В работе проведена оценка целесообразности применения рекомпрессии пара для обогрева эпюрационной колонны. Исследования процесса эпюрации осуществлялись на промышленной брагоректификационной установке Весёлолопанского спиртового завода. В ходе эксперимента были проанализированы связь параметров работы колонного аппарата с энергетическими характеристиками теплового насоса, рассмотрены варианты эксплуатации эпюрационной колонны с тепловым насосом при различном давлении паров, поступающих в компрессор при варьировании давлением компримирования. Проведённые эксперименты позволили определить оптимальные давления сжатия паров, обеспечивающие работу колонны без подвода греющего пара.Для работы колонны при небольшом избыточном давлении оптимальное давление после компрессора 352–376 кПа, оптимальная степень сжатия паров 3,4–3,7; при атмо- сферном давлении в кубовой части колонны оптимальное давление компримирования 303–325 кПа, степень сжатия 4,0–4,4, для эксплуатации колонны при разрежении оптимальное давление 252–275 кПа, степень сжатия 4,9–5,5. Термодинамический анализ режимов эпюрации показал, что эпюрационная колонна, работающая с тепловым насосом, имеет самый высокий эксергетический КПД (32,6%), применение теплового насоса позволяет сэкономить 1,03–1,15 кг пара из расчёта на 1 л этанола, введённого в колонну с питанием. Тепловые насосы могут быть использованы для снижения энергоёмкости БРУ при получении высококачественного ректификованного спирта.

этанол, ректификация, тепловой насос, эпюрационная колонна

1. Никитина С.Ю. Схемотехника и методики расчётов брагоректификационных установок. Воронеж: изд-во ВГАСУ, 2013. 209 с.

2. Никитина С. Ю. и др. Оценка эффективности трансформации теплоты в процессах брагоректификации // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2015. № 1. С. 36 – 41.

3. Константинов Е. Н. и др. Процессы ректификации пищевого спирта с применением теплового насоса. Майкоп: Изд-во «Магарин О. Г.», 2014. 96 с.

4. Чернопятова С. А. Разработка энергосберегающего процесса получения ароматного спирта с использованием теплового насоса: автореф. дис. … канд. техн. наук: 06.02.13. Воронеж.: ВГУИТ, 2013. 24 с.

5. Onuki S. et al. Ethanol production, purification and analysis techniques: a review // Agricultural and Biosystems Engineering Conference Proceedings and Presentations. 2008. P. 68.

6. Weizhong А. et al. Simulation and analysis of a reactive distillation column for removal of water from ethanol – water mixtures // Ind. eng. chem. res. 2014. № 53 (14). P. 6056–6064.