с охлаждением оборотной водой и отделитель жидкости.

Недостатками данных ректификационных установок являются потери энергии паров спирта с охлаждающими средами.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для ректификации под атмосферным давлением [Патент РФ 99120352 B01D 3/32, опубл. 10.07.2001, бюл. 23.09.1999 г.], содержащая колонну ректификации и сепаратор, соединенный с ней трубопроводом вывода кубового остатка, трубопроводы подачи смеси в колонну ректификации и вывода целевого продукта, при этом установка снабжена эжектором, вход которого по паровой фазе соединен с сепаратором, вход по жидкости - с трубопроводом подачи смеси в ректификационную колонну, а выход со средней частью колонны ректификации.

Недостатком данной установки является низкая эффективность использования тепловой энергии и высокие материальные затраты.

Технической задачей полезной модели является повышение эффективности использования тепловой энергии и снижение материальных затрат.

Техническая задача полезной модели достигается тем, что в устройстве для ректификации спирта с применением эжектора, содержащем ректификационную колонну, теплообменник, эжектор, отделитель жидкости, новым является то, что межзмеевиковое пространство теплообменника соединено с линией подачи пара из котельной, а вход змеевика теплообменника соединен с линией подачи в него жидкого продукта из теплообменника куба ректификационной колонны, при этом выход из змеевика соединен с линией подачи жидкого продукта в сопло эжектора, который входит в камеру смешения, соединенную трубопроводом подачи пара с верхней частью ректификационной колонны, напорная часть эжектора в виде диффузора соединена трубопроводом с отделителем жидкости, нижняя часть которого снабжена трубопроводом возврата части готового продукта в верхнюю часть ректификационной колонны, а верхняя его часть соединена линией подачи пара в теплообменник куба ректификационной колонны.

Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности использования тепловой энергии и снижении материальных затрат.

На фиг.1 изображена схема устройства для ректификации спирта с применением эжектора.

Устройство для ректификации спирта с применением эжектора содержит ректификационную колонну 1, имеющую куб 2 со змеевиком 3, теплообменник 4 со змеевиком 5, эжектор, состоящий из сопла 6, камеры смешения 7 и диффузора 8. Установка также включает отделитель жидкости 9 и насос 10. При этом межзмеевиковое пространство теплообменника 4 соединено с линией подачи пара из котельной, а вход змеевика 5 теплообменника 4 соединен с линией подачи в него жидкого продукта из теплообменника 3 куба 2 ректификационной колонны 1. При этом выход из змеевика 5 соединен с линией подачи жидкого продукта в сопло 6 эжектора, которое конструктивно переходит в камеру смешения 7, соединенную трубопроводом для подачи пара спирта из верхней части ректификационной колонны 1. Выходная напорная часть эжектора в виде диффузора 8 соединена трубопроводом с отделителем жидкости 9, нижняя часть которого снабжена трубопроводом для возврата части готового продукта в верхнюю часть ректификационной колонны 1, а верхняя его часть соединена линией подачи паров спирта в теплообменник 3 куба 2 ректификационной колонны 1.

Устройство для ректификации спирта с применением эжектора работает следующим образом.

В межзмеевиковое пространство теплообменника 2 подается пар из котельной, а через трубки змеевика 5 пропускается жидкий спирт, подаваемый с помощью насоса 10 из теплообменника 3 куба 2. В результате рекуперативного теплообмена между паром из котельной и жидким спиртом происходит увеличение температуры последнего и подача его в сопло 6 эжектора. За счет энергии струи жидкого спирта в сужающемся сечении сопла 6 эжектора происходит понижение давления, что вызывает в камере смешения подсос паров спирта, забираемых из верхней части ректификационной колонны 1.

В напорной части эжектора - диффузоре 8 за счет его расширения происходит повышение давления и снижение скорости потока парожидкостной смеси, которая затем по трубопроводу направляется в отделитель жидкости 9, где за счет гравитационных сил происходит разделение пара и жидкости.

Из нижней части отделителя жидкости 9 по трубопроводу часть готового продукта в виде флегмы возвращается в верхнюю часть ректификационной колонны 1 для обогащения паровой фазы легколетучим компонентом. Отбираемый из верхней части отделителя жидкости 9 пар направляется по трубопроводу в теплообменник 3 куба 2 ректификационной колонны 1, для подогрева исходной смеси до температуры кипения. В теплообменнике 3 пары спирта конденсируются, выделяя при этом дополнительную теплоту фазового перехода, которая также используется как дополнительный источник энергии нагрева исходной смеси. Полученный конденсат спирта из теплообменника 3 куба 2 ректификационной колонны 1 подается в змеевик 5 теплообменника 4.

Предложенное устройство для ректификации спирта с применением эжектора позволяет:

- использовать теплоту спиртовых паров, отходящих из ректификационной колонны для ее обогрева путем соединения трубопроводом напорной части эжектора в виде диффузора с отделителем жидкости, нижняя часть которого снабжена трубопроводом возврата части готового продукта в верхнюю часть колонны, а верхняя его часть соединена линией подачи пара в теплообменник куба ректификационной колонны;

- сократить затраты на сжатие спиртовых паров, отходящих из ректификационной колонны за счет того, что межзмеевиковое пространство теплообменника соединено с линией подачи пара из котельной, а вход змеевика теплообменника соединен с линией подачи в него жидкого продукта из теплообменника куба ректификационной колонны, при этом выход из змеевика соединен с линией подачи жидкого продукта в сопло эжектора, который входит в камеру смешения, соединенную трубопроводом подачи пара с верхней частью ректификационной колонны.

Устройство для ректификации спирта с применением эжектора, содержащее ректификационную колонну, теплообменник, эжектор, отделитель жидкости, отличающееся тем, что межзмеевиковое пространство теплообменника соединено с линией подачи пара из котельной, а вход змеевика теплообменника соединен с линией подачи в него жидкого продукта из теплообменника куба ректификационной колонны, при этом выход из змеевика соединен с линией подачи жидкого продукта в сопло эжектора, который входит в камеру смешения, соединенную трубопроводом подачи пара с верхней частью ректификационной колонны, напорная часть эжектора в виде диффузора соединена трубопроводом с отделителем жидкости, нижняя часть которого снабжена трубопроводом возврата части готового продукта в верхнюю часть ректификационной колонны, а верхняя его часть соединена линией подачи пара в теплообменник куба ректификационной колонны.