DE3249803C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Maische­ destillierapparat der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs beschrieben, aus der SU-Veröffentlichung von P. S. Tsygankov "Neues in der Destillation von Äthanol", Vlg. TSNIITEI pischeprom, Moskau, 1973, Seite 33, bekannten Art.

Zur Zeit werden in der ganzen Welt Bodenschätze immer knapper, die als Rohstoff für flüssi­ gen Motorkraftstoff verwendbar sind. Demzufolge ist die Produktion von Motorkraftstoff aus billigem, leicht verfügbarem, z. B. pflanzlichem Rohstoff von großer Be­ deutung.

Besonders gute Aussichten hat Motorkraftstoff, dessen Hauptbestandteil Ethanol darstellt, das durch Hydrolyse von Produkten pflanzlicher Herkunft (Späne, Holzmehl und andere Abfälle der Verarbeitung von ver­ schiedenen Holzarten, Abfälle der Verarbeitung von land­ wirtschaftlichen Produkten) hergestellt wird.

Bei der Ethanolherstellung spielt die Wirtschaft­ lichkeit des Prozesses eine große Rolle, die hauptsäch­ lich durch den Energieaufwand des Prozesses, die aus­ beute an fertigem Produkt und den Metallaufwand der Anlage bestimmt wird.

Außerdem wird an Ethanol als Bestandteil von Motorkraftstoff eine Qualitätsforderung gestellt, die eine Reduzierung der schädlichen Beimen­ gungen ermöglicht, die die Korrosion des Motormetalls bewirken und beim Verbrennen des Alkohols die Umwelt toxisch belasten.

Nach dem Hydrolyseverfahren stellt man Alkohol auf Maischedestillieranlagen aus Maische her, die ihrer­ seits durch Vergären von Lösungen aus pflanzlichen Rohstoffen durch Säurehydrolyse gewonnener Zucker her­ gestellt worden ist.

Die Maischedestillieranlagen werden nach dem direk­ ten, halbdirekten und indirekten Prinzip betrieben und bestehen aus einem bzw. mehreren Apparaten verschiede­ ner Bestimmung (Maische-, Vorlauf-, Alkoholapparate u. a. ).

Die Besonderheit eines industriellen Hydrolyse­ verfahrens besteht im Fehlen eines Arbeitstaktes infol­ ge diskontinuierlicher Fahrweise der Hydrolyse­ apparate, was beträchtliche Schwan­ kungen der Ausgangsparameter beim Herstellen von Alko­ holen zur Folge hat und die Prozeßsteuerung erschwert.

Direkt und halbdirekt arbeitende Anla­ gen sind besonders wirtschaftlich. Wegen Verbindung der einzelnen Apparaten durch dampfförmige Pro­ duktströme ist es aber unmöglich, die technologischen Hauptparameter zu stabilisieren, was eine die Wirt­ schaftlichkeit des Verfahrens zur Herstellung von Alko­ hol senkende Erhöhung der Verluste an Alkohol zur Folge hat.

Außerdem kann auf diesen Anlagen hergestellter Alkohol unerwünschte Beimengungen aufweisen, die Me­ tallkorrosion auslösen und in Form von Verbren­ nungsprodukten des Alkohols die Umwelt toxisch belasten.

Zur Herstellung von rektifiziertem Alkohol werden indirekt arbeitende Anlagen verwendet, die infolge Verbindung der einzelnen Apparate nur durch flüssige Produktströme die Stabilität des betreffenden Verfahrens bei unterschiedlichen Schwan­ kungen der Ausgangsparameter gewährleisten.

Indirekt arbeitende Maischedestillieranlagen lassen die Herstellung von Alkohol mit geringeren Verlusten und von höherer Qualität zu, d. h. von Alkohol, der keine Beimengungen (insbesondere organische) enthält, die Metallkorrosion auslösen bzw. die Umwelt beim Verbrennen des Alkohols toxisch belasten.

Die Verluste bei der Herstellung von Alkohol erfol­ gen meistensteils (50 bis 90% sämtlicher Verluste) in Maischedestillierapparaten, die zu den Maischedestillier­ anlagen gehören und aus einer Maischekolonne, einem Wärmetauscher sowie Rohrleitungen bestehen. Darüber hinaus beträgt der Metallaufwand zur Her­ stellung von Maischedestillierapparaten 40 bis 80% des gesamten Metallaufwandes der Maischeanlage. Die Maischedestillierapparate bestimmen also die Wirtschaftlichkeit praktisch der ganzen Maischeanlage, wobei der Energieaufwand, die Ausbeute an fertigem Produkt und der Metallaufwand Hauptkennwerte sind.

Es ist ein in indirekt arbeitenden eingesetzter Maischedestillierapparat zur Herstellung von Alkoholdestillat mit einem Alkoholgehalt von 20 bis 30% aus einer Hydrolysemaische bekannt, der aus einer Kolonne mit einem Abtriebs- und einem Verstärkungsabschnitt, über die Höhe der Kolonne verteilten Rektifizier­ böden für einen Stoffaustausch zwischen Flüs­ sigkeit und Dampf mit Dampfdurchtrittsöffnungen und Flüssigkeitsablaufschächten vom einen zum anderen Boden, aus einem mit der der Kolonne über Rohrleitungen verbundenen Wärmetau­ scher sowie aus Rohstoff- und Heizdampfzu- und Sumpf­ produktabfuhrstutzen besteht (Sharkov V. I., Sapot­ nitski S. A., Dmitrieva O. A., Tumanov I. F. "Technologie der Hydrolyse", veröff. 1973, Verlag "Lesnaya promysh­ lennost", Moskau, S. 250-258).

Der bekannte Maischedestillierapparat ist wegen des großen Heizdampfaufwandes zur Verdampfung der im Alkoholdestillat enthaltenden Wassers durch einen hohen Energieaufwand gekennzeichnet, da pro Teil Alkohol 3 bis 4 Teile Wasser zu ver­ dampfen sind.

Außerdem betragen im bekannten Maischedestillier­ apparat die Alkoholverluste mit dem Sumpfprodukt 1 bis 1,5% der Ausbeute am fertigen Produkt, was auf wiederholte Schwankungen der Prozeßausgangsparameter und zugeordne­ te Zusammensetzungsschwankungen des Alkoholdestillats zurückzuführen ist, da innerhalb eines Alkoholkonzen­ trationsbereiches von 20 bis 30% die Flüchtigkeit des Alkohols besonders ausgeprägt von der Änderung der Aus­ gangsparameter beim Herstellen des fertigen Produktes abhängt.

Dies tritt vor allem in Erscheinung beim Ein­ setzen eines Rohrstoffes mit einem Alkoholgehalt unter 3%, weil dabei sogar kleinere Verluste an Alkohol mit dem Sumpfprodukt (von z. B. 0,03%) eine beträchtliche Abnahme (um 1 bis 1,5%) der Ausbeute an Fertigprodukte zur Folge haben.

Darüber hinaus ist es mit Hilfe des bekannten Mai­ schedestillierapparates unmöglich, Handelsalkohol hoher Qualität aus einem unter 3% Alkohol enthaltenden Rohstoff herzustellen, da bei einem Alkoholgehalt von unter 30% Hauptbeimengungen (organische Säuren, Äther u. a.) nicht mit dem Sumpfprodukt abgetrennt, sondern mit dem Alkoholdestillat abgeleitet werden.

Besonders ausgeprägt tritt das in Erscheinung bei wiederholten Schwankungen der Prozeßausgangspara­ meter infolge Fehlens eines Arbeitstaktes im Be­ treiben der Hydrolyseapparate.

Der aus der eingangs genannten Druckschrift bekannte, im Oberbegriff des Patentanspruchs beschriebene Maischedestillierapparat ist durch einen hohen Metallaufwand der Konstruktion gekennzeich­ net, was zusammen mit einer ungenügend hohen Ausbeute an Fertigprodukte die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zur Herstellung von Alkohol senkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mai­ schedestillierapparat zu schaffen, bei dem der Verstärkungsabschnitt so ausgeführt ist, daß die Alkohol­ verluste mit dem Sumpfprodukt reduziert und die Emp­ findlichkeit des Systems auf Änderungen der Alkoholverluste bei einem minimalen Energieaufwand des Prozesses erhöht werden.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem gattungsgemäßen Maischedestillierapparat erfin­ dungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Versuche haben gezeigt, daß bei einer Reduzierung des Bodeninhaltes im Verstärkungsabschnitt der Kolonne, die nicht unter dem 2. und nicht über dem 8. Rektifizierboden ab dem Maischezufuhrstutzen, d. h. in einer Zone, wo ein Produkt mit einem Alkohol­ gehalt von über 20 bis 30% gebildet wird, angeordnet sind, die Wirksamkeit der Kolonne nicht nur nicht ver­ schlechtert, sondern bei einem Gesamtinhalt der Rekti­ fizierböden in den Grenzen von 0,04 bis 0,40 bezogen auf den Gesamtinhalt der restlichen Kolonnenböden in­ folge einer effektvollen Trennung der Bestandteile verbessert wird, was eine Abnahme der Alkoholver­ luste im Sumpfprodukt und eine Reduzierung des Energieaufwandes zur Folge hat. Insbesondere nimmt bei einer effektvollen Trennung der Bestandteile die Menge eines der Kolonne zurückzuführenden Rückflusses und folglich auch der Verbrauch an Heizdampf für die Ver­ dampfung des im Alkoholdestillat enthaltenden Wassers ab.

Außerdem sichert der genannte Bereich des Gesamt­ inhaltes der Böden im oberen Teil des Verstärkungsabschnittes der Kolonne einen stabileren Alkoholgehalt im Al­ koholdestillat (bei den vorgegebenen Werten von 40 bis 95 Vol.%), was eine Konstanthaltung der optimalen Betriebsweise erleichtert.

Insbesondere tritt das in Erscheinung beim Ein­ setzen eines Rohstoffes mit einem Alkoholgehalt von un­ ter 3%. Daraus folgt die Zweckmäßigkeit der Gestal­ tung des Verstärkungsabschnittes der Kolonne in Form von zwei Teilen, einem oberen mit einem Gesamtinhalt der Rekti­ fizierböden von 0,04 bis 0,40 des Gesamtinhaltes der restli­ chen Böden und einem unteren Teil mit den Böden für Flüssig­ keit mit einem Alkoholgehalt von 20 bis 30%.

Der genannte Bereich des Gesamtinhaltes der Böden im oberen Teil des Verstärkungsabschnittes gewährleistet eine beträchtliche Abnahme des Metallaufwandes der Maische­ destillierapparatkonstruktion, was die Wirtschaftlich­ keit des Verfahrens zur Herstellung von Alkohl stei­ gert.

Versuchsweise wurde festgestellt, daß die An­ ordnung des oberen Teils des Verstärkungsabschnittes unter dem 2. Boden ab dem Maischezufuhrstutzen zum Mitreißen der Flüssigkeit und zur Funktionsunfähigkeit des Appa­ rates führt, und die Anordnung des oberen Teils über dem 8. Boden ab Maischezufuhrstutzen eine starke Verlängerung der Reaktionsverzögerungszeit auf die Än­ derung des zu überwachenden Parameters sowie eine Stei­ gerung der Alkoholverluste zur Folge hat.

Die Auswahl einer solchen Konstruktion des Maische­ destillierapparates bedingt auch eine Verkürzung der Reaktionsverzögerungszeit auf die Änderung des Alkohol­ gehaltes im Alkoholdestillat durch eine Zeitverkürzung der Alkoholansammlung auf den oberen Böden infolge de­ ren geringeren Inhaltes.

Die Grenzen des Gesamtinhaltes der Böden im obe­ ren Teil im genannten Bereich sind dadurch bedingt, daß beim Gesamtinhalt der Böden im oberen Teil unter 0,04 von dem Inhalt der restlichen Böden keine erfor­ derliche Wirksamkeit der Trennung der Bestandteile in Gegenstromapparaten zur Herstellung von Alkohol­ destillat gesichert wird, was einen Energieaufwand des Prozesses sowie Alkoholverluste mit dem Sumpfprodukt stei­ gert.

Bei einem Gesamtinhalt der Rektifizierböden im oberen Teil von über 0,4 des Gesamtinhalts der restlichen Rektifizierböden der Kolonne wird keine optimale Fahrweise bei der Herstellung von Alkohol gesichert und erfolgt eine Steigerung des Metallaufwandes des Maischedestillier­ apparates.

Ein Verhältnis des Querschnittes des Oberteils des Ver­ stärkungsabschnittes zur Querschnittsfläche des restlichen Teils der Kolonne von 0,25 bis 0,64 gewährleistet unter Einhaltung eines Verhältnisses des Gesamtinhaltes der Rektifizierböden im oberenTeil der Kolonne zum Gesamtinhalt der restlichen Rektifizierböden in den Grenzen von 0,04 bis 0,40 die besten Stoffaustauschbedingungen zwischen Flüssigkeit und Dampf in nach dem Gegenstromprinzip arbeitenden Maischedestillierapparaten.

In den ge­ nannten Grenzen des Gesamtinhaltes der Böden ist im oberen Teil des Verstärkungsabschnittes die erforderliche Wirksamkeit der Trennung in den Gegenstromapparaten bei einer optimalen Ausbeute an Handels­ alkohol garantierter Qualität gewährleistet.

Versuche haben gezeigt, daß bei Anwendung des Maischeapparates mit der erfindungsgemäßen Konstruktion die Geschwin­ digkeit der Alkoholgehaltänderung in der Dampfphase be­ trächtlich die Änderungsgeschwindigkeit dieses Parame­ ters in der Flüssigkeitsphase übersteigt, was auf eine Erhöhung der Systemempfindlichkeit auf die Änderung des zu überwachenden Parameters, d. h. der Alkohol­ verluste mit dem Sumpfprodukt hindeutet. Besonders stark tritt dies in Erscheinung bei der Verarbeitung einer unter 3% Alkohol enthaltenden Maische.

Im folgenden wird das in der Zeichnung gezeigte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Maischedestillier­ apparates erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Maische­ destillierapparat im Längsschnitt mit einem Steu­ erungssystem.

Der in der Zeichnung gezeigte Maischedestillier­ apparat besteht aus einer Kolonne 1, deren Gehäuse 2 mit einem Deckel 3 verschlossen ist. Ein Stutzen 4 für die Zu­ führung der Maische A in die Kolonne teilt das Gehäuse 2 längs seiner Höhe in einen Abtriebsabschnitt 5 und einen Verstärkungsabschnitt 6.

Der Verstärkungsabschnitt 6 besteht aus einem un­ teren Teil 7 und einem oberen Teil 8, dessen Quer­ schnittsfläche das 0,25 bis 0,64fache der Querschnitts­ fläche des restlichen Teils der Kolonne 1 beträgt.

Im Inneren des Gehäuses 2 der Kolonne 1 sind auf ihrer gesamten Höhe Rektifizierböden 9 für einen Stoffaustausch zwischen Flüssigkeit und Dampf eingebaut. Die Böden 9 haben Dampfdurchtrittsöffnungen 10 und Flüssigkeitsab­ laufschächte 11.

Der obere Teil 8 des Verstärkungsabschnittes 6 der Kolonne 1 ist nicht unter dem zweiten und nicht über dem achten Rektifizierboden 9, gerechnet vom Maischezufuhrstutzen 4, angeordnet. Die Gesamtfläche der Rektifizierböden 9 im oberen Teil 8 beträgt das 0,04- bis 0,40 fache der Gesamtfläche der restlichen Rektifizierböden 9 der Kolon­ ne 1. Die Kolonne 1 hat weiterhin einen Heizdampfzu­ fuhrstutzen 12 (B) und einen Sumpfproduktabfuhr­ stutzen 13 (C).

Der Dampf führende Teil eines Wärmetauschers 14 ist über eine Rohrleitung 15, die durch eine Öffnung im Deckel 3 des Gehäuses 2 hindurchgeht, mit der Kolonne 1, seine Kondensatkammer ist über eine Rohrleitung 16 mit dem oberen Boden 9′ der Kolonne 1 verbunden. Die Rohr­ leitungen 15 und 16 sind über eine Rohrleitung 17 mit einer weiteren, nicht gezeigten Kolonne verbunden.

Der Maischedestillierapparat arbeitet wie folgt:

Der Kolonne 1 werden über den Maischezufuhrstutzen 4 Hydrolysemaische A und über den Heizdampfzufuhrstut­ zen 12 Heizdampf B zugeführt. Die auf dem unteren Rektifizierbo­ den 9 mit dem Heizdampf B beheizte Flüssigkeit fängt an zu sieden. Der gebildete Dampf gelangt über die Dampfdurchtrittsöffnungen 10 zu den darüberliegenden Rektifizier­ böden 9. Die Flüssigkeit fließt im Gegenstrom mit stän­ dig abnehmendem Gehalt an Alkohol durch die Flüssig­ keitsablaufschächte 11 von den höher gelegenen Rektifizierböden 9 zu den tiefer gelegenen. Dabei werden aus der Flüssigkeit Alkohol und leichtflüchtige Verbindungen ausgetrieben, so daß im Sumpf der Kolonne 1 der Gehalt an diesen Stof­ fen nur noch 0,01 bis 0,05% beträgt. Aus der Kolonne 1 wird über den Sumpfproduktabfuhrstutzen 13 Sumpfprodukt C mit dem ge­ nannten Restgehalt abgeführt.

Im unteren Teil 7 des Verstärkungsabschnittes 6 der Kolonne 1 erfolgt eine Anreicherung der Dampfphase mit Alkohol und leichtsiedenden Bestandteilen bis zu einer Konzentration von 20 bis 30%, wonach die Dampfphase in den oberen Teil 8 des Verstärkungsabschnittes 6 gelangt, wo eine Anreicherung bis zu einer Konzentration von 40 bis 95% erfolgt. Die Dampfhase mit einem Gehalt an Alkohol von 40 bis 95% gelangt über die Rohrleitung 15 in den Wärmetauscher 14, wo die Alkoholdämpfe konden­ siert und als Alkoholdestillat D abgeführt werden. Ein Teil des Alkoholdestillats D wird über die Rohrlei­ tung 17 in eine Reinigungskolonne überführt. Der rest­ liche Teil des Alkoholdestillats wird als Rückfluß auf den oberen Rektifizierboden 9′ der Kolonne 1 zurückgeleitet.

Für die automatische Steuerung des Maischedestil­ lierapparates werden den beiden Eingängen einer Funk­ tionseinheit 18 den Sollwerten des Alkoholgehaltes im Alkoholdestillat D und der Alkoholverluste im Sumpf­ produkt C entsprechend zugeordnete Signale zugeführt.

Die Alkoholverluste im Sumpfprodukt werden anhand des gemessenen Alkoholgehalts in der Dampfphase be­ stimmt.

Um eine stabile Meßgenauigkeit unter Aufrechter­ haltung der erforderlichen Systemempfindlichkeit zu gewährleisten, werden die Alkoholverluste in einer Zone bestimmt, in der die Zusammensetzung der Dampfphase konstant ist und die sich zwischen dem zweiten und fünften Boden, von unten gerechnet, befindet.

Die Signale eines Fühlers 19 für den Alkoholgehalt im Alkoholdestillat D und eines Fühlers 20 für die Al­ koholverluste im Sumpfprodukt C werden den anderen Ein­ gängen der Funktionseinheit 18 zugeführt, wo die Abwei­ chungen dieser Parameter von den Sollwerten bestimmt und die erforderlichen Werte an Rohmaterial, Heizdampf und abzuführendem Alkoholdestillat D eingestellt werden, die in Form von Sollwerten auf einen Regler 21 eines Maischezuführungsregelungskreises, auf einen Regler 22 eines Heizdampfzuführungsregelungskreises und auf einen Regler 23 eines Alkoholdestillatabführungsregelungskrei­ ses gegeben werden. Die Regler 21, 22, 23 bil­ den nach einem Vergleich der in Form von Signalen aus der Funktionseinheit 18 erhaltenen Sollwerte mit den Signalen von einem Fühler 24 für den Maischever­ brauch, von einem Fühler 25 für den Heizdampfverbrauch und einem Fühler 26 für den Alkoholdestillatverbrauch Signale zur Steuerung der Stellglieder 27, 28, 29 der entsprechenden Kreise, über welche die Maische- bzw. Heizdampfzufuhr und die Alkoholdestillatabfuhr geregelt werden, bis die Sollwerte für den Alko­ holgehalt im Alkoholdestillat und die für die Alkohol­ verluste mit Sumpfprodukt C erreicht sind.

Beispiel 1

Dem Maischedestillierapparat mit einer Kolonne 1 mit sechzig Rektifizierböden 9 wird auf den dreißigsten Boden über den Stuten 4 45 m³/h Maische A mit einem Alkoholgehalt von 1,2% zugeführt.

Der obere Teil 8 des Verstärkungsabschnittes 6 der Kolonne 1 weist sechsundzwanzig Böden auf, wobei die Gesamtfläche der Böden das 0,4fache der Gesamtfläche der restlichen Böden der Kolonne 1 beträgt. Die Quer­ schnittsfläche des oberen Teils 8 der Konzentrierungs­ sektion 6 beträgt das 0,25fache der Querschnittsfläche des restlichen Teils der Kolonne 1. Auf dem achten Bo­ den über dem Stutzen 4, also auf dem untersten Rektifizierboden 9 des oberen Teils 8 des Verstärkungsabschnittes 6 liegt der Alkoholgehalt in der Dampfphase 21 bei bis zu 28%. Die Kolonne 1 wiegt 22 t.

Es wird ein Alkoholdestillat D hergestellt, das 95% Alkohol und insgesamt 400 bis 600 mg/l die Quali­ tät des Alkohols kennzeichnende organische Beimengun­ gen enthält.

Bei Zugabe 1,5% Alkohol enthaltender Maische stellt sich eine Änderung der Zusammensetzung von Alko­ holdestillat D und Sumpfprodukt C ein. Die Übergangsperiode beträgt 15 bis 20 Minuten, wonach ein 96,1%iger Alkohol und 380 bis 600 mg/l meistenteils aus organischen Säu­ ren und Äthern (Ameisen - und Essigsäure, Äthylacetat u. a.) bestehendes, organische Beimengungen enthalten­ des Alkoholdestillat hergestellt wurde.

Die Alkoholverluste betrugen 0,012%. Während einer Über­ gangsfahrweise blieben diese praktisch unverändert. Der Heizdampfverbrauch (B) betrug 5,0 t/h. Während der Übergangsfahrweise blieb der Dampfverbrauch praktisch unverändert.

Dem Maischedestillierapparat mit einer Kolonne der bekannten Konstruktion mit derselben Anzahl der Böden und einem Gewicht von 31 Tonnen wurde eine 1,2% Alkohol enthaltende Maische zugeführt.

Es wurde ein Alkoholdestillat (D) hergestellt, das 95% Alkohol und 800 bis 1500 mg/l organische Beimengun­ gen (meistenteils organische Säure und Äther) enthält. Die Alkoholverluste mit dem Sumpfprodukt betrugen 0,024 bis 0,025%.

Sodann fing man an, 1,5% Alkohol enthaltende Maische zugeben. Die Übergangsperiode dauerte 4 bis 6 Stunden, wobei die Alkoholverluste mit dem Sumpfprodukt 0,02 bis 0,04% betrugen. Nach der Einstellung einer stabilen Fahrweise betrugen die entsprechenden Verluste 0,026 bis 0,028%.

Während einer stabilen Fahrweise wurde ein Alkohol­ destillat hergestellt, das aus 95,2% Alkohol und 800 bis 1600 mg/l gesamten organischen Beimengungen bestand.

Daraus folgt, daß unter Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einem um das 1,4fache kleineren Gewicht der Kolonne 1 die Alkoholverluste halb so groß bei einer bestimmten Zunahme des Alkoholgehaltes sind, der Heizdampfverbrauch um 10% abnimmt, die Übergangsperio­ de sich um das 12fache verkürzt und die Ausbeute an Fertigprodukt um das 0,8fache zunimmt. Außerdem nimmt die Qualität des Alkohols durch Abnahme der organischen Beimengungen an.

Beispiel 2

Einem Maischedestillierapparat mit einer Kolonne 1, die mit 42 Glockenböden 9 versehen ist, wurden dem 26. Boden über dem Maischezufuhrstutzen 4 46 m³/h Maische (A) mit einem Alkoholgehalt von 1,1% zugeführt.

Der obere Teil des Verstärkungsabschnittes 6 der Ko­ lonne 1 wurde mit 12 Rektifizierböden 9 ausgerüstet, wobei der Ge­ samtinhalt der Böden 0,18 des Gesamtinhaltes der rest­ lichen Rektifizierböden 9 der Kolonne 1 betrug. Die Querschnitts­ fläche des oberen Teils 8 des Verstärkungsabschnittes 6 betrug 0,50 der Querschnittsfläche des restlichen Teils der Kolonne 1. Auf dem 5. Boden über den Rohstoffzu­ führungsstutzen 4 (unterste Boden 9 des Verstärkungsab­ schnittes 6) betrug der Alkoholgehalt in der Dampfphase 20 bis 22%. Das Gewicht der Kolonne 1 des Maischede­ stillierapparats betrug 17 t.

Es wurde ein Alkoholdestillat hergestellt, das 70 bis 72% Alkohol und insgesamt 800 bis 900 mg/l die Qua­ lität des Alkohols kennzeichnende Beimengungen enthält.

Danach fing man an, eine 1,6% Alkohol enthaltende Maische zugeben, was eine Änderung der Zusammensetzungen von Alkoholdestillat (D) und Sumpfprodukt (C) zur Fol­ ge hatte. Die Über­ gangsperiode dauerte 15 bis 20 min, wonach ein 71% Alkohol und insgesamt 800 bis 900 mg/l organische Bei­ mengungen enthaltendes Alkoholdestillat hergestellt wur­ de. Die Alkoholverluste betrugen 0,011 bis 0,012%. Während einer Übergangsfahrweise blieben diese praktisch unverändert. Der Heizdampfverbrauch (B) betrug 4,6 t/h. Während der Übergangsfahrweise bliebt der Dampfverbrauch (B) praktisch unverändert.

Einem Maischedestillierapparat mit einer Kolonne der bekannten Konstruktion mit derselben Anzahl der Böden und einem Gewicht von 22 t wurde eine 1,1% Alkohol ent­ haltende Maische zugeführt.

Es wurde ein Alkoholdestillat hergestellt, das 68% Alkohol und insgesamt 1000 bis 1600 mg/l organische Beimengungen enthält. Die Alkoholverluste mit dem Sumpf­ produkt betrugen 0,024 bis 0,028%. Der Heizdampfver­ brauch betrug 5,1 t/h.

Sodann fing man an, eine 1,6% Alkohol enthaltende Maische zugeben. Die Übergangsperiode dauerte 4 bis 5 Stunden, wobei die Alkoholverluste mit Sumpfprodukt 0,03 bis 0,04% betrugen. Nach der Einstellung einer stabilen Fahrweise betrugen die entsprechenden Verluste 0,024 bis 0,028%.

Während einer stabilen Fahrweise wurde ein Alkohol­ destillat hergestellt, das aus 70% Alkohol und insge­ samt 1000 bis 1600 mg/l organischen Beimengungen be­ stand.

Daraus folgt, daß unter Anwendung der Erfindung bei einem um 20% kleineren Gewicht der Kolo­ ne 1 die Alkoholverluste bei einer be­ stimmten Zunahme des Alkoholgehaltes halb so groß sind, der Heiz­ dampfverbrauch um 10% abnimmt, die Übergangsperiode sich um das 12fache verkürzt und die Ausbeute an Fer­ tigprodukt um das 0,7fache zunimmt. Außerdem nimmt die Qualität des Alkohols durch Abnahme der organischen Beimengungen zu.

Beispiel 3

Einem Maischedestillierapparat mit einer Kolonne 1, die mit 36 Rektifizierböden 9 versehen ist, wurden auf den 30. Bo­ den 9 über einen Rohstoffzufuhrstutzen 4 42 m³/h Maische (A) mit einem Alkoholgehalt von 1,0% zugeführt.

Der obere Teil 8 des Verstärkungsabschnittes 6 der Kolonne 1 wurde mit 4 Rektifizierböden 9 ausgerüstet, wobei der Gesamtinhalt der Böden 0,04 des Gesamtinhaltes der rest­ lichen Böden 9 der Kolonne 1 betrug. Die Querschnitts­ fläche des oberen Teils 8 des Verstärkungsabschnittes 6 be­ trug 0,60 der Querschnittsfläche des restlichen Teils der Kolonne 1. Auf dem 3. Boden über den Rohstoffzu­ fuhrstutzen 4 (unterster Boden des oberen Teils 8 des Verstärkungsabschnittes 6) betrug der Alkoholgehalt in der Dampfphase 28 bis 30%. Das Gewicht der Kolonne 1 des Maischedestillierapparates betrug 17 t.

Es wurde ein Alkoholdestillat hergestellt, das 45% Alkohol und insgesamt 1000 bis 1200 mg/l die Qualität des Alkohols kennzeichnende organische Beimengungen enthält.

Danach fing man an, eine 1,6% Alkohol enthaltende Maische (A) zugeben, was eine Änderung der Zusammen­ setzungen von Alkoholdestillat (D) und Sumpfprodukt (C) zur Folge hatte. Die Übergangsperiode dauerte 10 bis 15 Minuten, wonach ein 46% Alkohol und insgesamt 1000 bis 1200 mg/l organ­ nische Beimengungen enthaltendes Alkoholdestillat her­ gestellt wurde. Die Alkoholverluste betrugen 0,005%. Während einer Übergangsfahrweise blieben diese prak­ tisch unverändert. Der Heizdampfverbrauch (B) betrug 5,2 t/h. Während der Übergangsfahrweise blieb der Heiz­ dampfverbrauch praktisch unverändert.

Einem Maischedestillierapparat mit einer Kolonne der bekannten Konstruktion mit derselben Anzahl der Böden und einem Gewicht von 19 t wurde eine 1,0% Alkohol ent­ haltende Maische zugeführt.

Es wurde ein Alkoholdestillat hergestellt, das 42% Alkohol und insgesamt 1200 bis 1700 mg/l organische Bei­ mengungen enthält. Die Alkoholverluste mit dem Sumpfpro­ dukt betrugen 0,01%. Der Heizdampfverbrauch betrug 5,7 t/h.

Sodann fing man an, eine 1,6% Alkohol enthaltende Maische zugeben. Die Übergangsperiode dauerte 2 bis 3 Stunden, wobei die Alkoholverluste mit dem Sumpfprodukt 0,02% betrugen. Nach der Einstellung einer stabilen Fahrweise betrugen die entsprechenden Verluste 0,01%.

Während einer stabilen Fahrweise wurde ein Alkohol­ destillat hergestellt, das aus 40% Alkohol und insgesamt 1200 bis 1700 mg/l organischen Beimengungen bestand.

Daraus folgt, daß unter Anwendung der Erfindung bei einem um 20% kleineren Gewicht der Kolon­ ne 1 die Alkoholverluste bei einer be­ stimmten Zunahme des Alkoholgehaltes halb so groß sind, der Heiz­ dampfverbrauch um 10% abnimmt, die Übergangsperiode sich um das 12fache verkürzt und die Ausbeute an Fertigpro­ dukt um das 0,3fache zunimmt. Außerdem nimmt die Qualität des Alkohols durch Abnahme der organi­ schen Beimengungen zu.

Claims (2)

1. Maischedestillierapparat mit

   • - einer in einen Abtriebs- (5) und einen Verstärkungsab­ schnitt (6) unterteilten Kolonne (1),
   • - über die Höhe der Kolonne (1) verteilten Rektifizierböden (9),
   • - einem über ein Rohrleitungssystem an den Verstärkungsab­ schnitt (6) angeschlossenen Wärmetauscher (14) und
   • - Stutzen für die
     • -- Maische- (4) und
     • -- Heizdampfzufuhr (12) sowie
     • -- Sumpfproduktabfuhr (13),
2. dadurch gekennzeichnet, daß

   • - die Querschnittsfläche eines nicht unter dem zweiten und nicht über dem achten Boden (9), gerechnet vom Maischezufuhrstutzen (4), angeordneten oberen Teils (8) des Verstärkungsabschnittes (6) der Kolonne (1) das 0,25- bis 0,64fache der Querschnittsfläche des restli­ chen Teils der Kolonne (1) und
   • - der Gesamtinhalt der Rektifizierböden (9) im oberen Teil (8) des Verstärkungsabschnittes (6) das 0,04- bis 0,40 fache des Gesamtinhalts der restlichen Rektifizierböden (9) der Kolonne (1) beträgt.