ПЕРСПЕКТИВНІ НАПРЯМКИ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ В ПРОЦЕСАХ МАСООБМІНУ МІЖ РІДИНОЮ І ПАРОЮ

Автор(и)

  • Юрій Булій Національний університет харчових технологій, м. Київ, Україна
  • Олександр Ободович Інститут технічної теплофізики НАН України, Київ, Україна
  • Віталій Сидоренко Інститут технічної теплофізики НАН України, Київ, Україна
  • Таміла Шейко Інститут продовольчих ресурсів Національної академії аграрних наук України, м. Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31073/foodresources2020-15-04

Ключові слова:

дистиляція, колона, тарілка, домішки, ефективність

Анотація

Предметом досліджень було визначення впливу контрольованих циклів затримки рідини на тарілках та синхронного переливу її з тарілки на тарілку по всій висоті ректифікаційної колони відповідно до програми контролера в процесі ректифікації спирту. Робочим органом масообмінних колонних апаратів є контактні пристрої, для здійснення масо- і теплообміну між парою і рідиною (тарілки), ефективність яких оцінюють за ступенем розділення суміші та питомій витраті гріючої пари. Ефективність ступінчастого контакту фаз визначають за ступенем досягнення фазової рівноваги між рідиною та парою. Практично така рівновага на барботажних і провальних тарілках не досягається. Для підвищення ефективності типових установок витрати гріючої пари збільшують вище нормативних. Ефективність роботи розгінної колони визначають за ступенем звільнення кубового залишку від летких домішок, що утворюються на всіх технологічних стадіях виробництва. Метою роботи було дослідження ефективності роботи розгінної і бражної колон циклічної дії, ступеню очистки етилового спирту під час розгонки головної фракції та підвищення ефективності процесу брагоперегонки при подовженні часу перебування рідини на тарілках колон для контакту з парою. Дослідження проводились на експериментальній колоні циклічної дії з тарілками із змінним живим перерізом. Аналіз результатів показав, що при затримці рідини на тарілках до 20 с в повній мірі видаляються альдегіди, естери та нетипові домішки, спирти сивушного масла. Ступінь вилучення (α) верхніх проміжних домішок і метанолу збільшувалась на 60 %. При цьому кратність концентрування (β) головних домішок зростає на 33 %, вищих спиртів – на 69 %, метанолу – на 52 %. Збільшення часу перебування бражки на тарілках експериментальної колони до 12 с дозволяє підвищити концентрацію спирту в бражному дистиляті до 63…65 % об.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Tsygankov P.S., Tsygankov S.P. (2001). Rukovodstvo po rektifikatsii spirta. [Alcohol rectification guide ]. Moskow: PISHCHEPROMIZDAT, 400 p. [in Russian].

Shyian P.L., Sosnytskyi V.V., Oliinichuk S.T. (2009). Innovatsiini tekhnolohii spyrtovoi promyslovosti. Teoriia i praktyka: monohrafiia [Innovative technologies of the alcohol industry. Theory and practice: a monograph]. Kyiv: Vydavnychyi dim «Askaniia» [Publishing house “Askania”], 424 p. [in Ukrainian].

Shyian P.L., Sosnytskyi V.V., Oliinichuk S.T. (2017). Innovatsiina tekhnolohiia rektyfikatsii v rezhymi rozdilnoho rukhu faz. [Innovative technology of rectification in the mode of separate movement of phases]. Naukovi pratsi NUKhT [Science works of NUKhT]. 49(5). P. 55-62. [in Ukrainian].

Dmytruk A.P., Cherniakhivskyi Y.B., Dmytruk P.A., Bulii Yu.V. Patent. № 89874 Ukraina, MPK С2. Sposib perelyvu ridyny po tarilkakh kolonnoho aparata u protsesi masoobminu mizh paroiu ta ridynoiu.[The method of overflow of liquid on the plates of the column apparatus in the process of mass transfer between steam and liquid ]; № a200807767; stated. 06.06.08; Bjul. 10.03.10. 4 p. [in Ukrainian].

Bulii Yu.V., Shyian P.L., Dmytruk A.P., Dmytruk P.A. Patent. № 116565 Ukraina, MPK B01D 3/30 (2006.01). Rektyfikatsiina kolona z kerovanymy tsyklamy. [Distillation column with controlled cycles]; № a201600097; stated. 12.12.16; Bjul. 25.05.17. 5 p. [in Ukrainian].

Bulyi Yu.V., Shyian P.L., Dmytruk A.P., Kuts A.M. (2015). Optymyzatsyia protsessa perehonky spyrtovoi brazhky [Optimization of the distillation process of alcohol mash]. Khymyia y tekhnolohyia pyshchy [Chemistry and technology of food]. 49(1). P.20-28. [in Ukrainian].

A.A. Kiss, S.J. Flores Landaeta, C.J. Edwin Zondervan Cyclic distillation – towards energy efficient binary distillation. Chemical Engineering and Chemistry. 2012. 30. 697-701. DOI: 10.1016/B978-0-444-59519-5.50

Bausa G., Tsatsaronis Reducing the energy demand of continuous distillation process by optimal controlled forced periodic operation. Computers & Chemical Engineering. 2001. 25. 359-370. 10.1016/S0098-1354(00)00664-5.

Patrut, Catalin & Bildea, Costin & Lita, Ionela & Kiss, Anton. Cyclic distillation - Design, control and applications. Separation and Purification Technology. 2014. 125. 326-336. DOI: 10.1016/j.seppur.2014.02.006.

Flodman H.R., Timm D.C. Batch Distillation Employing Cyclic Stripping and Rectification Operations. ISA Transactions.2012. 51. 454-460. DOI: 10.1016/j.isatra.2011.12.003

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-25

Як цитувати

Булій, Ю., Ободович, О., Сидоренко, В., & Шейко, Т. (2020). ПЕРСПЕКТИВНІ НАПРЯМКИ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ В ПРОЦЕСАХ МАСООБМІНУ МІЖ РІДИНОЮ І ПАРОЮ. ПРОДОВОЛЬЧІ РЕСУРСИ, 8(15), 32–40. https://doi.org/10.31073/foodresources2020-15-04

Номер

Том 8 № 15 (2020): Продовольчі ресурси

Розділ

Технічні науки

Ліцензія

Автори залишаються повноправними власниками своїх робіт без будь-яких обмежень. Редакція отримує лише невиключне право на оприлюднення, розповсюдження та індексацію матеріалів.

Журнал суворо дотримується етичних норм і запобігає плагіату для захисту інтелектуальної власності.

Публікації у збірнику здійснюються на умовах міжнародної ліцензії Creative Commons CC BY-NC-ND 4.0.

Згідно з цією ліцензією, користувачі мають право вільно копіювати та розповсюджувати матеріали (у будь-якому форматі чи на будь-яких носіях) для навчання та наукових досліджень. При цьому обов’язковим є дотримання таких вимог:

  • Атрибуція: належне посилання на авторів, першоджерело та саму ліцензію.
  • Некомерційність: заборона використання матеріалів з метою отримання прибутку.
  • Без похідних творів: забороняється поширення змінених або перероблених версій оригінального тексту.

Збірник підтримує право авторів на самоархівування всіх версій статей (препринтів, постпринтів або опублікованих версій) в інституційних чи персональних репозитаріях. Доступ до таких матеріалів може бути відкритий негайно, за умови належної атрибуції статті у збірнику «Продовольчі ресурси» та дотримання умов ліцензії CC BY-NC-ND 4.0.