Регенерация растворителя (этилового спирта) экстракции пектина в проц

Компанией БТС Инжиниринг предлагается программа развития и внедрения новых технологий предусматривается использование комплексной переработки   сельскохозяйственного сырья. В этом отношение имеются значительные резервы для более полного извлечения полезных компонентов, в частности пектина, при переработке яблок, цитрусовых культур и сахарной свеклы.

Способность пектина вступать в реакции с тяжёлыми металлами и их радиоактивными изотопами, образуя при этом нерастворимые соли, не усвояемые живым организмом, позволяет широко использовать его в производстве  продуктов диетического и лечебного питания.

Пектин экстрагируют из пектинсодержащего сырья, подвергая его кислотному или ферментативному гидролизу. Выделение пектина из экстракта осуществляют осаждением его этанолом.

В каждой тонне производимого товарного пектина в зависимости от вида сырья и принятой технологии по технологической цепочке должно проциркулировать до 100 тонн  этанола. При осаждении и промывке пектина этанол  разбавляется от 90-96 % об.  до концентрации 55-65 % об.. Разбавленный этанол подвергается регенерации в ректификационных установках и повторно используется в производстве. На регенерацию 1 дал этанола расходуется до 20 кг греющего пара и значительное количество охлаждающей воды. Неправильное аппаратурное оформление и ведение процесса регенерации может приводить к большим потерям этанола.

Процесс регенерации этанола может быть осуществлен в установке, схема которой показана на рис. 1.

                                                                                      Рис.1 

Поступающую на регенерацию питающую жидкость подают в рекуперативный теплообменник W002, где  нагревают до температуры 65-67°С.  В качестве  теплоагента  в рекуперативном теплообменнике  W002  используют регенерированный этанол. Затем питающая жидкость нагревается до температуры, близкой к температуре на тарелке питания (82-83 °С), в рекуперативном теплообменнике W003, использующим теплоту отходящей из колонны кубовой жидкости, и подается в колону, которая работает по принципу ректификационной.

В  дефлегматоре W004  конденсируют спиртоводные пары, поступающие из колоны.

Для улавливания спиртового пара,  увлекаемого неконденсирующимися газами, служит спиртоловушка 5, сообщенная с атмосферой.

Конденсат водно-спиртового пара из дефлегматора поступает в сборник флегмы Т001. Далее флегма насосом Р003 возвращается на верхнюю тарелку колоны, а оставшаяся часть отбирается в виде готового продукта – дистиллята насосом Р002  подается в спиртоприемное  отделение для последующего  использования  в  производстве  пектина.

Охлаждаемая вода из коллектора последовательно проходит через  спиртоловушку W005 и дефлегматор W004. Нагретая вода отводится  в систему оборотного водоснабжения.

Для охлаждения регенерированного этанола до стандартной температуры используют холодильник спирта W001. В качестве хладоагента применяют пропиленгликоль, который циркулирует в замкнутом контуре  чиллер-теплообменник W001.

Для обогрева колонны используется пар давлением 0,3-,4 мПа. Для закрытого обогрева колона оснащается испарителем 10. Избыточное давление в нижней части колоны составляет 0,025-0,035 мПа, в верхней части до 0,010 мПа.

В течение одного производительного цикла (включая регенерацию) теряется до 1% этанола. Таким образом, этанол в среднем проходит 100 циклов технологического процесса, в результате которых происходит накопление в нем примесей.

В таблице 1 представлены результаты исследования накопления примесей в процессе многократного использования технического эталона при выработке пектина из цитрусового сырья.

 

                                                                                                                                                                       Таблица1

Содержание примесей в техническом и многократно регенерируемом этаноле при выработке цитрусового пектина

Исходный эталон		Многократно регенерируемый этанол
Наименование примеси	Массовое содержание  примеси, %	Наименование примеси	Массовое содержание  примеси, %
Метанол	0,02-0,09	Метанол	0,13-0,15
Этилацетат	0,004-0,005	Этилацетат	0,04-0,05
Уксусный альдегид	Не обнаружен	Уксусный альдегид	0,01-0,012
Ацетон	Не обнаружен	Ацетон	0,02-0,022

 

Накопление примесей в указанных в таблице количествах не приводят к заметному влиянию на качество вырабатываемого пектина. Поэтому нет необходимости при регенерации этанола устанавливать дополнительное оборудование для отделения этих примесей.

Особенностью, поступающей на регенерацию водно - спиртовой смеси является ее коррозионная агрессивность к наличие в ней взвешенных частиц и растворенных органических и неорганических веществ, способных образовать отложение на поверхности контактных устройств. Вследствие совокупного воздействия агрессивной среды, повышенного давления, вибрационных воздействий барботажного  слоя и выпадения осадка тарелки колоны подвергаются ускорению износу.

В целях предотвращения быстрого засорения колоны рекомендуется использовать контактные устройства, в которых, во-первых предусмотреног конструкцией минимизация застойных зон ,зазоры между контактными элементными достаточно велики и подобрана правильная скорость потока ,что привожит к длительному периоду до очистки и SIP мойки оборудования в целом : ЮТС Инжиниринг предлагает использование в технологии клапанные тарелки лапанные тарелки с клапанами и промоутерами для расспределения и направления потока . первых не так быстро забиваются, во-вторых, нет застойных зон, где могли бы осаждаться взвеси.