Kolumny

Kolumna odpędowa

Zadaniem kolumny jest separacja etanolu z odfermentowanego zacieru.  Strumień zasilający doprowadzany jest na górną półkę kolumny destylacyjnej, natomiast z dolnej części kolumny odbierany jest wywar gorzelniany, pozbawiony związków lotnych. Strumień etanolu odbierany na szczycie kolumny destylacyjnej zasila kolumnę wzmacniającą, na której zostają usunięte produkty uboczne procesu fermentacji alkoholowej oraz wzmocnienie par etanolu. Wywar zostaje poddany procesom jednostkowym prowadzącym do powstania produktu jakim jest DDGS, (Dried Distillers Grains with Solubles) stosowany jako dodatek do pasz dla zwierząt. Duże znaczenie w procesie destylacji odgrywa temperatura pracy kolumny. Optymalizujemy proces w taki sposób, aby zużycie energii było jak najniższe. W tym celu wykorzystujemy ciepło wtórne procesu, które jest odbierane przez strumień zacieru zasilającego kolumnę. Dzięki temu oszczędzamy energię a proces staje się bardziej ekonomiczny.

Kolumna wzmacniająca

Zadaniem kolumny jest wzmocnienie strumienia etanolu z kolumny odpędowej do mocy powyżej 90 % obj. Jest to kolumna z półkami zaworkowymi  pracująca pod obniżonym ciśnieniem i  ogrzewana ciepłem kondensacji oparów z kolumny odpędowej. Kolumna wzmacniająca pozwala otrzymać spirytus surowy oraz produkty jego wstępnego oczyszczenia:

Kolumna hydroselekcji

Po wstępnym podgrzaniu spirytus wchodzący na instalację rektyfikacji w pierwszej kolejności wprowadzany jest na kolumnę hydroselekcji, w której następuje selekcja spirytusu poprzez jego rozcieńczenie i płukanie wodą zmiękczoną lub lutrynkiem, w celu łatwego wydzielenia frakcji przedgonowych. Opary zawierające frakcje przedgonowe odbierane są ze szczytu kolumny a następnie zawracane są na jej górną półkę. Część z zawracanej strugi kierowana jest do zbiornika pośredniego porektyfikatu, który okresowo opróżniany jest za pomocą pompy do zbiornika magazynowego. Podgrzewanie kolumny hydroselekcji realizowane jest oparami z kolumny rektyfikacyjnej. Oczyszczony i rozcieńczony spirytus (epiurat) z kociołka kolumny przekazywany do kolumny rektyfikacyjnej w której następuje rozdział i wydzielenie frakcji pogonów i olejów fuzlowych.

Kolumna rektyfikacyjna

Rektyfikacja jest operacją rozdziału mieszanin ciekłych, wykorzystującą różnice lotności poszczególnych jej składników. Wskutek zmienności temperatur w kolumnie, tj. wyższej temperatury panującej w dole kolumny i niższej w górze kolumny, podczas tego przepływu para wzbogaca się w składnik bardziej lotny, czyli o niższej temperaturze wrzenia, a ciecz w mniej lotny, czyli o wyższej temperaturze wrzenia. Jest to proces jednoczesnej wymiany masy i ciepła między parą i cieczą, podczas którego zachodzi dyfuzja przeciwkierunkowa. Kolumny rektyfikacyjne działają w układzie przeciwprądowym. Z góry do dołu spływa, pod wpływem grawitacji, skroplona ciecz, zaś od dołu do góry podążają opary destylowanej mieszaniny, wskutek czego znajdują się one w stałym kontakcie z cieczą. Wewnątrz kolumny występują elementy konstrukcyjne, które dodatkowo zwiększają powierzchnię kontaktu cieczy z oparami. Zwykle są to półki zaworkowe. W teorii rektyfikacji przyjmuje się, że na jednej półce następuje pojedynczy proces destylacji, czyli odparowanie i ponowne skroplenie cieczy.  Jeśli kolumna ma 50 półek teoretycznych, oznacza to, że w jej wnętrzu następuje rozdział równy 50 aktom zwykłej destylacji równowagowej.

Kolumna metanolowa

W kolumnie tej następuje ostateczne oczyszczenie etanolu z frakcji przedgonowych (szczególnie metanolu). Podgrzewanie kolumny metanolowej realizowane jest parą grzejną poprzez urządzenie zwane cyrkulatorem. Z kociołka kolumny odbierany jest gotowy spirytus rektyfikowany. 

Galeria

Chemat