KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 6 (3)
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 SEPTEMBRA 1940
PATENTNI SPIS BR. 16077
„Dizem“ Socićte Anonyme, Genove, Švajcarska.
Poboljšani postupak i uređaj za rektifikovanje nečistih alkoholnih tečnosti. Prijava od 23 marta 1939.	Važi od 1 decembra 1939.
Etidalkohol proizveden fermentovanjem ili sintezom, sadrži razne nečistoče koje poglavito obuhvataju druge alkahole kao-na prilmer propllalkohol, izobutilalkohol, izo amil alkohol, aldehide, estere, ketone, a-cetale, kiseline amine i jedinjenja ovih tela međusobno ili sa etil alkoholom.
U toku rektiifikovanja etilalkohola pomoću običnih postupaka, dobija se sporedni proizvod koji je ovde nazvan „proizvod rđavog ukusa" koji osim navedenih nečistoća sadrži veliku proporciju etilalkohola. Rektifikovanje klasičnim metodom ne dopušta odvajanje etilalkohola sadržanog u ovim proizvodima rđavog ukusa, na potpun i koristan način i u vidu čistog proizvoda, usled bliskosti tačke ključanja različitih teta sadržanih u ovoj smeši i od kojih neka, međusobno, ili sa etil alkohol om i vodom, daju azeotrop&ke smeše. Proizvodi rđavog ukusa u trgovini imaju veoma malu vrednost i naročito ulaze u sastav alkohola za gorivo.
Zna se da se, ako se destilliše kakav vodeni rastvor koji je siromašan etilalkoho-lom na primer tečnosti koje su malo ras-tvorljive u vodi (esteri, viši alkoholi;, kao izobutilalkohol ili izoamilalkohol i t. d.) ovi produkti brzo eliminišu usled njihovog velikog koeficienta isparijivosti. Između o-stalih su Sorel, Barbet, Guinot, Dietrich i Grassmann odredili koeficiente ispairljivo-sti, (niže označene sa K) raznih nečistoća malo rastvorljivih koje obično prate etilal-kohol. Po ovim radovima, koeficienat is-parljivosti je u toliko veći u koliko je količina etilalkohola manja. Polazeći od ove osobine je već predlagano, da se alkoholne
komine prečišćavaju, i još 1911 je Guillau-me predvideo dodavanje tople vode u toku rektifikovanja, u cilju da se bolje ekstra-huju nečistoće. Ipak je ovo uklanjanje nečistoća bilo delimieno i nedovoljno, usled koncentirisanja alkohola na vrhu stuba za prečišćavanje. Treba tafcođe navesti da je predlagamo da se kakva nerastvorljiva tečnost odvaja od kakve druge rastvorljive tečnosti dodavanjem vode na vrhu stuba.
Ovi su postupci uopšte poznati pod i-menom „postupci hidroselekcijom".
Da bi se hidroselekcijom odvojila kakva nečistoća etilalkohola, potrebno je, da ova nečistoća ima koeficienat isparljivosti viši od koeficienta isparljivoisti ovog alkohola.
Ako se poznaje ikoeficianat K isparljivosti kakve nečisltoće u zavisnosti od koncentracije, moguće je izračunati, iz klasičnih formula, koje se nalaze u specijalnim delima, broj spratova (polica) koji treba dati stubu za hidroselekciju kao i broj kalorija koje treba dovoditi da bi se izvelo ovo odvajanje.
Posmatrajući najprostiji i najidealniji slučaj, t. j. slučaj u kojem koeficienat K ostaje konstantan a težina pare na sprato-vima nepromenljiva, zna se da je, da bi se potpuno izgonilo telo sa koeficientom K, potrebno, da se emituje težina pare koja
je bar jednaka —-y kilograma za 1 kilogram tečnosti dobivene na dnu.
S druge strane ako se želi da dobije na vrhu stuba za hidroselekciju nečistoća koja je oslobođena od etil-alkohola, potrebno je, da se, za izvesnu datu težinu vode za ispiranje, utroši količina kalorija koja ne
Din 25.—
prelazi izvesnu vrednost koju je lako odrediti.
Drugim rečima, grejanje stuba za hi-droiselekciju treba da se nailazi u veoma uskim granicama pošto se u slučaju viška kalorija, alkohol ne zadržava u gornjem delu situba i u slučaju nepotpunog greja-nja nečistoča se ne izgoni potpuno.
Zna se s druge strane da utrošak kalorija, da bi se izvestan alkohol koncentri-sao, zavisi od obilnosti flegmi u alkoholu i da je utrošak pare u toliko veći u koliko je alkoholna vrednost flegmi manja; i suviše napredovala hidroselekcija dakle čini da neželjeno vodi ka veoma razblaženim alkoholnim flegmama koje je teško' upo-trebiti ekonomno.
Predmet ovog pronalaska jeste postupak za uspešno i ekonomsko odvajanje etilalkohola u vidu relativno čistog proizvoda nazvanog alkohol „dobrog ukusa11 sa. nečistoćama nerastvorljivim u vodi (izo-butilalkohol, esteri, i t. d. . .) i r as tvori ji-vim (propllalkohol, acetaldehid, i t. d. . .) koje ga prate.
Ovaj postupak, koji se primenjiuje u-opšte na nečiste hidroallkohodne tečnosti „rdavog ukusa“, komine it. d. .. zahteva samo jedan stub za hidroiselekcijiu i dopusta da se smanji utrošak kalorija, dajući praktično potpuno prečišćavanje etilalkohola.
Po ovom postupku, tečnost koja treba da se prečiščuje dovodi se u prvi stub za destiiisanje koji se zagreva pri dnu a na vrhu zaliva toplarn vodom; nečistoće odi-laze na vrhu ovog stuba u stanju pare a na dnu otiče rastvor etilalkohola koji je oslobođen od isparljivih nečistoća i koji još sadrži izvesnu količinu viših alkohola i malo drugih nečistoća. Ovaj se rastvor u-pućuje u drugi stub za desltilisanje, kao što1 je stub visokog stepena, u kojem se etilal-kohol komceintriše i oslobađa od ostatka nečistoća.
Prijavilac je osim toga našao, da je, da bi se olakšalo eliminisanje nečistoća na vrhu prvog stuba ili stuba za hidrose-lekciju, a da se pri tome učini ekoinomnim kasnije koncentrisanje etilalkohola, podesno, da se u slovi rada ovog prvog stuba (ispuštanje uvedene nečistoće tečnosti, ispuštanje tople vode za zalivanje i ispuštanje pare za grejanje) regulišu tako, da na donjim spratovima ovog stuba, gde se izdvaja tečnost koja se upućuje u drugi stub, ova tečnost ima potpunu koincentri-sanost alkohola koja se nalazi približno iizmeđu 7 i 15°/o, a prvenstveno blizu 10%. Može se čak spuštalti i do približno 5%.
Ovaj prvi stub ima osim toga dosta veliki broj spratova da bi nečistoće koje
izlaze na vrhu bile skoro oslobođene od etilalkohola.
Na dnu drugog stuba ili stuba za koncentrisanje prikuplja se komina iz koje je is crpljen etil alkah ol.
Prijavilac je našao, da je naročito korisno, da se ova komina upotrebi za zalivanje drugog stuba; time se povratno dobi jaju kalorije koje se imaju na raspoloženju kao i voda, koja je upotrebljena za ispiranje, u vreme stavljanja u rad instalacije i održavaju se u kruženju male količine alkohola koje kamina može još sadržati.
Ako tretirani proizvodi rđavog ukusa sadrže relativno malo propilalfcohoia i vrlo malo ili nimalo izoamilalkohola i izobu-tilalkohola, to je moguće da se iz komine ekstrahuje propi!alkohol koji se prikuplja u koncentracionom stubu i nalazi se u po-menutoj komini, tretiranjem ove u pomoćnom stubu pre njenog upućivanja u stub za hidroselekciju.
Ako naprotiv proizvod rđavog ukusa sadrže izvesnu znatnu količinu izoamilalkohola i izobutilalkohola pored propilal-kohola, prvi će znatno ometati odvajanje drugoga.
Prijavilac je našao da se ovi viši alkoholi prikupljaju u drugom stubu prema spratovima bliskim mestu napajanja: i našao je da j;e najbolje rešenje za odvajanje ovih nečistoća bilo u tome da se ovi izdvoje na ovim spratovima i da se tako1 izdvojena tečnost vrati u stub za hidroselek-ciiju, nekoliko spratova iznad mesta napajanja proizvodima rdavog ukusa pomenu-tog stuba i u zoni u kojoj tečnost sadrži 0,5 do 1,5% etilalkohola, što. odgovara, za izvestan dati tok, potpuno određenom spratu. Usled slabe sadržine etilalkohola u ovoj zoni i u prvim nalazećim se spratovima dobija se praktično potpuno konačno odvajanje etilalkohola, koji može biti izdvojen u praktično čistom stanju prema gornjem delu drugog stuba, i viši alkoholi koji izlaze na vrhu stuba za hidroselekciju; istovremeno flegme koje izlaze na dnu stuba za hidroselekciju, imaju dosta visoku sadržinu etilalkohola da bi koincen-trisanost i rektifikacija ovih flegmi bila relativno ekonomna.
Pare nečistoća koje odilaze na vrhu stuba za hidroselekciju korisno se upućuju prema sredini trećeg stuba, čije zagre-vanje može biti relativno slabo, pošto se imaju kalorije koje su sadržane u ovim parama. Ovaj stub omogućuje da se na vrhu odvaja smeša nečistoća veoma isparljivih kao acetaldehid i etilacetat, nekoliko spratova miže smeša nečistoća bogatih pro-pilalkoholom i nečistoćama srednje ispar-
Ijiviim kao obični acetal i najzad na dnu smeša vode i nerastvoirljivih ili veoma malo rastvonljivih nečistoća. Po hlađenju, ova poslednja smeša može biiti odvojena u dva sloja dekantiranjem; gornji sloj koji sadrži ne rastvori jive nečistoće se izdvaja i niži vodeni sloj koji može sadržati tragove rastvorenih nečistoća se prvenstveno vraća u stub za hidroselekciiju.
Dalji opis i priloženi nacrt odnose se na oblike izvođenja pronalaska koji su dati samo radi primera bez ikakvog ograničenja na ove, pri čemu razume se odlike koje proizilaze kako iz nacrta, tako i iz opisa čine sastavni deo ovog pronalaska.
Sl. 1 pokazuje šematički jedan uređaj koji je podesan za izvođenje postupka po. pronalasku.
SI. 2 pokazuje šematički jedan dopunski aparat koji se može dodati aparatu iz .si. 1.
Nečisti alkohol ili proizvodi: rđavog u-kusa kao najpodesniji ovaj će izraz biti upotrebljavan u ćelom opisu, ali on ne treba da se razume ograničeno) čiji je sastav poznat, nalaze se u sudu 1. Upotrebom slavine 2 i merača 3, izvesna određena zapreimina tečnosti se upućujse u zagre-vač 4, koji se greje parom koja izlazi iz stuba sa najvišeg stupnja 12.
Zagrejani proizvodi rđavog ukusa do-spevaju kroz cev 5 na stranu stuba 6 zali-vanog kominom na vrhu i zagrevanog na dnu kakvom vijugavom cevi ili kakvim snopom cevi. Ovaj je stub brižljivo izoli-san tako, da se izbegava svaki nekorisni utrošak kalorija koji bi prouzrokovao, o-sim toga izvesnu koncentrisanost štetnog alkohola, na nižim spratoviima ovog stuba. Iz istog razloga tečnosti treba da dolaze u stub 6 tople, sa temperaturom bliskom ključanju.
Pare koje odlaze iz stuba 6 dospevaj.u u stub 7 koji je pri vrhu snabdeven kondenzatorom 8 a na dnu kakvom vijugavom cevi ili drugim uredjajem za grejanje. Jedan deo kondenzovane tečnosti kod 8 vraća se kroz cev 8a u vrh stuba 7 a drugi deo koji je obrazovan iz smeše lakih nečistoća, kao što su aldehidi, jedan deo eštera i ketona se oduzima na slavini 9. Malo niže se na slavini 9a oduzima tečnost kojia je bogata propi laik ohol om i može sadržati još i estera, ketona i acetala. Iz tečnosti su iscrpeni laki produkti na nižim spratovima stuba 7. Na dnu ovogai stuba izlazi heterogena itečnost koja se ponovo hladi u uređaju 9b za hlađenje i koja utiče u sud 9c za pretakanje gde se deli u dva sloja. Gornji sloj koji je bogat višim ne rastvori jivim alkoholima otiče preko preliva 10. Vodeni sloj koji može sadr-
žati tragove etilalkohola i rastvorene nečistoće vraća se u stub 6 kroz cevi 10a i 10b pošto je zagrejan na oko 90° prelaženjem kroz zagrevač 10c parom. Ovaj za-grevač 10c prima isto tako, kroz cev 10d, jedan deo nečistoća na vrhu stuba 12 ek-strahovamih iz kondenzatora 16 i čije se davanje reguliše pomoću slavine 10e.
Za jedan dati deo proizvoda rđavog ukusa i za rad sa konstantnim davanjem grejanje stuba 6 ostaje neproimenljivo.
Reguli'sanje grejanja se omogućuje pomoću pokazivanja merača 6a.
Kod stuba 6 koji ima 40 spratova, nađeno je, da se optimalni utrošak kalorija nalazi između 3000 i 4000 kalorija za 100 kilograma komina od 10° G. L. dobijenih na dnu i to za veliki broj tretiranih delova proizvoda rđavog ukusa od kojih će jedan biti niže bliže opisan.
Međutim se može podešavati grejanje, prema kakvoći proizvoda rđavog ukusa, a da se ipak ne izađe iz okvira ovog pronalaska. Zato se prati iscrpljivanje alkohola u gornjem delu stuba 6 uzimanjem pare od nekoliko spratova ispod vrha stuba, njihovim kondenz ovan jem u uređaju 6b za hlađenje i merenjem stepena G. L. u voi-donom sloju kondenzata.
Flegme iz kojih su izvođene veoma is-parijive nečistoće ali koje još sadrže i drugih nečistoća a naročito više alkohole, do-spevaju kroz cev 11 u stub 12 za destilisa-nje u visokom stepenu, grejan kakvom vijugavom cevi ili snopom cevi. Preko preliva stuba 12 izlaze kroz cev 15 komine iz kojih je iscrpen alkohol i koje se unose u sud 13. Može se kroz cev 19 dodati u ovaj sud malo vode za čišćenje. Preliv 19a za vodu je tafcođe predviđen na sudu 13. Pomoću cevi 15a r crpke 14 topla komina se upućuje ka vrhu stuba 6.
Alkoholne pare koje se oslobađaju na vrhu stuba 12 bivaju upućene najpre u zagrevač 4 gde zagrevaju proizvode rđavog ukusa a kondenzat se vraća kroz cev 4a u vrh stuba 12; višak alkoholnih para prelazi kroz cev 4b u uređaj 16 za hlađenje gde se ove pare kondenzuju i hlade. Kroz 10d se izdvaja mala količina proizvoda sa vrha stuba koji se upućuju na prečišćavanje u stub 6. Može se takođe s vremena na vreme kroz slavinu 10f uzimati jedan deo Ovih proizvoda sa vrha stuba, naročito ako sadrže metilalkohola.
Čist etilalkohol se izdvaja kod 12a na nekoliko spratova ispod vrha stuba 12 i hladi se u uređaju 18 za hlađenje.
Propiilalko'hol, izobutilalkohol, izoamil-alkohol, kao i neke druge nečistoće kon-centrišu se u stubu 12 i naročito na nekoliko spratova iznad ulaska cevi 11. Pomo-
ću slavina Ri, R2, Ra, R4 čiji se ispuštani mlaz može regulisati, izdvaja se na ovim spratovima tečnost koja je bO'gata višim alkoholima i etilalkoholom i koja se meri meračem 20a. Ova se tečnost prima emul-gatorom 21a (ili proizvoljnim drugim ekvatorom) obrazovanim iz jedne ili više cevi kroz čiju unutrašnjost kruži tečnost a spolja živa para. Smeša alkohola do spev a kroz cev 22a ka višim .spratovima stuba 6 u zonu u kojoj je sadržina etilalkohoila mala i nailazi se između 0,5 i 1,5%.
Mogu se takođe nečistoće izdvajati u stanju pare na stubu 12 i ove pare upućivati ka vrhu stuba 6, ali je nađeno da je regulisanje teonošću jednostavnije.
Primer. — U stub 6 -se na čas uvodi 1000 kg proizvoda rđavog ukusa, koji sadrže 4% aidehiđa, 5% estera 5% propilal-kohola, 7 % viših alkohola, 20 % vode i 59% etilalkohola. Pošto grejanjie stuba 6 iznosi oko 285.000 kalorija na čas, to1 od prilike čini 3.400 kalorija na 100 kg fleg-masa izlazećih iz dna stuba 6, vodeći računa o gubitcima kalorija radijacijom.
Pomoću crpke 14 se dovodi 7.000 kg na čas komine, u gornji đeo stuba 6. Izdvaja se iz stuba 7 kroz slavine 9 i 9a od prilike 175 kg tečnosti koja sadrži alde-hide, estere, propilalkohol i oko 20% vode i iz suda' 9c za pretakanje, kroz slavinu 10, izdvaja se 78 kg viših alkohola koji sadrže 10% vode. Kod 18 se izdvaja od prilike 620 kg rektifikovanog alkohola dobrog ukusa od 96° G. L. i vraća se u stub 6 kroz slavinu 10e, 20 kg smeše etilalkohola i nečistoća sa vrha stuba.
Stub 12 kroz cev 11 dobi ja 8067 kg tečnosti od 8,5% etilalkohola i od prilike 0,9 % viših alkohola pretežno sa propilal-koholom. Kroz merač 20 a se izdvaja 300 kg tečnosti od 50 % vode, 25 % etilalkohola, približno 25 % viših alkohola koji se vraćaju kroz cev 22a u stub 6.
SI. 2 pokazuje jedan uređaj koji se može dodati uređaju iz sl. 1 u slučaju proizvoda rđavog ukusa bogatih aminima sa niskom tačkom ključanja. (Na ovoj slici črtasto pokazani organi su organi koji su već opisani u odnosu na sl. 1 a organi pokazani celim linijama su organi dopunskog aparata). Jedan deo para sa vrha stuba iz stuba 12 se uzima ispred ulaza u zagrevač 4 i upućuje cev 25 u mali stub 26 zalivan razblaženim rastvorom kiseline koji ulazi kod 27 (prvenstveno kakav rastvor sumporne kiseline od 5%). Amini se fiksiraju u vidu neisparljivih soli i zagrevajući stub 26 pri dnu, eliminišu se na vrhu ispanljive nečistoće koje se kondenzuju u uređaju 28 za hlađenje i koje se mogu uputiti pomoću cevi 29 u stub 6. (Eventualno jedan deO'
nečistoća može biti upućen nazad u stub 26, kao što je pokazano kod 30 na slici).
Uostalom po sebi izlazi da su opisani oblici izvođenja dati samo radi primera i da se mogu menjati a da se zato ne izađe iz okvira ovog pronalaska.
Da bi se umanjili proizvodni troškovi i da bi se na opšti način povratno dobile kalorije koje se imaju na raspoloženju u kakvom postojećem uređaju koji proizvodi znatne količine etilalkohola, preporučuje se da se ovom uređaju doda uređaj po 0-vom pronalasku, ili samo deo ovog uređaja kojim se ne raspolaže u već postojećem uređaju, da bi se na kontinualan način tretirali alkoholi rđavog ukusa dobiveni iz pomenutog uređaja.
Patentni zahtevi:
1.	Postupak za neprekidno odvajanje etil alkohola i raznih nečistoća rastvorlji-vih ili nerastvorljivih koje ga prate u alkoholima rđavog ukusa, postupanjem nečiste tečnosti u prvom stubu (6) za đestilisanje koji se zaliva toplom vodom i čije se nečistoće oslobađaju pri vrhu, a zatim u stubu (12) za koncentrisanje kao što je stub visokog stepena, naznačen time, što- se izvlači tečnost na srednjim spratovima drugog stuba gde izvesne nečistoće teže da se komcentrišu i što se ova tečnost vraća na spratove prvog stuba (6) zalivenog vodom, prvenstveno u zonu ovog prvog stuba raspoređenog iznad napajanja nečistom tečnošću i gde se konoentracija etil alkohola nalazi od prilike između 0,5 i 1,5%.
2.	Postupak po zahtevu 1, naznačen time, što se komina, koja otrče na dno drugog stuba (12) i koja sadrži samo tragove etil alkohola, upotrebljava kao tečnost za zalivanje prvog stuba (6).
3.	Postupak po zahtevu 1 i 2, naznačen time, što se prvom stubu (6) koji radi zalivanjem vodom, vraća jedan deo nečistoća pri vrhu koje se izdvajaju iz drugog stuba (12), pri čemu su uslovi rada prvog stuba (zagrevanje, davanje nečiste tečnosti i komine) osim toga, regiuiisani tako, da se na donjim spratovima ovog stuba, gde se izdvaja tečnost koja se upućuje drugom stubu, dobija potpuna koncentracija alkohola kojia se nalazi približno između 7 i 15%, a prvenstveno blizu 10%.
4.	Postupak po jednom ili više prethodnih zahteva u kojima se upotrebljava pomoćni stub (7) za frakđonisanje nečistoća, naznačen time, što ovaj pomoćni stub (7) koji je spojen pri vrhu prve kolone (6), ima grupu spratova raspoređenih iznad napajanja i odakle se izdvajaju lake nečistoće, kao i drugu grupu spratova ras-
poređenih ispod napajanja za frakcionisa-nje težih nečistoća koje se isto tako odvajaju na primer pretakanjem, pri čem se donji sloj suda (9c) za pretakanje prvenstveno vraća u prvi stub (6) u isto vreme kada se nečistoće pri vrhu vraćaju u drugi stub (12).
5.	Postupak po jednom ili više prethodnih zahtevu, naznačen time, što se jedan deo para koje izlaze pri vrhu drugog stuba (12) upućuju u pomoćni stub (26) koji se zaliva rastvorom kiseline na primer sumpornom kiselinom, da bi se u kontinu-alnom toku neutralisali amini koji se mogu nalaziti u parama drugog stuba.
6.	Uređaj za izvođenje postupka, koji se sastoji iz kombinacije stuba za destili-sanje zalivanog pri vrhu toplom vodom i
stuba za koncentrisanje koji prima rastvorenu alkoholnu tečnost koja se izdvaja na dnu prvog stuba, naznačen time, što ima jednu ili najbolje više slavina (Ri, R2, Rs, R4) raspoređenih na srednjim spratovima drugog stuba gde nečistoće teže da se koncentrišu i preko cevi (22a) uspostavljaju vezu ovih slavina sa prvim stubom (6) za vraćanje ovih nečistoća u pomenuti prvi stub.
7.	Uređaj po zahtevu 6, naznačen time, što je kondenzator (16) drugog stuba (12) vezan sa prvim stubom (6) pomoću cevi (10d), i što je sud (9c) za pretakanje dodat na cev za izvlačenje sabranih nečistoća na dnu pomoćnog stuba (7) koji je vezan svojim srednjim delom za vrh prvog stuba (6).
-OVJSEI •e«lhq lio rij i j r/'-: ■ ' ,	: '
Krni'. T.. ■■ i ' :	! (;>i
s* *!>	i’šoisiusn ..tduja • iJ,oP,mb
-pL^v-^ ^	(:	i\-J o;-': v.; ; :r ' tJiil )no;i
(i}
■	00 i
■■ ■' i -i;	:■}	0^2
'
'
■
-W. : '	•	: • i ; n o:
o ,	.... ; "	..
.
! [	/ ■'- U . > 0 ■	A - i
/■'A	; \l Ti:!
.(£1) ' 2
•i: qi-A 2-- [■' ; o --
-st sa o ,9raii . ■	:! aa
. ,s 'ć
.
e

K


‘' <






Ad pat. br. 16077














.






?
I ^



.



















.