Түзету процесінің мәні. Ректификациялық колоннадағы ректификация процесі Ректификация процесі дегеніміз не

Алкоголь біздің өміріміздің ажырамас бөлігіне айналды. Және бұл тек алкоголь емес. Ол ашыту, содан кейін дистилляция арқылы алынады. Көбінесе адамдар ректификацияны екінші рет айдау деп қате ойлайды. Іс жүзінде бұл құрамында спирті бар сұйықтықтарды арнайы колонналарда қайталап өткізу. Екі ағынның кездесуі нәтижесінде – сұйық және бу – таза спирт алынады. Түзету дегеніміз не екенін толығырақ қарастырайық.

Алкоголь және оның қасиеттері

Бірақ алдымен алкогольдің не екенін анықтайық. Бұл сөз латын тілінен алынған және «рух» дегенді білдіреді. Егер барлық қалыпты шарттар орындалса, ол өткір дәмі мен тән хош иісі бар түссіз, мөлдір сұйықтық болады. Таза алкоголь 95,6-дан 100% ABV аралығында болады.

Табиғи жидектер мен жемістердің ашытылған шырыны сияқты алкогольді сусындар адамзатқа ұзақ уақыт бойы таныс. Ол кезде бұл құрамында спирті төмен сусындар болатын. Бірақ химиялық білімнің дамуымен адамдар көбірек күшті сусындар алды. Бірақ 18 ғасырдың соңында ғана олар 100% түзетілген алкогольді ала алды. Өнертабыстың авторы орыс химигі Т.Е.Ловиц болды.

Түзету дегеніміз не

Бұл сөз тілімізге латын тілінен еніп, түзету, түзету дегенді білдіреді. Бұл аралас сұйықтықтарды бөлу үшін өнеркәсіпте, зертханаларда немесе үйде қолданылатын әдістердің бірі.

Ректификация процесі бу және сұйық фракциялар арасындағы аралас компоненттердің таралу айырмашылығына негізделген. Бұл процесс кезінде бу ағыны сұйық ағынына қарай жылжиды, олар бір-бірімен жанасады, жүйеде тепе-теңдік орнағанша жылу мен масса алмасады. Мұның бәрі дистилляциялық колонна аппараты деп аталатын арнайы құрылғыда болады.

Ағындардың кездесуі кезінде көтеріліп келе жатқан бу ағыны барлық ұшпа компоненттерді, ал ағып жатқан сұйықтық аз ұшатындарды сіңіреді. Ректификация процесіндегідей, спиртті өндірудің басқа процесі, ректификацияның энергия шығындары бірдей, бірақ қажетті компонентті (біздің жағдайда спирт) алу әлдеқайда тиімді. Түзету деген осы.

Сұйықтық пен будың өзара сәтті әрекеттесуі үшін қондырғылар байланыс элементтерін - пластиналарды немесе саптамаларды пайдаланады. Олар келе жатқан екі ағынның тиімділігі мен өзара әрекеттесу аймағын арттырады. Олардың жұмыс істеу принципі келесідей: жоғары көтерілген бу байланыс элементі мен оған жиналған сұйықтық арқылы өтіп, масса мен жылуды қарқынды түрде алмастырады. Конструкцияда неғұрлым көп элементтер орнатылса, соғұрлым бу мен сұйық фракция арасында тепе-теңдік тезірек болады.

Ректификацияның дистилляция процесінен қалай ерекшеленетіні төмендегі кестеде талқыланады.

Ректификация мен дистилляцияның айырмашылығы

Айырмашылық	Дистилляция	Алкогольді түзету
Нәтижесінде сусынның күші	Дистилляциялар санына және аппараттың сапасына байланысты ол 40-тан 65 айн/мин дейін өзгеруі мүмкін.	96 айн / мин жетуі мүмкін.
Сусынның сапасы	Пайдаланылған шикізаттың хош иісі мен кейінгі дәмі сақталады.	Ректификацияланған спирт, басқа қоспаларсыз.
Таза бөлшектерді алу	Бөлінудің сапасы өте нашар, заттар араласады, оны түзетуге мүмкіндік жоқ.	Егер әртүрлі температурада қайнайтын заттар болса, онда шығу таза болады.
Денсаулыққа зиянды заттарды жою	Фюзел майларын жоғары сапалы кетіру үшін кем дегенде екі айдау қажет.	Егер барлық технологиялар сақталса, олар толығымен жойылады.
Алкогольді жоғалту	Барлық ережелер сақталса да, жалпы соманың 80 пайызы ғана қалпына келтіріледі.	Іс жүзінде шығын жоқ. Тек 1-3% жоғалуы мүмкін.
Жарылыс және өрт қаупі	Құрылғы өте қарапайым, бірақ әлі де қауіп бар.	Жабдық жеткілікті күрделі, егер қателік жасалса, жарылыс болуы мүмкін.

Түзетуге арналған жабдық

Бұл процесс үшін жабдықтың екі түрін қолдануға болады: үздіксіз және сериялы қондырғылар. Бірінші түрі өнеркәсіпте қолданылады, өйткені жұмысты реттеу үшін автоматтандыру қолданылады - қымбат және күрделі. Зертханалар үшін жабдықтың екінші, қарапайым және арзан түрі қолданылады. Онда экстракцияны реттеудің негізгі құралдары бар - бағандағы қысымның өзгеруіне арналған термометр және манометрлік өлшегіш.

Дистилляциялық колоннаның құрылымы

Классикалық схема осылай көрінеді. Булану текшесінде тік баған (тартпа деп те аталады) және шекті қосқышы бар кері ағынды конденсатор орнатылған. Бұл қондырғы күрделі механизмдерді қажет етпейді, тек шүмек, бақылау шыны, термометр, кейде қуат реттегіші қажет.

Бағанның биіктігі неғұрлым жоғары болса, екі ағын арасындағы масса мен жылу алмасу неғұрлым қарқынды болатынын есте ұстаған жөн. Ал алкогольді түзету жақсырақ болады.

Бағанның жұмыс принципі

Текше көлемінің ең көбі үштен екісіне дейін құрамында спирті бар қоспамен толтырылады, буындардың тығыздығы тексеріледі, шүмек жабылады және салқындатқыш элемент (көбінесе су) беріледі. Тек қазір ғана жылытуды қосуға болады.

Білу маңызды: сіз ешқашан екі арматураны бір уақытта жаппауыңыз керек (түзетіп алу және су беру), өйткені бұл пайда болатын артық қысымның әсерінен колоннаның жай ғана жарылуы мүмкін!

Қыздырғыш текшеге құйылған сұйықтықты қайнатуға әкеледі, нәтижесінде бу көтеріледі. Содан кейін, кері тоңазытқышта бір рет ол конденсацияланады және қабырғалармен төмен ағып, қайтадан жоғары көтерілетін жаңа бумен байланысады. Ол қыздырғышқа қайтадан соғылып, буға айналады және процесс қайталанады.

Біраз уақыттан кейін бу мен сұйықтық тепе-теңдікке келеді, ал жоғарғы бөлігінде қайнау температурасы төмен фракция (метанол) жиналады. Төменгі жағында - жоғары (фузель майларымен). Енді оларды таңдауға болады.

Тепе-теңдік температураны 10 минут ұстап тұру арқылы анықталады. Осы уақытқа дейін құрылғыны ұстаудың қажеті жоқ.

Баған таңдау бірлігі

Таңдау түйіні дегеніміз не? Көбінесе бұл қақырықтың (будан конденсацияланған сұйықтық) ағып кетуіне жол бермейтін баяулататын шағын жағы. Таңдау бөлігінің шүмегін ашсаңыз, ұсталған қақырық түзетілген спиртке айнала отырып, тоңазытқышқа түседі.

Бүйірінде кідірмеген сол сұйықтық циклды қайталау үшін одан әрі төмен ағып кетеді. Өнеркәсіптік қондырғыларда кран арқылы қайтарылатын рефлюкс пен рефлюкс арасындағы қатынасты орнатуға болады (рефлюкс коэффициенті). Алкогольдің тазалығы мен пайызы осы санға байланысты. Ол неғұрлым жоғары болса, алкоголь соғұрлым таза болады.

Мұндай жағымсыз құбылыс дистилляция бағанының тұншығуы сияқты орын алады. Бұл орын алғаны туралы ақпарат құрылымның ішіндегі қатты шуылдан көрінеді. Су тасқынының бірнеше себептері болуы мүмкін, оларды қарастырайық.

Баған тұншығып қалғанда

Әрбір дизайндағы бу қозғалысының максималды жылдамдығы әртүрлі. Оған жеткенде, қақырық текшедегі қозғалысын баяулатады, содан кейін мүлдем тоқтауы мүмкін. Оның түзеткіш бөлігінде жиналуы жылу мен масса алмасу процесінің тоқтауына әкеледі. Нәтижесінде қысымның төмендеуі (көбінесе өте өткір) және бөгде шудың пайда болуы.

Тұншығудың себептері:

• көбінесе бұл рұқсат етілген деңгейден жоғары қыздыру;
• текше шамадан тыс толтырылған немесе құрамында спирт бар композицияның бөлшектерімен бітеліп қалған;
• биік таулы жерлерде негізгі себеп - төмен атмосфералық қысым;
• кернеудің жоғарылауы, соның салдарынан қыздыру элементінің қуаты артады;
• ақаулар мен дизайн қателері.

Енді сіз түзетудің не екенін білесіз. Осы процестің нәтижесінде алынған алкогольдің дәмі ащы болады (өнеркәсіптік спирт деп аталады). Оны техникалық мақсатта қолдануға болады, бірақ тамақ өнеркәсібі үшін оны одан әрі тазарту қажет болады - сұйылтылған, сүзілген және тұндырылған.

Жақсырақ тазарту үшін алынған шикізатты карбонизациялау процесіне (белсенді көмір арқылы өту) ұшырайды. Бұл процедураның нәтижесінде алкоголь «жұмсақ» болады және (олардың аз мөлшері әрқашан алкогольге түседі, тіпті егер сіз бөлшек таңдау процесін қолдансаңыз да) көмірмен байланыстырылады. Шын мәнінде, бұл әйгілі ресейлік арақты дайындаудың классикалық процедурасы.

Сұйылту және карбонизация процедураларын өткізгеннен кейін сусынға демалу керек. Оны шыны ыдыста бірнеше күн қалдырыңыз. Арақ жұмсақ болады, егер сіз оны асыра алмасаңыз, сіз асықпайсыз.

Қызық, алкогольді ішімдіктерді жақсы көретін әрбір адам түзету деген не деп ойлайды ма? Бірақ бұл процесс осы сусындарға тікелей байланысты. Көптеген жаңа бастаған самогоншылар оны қайталама дистилляциямен жиі шатастырады, бұл дұрыс емес. Шындығында, сұйықтықтар арнайы жабдықтың көмегімен бірнеше рет тазартылады, нәтижесінде таза алкоголь пайда болады. Сондай-ақ дистилляция деп аталатын сәл ұқсас процесс бар.

Біздің қазіргі заманымызда салауатты өмір салтын насихаттау белсенді түрде жүргізілуде, дегенмен бұл әрқашан солай болды, бірақ соңғы уақытта ол айқынырақ болды. Біз үнемі алкогольдік сусындардан бас тартуға және оларды диетамыздан толығымен алып тастауға шақырамыз. Бірақ адамзат пайда болған алғашқы күннен бастап алкогольді қолданып келе жатқандықтан, одан толық бас тарту мүмкін болуы екіталай. Біз тек шарап, арақ және айдау арқылы алынған басқа да сусындар туралы айтып отырған жоқпыз. Бірақ түзету дегеніміз не? Бұл туралы төменде толығырақ.

Алкогольдің ерекшеліктері

Латын тілінен алкоголь (spiritus) рух деп аударылады және әртүрлі қосылыстармен ұсынылған органикалық қосылыс болып табылады. Олардың ең көп тарағандары:

• этил;
• метил;
• фенилэтил.

Кейбір түрлер тек зертханалық жағдайда ғана алынбайды, олар табиғатта да кездеседі. Мысалы, өсімдік жапырақтарында бұл метил спирті ферменттелген органикалық өнімдерде этанол бар; Витаминдердің кейбір түрлерін спирттер ретінде де жіктеуге болады: A, B8 және D.

Қалыпты физикалық жағдайларда алкоголь өткір, тән иісі мен дәмі бар мөлдір сұйықтық болып табылады. Ол майлы және құрамында майы бар заттарды ерітуге қабілетті. Оның негізгі сипаттамасына келетін болсақ, ол 95,57-100% құрайды.

Ректификация дегеніміз не деген сұраққа жауап бермес бұрын, алкогольдің пайдалы қасиеттері бар-жоғын нақтылау керек пе? Сөзсіз, олар бар және олардың саны өте көп. Ең алдымен, бұл медициналық құралдарды, тері беттерін дезинфекциялау үшін қолданылатын антисептикалық және дезодорациялық агент, сондай-ақ операцияларды орындау алдында медициналық қызметкерлердің қолдарын емдеуге арналған. Желдеткіште алкоголь көбік кетіргіш ретінде әрекет етеді. Дәрілік заттарды өндіру үшін еріткіш ретінде қолданылады.

Бірақ, медицинадан басқа, алкоголь алкоголь өнімдерін өндіруде де жақсы - бұл сусындардың күшін арттырады. Үйде жиі үйкеліс арқылы температураны төмендету үшін күшті сұйықтық қолданылады. Оның көмегімен емдік тұнбаларды дайындауға немесе жылы компресс жасауға болады.

Алкогольдің барлық пайдалы қасиеттері мен қасиеттерінің тізімі шексіз болуы мүмкін. Бірақ біздің тақырыбымызға оралайық, түзету дегеніміз не.

Бұл қандай процесс

Түзету сөзі екі латын сөзінің бірігуінен шыққан:

• тік ішек - түзу;
• facio - мен істеймін.

Негізінде бұл сұйық қоспаларды қайнау температурасына қарай (әрқайсысының өзіндік бар) жеке компоненттеріне бөлу үшін қолданылатын процестің ерекше түрі. Қарапайым тілмен айтқанда, ыдырау әртүрлі фракцияларға (ауыр және жеңіл) бөлінеді.

Ол тек сұйықтар мен бу ағыны жанасқанда ғана пайда болады. Дәл осы процесс арқылы ең таза және күшті алкогольді алуға болады.

Көбінесе алкогольдік сусындарды өндіру екі маңызды процесссіз аяқталмайды, мысалы:

• түзету;
• айдау.

Біз біріншісін анықтадық, бірақ екінші процесс қандай? Көптеген адамдар бұл екі терминді іс жүзінде бірдей нәрсе деп санап, шатастырады. Шындығында, алкогольді (немесе кез келген басқа қоспаны) түзету мен дистилляция арасында айтарлықтай айырмашылықтар бар, олар туралы сәл кейінірек тоқталамыз.

Аздап ұқсас процесс - дистилляция.

Сонымен, бұл анықтама конденсатты қалыптастыру және оны жинау үшін кез келген қоспаны қайнату және оның буларын салқындату арқылы сұйық компонентті алу процесін білдіреді. Бұл әдіс қоспаларды тұзсыздандыру үшін сәтті қолданылады. Бұл бір-бірінен бар сұйық компоненттерді бөліп қана қоймай, сұйық еріткіштен қатты заттарды бөлуге мүмкіндік береді.

Сонымен қатар, дистилляция теңіз көзінен ауыз су алу үшін тамаша. Сондай-ақ, көптеген үйдегі алкогольді әуесқойлар үйде сусындарды осылай шығарады.

Аталған процестер (қоспаларды айдау және ректификациялау) зертханада, фармацевтика өнеркәсібінде немесе үйде ғана емес қолданылады. Олар өнеркәсіпте де кең таралған, мұнда мұнайды әртүрлі компоненттерге бөлу үшін қолданылады:

• бензин;
• керосин;
• дизель отыны;
• авиакеросин;
• жанармай

Мұнайдан сұйық өнімдерден басқа битум, шайыр, асфальт сияқты қатты заттарды алуға болады.

Айырықша ерекшеліктері

Дистилляция қарапайым процесс деп саналады (айту): ашытылған шикізатты (мысалы, шарап) арнайы текшеге салып, қайнау температурасына дейін қыздырады. Бұл жағдайда бу шығарылады, олар салқындатқышқа жіберіледі, онда олар конденсат түрінде контейнерге жиналады. Алынған өнім - шикі спирт. Оның күші 40-тан 50 градусқа дейін. Дегенмен, ол әлі де қоспалармен ластанған, сондықтан ол тазалауды және қосымша тазартуды қажет етеді.

Көп жағдайда дистиллят осы мақсат үшін қайта дистилляцияланады, бұл оның беріктігін арттырады. Бірақ күшті және таза алкогольді алу қажет болса, басқа әдісті таңдау керек. Бір қарағанда, дистилляция мен ректификацияның айырмашылығы жоқ сияқты. Іс жүзінде бұл жағдайдан алыс.

Тазартудың жоғары дәрежесіне тек дистилляциялық колонна деп аталатын арнайы жабдықты қолдану арқылы қол жеткізуге болады. Оның құрылғысы тартпаны, ағынды конденсатордың саптамасын және салқындатқышты қамтиды. Қыздырылған шикізаттан бөлінген бу құбырға түсіп, оның қабырғаларының ішінде орналасқан сұйық қақырықпен жанасады. Бұл жағдайда конденсат түріндегі будың бір бөлігі кері тоңазытқышта шөгеді, ал қалған бөлігі тартпаға оралады.

Түзету процесі осылай жүреді. Бұл ретте бастапқы материал зиянды қоспалардан (суспензиялар, фузель майлары және т.б.) барынша тазартылады. Алынған түзетілген спирт ең жоғары мүмкін күшке ие - 96% дейін. Бұл өнім техникалық және медициналық мақсаттарға толығымен дайын.

Көріп отырғаныңыздай, айырмашылықтар айдау техникасына ғана емес, сонымен қатар өнімнің сапасына да қатысты.

Алкоголь

Алкогольді түзету үшін оның құрамындағы қоспалар негізгі көз ретінде пайдаланылады - олар арнайы бағандар арқылы қозғалады. Қыздыру нәтижесінде ерітінділер екі компонентке бөлінеді:

1. Сұйықтық.

Шығарылатын өнім таза спирт. Адамдар алкогольдік сусындарды жасауды ерте заманнан үйренген. Шикізат ретінде ашытылған жидектер мен жемістер пайдаланылды. Алынған өнімде ғана алкогольдің шамалы мөлшері болды. Химия өнеркәсібінің дамуымен жағдай жақсарды. Оның үстіне, алкогольдік сусындардың деңгейін арттыруға бағытталған тұтас бағыт пайда болды.

Толық таза 100% спирт тек 18 ғасырдың аяғында ғана алынды. Орыс химигі Иоганн Тобиас (Тобий Егорович) Ловиц мұны істей алды. Дәл оны түзету процесінің құрушысы деп санауға болады.

Мұнай

Мұнай ректификациясының негізгі мақсаты мұнайдан жеңіл фракцияларды алу болып табылады, олар:

• Бензин.
• Керосин.
• Газ майы.

Бензиннефтиендер, алкандар және ароматты көмірсутектердің қосындысы болып табылады. Температура +150...+205 °C жетеді. Мұның бәрі жанармай алу үшін қандай көлік түріне - автокөліктерге, ұшақтарға немесе басқа жабдықтарға байланысты.

Керосинтракторлар мен ауыл шаруашылығы көлігінің басқа түрлерін қуаттандыруға арналған жалпы отын түрі болып табылады. Сонымен қатар, ол дизельдік отынның құрамдас бөлігі ретінде қызмет етеді. Сонымен қатар, кейбір жарықтандыру жүйелері де жұмыс істейді. Қыздыру температурасы белгіленген мақсатқа байланысты таңдалады және +150...+180 °C немесе +270...+280 °C болуы мүмкін.

Қатысты газойль, содан кейін бұл айдау өнімі негізінен дизель отынын өндіру үшін қолданылады. Процесс температурасы соңғы өнімнің қажетті сапаларына байланысты және +270...+280-ден +320...+350 градусқа дейін болады.

Сондай-ақ, мұнайды түзету нәтижесінде қатты фракциялар алынады, оларға мыналар кіреді:

• Жанармай.
• шайыр.

Жанармайқазандық отыны ретінде жақсы немесе одан әрі өңдеуге болады. Мысалы, оны вакуумға әкеліп, төмендетілген қысыммен тазартады. Осы жолмен әртүрлі майлар алынады. Сонымен қатар, ол крекинг үшін пайдаланылады, оның мақсаты жоғары октанды бензинді алу болып табылады. Мазуттың температурасы +230-дан +350 градусқа дейін.

Майлар мазуттан бөлінгеннен кейін іс жүзінде қатты зат алынады - шайыр. Өз кезегінде одан асфальттың құрамдас бөлігі болып табылатын битум алуға болады. Сонымен қатар шайыр одан кокс өндірілетін металлургия өнеркәсібі үшін құнды.

Ректификация процесінің сипатты белгілері

Дистилляция процесін түсіну кез келген күшті алкогольдік сусындарды ұнататындар үшін пайдалы болуы мүмкін.

Оның дистилляциядан қалай ерекшеленетінін біле отырып, сіз өзіңіздің қажеттіліктеріңізге сай жабдықты таңдай аласыз, тіпті қалаған сусындарды өндіру үшін автоматты түзету арқылы. Мысалы, жүзім негізіндегі өнімді немесе тортпен кез келген басқа жеміс шырынын алу керек болса, онда классикалық дистиллятор жеткілікті болады. Егер сізге алкогольді жоғары дәрежеде алу қажет болса, онда сіз дистилляциялық бағансыз жасай алмайсыз.

Бақытымызға орай, кейбір әмбебап типтегі самогондық фотосуреттер атмосфералық фитингке ие. Енді сізге қосымша жәшікті орнату жеткілікті және жабдық дистилляциялық бағанға дейін жаңартылады. Мұндай құрылғылар, әсіресе эксперименттер жүргізуді және өз дағдыларын дамытуды қалайтындардың барлығына артықшылық береді.

Дегенмен, түзету процесі, егер оның өзіндік трюктері болмаса, көптеген самолеттер арасында соншалықты танымал болмас еді. Солардың бірі – пюреге балама ретінде дайын дистиллятты пайдалану. Осылайша сіз қажетсіз қиындықтардан аулақ бола аласыз. Пюрені қолдану көбіктің бөлінуімен бірге жүреді және көп мөлшерде дистиллят туралы айту мүмкін емес. Сондықтан шикі спиртті айдау арқылы сіз дистилляциялық колонканы зақымданудан қорғай аласыз.

Тағы бір ерекшелігі, бағанның биіктігі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым екі қарсы ағынның массасы мен жылу алмасуы қарқынды болады және соңғы өнім соғұрлым жақсы болады. Яғни, мәндер пропорционалды: тартпа неғұрлым жоғары болса, алкоголь сапасы соғұрлым жоғары болады.

Дефлегматор, тоңазытқыш-конденсатор, жылытқыш қарапайым жылу алмастырғыштар, барлық жабдықтың негізгі аппараты дистилляциялық колонна болып табылады. Дәл онда тазартылған қоспаның булары көтеріліп, сұйықтық (қақырық) оларға қарай ағады, ол оның жоғарғы бөлігіне беріледі.

Классикалық баған келесідей көрінеді: буландыру текшесінде тартпа деп аталатын ұзын құбыр (соғұрлым жоғары болса, соғұрлым жақсы), сондай-ақ соңғы қақпағы бар кері тоңазытқыш конденсатор орналастырылған. Мұнда күрделі механизмдер жоқ, тек сынама алуға арналған шүмек, бақылау шыны және термометр бар. Кейбір жағдайларда қуат реттегіші болуы мүмкін.

Баған операциясы

Бүкіл процедура бірнеше кезеңде жүзеге асырылады:

• Маска немесе құрамында спирті бар кез келген басқа ерітінді қалаған түзету температурасына дейін қызады.
• Алынған булар бағанға түседі, содан кейін тоңазытқышқа түседі.
• Жоғарғы жағында бу сұйық күйге конденсацияланып, сұйық (қақырық) түрінде қарама-қарсы бағытта қозғалады.
• Конденсат төмен қарай ағады, булар оған қарай көтеріледі және мұндай араластыру процесінде олар қақырық спиртімен қаныққан.

Бұл цикл бірнеше рет орын алады және нәтижесінде булардың алкогольмен қаныққандығы сонша, конденсаттың күші 93% немесе одан да көп болады. Қоспаларға келетін болсақ, олар аз ұшпа және колоннаға шөгеді. Осы себепті, биік құбырларды қолданған дұрыс, ал олар неғұрлым ұзағырақ болса, соңғы өнім соғұрлым жақсы болады.

Дистилляциялық колонканы пайдаланғаннан кейін алынған сусындарды қосымша тазартуды жүргізудің қажеті жоқ. Сонымен қатар, қоспалармен бірге өнім жағымсыз иістер мен жағымсыз дәмдерден құтылады.

Масканы қолдануға келетін болсақ, жоғарыда айтылғандай, мүмкіндігінше онсыз жасау жақсы. Процесс тұрақты температурада өтуі керек, ал жылу оқшауланған баған температураның өзгеруін болдырмайды.

Атмосфералық қысым

самогонның жұмысы әлі де атмосфералық қысымға байланысты және көптеген модельдер арнайы фитингпен жабдықталған. Жабылған кезде құрылғы дистилляция режимінде жұмыс істейді, бірақ ол ашылғаннан кейін ол қазірдің өзінде түзету әдісі болып табылады.

Шикізат қажетті қайнау температурасына дейін қыздырылғаннан кейін сынама алу шүмегі жабылады. Орнату біраз уақыт желіден тыс жұмыс істейді. Осы сәтте спирт буы колонна ішінде айналады, кері флюкс коэффициентін арттырады және қоспаларды тазартады. Содан кейін фитинг ашылады және ректификацияның қысымы мен температурасы жоғары деңгейде сақталатын процедура пайда болады. Жабдықтың қызып кетуіне жол бермеу үшін бүкіл түзету кезінде атмосфералық клапан ашық болады. Осының арқасында қысым реттеледі.

Арматура үнемі ашық болғандықтан, атмосфералық қысым колонкада болатын түзету процесіне әсер етеді. Ол азайған сайын алкоголь буының тығыздығы төмендейді, бұл олардың тұтынуы мен қондырғыда өту жылдамдығының артуына әкеледі. Рұқсат етілген мәннен асып кету бағананың су басуына әкеледі.

Ал қысым жоғарыласа, будың жылдамдығы төмендейді, бұл фракцияларға бөлінуін баяулатады. Бұны фитингті уақытша жабу арқылы түзетуге болады.

Бағандағы қысымды назардан тыс қалдырмаңыз. Дефлегматорда ол әрқашан ашық фитингтің арқасында атмосфералық мәнге тең. Тікелей тартпада бұл булардың қозғалысы және олардың қақырықпен әрекеттесуінен туындайды. Бұл жағдайда қысымның төмендеуі өндірушілер белгілеген максималды мәндерден аспауы керек. Бұл мәнді бақылау мүмкіндігі болуы үшін бағандар арнайы қысымды түтіктермен жабдықталған.

Қазіргі заманғы түзету қондырғыларын шығаратын көптеген компаниялар жабдықтың жұмысын сыртқы факторларға тәуелді болмайтындай тұрақтандыруға тырысады. Өкінішке орай, бұл кемшілікті толығымен болдырмау әлі мүмкін емес. Осыған байланысты нұсқаулықта атмосфералық қысымның төмендеуі ықтимал күндерде түзетуді жүргізуге болмайтындығы тікелей көрсетілген.

Автоматтандырылған процесс

Түзету процесінде жеке қатысу және болып жатқан барлық нәрсені үнемі бақылау қажет. Дегенмен, сіз мұны ақылмен жасай аласыз - автоматтандыруды қолданыңыз. Мұндай құрылғылар адамның тікелей араласуынсыз бүкіл процедураны автоматтандыруға арналған.

Жоғары сапалы құрылғылар бас деп аталатындарды бөлек контейнерге жинап, құйрықтың дайын өнімге түсуіне жол бермейді. Басқару блогы салқындатқыш суды қажетті уақытта босатады және алу кезінде қуатты азайтады. Қалдықтарды жинағаннан кейін сумен қамтамасыз ету және жылу беру тоқтатылады.

Өздеріңіз түсініп отырғандай, автоматты түзету - бұл қажет нәрсе, әсіресе шұғыл мәселелер туындаған кезде, оны шешуді басқа уақытқа қалдыруға болмайды.

Ректификация сұйық қоспаларды ұшқыштығымен (фугациялық) ерекшеленетін құрамдас бөліктерге немесе фракцияларға бөлу үшін қолданылады және қарсы ағынмен қозғалатын бу мен сұйық ағындары арасында қайталанатын екі жақты масса және жылу алмасу арқылы жүзеге асырылады - кері флюк.

Ректификация кезіндегі фазалардың өзара әрекеттесуі – бұл өте ұшқыш компоненттің (в.қ.қ.) сұйықтан буға және қатты ұшатын компоненттің (т.в.к.) будан сұйыққа диффузиясы. Ағындарды жанасу әдісі сатылы (науа бағандарында) немесе үздіксіз (оралған бағандарда) болуы мүмкін.

Байланыс құрылғыларының (пластиналар, саптамалар) мақсаты бу мен сұйықтық ағындарының максималды жақындауына ықпал ететін жағдайлар жасау болып табылады. Бұл ағындардың зат пен энергия алмасуы үшін олар бір-бірімен тепе-теңдікте болмауы керек. Масса және жылу алмасу нәтижесінде бу мен сұйық ағындары жанасқанда, тепе-теңдіктің мөлшері азаяды, содан кейін ағындар бір-бірінен ажырайды және процесс осы фазаларды басқа көрші сатыда, басқа сұйықтықпен және бу ағады. Колоннаның биіктігі бойынша қарсы ағынмен қозғалатын сұйық пен будың дәйекті пластинкаларында (сатыларында) қайталанатын жанасу нәтижесінде өзара әрекеттесетін фазалардың құрамы айтарлықтай өзгереді: жоғары қарай қозғалған кезде бу ағыны l.c.c. байытады және төмен ағып жатқан сұйық ағыны онда таусылады, яғни т.л.к. Қарама-қарсы қозғалатын ағындар арасындағы жанасудың жеткілікті үлкен жолы кезінде конденсациядан дистиллят түзетін азды-көпті таза l.c. болып табылатын колоннаның жоғарғы бөлігінен шығатын буды алуға болады. баған - салыстырмалы түрде таза т.л.к., төменгі қалдық деп аталатын.

Рефлюкс колоннаның жоғарғы бөлігінен шығатын булардың жартылай конденсациялануы нәтижесінде арнайы жылу алмастырғыш құрылғыларда - кері тоңазытқыштарда пайда болады немесе колоннаға тағам ретінде енгізіледі. Колоннадағы бу ағынын жасау үшін оның төменгі бөлігіне қыздырғыш буды тікелей айдау (колонканы ашық қыздыру жағдайы) немесе оны арнайы жылу алмастырғышқа беру арқылы оның төменгі бөлігіне жылу тасымалдағыштың жылу тасымалдағыш беті арқылы енгізіледі. қай жылу қайнау түбінің қалдығына беріледі (жабық қыздыру жағдайы).

Көбінесе сұйық, бу немесе аралас түрдегі бөлінген қоспаны (жемді) колоннаның концентрация, немесе күшейту және аршу немесе толық бөлігі арасындағы колоннаның ортасына (2-сурет) береді. Колоннаның аршу бөлігінің үстіңгі тақтайшасы қоректену тақтасы деп аталады. Шоғырланатын және аршу бөліктері бар бағанды ​​толық айдау колонкасы деп атайды (2а-сурет). Мұндай колонкада екілік қоспаның екі компонентін де дерлік таза түрде алу үшін ең қолайлы жағдайлар жасалады, алайда аршу және концентрация бағанының тәуелсіз жұмысы да мүмкін. Мұндай бағандар толық емес деп аталады.

Күріш. 2 Дистилляциялық колонналардың схемалары

1 – ағынды конденсатор; 2 – баған; A – бөлінетін қоспа; В – су; D – дистиллят; P – бу; O – қалдық.

Аяқталмаған аршу колоннасының төменгі бөлігінен (2б-сурет) таза дерлік tlc сұйық күйде шығарылады, ал жоғарғы пластинаның үстінде tlc-пен біршама байытылған бу алынады. Толық емес концентрация колоннасында (2в-сурет) бөлінетін қоспа оның төменгі пластинасының астына бу түрінде енгізіледі. Концентрациялық колоннаның жоғарғы бөлігінен бу түрінде таза дерлік л.к., ал төменгі пластинадан т.л.к.-мен біршама байытылған рефлюкс алынады. Толық айдау колоннасынан айырмашылығы, дистилляциялық колоннаның дистиллятын одан әрі байыту үшін толық емес колонналар л.л.к. немесе концентрация бағанының қалған бөлігі т.л.к. олар қосымша түзетуді қажет етеді.

Аршу колонналарындағы ректификация процесіне қажетті рефлюксті суару жоғарғы пластинаға сұйық жем беру арқылы жүзеге асырылады. Толық және нығайтатын колонналарда суару колоннаның жоғарғы жағынан шығатын бу конденсатының бір бөлігі есебінен жүзеге асырылады. Будың қалған бөлігі дистиллятты құрайды - колоннаның жоғарғы өнімі, сондықтан суару және дистиллят таңдау бір-бірімен сандық түрде байланысты.

Ыстық (конденсация температурасында) рефлюкс немесе рефлюкс мөлшерінің қатынасы (L)дистиллят мөлшеріне дейін (D)рефлюкс коэффициенті деп аталады (R):

R=L/D = (G - D)/D, (1)

мұндағы G – колоннадан шығатын будың мөлшері.

Рефлюкс коэффициенті 0-ден ∞ аралығында өзгеруі мүмкін. R=0 кезінде l.l.c. масса алмасу және байыту болмайды. R =∞ кезінде колоннадан шығатын барлық бу конденсаты суаруға толығымен беріледі; бұл жағдайда дистиллят таңдауы нөлге тең, баған «өзі үшін» жұмыс істейді (тұрақты күй процесінде колоннаның төменгі өнімі бастапқы берумен бірдей құрамға ие болады). Іс жүзінде баған 0-де жұмыс істеуі керек

Дистиллятты буды ішінара немесе толық конденсациялаудан кейін жинауға болады (Cурет 3). 1-нұсқада l.l.c. дистиллятты қосымша байыту қарастырылған. будың ішінара конденсациялануына және кері тоңазытқышта олардың қарсы ток қозғалысы кезінде ағын мен бу арасындағы масса алмасуына байланысты. 2-нұсқада колоннадан, дистилляттан және рефлюкстен шығатын будың құрамы бірдей, ал кері тоңазытқыш конденсатор ешқандай күшейту әсерін бермейді. Алкоголь өнеркәсібінде әдетте бірінші нұсқа қолданылады.

Күріш. 3. Колонналарды суару әдістері: 1 - ағынды конденсатор; 2 - баған; 3 - конденсатор.

Бу конденсациясының жылуы әдетте сумен, қыздырылатын өнімдермен немесе арнайы ауа ағыны конденсаторларында ауамен жойылады.

Колонналарды ашық қыздыру қыздыру буы түпкілікті өнімнің сапасына теріс әсер етпейтін, ректификация өнімдерімен әрекеттеспеген және колоннада жаңа, қиын ажыратылатын жүйелерді түзбеген жағдайда қолданылады. Ашық қыздыру кезінде қыздырғыш бу конденсаты соңғы бөлу өнімімен (қалдық) араласады. Жабық қыздыру будың жоғары параметрлерін талап етеді.

Контактілі құрылғылардағы бу мен сұйық ағындары арасындағы масса алмасу процесі фазалық жанасу бетінің өлшемімен (F м 2), орташа концентрация айырмашылығымен немесе процестің орташа қозғаушы күшімен (∆С кг/кг) анықталады. және фазалық жанасу бетінің 1 м 2 қатысты масса алмасу коэффициенті [К кг/(м 2 *сағ)]. Масса алмасу коэффициенті заттың табиғатына және фазалық жанасудың гидродинамикалық режиміне байланысты. Бір фазадан екінші фазаға өткен заттың мөлшері (кг/сағ) теңдікпен анықталады

M=K*F*∆C (2)

Байланыс құрылғысының конструкциясы ондағы масса алмасудың ең көп мөлшерін қамтамасыз етуі керек. Бұл, ең алдымен, дамыған фазалық байланыс бетін жасау арқылы қол жеткізіледі. Дистилляциялық колонналардың науалары қақпақ тәрізді, торлы, үлпек, клапан және т.б. болуы мүмкін (4-сурет). Буып-түйілген колонна – қаптамамен толтырылған цилиндр - дамыған беті бар денелер (сақиналар, шарлар, ершіктер, торлар, блоктар, қаптар, итарқалар және т.б.). Қарсы ағын қозғалысы кезінде саптаманың бетіндегі бу мен сұйықтықтың жанасуы.

Байланыс құрылғыларының өнімділігі бу мен сұйықтықтың өткізгіштігімен, жұмыс қоспасын бөлу мүмкіндігімен, тұрақты жұмыс диапазонымен, гидравликалық кедергімен және т.б.

Бу мен сұйықтықтың өткізу қабілеті бағандардың өнімділігін немесе колонналардың көлденең қимасының бірлігіне соңғы өнімнің нақты алынуын анықтайды.

Дистилденген қоспаны бөлу мүмкіндігі контактілі құрылғының немесе тұтас колоннаның тиімділігі деп аталады және әдетте теориялық пластиналардың санымен (концентрациялардың өзгеру кезеңдері), немесе тасымалдау бірліктерінің санымен бағаланады. Науа бағандарының тиімділігі әдетте теориялық науалар санымен (тт) бағаланады.

Пластинкаға түсетін сұйықтықты айтайық (5-сурет, A)құрамында X i +1l.l.k., ал оны қалдыру - X * i; пластина арқылы өтетін будың құрамында сәйкесінше сол компоненттің Y i және y* i +1 бар. Егер пластина бу мен сұйықтықтың жанасуын қамтамасыз етсе, нәтижесінде Y* буы пластинадан шығады. i +1 және X* i сұйықтығы тепе-теңдікте болады, онда мұндай пластина бір теориялық пластинаға тең ПӘК болады.

Күріш. 4. Пластиналардың түрлері:

а - елеуіш (қабыршық): 1 - бұлғын стақандары; 2 - көзілдіріксіз (торлы); b- қалпақ: 1 - бір қақпақ;. 2 - көп қақпақты және клапан пластиналы клапандар; ішінде: 1 - дөңгелек; 2 - тікбұрышты .

Күріш. 5. X-Y диаграммасындағы теориялық тақта

Іс жүзінде мұндай тепе-теңдік ешқашан дерлік қол жеткізілмейді. Теориялық пластина идеалды пластина болып табылады және нақты пластиналардың өнімділігін бағалау үшін стандарт ретінде қызмет етеді.

Нақты немесе нақты пластинаның тиімділігінің өлшемі оның өнімділік коэффициенті (COP) болып табылады. Тәжірибеде жеке науаның емес, бүкіл бағананың немесе оның маңызды бөлігінің науаларының орташа тиімділігі анықталады, бұл науалар санының қатынасына тең. (P), қоспаның берілген бөлінуін орындау үшін қажет, сол мақсат үшін қажетті нақты санына (N):

Науалардың тиімділігі олардың конструкциясына, колоннаның диаметріне, пластина аралық қашықтыққа, бу жылдамдығына, колонналардың жүктемесіне, бөлінетін қоспаның физикалық қасиеттеріне және басқа да көптеген факторларға байланысты, сондықтан тиімділік әдетте тәжірибе арқылы анықталады.

Буып-түйілген бағандардың жұмыс тиімділігі қозғаушы күш бірлігіне бағандағы концентрацияның өзгеруін білдіретін тасымалдау бірліктерінің санымен бағаланады. Көбінесе бір тасымалдау блогына (TTU) баламалы саптама биіктігі қолданылады. Ол саптаманың дизайны мен өлшеміне, сондай-ақ гидродинамикалық жұмыс режиміне байланысты кеңінен өзгереді; бағандар. Кішкентай саптама үшін VEEP бірнеше миллиметр болуы мүмкін, үлкені үшін (бу мен сұйықтықтың жоғары өткізгіштігі бар) - 1-1,5 м.

Алкоголь өндірісінде қақпақ (капсула) пластиналары кеңінен қолданылады. Көп қақпақты науалар құрамында ілінген бөлшектері жоқ сұйықтықтарды бөлу үшін колонналарда, бір қалпақшалы науалар суспензиялы бөлшектері бар сұйықтықтарды бөлу үшін қолданылады. 2,5-3,5 мм (аталған сұйықтықтардың біріншісін айдау үшін) және 8-12 мм (екінші үшін) саңылаулары бар елеуіш пластиналары азырақ қолданылады. Соңғы жылдары алкоголь өнеркәсібінде пластиналардың жаңа түрлері қолданыла бастады: тордың істен шығуы үшін пластиналар (дренаждық құрылғыларсыз), қабықшалар және клапан тақталары. Олардың бу мен сұйықтықтың өткізу қабілеті жоғары.

Науаның түрін таңдау кезінде оның нақты өнімділігі, тиімділігі, үнемді дизайны, сондай-ақ берілген технологиялық режим үшін бағанның оңтайлы жұмыс жағдайларын қамтамасыз ету мүмкіндігі ескеріледі.

Науалардың тұрақты жұмысы ең қарқынды байланыс пен жоғары тиімділікті қамтамасыз ететін осындай бу және сұйық жүктемелерге сәйкес болуы керек. Үлкен бу жүктемелері кезінде сұйықтықтың пластинадан пластинаға үлкен тасымалдануы орын алуы мүмкін және сұйықтық пластинада рұқсат етілген мөлшерден артық жиналуы мүмкін. Бу жүктемесінің жоғарғы шегі пластиналардың «су басуы» арқылы сипатталады. Су тасқынының сыртқы белгісі колоннаның төменгі жағында қысымның күрт жоғарылауы және жоғарғы жағында қысымның төмендеуі болып табылады. Бу жүктемелері рұқсат етілген ең аз мәнге жақындаған кезде сұйықтықтың бір бөлігі (рефлюкс) бумен жанаспастан пластинадан пластинаға ауысады. Үлкен сұйықтық жүктемесі де бағананың су басуына әкелуі мүмкін. Максималды рұқсат етілген сұйықтық жүктемесі алмасу ортасының белсенді байланыс аймағын құру үшін қажетті сұйықтық мөлшерімен анықталады.

Пластиналардың жұмысына пластина аралық қашықтық үлкен әсер етеді. Ол анықталған. Ең алдымен, көпіршіктер, көбік және шашыраған жерлерде пайда болатын бу мен сұйықтықтың жанасуына жағдай жасау қажет. Бұл аймақтар пластинаның үстінде дәйекті түрде орналасады және іргелес пластиналардың арасында орналасуы керек. Әрбір аймақтың биіктігі бөлінетін сұйықтықтың физикалық қасиеттеріне, пластинаның конструкциясына, бу жүктемесіне байланысты анықталады және әдетте эксперименталды түрде табылады. Сусымалы көбік шығаратын сұйықтықтармен жұмыс істегенде, сұйықтықтың түсуі негізінен желдің көптігі бар көбік үлпектерінен болады, көбіктенбейтін және құрамында ілулі бөлшектері жоқ сұйықтықтарды өңдейтін бағандар үшін әдетте қабылданған пластина аралық қашықтық 178-230 мм; суспензиялы бөлшектері бар сұйықтықтарды өңдейтін колонналар үшін - 280-500 мм.

Колонналардың әртүрлі жұмыс жағдайларына байланысты науалардың тиімділігі 0,35-0,65 шегінде өзгеруі мүмкін.

Екі немесе одан да көп құрамдас бөліктерден тұратын сұйық біртекті қоспаларды бөлудің кең тараған әдістерінің бірі дистилляция (ректификаттау және айдау) болып табылады. Кең мағынада айдау - бұл бір немесе бірнеше рет жүзеге асырылатын бөлінетін қоспаның ішінара булануын және алынған булардың кейіннен конденсациялануын қамтитын процесс. Конденсация нәтижесінде құрамы бастапқы қоспаның құрамынан ерекшеленетін сұйықтық алынады.

Ректификация – сұйықтықтың бірнеше рет ішінара булану және будың конденсациялану процесі. Процесс температуралары әртүрлі бу мен сұйық ағындарының жанасуы арқылы жүзеге асырылады және әдетте колонна құрылғыларында жүзеге асырылады. Әрбір жанасу кезінде сұйықтан негізінен төмен қайнайтын құрамдас (ТБҚ) буланады, ол буды байытады, ал негізінен жоғары қайнайтын компонент (НБК) будан конденсацияланып, сұйықтыққа айналады. Бірнеше рет қайталанатын компоненттердің бұл екі жақты алмасуы, сайып келгенде, таза дерлік NCC болатын жұптарды алуға мүмкіндік береді. Бұл булар жеке аппаратта конденсациядан кейін дистиллят (түзетілген) және рефлюкс шығарады - колонканы суару және көтерілетін булармен әрекеттесу үшін қайтарылған сұйықтық. Бу қалдық бағанының түбінен ішінара булану арқылы алынады, бұл дерлік таза VCC.

Ректификация алкоголь және мұнай өнеркәсібіндегі ең маңызды технологиялық процестердің бірі болып табылады. Қазіргі уақытта ректификация химиялық технологияның әртүрлі салаларында көбірек қолданылуда, мұнда компоненттерді олардың таза түрінде (органикалық синтез, изотоптар, полимерлер, жартылай өткізгіштер және басқа да әртүрлі жоғары тазалықтағы заттарды өндіруде) оқшаулау маңызды. Дистилляция процестері әртүрлі қысымдарда мерзімді немесе үздіксіз жүргізіледі: атмосфералық қысымда, вакуумда (жоғары қайнайтын заттардың қоспаларын бөлу үшін), сондай-ақ атмосфералық қысымнан жоғары (қалыпты температурада газ тәрізді қоспаларды бөлу үшін). Қоспаларды құрамдас бөліктерге неғұрлым толық, үнемді және анық бөлуге аппараттарда – айдау колонналарында жүргізілетін ректификация процестерінде қол жеткізіледі.

Түзету процесі аппаратта бір-біріне қарай қозғалатын тепе-теңдіксіз сұйықтық пен бу фазалары арасындағы қайталанатын байланыс арқылы жүзеге асырылады.

Фазалар өзара әрекеттескенде, жүйенің тепе-теңдік жағдайына жетуге бейімділігіне байланысты олардың арасында масса және жылу алмасу жүреді. Әрбір жанасу нәтижесінде құрамдас бөліктер фазалар арасында қайта бөлінеді: бу NCC-де біршама байытылған, ал сұйықтық VCC-де біршама байытылған. Қайталанатын байланыс бастапқы қоспаның толық дерлік бөлінуіне әкеледі.

Түзету процестері құрылғыларда жүзеге асырылады, олардың технологиялық схемасы құрылғының мақсатына және ондағы қысымға, ал конструкциясы - фазалық контактіні ұйымдастыру әдісіне байланысты.

Түзету процесі колонналық құрылғыларда кезең-кезеңімен жүргізілгенде, бу мен сұйықтықтың жанасуы қарсы ағында (ақау түріндегі науаларда), көлденең ағында (қалпақ тәрізді науада), координациялық ағында (ағынды науалар) болуы мүмкін. .

Егер түзету процесі колонналық аппараттың бүкіл көлемі бойынша үздіксіз жүргізілсе, онда екі фазаның қозғалысы кезінде бу мен сұйықтықтың жанасуы тек қарсы токта болуы мүмкін. Заманауи түзеткіш құрылғыларды технологиялық мақсатына, қысымына және бу мен сұйықтықтың жанасуын қамтамасыз ететін ішкі құрылғысына байланысты жіктеуге болады.

Технологиялық мақсаты бойынша түзеткіш аппараттар атмосфералық-вакуумдық қондырғыларға, термиялық және каталитикалық крекингке, мұнай өнімдерін қайталама айдауға, сонымен қатар газдарды түзетуге, жеңіл мұнай фракцияларын тұрақтандыруға және т.б.

Қазіргі заманғы түзеткіш аппараттарға келесі талаптар қойылады: жоғары айыру қабілеті мен өнімділігі, пайдаланудағы жеткілікті сенімділік пен икемділік, төмен пайдалану шығындары, жеңіл салмақ және қарапайымдылық, техникалық дизайн.

Соңғы талаптар біріншіден маңызды емес, өйткені олар күрделі шығындарды анықтап қана қоймайды, сонымен қатар операциялық шығындардың мөлшеріне айтарлықтай әсер етеді, құрылғыны дайындаудың, орнатудың және бөлшектеудің, жөндеудің, бақылаудың, сынаудың қарапайымдылығы мен ыңғайлылығын қамтамасыз етеді. сондай-ақ пайдалану қауіпсіздігі және т.б.

Жоғарыда аталған талаптардан басқа, айдау құрылғылары мемлекеттік стандарттарға, ведомстволық стандарттарға және Гостехнадзор инспекциясының талаптарына да сәйкес келуі керек.

Аппараттың технологиялық схемасы бөлінетін қоспаның құрамына, алынған өнімнің сапасына қойылатын талаптарға, энергия шығындарын азайту мүмкіндіктеріне, аппараттың мақсатына, оның бүкіл қондырғының технологиялық тізбегіндегі орнына байланысты. және басқа да көптеген факторлар.

Сұйық қоспаларды ректификациялау процесі бірнеше құрылғылардан тұратын ректификациялық қондырғыларда жүргізіледі. Ұқсас қондырғының жұмысының мысалын пайдалана отырып, екі компонентті қоспаны түзету арқылы бөлу принципін қарастырайық (10.1-сурет). Бөлінетін қоспа колонна корпусының ортасынан сәл төмен орналасқан кіріс арқылы дистилляция колоннасына үздіксіз беріледі. Енгізілген сұйық қоспасы контактілер (пластинкалар) арқылы колоннаның текше деп аталатын төменгі бөлігіне түсіріледі. Колоннаның текшесіндегі сұйықтықтың қайнауынан пайда болатын бу сұйықтық ағынына қарай көтеріледі. Алынған жұптар негізінен қамтиды NCCжәне кейбір ВКК. Бу колоннаның науаларындағы сұйықтықпен әрекеттескенде, VCC конденсацияланады және сұйықтық ағынымен колонна бойымен тасымалданады. Осыған байланысты сомасы NCC. Осылайша, булар көтерілген сайын олар байытады NCC, төмен ағып жатқан сұйықтық байытылған кезде ВКК.

Аралық резервуардан 1 бастапқы қоспасы ортадан тепкіш сораппен 2 жылу алмастырғышқа 3 беріледі, ол жерде қайнау температурасына дейін қызады. Қыздырылған қоспаны дистилляциялық колонкаға 5 бөлу үшін беру пластинасына жібереді, мұнда сұйықтықтың құрамы бастапқы қоспаның құрамына тең. Колоннадан төмен қарай ағып бара жатқанда, сұйықтық 4-ші қазанда астыңғы сұйықтық қайнаған кезде пайда болатын көтерілетін бумен әрекеттеседі. Будың бастапқы құрамы шамамен төменгі қалдықтың құрамына тең, яғни ұшпа компонентте таусылады. Сұйықтықпен массалық алмасу нәтижесінде бу жоғары ұшқыш компонентпен байытады

Күріш. 10.1. Дистилляциялық қондырғының схемасы:

1 - бастапқы қоспаға арналған контейнер; 2, 9 - сорғылар; 3- жылу алмастырғыш – шикізатты қыздырғыш; 4 – қазандық; 5 – айдау колонкасы; 6 – ағынды конденсатор; 7 – дистиллятты тоңазытқыш; 8 – дистиллят жинауға арналған ыдыс; 10 – сұйық салқындатқыш; 11 – қозғалмайтын сұйықтыққа арналған ыдыс.

Неғұрлым толық байыту үшін колоннаның үстіңгі бөлігін сұйықтықпен (рефлюкс) берілген ағындық қатынасқа сәйкес суарады, ол колоннадан шығатын буды конденсациялау арқылы 6 рефлюкс конденсаторында алынады. Конденсаттың бір бөлігі ағынды конденсатордан дайын бөлу өнімі – дистиллят түрінде шығарылады, ол жылу алмастырғышта 7 салқындатылады және аралық резервуарға 8 жіберіледі.

Колоннаның төменгі жағынан сорғы 9 үздіксіз төменгі сұйықтықты - ұшпайтын компонентпен байытылған өнімді шығарады, ол жылу алмастырғышта 10 салқындатылады және 11 контейнерге жіберіледі.

Осылайша, айдау колоннасында бастапқы екілік қоспаны құрамында жоғары ұшқыш компоненті бар дистиллятқа және жоғары ұшпа компонентпен байытылған түбі қалдығына бөлудің үздіксіз тепе-теңсіз процесі жүзеге асырылады.

Екі компонентті қоспаларға қарағанда тәжірибеде жиі кездесетін көпкомпонентті қоспаларды ректификациялау жоғарыда қарастырылған схема бойынша жүреді, дегенмен қолданылатын жабдықтардың саны артып келеді.

Дистилляциялық қондырғыларда негізінен екі типті аппараттар қолданылады: сатылы фазалық контактісі бар колонналар (пластиналар) және үздіксіз контактілер (пленкалы және қапталған).

Көпкомпонентті қоспаларды ректификациялау көптеген қарапайым бағандарды (бастапқы қоспаның құрамдас бөліктерінің санынан бір кем) және бір күрделі бағанды ​​қолдану арқылы әртүрлі реттілікпен жүргізілуі мүмкін.

Түзету процесі үшін негізінен пластина бағандары қолданылады. Олар сұйық пен будың жақсы байланысын қамтамасыз ететін құрылғылары бар көлденең тақталарды орнатады.

Колоннаның диаметрі қондырғының өнімділігіне және 0,6 - 1,0 диапазонында таңдалған бағандағы будың жылдамдығына байланысты анықталады. Ханым. Әртүрлі өлшемдегі дистилляциялық колонналар қолданылады: диаметрі 300 - 400 шағын колонналардан ммдиаметрі 6, 8, 10, 12 м және одан жоғары бағаналары бар жоғары өнімді қондырғыларға.

Колоннаның биіктігі плиталар санына және олардың арасындағы қашықтыққа байланысты. Пластиналар арасындағы қашықтық неғұрлым аз болса, баған соғұрлым төмен болады. Дегенмен, науалар арасындағы қашықтық азайған сайын шашыраудың түсуі артады және сұйықтықтың төменгі науалардан жоғарыға өту қаупі бар, бұл тиімділікті айтарлықтай төмендетеді. қондырғылар. Науалар арасындағы қашықтық әдетте колонканы жөндеу және тазалау мүмкіндігін ескере отырып, бағананың диаметріне байланысты қабылданады. Дистилляциялық колонналардың диаметріне байланысты науалар арасындағы ұсынылатын қашықтық төменде келтірілген:

Баған диаметрі, мм 800, 800 - 1600, 1600 - 2000 дейін

Пластиналар арасындағы қашықтық, мм 200 -350, 350 - 400, 400 - 500

Баған диаметрі, мм 2000 - 2400 және 2400-ден жоғары

Пластиналар арасындағы қашықтық, мм 500 - 600, 600-ден жоғары.

Ректификация колоннасындағы науалар саны немесе қаптаманың биіктігі технологиялық есеппен анықталады; ол бөлінетін компоненттердің физика-химиялық қасиеттеріне, қажетті бөлу тазалығы мен тиімділігіне байланысты. ыдыс-аяқ. Әдетте дистилляциялық колонналарда 10 - 30 пластина болады, бірақ ұқсас қайнау температурасы бар қоспаларды бөлуге арналған колонналарда жүздеген пластиналар болады және сәйкесінше 30 - 90 биіктікке дейін болады. м.

Дистилляциялық бағандар әдетте атмосфералық немесе шамалы артық қысымда жұмыс істейді. Вакуумдық колонналар мен жоғары қысымда жұмыс істейтін колонналардың пайдалануы шектеулі. Вакуумдағы түзету колоннадағы температураны төмендету қажет болғанда қолданылады, бұл жоғары қайнау температурасы бар компоненттерді немесе жоғары температурада тұрақсыз заттарды бөлу кезінде қажет. Жоғары қысымдағы ректификация сұйытылған газдар мен қатты ұшатын сұйықтықтарды бөлу үшін қолданылады.

Қатысты ақпарат.

1. Алкоголь химиялық зат ретінде қайдан келеді?

Этил спирті (этанол, шарап спирті) - C2H5OH- өзіне тән иісі бар түссіз сұйықтық. Оны тағамдық шикізатты ашыту, өсімдік материалдарын гидролиздеу және синтетикалық жолмен – этиленді гидратациялау арқылы алады. Түзету арқылы тазартылады.
Этанолды алудың синтетикалық жолы өте күрделі, нәтижесінде ректификациялау арқылы бөлінбейтін қоспалардың көп мөлшері бар техникалық түзетілген спирт алынады. Бұл жол өнеркәсіпте кеңінен қолданылады.
Алкогольді өндірудің тағы бір тәсілі қол жетімді және қарапайым қанттарды ашытқымен ашыту технологиясымен байланысты. Кәдімгі шарап осылай жасалады, сондықтан этил спиртінің бірінші атауы шарап спирті болып табылады. Өте жеңілдетілген түрдегі бұл түрлендірудің химиялық формуласы келесідей:

C 12 H 22 O 11 + H 2 0 = 4 C 2 H 5 OH + 4 CO 2 + ЖЫЛУ

Анау. қанттың бір молекуласынан ашытқы жасушаларының көмегімен этил спиртінің екі молекуласы, көмірқышқыл газының екі молекуласы түзіліп, лайықты мөлшерде жылу бөлінеді.
Массалық түрленулердің қатынасын анықтау үшін атомдардың молярлық массасын: сутегін алдыңғы химиялық формулаға ауыстыру жеткілікті. H=1,көміртек С=12және оттегі О=16:

(12 12+1 12+16 11)+ (1 2+16)= 4 (12 2+1 5+16+1) + 4 (12+ 16 2),
немесе 342 + 18 = 184 + 176 ;

содан кейін 180 кг қанттан 92 кг спирт және 88 кг көмірқышқыл газы алынады деген қорытынды жасауға болады. Сонымен, қанттан алынған спирттің теориялық шығымы 0,511 кг/кг, ал этил спиртінің тығыздығын (ρ = 0,8 кг/л) ескере отырып, ол 0,64 л/кг-ға тең болады.
Алкоголь қанттан емес, құрамында қант бар шикізаттан (жүзім, қант қызылшасы, топинамбур және т.б.) алынса, өнімнің қант құрамын біле отырып, одан спирт шығымын анықтау оңай. Мәселен, мысалы, алманың құрамында 12% қант болса, онда осы шикізаттың шырынынан алынған спирттің теориялық шығымы (алмадан алынған шырын шығымы 70%) 54 мл/кг болады:

1 кг (алма) => 0,7 кг (шырын) => 0,084 кг (қант) => 0,054 л (алкоголь).

Көбінесе спирт құрамында крахмал бар шикізаттан (картоп, астық және т.б.) алынады. Содан кейін спиртті дайындаудың технологиялық тізбегінде крахмалды қанттандыру процесі пайда болады - белгілі бір ферменттердің әсерінен шикізаттың крахмалының қантқа айналуы (гидролизі).

(C 6 H 10 O 5)n + n H 2 O +ФЕРМЕНТ= n C 6 H 12 O 6,

сосын ашытады.
Алдыңғы жағдайдағыдай, 1 кг крахмалдан теориялық тұрғыдан 1,11 кг қант алынатынын есептей аламыз. Шикізаттағы крахмалдың құрамын біле отырып, белгілі бір өнімнен алкогольдің шығуын оңай анықтауға болады. Мысалы, егер бидайдың құрамында 60% крахмал болса, онда мұндай дәннен алынған спирттің теориялық шығымы 0,426 л/кг болады:

1 кг (бидай) => 0,6 кг (крахмал) => 0,666 кг (қант) => 0,426 л (алкоголь).

Алкогольдің практикалық шығымы әрқашан теориялық көрсеткіштен 10...15% аз. Мұндай шығындар қалыпты болып саналады және негізінен мыналармен байланысты:
ашыту, яғни қанттың бір бөлігі езбеде қалып, алкогольге айналмайтын жағдай;
дұрыс емес ашыту, яғни қанттың бір бөлігі алкогольге емес, кейбір басқа қоспа заттарға айналғанда;
алкогольдің бір бөлігі ашыту кезінде көмірқышқыл газымен бірге жай ғана буланған кезде немесе айдау және ректификация кезінде жоғалған кезде тікелей жоғалтулар.

2. Су-спирт ерітінділерінің термофизикалық қасиеттері.

Абсолютті 100% этил спиртінің (ЭА) қасиеттері практикалық тұрғыдан аз қызығушылық тудырады ( қайнау температурасы=78,3°С 760 мм сынап бағанасында, ρ=790κг/м3). Сондықтан бұл жерде ЭС+ судың бинарлық (қос) қоспасының қасиеттерімен айналысамыз, ол ректификациялық жабдықтың жұмысы және оны қолдану арқылы түзетілген этил спиртін өндіру туралы толық түсінік береді.

2.1 Алкоголь концентрациясы.

ЭС суда өте жақсы еритінін бәрі біледі, екілік су-спирт қоспасын (ерітінді) құрайды, оның құрамында кез келген мөлшерде спирт болуы мүмкін.
Белгілі бір анықтамалық деректерді пайдаланған кезде су-спирт ерітіндісіндегі спирт концентрациясының екі түсінігін – массалық және көлемдік концентрацияларды нақты ажырату қажет. Алкогольдің массалық концентрациясы тек физикалық есептеулер, жану процестерін талдау және т.б. үшін қолданылады. Массалық концентрация - ерітінді массасындағы спирттің массасы (% масса, немесе кг/кг немесе г/г деп белгіленеді). Көлемді алкоголь концентрациясы ұғымы жиі және дәстүрлі түрде қолданылады - бұл ерітінді көлеміндегі спирттің көлемі (% көлем, немесе м3/м3, немесе л/л, немесе мл/мл деп белгіленеді). Бұл концентрациядағы кейбір «шатасулар» алкогольдің әртүрлі тығыздығына байланысты туындайды ( ρ=790κг/м3=0,79г/мл) және су ( ρ=1000κг/м3=1г/мл). Сондықтан бірдей ерітіндінің көлемдік және массалық концентрацияларының санындағы айырмашылық айтарлықтай әрі қарай біз тек көлемдік алкоголь концентрациясы түсінігін қолданамыз.
Ерітіндідегі спирттің көлемдік құрамын анықтау үшін – сұйықтықтағы спирт концентрациясы ( X) арнайы спирт өлшегіштер қолданылады: ASP-3 0...40%, ASP-3 40...70%, ASP-3 70...100%, ASP 95...105%, ASP-2 96. ..101%, ASPT термометрімен 60...100% . Айта кету керек, сулы-спирт ерітіндісінің тығыздығы оның температурасына қатты тәуелді және бұл құрылғылардың барлығы ерітіндінің тығыздығын дәл өлшейді (Архимед күшімен). Сондықтан ерітіндідегі алкогольдің нақты мөлшері осы құрылғылардың шкалаларында көрсетілген 20ºC температурада ғана осы құрылғылардың көрсеткіштерімен сәйкес келеді.
Ең танымал ерітінділер - арақ - 40% және түзетілген спирт - 96,4%. Айтпақшы, езбедегі алкоголь мөлшері 7...12% диапазонында, бірақ бұл концентрацияны алкоголь өлшегіштердің көмегімен өлшеу мүмкін емес, өйткені езбенің тығыздығына әсер ететін қалдық қант және басқа қоспалар бар. шешім және, тиісінше, құрылғының көрсеткіштерін бұрмалайды.
ES буы су буында да жақсы ериді және онымен құрамындағы спирт концентрациясы бар бір ғана бу қоспасын құрайды. Ы, бұл булардың конденсациясынан кейін ғана анықталуы мүмкін - яғни. сұйықтықта (алдыңғы жағдайдағыдай) немесе олардың булану температурасы бойынша 760 мм Hg. (төменде қараңыз).

2.2 Су-спирт қоспасының қайнау температурасы.

Әрине, екі зат ерітіндісінің қайнау температурасы - су ( қайнау=100°С 760 мм сынап бағанасында) және этанол ( қайнау температурасы=78,3°С 760 мм сын. бағ.) жеке заттардың қайнау температуралары арасында болуы керек. Қаныққан су-спирт буының температурасының немесе осы бинарлық қоспаның қайнау (булану) температурасының будағы спирт концентрациясына тәуелділігі Ы 1-суретте көрсетілген.
Бұл графикте белгілі бір нүкте бар екенін атап өткен жөн Аконцентрациясы 96,4%, температурасы 100% этанолдың қайнау температурасынан да төмен.

1-сурет Қаныққан су-спирт буының температурасы немесе су-спирт қоспасының қайнау температурасы (қысым 760 мм сын. бағ.)

2.3 Фазалық тепе-теңдік.

Фазалардың тепе-теңдік күйі (сұйықтық пен бу) бұл фазаларда көрінетін сапалық немесе сандық өзгерістер болмайтын олардың қатар өмір сүруі. Фазалық тепе-теңдік екі шарт бір мезгілде орындалғанда ғана қол жеткізілді деп есептеледі: фазалардың температуралары тең және бу мен сұйық фазалардағы әрбір компоненттің парциалды қысымдары тең. Екінші шарт сұйық фазадан бу фазасына және кері қарай әрбір компоненттің интерфейсі арқылы өту процесінің аяқталғанын білдіреді. Анау. сұйық және бу фазаларының құрамы тұрақтанды, ал бір фазадағы компоненттердің концентрациясы оның көлемінің әрбір нүктесінде бірдей.
Екілік су-спирт қоспасы үшін бұл теориялық мәлімдеме өте қарапайым нәрсені білдіреді. Кәдімгі колбаға концентрациясы бар су-спирт қоспасының аз мөлшерін құйсаңыз (2-суреттегі графиктің ішіне схемалық түрде салынған) Xfжәне бұл қоспаны қайнау температурасына дейін қыздырыңыз, содан кейін алынған буда алкоголь концентрациясы болады Яп. Содан кейін колбаны тез жауып, қатты шайқасаңыз (бу және сұйық фазаларды араластырыңыз), колбаның ішіндегі температура теңестіріледі, ал бу мен сұйықтық тепе-теңдік күйге келеді - олардағы спирт концентрациясы. ЫЖәне Xтиісінше.
Егер мұндай тәжірибелер сулы-спирт ерітінділерінің әртүрлі концентрациясы үшін жүргізілсе, онда фазалық тепе-теңдіктің белгілі бір тәуелділігін – фазалық тепе-теңдік қисығын алуға болады. Таза спирт + таза судың екілік қоспасы үшін фазалық тепе-теңдік қисығының графигі 2-суретте берілген.

2-сурет Бинарлы су-спирт қоспасының фазалық тепе-теңдік қисығы (қысым 760 мм сын. бағ.)

Алкогольді ректификация процесі тұрғысынан фазалық тепе-теңдік қисығының теориялық және практикалық маңызы өте зор, бірақ біз бұған кейінірек «Түзету» бөлімінде қайта ораламыз, ал енді бұл қисық сызықты қалай пайдалану керектігін көрсетеміз.
Мысалы, алкоголь концентрациясы бар пюрені қалыпты айдау кезінде X=Ондағы спирт концентрациясы бар 10% бу түзіледі Ы=42%, ал оны конденсациялаудан кейін біз бірдей «беріктіктегі» «ай сәулесін» (конденсат, дистиллят) аламыз. Осылайша, егер самогон әлі де қосымша «қоңыраулар мен ысқырықтармен» жабдықталмаған болса, онда бұл жолмен күшті самогонды алу теориялық тұрғыдан мүмкін емес. Сол сияқты, сіз дәл сол қисық арқылы «бастапқы» қайта айдау нәтижесін «болжауға» болады - 40% дистилляттан екінші айдау арқылы 60% «самоғанды» алуға болады.
Бұл графикті қараған кезде диагональға назар аудару керек Y=X.Дәл барлық дерлік тепе-теңдік қисығы осы диагональдан жоғары жатқандықтан, су-спирт қоспасын булану кезінде будағы спирттің бастапқы сұйықтықтағы концентрациясынан жоғары концентрациясын алуға болады. Жалғыз ерекшелік - бұл нүкте А- тепе-теңдік қисығының диагональмен қиылысуы, мұндағы X=Y=96,4%.Бұл азеотроптағы ерекше нүкте.
Азеотропты немесе бөлінбейтін қайнайтын қоспалар деп сұйықпен тепе-теңдіктегі будың құрамы сұйық қоспамен бірдей болатын қоспалар ( X=Y). Азеотропты қоспаларды айдау кезінде бастапқы қоспамен бірдей құрамды конденсат түзіледі. Мұндай қоспаларды айдау және ректификация арқылы бөлу алынып тасталады.
Азеотроптың арнайы нүктесіндегі су-спирт қоспасы «түзетілген этил спирті (RE)» деп аталады. Түзету процесі дәл осы нүктеге ұмтылады, бұл процесте спирттің максималды концентрациясы және дәл осы кезде су-спирт қоспасының ең төменгі қайнау температурасы ( қайнау=78,15°С 760 мм сынап бағанасында. 1-суретті қараңыз).

2.4 Ректификацияланған спирттің негізгі қасиеттері

Бұл өнімге ГОСТ 5962-67 бар, ол ректифицирленген спирттегі спирт концентрациясын 96%-дан 96,4%-ға дейін және оның құрамын реттейді.
Ректификацияланған этил спиртінің кейбір физикалық қасиеттерін келтірейік
Сұйықтықтың тығыздығы (20ºС)……………………….…. 812 кг/м3 (≈0,8кг/л)
Будың тығыздығы (760 мм сынап бағанасында)………….……….. 1,601 кг/м3
Қайнау температурасы (760 мм сын. бағ.)……………… 78,15 ºC
Меншікті булану жылуы……………………. 925 кДж/кг
Бұл деректер спиртті ректификациялық жабдықты жобалау үшін негіз болып табылады. Ал сіз үшін олар тұрақты анықтамалық ақпарат болады.

2.5 Ректификацияланған спирттің қайнау температурасы және атмосфералық қысым.

Айта кету керек, CP қайнау температурасы атмосфералық қысымға айтарлықтай тәуелді. Сонымен қатар, бұл тәуелділік соншалықты күшті (3-суретті қараңыз) алкогольді түзететін температураны пайдаланып, мысалы, электронды термометрмен, берілген сәтте атмосфералық қысымның нақты мәнін анықтауға және қарапайым үй барометрін калибрлеуге болады. төмендегі тәуелділік.


3-сурет Ректификацияланған этил спиртінің қайнау температурасының атмосфералық қысымға тәуелділігі

Егер сіз дистилляциялық қондырғыны термометрсіз басқарсаңыз, онда бұл ақпарат жай ғана сіздің көкжиегіңізді кеңейтеді және сіз үшін практикалық маңызы жоқ, өйткені сіз CP-нің шығу сәтін иіспен абсолютті дәлдікпен анықтайсыз. Бірақ электронды термометрі бар қондырғыны сатып алған адамдар үшін алкогольдің қайнау температурасы мен атмосфералық қысым арасындағы бұл байланыс дереу практикалық мәнге ие.
Шынында да, сізде алкоголь буының температурасын дәл анықтауға қабілетті кәсіби дистилляциялық жабдық пен электронды термометр болса, оның көрсеткіштері күн сайын әр түрлі болатынына таң қалуыңыз мүмкін. Егер сіз кеше алкогольдің қайнау температурасын 77,0ºC, ал бүгін - 78,0ºC байқаған болсаңыз, онда бұл алкоголь құрамының өзгеруін немесе түзеткіш құрылғының дұрыс жұмыс істемеуін білдірмейді, тек атмосфералық қысымның өзгеруі: кеше ол 730 мм рт.ст. , ал бүгінгі күні - 755 мм сын.бағ

3. Масканы қарапайым дистилляциялаудың теориясы мен тәжірибесі.

Қарапайым айдау (дистилляция) - бұл төменгі сұйықтықтан ең ұшқыш компоненттердің бір рет булануы және осы булардың бір рет конденсациясы болатын процесс.

3.1 Қарапайым дистилляцияның мақсаты

Маскадағы алкоголь мөлшері өте төмен, 6-дан 12% -ға дейін. Алайда, ректификация арқылы жоғары сапалы спиртті алу үшін неғұрлым концентрлі спирт ерітіндісі қажет, сондықтан ректифицирленген спиртті алу үшін барлық спирт зауыттары спиртті судан бастапқы, өрескел бөлуді жүргізеді, нәтижесінде шикі спирт (СС) алынады. алынады, содан кейін ол түзетіледі. Дәл осындай әдісті алкогольді дайындаудың үй технологиясына ұсынуға болады.
Пюрені дистилляциялауды дистилляциялық жабдықтың көмегімен де жүргізуге болады (төменде қараңыз). Пюрені айдаған кезде дәл осындай ректификация техникасын қолдана отырып, пюреге бірден 80...85% CC алуға болады. Бірақ бұл қажет емес, өйткені СС-ті нақты түзету үшін оны әлі де 40% концентрацияға дейін сұйылту керек. Сонымен қатар, дистилляциялық құрылғыда пюрені айдаған кезде колоннаның төменгі бөлігі көбікпен бітеліп қалады.
Дистилляциялық колонканы тиімдірек пайдалану үшін оған түзету жүргізген дұрыс, ал қарапайым дистилляциялық аппараттың көмегімен 40% самогонды сәтті алуға болады.

3.2 Қарапайым дистилляцияға арналған жабдық

Қарапайым дистиллятордың принципиалды сұлбасы 4-суретте көрсетілген. Дистиллятор булану цистернасынан тұрады - куб 1 және конденсатор-салқындатқыш 2, олар бір-бірімен құбыр 3 арқылы жалғанған. Куб өңделген сұйықтықпен 4 толтырылған, оны қыздыру және булану. жылытқыш 5. Салқындатқыш су конденсатор-салқындатқыш арқылы үздіксіз ағып тұрады (көрсеткілермен көрсетілген). Дистиллятормен жұмыс істеуге ыңғайлы болу үшін текшенің қақпағына конденсацияға бет алатын булардың температурасын жазатын термометр 6 орнатылуы мүмкін. Қабылдау қабілеті 7.

3.3 Қарапайым дистилляциялық аппараттың жұмысы

Дистиллятор келесідей жұмыс істейді. Қыздырғышты пайдаланып, қозғалмайтын сұйықтық қайнатылады. Текшеде пайда болған бу құбыр арқылы конденсатор-салқындатқышқа өтеді, онда ол конденсацияланады және салқындатылады. Алынған дистиллят қабылдау контейнеріне 7 түседі.
Алкогольді айдауға келетін болсақ, бұл құрылғы жұмыс істегенде дистиллят алу процесі негізінен жоғарыда көрсетілген фазалық тепе-теңдік қисығына бағынады (2-сурет). Оның үстіне бастапқы сәтте ерітіндідегі спирттің концентрациясы жоғары болған кезде (қайнауда 10...12%), будағы, демек, оның дистиллятындағы спирттің концентрациясы да жоғары болады (42. ..45%). Дегенмен, езбе су мен спирттің бинарлық қоспасы емес, су-спирт қоспасына қатысты төмен және жоғары қайнау температурасы бар көптеген байланысты қоспалардан тұрады. Осы сәтте құбыр арқылы өтетін спирт-су қоспасы буының температурасы шамамен 90...94 ° C, бірақ төмен қайнайтын қоспалар (эфирлер, ацетондар, альдегидтер, метил спирті және т.б.) а бұл теориялық температураны 65...75°С дейін төмендете отырып, бастапқы будың құрамындағы үлкен үлес. Бастапқы дистилляттағы төмен қайнайтын қоспалардың жоғары концентрациясы (тығыздығы спирттің тығыздығынан аз) алкоголь өлшегіш көрсеткіштерін жоғары қарай бұрмалап, жоғарылаған «күш» елесін тудырады. Сондықтан пюреден алынған дистилляттың бірінші бөлігі «первач» деп аталады. Шындығында, бұл концентратталған алкоголь емес, «улы» концентрациясы жоғары су-спирт қоспасы.
Дистилляцияның келесі сатысында температураның өзгеруі теорияға көбірек сәйкес келеді. 6-термометрдің көрсеткіштерін пайдаланып және 1-суреттегі графикті пайдалана отырып, конденсацияға түсетін алкоголь буының Y концентрациясын әрқашан білуге ​​болады. Бірте-бірте газдағы спирттің концентрациясы төмендейді, ал дистилляттағы концентрациясы сәйкесінше төмендейді, бұл термометр 6-дағы температураның жоғарылауымен көрсетіледі. Егер температура 100 ° C-қа жетсе, бұл тынық сұйықтықтағы спиртті білдіреді. толығымен жойылып, тынықсыздан тек су буланады.
Нөлдік нүктеге жақын жерде (2-сурет) спирттің будағы концентрациясы оның сұйықтағы концентрациясынан 8 есе көп болғанына қарамастан, айдау процесі әдетте бу температурасы 97...98°С болғанда аяқталады. Бұл осы сәттен бастап фузель майларының және басқа да құйрық қоспаларының қарқынды булануы басталатындығына байланысты.
Қарапайым дистилляциялық аппаратты пайдалана отырып, езбеден алынған дистилляттағы спирттің орташа концентрациясы (әдеттегі «самоғай») әдетте 40%-дан аспайды. Қарапайым айдау кезінде температураның уақыт бойынша өзгеруінің типтік графигі схемалық түрде 5-суретте көрсетілген.


5-сурет Қарапайым дистилляция кезінде бу температурасының өзгеруі

Сіз 40% дистиллятты қайта дистилляциялай аласыз және концентрлі ≈ 60% спирт ерітіндісін аласыз (2-суретті қараңыз). Содан кейін дистилляттағы спирт концентрациясы шамамен 90...94% болғанша бұл процесті бірнеше рет қайталауға болады. Дегенмен, осылайша алынған «алкогольдің» құрамында пюресі бар барлық қоспалар болатынына дереу назар аудару керек. Бұл мұндай «алкогольді» сумен 40% дейін сұйылтқаннан кейін сіз бірінші айдаудан кейінгідей «ай сәулесін» аласыз.
Жоғары сапалы арақ алу үшін масхтан алкогольді алудың бұл әдісімен алкоголь мен электр энергиясының үлкен шығындарымен жүретін күрделі, кейде өте қымбат тазартулар мен қайта дистилляциялар каскадтары қажет.
Сондықтан жоғары сапалы арақ алудың бұл жолы әлдеқашан тарихта қалды!
Қазіргі уақытта жоғары сапалы арақ алудың тағы бір қарапайым тәсілі бар, оның мәні қоспалардан тазартылған СС-дан («самоған») бірден 96% түзетілген спиртті алу, содан кейін оны жақсы сумен сұйылту болып табылады. арақ ерітіндісінің концентрациясы. Бұл әдіс арнайы және өте күрделі дистилляциялық жабдықты қажет етеді.

4. Түзету теориясы

Түзету - байланыс элементтері (орау, пластиналар) бар қарсы ағынды колонна құрылғыларында жүзеге асырылатын жылу және масса алмасу процесі. Ректификация процесі кезінде сұйық және бу фазалары арасында үздіксіз алмасу жүреді. Сұйық фаза жоғары қайнау компонентімен, ал бу фазасы төменірек қайнаумен байытылған. Жылу және масса алмасу процесі колоннаның барлық биіктігі бойынша төмен ағып жатқан, колоннаның жоғарғы жағында пайда болған дистиллят (рефлюкс) мен жоғары көтерілетін бу арасында жүреді. Жылу және масса алмасу процесін интенсификациялау үшін фазалар арасындағы өзара әрекеттесу бетін ұлғайтатын байланыс элементтері қолданылады. Саптаманы пайдаланған кезде қақырық оның дамыған бетінің үстінен жұқа қабықпен ағып кетеді. Науаларды пайдаланған жағдайда, дамыған жанасу бетін құрайтын көптеген көпіршіктер түріндегі бу науадағы сұйықтық қабаты арқылы өтеді.

4.1 Түзету мақсаты

Жалпы ректификацияның мақсаты сұйық қоспаларды жеке таза компоненттерге нақты бөлу болып табылады.
Алкогольді ректификациялау кезінде негізгі міндет 40% СС-тен ондағы ЭС концентрациясы кемінде 96% шетелдік қоспалардың ең аз мөлшерімен SR алу болып табылады. Ол үшін ҚС түзету процесі арнайы ректификациялық жабдықта бір уақытта жүргізіледі. Бұл жабдық су-спирт қоспасын қайнау температурасымен ерекшеленетін жеке азеотропты фракцияларға бөлуге мүмкіндік береді. Осы фракциялардың бірі түзетілген тағамдық спирт.

4.2 Түзетуге арналған жабдық

Өнеркәсіпте үздіксіз айдау қондырғылары қолданылады. Бұл қондырғыларда колоннаның түбінде 85% CC және қатты қыздырылған бу араласады және ≈ 94°С температурада ≈ 40% гидроспиртті қаныққан буға айналады (1-суретті қараңыз). Бұл бу қоспасы ректификация колоннасына үздіксіз түседі, оның биіктігі бойынша колоннаның әртүрлі бөліктерінен үздіксіз және белгілі бір жылдамдықпен алынатын бөлек фракцияларға стратификацияланады. Мұндай үздіксіз бағандардың қалыпты жұмысын қамтамасыз ету үшін жеткілікті күрделі және қымбат автоматтандыру элементтері қажет.
Химиялық және физикалық зертханаларда әдетте ешқандай автоматтандыруды қажет етпейтін партиялық айдау колонналары қолданылады. Бұл колонналар тек экстракцияны реттеудің қарапайым құралдарымен, температураны бақылаумен және колоннадағы қысымның төмендеуіне арналған манометрлік өлшегішпен жабдықталған.
Периодты айдау қондырғысының принципиалды сұлбасы 6-суретте көрсетілген. Қондырғы булану цистернасынан тұрады – текше 1 және текшенің қақпағына тігінен орнатылған дистилляциялық колонна. Текше өңделген сұйықтықпен 4 толтырылған, оны қыздыру және булану қыздырғыш 5 арқылы жүзеге асырылады. Колоннаға түзету бөлігі 9 және бағананың басы 10. Колоннаның түзету бөлігі құбыр 11, жабылған. сырты жылу оқшаулағышымен 12 және іші байланыс элементтерімен толтырылған 13. Бағананың басы - бұл схемаға сәйкес қосылған жүйелік құбырлар 3: термометр 6, конденсатор 2, салқындатқыш 14 және таңдау реттегіші 15. Төменгі жағында колоннаның айдау бөлігінде әдетте колоннадағы қысымның төмендеуін өлшеу үшін манометрлік түтік 16 орнатылады. Салқындатқыш су үнемі салқындатқыш 14 және конденсатор 2 арқылы өтеді.

4.3 Дистилляция колоннасының жұмысы.

Түзету қондырғысы келесідей жұмыс істейді. Қыздырғышты пайдаланып, қозғалмайтын сұйықтық қайнатылады. Текшеде пайда болған бу 9 колоннаның дистилляциялық бөлігі арқылы жоғары көтеріледі және конденсатор 2-ге түседі, онда ол толығымен конденсацияланады. Бұл конденсаттың бір бөлігі (рефлюкс) колоннаның дистилляциялық бөлігіне оралады, ал екінші бөлігі салқындатқыш 14 арқылы өтеді және дистиллят түрінде 8 қабылдау резервуарына түседі 7. Қайта ағынның және таңдалған дистилляттың ағынының жылдамдығы арасындағы қатынас рефлюкс коэффициенті деп аталады және таңдау реттегішінің көмегімен орнатылады 15. Бүкіл Колоннаның айдау бөлігінің биіктігінде төмен ағып жатқан рефлюкс пен жоғары көтерілетін бу арасында жылу және масса алмасу процесі жүреді. Нәтижесінде төменгі сұйықтықтың ең төменгі қайнау (қайнау температурасы ең төмен) құрамдас бөлігі бағананың басында бу және кері флюкс түрінде жиналады, ал одан кейін «нөмірленген кезек» (колоннаның биіктігі бойынша төмен) ) әр түрлі заттардың өздігінен құрастырылған. Бұл кезектегі «сан» әр құрамдас бөліктің қайнау температурасы болып табылады, ол баған бойынша төмен түскен сайын артады. Реттегішті 15 пайдалана отырып, осы заттардың ретіне сәйкес баяу және дәйекті іріктеу жүргізіледі. Әрбір сәтте сынама алынған заттың «саны» термометр 6 арқылы жазылады. Бұл температураны біле отырып, атмосфералық қысымды ескере отырып, белгілі бір уақытта алынған дистилляттың негізгі затын дәл көрсетуге болады.
Түсіндіру үшін біз зертханалық түзетудің ең қарапайым және көрнекі мысалын келтіреміз. Ацетонды (20 мл), метил спиртін (30 мл), этил спиртін (50 мл) және суды (100 мл) булану контейнеріне құйыңыз. Тұрақты сұйықтықтың жалпы мөлшері 200 мл болады. Түзетуді ағымдағы температураны және алынған дистилляттың ағымдағы көлемін жазу арқылы жүргіземіз 7. Таңдалған дистилляттың жалпы көлемін 120 мл-ге жеткіземіз, ал төменгі сұйықтықтың (судың) қалғаны 80 мл болады. Жазбаларды пайдалана отырып, дистилляттың ағымдағы көлемінен температураның өзгеру графигін тұрғызамыз 7-сурет. График төрт көлденең қиманы анық көрсетеді α (tк=const) және үш өтпелі бөлім β олардың арасында. Сайттар α бастапқы қоспаның жеке таза компоненттері және өтпелі бөлімдер болып табылады β - Бұл екі таза көршілес компоненттің қоспасынан тұратын аралық заттар. Түзету процесі 760 мм Hg атмосфералық қысымда өтсін, содан кейін әрбір қадамның «биіктігі» мен «ұзындығынан» бастапқы қоспаның сапалық және сандық құрамы туралы оңай қорытынды жасауға болады:

Ректификация процесінде әрбір жеке және аралық заттарды бөлек қабылдау ыдыстарына 8 таңдауға болады, бұл бастапқы қоспаның сапалық және сандық талдауын жүргізуге ғана емес, сонымен қатар оның барлық компоненттерін бөлек алуға мүмкіндік береді.


7-сурет 4 компонентті сұйықтықты ректификациялау кезіндегі температураның өзгеруі

4.4 «Теориялық пластина» дегеніміз не және олардың қаншасы қажет.

2-суретте берілген бинарлық су-спирт қоспасының фазаларының тепе-теңдік қисығын толығырақ қарастырайық. Мысалда көрсетілгендей, қарапайым айдау арқылы 10% спирт ерітіндісінен 40% ерітінді алуға болады. Содан кейін 40% ерітіндіден 60% ерітіндіні сол әдіспен алуға болады.
Фазалық тепе-теңдік қисығы бойынша 10-40 дәйекті қадамдар қатарын салу оңай; 40-60; 60-70; 70-75; және т.б. және соңғы дистиллятта 96% спирт концентрациясына қол жеткізу үшін теориялық тұрғыдан кем дегенде 9...10 рет осындай ретті айдау қажет болатынына көз жеткізіңіз.
Әрбір осындай айдау сатысы шартты түрде аталады теориялық тақта (ТТ).ТТ мөлшері физикалық тұрғыдан оның таза судағы 10% таза спирт ерітіндісінен 96% спирт алу үшін қажетті айдаулар санын білдіреді.
Теориялық пластина кейде (және қазіргі уақытта барған сайын) масса алмасу бірлігі немесе тасымалдау бірлігі (TU) деп аталады.
Іс жүзінде бізде ешқашан алкоголь мен судың таза қоспасы болмайды (егер ол жақсы арақ болмаса). Тәжірибеде түзетілген спиртті өндіруге арналған құрамында спирті бар сұйықтықтың бірден-бір көзі пюре немесе самогон болып табылады. Бұл екі ерітіндіде су мен спирттен басқа, аз мөлшерде (көлем бойынша) қоспалар бар. Бірақ бұл қоспалардан 70-ке жуық әртүрлі компоненттер табылды, олардың қайнау температурасы түзетілген спирттің қайнау температурасына жақын. Сонымен қатар, бұл қоспалардың көпшілігі алкогольмен және сумен бірге дәмдік қасиеттері нашарлаған ректификацияланған спирттің көпкомпонентті азеотропын «үлкен қуанышпен» түзеді.
Тәжірибе көрсеткендей, жоғарыда аталған «бастапқы көздерден» жоғары сапалы спиртті алу үшін кемінде 25...30 ТТ немесе, яғни, 25...30 ЕП болуы керек.

4.5 Физикалық тақта және оның теориялық тақтадан айырмашылығы.

Науалар әдетте үлкен дистилляциялық колонналарда байланыс элементтері ретінде пайдаланылады. Бағанада орналасқан әрбір осындай тақтайша деп аталады физикалық тақта (PT). Мұндай пластинаның мақсаты, кез келген басқа контактілі құрылғы сияқты, олардың арасындағы тепе-теңдік жағдайына қол жеткізу үшін сұйықтық пен бу фазаларының ең жақын байланысын қамтамасыз ету болып табылады.
Пластиналар келесідей жұмыс істейді. Дамыған беті бар көпіршіктер түріндегі бу пластинада орналасқан қақырық қабаты арқылы өтеді. Осы «көпіршіктің» нәтижесінде сұйық және бу фазалары арасындағы жылу мен масса алмасу күшейеді. Дегенмен, бу бір пластина арқылы өткеннен кейін фазалар арасындағы тепе-теңдікке қол жеткізілмейді. Бу мен сұйық фаза күйінің тепе-теңдік күйінен айырмашылығының өлшемі болып табылады өнімділік коэффициенті (тиімділік)ыдыс-аяқ.
Классикалық пластиналардың тиімділігі шамамен 50-60% құрайды. Анау. Бір КТ-ға сәйкес келетін фазалық тепе-теңдік күйіне жету үшін шамамен екі ФТ қажет болады. Осылайша, дистилляциялық колоннаға 40 ТП енгізу үшін оған классикалық дизайнның шамамен 80 ФТ орнату қажет болады.

4.6 Саптама және оның ішінде «теориялық тақталар» орналасқан жер.

Колоннадан төмен қарай ағып жатқан рефлюкс пен жоғары қарай қозғалатын будың сәтті әрекеттесуі үшін осы өзара әрекеттесу аймағын және тиімділігін арттыратын кез келген басқа байланыс элементтерін пайдалануға болады.
Ультра кіші диаметрлі (10-30 мм) дистилляциялық бағандар үшін контакт элементі пластинадан тиімдірек. саптама.Саптама колоннаның айдау бөлігінің барлық ішкі көлемін толтырады. Саңылаулардың көптеген түрлері бар, мысалы, әдеттегі саптамалар - Spraypack, Sulzer, Stedman; хаотикалық (көлемді) - Лессинг, Паль, Берле керамикалық сақиналары, ең көп таралғаны - сымды спиральды-призматикалық саптама.
Мұндай түйіспелі элементтерде жылу мен масса алмасу процесі үздіксіз жүреді және бір КТ-ға тең фазалық тепе-теңдік күйі бу саптаманың белгілі биіктігін еңсергеннен кейін пайда болады. Ал содан кейін олар әдетте бір КТ-ға баламалы қаптама қабатының биіктігі туралы айтады, яғни. оралған бағандар үшін әдетте тұжырымдама қолданылады - теориялық тақта биіктігі VTT немесе тасымалдау бірлігінің биіктігі VEP (қазір жиі қолданылады).
Бұл биіктік әдетте миллиметрмен бағаланады, бұл белгілі бір қаптаманың тиімділігін оның EEP арқылы салыстыруды және бағанның бүкіл айдау бөлігінің биіктігін есептеуді жеңілдетеді. Сонымен, мысалы, бағананың ішкі диаметрі 30 мм болса, спиральды-призматикалық саптаманың VEP 20...25 мм, ал Sulzer типті саптама үшін VEP 15...20 мм.
Қаптамалар үшін тасымалдау блогының биіктігі бағанның диаметріне қатты тәуелді және ол ұлғайған сайын тез өседі. Сондықтан мұндай тиімді оралған контактілер ірі өнеркәсіптік дистилляциялық зауыттарда іс жүзінде қолданылмайды, бірақ олардың тек зертханалық жабдықта қолданылуын тапты.
Бұл аз белгілі контакті элементінің пайда болуын көптеген адамдар бағанда белгілі бір қызмет ету мерзімі болуы керек сүзгінің қандай да бір түрі ретінде қабылдайды. Алайда олай емес. Саптама – колоннаның жылу және масса алмасу контактілі толтырғышы, ол арқылы таза дистиллят төмен ағып, таза бу жоғары көтеріледі. Осылайша, егер осы екі құрамдас бөлікте шынымен де бөтен қоспалар болмаса (төменгі сұйықтықтан көбік колоннаға түспесе), онда бұл «сүзгі» баған ішінде шексіз уақыт бойы жылу және масса алмасу функцияларын орындайды.

4.7 Баған сыйымдылығы. Бағанның тұншығуы.

Колоннада қандай байланыс элементтері қолданылса да, айдау колоннасының жұмыс схемасы өзгеріссіз қалады – қақырық төмен ағып, бу жоғары жылжиды.
Фазалардың мұндай қозғалысы кезінде будың белгілі бір шектеу жылдамдығы бар, бұл кезде қақырықтың төмен қарай қозғалысын қамтамасыз ететін гравитациялық күштер будың келе жатқан жоғары жылдамдықты қысымын жеңе алмайды. Анау. бу жылдамдығы жоғарылағанда, рефлюкс алдымен оның ағу жылдамдығын төмендетеді, содан кейін жай ғана тоқтайды (колоннада ілініп тұрады) және оның айдау бөлігінде жинала бастайды. Болып жатқан бағанның батып кетуі.
Бағанды ​​су басу оның жұмысының жобадан тыс режимі болып табылады. Баған осы күйде 30...60 секундтан аспайды. Осы уақыт ішінде қақырық алдымен колоннаның дистилляциялық бөлігінің ішкі қуысын толтырады, содан кейін ағынды конденсаторды толтырады, содан кейін ол рефлюкс конденсаторының жоғарғы фитингі арқылы колоннадан авариялық жағдайға шығарылады. Бағананың су басуы колоннадағы қысымның төмендеуімен анықталуы мүмкін немесе колоннадағы белгілі бір «шу» дыбысы ретінде анық естілуі мүмкін. Түзету қондырғысын су басып қалмау үшін әрбір қондырғы үшін төлқұжатта көрсетілген пайдалану жөніндегі ұсыныстарды қатаң сақтау керек.
Будың шекті жылдамдығы колоннаның ішкі көлденең қимасын бұзатын байланыс элементтерінің өздерімен анықталады. Әртүрлі жанасу элементтері 0,5...1,2 м/с диапазонында болатын колоннаның толық көлденең қимасында спирт буының өзіндік шекті жылдамдығына ие. Бұл және максималды өткізу қабілетібаған, ол әдетте колоннаның жалпы қимасының (м2) аудан бірлігіне будың массалық шығынымен (кг/сағ) көрсетіледі. Оның әр түрлі байланыс элементтері үшін мәні 2000...7000 (кг/сағ)/м2 диапазонында.
Белгілі бір байланыс элементтері бар баған болуы мүмкін «жүктеу»және аз бу ағыны. Дегенмен, көптеген байланыс элементтерінің максималды тиімділігі (науаның тиімділігі және саптаманың EEP) колонна су басатын күйге жақын жұмыс істегенде жүзеге асырылады. Сондықтан барлық айдау бағандары колоннаның максималды өткізу қабілетіне мүмкіндігінше жақын жұмыс режиміне арналған.
Колонна арқылы өтетін спирт буының (925 кДж/кг булану жылуында) массалық шығыны толығымен булану резервуарына берілетін қуатпен анықталады. Мысалы, 1 кВт технологиялық қуатпен уақыт бірлігінде спирт буының келесі мөлшері түзіледі:

Сондықтан түзету сатысында баған тек сомен ғана жүктеледі технологиялық қуат (Вт), ол сіздің орнатуыңыздың төлқұжатында көрсетілген. Егер сіз кірісті арттырсаңыз, сіз буланатын алкоголь мөлшерін көбейтесіз, демек, оның буының баған арқылы өту жылдамдығын арттырады. Нәтижесінде, баған барлық кейінгі салдарлармен су басады.
Айта кету керек, колоннаның су басуы тіпті булану цистернасына берілген номиналды (дұрыс) технологиялық қуатта да болуы мүмкін. Бағанның бұл стандартты емес әрекетінің тек үш себебі бар.
Бірінші себеп - колоннаның төменгі бөлігінің көбікпен бітелуі, мысалы, езбеден немесе булану цистернасының өңделген сұйықтықпен шамадан тыс толтырылуы. Бұл булану ыдысын толтыруға қатысты пайдалану нұсқауларын тікелей бұзу болып табылады.
Екінші себеп - желідегі кернеудің жоғарылауы (230 В жоғары), бұл технологиялық қыздыру элементінің жылу қуатының артуына әкеледі.
Үшінші себеп - атмосфералық қысымның қатты төмендеуі немесе бағананы биік тауларда пайдалану әрекеті. Бұл себеп ерекше назар аударуды қажет етеді.

4.8 Атмосфералық қысым және колоннаның тұрақты жұмысы.

Колоннаның жұмысы 720...780 мм сынап бағанындағы ішкі қысымға есептелген. Және өйткені колонна міндетті түрде кері тоңазытқыштың жоғарғы фитингі арқылы атмосферамен байланысы бар, онда бұл қысым да оның жұмысы үшін оңтайлы атмосфералық қысым болып табылады. Атмосфералық қысым колоннаның жұмысына қалай әсер ететінін және биік тауларда колоннаның жұмысын қалай басқаруға болатынын анықтайық.
Алдыңғы бөлімнің мысалында көрсетілгендей (колоннаның су басуы туралы) 1 кВт жылу қуаты 3,89 кг/сағ спирт буын булайды. Бұл 760 мм сынап бағанасы қалыпты қысымдағы будың массалық шығыны. (спирт буының тығыздығы - 1,6 кг/м3) 0,96 м/с жылдамдықпен колоннаның толық көлденең қимасынан (мысалы, Ф30мм) өтетін өте нақты көлемдік шығынға - 2,43 м3/сағ сәйкес келеді. Егер атмосфералық қысым 700 мм сынап бағанасына дейін төмендесе, онда спирт буының тығыздығы 1,47 кг/м3 дейін төмендейді, будың көлемдік шығыны 2,64 м3/сағ дейін артады, сәйкесінше оның колоннаның толық көлденең қимасындағы жылдамдығы артады. дейін 1,04 м /Сімен. Егер бұл жылдамдық максималды болса, онда баған су басады.
Атмосфералық қысымның жоғарылауымен, керісінше, алкоголь буының жылдамдығы төмендейді, бұл бағанды ​​бөлудің тиімділігін біршама төмендетеді, бірақ бұл кері флюкс коэффициентін реттеу арқылы оңай өтеледі (төменде қараңыз).
Колонналарды жобалау кезінде оның конструкциясына байланыс элементтерін, технологиялық қыздыру элементтерін (олардың қуаттылық өзгерістерін), атмосфералық қысымның мүмкін болатын өзгерістерін және т. . Дегенмен, әрбір айдау бағанында дұрыс сезіну және пайдалану қажет кейбір «даралығы» және «шу» бар.
Арнайы баған данасы үшін атмосфералық қысым шегі аймағыңыздағы ең төменгі ықтимал қысымнан айтарлықтай төмен болса, сіз ешқашан бұл мәселеге тап болмауыңыз мүмкін. Егер бұл анда-санда орын алса, атмосфералық қысымның өте төмен күндерінде түзетуді орындамауды ұсынамыз.
Егер дистилляциялық колоннаның жұмысы тек биік тауларда болатын болса, онда төменгі сұйықтықтың булану жылдамдығын бақылау үшін LATR (реттелетін зертханалық автотрансформатор) немесе кез келген басқа кернеу реттегішін пайдалану қажет.

4.9 Бағандағы қысымның төмендеуі және оны өлшеу әдісі.

Колоннаның жобалық жұмыс жағдайларында ішкі байланыс элементтері баған бойымен алкоголь буының қозғалысына есептік қарсылықты қамтамасыз етеді. Анау. колоннаның төменгі бөлігінде қысым жоғарғы бөлікке қарағанда жоғары (рефлюкс конденсаторы). Ал рефлюкс конденсаторындағы қысым атмосфералық қысымға тең болғандықтан, олар әдетте бұл туралы айтады бағандағы қысымның төмендеуі ∆P.
Мұның ауқымы ∆Б(қарсылық) колоннаның төменгі жағында орналасқан арнайы манометрлік түтіктегі сұйық бағанның биіктігі бойынша оңай байқауға болады (6-суретті қараңыз). Егер баған жұмыс істемесе, онда бұл түтіктегі сұйықтық төменгі деңгейде. Колонна жұмыс режиміне енгізілгеннен кейін колоннаның төменгі жағындағы қысым артады, ал сұйықтық бағанасы айырмашылықты теңестіреді. ∆P,белгілі бір биіктікке көтеріледі N,қатынасының айырмашылығымен байланысты ∆P = ρgΝ(Қайда: ρ - сұйық тығыздығы, g = 9,81м/с2). Колоннаның қалыпты жұмысы кезінде сұйықтық бағанасы белгілі және тұрақты биіктікте болуы керек Н. Бұл қысым айырмашылығының шамасы - сұйықтық бағанының биіктігі 350 мм-ден аспайды.
Бұл бағанды ​​пайдаланып булану цистернасына берілетін есептелген қуатты орнату өте ыңғайлы, яғни. қысымның төмендеуіне негізделген бағанға оңтайлы жүктемені анық орнатуға болады.
Осы «өлшеу құрылғысының» көмегімен сіз бағананың су басу сәтін оңай анықтай аласыз. Колоннаның су басқан сәтінде манометрлік түтіктегі сұйық колонна колонна ішінде рефлюкстің жиналуынан тез өсе бастайды, бұл будың қозғалысына қарсылықты лезде арттырады.

4.10 Рефлюкс коэффициенті және оны қалай дұрыс орнату керек.

8-суретте дистилляция колоннасындағы негізгі массалық ағындар көрсетілген. Бу текшеде буланды Mn=Mколоннаның дистилляциялық бөлігі арқылы жоғары қарай өтіп, кері тоңазытқышта толығымен конденсацияланады және дистиллятқа айналады. Md=M. Бұл дистилляттың бөлігі Еалынады, ал екінші бөлігі қайтадан бағанға оралады және қақырық деп аталады Р. Олар сондай-ақ қақырықты бағанға қайта жібереді дейді суару(сулау) оның байланыс элементтері.
Айта кеткен жөн M=R+E.
Рефлюкс коэффициенті: V=R/Eқақырық мөлшерінің қатынасы болып табылады Р, бағанға қайтарылды, алынған дистиллят мөлшеріне Е.
Алкогольді таңдау болмаса E=0, содан кейін бүкіл дистиллят рефлюкс түрінде болады R=Mбағанға қайта оралады, содан кейін олар бағанның өздігінен жұмыс істейтінін айтады және бұл күйдегі бағанның рефлюкс коэффициенті шексіздікке тең -. V=∞. Бұл күйде колоннаның максималды бөлу мүмкіндігі бар және ондағы теориялық пластиналардың саны артады.
Таңдауды толығымен ашсаңыз E=M, содан кейін қақырықтың бағанға оралуы болмайды R=0. Сонда рефлюкс коэффициенті нөлге тең болады. Бұл жағдайда колоннадағы рефлюкстің болмауына байланысты оның байланыс элементтері толығымен «кеуіп», жылу және масса алмасу процестері тоқтайды, ал дистилляциялық колонна кәдімгі «самоғайға» айналады. Әрине, бұл түрлендіру уақытша және қайтымды - бағандағы физикалық бұзылуларсыз.
Жоғары сапалы спиртті алу үшін рефлюкс коэффициенті кемінде V≥3 болуы керек. Бұл рефлюкс конденсаторында түзілген дистилляттың 4 бөлігінен тек 1 бөлігін таңдауға болатынын және оның контакт элементтерін суару үшін колоннаға 3 бөлікті кері жіберу керек дегенді білдіреді. Тек осы жағдайда ғана колоннадағы жылу және масса алмасу процестерінің бұзылуы болмайды.
Emax= ¼M.
Есіңізде болсын, алкогольді таңдауды азайту арқылы сіз оның сапасын жақсартасыз.
Егер рефлюкс коэффициенті бағанның дұрыс жұмыс істеуі үшін соншалықты маңызды болса, онда мен оны экстракция реттегішінің көмегімен орнату бойынша нақты және қарапайым ұсыныс бергім келеді.
ТАҢДАУ ЕРЕЖЕСІ:
1-нұсқа (негізгі):
Секундомер мен градуирленген цилиндрді пайдаланып, паспортта ұсынылған таңдауды орнатыңыз.
2-нұсқа (кез келген фракция үшін сынақ):
Таңдау дұрыс таңдалды, егер ол аяқталғаннан кейін 2-3 минуттан кейін бағандағы температура төмендемесе.

4.11 Қуат, өнімділік, қорлар.

Түзету сатысында колоннаға тек сол технологиялық қуат берілуі керек ( Вт), ол сіздің орнатуыңыздың төлқұжатында көрсетілген. Бұл жағдайда баған су тасқынысыз жұмыс істейді және бөлудің максималды тиімділігін қамтамасыз етеді.
Мәселен, мысалы, 1 кВт технологиялық қуатымен алкоголь буының өте белгілі мөлшері теориялық түрде буланады:

бұл буларды кері тоңазытқышта конденсациялаудан кейін 4,86 ​​л/сағ дистиллят түзіледі.
Ректификация процесін жүзеге асыру үшін, жоғарыда атап өтілгендей, біз теориялық түрде кері тоңазытқышта түзілетін жалпы дистилляттың тек ¼ бөлігін ғана таңдай аламыз, ол Emax = 1,2 л/сағ. Бұл мән 1 кВт кіріс қуатымен алкоголь режимінде қондырғының максималды теориялық өнімділігі болып табылады.
Біздің компания теориялық өнімділіктің мәнін біршама төмендетеді және оң нәтижеге кепілдік беру үшін таңдаудан аспауға кеңес береді. Эном= 1 л/сағ. Бұл бу өндіруге барлық жылу-технологиялық қуат пайдаланылмайды, өйткені жылу шығыны болады. Бұл ысыраптар негізінен булану сыйымдылығының көлеміне байланысты және әдетте 10...15%-дан аспайды. Алайда, егер булану сыйымдылығының көлемі айтарлықтай ұлғайса, онда бұл шығындар өнімділік бойынша біздің 20% резервімізден асып кетуі мүмкін.
Осылайша, сіздің бағаныңыз үшін толығымен анықталған технологиялық қуат және түзету процесімен реттелетін толық анықталған таңдау бар. бұл білдіреді ӨНІМДІЛІК ЕРЕЖЕСІ:
1 кВт технологиялық қуат тек 1 л/сағ жоғары сапалы түзетілген спиртті өндіре алады.
Бұл ереже біздің қондырғыларымыздың атауларында көрсетілген, өйткені Біздің әмбебап жабдықты сынау және сынау осы типтік және ең көп зерттелген сұйықтық - этил спирті арқылы жүзеге асырылады.

5. Алкогольді ректификациялау тәжірибесі

Жоғарыда айтылғандай, қышқылдар, ацетондар, эфирлер, альдегидтер, жеңіл және ауыр спирттер, фузель майлары және т. Қоспалар суслоны дайындау кезінде қалыптасады, бірақ көбіне ашыту кезінде жиналады, ал айдау кезінде езбе толығымен дерлік СС-да аяқталады.
Ректификацияның негізгі міндеті – түзетілген спирттен қоспаларды анық ажырату.
Сусыздандырылған дистилляттағы (яғни дистиллят минус су) қоспалардың мөлшері әдетте 6%-дан аспайды. «Қалдықтардың» нақты мөлшері әдетте пюрені дайындау технологиясының дәлдігіне байланысты. Бұл қоспалардың көпшілігін CP-ден бөлу қиын және тек дұрысректификациялық жабдықта жұмыс істеу олардан түзетілген алкогольдің коммерциялық бөлігінде құтылуға мүмкіндік береді.
Практикалық тұрғыдан алғанда, СС құрамындағы барлық қоспаларды (бұрын айтылған 6%) CP қайнау температурасына қатысты екі топқа бөлуге болады ( қайнау температурасы = 78,15°С 760 мм сынап бағанасында):
-бас (≈ 2,5%);
- құйрық (≈ 3,5%).
Бас қоспаларға қайнау температурасы төмен барлық заттар жатады 78,15°Cжәне алдыңғы (ректификация процесі кезінде) дистилляция колоннасынан SR пайда болуы. Дәл осы қоспалар айдау колоннасынан іріктеу үшін бірінші (бас) жолды алады және олардың артында SR кезекпен келеді. Осы заттардың ішінде ең белгілісі метил спирті ( қайнау=64,7°С) және қоспалардың альдегидтік тобы, онда қайнатыңызбіршама аз, бірақ өте жақын қайнатыңыз SR.
Құйрық қоспаларына қайнау температурасынан жоғары барлық заттар жатады 78,15°C,бұл заттар SR кейін бірден дистилденеді. Олар КП үшін жалпы кезектің артқы жағындағы орын алатындар. Осы заттардың ішінде ең танымал фузель майлары тобы ( қайнатыңызбіршама көп, бірақ өте жақын қайнатыңыз SR).

5.1 Бағананы жұмысқа дайындау.

a) Дистилляция қондырғысын төлқұжатында көрсетілгендей жинаңыз.
б) Ректификациялау үшін, егер айдау дистилляция колонкасы арқылы жүргізілсе, булану цистернасын оның көлемінің 2/3 бөлігін езбемен толтырыңыз.
Түзету үшін булану сыйымдылығын оның көлемінің 3/4 бөлігін шикі спиртпен, 35-45%-дан аспайтын беріктікте толтырыңыз.
c) Таңдауды тоқтату.
d) Жинақтың тығыздығын тексеріңіз.
e) Салқындату суының ағынын қосыңыз.
f) Төменгі сұйықтықты қыздыруды қосыңыз.
Колоннаны жұмысқа дайындаудың жалпы уақыты әдетте 5-20 минуттан аспайды және барлық жабдықтың жұмыс істеу дағдысы мен дайындығына байланысты (мұнда орнату электр желісіне және суды салқындату желісіне қосылған).

5.2 Түзету процесі.

Түзету процесі термометр көрсеткішіне сәйкес бақыланады және реттеледі. Типтік температураға тәуелділік туақыты бес кезеңді көрсете отырып, 9-суретте берілген:

9-сурет Алкогольді түзету кезінде температураның өзгеруі.

A) Жылыту.

Булану цистернасындағы СС жалпы қуаты бар оған орнатылған барлық қыздыру элементтерімен қызады - Ву. Біраз уақыттан кейін текшедегі СС қайнай бастайды, ал бағананы біртіндеп қыздыру будың көтерілуімен басталады. Дәл осы сәтте тез арада технологиялық қуатқа көшу қажет Вторнату паспортында көрсетілген.
Егер мұндай қосқыш жасалмаса, онда бірнеше секундтан кейін баған тұншығып қалады. Колонна бұл күйде 30-60 секундтан аспайтынын есте сақтаңыз, әйтпесе колонна мен дефлегматор дистиллятпен толып кетеді және оның авариялық разряды дефлегматордың жоғарғы арматурасы арқылы сыртқа қарай басталады. Егер сіз қайнаудың басталу сәтін өткізіп алсаңыз және баған тұншығып қалса, онда сіз алкогольді жоғалтумен келісіп, бағананы өшіруіңіз керек. Содан кейін суға бату процесі тоқтағанша күтіңіз және қосыңыз Вт.
Колонканы қыздырғаннан кейін термометрмен белгіленген температураның секірісі байқалады.

B) Тұрақтандыру.

Колонна технологиялық қуатта жұмыс істейді Вт. Таңдауға тыйым салынды Е=0. Баған өздігінен жұмыс істейді, рефлюкс коэффициенті V=∞. Термометр көрсеткіштерін бақылау кезінде температура төмендегенше және ең төменгі деңгейде тұрақтанғанша күтіңіз.
Осы сәтте колоннаның жоғарғы бөлігінде бас (төмен қайнайтын) фракциялардың бөлінуі және жинақталуы процесі жүреді. 10-15 минуттан кейін бұл процесс аяқталады, ал бағананың жоғарғы жағындағы температура өзінің ең төменгі мәніне жетеді және CP күтілетін қайнау температурасынан 3-5˚C төмен тұрақтанады. Бұл айырмашылықтың шамасы СС құрамындағы төмен қайнайтын фракциялардың құрамы мен мөлшеріне байланысты. Күтілетін қайнау температурасы CP тс 3-суреттегі графикті пайдаланып, қазіргі кездегі атмосфералық қысыммен анықтауға болады.
Егер сізде термометр болмаса, бағанды ​​15 минут бойы өздігінен жұмыс істеуге мүмкіндік беріңіз. Бұл процесс ұзағырақ болса, ол тек жақсы болады. Сіз осы кезде бағанда жиналған барлық негізгі қоспаларды дәлірек ажырата аласыз.
Температураның электронды компараторымен жұмыс жасасаңыз, температура айырмашылығы бойынша бағанның тұрақтану сәтін дәлірек анықтауға болады.

C) Басты бөлшектерді таңдау.

Бас фракцияларын таңдау мүмкіндігінше баяу жүргізілуі керек (жоғары рефлюкс коэффициентімен). Баяу таңдау бөлшекті бағанға «таратпайды» және өзімен бірге келесі бөлшектерді алмайды. Бас фракциясындағы заттардың мөлшері аз, бірақ алуан түрлі болғандықтан, дистилляттың бұл бөлігі іс жүзінде бір үлкен өтпелі бөлім болып табылады ( β 7-суретте) көптеген бас қоспаларынан таза КП-ге дейін.
Осы күрделі түзету кезеңінде таңдауды дұрыс ұйымдастыру үшін кезеңді бөлуден тұратын келесі тәсілді ұсынуға болады. IN” , қатарынан үш бірдей уақыт кезеңі үшін.

Бас фракцияларды таңдауды ұйымдастырудың бұл схемасы сізге кепілдік береді:

• текшеден бас фракциялардың толық бөлінуі және олардың КП-ның келесі тағамдық фракциясында толық болмауы;
• бас фракцияның ең аз көлемі және ондағы CP тағамдық фракциясының болмауы;
• 50% өнімділігі төмен негізгі CP фракциясына жақындау.

Бұл кезең 0,1-0,05˚С төмен температураға жетумен аяқталады тс. КҚ-да осы сәтте болатын және КП қайнау температурасының мұндай төмендеуін тудыратын төмен қайнайтын қоспалардың мөлшері тағам өнімдерінің рұқсат етілген стандарттарына сәйкес келеді деп шартты түрде қарастырылады.
Іс жүзінде бас фракцияларын таңдау кезеңінің аяқталуы және тағамдық CP таңдауының басталуы туралы шешім қабылдау үшін ең дәл құрылғы әдеттегі «адам мұрны» болып табылады.
Алынған дистиллатты иіспен бақылау келесідей жүзеге асырылады:

• таңдалған дистилляттың бірнеше тамшысын алақанға салыңыз;
• бұл шалшықты алақанның бүкіл бетіне сүртіңіз;
• алақаныңызды бетіңізге апарыңыз және алақаныңыздан буланған дистиллятты мұрныңызбен дем алыңыз.

Мұндай жылдам және жеткілікті дәл талдау алкогольді түзету кезінде сізге әрқашан көмектеседі.
Осы кезеңде алынған бас фракцияларының жалпы мөлшері алкогольдің күтілетін мөлшерінің 1...3% құрайды және шикізаттың сапасына байланысты. Басты фракцияларды айдау арқылы алынған дистиллят тамақ өнімі болып табылмайтынын ЕСТЕ БОЛЫҢЫЗ, өйткені ол негізінен эфирлерден, ацетондардан, альдегидтерден және басқа да улы заттардан тұрады және оны ТЕК техникалық қажеттіліктер үшін, мысалы, еріткіш ретінде пайдалануға болады.

D) Жеуге жарамды спирт фракциясын таңдау.

Біз жаңа, таза және үлкенірек қабылдау цистернасын орнатамыз. Таңдауды көбейтейік Эном, ол барлық түзету процесінің соңына дейін қалады. Бұл таңдауды секундомер мен градуирленген цилиндр арқылы тексерейік. 5-10 минуттан кейін термометр көрсеткіштерін тексереміз. Егер бәрі дұрыс орындалса, термометр көрсеткіштері өзгермейді. Сонымен қатар, бұл температура тағам фракциясын таңдаудың бүкіл кезеңінде өзгеріссіз қалады.
Осы сәттен бастап алынған CP жоғары сапалы азық-түлік өнімі болып табылады. Дегенмен, оның құрамы (тіпті иісі бойынша көп адамдар ажырата алмайды) бірте-бірте өзгереді және оны үш бөлікке бөлуге болады:

• SR жалпы көлемінің алғашқы 5% бұрынғыдай жетекші фракциялардың іздері болады
• орталық бөлігі - СР жалпы көлемінің шамамен 80% абсолютті таза болады
• және осы режим аяқталғанға дейін SR жалпы көлемінің 5% құйрық іздерін ала бастайды, соңғы ескертуді ескере отырып, азық-түлік фракциясын жинауға арналған екі бөлек таңбаланған ыдысты дайындауды ұсынуға болады. SR бірінші 10% және соңғы 10% бөлігін таңдаңыз.

SR орталық бөлігін алу кезінде сіз максималды таңдауды таңдай аласыз Макс(рефлюкс коэффициенті жақын V=2,5 ). Мағынасы Макснегізінен өңделген ҚС сапасына байланысты, сондықтан ол әрбір түзету кезінде нақтылауды қажет етеді. Дегенмен, оны іздеу және нақтылауды осы нұсқауларға сәйкес түзету процесін толық меңгергеннен кейін ғана ұсынуға болады. Табу Макстаңдау ережесінің екінші нұсқасын қолдану қажет.
Бірақ есте сақтаңыз - таңдау неғұрлым аз болса, соғұрлым сапасы жоғары болады!
Бұл түзету режимінде құрылғының жанында тұрақты болу талап етілмейді және қабылдау контейнерлері толтырылған кезде ауыстырылады.
Тағамдық КП-ның үшінші бөлігін қабылдағанда аралық ыдысты қолданған жөн, одан мезгіл-мезгіл термометрдің көрсеткіші КҚ қайнау температурасына сәйкес келетініне көз жеткізгеннен кейін спиртті негізгі ыдысқа құйыңыз.
Бұл әдіс температураның көтерілу сәтін өткізіп алған жағдайда (ауыр спирттер мен фузель майларының жоғары концентрациясы бар CP келуі) «жаман» алкогольдің «жақсыға» енуіне жол бермеуге мүмкіндік береді.
CP таңдау температура температурадан 0,1...0,05˚С жоғары болғанда аяқталады тс. Шартты түрде, қазіргі уақытта КП құрамында болатын және қайнау температурасының жоғарылауын тудыратын қатты қайнайтын қоспалардың мөлшері тағам өнімдерінің рұқсат етілген стандарттарына сәйкес келеді деп саналады.
Осы сәттің жақындауы мен аяқталуын қазірдің өзінде өндірілген CP мөлшері бойынша «болжауға» болады.

D) Құйрық фракцияларын таңдау (қалдық).

Біз қабылдау контейнерін ауыстырамыз немесе аралық қалдырамыз («құйрық» әлдеқашан жоғалған). Біз баған параметрлерін өзгертпейміз - қуат Вт; таңдау Эном.
Қалдықтарды таңдау процесі температура деңгейі шамамен 82...85˚С жеткенде аяқталады немесе иісті бақылауға байланысты тоқтатылады.
НАЗАР АУДАРЫҢЫЗ! Таңдалған қалдық әлі де жеткілікті мөлшерде этил спиртін қамтиды. Оны фузель майларының және ауыр спирттердің қоспаларының жоғары мөлшері бар арнайы СС деп санауға болады. Ол, SS сияқты, азық-түлік өнімі емес, сондықтан оны тағамдық мақсаттарда пайдалануға қатаң тыйым салынады. Алынған қалдықты CC жаңа бөлігімен қайта өңдеуге болады. Немесе жақсырақ, оны бөлек түзетіңіз, бұрын 10...20 қалдық (буландыру резервуарының көлемінің кемінде 30%) жинақталған.

5.3 Қайталанатын түзету.

Қайталап түзету келесі жағдайларда ғана жүзеге асырылады:
A)өте нашар шикізаттан ең аз қоспалары бар «Экстра» және «Люкс» спирттерін алу қажеттілігі туындайды;
б)бірінші түзету кезінде алынған СЖ-ның қанағаттанарлықсыз сапасы (себептері: оқу процесінде осы нұсқаулықтың ұсынымдарын орындамау).
Қайталанатын ректификацияны жүргізу үшін бүкіл тағамдық КП-ны (ал өте төмен сапалы жағдайда оның тек орталық бөлігін) 40-45% концентрацияға дейін сумен толтырып, оны жақсы жуылған булану ыдысына құйып, 5-бөлімде көрсетілгендей түзетуді қайталаңыз.

5-бөлімге ескерту

Түзету процесін жүргізу үшін қолданылатын CC беріктігі 35-45% диапазонында ұсынылатынын байқаған боларсыз. Дәл осы СС концентрациясында алынған КП ең жоғары сапасы қамтамасыз етіледі.
Бұл концентрацияны арттырмаңыз!
Көрсетілген SS беріктігіне қарапайым дистилляциялық аппаратты пайдаланып, кәдімгі (тікелей) айдау арқылы қол жеткізуге болады.

6. Масканы және шикі спиртті химиялық өңдеу.

A) Масканы химиялық өңдеу.

Пюрені дайындау технологиясын ұстанатын болсаңыз, ашыту процесінде сусло бірте-бірте оның қышқылдығын арттырады - бұл қалыпты жағдай. Бұл жағдайда химиялық өңдеу қажет емес.
Кейде қайнатпаның қышқылдығы қалыптыдан жоғарылауы мүмкін. Бұл технологияның бұзылуына байланысты әртүрлі себептерге байланысты болуы мүмкін:

• сусло зарарсыздандырылмады, ашыту процесін жабайы ашытқылар «басып алды»;
• Кездейсоқ бөлмедегі температура күрт төмендеп, қайнату салқындап, «тоқтатады», оның ашытуы сірке суына айналды.

Мұндай жағдайларда дистилляциядан бұрын сілтілерді пайдаланып қышқылдықты жасанды түрде төмендету ұсынылады. Егер мұндай өңдеу жүргізілмесе, онда пюреге қыздыру процесі кезінде химиялық реакциялар күрт күшейеді, бұл CP тазалығына әсер ететін жаңа ілеспе қоспалардың пайда болуын тудыруы мүмкін (немесе болмауы мүмкін).

В) шикі спиртті химиялық өңдеу.

Егер барлық алдыңғы қадамдар дұрыс болса, онда шикі алкогольді химиялық өңдеу қажет емес.
Шикі алкоголь жеміс шикізатынан алынса (жаман шарап) немесе алдыңғы қадамдарда қателіктер жіберілсе (бұл туралы тек дұрыс түзетілгеннен кейін білуге ​​болады), онда шикі алкогольді химиялық өңдеу керек. Бұл процедураның нақты деректерін шикізатты өте дәл және мұқият талдаудан кейін ғана алуға болады. Мұнда тек жалпы ұсыныстар берілген.
ЖАЛПЫ ЕСКЕРТПЕ - химиялық өңдеумен айналысқанша, алдыңғы технологияны ұстанған дұрыс.
Бұл өңдеудің негізгі міндеті СС құрамындағы қышқылдарды бейтараптандыру және этерификация реакцияларын жүргізу болып табылады, нәтижесінде ЭС-ке жақын ұшқыштығы бар кейбір қышқылдар мен спирттер көбірек ұшқыш (эфирлер) және аз ұшқыш (ауыр спирттер) түрленеді. ) ректификация процесінде СС сапасын айтарлықтай жақсартатын химиялық қосылыстар.
Ол үшін СС-қа 1...2 г/л сілті (KOH немесе NaOH) қосады, оларды алдын ала аз мөлшерде суда сұйылтады. Әдетте мұндай өңдеу түзетуді бастау үшін жеткілікті.
СС сапасы өте төмен болған жағдайда (өкінішке орай, бұл түзету процесінен кейін ғана белгілі болады), ол бұрын судың аз мөлшерінде сұйылтылған калий перманганатымен (калий перманганаты) қосымша өңделеді. СС-ке СК құрамындағы бір литр спиртке 1,5...2 г мөлшерінде. Ерітіндіні мұқият араластырып, химиялық реакцияны аяқтау үшін 15...20 минутқа қалдырады. Осыдан кейін қайтадан сілті қосылады (сол мөлшерде) және 8...12 сағатқа тазартуға қалдырылады. Содан кейін CC сүзіледі және түзетіледі.

7. Алкогольдің сапасын тексеру.

Алкоголь сапасын тексеру келесі сынақтарды қамтиды:

Түс пен мөлдірлікті анықтау.

Сынақ спиртін сыйымдылығы 100-150 мл түссіз және мөлдір шыныдан жасалған таза, құрғақ цилиндрге құйып, өткен шашыраңқы жарықта түсі, реңктері және спиртте механикалық қоспалардың болуы байқалады.

Иісі мен дәмін анықтау.

Зерттелетін спирттің аз мөлшерін жақсы жабылатын тығыны бар ыдысқа салып, 2,5...3,0 көлемді суық ауыз сумен сұйылтады және алдын ала қатты араластырғаннан кейін бірден иіс пен дәмге сынау жүргізіледі.

Этил спиртінің құрамын (күштілігін) анықтау.

Алкоголь концентрациясын 20˚C температурада алкоголь өлшегішпен (ASP 95-105, ASP-2 96-101, ASPT 60-100% термометрі бар алкоголь өлшегішпен немесе N16 0,76-0,82 денсиметрмен) анықтау керек.

Тазалық сынағы.

Сыйымдылығы 70 мл тар мойынды колбаға 10 мл зерттелетін спирт құйылады және 10 мл күкірт қышқылын (тығыздығы 1,835) тұрақты шайқау арқылы 3...4 дозада тез қосады. Алынған қоспаны бірден спирт шамында қыздырып, биіктігі 4...5 см, ал төменгі кең бөлігінде диаметрі шамамен 1 см болатын жалын шығарады қыздырылған сұйықтықтың шекарасынан жоғары колбаға тимейді. Қоспаны қыздыру көбік түзетін сұйықтықтың бетіне көпіршіктер жеткенде тоқтатылады; Қыздыру процесі 30...40 секундқа созылады, содан кейін қоспаны тыныш суытуға рұқсат етіледі. Салқындағаннан кейін колбадағы қоспа толығымен түссіз болуы керек.
Сынақ дәлдігі үшін колбаның ішіндегісін (салқындағаннан кейін) тығыны бар арнайы цилиндрге (пробиркаға) құяды және штатив камерасының көмегімен қоспаның түсін спиртпен салыстыра отырып бақылайды. және қышқылды бірдей көлемде алып, бөлек цилиндрлерге құяды (өлшемі және сапасы бірдей шыны). Егер қоспа спирт пен қышқыл сияқты түссіз болса, сынақ нәтижесі оң болып саналады.

Тотығу сынағы.

Ұнтақталған тығыны және 50 мл белгісі бар баллон спиртпен шаяды, белгіге дейін сол спиртпен толтырылады және 15 ° C температурадағы суға 10 минут батырылады, шыны ваннаға спирт деңгейінен жоғары құйылады. цилиндр. Содан кейін цилиндрге 1 мл калий перманганатының ерітіндісін (1 литр судағы 0,2 г ерітінді) қосады, цилиндрді тығынмен жауып, сұйықтықты араластырғаннан кейін қайтадан су ваннасына батырады. .
Тұрған кезде қоспаның қызыл-күлгін түсі бірте-бірте өзгеріп, арнайы стандартты ерітіндінің түсіне жетеді, оның сыртқы түрі сынақтың соңы ретінде қабылданады.
Сынақ қоспасының түсінің өзгеруін бақылау үшін цилиндрдің астына ақ қағаз парағын салыңыз. Тотығу реакциясы жүретін уақыт минутпен көрсетіледі. Түс 20 минут бойы сақталса, сынақ нәтижесі оң болып саналады.

Фурфуралды құрамын анықтау.

Сыйымдылығы 10 мл ұнтақталған тығыны бар цилиндрге 10 тамшы таза анилин, 3 тамшы тұз қышқылын (тығыздығы 1,1885 кг/л) тамызғыш арқылы құйып, көлемі зерттелетін спиртпен белгіге дейін реттеледі.
Егер ерітінді 10 минут ішінде түссіз болып қалса, алкоголь сынақтан өтті деп есептеледі. Қызыл түстің пайда болуы фурфуролдың болуын сипаттайды.