Производство спиртных напитков. Сырье, аппараты, технологии получения спирта и водки - Дорош А.К.
ISBN 5-325-00756-6
Скачать (прямая ссылка):
7.3. Ректификация
Ранее отмечалось, что ,при рассмотрении процесса перегонки зрелая бражка моделируется двухкомпонентным раствором, состоящим только из воды и этилового спирта. При рассмотрении ректификации этого уже недостаточно и поэтому перегоняемая
Таблица 29. Коэффициенты испарения этилового: спирта и некоторых примесей при различном содержании этилового спирта в водноспиртовом растворе [9, 26, 29] ф
Коэффициенты испарения
этилового спирта, об. %
этилового спирта
изоамило-вого спирта
изобутилового спирта
пропило-вого спирта
у к с: у ."ноге альдегида
уксусно-этилово-го эфира
метанола [29]
фурфурола [29]
акролеина
кротонового альдегида
5,0
—
21,8*
22,5*
11,05*
—
—
3,07
11,2
—
—
8,0
—
16,8*
14,8*
8,48*
—
—
2,87
8,28
—
—
10,0
5,10
14,1*
11,8*
6,56*
23,2
29,0
2,64
6,50
19,6
13,6
15,0
4,10
—
—
—
21,5
21,5'
2,25
4,16
—
—
20,0
3,31
5,63
—
—
17,4
18,0
1,93
2,57
15,96
8,92
25,0
2,68
5,55
—
—
—
15,2
1,65
1,61
—
—
30,0
2,31
3,00
—
—
13,9
12,6
1,41
1,02
13,06
4,73
35,0
2,02
2,45
—
—
10,7
10,5
—
0,68
—
—
40,0
1,80
1,92
—
—
—
8,6
—
0,65
10,2
2,59
45,0
1,63
1,50
—
—
—
7,1
—
—
—
50,0
1,50
1,20
—
—
8,75
5,8
—
—
7,99
1,95
55,0
1,39
0,98
—
—
—
4,9
—
—
—
—
60,0
1,30
0,80
—
—
7,00
4,3
—
—
6,40
1,60
65,0
1,23
0,65
—
—
—
3,9
—
—
—
—
70,0
1,17
0,54
—
—
6,25
3,6
—
—
5,42
1,44
75,0
1,12
0,44
—
—
—
..- 3,2
—
—
—
—
80,0
1,08
0,34
—
—
5,75
2,9
—
—
4,88
1,20
85,0
1,05
—
—
—
—
2,7
—
—
—
—
90,0
1,02
¦ — '
—
—
4,9
2,4
—
—
4,27
1,08
95,0
^.004
—
—
4,6
2,1
—
—
3,91
1,06
'из [26].
„0 W 40
fS fill
«9 44IfJWOC
Рис 17. Зависимость коэффициентов ректификации некоторых летучих примесей, сопутствующих этиловому спирту, от доли этилового спирта в водно-спир-
товом растворе [30]. 1 _ уксусный альдегид; 2 - акролеин; 3 - уксусиометилс^й эфир; 4- укс^^иловый зАио- 5 — иютоновый альдегид; 6 — иэопропанол; 7 — метанол, 8 — Н-пропанол, 5» Эфир' 5 ^рфурол; Ю -изобутанол; 11 - Н-бутанол; 12 - изоамнлол.
Ill
Таблица 30. Зависимость коэффициента ректификации фурфурола от доли этилового спирта 129].
Доля эти-л о в о г о спирта в растворе, мае %
1
2
4
6
8
10
15
20
25
30
35
40
Kp фурфу-рола -
11,1
1,16
1,14
1,20
1,15
1,10
0,89
0,69
0,51
0,38
0,34
0,31
жидкость рассматривается как трехкомпонентная и даже как многокомпонентная система. В областях техники, связанных с очисткой жидкостей путем перегонки, выделение того или иного вещества из раствора характеризуют коэффициентами испарения Ки и ректификации Кр. Численно Ки равен отношению содержания определенного вещества в паре к содержанию этого же вещества в растворе:
K„-a/h)
где адоля вещества в паре, об. или мас.%; Ь- доля этого же вещества в растворе, об. или мас.%.
Обычно Ки этилового спирта обозначают Ксп, примеси — КПр. Если для определенного вещества Ки больше единицы, то пар и образующийся из него конденсат будут обогащаться этим веществом, а раствор обедняться. Рис. 16 и табл. 29 показывают, что величина Ксп зависит от доли этилового спирта в растворе и в области долей спирта, равных от более, чем ноль до менее, чем 97,2 об-% и давлении 760 мм рт.ст., Ксп всегда больше единицы. Как следует из этой же таблицы, величина Кпр также зависит ot доли этилового спирта в растворе, уменьшаясь с ее увеличением. Поэтому знание только величины КПр еще не позволяет однозначно сделать вывод о том, будет ли в процессе перегонки этиловый спирт обедняться или обогащаться указанной примесью. Возможность очистки этилового спирта от той или иной примеси характеризует коэффициент ректификации Кр, который численно равен отношению коэффициента испарения примеси к коэффициенту испарения этилового спирта:
Kp Кпр / Ксп •
Он показывает, увеличивается или уменьшается содержание примеси по отношению к этилового спирту в паре, или, что то же самое, в дистиллате, в сравнении с их отношением в перегоняемом растворе. Фактически он наглядно характеризует изменение содержания примеси по отношению к этиловому спирту в дистиллате в любой момент процесса ректификации. Значение Kp для некоторых летучих примесей, сопутствующих этиловому спирту при получении ректификованного спирта, приведены на рис. 17, а для фурфурола (в случае получения коньячного спирта) — в табл. 30.
Сопоставление значений Kp для фурфурола, приведенных на рис. 17 и в табл. 30, показывает их различие, обусловленное «Конструкцией перегонного аппарата. Причина этого объясняется в разделе, посвященном получению коньячного спирта.
Если в процессе перегонки при данной концентрации этилового спирта в расторе Кр больше единицы, это означает, что в данный момент происходит обогащение дистиллата примесью, меньше единицы— обеднение, равно единице — очистки от примеси не происходит. Согласно [30], в зависимости от величины Kp примести, делятся на: 1) головные — у которых Kp больше единицы при любых концентрациях этилового спирта в растворе; 2) хвостовые, у которых Kp всегда меньше единицы; 3) промежуточные '— у которых Kp при высоких концентрациях этилового спирту меньше единицы; низких — больше, а при определенных равен единице; 4) концевые — у которых Кр больше единицы при высоких концентрациях этилового спирта и меньше единицы при низких. Типичными представителями головных примесей являются уксусный альдегид, акролеин, уксусно- и муравьиноэтиловый и уксуснометиловый эфиры; хвостовых — фурфурол; промежуточных — основные компоненты сивушного масла — изоамиловый, изобутиловый и пропиловый спирты; концевых — метиловый спирт.
