JPS597313B2 - アルコ−ルの蒸溜装置 - Google Patents
アルコ−ルの蒸溜装置Info
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- JPS597313B2 JPS597313B2 JP55014602A JP1460280A JPS597313B2 JP S597313 B2 JPS597313 B2 JP S597313B2 JP 55014602 A JP55014602 A JP 55014602A JP 1460280 A JP1460280 A JP 1460280A JP S597313 B2 JPS597313 B2 JP S597313B2
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- alcohol
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- supply pipe
- crude
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/26—Multiple-effect evaporating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/28—Evaporating with vapour compression
- B01D1/284—Special features relating to the compressed vapour
- B01D1/2846—The compressed vapour is not directed to the same apparatus from which the vapour was taken off
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は特殊なアルコール含有液から９４〜９５％のア
ルコールを製造する装置に関する。
ルコールを製造する装置に関する。
アルコール発酵により得られる醪のような溶液は、一般
に４〜１２重量％のアルコールを含有しなおかつ多量の
不溶性有機物及び可溶性無機物を伴なつている。
に４〜１２重量％のアルコールを含有しなおかつ多量の
不溶性有機物及び可溶性無機物を伴なつている。
このアルコール含有液からアルコールを得るには、粗ア
ルコール製造用には、粗濃縮塔及び濃縮塔が用いられ、
また飲料アルコール用としては、夫々用途に応じて多く
の塔を有する装置が使用されている。このような装置に
おいて、上記の如き稀薄なアルコール溶液から９０〜９
５．６重量％のアルコールを得るには熱源として多量の
スチームが必要で・ある。
ルコール製造用には、粗濃縮塔及び濃縮塔が用いられ、
また飲料アルコール用としては、夫々用途に応じて多く
の塔を有する装置が使用されている。このような装置に
おいて、上記の如き稀薄なアルコール溶液から９０〜９
５．６重量％のアルコールを得るには熱源として多量の
スチームが必要で・ある。
蒸留工学′−ンドブツク３版５６５頁によると１トンの
９３〜９４重量％アルコールを得るために必要なスチー
ム量は、粗アルコールの場合で３．７４トン、製品アル
コールの場合で８．１トンである。これをスチーム製造
に必要な燃料油で換算してみると各々３０８を、及び６
６７をに当たり、更にスチーム発生用燃料としてアルコ
ールを用いたとすると各々に９５重量％アルコールの５
１３妨及び１１１２妨に相当する。近時の原油供給事情
悪化に伴ない、代替エネルギーの必要性が痛感されてい
るが、なかでも太陽エネルギーを利用した農林差物を原
料とした発酵アルコールは、反復採取可能なエネルギー
として最も注目を浴びているものの一つである。
９３〜９４重量％アルコールを得るために必要なスチー
ム量は、粗アルコールの場合で３．７４トン、製品アル
コールの場合で８．１トンである。これをスチーム製造
に必要な燃料油で換算してみると各々３０８を、及び６
６７をに当たり、更にスチーム発生用燃料としてアルコ
ールを用いたとすると各々に９５重量％アルコールの５
１３妨及び１１１２妨に相当する。近時の原油供給事情
悪化に伴ない、代替エネルギーの必要性が痛感されてい
るが、なかでも太陽エネルギーを利用した農林差物を原
料とした発酵アルコールは、反復採取可能なエネルギー
として最も注目を浴びているものの一つである。
しかしながら上述の如くその製造に多量のエネルギーを
消費するのでは、そのエネルギー対策の効果が減殺され
るおそれがあり、前記蒸留におけるエネルギー節減は最
も切望されるものである。本発明は、この要望にこたえ
るべく、蒸留工程において大巾なるエネルギー節減を計
るべ〈研究した結果完成したアルコールの蒸留装置であ
る。
消費するのでは、そのエネルギー対策の効果が減殺され
るおそれがあり、前記蒸留におけるエネルギー節減は最
も切望されるものである。本発明は、この要望にこたえ
るべく、蒸留工程において大巾なるエネルギー節減を計
るべ〈研究した結果完成したアルコールの蒸留装置であ
る。
蒸留装置特に精留装置とは、一般に釜液をその沸点まで
加熱して蒸気を発生せしめ、塔上部より流下する液と接
触させつつ自らは凝縮し低沸点成分蒸気を発生せしめ塔
頂から低沸点成分蒸気を取り出すものである。この塔頂
蒸気は膨大な熱量を有しているが、一般には、僅に原料
予熱に利用される位で、自己保有熱量の殆んどを冷却水
に与えてしまい自らは液体となる。しかし釜液の温度は
塔頂蒸気の温度より高いので、塔頂蒸気の熱量をそのま
＼釜液の加熱に利用することは出来ない。しかるに塔頂
蒸気を圧縮機で加圧してやると、蒸気の温度が上るのみ
ならず、蒸気の凝縮温度を釜液の温度より高〈すること
が可能で、塔頂蒸気熱量を有効に釜液加熱に利用できる
可能性がある。ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒ
ｉｒｌｇＣｈｅｍｉｓｔｒｙ誌５１巻１９５９年−２４
９頁には、この方法をプロピレン−プロパン精留に応用
した記述がある。この例では塔頂ガスのプロピレンを圧
縮して釜液プロパンの加熱蒸発に利用している。一方こ
の方法を発酵による稀薄アルコールからアルコール蒸留
装置に用いることについては、従来下記の二点の技術問
題が存在し、実用化には到つていなかつた。即ち１）プ
ロピレン−プロパンの精留の場合は塔頂と塔底の温度差
はせいぜい１０℃程度であるので、プロピレンガスを僅
かに加圧するだけで塔底液を加熱出来る。
加熱して蒸気を発生せしめ、塔上部より流下する液と接
触させつつ自らは凝縮し低沸点成分蒸気を発生せしめ塔
頂から低沸点成分蒸気を取り出すものである。この塔頂
蒸気は膨大な熱量を有しているが、一般には、僅に原料
予熱に利用される位で、自己保有熱量の殆んどを冷却水
に与えてしまい自らは液体となる。しかし釜液の温度は
塔頂蒸気の温度より高いので、塔頂蒸気の熱量をそのま
＼釜液の加熱に利用することは出来ない。しかるに塔頂
蒸気を圧縮機で加圧してやると、蒸気の温度が上るのみ
ならず、蒸気の凝縮温度を釜液の温度より高〈すること
が可能で、塔頂蒸気熱量を有効に釜液加熱に利用できる
可能性がある。ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒ
ｉｒｌｇＣｈｅｍｉｓｔｒｙ誌５１巻１９５９年−２４
９頁には、この方法をプロピレン−プロパン精留に応用
した記述がある。この例では塔頂ガスのプロピレンを圧
縮して釜液プロパンの加熱蒸発に利用している。一方こ
の方法を発酵による稀薄アルコールからアルコール蒸留
装置に用いることについては、従来下記の二点の技術問
題が存在し、実用化には到つていなかつた。即ち１）プ
ロピレン−プロパンの精留の場合は塔頂と塔底の温度差
はせいぜい１０℃程度であるので、プロピレンガスを僅
かに加圧するだけで塔底液を加熱出来る。
しかるにアルコールの蒸留の場合は、塔頂塔底の温度差
は２８℃程度あるので、相当加圧する必要があり、圧縮
機卦よび圧縮のための所要動力が高価となつて経済的で
ない。２）プロピレンープロパン精留の場合は釜液は清
澄液であり加熱管による加熱は何ら問題ない。
は２８℃程度あるので、相当加圧する必要があり、圧縮
機卦よび圧縮のための所要動力が高価となつて経済的で
ない。２）プロピレンープロパン精留の場合は釜液は清
澄液であり加熱管による加熱は何ら問題ない。
しかし発酵による稀薄アルコール液を蒸留する場合の釜
液には多量の不溶性有機物及び可溶性無機物が含有岱れ
て卦り、これを加熱管を用いて加熱すると残存する不溶
性有機物のみならず、可溶性無機物がスケールとして加
熱管表面に析出し、有効な加熱を事実上不可能にする。
本発明者らは上記技術問題を検討の結果上記１項につい
ては、常圧でアルコールを蒸留−する時の釜液の温度は
１０５℃程度であるので塔頂蒸気をとり出して３気圧加
圧すれば得られる凝縮液は１１８℃となり十分加熱用熱
源として使用しうるという結論に達した。
液には多量の不溶性有機物及び可溶性無機物が含有岱れ
て卦り、これを加熱管を用いて加熱すると残存する不溶
性有機物のみならず、可溶性無機物がスケールとして加
熱管表面に析出し、有効な加熱を事実上不可能にする。
本発明者らは上記技術問題を検討の結果上記１項につい
ては、常圧でアルコールを蒸留−する時の釜液の温度は
１０５℃程度であるので塔頂蒸気をとり出して３気圧加
圧すれば得られる凝縮液は１１８℃となり十分加熱用熱
源として使用しうるという結論に達した。
従つて一般には多くとも５気圧迄の圧縮で十分である。
現在ではこの程度の圧縮はきわめて容易かつ経済的で往
復型、回転型何れのタイプの圧縮機も使用でき、大容量
の場合には回転型、殊にタービン型が好適である。更に
上記２項については、釜液を直接加熱するのではな〈、
本発明の装置を用いる場合の如〈脱塩水（例えばボイラ
ー用水）を加圧した塔頂蒸気で加熱して釜液と同温、同
圧又はやや高めの温度のスチームを発生させ、これを塔
底に直接吹き込むことによりスケール付着等の問題は解
決されるという結論に達し、本発明を完成した。以上の
ように本発明は、省エネルギー的アルコールの蒸溜装置
の提供を目的とする。以下本発明の構成及び効果を第１
図に基づいて詳細に説明する。
現在ではこの程度の圧縮はきわめて容易かつ経済的で往
復型、回転型何れのタイプの圧縮機も使用でき、大容量
の場合には回転型、殊にタービン型が好適である。更に
上記２項については、釜液を直接加熱するのではな〈、
本発明の装置を用いる場合の如〈脱塩水（例えばボイラ
ー用水）を加圧した塔頂蒸気で加熱して釜液と同温、同
圧又はやや高めの温度のスチームを発生させ、これを塔
底に直接吹き込むことによりスケール付着等の問題は解
決されるという結論に達し、本発明を完成した。以上の
ように本発明は、省エネルギー的アルコールの蒸溜装置
の提供を目的とする。以下本発明の構成及び効果を第１
図に基づいて詳細に説明する。
添付第１図は本発明を実施する場合の装置（フローシー
ト）の例示である。
ト）の例示である。
すなわち、配管１より６重量％のアルコールを含有する
発酵液が１６Ｔ／Ｈｒで熱交換器Ｅを経て８０℃に予熱
されて組濃縮塔Ａに連続的に供給される。粗濃縮塔Ａに
於て発生したアルコール高含有蒸気は配管２を経て濃縮
塔Ｂへ連続的に人る。濃縮塔Ｂは還流比５で運転され、
塔頂から配管５により９４．５重量％のアルコール蒸気
が発生する。一方配管７によりＤからの塔頂凝縮液が還
流として濃縮塔Ｂに返Δれ更に配管３により粗濃縮塔Ａ
へ流下する。塔Ａ，Ｂは共に常圧で運転Δれて卦り、濃
縮塔Ｂの塔頂は７８℃、粗濃縮塔Ａの塔底は１０５℃を
示す。配管５よりの塔頂蒸気は、圧縮機Ｃにより３気圧
昇圧され配管５／により水蒸発器Ｄの加熱部へ入る。圧
縮機Ｃは往復式、遠心式何れでも良いが、大型では遠心
式の方が良い。上昇圧力は高い程水蒸発器Ｄの加熱面積
を小▲く出来るが、圧縮機の所要動力及び設備費が大と
なるので３〜５気圧の昇圧が効率的かつ経済的である。
水蒸発器Ｄへは配管１０よりボイラー用水が予め凝縮ア
ルコールと熱交換器Ｆで予熱▲れた後給水管６を経て供
給Δれ、５よりの圧縮蒸気により更に加熱されて１０６
℃、０．３気圧ゲージのスチームとなつて粗濃縮塔Ａ底
部へ吹込まれる。
発酵液が１６Ｔ／Ｈｒで熱交換器Ｅを経て８０℃に予熱
されて組濃縮塔Ａに連続的に供給される。粗濃縮塔Ａに
於て発生したアルコール高含有蒸気は配管２を経て濃縮
塔Ｂへ連続的に人る。濃縮塔Ｂは還流比５で運転され、
塔頂から配管５により９４．５重量％のアルコール蒸気
が発生する。一方配管７によりＤからの塔頂凝縮液が還
流として濃縮塔Ｂに返Δれ更に配管３により粗濃縮塔Ａ
へ流下する。塔Ａ，Ｂは共に常圧で運転Δれて卦り、濃
縮塔Ｂの塔頂は７８℃、粗濃縮塔Ａの塔底は１０５℃を
示す。配管５よりの塔頂蒸気は、圧縮機Ｃにより３気圧
昇圧され配管５／により水蒸発器Ｄの加熱部へ入る。圧
縮機Ｃは往復式、遠心式何れでも良いが、大型では遠心
式の方が良い。上昇圧力は高い程水蒸発器Ｄの加熱面積
を小▲く出来るが、圧縮機の所要動力及び設備費が大と
なるので３〜５気圧の昇圧が効率的かつ経済的である。
水蒸発器Ｄへは配管１０よりボイラー用水が予め凝縮ア
ルコールと熱交換器Ｆで予熱▲れた後給水管６を経て供
給Δれ、５よりの圧縮蒸気により更に加熱されて１０６
℃、０．３気圧ゲージのスチームとなつて粗濃縮塔Ａ底
部へ吹込まれる。
一方アルコール蒸気は凝縮し配管７により抜出され、更
に熱交換器Ｆによりボイラー用水を予熱した後ひきつづ
き配管７により５ｔ／Ｈｒの液が還流としてＢへ返され
、また一部は分岐配管８により更に冷却器Ｇで冷却され
た後製品（９４，５重量％）として１ｔ／Ｈｒが抜出さ
れる。水蒸発器Ｄの加熱部内には、５より導入されたア
ルコール蒸気中の不凝縮ガス及びアセトアルデヒド、メ
タノール等の低沸点成分が留ることがあるが、適宜廃気
管９により適時に抜出すことが出来る。
に熱交換器Ｆによりボイラー用水を予熱した後ひきつづ
き配管７により５ｔ／Ｈｒの液が還流としてＢへ返され
、また一部は分岐配管８により更に冷却器Ｇで冷却され
た後製品（９４，５重量％）として１ｔ／Ｈｒが抜出さ
れる。水蒸発器Ｄの加熱部内には、５より導入されたア
ルコール蒸気中の不凝縮ガス及びアセトアルデヒド、メ
タノール等の低沸点成分が留ることがあるが、適宜廃気
管９により適時に抜出すことが出来る。
粗濃縮塔Ａの底部へは、上記１１からのみならず配管１
２からも外部にて発生させた補助スチームを吹込む。
２からも外部にて発生させた補助スチームを吹込む。
粗濃縮塔Ａ底部から配管４により釜液（アルコール分０
．０８重量％）が１８．４ｔ／Ｈｒで抜出され、熱交換
器Ｅを経て系外へ排出される。以上の設備卦よび運転方
法でアルコール（９４．５重量％）１ｔを製造するのに
要するエネルギーは、配管１２より外部スチーム１．０
３３ｔ、電力２２４ＫＷＨであり、スチーム、並びに電
気を発生させるに必要な燃料油を電力１ＫＷＨ＝０．２
４ｔ油、スチーム１ｔ＝８２．４ｔ油とすると、アルコ
ール１ｔ製造につきスチーム、電力合計１３９ｔ油のエ
ネルギー消費に相当する。一方公知の酒精蒸留装置は第
２図に示す如くである。図中、第１図と同一記号の装置
配管は同一の装置、配管を意味するので説明を省略する
が、上述と同一条件（フイード液８０℃予熱、還流比５
、製品純度９４，５重量％）で運転を行こなつた場合の
所要蒸気は製品１ｔ当り３３５３蛇，燃料油換算で２７
６ｔである。即ち公知の装置を使用した場合に比べ、本
発明の装置によればエネルギー所要量を実に半減し得る
のである。熱交換器Ｅの効率を上げ、原料予熱温度を９
０℃とすれば、本発明設備による所要エネルギーは燃料
油換算１１４Ｌとすることができる。このように、本発
明の装置を適正に用いた場合は公知方法の所要エネルギ
ーの燃料油換算２５２ｔに比べ省エネルギー効果は一層
著しくすることができる。また本発明に於て、水蒸発器
Ｄより発生する蒸気の一部を配管１３により濃縮塔Ｂの
下部に供給して製品純度を調整することもできる。
．０８重量％）が１８．４ｔ／Ｈｒで抜出され、熱交換
器Ｅを経て系外へ排出される。以上の設備卦よび運転方
法でアルコール（９４．５重量％）１ｔを製造するのに
要するエネルギーは、配管１２より外部スチーム１．０
３３ｔ、電力２２４ＫＷＨであり、スチーム、並びに電
気を発生させるに必要な燃料油を電力１ＫＷＨ＝０．２
４ｔ油、スチーム１ｔ＝８２．４ｔ油とすると、アルコ
ール１ｔ製造につきスチーム、電力合計１３９ｔ油のエ
ネルギー消費に相当する。一方公知の酒精蒸留装置は第
２図に示す如くである。図中、第１図と同一記号の装置
配管は同一の装置、配管を意味するので説明を省略する
が、上述と同一条件（フイード液８０℃予熱、還流比５
、製品純度９４，５重量％）で運転を行こなつた場合の
所要蒸気は製品１ｔ当り３３５３蛇，燃料油換算で２７
６ｔである。即ち公知の装置を使用した場合に比べ、本
発明の装置によればエネルギー所要量を実に半減し得る
のである。熱交換器Ｅの効率を上げ、原料予熱温度を９
０℃とすれば、本発明設備による所要エネルギーは燃料
油換算１１４Ｌとすることができる。このように、本発
明の装置を適正に用いた場合は公知方法の所要エネルギ
ーの燃料油換算２５２ｔに比べ省エネルギー効果は一層
著しくすることができる。また本発明に於て、水蒸発器
Ｄより発生する蒸気の一部を配管１３により濃縮塔Ｂの
下部に供給して製品純度を調整することもできる。
本発明の装置は、多量の有機物及び水溶性無機物を含有
しないアルコール水溶液にも有利に使用できることは勿
論である。
しないアルコール水溶液にも有利に使用できることは勿
論である。
第１図は本発明の、第２図は公知のアルコール製造装置
のフローシートを示す。
のフローシートを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 粗濃縮塔Ａと該塔で発生させたアルコール蒸気を濃
縮する濃縮塔Ｂ、該塔で発生させたアルコール蒸気を圧
縮する圧縮機Ｃ、該機で圧縮されたアルコール蒸気と熱
交換して水蒸気を発生させる水蒸発器Ｄからなり、粗濃
縮塔Ａには原料受入管１、蒸溜残抜出管４および水蒸気
吹込管１２を有し、該塔と濃縮塔Ｂ間には、アルコール
蒸気配管２および還流液配管３を、濃縮塔Ｂと圧縮機Ｃ
間にはアルコール蒸気配管５を、圧縮機Ｃと水蒸発器Ｄ
間にはアルコール蒸気配管５′を、水蒸発器Ｄと粗濃縮
塔Ａ間には水蒸気吹込管１１を、該器と濃縮塔Ｂ間には
水蒸気吹込管１３およびアルコール供給管７を、水蒸発
器Ｄには、廃気管９および給水管６を、アルコール供給
管７には、アルコール抜出用分岐管８をそれぞれ結合若
しくは設置したことを特徴とするアルコールの蒸溜装置
。 ２ 原料供給管１と蒸溜残供給管４を交差させた位置に
熱交換器Ｅを有する特許請求の範囲第１項の装置。 ３ 給水管６とアルコール供給管７を交差させた位置に
熱交換器Ｆを有する特許請求の範囲第１項の装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55014602A JPS597313B2 (ja) | 1980-02-08 | 1980-02-08 | アルコ−ルの蒸溜装置 |
| US06/232,307 US4374705A (en) | 1980-02-08 | 1981-02-06 | Distillation for alcohol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55014602A JPS597313B2 (ja) | 1980-02-08 | 1980-02-08 | アルコ−ルの蒸溜装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56113717A JPS56113717A (en) | 1981-09-07 |
| JPS597313B2 true JPS597313B2 (ja) | 1984-02-17 |
Family
ID=11865732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55014602A Expired JPS597313B2 (ja) | 1980-02-08 | 1980-02-08 | アルコ−ルの蒸溜装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4374705A (ja) |
| JP (1) | JPS597313B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4566947A (en) * | 1984-09-27 | 1986-01-28 | Hidemasa Tsuruta | Method of separating a mixed liquid into light and heavy fractions by distillation |
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