Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

ТЕХНОЛОГІЯ ЦИКЛІЧНОЇ РЕКТИФІКАЦІЇ У СПИРТОВОМУ ВИРОБНИЦТВІ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Y. Buliy
https://orcid.org/0000-0002-1905-3706
P. Shiyan
https://orcid.org/0000-0003-0846-3037
A. Kuts
https://orcid.org/0000-0002-0207-7613
I. Melnik
https://orcid.org/0000-0003-3644-5020

Анотація

Почергова зміна періодів пропускання пари і переливу рідини дозволяє інтенсифікувати масообмін між рідиною і парою та зменшити питому витрат у гріючої пари в процесі розділення багатокомпонентних сумішей. Відомі способи і моделі не знайшли широкого практичного використання через відсутність масообміну в паровий період, коливання тиску пари в колекторі, складність конструктивних рішень для забезпечення циклічного режиму та ін. Авторами запропоновано технологію ректифікації, що передбачає циклічний рух рідини без переривання подачі гріючої пари та конструкцію ректифікаційної колони для її здійснення. Метою роботи було дослідження ефективності запропонованої технології в процесі розгонки спиртовмісних фракцій і встановлення питомої витрати пари в розгінній колоні. Для забезпечення циклічного режиму колона  була оснащена рухомими переливними пристроями, з’єднаними  з приводними механізмами, дія яких відбувалася відповідно до програми контролера, та провальними (лускоподібними) тарілками. Першочерговою задачею було визначення гідродинамічного режиму роботи контактних пристроїв – нижньої і верхньої критичної швидкості пари, при яких рідина утримується на тарілках та відбувається її бризковиніс. Встановлено, що швидкість пари у вільному перерізі колони може сягати 1,2 м/с і більше, а в отворах лусок повинна перевищувати першу критичну швидкість 6,5–7,5 м/с. Провал рідини відбувається за швидкості пари в отворах 1,0–1,5 м/с. Дослідження проводились у виробничих умовах Чуднівської філії ДП «Житомирський лікеро- горілчаний завод». Експериментально доведено, що в процесі розгонки спиртовмісних фракцій головні домішки видаляються в повній мірі, ступінь вилучення вищих спиртів сивушного масла зростає на 38%, метанолу – на 15,6%, кратність концентрування головних домішок збільшується на 25%, вищих спиртів – на 40%, метанолу – на 34%, акролеїну – на 36%. При цьому витрати гріючої пари скорочуються на 30% порівняно з типовими установками і не перевищують 13 кг/дал абсолютного алкоголю, що вводиться з живленням. Звільнену від ключових домішок кубову рідину розгінної колони доцільно використовувати для проведення гідроселекції в епюраційній колоні.

Ключові слова:
циклічна ректифікація, леткі домішки, гріюча пара, кубова рідина, ректифікаційна колона

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Buliy, Y., Shiyan, P., Kuts, A., & Melnik, I. (2019). ТЕХНОЛОГІЯ ЦИКЛІЧНОЇ РЕКТИФІКАЦІЇ У СПИРТОВОМУ ВИРОБНИЦТВІ. Food Science and Technology, 13(4). https://doi.org/10.15673/fst.v13i4.1563
Розділ
Технологія і безпека продуктів харчування

Посилання

1. Krivosheiev VP, Anufriiev AV. Osnovy I efektyvnost tsyklicheskih rezhymov protsessa rektifikatsiyi. Fundamendalnyie issledovaniya [Internet]. 2015; 11-2:267-271. Available from: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=39322.
2. Maleta VM, Shchutsʹkyy IV, Dmytruk AP, Chernyakhivsʹkyy YB, vynakhidnyky ta patentovlasnyki. Masoobminnyy kontaktnyy prystriy. Patent Ukrayiny na vynakhid № 60566A..2003 Jovt 15.
3. Maleta VN, Kiss AA, Taran VM, Maleta BV. Understanding process intensification in cyclic distillation systems. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 2011; 50:1-10. https://doi.org/10.1016/j.cep.2011.04.002.
4. Farakhov MI, Azizov SB, Azizov BM, Stakhanov AA, Al'tapov AR, izobretalely; vladelets IVTS «Inzhekhim». Sposob provedeniya massoobmena v tsiklicheskom rezhime: Patent RF na izobreteniye № 2050167. 1995 Dec 20.
5. Dmytruk AP, Chernyahivskyi YB, Dmytruk PA, Bulii YuV, vynakhidnyky; Dmytruk AP, patentovlasnyk. Sposib perelyvu ridyny po tarilkah kolonnoho apparata u protsesi masoobminu mizh paroyu ta ridynoyu. Patent Ukrainy № 89874. 2010 Ber 10.
6. Bulii YuV, Shyyan PL, Dmytruk AP, Dmytruk PA. vynakhidnyky; Dmytruk AP, patentovlasnyk. Rektyfikatsiina kolona z kerovanymy tayklamy. Patent Ukrainy № 116565. 2017 Trav 25.
7. Kiss AA, Pragt JJ, Strien CJG, Reactive dividing-wall columns – how to get more with less resources. Chemical Engineering Communications. 2009; 196(11):1366-1374. https://doi.org/10.1080/00986440902935507.
8. Kiss AA, Bildea CS, A control perspective on process intensification in dividing-wall columns. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 2011; 50(3):281-292. https://doi.org/10.1016/j.cep.2011.01.011.
9. Kiss AA, Flores Landaeta SJ, Edvin Zondervan CJ. Cyclic distillation – towards energy efficient binary distillation. Chemical Engineering and Chemistry. 2012; 30:697-701. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-59519-5.50140-4.
10. Pǎtruţ C, Bîldea CS, Liţǎ I, Kiss AA. Cyclic distillation – design, control and applications. Separation and Purification Technology. 2014; 125:326-336. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2014.02.006.
11. Lita I, Bildea CS, Kiss AA. Catalytic cyclic distillation – a novel process intensification approach in reactive separations. Chemical Engineering and Processing. 2014; 81:1-12. https://doi.org/10.1016/j.cep.2014.04.006.
12. Premkumar R, Rangaiah GP. Retrofitting conventional column systems to dividing-wall columns. Chemical Engineering Research and Design. 2009; 87(1):47-60. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2008.06.013.
13. Dejanovic Lj. Matijasevic ZO. Dividing wall columna breakthrough towards sustainable distilling. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 2010; 49(6):559-580. https://doi.org/10.1016/j.cep.2010.04.001.
14. Flodman HR, Timm DC. Batch Distillation Employing Cyclic Rectification and Stripping Operations. ISA Transactions. 2012; 51(3):454-460. https://doi.org/10.1016/j.isatra.2011.12.003.
15. Yaronenko VL, Ustinnikov BA, Bohdanov YuP, Gromov SI. Spravochnik po proizvodstvu spirta. Moscow: Lyoh. I pisch. prom-st; 1981.
16. Bausa G. Tsatsaronis. Reducing the energy demand of continuous distillation processes by optimal controlled forced periodic operation. Computers and Chemical Engineering. 2001; 25(2-3):359-370. https://doi.org/10.1016/50098-1354(00)00664-5.
17. Shyyan PL, Ukrainets AI, Sosnytskyi VV, vynakhidnyky; Dmytruk AP, NVT «Intermash», patentovlasnyk. Rektyfikatsiina ustanovka dlya vyluchennya spyrtu z fraktsii, zbahachenuh orhanichnymu domishkamy. Patent Ukrainy № 69511. 2004 Ver 15.
18. Shyyan PL. Innovatsiini tehnolohii spyrtovoi promyslovosti. Teoriya i praktyra: monohrafiya. Kyiv: Vydavnychyi dim «Askaniya»; 2009.