Што такое рэктыфікацыі? Апісанне працэсу і прымяненне ў прамысловасці

Спірты шчыльна ўвайшлі ў наша жыццё. І гэта не толькі алкаголь. Атрымліваюць яго шляхам закісання з наступнай перагонкай. І часта людзі памылкова думаюць, што рэктыфікацыі - гэта перагонка другі раз. На самай справе гэта шматразовая прагонку вадкасцяў з утрыманнем спірту ў спецыяльных калонах. У выніку сустрэчы двух патокаў - вадкасці і пара - атрымліваецца чысты спірт. Давайце разбярэмся, што такое рэктыфікацыі, больш падрабязна.

Спірт і яго ўласцівасці

Але для пачатку разбярэмся, што ж такое спірт. Слова было запазычана з лацінскай мовы і азначае "дух". Калі вытрыманы ўсе нармальныя ўмовы, то гэта будзе бескаляровая, празрыстая вадкасць з рэзкім густам і характэрным водарам. Чысты спірт будзе моцным у дыяпазоне ад 95,6 да 100%.

Са спіртнымі напоямі чалавецтва знаёма даўно, як з Пераброддзе сокам натуральных ягад і садавіны. Тады гэта былі напоі з нізкім утрыманнем спірту. Але з развіццём хімічных ведаў людзі атрымлівалі ўсё больш і больш моцныя напоі. Але толькі ў самым канцы XVIII стагоддзя змаглі атрымаць 100% спірт рэктыфікатам. Аўтарам вынаходкі быў рускі хімік Ловиц Т. Е.

Што такое рэктыфікацыі

Слова прыйшло ў нашу мову з лацінскай мовы і азначае выпраўленне, выпраўленні. Гэта адзін са спосабаў, які выкарыстоўваюць у прамысловасці, лабараторыях або ў хатніх умовах, каб падзяліць змешаныя паміж сабой вадкасці.

Заснаваны працэс рэктыфікацыі на розніцы ў размеркаванні змешаных кампанентаў паміж фракцыямі пара і вадкасці. Пры гэтым працэсе паток пара рухаецца насустрач патоку вадкасці, яны кантактуюць адзін з адным, абменьваючыся цяплом і масай да наступу раўнавагі ў сістэме. Усё гэта адбываецца ў адмысловым прыборы, які называецца рэктыфікацыйнай калонную апарат.

У працэсе сустрэчы патокаў узыходзячы паравой паток ўбірае ў сябе ўсе лятучыя кампаненты, а якая сцякае вадкасць - менш лятучыя. еще одного процесса получения спирта, — затраты энергии при ректификации одинаковы, но извлечение нужного компонента (в нашем случае спирта) гораздо эффективнее. Як і ў працэсе дыстыляцыі - яшчэ аднаго працэсу атрымання спірту, - выдаткі энергіі пры рэктыфікацыі аднолькавыя, але выманне патрэбнага кампанента (у нашым выпадку спірту) значна больш эфектыўна. Вось што такое рэктыфікацыі.

тарелки или насадки. Для таго каб вадкасць і пар ўзаемадзейнічалі больш паспяхова, ва ўстаноўках выкарыстоўваюцца кантактныя элементы - талеркі або асадкі. Яны павялічваюць эфектыўнасць і плошчу ўзаемадзеяння дзвюх сустрэчных патокаў. Прынцып іх працы наступны: пар, які ідзе ўверх, праходзіць праз кантактны элемент і назапашаную на ім вадкасць, больш інтэнсіўна абменьваючыся масай і цяплом. Чым больш будзе ўстаноўлена ў канструкцыі элементаў, тым хутчэй будзе дасягацца раўнавагу паміж парай і вадкай фракцыяй.

Чым рэктыфікацыі адрозніваецца ад працэсу дыстыляцыі, разгледзім у ніжэйзгаданай табліцы.

Адрозненне рэктыфікацыі ад дыстыляцыі

Абсталяванне для рэктыфікацыі

Для дадзенага працэсу могуць выкарыстоўвацца два тыпу абсталявання: ўстаноўка з бесперапынным і перыядычным дзеяннем. дорогая и сложная. Першы тып выкарыстоўваецца ў прамысловасці, так як для рэгулявання працы выкарыстоўваецца аўтаматыка - дарагая і складаная. Для лабараторый выкарыстоўваецца другі, больш просты і танны тып абсталявання. градусник и манометрический измеритель изменения давления на колонне. У ім устаноўлены элементарныя сродкі рэгулявання адбору - градуснік і манометрический вымяральнік змены ціску на калоне.

Будова рэктыфікацыйнай калоны

Класічная схема рэктыфікацыйнай калоны выглядае наступным чынам. На выпарнымі кубе усталёўваецца вертыкальная калона (яшчэ яе называюць царг) і дефлегматор з концевиком. Такая ўстаноўка не патрабуе складаных механізмаў, толькі кран для адбору, агляднай шкло, тэрмометр, і часам рэгулятар магутнасці.

- и теплообмен двух потоков . Варта памятаць, што чым больш вышыня калоны, тым больш інтэнсіўна будзе маса - і цеплаабмен двух патокаў. А рэктыфікацыі спірту будзе лепш.

Прынцып працы калоны

Напаўняецца куб максімальна на дзве траціны яго аб'ёму спіртазмяшчальнай сумессю, правяраецца герметычнасць стыкаў, зачыняецца кран адбору і падаецца астуджальны элемент (часцей за ўсё вада). Толькі цяпер можна ўключаць награванне.

Важна ведаць: ніколі нельга зачыняць два штуцера (адбору рэктыфіката і падачы вады) адначасова, ад гэтага калона можа проста выбухнуць пад дзеяннем ўтварыўся залішняга ціску!

Награвальнікам вадкасць, залітая ў куб, даводзіцца да кіпення, і атрыманы пар падымаецца. Затым, патрапіўшы ў дефлегматор, кандэнсуецца і сцякае па сценках, зноў кантактуючы з ўзнімальным уверх новым парай. Зноў трапляе на награвальнік, становіцца парай, і працэс паўтараецца.

Праз нейкі час пар і вадкасць прыходзяць у раўнавагу, а ў верхняй частцы запасіцца фракцыя з нізкай тэмпературай кіпення (метанол). с высокой (сивушные масла). У ніжняй - з высокай (сивушные алею). Зараз іх можна адбіраць.

Раўнавагу вызначаецца па захаванні тэмпературы на працягу 10 хвілін. Да гэтага моманту прылада чапаць не трэба.

Вузел адбору калоны

Што з сябе ўяўляе вузел адбору? Часцей за ўсё гэта невялікі борцік, які тармозіць, не даючы сцякаць, флегму (сконденсированную з пара вадкасць). Калі адкрыць кран вузла адбору, то затрыманая флегма сцякае ў халадзільнік, ператвараючыся ў спірт-рэктыфікатам.

Тая ж вадкасць, якая не затрымалася на борціку, сцякае далей уніз, каб зноў паўтарыць цыкл. У прамысловых устаноўках можна ўсталёўваць суадносіны паміж рэктыфікатам і флегмой, якая вяртаецца (флегмово лік) з дапамогай крана. Ад гэтай лічбы залежыць чысціня і працэнтнае ўтрыманне спірту. Чым яно вышэй, тым спірт чысцей.

Бывае, што адбываецца такое непрыемнае з'ява, як закатны рэктыфікацыйнай калоны. Інфармацыю пра тое, што гэта адбылося, паказвае моцны шум булькала тыпу ўнутры самой канструкцыі. Прычын, чаму адбыўся закатны, можа быць некалькі, разгледзім іх.

Калі калона захлынаецца

Максімальная хуткасць руху пару ў кожнай канструкцыі розная. Калі яна дасягаецца, флегма запавольвае свой рух у кубе, а потым і зусім можа спыніцца. Навала яе ў рэктыфікацыйнай частцы выклікае прыпынак працэсу цепла- і масаабмену. перепад давления (зачастую очень резкий) и появление посторонних шумов. Вынік - перапад ціску (часцяком вельмі рэзкі) і з'яўленне старонніх шумоў.

: Прычыны «закатны»:

• часцей за ўсё гэта нагрэў вышэй дапушчальнага;
• перапаўненне куба або засмечаных яго часціцамі спіртазмяшчальнай складу;
• ў высакагор'е асноўнай прычынай з'яўляецца нізкі атмасферны ціск;
• скок напружання, з-за якога вырастае магутнасць Тэна;
• няспраўнасці і памылкі ў канструкцыі.

Цяпер вы ведаеце, што такое рэктыфікацыі. Атрыманы ў выніку гэтага працэсу спірт мае жорсткі густ (так званы тэхнічны спірт). разбавлять, фильтровать и настаивать. Яго можна выкарыстоўваць для тэхнічных мэтаў, але для харчовай прамысловасці яго трэба будзе яшчэ дапрацоўваць - разводзіць, фільтраваць і настойваць.

Для лепшага ачышчэння атрыманае сыравіну падвяргаюць працэсу углевания (прапусканні праз актываваны вугаль). , а сивушные масла (небольшое их количество всегда попадает в спирт, даже если вы использовали процесс дробного отбора) будут связаны углем. У выніку гэтай працэдуры спірт набудзе «мяккасць», а сивушные алею (невялікае іх колькасць заўсёды трапляе ў спірт, нават калі вы выкарыстоўвалі працэс дробавага адбору) будуць звязаныя вуглём. На самай справе гэта класічная працэдура падрыхтоўкі вядомай рускай гарэлкі.

Пасля правядзення працэдур развядзення і углевания напою трэба даць адпачынак. Проста пакіньце яго на некалькі дзён у шкляной ёмістасці. Гарэлка будзе ісці мякчэй, а калі не перабіраць, то і пахмелля не будзе.