正文 任務三 特級酒精製備(1 / 3)

我國酒精質量標準,將食用酒精分為特級、優級和普級三類。特級酒精是指所有雜質相對都特別低的酒精,這種酒精也稱為中性酒精,或稱高純度酒精。要達到特級酒精標準,按照三塔蒸餾流程無法生產,這就必須采用多塔蒸餾流程。該流程一般包括粗餾塔、粗輔塔、水萃取塔、精餾塔、脫甲醇塔、含雜餾分處理塔等。

一、各塔的作用與特點

(一)粗餾塔

1.作用

(1)從發酵成熟醪液蒸餾出粗酒精。即把酒精和揮發性雜質及一部分水從發酵成熟醪液中分離出來,並從塔釜排出發酵成熟醪中的固形物、不揮發性雜質和水組成的酒精糟液。

(2)有一部分蒸餾係統在酒精濃度較低的情況下,在醪塔中能分離異戊醇。

2.結構

醪塔塔板目前多數設計成20層以上(不含粗輔塔部分),醪塔直徑在蒸餾係統各塔中最大。

3.工藝特點

(1)成熟發酵醪液通過粗輔塔塔頂酒精蒸氣預熱後,進入醪塔的進料層第20層板(從下向上數),醪塔頂部排出的酒精蒸氣[酒精濃度約30%(體積分數)]直接進入置於醪塔頂部的粗輔塔。

(2)醪塔在負壓下工作,可造成尾級雜質相對揮發度降低,大部分尾級雜質可隨酒精糟液從醪塔底部排出。因排出的酒精糟液有較多的有機酸,酒糟酸度可達8~10mmol/100mL。

(3)醪塔加熱方式,用精餾塔塔頂酒精蒸氣為熱源。具體加熱方式如下:從醪塔塔釜排出的酒精液用泵送至離心分離工段,經臥螺離心機分離後溫度還較高的離心液再用泵送入醪塔底部的再沸器,用從精餾塔頂部來的酒精蒸氣加熱氣化,產生的蒸氣直接供醪塔加熱用。

(二)粗輔塔

1.作用

獨立成塔,設在醪塔頂部,與醪塔連接緊湊,便於回流循環,輔助醪塔濃縮低濃度酒精。

2.結構

該塔有22層塔板,分為兩段,上段6層塔板,下段16層塔板,塔徑多設計為700mm,采用40mm×40mm方形浮閥。

3.工藝特點

從粗輔塔排出的酒精蒸氣經濃縮,其濃度(體積分數)可達84%~93%(不同蒸餾係統,酒精濃度有所差異),該酒精蒸氣經冷凝後,一部分回流,另一部分進入萃取塔進一步清除雜質。粗輔塔在負壓(真空)下工作。粗輔塔塔釜一般用一次蒸汽直接加熱。

(三)水萃取塔

1.作用

水萃取塔是把來自醪塔(含粗輔塔)、精餾塔或含雜餾分處理塔的濃度較高的粗酒精[84%~93%(體積分數)],通過加水稀釋萃取蒸餾,進一步清除粗酒精中頭級和中級雜質。

2.結構

目前生產工藝中,水萃取塔多設計為50層塔板。

3.工藝特點

(1)物料一般從第30層塔板處進入,同時來自精餾塔塔釜的酸度較低的餘餾水(酸度0.1mmol/mL)從水萃取塔的頂部進入,作為稀釋粗酒精用水。

(2)塔內酒精濃度控製在15%(體積分數),經水萃取塔的水稀釋處理之後,可使粗酒精中大部分醛類和其他揮發性雜質進入水萃取塔頂部,水萃取塔頂部酒精濃度可達35%(體積分數),水萃取塔底部雜質濃度較低,酒精濃度約為15%(體積分數),溶液送至精餾塔精餾。

4.水萃取塔精餾效果

水萃取塔清除雜質的效果。

正丙醇的去除在酒精濃度(體積分數)為30%~35%時為宜(在水萃取塔中除去),因為二者揮發性相差較大。

(四)精餾塔

1.作用

排除一部分粗酒精中所含的雜質和提高粗酒精的酒精濃度並排出廢水。

2.結構

精餾塔。

精餾塔由精餾段和脫水段兩部分組成。塔板一般設計為50~60層,精餾塔在蒸餾係統中塔板層數最多,其總體高度在蒸餾係統中最高,塔徑僅次於醪塔。目前,蒸餾係統中的精餾塔塔板層數多設計為65層以上,但超過75層的也很少。

3.工藝特點

精餾塔熱源為一次蒸汽通過再沸器間接為其加熱;精餾塔塔頂酒精蒸汽為醪塔提供熱源。精餾塔塔釜餘餾高溫熱水經真空閃蒸節能處理產生的二次蒸汽可供給其他蒸餾塔作為熱源,處理後的熱水(較外源水水質純淨)供水萃取塔作稀釋用水,既節水又節能。蒸餾工藝中設有水萃取塔,水萃取後的酒精再供給精餾塔精餾,大大提高了精餾後的酒精質量。

醪塔與精餾塔工作狀態的好壞,將直接影響成品酒精的總酸含量及其他理化指標。

(五)脫甲醇塔

脫甲醇塔構成。

1.作用

將從精餾塔來的95%(體積分數)以上的精餾酒精中的甲醇進一步徹底分離,同時還可進一步除去其他殘餘頭級雜質,使從精餾塔來的精餾酒精質量進一步提高。