JPS6013676B2

JPS6013676B2 - 発酵アルコ−ルの蒸留用気液接触棚

Info

Publication number: JPS6013676B2
Application number: JP55088288A
Authority: JP
Inventors: 栄一水谷
Original assignee: CHUO KAKOKI
Current assignee: CHUO KAKOKI
Priority date: 1980-06-28
Filing date: 1980-06-28
Publication date: 1985-04-09
Also published as: JPS5714541A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は発酵アルコールの蒸留用気液接触棚、更に詳し
くは、エタノール−水系に含まれる多数の徴量成分から
なる中沸点成分を蒸留塔の特定区域に集積させて極めて
効率的に側抜することができる発酵アルコールの蒸留用
気液接触棚に関する。

発酵酸から各種の蒸留工程を経て得られる精製されたエ
タノールは、酒精飲料用、医薬用、化粧品用等に広く利
用され、更に今日では、ガソリンと混合して内燃機関の
燃料源としての利用が経済的にも襲用性あるものとして
大いに期待されている。

ところが、糖質原料からの発酵酸中には、エタノール−
水以外にアセトアルデヒト、メタノ−ル、酢酸エチル、
ダイアセチル、アセタール、酢酸ァミル、プロピルァル
コール、アミルアルコール、アセトィン等の低沸点成分
、中沸点成分及び高沸点成分からなる多種の不純物が含
まれていて、さらに亜硫酸パルプ廃液原料からの発酵酸
中には、フルフラール系やテルベン系の不純物も含まれ
ている。

したがって、発酵酸中からの不純物を分離しなければな
らない。従来、主として省エネルギー化の観点から気液
接触効率を向上させるべく各種の改良された気液接触棚
が提供され、また、これらの気液接触棚を多段で内蔵す
る蒸留塔を組み込んだ各種の熟留方式が提供されている
。

そして、これらのいずれの蒸留方式においても、低沸点
成分や高沸点成分は比較的容易に分離され得るため、効
率的に且つ精製度合の高いエタノールを得るということ
は、エタノール−水系と比較的挙動が類似する中沸点成
分を如何に分離するかに係っているものである。しかし
、従来の気液袋触棚は、前記したように、主として省エ
ネルギ化の観点から気液接触効率を向上させるべく改良
されていることもあって、これを多段で内蔵する蒸留塔
を組み込んだ蒸留方式においては、充分に効率良く中沸
点成分を分離しているとはいえない。例えば、今日最も
一般的に用いられているスーパーアロスパス方式におい
ては、通常、Ａ２塔（濃縮塔）及びＢ塔（糟留塔の一つ
）の中間部からフーゼル油として中沸点成分が側抜され
ているが、そのフーゼル油濃度は最高部分で６％程度で
ある。

本発明は、蒸留塔の特定区域に高濃度でかかるフーゼル
油を集積させ得る気液接触棚を提供することにより、究
極的にはより一層効率的に且つ精製度合の高いエタノー
ルを得て、併せてこの結果として省エネルギー化をもす
るものであり、その要旨は、気液接触棚における流入部
、気液接触部及び溢流部をともに２分割する仕切板を備
え、該仕切板により区分された両側の液が直接的に緩衝
し合わないようにする点にある。

以下、従来の場合と比較しつつ、本発明の構成を図面に
基づき詳細に説明する。

第１図はスーパーアロスパス方式の工程図である。

発酵鱗はＡ，塔頂部に供給され「各種蒸留塔を経てＣ塔
底部より精製された９６％濃度のエタノールとなって得
られる。これらの詳細は従来から知られている通りであ
り、この間、エタノール−水以外の前記したような不純
物は次のような各種の方法で分離される。先ず、Ｄ，塔
及びＤ塔においては加水抽出により低沸点成分及び高級
アルコールの類が分離され「またＡ塔、Ｆ塔及びＢ，
繁底部においては水より高沸点成分が分離される。

さらに最終のＧ塔においてはエタノールと同伴し易いメ
タノールが分離される。そして、これらの不純物以外の
中沸点成分はＡ２塔及びＢ塔の中間部に集積され、該当
する一群の気液接触棚から側抜された後、デカンターで
２液層にされて、結局フーゼル油として分離される。と
ころが、従来の気液接触棚を多段に内蔵するん塔及びＢ
塔では、構造上及びこの構造に起因する蒸留塔内の流れ
によって、充分な高濃度にかかるフーゼル油を集積させ
ることができない。

最高濃度に集積される気液接触棚においても、通常６％
程度である。本発明者が、この原因について種々の試験
を繰り返した結果、集積しようとするフーゼル油が供給
液により薄められて分散し、一定濃度以上に集積するこ
とができないことを発見した。

そして、このことは逆に、集積しようとするフーゼル油
と供給液とが直接的に緩衝し合わないような構造の気液
接触棚とし、かかる気液接触棚を蒸留塔の必要箇所に一
群をなして内蔵させれば良いことに着目し、本発明を完
成するに敦つたものである。第２図は蒸留塔の外筒を切
除して本発明に係る気液接触棚１を使用している状態を
示す一部省略の側面図であり、第３図ａ及び同図ｂは本
発明に係る気液接触棚１の平面図である。これらはいず
れも例示するものであるが、流入堰２と溢流堰３とで区
分される、流入管４を含む流入部５、流入堰２と溢流堰
３とで挟み込まれている気液接触部６及び溢流管７を含
む溢流部８の三つの部分をともに２分割する仕切板９が
取り付けられていて、この仕切板９はこれによって区分
される両側の液が直薮的に緩衝し合わないように充分な
高さを有するものである。この場合、２分割する仕切板
９の取り付け位置は、気液接触棚上の液量や蒸気量等に
よって影響される。かかる気液接触棚を、フーゼル油側
抜棚を含めた上下数段の位置に−群をなして設ければ、
最高濃度に集積される気液接触棚において、２０％程度
のフーゼル油が側抜される。

しかも、蒸留塔全体へのフーゼル油の分散も少くなり、
棚段数の減少及び還流比の減少をすることもできる。第
４図は本発明に係る気液接触棚を｝群として内蔵する蒸
留塔内部の流れ状態を模式的に示す側面図である。

図中Ｎｏ．１、Ｎｏ．２及びＮｏ．７は従来の気液接触
棚であり、Ｎｏ．３〜Ｎｏ．６は本発明に係る気液接触
棚である。塔底より矢印ｃにしたがって流入するペーパ
ーは、Ｎｏ．７からＮｏ．１の気液接触棚へと気液接触
しつつ、順次上昇し、塔頂より矢印ｄにしたがって排出
される。

この後、図示しないコンデンサーにより凝縮され、その
一部は還流液として矢印ｂ‘こしたがって再び繁内に供
給され、Ｎｏ．１、ＮＯ．２の気液接触棚で自由に混合
されつつ流下する。しかし、Ｎｏ．３からＮｏ．６の気
液接触棚においては、仕切板９によって２分割された両
側の液が混合し合うことなく流下し、Ｎｏ．７の気液接
触棚で再び合流して、矢印ｅにしたがい塔底より排出さ
れる。この後、一部は加熱されてペーパーとなり再び矢
印ｃにしたがい熔内に供給される。徴量の中沸点成分を
含む供給液は矢印ａにしたがってＮｏ．５の気液接触棚
に供給される。

このうち、比較的沸点のものは上昇ペーパーと熱交換し
て上方の気液接触棚へと移行し、比較的高沸点のものは
流下する。この間、ＮＯ．３からＮｏ．６の気液接触棚
においてもペーパー状態となれば仕切板９にいずれの側
へも自由に移行することができ、また塔内においては常
時前記したようなペーパーと還流液との流れがある。

したがって、供給液中の徴量の中沸点成分は、各々の平
衡温度の気液接触棚で凝縮され、集積される。

そしてこの場合、集積される度合の高いＮｏ．３〜Ｎｏ
．６の気液接触棚では、供給液の直接的な影響を受けな
い、仕切板９で２分割された図中右手方向の側に、中沸
点成分が高濃度に集積されるのである。最後に、本発明
に係る気液接触棚の具体的効果について例示する。

第５図はその結果を示すグラフで、藤軸に段数を、縦軸
にフーゼル油として側抜されるものの濃度を目盛ったも
のであるが、これは、第１図に示したスーパーアロスパ
ス方式における、６８安のＢ塔（糟留塔の一つ）を用い
て、下方より１＄段〜３０段の箇所に本発明に係る気液
接触棚を取り付け、このうち１４段〜２雑没の各気液接
触棚にサンプルノズルを設けて、仕切板により２分割さ
れた両側の液中のフーゼル油集積度合を測定したもので
ある。

この図からも明らかなように、仕切坂によって２分割さ
れた片側の部分、これは供給液によって直接的な影響を
受けない部分であるが、ここには極めて高濃度に、フー
ゼル油として側抜される不純物である中沸点成分が集積
されていることが知られる。

以上説明した通りであるから、本発明には、供給液によ
って直接的に影響を受けないように２分割する仕切板を
設けた気液触棚とすることにより、これを蒸留塔の一部
に使用する場合、極めて高濃度且つ集中的に中沸点成分
を集積し、したがってこれをフーゼル油として側抜する
ことにより、究極的には極めて効率的に且つ精製度合の
高いェタ／ールを得て、併せて省エネルギー化をするこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスーパーアロスパス方式の工程図、第２
図は本発明の一実施例としての気液触触棚を用いた蒸留
塔内部の一部省略の側面図、第３図は第２図に用いた気
液接触棚の平面図、第４図は本発明に係る気液接触棚を
一群として内蔵する蒸留塔内部の流れ状態を模式的に示
す側面図、第５図は第１図のＢ塔を用いて本発明に係る
気液接触棚を試験した結果を示す一例としてのグラフで
ある。１・・・・・・気液接触棚、２・…・・流入堰、３・・
・・・・溢流堰、４・・・・・・流入管、５…・・・流
入部、６・・・・・・気液接触部、７・・・・・・溢流
管、８・・・・・・溢流部、９・…・・仕切板。第「図第２図第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

１蒸留塔に内蔵される多段の気液接触棚の一群をなす
ものにして、流入部、気液接触部及び溢流部をともに２
分割する仕切板を備え、該仕切板により区分された両側
の液が直接的に緩衝し合わないようにしたことを特徴と
する発酵アルコールの蒸留用気液接触棚。