Аппарат для получения абсолютного спирта азеотропным методом

      Применением методов ректификации при атмосферном и повышенном давлении, может быть получен продукт, содержащий не более 95,57% весовых частей этилового спирта. Дальнейшее укрепление такими методами невоз­можно, так как при таком содержании этилового спирта образуется не­раздельно кипящая (азеотропная) смесь. Образующиеся пары при дан­ной крепости спирта будут иметь тот же состав, что и жидкость; следовательно, при испарении укрепления происходить не будет.

     Чтобы удалить остатки воды, необходимо применить специальные способы обезвоживания. Одним из таких способов может быть пере­гонка под вакуумом. При достаточно глубоком вакууме (остаточное давление 0,05 ата) может быть получен абсолютный (безводный) спирт. Однако создание такого вакуума в промышленных установках является делом настолько сложным, что способ этот не получил промышленного применения.

      Перегонку ведут в присутствии третьего компонента, образующего с водой и этиловым спиртом тройную нераздельно кипящую смесь, богатую водой. В качестве такого третьего компонента используют бензол, уксусно-этиловый эфир и другие вещества. Наибольшее приме­нение на практике получил бензол.

      Бензол с водой и этиловым спиртом образует нераздельно кипя­щую смесь следующего состава: этилового спирта 18,5% вес., воды 7,4% вес., бензола 74,1% вес. Температура кипения смеси 64,85°, т. е. ниже, чем температура кипения каждого из компонентов.

     В этой смеси содержится больше воды, чем в нераздельно кипящей смеси, образуемой спиртом с водой. При перегонке водноспир­тового раствора в присутствии бензола вода уходит в составе тройной нераздельно кипящей смеси в дистиллят, а абсолютный спирт уходит в виде остатка внизу колонны.

     Абсолютный спирт может быть получен как из спирта-ректифи­ката, так и непосредственно из бражки. На рис. III—82 представлена схема двухколонного аппарата для получения абсолютного спирта из ректификата.

   Аппарат состоит из двух колонн: дегидратационной 3 и концен­трационной 13. Работа аппарата происходит следующим образом. Из сборника ректификата 1 спирт насосом подают наверх дегидрата­ционной колонны 3. До начала работы аппарата эту колонну запол­няют смесью ректификата и бензола. Поэтому пары, поднимающиеся в этой колонне по мере их укрепления, будут приближаться по своему составу к составу тройной нераздельно кипящей смеси. Вода будет уходить в составе этой смеси в дистиллят, направляющийся в конден­сатор 5 и в холодильник 6. Абсолютный спирт отбирают внизу дегид­ратационной колонны 3 и насосом 15 через холодильник 16 перекачи­вают в спиртохранилище.

    Нераздельно кипящая смесь из конденсатора 5 поступает в холо­дильник 6 и далее в декантатор 7, где происходит расслаивание охлажденного конденсата. Верхний слой, который содержит около 90% бензола, возвращается в колонну 3. Нижний слой, содержащий 30% воды, 58% спирта и 12% бензола, направляют в сборник 9; затем на­сос 12 перекачивает его наверх концентрационной колонны 13. В этой колонне происходит разделение смеси. Воду отводят снизу колонны, а спирт и бензол поступают в дефлегматор 8.

      Конденсат из дефлегматора возвращают в колонну в виде флег­мы. Несконденсировавшиеся пары из дефлегматора 8 поступают в кон­денсатор 14; отсюда одна часть конденсата стекает в дегидратационную колонну, другая — в концентрационную.

Рис. 111—82. Схема аппарата для получения безводного спирта:

1 — сборник ректификата, 2 — насос, 3 — дегидратационная колонна, 4 — поверхностный кипя­тильник, обогреваемый глухим паром, 5 — конденсатор дегидратационной колонны, 6 — кипятильник азеотропной смеси, 7 — декантатор, 8 — дефлегматор концентрационной колонны, 9 и 10 — сборники, 11 и 12 — насосы, 13 — концентрационная колонна, 14 — конденсатор концентрационной колонны, 15 — насос безводного спирта, 16 — холодильник безводного спирта.

        С верхних тарелок колонны 13 крепкий спирт с примесью бен­зола возвращается в дегидратационную колонну. В результате ра­боты обезвоживающего аппарата получается абсолютный спирт и вода. Бензол все время циркулирует в аппарате, и количество его, если не считать потерь, остается постоянным.

       Греющий пар подают в труб­чатые подогреватели 4 обеих колонн. (Подогреватель концентрацион­ной колонны на рис. III—82 не показан).

Ахтунг!!

Помните, что бензол опасен.

Даже минимальная концентрация в воздухе рабочей зоны может вызвать сильное отравление.

К тому же, при расчете энергетического потенциала установки Вы можете получить дополнительные накрутки в виде повышенных требований к оборудованию, аппаратуре управления, конструкции здания, системам инженерного обеспечения и сигнализации, да и всего предприятия (поскольку нужен еще и склад для бензола).

Возможно, придется построить собственное Пожарное депо и увеличить штат.

Смотри паспорт вещества.

Второй  недостаток азеотропного метода обезвоживания спирта - переход части бензола в конечный продукт (абс. спирт), поэтому всё чаше применяют простой и экономичный метод обезвоживания на молекулярных ситах.