ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2099125
СПОСОБ ДИСТИЛЛЯЦИИ
Имя изобретателя: Сачаво Михаил Сергеевич[UA]
Имя патентообладателя: Сачаво Михаил Сергеевич[UA]
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1996.02.06
Использование: разделение жидких продуктов дистилляцией в пищевой,
эфиромасличной и химической промышленности при разделении многокомпонентных смесей
перегонкой и концентрировании растворов выпариванием. Сущность изобретения: способ
дистилляции включает заполнение газовых пространств кипятильного устройства,
охлаждающего устройства и сборника дистиллята паровой фазой. Паровую фазу охлаждают
вне связи с атмосферой, создавая в системе давление ниже атмосферного. После этого вне
связи с атмосферой нагревают исходное сырье в кипятильном устройстве. Конденсируют и
охлаждают в охлаждающем устройстве выделяющуюся паровую фазу и собирают дистиллят в
сборнике.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к технике разделения жидких продуктов дистилляцией и
может быть использовано в пищевой, эфиромасличной, химической и других областях
промышленности при разделении многокомпонентных смесей перегонкой и
концентрировании растворов выпариванием.
Известен способ дистилляции включающий нагрев исходной среды, конденсацию и
охлаждение выделяющейся паровой фазы [1]
Недостатком этого способа являются большие энергозатраты, связанные с
кипячением исходной среды при атмосферном давлении и большие потери легколетучего
готового продукта (спирта), в связи с испарением в окружающую среду.
Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является способ
дистилляции, включающий нагрев исходной среды, конденсацию и охлаждение выделяющейся
паровой фазы, а также дополнительное охлаждение получаемого дистиллята в сборнике
дистиллята водой со льдом [2]
Недостатком способа-прототипа также являются большие энергозатраты, связанные с
кипячением среды при атмосферном давлении, и потери спирта, в связи с испарением в
окружающую среду.
Задачей изобретения является снижение энергозатрат и потерь получаемой продукции.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе дистилляции, включающем
нагрев исходной среды, конденсацию выделяющейся паровой фазы и охлаждение получаемого
дистиллята, выделение, конденсацию и охлаждение паровой фазы производят вне связи с
атмосферой и давлении ниже атмосферного, путем предварительного заполнения газовых
пространств кипятильного устройства, охлаждающего устройства и сборника дистиллята
паровой фазой, конденсации и охлаждения последней в охлаждающем устройстве и сборнике
дистиллята вне связи с атмосферой.
В связи с тем, что объем паровой фазы на много превышает объем получаемого из нее
конденсата, при конденсировании паровой фазы вне связи с атмосферой в газовых
пространствах охлаждающего устройства и сборника дистиллята образуется давление ниже
атмосферного, которое тем ниже, чем больше объем этих газовых пространств, что
обеспечивает снижение энергозатрат в связи с более низкой температурой дистилляции и
полностью упраздняет потери легколетучих продуктов, так как последние поступают в
сборник дистиллята вне связи с атмосферой.
Анализ предложенного технического решения показывает, что отличается оно от
известного решения тем, что выделение, конденсация и охлаждение паровой фазы
производят вне связи с атмосферой и давлении ниже атмосферного, путем
предварительного заполнения газовых пространств кипятильного устройства,
охлаждающего устройства и сборника дистиллята паровой фазой, конденсации и охлаждения
последней в охлаждающем устройстве и сборнике дистиллята вне связи с атмосферой, что
обеспечивает соответствие предлагаемого технического решения критерию изобретения
"новизна".
|
Сравнение заявленного технического решения с другими решениями как в данной области,
так и в смежных областях техники, не позволили выявить в них признаки, отличающие
заявленное решение от прототипа что обеспечивает соответствие предлагаемого
технического решения критерию изобретения "существенные отличия".
Предлагаемый способ может быть осуществлен на установке, изображенной на чертеже и
содержащей: кипятильное устройство 1 с патрубком и краном 2 для ввода паровой фазы;
соединенные с кипятильным устройством по ходу паровой фазы холодильное устройство 3
сборник дистиллята 4 с охлаждающей рубашкой 5 и пробный холодильник 6 с запорным краном
7.
|
РАБОТА УСТАНОВКИ И ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА
Исходное сырье загружают в кипятильное устройство 1; открывают краны 2 и 7 и заполняют
паровой фазой (водяными парами) газовые пространства кипятильного устройства,
холодильного устройства и сборника дистиллята до выхода дистиллята или паровой фазы
из пробного холодильника 6; перекрывают краны 2 и 7; подают хладоагент в холодильное
устройство 3 и охлаждающую рубашку 5 сборника дистиллята, конденсируя в газовых
пространствах холодильного устройства и сборника дистиллята паровую фазу и создавая
тем самым в закрытой системе вакуум; доводят содержимое кипятильного устройства 1 до
кипения; конденсируют и охлаждают выделяющуюся паровую фазу продукта в холодильном
устройстве 3 и собирают получаемый дистиллят в сборнике дистиллята 4, дополнительно
конденсируя дистиллятом находящуюся в сборнике паровую фазу. После окончания процесса
дистилляции открывают кран 7, сообщают сборник дистиллята с атмосферой и его
опорожняют. После опорожнения и повторного заполнения кипятильного устройства
процесс дистилляции повторяют.
Пример 1
В кипятильное устройство помещали виноматериал с объемной долей спирта 10% заполняли
водяными парами извне газовые пространства кипятильного устройства, холодильного
устройства и сборника дистиллята до выхода из него паров, перекрывали связь газовых
пространств и водяную рубашку сборника дистиллята создавая в системе вакуум. Затем
доводили виноматериал в кипятильном устройстве до кипения и производили его перегонку
до полной отгонки спирта, собирая последний в сборнике дистиллята при температуре
перегонки 45-50oC.
Для сравнения виноматериал той же партии перегоняли по способу-прототипу при
температуре перегонки 96-101oC, собирая дистиллят в охлаждающий водой со льдом
сборник, связанный с атмосферой.
По результатам проведенных опытов потери спирта при перегонке виноматериалов по
способу-прототипу составили 2,5% а энергозатраты на 25% выше, чем по предлагаемому способу,
полностью исключающему потери спирта.
Пример 2
В кипятильное устройство загружали спиртованный виноградный сок с объемной долей
спирта 16% и содержанием 18% сахара и производили его концентрирование упариванием с
получением спиртового дистиллята и сокового концентрата с содержанием 80% сахара по
способу, описанному в примере 1.
Для сравнения спиртованный виноградный сок той же партии концентрировали упариванием
по способу-прототипу.
В результате, при концентрировании виноградного сока по способу-прототипу потери
спирта в дистилляте составили 3,0% а энергозатраты на 30% выше, чем по предлагаемому
способу, исключающему потери спирта при дистилляции.
Таким образом, предлагаемый способ дистилляции обеспечивает, по сравнению со способом-прототипом,
снижение потерь получаемого продукта на 2,5-3,0% и снижение энергозатрат на 25-30%
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ дистилляции, включающий нагрев исходного сырья в кипятильном
устройстве, конденсацию и охлаждение в охлаждающем устройстве выделяющейся паровой
фазы с получением дистиллята в сборнике, отличающийся тем, что перед нагревом
исходного сырья газовые пространства кипятильного устройства, охлаждающего
устройства и сборника дистиллята заполняют паровой фазой, охлаждают ее вне связи с
атмосферой, создавая в системе давление ниже атмосферного, после чего процесс
дистилляции осуществляют вне связи с атмосферой.
Версия для печати
Дата публикации 25.02.2007гг
вверх
|