Подписка на новости ×
Устройство и принцип работы ректификационной колонны
Во времена технической революции XIX века, таким развивающимся индустриям, как парфюмерная, химическая и фармацевтическая, требовалось большое количество хорошо очищенного этилового спирта, что привело к созданию устройства, под названием ректификационная колонна, позволяющего производить 96% спирт в промышленных масштабах. Впервые такое устройство появилось во Франции в 1867г.
В прошлом ректификационная колонна – это многометровая конструкция, которая устанавливалась только на спирт заводах, применять ее в домашнем самогоноварении было невозможно.
Но человеческая мысль не стоит на месте, и в наше время аппараты колонного типа, применяемые в домашних условиях, переживают настоящий бум популярности – они компактные и довольно безопасные. Они легко помещаются на любой кухне, а для их использования не требуется открытый огонь.
Понятие процесса ректификации
Ректификация — разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, отличающиеся температурами кипения, путём многократных испарений жидкости и конденсации паров.
Суть этого процесса в самогоноварении состоит в разделении многокомпонентного вещества, на отдельные компоненты (спирты, вода, альдегиды, сивушные масла и пр.) в процессе тепломассообмена за счет разниц температур кипения и массы компонентов, участвующих в процессе ректификации в самогонных аппаратах.
В результате нагрева пар из куба попадает в колонну, проходит в дефлегматор, где охлаждается и стекает вниз. В нижней части ректификационной колонны стекающая вниз флегма встречается со спиртосодержащим паром и взаимодействуют на поверхности контактных элементов – наполнителем колонны. В результате, пар забирает из жидкости спирт и продолжает движение вверх, а флегма с минимальным содержанием спирта стекает обратно в куб.
Ректификационная колонна и её конструкция
Ректификационная колонна – это устройство, предназначенное для разделения многокомпонентного спиртового раствора браги на фракции по температуре кипения.
Конструкция ректификационной колонны представляет собой полую трубу – царгу из нержавеющей стали или меди, диаметром 1,5 или 2 дюйма, дополненную насадками или тарелками. Конструкция может состоять из нескольких царг, суммарная высота конструкции может достигать 1,5 – 2 метра. Чем выше конструкция, тем медленнее отделяются примеси, тем выше чистота и крепость продукта.
Насадки (контактные элементы) - это внутренний наполнитель царги в виде стеклянный или керамических шариков, спирально-призматических элементов или сеток из нержавеющей стали или меди, цель которых максимально увеличить площадь, по которой стекает флегма в перегонный куб.
Cовременная бытовая ректификационная колонна, в зависимости от конструкции, может состоять из дополнительных элементов. Рассмотрим один из вариантов конструкции:
- Узел отбора – конструктивно представляет собой бортик внутри царги, препятствующий стеканию флегмы в куб, отвод для спирта с зажимом Гофмана или игольчатым краном и ниппеля для термометра. Узел отбора расположен в средней части колонны.
В самом начале, когда куб ещё не вышел на стабильную температуру, его перекрывают, а после выхода на рабочий режим, его открывают так ,что бы не нарушать стабильность температуры. Если происходит перегонка спирта-сырца, то можно провести дробную перегонку и первые 5% отбирают как «головную» фракцию (жидкость с резким запахом, напоминающим ацетон). - Узлы контроля процессов – термометры устанавливаются на куб и узел отбора для контроля температуры. При отборе пищевой фракции температура на узле отбора должна быть стабильной. Если постоянную температуру поддержать не удается, то необходимо заменить ёмкость для сбора «хвостой» части;
- Дефлегматор или холодильник – расположен в верхней части устройства ректификационной колонны. В дефлегматоре собираются и конденсируются пары, превращаясь во флегму. Там же устанавливается трубка связи с атмосферой.
- Трубка связи с атмосферой – расположена в самой верхней точке дефлегматора и предназначена для уравновешивания давления. В процессе разогрева куба с жидкостью через эту трубку будет выходить воздух из колонны, что позволит парам спирта достичь охладителя и предотвратить, возможность взрыва куба, если он не оборудован клапаном сброса давления.
Отличие продуктов ректификации и дистилляции
- Крепость конечного продукта. В процессе ректификации можно получить спирт крепостью 96%, в то время как при дистилляции крепость самогона достигает 40-65%.
- Вкусо-ароматические качества продукта. В процессе ректификации получают чистый спирт практически без посторонних запахов, а при дистилляции получают продукт с ароматом и послевкусием использованного сырья.
- Качество разделения на фракции. Максимальное качество разделения на тяжелые и лёгкие фракции достигается в процессе ректификации, в то время как в процессе дистилляции происходит слабое разделение фракций, а для получения качественного продукта требуется минимум две перегонки.
- Потери спирта. В процессе ректификации, с соблюдением технологии, потери составят 3 - 4%, а процессе же дистилляции они могут достигать 20%.
- Экономическая эффективность. Если вы используете обычный дистиллятор, то что бы получить чистый спирт вам потребуется 9-10 последовательный перегонок. Такая перегонка экономически не выгодна из-за больших затрат воды, газа или электроэнергии и времени. Ректификационная колонна позволяет провести одновременно 9-10 ступенчатых дистилляций за один раз, что в итоге экономит ваше время и ресурсы.
Вам может понадобиться:
0 комментариев