[发明专利]优级食用酒精的蒸馏方法

说明书

本发明提供一种淀粉质原料发酵法生产优级食用酒精（GB10343-89）的蒸馏方法。

淀粉质原料发酵法生产的酒精的质量主要取决于蒸馏。蒸馏时粗酒精中的尾级杂质比较容易分离，在醪塔、精馏塔塔底随废醪、废液排出。酒精蒸馏的重点是分离乙醛、甲醇、低沸点酯类等头级杂质和杂醇油等中级杂质。精馏塔和醛塔可以分离头级杂质和中级杂质，但均不能彻底;甲醇塔可以彻底分离头级杂质，但不能分离中级杂质。目前国内普遍采用的，仅限于醪塔、醛塔、精馏塔和甲醇塔的各种组合形成的多塔蒸馏，可以彻底分离头级杂质，但都不能彻底分离杂醇油等中级杂质，也就不能生产优级食用酒精;即使勉为其难，得率也很低。彻底分离杂醇油是生产优选食用酒精的关键，国外是采用加水稀释的多效蒸馏，即在稀释塔（EXTRACTVE  DISTILLA-TION  TOWER，亦译称纯化塔、提馏塔、萃取塔和抽出蒸馏塔等;它实际上是不完整的提馏段，其塔底馏分酒精浓度不近似为“零”）中将蒸馏至80～92%（v）的酒精加水稀释使塔顶酒精蒸汽浓度降至30～50%（v），全部冷凝后绝大部分回流，只分出少量冷凝液作酒头提出;塔底液相馏分为10～20%（v）的酒精，送至精馏塔重新蒸馏至96%（v）。酒精浓度低时，以异戊醇为代表的杂醇油的挥发系数K值很大，杂醇油必然高度集聚在塔顶酒精蒸汽中，而塔底液相馏分中的杂醇油含量极微，从而能彻底分离杂醇油。加水稀释的多效蒸馏可以彻底分离杂醇油生产优级食用酒精（甚至更好），但它至少需要6个塔，蒸馏设备及相关土建费用颇巨;将80～92%（v）酒精加水稀释后再重新蒸馏至96%（v），势必增加能耗;塔多又有加压和负压操作，平衡难以掌握操作不便。本专利申请人已在理论上证明加水稀释只是重复蒸馏，实非萃取蒸馏，它只是使分离杂醇油的操作趋于稳定易行，对彻底分离杂醇油并不是绝对必要的。

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种不设稀释塔不需加水稀释也能彻底分离杂醇油，用塔较少、费用较省，能耗不高，操作方便，得率较高的优级食用酒精的蒸馏方法。

为实现上述目的，本发明提供一种由带一个塔顶冷凝器的醪塔，提馏段精馏段分开安装的精馏塔和甲醇塔组成的三塔蒸馏流程。对三个塔的特点和功能作如下说明。

带一个塔顶冷凝器的醪塔，不仅能分离尾级杂质，还能相当彻底地分离杂醇油和部分头级杂质。当予热的成熟醪进入醪塔顶层塔板即被上升蒸汽加热沸腾，粗酒精蒸汽导入塔顶冷凝器，全部冷凝后绝大部分回流，只取出少量冷凝液，作第一次汽相取油;醪塔的出料是从醪塔中下部侧线抽出低浓度酒精溶液，送至精馏塔提馏段。酒精浓度低时以异戊醇为代表的杂醇油的挥发系数K值很大，杂醇油必然高度集聚在醪塔塔顶粗酒精蒸汽中，头级杂质也大量集聚在其中，而从醪塔中下部侧线抽出的低浓度酒精中杂醇油含量极微。第一次汽相取油与在精馏塔常规汽相取油的不同，不仅在于它是从醪塔塔顶冷凝器取出的，更重要的是从醪塔中下部侧线抽出杂醇油含量极微的低浓度酒精送至精馏塔继续精馏，而常规汽相取油是将与取出的杂醇油酒精（未经水洗）的杂醇油含量大体相同的酒精蒸汽送至精馏段继续精馏，这不可能彻底分离杂醇油。因此，本发明的第一次汽相取油在实质上不同于常规汽相取油，而是在醪塔上十分近似地再现了稀释塔分离杂醇油的工艺操作，它既能相当彻底地分离杂醇油，也能部分分离头级杂质。为保证分离效果，醪塔塔板数比常规醪塔稍多。醪塔既可置于底座上，使醪塔出料层塔板高于提馏段顶，出料可靠位差自动流入提馏段顶层塔板;也可与提馏段置于同一水平面，用泵将出料送至提馏段顶层塔板。

精馏塔系常规精馏塔，提馏段和精馏段分开安装既可置于同一水平面，用回流泵将精馏段回流液打回提馏段顶层塔板;也可将精馏段置于底座上，底座应高于提馏段，确保精馏段回流液靠位差自动回流至提馏段顶。分开安装的目的是从两段之间的导气管分出少量来自提馏段的酒精蒸汽，全部冷凝后作第二次汽相取油。精馏段的进料是低浓度酒精，杂醇油仍会大量集聚在提馏段段顶酒精蒸汽中，头级杂质也集聚其中，第二次汽相取油可以有效地分离杂醇油和头级杂质。取油位置的改变，使它比常规汽相取油更稳定易行有效。这种汽相取油的方法和装置，还可以广泛地应用于气相过塔的醪塔和精馏塔或醛塔之间的导气管上。为保证分离效果，精馏段需有较多塔板：半成品提取层以上要有足够多的塔板，使头级杂质更多地集聚在塔顶;以下也要有足够多的塔板，有效地阻滞中级杂质。精馏塔可以有效地分离头级杂质和中级杂质。