(1)高纯度食用酒精的制取技术 山东某厂从英国引进高纯度食用酒精生产技术。兹介绍如下。
①原料酒精:以瓜干为原料制取的普通级食用酒精。
②酒精提纯设备的特点:全系统主要由萃取塔、精馏塔及甲醇塔三个塔组成。其主要特点如下。
1)塔型:均为大孔径穿流式筛板塔,无需溢流装置。其优点是造价较低、无液向梯度、板阻力小而效率高。
2)加热器:全系统所用的间接加热及冷凝装置均为板式热交换器。与传统的列管式换热器相比,其所占空间较小、传热效率高、造价及运行费用较低、便于维修和调节换热面积。
3)流量计:全系统在需显示和控制物料流量处,均装有流量计。
4)冷却用水:全部为软水,以防结垢而提高换热效率。运行中经冷凝器排出的热水,集中至凉水塔由空气自然冷却后,继续循环使用。
5)取样点:不但设有供检测用的取样点,而且在各个尝评取样处,可连续将试样自动稀释成酒精体积分数为20%,以便工作人员随时品尝。
③各塔的运行机制:三塔联用,原料酒精先经萃取塔处理后,在适当部位导出,进入精馏塔,再经甲醇塔。可从精馏塔提取部分成品,主要成品自甲醇塔提取。萃取塔及精馏塔均采用直接蒸汽加热;甲醇塔采用蒸汽间接加热物料。自萃取塔及精馏塔底部排出的残液,已基本上不含酒精,可集中至热水罐,再用热水泵输送至萃取塔的最高点,即第62块塔板处,以“洗涤”(稀释)含杂质的酒精。
1)萃取塔的运行机制:原料酒精泵经精馏塔上方的第1组换热器预热后,从萃取塔的第55或45块塔板(自下往上数,下同)处进入塔内。酒精在塔内下行的过程中,被加热而蒸发上升;与此同时,从塔上部进入的热水,又将含杂质的酒精“洗涤”。因此,可将整个萃取塔视为扩展了的脱水段。在塔内,物料中的中级杂质和端级杂质因酒精含量较低而沿塔上移,并集积于塔的上部;而在塔的下部,物料的酒精含量逐渐降低,在第17块塔板处,可控制酒精体积分数为20%左右。该处的甲醇浓度为76g/l00L左右;而塔顶则为88.7g/l00L。但以绝对量计从塔底排出的甲醇总量,约为塔顶排出甲醇总量的17倍,实践证明,甲醇不仅是头级杂质,而且也是端级杂质。然而,萃取塔的主要作用是去除酒精中的杂醇油等中级杂质,而将分离甲醇的主要任务,经精馏塔交由甲醇塔来完成,经“洗涤”稀释后的酒精,自萃取塔的第17块塔板处导出,在精馏塔的第18块塔板处进入精溜塔。
萃取塔上方设有两组冷凝器,一部分冷凝液回流入萃取塔,另一部分则作为富含中级及端级杂质的酒头被提出。通常,在酒头提取量为5%~70/0时,可使成品酒精的质量达到优级食用酒靖以上。采用本系统制取的高纯度酒精,可用于饮料酒及化妆品的生产。上述富含杂质的酒头,其酒精体积分数约为55%,故在用作工业酒精时,还需浓缩至酒精体积分数95%以上。
2)精馏塔的运行机制:精馏塔共有76块塔板。可根据原料酒精的质量及最终产品的要求,提取适量的含杂醇油酒精及含酯酒精:在第20、23、25、27块塔板处设有含杂醇油酒精提取口;第36、54块塔板处设有含酯酒精提取口。
在精馏塔的上方设有3组换热器:第1组用以预热原料酒精,第2、3组为冷凝器。冷凝液大部分回流入精馏塔,部分被作为酒头提取。
3)甲醇塔的运行机制:甲醇塔共有40块塔板。塔底设有1组板式换热器,可通入蒸汽对物料进行间接加热;塔上方装有两组板式冷凝器。半成品酒精自精馏塔的第65块塔板处导出,在甲醇塔的第19块塔板处进入甲醇塔;高纯度酒精从塔底部导出,经冷却器冷却后,进入成品罐,成品酒精中的甲醇含量为10~l00mg/L,杂醇油不检出。从冷凝器出来的冷凝液,一部分回流入塔,一部分被作为酒头提出,酒头中甲醇含量为18000~25000mg/L。
④采用新吸附剂除杂:除采用专用活性炭吸附酒精中的异杂味成分、色素及部分杂醇油外,可使用由硅酸铝分子筛、氧化铝分子筛、分子筛炭等10多种吸附性物料组成的复合型吸附剂。处理设备为酒精净化装置,可进行连续化操作,吸附剂的用量及酒精流速可按处理效果予以调节,除杂效果良好的酒精,应较醇和、微甜。据报道,某复合型多功能酒类快速处理机,采用电脑自动化操作,具有除浊、除异杂味、催熟、水软化及去除部分杂醇油等功能,5~10年更换1次内部材料。
⑤何谓纯净白酒:在目前的市售白酒中,均含有乙醛、杂醇油等成分。国外的白兰地、威士忌及烧酎等蒸馏酒,也均含有杂醇油等成分,只是其种类及含量不同而已。这些成分之所以能被保持在那些酒内,一是因为难以将它们除去,二是它们也是呈香呈味成分。所以,过去有的专家还主张用以生产新型白酒的食用酒精不必太纯,应保留适量杂醇油等成分,省得在调配时再补加进去。其实,那些成分还有有害于人体健康的一面,在人们日益重视生活质量和珍惜生命的今天,理应重新审视上述成分的双重价值。所以,有的专家建议在国内生产“纯净白酒”,即不含或基本不含对人体有害成分的白酒,其酒基为纯净酒精,也可添加果类及中草药提取液等材料。它属于新型白酒的范畴,其特点是香气较轻、口感柔爽或甜润。因为纯净酒精的水溶液,其味感本是辣味较轻和甜润的;人们过去将由上述不良成分带来的苦味和很强的辣味归咎于纯酒精,这至少在认识上有所偏差,现在该是摒弃那些有害成分的时候了。
目前,美国、德国、芬兰、奥地利等国家均已能借助于现代化的蒸馏设备及控制手段,生产纯净酒精。在德国,将类似于“纯净白酒”的产品称为白酒;俄罗斯生产优级俄得克的酒精也较纯净,有人称其为“中性酒精”;韩国类似于“纯净白酒”的产品,年产量在300万t以上,大量出口到美国、日本等国,堪称世界“白酒”的出口大国。