Снова подниму тему.
Работая над своим вариантом БРУ, столкнулся с той-же проблемой, что и топикстартер.
Основная мотивация проектирования БРУ - уход от необходимости хранения промежуточных продуктов перегонки и ректификации. В идеале на входе - поток браги, на выходе - три потока.
Чистый спирт в приемную емкость, смесь высококонцентрированных примесей с минимумом спирта - в емкость отходов, и барда - в канализацию.
Однако так не получается. Для получения спирта достаточной чистоты, приходится отбирать в заметных количествах промежуточные жидкости, которые содержат достаточно много спирта и должны быть переработаны.
Это головные и промежуточные примеси из эпюрационной, и боковые сивушные отборы ректификационной колонны. Их надо как-то хранить, накапливать, а потом и перерабатывать. Чтобы выполнить мотивационное условие и избавиться от необходимости накапливать и как-то перерабатывать эти отходы, разгонная колонна просто необходима. Причем в идеальном варианте она должна работать одновременно и синхронно с остальными колоннами БРУ.
Интересный вариант такой колонны мне встретился в Вестнике ВГУИТ № 3 за 2015 год в статье Агафонова, Перелыгина и Торшина "[url-https://cyberleninka.ru/article/n/razgonnaya-kolonna-dlya-vydeleniya-etilovogo-spirta-iz-fraktsiy-promezhutochnyh-i-golovnyh-primesey/viewer]Разгонная колонна...[/url]".
Основное отличие колонны из этой статьи от колонны, которая обсуждалась выше, состоит в более глубокой гидроселекции, что гарантировано переводит все промежуточные примеси в разряд головных, а это в свою очередь делает ненужным ввыведение сивухи выше и ниже точки питания. Все примеси выводятся из дефлегматора.
Я отмасштабировал данные из указанной статьи, приблизил из к нашим условиям, и получил такую информацию.
На переработку подается смесь отходов ьрагоректификации крепостью порядка 75%об.
На гидроселекцию каждого литра безводной спирта из этой смеси используется 24 литра гидроселекционной воды, 15 из которых уходит в лютер, а 9 отбирается вместе с очищенным спиртом, разбавляя его до крепости порядка 10%об. Этот очищенный спирт снова пускается в переработку вместе с перерабатываемой брагой.
Удивило то, что при питании колонны 1 литр в час (в пересчете на безводный спирт), отбор концентрата примесей из дефлегматора предусматривается в объеме 15 мл в час крепостью порядка 80%об. То есть около 1,3% от объема перетабатываемого спирта (в пересчете на безводный).
Правда, такие "вкусные" показатели сами собой не получаются. Расход энергии на очистку - порядка 1,8 кВт-ч на литр спирта, плюс 24 литра гидроселекции на литр спирта, это внушительные цифры. Однако... если принять стоимость киловатт-часа в 2 грн, а стоимость литра подготовленной воды в 1 грн/литр, расходы в 28 грн на спасение литра спирта не кажутся космическими. Это дешевле сахара на литр спирта.
Надо экспериментировать
Данные настолько удивительны, что просто напрашиваются на практическую проверку. Не определился пока с базовой производительностью.
Если рассматривать такую разгонную колонну как отдельное устройство, то ее нужно комплектовать дополнительной укрепляющей колонной чтобы не получать 10 литров очищенного раствора из одного литра очищаемого. Тогда производительность переработки можно задать порядка одного литра АС в час.
Если же речь идет о вспомогательной колонне в составе БРУ, то ее производительность надо привязывать к общей производительности установки. Отборы голов и сивухи можно несколько увеличить, скажем, до 10-15% каждый. Тогда производительность разгонной колонны должна быть порядка четверти объема спирта в перерабатываемой браге.