Ce este rectificarea? Descrierea procesului și aplicarea în industrie

Alcoolii au intrat în mod dens în viața noastră. Și nu e doar alcool. Se obține prin fermentare urmată de distilare. Și adesea oamenii cred că în mod eronat că rectificarea este oa doua distilare. De fapt, este vorba despre o serie de lichide care conțin alcool în coloane speciale. Ca urmare a întâlnirii dintre două fluxuri - lichid și abur - se obține alcool pur. Să vedem ce este rectificarea, mai detaliat.

Alcoolul și proprietățile sale

Dar mai întâi, să vedem ce este alcoolul. Cuvântul a fost împrumutat din limba latină și înseamnă "spirit". În cazul în care toate condițiile normale sunt menținute, atunci acesta va fi un lichid incolor, transparent, cu un gust ascuțit și aromă caracteristică. Alcoolul net va fi puternic în intervalul de la 95,6 până la 100%.

Cu bauturi alcoolice, omenirea este cunoscuta de mult timp, ca si in cazul sucurilor fermentate din fructe si fructe naturale. Apoi au fost băuturi cu conținut scăzut de alcool. Dar, odată cu dezvoltarea cunoștințelor chimice, oamenii primesc tot mai multe băuturi tari. Dar numai la sfârșitul secolului al XVIII-lea au reușit să obțină 100% spirit distilat. Autorul invenției a fost chemistul rus Lovits TE

Ce este rectificarea?

Cuvântul a venit în limba noastră din limba latină și înseamnă corecție, corecție. Aceasta este una dintre metodele folosite în industrie, laboratoare sau la domiciliu pentru a separa lichidele mixte.

Procesul de rectificare se bazează pe diferența de distribuție a componentelor mixte între fracțiunile de vapori și lichid. În acest proces, fluxul de abur se deplasează spre curgerea lichidului, ele se contactează reciproc, schimbând căldura și masa înainte de debutul echilibrului în sistem. Toate acestea au loc într-un dispozitiv special numit aparatul de coloane de rectificare.

În procesul de întâlnire a fluxurilor, fluxul de vapori ascendent absoarbe toate componentele volatile, iar lichidul care curge este mai puțin volatil. Ca și în procesul de distilare - un alt proces de obținere a alcoolului, - cheltuielile de energie pentru rectificare sunt aceleași, dar extracția componentei dorite (în cazul nostru, alcoolul) este mult mai eficientă. Aceasta este rectificarea.

Pentru ca lichidul și vaporii să interacționeze mai bine, aparatele utilizează elemente de contact - plăci sau duze. Acestea sporesc eficiența și aria de interacțiune a celor două fluxuri counter. Principiul muncii lor este după cum urmează: aburul care merge în sus trece prin elementul de contact și lichidul acumulat pe el, schimbând masa și căldura mai intens. Cu cât mai mult va fi stabilit în proiectarea elementelor, cu atât mai rapid va fi obținut echilibrul dintre fracțiunea de vapori și fracțiunea lichidă.

Modul în care rectificarea diferă de procesul de distilare, considerăm în tabelul următor.

Diferența dintre rectificare și distilare

Echipament de rectificare

Pentru acest proces se pot folosi două tipuri de echipamente: o plantă cu acțiune continuă și periodică. Primul tip este utilizat în industrie, deoarece controlul automat este utilizat pentru reglarea operațiunii - scump și complex. Pentru laboratoare se utilizează un al doilea tip de echipament mai simplu și mai ieftin. Are controale elementare pentru selecție - termometru și un manometru pe coloană.

Structura coloanei de distilare

Schema clasică coloană de distilare este după cum urmează. Pe cubul de evaporare este instalată o coloană verticală (numită și un rege) și un condensator de reflux cu o coadă. O astfel de instalație nu necesită mecanisme complicate, doar un robinet de prelevare a probelor, un geam de vizitare, un termometru și, uneori, un regulator de putere.

Trebuie amintit că cu cât este mai înaltă înălțimea coloanei, cu atât este mai intensă masă- și schimbul de căldură două flux. Și rectificarea alcoolului va fi mai bună.

Principiul funcționării coloanei

Cubul este umplut cu două treimi din volumul său cu un amestec care conține alcool, îmbinările sunt etanșate, robinetul este închis și este furnizat elementul de răcire (cel mai adesea apa). Doar acum puteți activa încălzirea.

Este important de știut: nu este posibilă niciodată închiderea a două fitinguri (rectificare și alimentare cu apă) în același timp, din care coloana poate exploda pur și simplu sub acțiunea presiunii generate de presiune!

Încălzitorul, lichidul, umplut într-un cub, este adus la fierbere, iar aburul produs crește. Apoi, după ce a intrat în condensatorul de reflux, se condensează și curge pe pereți, contactând din nou aburul în creștere ridicându-se. Din nou, acesta lovește încălzitorul, devine abur și procesul se repetă.

După un timp, vaporii și lichidul intră în echilibru, iar fracțiunea cu punct de fierbere scăzut (metanol) se acumulează în partea superioară. În partea de jos - cu ulei de fusel ridicat. Acum ele pot fi selectate.

Echilibrul este determinat prin menținerea temperaturii timp de 10 minute. Până atunci, dispozitivul nu trebuie să fie atins.

Ansamblu de colectare a coloanei

Care este site-ul de selecție? Cel mai adesea aceasta este o parte mică, care inhibă, fără a lăsa în urmă, flegma (condensată din lichidul de vapori). Dacă deschideți robinetul site-ului de selecție, flegma întârziată curge în frigider, transformându-se într-un produs de rectificare a alcoolului.

Același lichid, care nu a mai rămas pe jantă, curge mai departe pentru a repeta ciclul. În instalațiile industriale este posibil să se stabilească raportul dintre rectificat și reflux, care este returnat (raportul de reflux) cu ajutorul unei macarale. Puritatea și procentul de alcool depind de acest număr. Cu cât este mai mare, cu atât mai mult este alcoolul.

Se întâmplă ca un astfel de fenomen neplăcut să apară ca sufocarea coloanei de distilare. Informațiile despre acest lucru au un zgomot puternic în interiorul structurii în sine. Motivele pentru care a existat o sufocare, poate câteva, le iau în considerare.

Când coloana este sufocantă

Viteza maximă a aburului în fiecare design este diferită. Când este atinsă, flegma încetinește mișcarea în cub și apoi se oprește. Acumularea acestuia în partea de rectificare determină stoparea procesului de transfer de căldură și de masă. rezultat - Presiune diferențială (adesea foarte ascuțită) și aspectul zgomotului exterior.

motive "Zahleb":

• cel mai adesea această încălzire este mai mare decât admisibilă;
• depășirea cubului sau înfundarea acestuia cu particule de compoziție care conține alcool;
• În zonele montane principala cauză este presiunea atmosferică scăzută;
• un salt de tensiune, din cauza căruia crește puterea elementului de încălzire;
• defecțiuni și erori de proiectare.

Acum știi ce este rectificarea. Alcoolul obținut ca urmare a acestui proces are un gust tare (așa-numitul alcool tehnic). Poate fi utilizat în scopuri tehnice, dar pentru industria alimentară va trebui să fie dezvoltat în continuare - diluați, filtrați și infuzați.

Pentru o purificare mai bună, materia primă rezultată este supusă procesului de carbonare (transmitere prin cărbune activ). Ca urmare a acestei proceduri, alcoolul va „Moliciune“, și fuzel uleiuri (o cantitate mică din ele intotdeauna intră în alcool, chiar dacă ați folosit procesul de selecție fracționată) vor fi legate de cărbune. De fapt, aceasta este o procedură clasică de preparare a celebrului vodcă rusă.

După efectuarea procedurilor de diluare și carbonare, băutura trebuie să se odihnească. Lasati-l cateva zile intr-un recipient de sticla. Vodka va merge mai moale, iar dacă nu treceți, atunci nu va mai fi nici o mahmureală.