Форум самогонщиков Сайт Барахолка Магазин Помощь солдатам

Одновременный отбор голов и хвостов - возможно ли?

Форум самогонщиков Вопросы самогонщиков
pitbul Студент НьюВасюки 49 22
20 Авг. 14, 00:38
Здравствуйте, коллеги! Недавно вот увлекся темой дистилляции, причем интересен не только результат, но, разумеется - также и логика процесса. Не судите строго, я в этом деле еще "мальчик", причем с физикой туговато; стараюсь компенсировать недостатки в матчасти элементами формальной логики. Хочу предложить одну идею и очень надеюсь на обсуждение с конструктивной критикой, в ходе которой рассчитываю лучше понять суть процесса. Итак...

Классический подход к дробной перегонке  - минимально возможная скорость отбора голов. При этом утверждается, что в начале погона, в таком случае, в дистиллят попадает относительно больше «летучих» фракций (понимаемых здесь как фракции со сравнительно низкой температурой кипения), в сравнении с этиловым спиртом; то есть то, что остается в кубе, «обеднено» всякими летучими ядами. Это, в первую очередь, уксусный альдегид (кипение 20.8), уксусно-метиловый эфир (57.1) и проч.
Но вот что занятно. Исходя из авторитетных источников, испаряемость различных компонентов браги зависит не от ее температуры и мощности подаваемого тепла, а от концентрации этилового спирта (процентного содержание в жидкости, объемного или массового). Привожу известный рисунок из Дороша-Лысенко, где показаны коэффициенты ректификации различных фракций, которые, при данной конкретной спиртуозности в кубе, эквивалентны коэффициентом испаряемости этих фракций.

p0076.png
P0076. Одновременный отбор голов и хвостов - возможно ли? Вопросы самогонщиков.


   И что мы видим: испаряемость «легких» компонент, таких как альдегиды и эфиры, в начале первичного перегона (крепость браги около 10%) не слишком отличается от испаряемости «тяжелых» компонент, кипящих при температуре, которая даже выше кипения воды, не говоря уже о спирте. При этом коэффициенты ректификации большинства интересующих нас фракций при спиртуозности в районе 10% намного выше 1, а это значит, что в процессе испарения происходит сравнительно более сильное обогащение пара этими фракциями, в сравнении с обогащением его этиловым спиртом. Это вполне интуитивно ясно для легких фракций, но де-факто, то же самое происходит и с тяжелыми.
   В силу того, что, как отмечено выше, коэффициенты испаряемости не зависят от подаваемой мощности и температуры, не вполне понятно, почему медленное «изгнание» голов лучше, чем максимально быстрое – это как-бы две разные дороги, но к одному и тому же пункту (результату). Для меня – полного дилетанта в физике – видно одно лишь объяснение: состав дистиллята определяется не только тем, что мы испарили (а это не зависит от скорости перегонки), но и тем, что конденсировалось и что, соответственно, «пролетело» в холодильник из испаряемого пара. А вот здесь мощность (количество подаваемой энергии в единицу времени), важна, потому что она задает распределение вероятности «упасть в жидкость» для молекул разных фракций. Чем меньшую «избыточную» энергию получает молекула, тем с большей вероятностью она «упадет» назад в куб. Соответственно, минимизируя подаваемую энергию, мы резко сокращаем вероятность попадания в дистиллят воды и тяжелых компонент; соответственно, состав дистиллята сильно «смещается» в направлении увеличения содержания эфиров-альдегидов, относительно этилового спирта, не говоря уже о воде и «тяжелой сивухе».
   Итак, если верно, что коэффициент испарения не зависит от мощности нагрева, и что эффективность отделения головных фракций повышается с сокращением этой мощности, то можно сделать следующий вывод: конденсат, образовавшийся и возвращающийся в куб на стадии отбора голов, очень сильно «обогащен»  водой и тяжелыми («хвостовыми») фракциями, будучи при этом обеднен этиловым спиртом и, в особенности – легкими головными фракциями, которые мы отбираем. При этом испаряемость практически всех нежелательных фракций экстремально высока уже в начале погона (около 10%). Отсюда возникает следующая идея: мы можем отбирать в начале процесса дистилляции не только головы (которые конденсируются в холодильнике), но также отсеивать и хвостовые фракции, собирая каким-то образом конденсат, «норовящий» стечь обратно в куб.
   Представим себе следующую конструкцию. К выводящему из куба пар отверстию, максимально тесно, но без препятствования выходу пара, крепится (внутри куба) пустая, сравнительно большая стеклянная банка, которую можно наполнить всякими «примочками» для увеличения поверхности конденсации.  В ходе отбора голов пары проходят по достаточно высокой трубке (скажем – метр-другой гофры-нержавейки), причем мощность подбирается так, чтобы обеспечить качественный, «капельный» отбор голов. Будем полагать, что «головы» в основном, преодолевают трубу, этиловый спирт проходит ее в какой-то части, тогда как вода и тяжелые примеси, в основном, конденсируются и попадают в нашу банку. В ней, таким образом, будет собираться смесь, обедненная спиртом и обогащенная высококипящими компонентами, что будет препятствовать ее закипанию, т.к. «окружающая» банку брага будет выступать здесь своего рода холодильником по отношению к содержимому банки. По окончании отбора голов в стандартном количестве, открываем куб, извлекаем из него банку и выливаем ее содержимое.