DE489720C

DE489720C - Process and device for the continuous production of absolute alcohol

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Publication number: DE489720C
Application number: DEA41116D
Authority: DE
Original assignee: DISTILLERIES DES DEUX SEVRES; Ricard Allenet & Cie
Current assignee: DISTILLERIES DES DEUX SEVRES; Ricard Allenet & Cie
Priority date: 1923-04-16
Filing date: 1923-12-02
Publication date: 1930-01-22

Description

Verfahren und Vorrichtung zur ununterbrochenen Herstellung von absolutem Alkohol Es ist bekannt, Alkohol mit einem dritten Körper, Entziehungskörper genannt, der mit dem Alkohol mischbar, aber wenig oder gar nicht löslich in Wasser ist, zu entwässern. wobei das Gemisch mit dem Alkohol eine Verdampfung azeotropischer Gemische nach deren bekannten Gesetzen ergibt.Method and device for the continuous production of absolute Alcohol is known to cause alcohol to have a third body called a withdrawal body, which is miscible with the alcohol, but little or not at all soluble in water drain. wherein the mixture with the alcohol is an evaporation of azeotropic mixtures according to their known laws.

Man hat iv eiter vorgeschlagen, dieses Verfahren ununterbrochen zu gestalten (Patent 287 897), indem man dem Alkohol Benzol zufügte und die Destillation so führte, daß der absolute Alkohol am Boden der Hauptsäule abgezogen wurde, während nach dem oberen Teil derselben ein Gemisch von Dämpfen des Wassers, Alkohols und Benzols aufsteigt, dessen Zusammensetzung azeotropischen Charakter hat. Dieses Gemisch wird kondensiert, und durch Dekantierung trennt man es in zwei Lagen, von welchen die eine reicher an Benzol ist und nach der Hauptsäule zurückgeht, während die andere, hauptsächlich aus wässerigem Alkohol bestehende, in einer weiteren Säule behandelt wird, um den Alkohol in die Hauptsäule zurückzuführen und das Wasser zu entfernen.It has also been proposed to make this process uninterrupted (Patent 287,897 ) by adding benzene to the alcohol and conducting the distillation in such a way that the absolute alcohol was withdrawn from the bottom of the main column, while a mixture of vapors after the top of the same of water, alcohol and benzene, the composition of which is azeotropic in character. This mixture is condensed and separated by decantation into two layers, one of which is richer in benzene and goes back to the main column, while the other, consisting mainly of aqueous alcohol, is treated in another column to convert the alcohol into return the main column and remove the water.

Man hat in der Folge gefunden, daß dieses Verfahren die Unzugänglichkeit hatte, zuviel Wasser nach der Hauptsäule zurückzuführen. Dieser Mangel steigerte sich, wenn man Entziehungskörper verwendete, welche ein homogenes, azeotropisches Gemisch ergeben und deshalb Zufügung von Wasser zum Zwecke der Dekantierung verlangen. Diese Wasserzufügung ist nicht vernachlässigbar, da sie auf die Zeiteinheit und nach den angegebenen Ziffern ungefähr das Fünfzehnfache des zu entfernenden Wassergewichts ist. Um nun trotz dieser Schwierigkeit derartige Entziehungskörper anwenden zu können, hat man weiter vorgeschlagen, die beiden genannten Schichten getrennt zu behandeln, jede in einer zusätzlichen Säule, derart, daß man zu der Hauptsäule einerseits nur Alkohol von 95 Gewichtsprozenten zurückführte, andererseits aber den wasserfreien Entziehungskörper.It has subsequently been found that this procedure is inaccessible had to return too much water to the main column. This lack increased when using withdrawal bodies, which have a homogeneous, azeotropic Mixture and therefore require the addition of water for the purpose of decanting. This addition of water is not negligible since it affects the unit of time and according to the figures given, approximately fifteen times the weight of the water to be removed is. In order to be able to use such withdrawal bodies despite this difficulty, it has also been suggested that the two layers mentioned should be treated separately, each in an additional column, so that one only goes to the main column on the one hand Recirculated alcohol of 95 percent by weight, but on the other hand the anhydrous Withdrawal body.

Bei dem einen und bei dem anderen Verfahren aber zeigen sich Mängel in der Behandlung der wasserreichen Schicht. Nach dem ersten Verfahren wird ein zu wasserreicher Alkohol nach der Hauptsäule zurückgeführt, gleichzeitig aber auch eine gewisse Menge azeotropischen Gemisches, denn die wässerige Schicht enthält immer eine gewisse Menge des Entziehungskörpers.However, there are deficiencies in one and the other method in the treatment of the water-rich layer. After the first procedure, a returned to water-rich alcohol after the main column, but also at the same time a certain amount of azeotropic mixture, because the aqueous layer contains always a certain amount of the withdrawal body.

Das zweite Verfahren zwingt wegen der relativ ,sehr großen, dem Dekantiergefäß zugefügten Wassermengen in der Hilfssäule, in welcher die wasserreiche Schicht behandelt wird, ein Wassergewicht zu entfernen, welches ungefähr fünfzehnmal so groß ist wie das dem zu entwässernden Alkohol tatsächlich entzogene Wasser. Selbst wenn man dieses Verfahren mit einem Entziehungskörper ausführen wollte, der ohne Zufügung von Wasser arbeitet, so würde zwar die Behandlung einer an Entziehungskörper reichen Schicht überflüssig werden, das Verfahren aber die folgenden Mißstände hinsichtlich der wasserreichen Schicht zeigen: Die entsprechende Hilfssäule kann weder nach der Theorie noch nach der Praxis einen Teil des ternären Gemisches ergeben und andererseits Alkohol von 95 %. Der Alkohol von 95 "1o wird ja zwischen der Zuflußstelle und der Spitze der Säule abgezogen, d. h. zwischen zwei Punkten, wo die drei Bestandteile bestehen. Es ist dann unmöglich, in dieser Zone eine Stelle zu finden, an welcher sich nicht zugleich die drei Körper: Alkohol, Wasser und Entziehungskörper befinden.The second method forces, because of the relatively, very large amounts of water added to the decanter in the auxiliary column in which the water-rich layer is treated, to remove a weight of water which is approximately fifteen times as great as the water actually withdrawn from the alcohol to be dehydrated. Even if one wanted to carry out this process with a withdrawal body that works without the addition of water, the treatment of a layer rich in withdrawal bodies would be superfluous, but the method would show the following drawbacks with regard to the water-rich layer: The corresponding auxiliary column can neither after the Theory still give a part of the ternary mixture after practice and on the other hand alcohol of 95 % . The alcohol of 95 "10 is drawn off between the inflow point and the top of the column, that is, between two points where the three components exist. It is then impossible to find a point in this zone where the three bodies are not at the same time : Alcohol, water and withdrawal bodies are located.

Man kann behaupten, daß in den verschiedenen Ebenen sich die Lernären Gemische, deren verschiedene Zusammensetzungen eine Mittelstufe zwischen dem zugeführten ternären Gemisch und dem abgezogenen azeotropischen Gemisch sind, so einstellen werden, daß es unmöglich ist, an einem der zwischengelegenen Punkte einen hochgradigen Alkohol, der keinen Entziehungskörper enthält, abzuziehen.It can be said that the learners are on the different levels Mixtures whose various compositions have an intermediate level between the supplied ternary mixture and the withdrawn azeotropic mixture are so set become that it is impossible to get a high grade at any of the intermediate points Withdraw alcohol that does not contain a withdrawal substance.

Der Erfinder hat demgegenüber gefunden, daß es vorteilhafter ist, die an Wasser reiche Schicht in zwei getrennten Säulen zu behandeln, von welchen die erste in ihrem oberen Teil allein das ternäre Gemisch entläßt, welches zur Dekantierung geht, und in ihrem unteren Teil wässerigen Alkohol, der in einer zweiten Hilfssäule behandelt wird. Dann erst wird es möglich, mit dieser letzteren Hilfssäule zu einem Alkohol von 95 0; o zu kommen.In contrast, the inventor has found that it is more advantageous treat the water-rich layer in two separate columns, of which the first in its upper part only releases the ternary mixture, which is used for decanting goes, and in its lower part aqueous alcohol, which in a second auxiliary column is treated. Only then will it be possible to become one with this latter auxiliary pillar Alcohol from 95 0; o to come.

Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die Verbindung mit den oben beschriebenen Erfindungen anwendbar, sondern auf jedes azeotropische Verfahren der Entwässerung von Alkohol für die Behandlung der wasserreichen Schicht desselben.The present invention is not limited to the connection with the inventions described above are applicable, but to any azeotropic process the dehydration of alcohol for the treatment of the water-rich layer of the same.

Die zu ihrer Ausführung dienende Einrichtung, welche diese Entwässerung des Handelsalkohols in ununterbrochenem Lauf gestattet, setzt sich aus folgenden Vorrichtungen zusammen i. einer mit Oberflächendampfheizung versehenen Destillationskolonne, z. einem Kondensator zur Verdichtung der in der Kolonne entwickelten Dämpfe, 3. einem Dekantator, in welchem die aus dem Kondensator kommende Flüssigkeit sich in zwei Schichten scheidet, ¢, einer kleinen Zusatzdestillationskolonne mit Oberflächendampfheizung, die mit einem Kondensator und gegebenenfalls mit einem Dekantator versehen ist, in welche die dreistoffige Schicht mit einem starken Wasseranteil aus dem Hauptdekantator abfließt und in welcher der Entziehungskörper ausgeschieden wird, 5. ein -er zweiten Zusatzdestillationskolonne mit Oberflächendampfheizung und einem Kondensator zur Aufnahme des zweistoffigen Gemisches aus Wasser und Alkohol, welches aus der ersten Zusatzkolonne entweicht und hier in Wasser und Alkohol geschieden wird, 6. einem Abkühlungskondensator für den. absoluten Alkohol zur Abkühlung des am Fuße der Hauptkolonne entnommenen absoluten Alkohols.The device used to carry it out, which allows this dehydration of the commercial alcohol in uninterrupted fashion, is composed of the following devices i. a distillation column provided with surface steam heating, e.g. a condenser for compressing the vapors developed in the column, 3. a decanter in which the liquid coming from the condenser is separated into two layers, ¢, a small additional distillation column with surface steam heating, which is provided with a condenser and possibly with a decanter, into which the three-material layer with a high proportion of water flows off from the main decantator and in which the withdrawal body is separated out, 5. a second additional distillation column with surface steam heating and a condenser for receiving the two-material mixture of water and alcohol which escapes from the first additional column and here is separated into water and alcohol, 6. a cooling condenser for the. absolute alcohol for cooling the absolute alcohol withdrawn at the foot of the main column.

Jede dieser Vorrichtungen ist mit ihrem üblichen Zubehör versehen, und sie sind untereinander so verbunden, wie es die Natur des Entziehungskörpers und die Fachkunstregeln verlangen.Each of these devices is provided with its usual accessories, and they are interconnected as is the nature of the withdrawal body and demand the professional art rules.

Aus den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Einrichtung ersichtlich. Die Fig. i bis 4 stellen den Erfindungsgegenstand und verschiedene unbedeutende Abänderungsformen dar, die nach den verschiedenen Bedingungen der Ausführung angebracht werden können. i. Beispiel Die dreistoffige Flüssigkeitsschicht mit einem großen Wasseranteil ist die obere Schicht.From the drawings is an exemplary embodiment of the device evident. FIGS. I to 4 represent the subject matter of the invention and various insignificant forms of modification according to the various conditions of execution can be attached. i. Example The three-substance liquid layer with a the upper layer is the large proportion of water.

Die Einrichtung nach Fig. i weist zuerst die Destillationskolonne A mit Beheizung von unten durch eine Dampfschlange S auf. Der Handelsalkohol fließt regelmäßig durch das Rohr a zu. Der Kolonne A ist vorher eine gewisse Menge des Entziehungskörpers beigefügt worden. Unter dem Einfluß der Heizung werden die entwickelten Dämpfe durch das Rohr b dem Kondensator C zugeführt und verdichtet. Das Kondensat fließt durch das Rohr c zu dem Dekantator D und scheidet sich in zwei Schichten. Die obere Schicht läuft durch das Rohr f nach der Zusatzkolonne B mit der Dampfschlange T. Die durch die Destillation hier entstehenden Dämpfe werden teilweise in dem Kondensator F verdichtet und in die Kolonne B durch das Rohr g zurückgeführt. Der andere Teil geht durch das Rohr d zu dem Kondensator C zurück. Am Fuß der Kolonne B fließt ein zweistoffiges Gemisch von Wasser und Alkohol durch das Rohr h nach der zweiten Zusatzkolonne B'. Diese ist durch die Dampfschlange U beheizt, und die .entwickelten Dämpfe werden teilweise in dem Konden- Bator C'a verdichtet und in die Kolonne B' durch das Rohr j zurückgeführt. Ein anderer Teil geht durch das Rohr k nach der Hauptkolonne A. Am Fuß der Kolonne B' entweicht Wasser durch das Rohr Die untere Schicht läuft aus dem Dekantator D durch das Rohr n nach der Spitze der Kolonne A. Der als Dampf oder Flüssigkeit am Fuß der Kolonne -A gewonnene Alkohol wird durch das Rohr p abgezogen und durch den Abkühlungskondensator H abgekühlt und fließt durch das Rohr q ab.The device according to FIG. 1 first has the distillation column A with heating from below by means of a steam coil S. The commercial alcohol flows regularly through the pipe a. A certain amount of the withdrawal body has been added to column A beforehand. Under the influence of the heating, the evolved vapors are fed through the pipe b to the condenser C and compressed. The condensate flows through the pipe c to the decanter D and separates into two layers. The upper layer runs through the pipe f after the additional column B with the steam coil T. The vapors produced here by the distillation are partially compressed in the condenser F and returned to the column B through the pipe g. The other part goes back to the condenser C through the pipe d. At the foot of column B, a two-component mixture of water and alcohol flows through tube h to the second additional column B '. This is heated by the steam coil U, and the vapors developed are partially compressed in the condenser C'a and returned to the column B ' through the pipe j. Another part goes through the pipe k to the main column A. At the foot of the column B ', water escapes through the pipe. The lower layer runs from the decanter D through the pipe n to the top of the column A. The as vapor or liquid at the foot The alcohol obtained in the column -A is drawn off through the pipe p and cooled by the cooling condenser H and flows off through the pipe q.

Man sieht, daß der wässerige Handelsalkohol regelmäßig und ununterbrochen in die Kolonne A durch das Rohr a eintritt, daß absoluter Alkohol regelmäßig und ununterbrochen durch das Rohr q austritt und ebenso Wasser durch das Rohr in. z. Beispiel Die dreistoffige, einen starken Anteil an Wasser enthaltende Schicht ist. die obere Schicht. Dabei wird die Einrichtung abgeändert, wie aus Fig..2 ersichtlich.It can be seen that the aqueous commercial alcohol enters column A regularly and uninterruptedly through tube a, that absolute alcohol exits regularly and uninterruptedly through tube q and also water through the tube into. Example The three-material layer containing a high proportion of water is. the top layer. The device is modified, as shown in Fig..2.

Der Vorgang in der Kolonne A und ihrem Zubehör ist derselbe wie beschrieben. In der Kolonne B dagegen findet ein anderer Vorgang statt. Die in dem Kondensator F kondensierten Dämpfe ergeben eine Flüssigkeit, die durch das Rohr g nach dem Zusatzdekantator D' fließt. Die Flüssigkeit scheidet sich hier in zwei Schichten. Die obere wasserreichere Schicht des azeotropischen Gemisches fließt vollständig durch das Rohr r zur Kolonne B zurück. Die weniger wasserhaltige untere Schicht fließt zum Teil nach der Kolonne B durch das Rohr R zurück und zum Teil nach der Kolonne A durch das Rohr d. 3. Beispiel Die dreistoffige Flüssigkeitsschicht mit einem großen Wasseranteil ist die untere Schicht, die Einrichtung dann entsprechend Fig. 3 und d..The process in column A and its accessories is the same as described. In column B, however, a different process takes place. The one in the condenser F condensed vapors result in a liquid flowing through the pipe g after the additional decantator D 'flows. The liquid separates into two layers here. The upper one richer in water Layer of the azeotropic mixture flows completely through the pipe r to the column B back. Part of the less water-containing lower layer flows after the column B back through tube R and partly after column A through tube d. 3rd example The three-substance layer of liquid with a large proportion of water is the lower one Layer, the device then according to Fig. 3 and d ..

In diesem Fall ist es die untere in dem Dekantator gebildete Schicht, -welche nach der Zusatzkolonne B läuft, und die obere Schicht, die in die Hauptkolonne A durch das Rohr n zurückfließt.In this case it is the lower layer formed in the decanter, -which runs after the additional column B, and the upper layer that goes into the main column A flows back through the pipe n.

Die Kolonne B kann nur mit einem Kondensator F wie bei dem Beispiel i versehen sein (Fig.3) oder auch einen Zusatzdekantator D' (Fig. q.) enthalten wie bei dem Beispiel 2.The column B can only be equipped with a condenser F as in the example i (Fig. 3) or an additional decantator D '(Fig. q.) Contain as in example 2.

Claims

PATENT CLAIMS i. Process for the production of absolutetn alcohol by distillation of an azeotropic mixture of aqueous alcohol and withdrawal bodies with condensation of the escaping vapors and separation of the condensate in two layers, of which the water-poorer one is fed to the main column, characterized in that the water-richer layer of the decanter is divided into two separate layers Columns (B and B ') is treated in such a way that the vapors escaping from the first column (B), where an azeotropic distillation takes place, are condensed in a condenser (F) and optionally in two in a decanter (D') Layers are separated, and that the water-poorer layer of this decanter is returned to the main column (A), while the water-rich layer goes back to the first additional column (B), and that the aqueous alcohol collected at the bottom of this first column is returned to the second column ( B ') is sent and then subjected to an ordinary distillation , and that the alcohol vapors escaping from this second column go back into the main distillation column (A).

2. Apparatus for carrying out the method according to claim z, characterized in that two surface-heated additional distillation columns (B, B ') are present, the first of which is connected to the decanter (D) of the main column so that it is the decanted layer from it receives, and which gives off its vapors partly to a second condenser (F), partly through a pipe (d) in the main column (A), and that on the other hand, from the lower part of this additional column (B) the alcohol and water mixture in a second additional column (B ') arrives, where it is separated into water and alcohol by distillation, which is returned to the main column (A) through a pipe (k).

3. Device according to claim 2, characterized by the arrangement of a second decanter (D ':) for receiving the liquid from the reflux condenser (F).