Производство спиртных напитков. Сырье, аппараты, технологии получения спирта и водки - Дорош А.К.
ISBN 5-325-00756-6
Скачать (прямая ссылка):
Наряду с новым типом ректификаторов появились также новые конструкции дефлегматоров, две из которых приведены на рис. 35 и 36. Изображенный на рис. 35 дефлегматор системы Гемпеля одно время использовался в спиртовой промышленности, но не выдержал конкуренции с дефлегматорами более эффективных систем. Тем не менее из-за своей простоты он заслуживает внимания. Изображенный на рис. 36 дефлегматор в течение нескольких десятилетий был одним из наиболее распространенных в спиртовой промышленности, и хотя в настоящее время он заменен более эффективными, но и более сложными, его целесообразно представить из-за наглядности описания процессов, происходящих в дефлегматорах такого типа.
Дефлегматор системы Гемпеля представляет собой металлический цилиндр, наполненный металлическими, керамическими, мраморными или стеклянными шарами, отмытой морской галькой или щебенкой. Средний размер частиц наполнителя составляет 15 — 25 мм. Выделяющиеся в процессе перегонки водно-спиртовые пары входят в пространство между частицами наполнителя, где частично конденсируются, флегма стекает вниз, а обогащенная спиртом часть паров проходит в холодильник. При этом, из-за относительно большой общей площади поверхности наполнителя и малых расстояний между его частицами, осуществляется эффективный обмен между легколетучими компонентами опускающейся флегмы и тяжелолетучими поднимающегося пара.
її*
Изображенный на рис. 36 дефлегматор представляет собой металлический цилиндр (А) с присоединенными к нему трубами для подвода (Д) и отвода (E) охлаждающей воды, подвода (Б) водно-спиртовых паров, отвода флегмы (Г) и концентрированных спиртовых паров (В). Внутри цилиндра расположены трубки (на рисунке изображены черным цветом), по которым протекает поступающая из (Д) вода. Дефлегмация осуществляется следующим образом. Вышедшие из ректификатора водно-спиртовые пары через трубку (Б) входят в цилиндр дефлегматора, где соприкасаются со стенками охлаждаемых водой трубок и частично конденсируются на них. Обедненный спиртом конденсат стекает по трубкам вниз, выходит из дефлегматора через трубку (Г) и поступает на верхнюю тарелку колонны, а обогащенные спиртом пары через трубку (В) проходят в холодильник.
Из сказанного сейчас и ранее о дефлегматорах и принципах дефлегмации вытекает, что дефлегматор фактически является холодильником. Однако, если назначение последнего — обеспечить полную конденсацию поступающего в него пара, то дефлегматор должен обеспечить только его частичную конденсацию. Результатом этого является то, что выходящий из дефлегматора пар имеет большую крепость, чем входящий в него, а вытекающая флегма имеет более низкую крепость, чем имел бы конденсат, образовавшийся из пара, поступившего в холодильник, минуя дефлегматор. При этом разность между крепостью выходящих из дефлегматора пара и флегмы тем больше, чем слабее перегоняемая жидкость и степень конденсации пара в дефлегматоре. Что же касается крепости пара, выходящего из дефлегматора, то она тем выше, чем больше отношение количеств входящего в дефлегматор и выходящего из него пара. Другими словами, чем больше входит в дефлегматор пара и чем меньше выходит, тем более крепкий раствор будет выходить из холодильника. Числовые данные, характеризующие соотношение крепостей перегоняемой жидкости, флегмы и спиртовых паров, выходящих из дефлегматора, приведены в табл. 36.
Обычно при конструировании промышленных перегонных аппаратов интенсивность испарения перегоняемой жидкости, скорость поступления и температуру жидкости, охлаждающей дефлегматор, и площадь его дефлегмирующей поверхности рассчитывают так, чтобы из вошедших в дефлегматор паров около 1/3 — 1/4 части их достигало холодильника, а 2/3 — 3/4 части их возвращались назад в виде флегмы. Считается [2], что дефлегматор будет эффективен, если на каждый 1 кг испаряющейся бражки в 1 час приходится 500 см дефлегмирующей поверхности. В современных промышленных перегонных аппаратах площадь дефлегмирующей поверхности составляет многие десятки квадратных метров.
Перегонный аппарат с колонной и установленным на ней
дефлегматором получил техническое название "колонный аппарат".
Существует много конструкций колонных аппаратов, общим для которых является объединение в одной конструкции ректификатора и дефлегматора и одновременное непрерывное протекание процессов ректификации и дефлегмации.
Упрощенная схема такого аппарата (рис. 37) и описание его работы приведены в [8], где указывается, что "Аппарат имеет форму цилиндрической колонны, отдельные части которой следует себе представить сделанными из листовой меди. Почти до 3/4 ее высоты эта колонна разделена десятью горизонтальными междуколоньями, на такое же число I — X отделений. Каждое из них представляет собой полный перегонный куб, в котором находящийся на дне его слой жидкости приводится в кипение входящим паром. В то же время развивающиеся при кипении пары переходят через находящийся в крышке перегонного куба патрубок, заменяющий некоторым образом его шлем, в вышележащий куб, чтобы нагреть его содержимое тоже до кипения. Эти назначенные для прохода поднимающихся вверх паров сверху и снизу открытые патрубки "а",
