Tài liệu tinh chế cồn pptx

Chơng 12. thiết bị chng cất và tinh chế
12.1. Khái niệm cơ bản
* Quy trình công nghệ sản xuất rợu etylic có thể chia thành các
công đoạn chính gồm:
- Chuẩn bịn dịch đờng lên men
- Gây men giống
- Lên men dịch đờng
- Xử lý dịch lên men
Thiết bị chng cất và tinh chế là thiết bị sử dụng trong giai đoạn
xử lý dịch lên men.
* Chng cất: là quá trình tách rợu và các tạp chất dễ bay hơi
khỏi giấm chín. Kết quả ta nhận đợc rợu thô hoặc cồn thô.
+ Tinh chế: hay tinh luyện là quá trình tách các tạp chất khỏi cồn
thô và nâng cao nồng độ cồn. Sản phẩm thu đợc là cồn tinh chế hay
cồn thực phẩm có nồng độ trong khoảng 95,5 96,5%V
+ Cơ sở lý thuyết của việc chng cất và tinh chế còn etylic dựa
trên quan hệ giữa thành phẩm pha lỏng và pha hơi và nhiệt độ sôi.
+ Chng khác cô đặc ở chỗ: trong quá trình chng tất cả các cấu
tử đều bay hơi, với cô đặc chỉ có dung môi bay hơi còn chất tan không
bay hơi.
+ Khi chng cất ở áp suất thờng 700mmHg, rợu - nớc tạo
thành hỗn hợp đẳng phí tại đó thành phần rợu trong pha hơi và pha
lỏng bằng nhau. Hỗn hợp này có nhiệt độ bằng 78,15
0
C.
Nồng độ rợu 95,57% khối lợng
97,2% thể tích
89,41% phân tử
Nh vậy khi chng cất và tinh luyện ở áp suất khí quyển ta chỉ có
thể nhận đợc nồng độ cồn nhỏ hơn nồng đồ trên.
Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software

For evaluation only.
* Theo quan điểm tinh chế cồn, ngời ta chia thành:
Tạp chất đầu
Tạp chất trung gian
Tạp chất cuối
- Tạp chất đầu: các chất dễ bay hơi alcol etylic các chất này có
t
0
s alcol etylic
VD: alheclt, axetic, axetat, etyl, axetat, metyl (C
2
H
4
O, C
4
H
8
O
2

- Tạp chất cuối gồm các alool cao phân tử C
3
H
6
O
2
) t
0
) t
0

alcol
etylic
- Tạp chất chung gian có 2 tính chất, vừa có thể là tạp chất đầu
vừa có thể là tạp chất cuối. ở lồng độ alcol thấp, chúng chở thành tạp
chất đầu. VD: isobutyrat etyl, isovlert, etyl
}
este
C
6
H
12

O
2
C
7
H
14
O
2

Để điều khiển quà trình chng cất, tinh luyện ngời ta da vào yếu tố
P, t
0
, nồng độ
12.2. Sơ đồ thiết bị chng cất và tin chế
12.2.1. Thiết bị chng luyện còn thô gián đoạn
Thiết bị chng gián đoạn

Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software
For evaluation only.
1. Thùng chứa dấm
2. Thân tháp
3. Bình ngng tụ và làm lạnh cồn
Dấm chín đựoc bơm vào thùng chng cất, sau đó mở hơi đem cho
sôi. Hơi bay lên chiều cao tháp 2 đợc nâng cao nồng độ, ra khỏi tháp
vào thiết bị ngng tụ và làm lạnh 3 rồi đi vào thùng chứa.
u điểm:
- Đơn giản, dễ thao tác
Nhợc điểm:
- Do mất từ 6 -8 h nên thùng chứa lớn - tốn vật liệu chế tạo năng
suất thấp.
- Dấm chín không đợc đun nóng bằng nhiệt ngng tụ của cồn
thô nên tốn hơi
- Nồng độ cồn không ổn định và giảm dần theo thời gian lúc đầu
đạt 75 - 80% V đến cuối đạt 5 - 6% V. Nồng độ trung bình đạt 20 -
30% V.
- Tổn thất rợu gấp 3 - 4 lần chng liên tục
Thiết bị chng liên tục

Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software
For evaluation only.
1- Thân tháp thô
2- Bình hâm dấm và ngng tụ cồn
3- Bình ngng tụ va làm lạnh
Tinh chế cồn
Để loại tạp chất trong cồn thô, ngời ta sử dụng NaoH, kmno
4

RCOOC
2
H
5
+ NaoH RCooNa + C
2
H
5
OH
R
1
COOH + N
aoH

R
1
CooNa + H
2
O
2 KMnO
4
+ 3 CH
3
CHO+ NAOH
2 CH
3
COOK + 2MnO
2
+
2H
2
OCH
3
COONa
Tinh chế cồn gián đoạn
Cho cồn thô vừa xử lý vào thùng 1, dùng hơi trực tiếp và gián tiếp đun
đến 80 90
0
C
- Đóng van hơi, để cho phản ứng 1 2 giờ, đồng thời mở nhỏ nớc đủ
ngng tụ phần hơi rợu bay lên.
- Mở van hơi gián tiếp đun tới sôi, đồng thời mở nớc đủ ngng toàn
bộ hơi rợu đi vào 3, phần khí không ngng qua 4 ra ngoài (nếu có rợu cần
thu lại)

- Sau 30 60' sôi và hồi lu, các tạp chất bay hơi đợc đẩy lên đỉnh
tháp.
Điều chỉnh hơi và nớc làm lạnh lấy ra 3 5% cồn đầu 6 12% cồn
2a.
Điều chỉnh hồi lu lấy ra cồn sản phẩm chính III
Lợng này ~ 60 80%
Cồn 2b 6 12%
Dầu fusel 3 5% (dầu khét, alol cao phân tử)
Cso thể lấy dầu pusel theo từng mẻ hoặc 2 3 mẻ lấy 1 lần


Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software
For evaluation only.












Thiết bị chng cất và tinh luyện bán liên tục
(Chng gián đoạn, luyện liên tục)
Sau khi lên men xong, dấm chín đợc bơm vào thùng chứa 1. Vì làm
việc gián đoạn nên bố trí hai thùng song song nhng làm việc so le để ổn
định phần nào nồng độ cồn thô trớc khi vào tháp tinh.

Thùng cất thô đợc đun trực tiếp bằng hơi có áp suất 0,8 1kg/cm
2
.
Hơi rợu bay lên đợc ngng tụ ở 2 rồi để vào thùng chứa 3, tiếp đó liên tục
đi vào tháp tinh chế 4 ở thiết bị 4, đun nóng bằng hơi trực tiếp, từ đĩa tiếp
liệu (đĩa 16 18 tính từ dới lên) đến phía đáy tháp thì nồng độ cồn giảm
dần đến 0,015 0,03% rồi ra ngoài. Nhiệt độ dáy tháp ~ 103 105
0
C. Hơi
rợu bay lên đợc tăng dần nồng độ, phần lớn đợc ngng tụ ở 5, rồi hồi lu
trở lại tháp. Một phần nhỏ cha kịp ngng còn chứa nhiều tạp chất đầu đợc
đa sang ngng tụ tiếp ở 6 và lấy ra ở dạng cồn đầu. Cồn đầu chỉ dùng để
pha vecni, làm cồn đốt sát trùng hoặc đem xử lý và cắt lại.
Cồn sản phẩm lấy ra ở dạng lỏng cách đĩa hồi lu từ trên xuống)
khoảng 3 6 đĩa, làm lạnh ở 7 rồi chứa vào thùng. Cồn lấy ra nh vậy có
nồng độ thấp hơn so với cồn lấy ở đỉnh khoảng 0,3 0,5V nhng chứa ít este
Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software
For evaluation only.
và andehit hơn. Chất lợng cồn tuỳ thuộc vào chiều cao tháp và cách vận
hành song về nguyên tắc đều thoả mãn TCVN - 1971.
Sơ đồ chng luyện bán liên tục

1. Thùng cất thô 5. Bình ngng tụ
2. Thùng ngng tụ cồn thô 6. Bình ngng tụ
3. Thùng tạm chứa cồn thô 7. Bình làm lạnh
4. Tháp tinh chế 8. Bình làm lạnh
Thiết bị chng cất và tinh luyên liên tục
Loại 2 tháp
Dấm chín đợc bơm lên thùng cao vị 1, sau đó đi vào bình hâm dấm
2. ở đây dấm chín đợc hâm nóng tới 70 80
0
C bằng ấn nhiệt của hơi cồn
thô, sau đó qua bình tách CO
2
3 rồi đi vào tháp 4. Hơi cồn bay lên ngng tụ
Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software
For evaluation only.
ở 2, phần cha ngng tiếp tục sang ngng ở 6. Toàn bộ cồn thô ngng ở 2, 6,
7 đi vào tháp tinh chế 8 ở đĩa16 18 từ dới tính lên. Tháp tinh chế đợc cấp
nhiệt bằng hơi nớc có áp suất 0,8 1kg/cm
2
. Hơi rợu bay lên đợc nâng
cao dần nồng độ cồn ra khỏi tháp đi vào thiết bị 9. Tại đây ta điều chỉnh

lợng nớc làm lạnh để lấy cồn đầu ra ở thiết bị 7, khoảng 3 5% so với
toàn bộ lợng cồn đa vào tháp. Lợng cồn ngng ở thiết bị 9 đợc hồi lu
trở lại tháp.
Cồn thành phẩm đợc lấy ra ở dạng lỏng cách đĩa hồi lu 3 6 đĩa,
rồi đợc làm lạnh ở thiết bị 10.
Nhiệt độ đáy của 2 tháp luôn bảo đảm 103 105
0
C.
Nhiệt độ đỉnh tháp 4 phụ thuộc nồng độ cồn trong dấm và thờng vào
khoảng 93 97
0
C. Nhiệt độ đỉnh tháp tinh luyện ở vị trí cách đĩa tiếp liệu về
phía trên 3 4 đĩa đợc khống chế ở 82 83
0
C.
Dầu fusel lấy ra ở dạng hơi từ đĩa 6 11 (tính từ dới lên) đợc ngng
và làm lạnh ở thiết bị 11.




Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software
For evaluation only.