Базовые процессы ректификации

Предупреждение перед прочтением:

следует учитывать, что реальные процессы в колонне гораздо сложнее. Изложенная ниже информация дает только общее, хотя и наглядное представление о работе ректификационной колонны. 

Процесс ректификации базируется на разной температуре кипения составляющих спирта-сырца. 

Изменение температуры при ректификации спирта

 

Температура в дефлегматоре при корректно проводимой ректификации и наличии правильно сконструированной колонны изменяется классическим образом. Выделяют следующие основные этапы:

Н - Нагрев

С - Стабилизация

Г - Отбор головных фракций

СРг - Отбор спирта-ректификата со следами головной фракции

СРт - Отбор товарного спирта-ректификата

О - Отбор остатка (для переработки при следующей ректификации)

Стоит обратить внимание, что нет различия между температурами при отборе двух фракций СРг и СРт - это температурная полка СР. Но различие в составах этих спиртов есть (подробности). Окончание фракции СРг определяется оператором только по запаху, отбираемого в этот момент спирта.

Распределение фракций внутри колонны

Рассмотрим распределение фракций внутри колонны в двух точках U и Y.

На картинках каждая фракция это группа веществ с очень близкими температурами кипения при одном и том же давлении. Причем температуры кипения фракций, изображенных на картинках, возрастают от Ф1 к Ф6 (температура в колонне уменьшается по мере приближения к дефлегматору).

Точка U: К этому моменту стабилизация колонны завершилась. Температура в кубе соответствует температуре кипения 40%-ного раствора спирта-сырца ~84ºC. Фракция Ф1 в кубе уже закончилась. Эта фракция конденсируется в дефлегматоре и возвращается в колонну, а испаряется во фракциях Ф2 и Ф3. Т.е. "вращается" внутри колонны, или как говорят профессионалы - "зависла" в верхней части колонны.

Фракция Ф2 ещё генерируется кубом, но не возвращается в него, а накапливается в колонне, испаряясь во фракциях Ф3 и Ф4, и конденсируясь в нижней зоне фракции Ф1.

Фракцию Ф3 условно назовем спиртовой. Она интенсивно генерируется кубом и конденсируется в верхних фракциях

Фракции Ф4 и Ф5 назовем хвостами, а Ф6, водой, которые частично поднимаются в колонну и возвращаются обратно в куб.

Отметим, что концентрация любой фракции возрастает к вершине её петли.

Если в данный момент (точка U) мы начнем отбор из дефлегматора, то это будет фракция Ф1, которая через какое-то время закончится, а её место в отборе займёт фракция Ф2, и так далее по мере отбора всех "легких" фракций. Затем наступит очередь Ф3 - спирта.

Т.е. колонна "вышла" на спиртовую полку, на которой температура будет неизменной, а мы будем получать спирт.

Точка Y: К концу спиртовой полки в ректификационной колонне складывается иное распределение фракций.

Это момент когда:

  • темп генерации спирта из куба сравнивается с темпом его отбора из дефлегматора. Более того, эта спиртовая фракция уже не возвращается в куб, а испаряется в хвостовых фракциях колонны и в воде (Ф6).

  • колонна, как говорят специалисты, "срывается" со спиртовой полки.

Конечно колонну можно "вернуть" на спиртовую полку понизив отбор, но это не рентабельно, поскольку возрастут удельные затраты энергии, воды и времени на получение каждого капли спирта. Более разумно с этого момента получаемый дистиллят назвать "остатком", и извлечь из него спирт при следующей ректификации новой порции спирта-сырца.

Материал предоставлен компанией "Изобретатель", http://www.minispirtzavod.ru/

Автоматика LuckyBox|азбука винокура

© 2016-2020 Азбука Винокура, Самогоноварение для начинающих.

В меру прекрасно, много опасно! azbukavinokura@gmail.com, карта сайта, форум

Cайт не преднaзначeн для прoсмотрa лицaм младше 21 года!