蒸馏方法技术

在一例如源自麦芽浆的乙醇蒸馏工艺方法中，将第一蒸馏塔（汽提塔）（１３）的进料（１）和第一蒸馏塔（１３）的馏出物（４）送往第二蒸馏塔（精馏塔）（１４）中，它是通过在工艺过程的初始和／或最后一步对进料（１）和／或第二蒸馏塔（１４）的馏出物（７）借助膜分离方法进行净化实现的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及尤其是源自麦芽浆的乙醇的。按传统的蒸馏和脱水工艺方法从啤酒麦芽浆中得到乙醇是将发酵后约含有10％乙醇、85％水和5％固体物的浆液预热后送往第一蒸馏塔，在第一蒸馏塔中麦芽浆经蒸发，固体组分作为塔底产物与水排出，通常塔底产物的一部分经加热后又送回蒸馏塔(再沸器)。第一塔汽态馏出物还含有水、乙醇和杂醇油，经过一收集-和混合储槽送往精馏塔的第二蒸馏塔，在该精馏塔中实施进一步分离，杂醇油在该塔的侧线导出，水作为塔底产物从第二蒸馏塔中分出，其中一少部分经加热后重新送回精馏塔(再沸器)，其余的也从生产过程中排出。第二蒸馏塔的馏出物仍含水和乙醇，可部分地再送回第一和第二蒸馏塔，往往是经过上面提及的收集储槽。第二塔馏出液的主体部分是乙醇-水-混合物，约含95％乙醇和5％水，需经过最后脱水才能得到尽可能纯的乙醇，其纯度为99至99.8％，最后的脱水是借助于分子作用的筛分实现的，此时，结晶的沸石如海绵式地吸收水分子。这种分子筛沸石会很快达到饱和水，所以为使均衡脱水，必须将饱和水的沸石再生，因此分子筛总是成对的应用，这样从第一个活性分子筛中得到高纯度的乙醇，该乙醇也可用于第二个失活分子筛的再生，失活分子筛再生时所用的乙醇可送回蒸馏塔，这部分返回流占到经活性分子筛得到纯乙醇的约30％。在此由于不断地变化分子筛的压力负荷而引起充填物料的粉尘状磨损，从而又增加了后续过程的负担，它们必须周期性地被完全替换，这反映在投资和操作成本上是不利的。乙醇脱水是一强耗能的过程，特别是麦芽浆在第一蒸馏塔中的蒸发，也包括馏出物必要的大量回流，大大提高了操作和投资的成本。在进入分子筛处理之前，必须是一段高纯度的，约含90～95％乙醇的乙醇-水混合物，为此物料混合物需尽可能在接近共沸点处精馏，从而使工程设备和操作成本都很昂贵，因为在精馏塔中要求有很多分离级数和高回流。面对这一工业背景，本专利技术的任务是提供一种，使它的经济性，特别是源自麦芽浆的乙醇脱水，得到明显地改善。为了解决这一工业课题，特别是在麦芽浆的乙醇蒸馏工业方法中，第一蒸馏塔的多称为汽提塔的进料和第一蒸馏塔的馏出物送往第二蒸馏塔，即精馏塔，为了与此相匹配，按权利要求1在工艺过程的开始和最后一步借助一膜分离方法对进料和/或第二蒸馏塔的馏出物进行了净化。有多种膜分离方法的实施方案是已知和有效的，大多数分离方法的优点是在分离时所处理的产物不产生相变，因而不必考虑潜能的转移。此外，膜本身对物料混合物的组分呈隋性，所以不会出现分离辅助物对产物的污染和以后对此污染的净化问题，这种分离装置再生也就不必要了。作为膜分离的工艺方法，所谓的膜方法，尤其对于进料的处理，特别是生产乙醇时麦芽浆的处理可应用膜过滤，麦芽浆通过膜过滤可以提供一纯液体的乙醇-水-杂醇油混合物作为渗透物，含有较多麦芽浆料成分的渗余物优选用通常方法经预热后送往第一蒸馏塔。优选的方式是应用动态错流膜过滤，在这种工艺中膜片是安装在转动的空心轴上，此时不同辆上的膜片是重叠的，产物从膜片的外部涌入，推进渗透物通过膜而进入片体内部，并经过空心轴送走，由于膜片的旋转所引起与产品之间的相对速度差以及在膜片叠加区域形成较大湍流，使膜片的沾污和结块明显减少，其结果是单位渗透物的比渗透效率提高和能耗降低。此外，它的净化周期明显长于其它的膜工艺方法，从而提高了可使用性和降低了操作成本。进料的膜分离工艺方法的渗透物可绕过第一蒸馏塔而直接送往第二蒸馏塔，特别是在麦芽浆制乙醇时，该分离方法的渗透物与第一蒸馏塔的馏出物的组成基本一样，所以该渗透物就不必通过第一蒸馏塔的工艺步骤，而直接导入第二蒸馏塔。由于送往第二蒸馏塔的渗透物不必按传统方法那样在第一蒸馏塔需要完全蒸发，从而大大节省了能量。当渗余物与渗透物之比为1到8之间时，该法特别适用。如果膜分离方法的进料渗透物与第一塔的馏出物作为混合物进入第一蒸馏塔时，也还有工艺技术上的优点。由于这项措施，可实现对第二蒸馏塔进料量的均匀调控，而抵消了第一蒸馏塔和膜分离法的脉冲波动。也可以交替地分别使用进料的膜分离法渗透物和第一蒸馏塔的馏出物进入第二蒸馏塔。按本专利技术方法的安排，进料的渗透物和/或第一蒸馏塔的馏出物作为混合物或分别送往第二蒸馏塔，相对来说为热导入，例如120℃，优选在很大程度上是以液相存在的，这与目前的技术在露点附近的蒸汽形式加入有所不同，也就是说，混合物是保持在沸点附近的液体状态。在第二蒸馏塔中塔底放出的水呈液相，通过本专利技术的方法能以优选的方式使进料经过膜分离法的渗透物中的水分以液相保持在第二蒸馏塔中，因此在第二蒸馏塔中只需要蒸发导入的混合物中的乙醇组分，与传统方法不同的是在这里节省了水分蒸发的能量，因为水分是以流相，不再是以蒸汽状态加到第二蒸馏塔中，而且也是以液相形式保留在那里。进入第一蒸馏塔的液体量与目前技术相比减少了15％至50％，这与所选用膜分离工艺方法有关，为了所加物料量的蒸发必需的能量也相应减少。基于所述的该项措施，使得进入第一蒸馏塔的产物提高了含有固体物的麦芽浆料的浓度，虽然进入第一蒸馏塔的液体物料减少，塔底物的浓度也包括饱出物的组成仍相当于传统方法，只是提馏管内的浓度高了些。第二蒸馏塔馏出物的乙醇组分在75重量％至95重量％之间。即便是传统的工艺方法有较高的乙醇含量90-95重量％时，仍需最终脱水，与其相比，本专利技术的方法水含量也许相对较高，但其最终脱水是借助另一膜分离方法来完成的，特别是此处优选采用蒸汽渗透法，因而第二蒸馏塔的构成和操作成本都较低廉。为了达到最终脱水，有目的地并联一组膜分器(Memtrarmodule)，使第二蒸馏塔(精馏塔)的馏出物优选经过一个过热器导入一组并联的膜分器，其渗余物作业提供的最终产品，此时的乙醇为高纯度，其含量大于99％，尤其是在99％至99.95％之间。如果将成为最终产物的膜过滤器的渗余物的一部分重新导入每一膜过滤器作为渗透物一侧的冲洗流，通过后的物流与第二蒸馏塔出来的渗透物一起作为第二股进料流再行返回，则能提高该膜分器的分离效果。从膜分器渗余物分出的冲洗流持续不断地返回，降低了渗透物一侧的水分压，能进一步提高渗余物的纯度直至99.95％，这是一种经济性可行的方式。这样一种冲洗过程，此处优选是应用渗余物分支流的形式，即所谓的内部吹洗流实现的，或者也可以通过外部吹洗流，例如氮气流来代替。两种技术共同点是借助一附加物流用物理方法(呈对流性)运送渗透物。因为在膜分器中优选发生蒸汽渗透，作为渗余物的最终产物是以气相存在，所以导入气相冲洗流是不成问题的。其基础是通过节流阀后保持渗透物的真空，使吹洗流的体积流急剧提高，这产可以使渗透物有较好的移出对流性。膜分器的渗透物可以有目的地在进入第二蒸馏塔前利用第二蒸馏塔导出的塔底物之余热先预热，同样，最终产物和/或第二蒸馏塔塔底物的热量也可用于预热进料的膜分离法的渗途物，而通常是采用常规热交换器进行预热。优选也可在第二蒸馏塔的进料处，最好是直接在进料口前，安装一热交换器，特别是一冷凝器，用以导出在第一蒸馏塔为蒸发液体加入的多余热量。借助图示对本专利技术作进一步阐明，它只表示过程的示意工艺流程。附图说明图1是第一和图2是第二工艺流程从与图示有关的表1和表2中可读出位号1-10和31-40相一致的物理量，但只是作为举例。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
蒸馏方法，特别是源自麦芽浆中的乙醇的蒸馏，将第一蒸馏塔（汽提塔）的进料和第一蒸馏塔的馏出物送往第二蒸馏塔（精馏塔）的方法，其特征在于，在工艺工程的最初始和／或最后一步将进料（１）和／或第二蒸馏塔（１４）的馏出物（７）借助一膜分离方法进行净化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬鲁迪格布卢姆，贝恩哈德凯泽，
申请(专利权)人：二S精密系统有限公司，布斯SMS勘兹勒有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]