Повторная ректификация: зачем разбавлять до 40?

Собственно - почему? Только что успешно провел повторную ректификацию СР ~90 град без разбавления. Даже на открытом огне - это опасно, конечно, но с огнетушителем под рукой - можно иногда

Впечатления: все идет очень мягко, колонна готова к работе в несколько раз быстрее, чем с водой. Конечно, прислушиваться надо - типа пыхнет вдруг. Но вот склонности к захлебыванию значительно меньше, чем с водой и регулирование очень послушное, скажем так.

Продукт: мне очень нравится, хотя и исходный СР был вполне пригоден к непосредственному употреблению (СС 50 град из браги 7кг сахара + 28 л воды + 1кг криворожских спиртовых - за три дня).

Вывод: вода - балласт. И энергетический, и химический (увеличивает температурный диапазон вдоль колонны и уменьшает кол-во ТТ). Думаю, что рекомендации по разведению до 40 град скорее есть своего рода политика по проведению техники безопасности в жизнь: слова о том, что лить крепкое в куб нельзя по соображениям качества продукта, отвращают от этого дела гораздо лучше, чем запрет угрозой пожара 

По теме. С чьей-то легкой руки мнение о необходимости разведения повторяется во многих местах.

Меня вдохновили на проведение опыта без разведения тексты из книги http://1.iesod.z8.ru/nehudlit/self0008/yarovenko.rar (Справочник по производству спирта ...) :

стр 127: "При выработке на брагоректификационной установке ректификованного спирта высшей очистки крепость спирта на входе в колонну должна быть не менее 96% об ..."

Вывод: вода - балласт. И энергетический, и химический (увеличивает температурный диапазон вдоль колонны и уменьшает кол-во ТТ). Reflux, 25 Марта 09, 18:46

Согласен! Более того, имхо градиент концентрации выдавливает промежуточные примеси из куда в дефлегматор. Я не однократно вопил, что нежно лить в куб азеатроп, но меня постоянно задвигали в дальний угол...

Думаю, что рекомендации по разведению до 40 град скорее есть своего рода политика по проведению техники безопасности в жизнь: слова о том, что лить крепкое в куб нельзя по соображениям качества продукта, отвращают от этого дела гораздо лучше, чем запрет угрозой пожара  Reflux, 25 Марта 09, 18:46

Нет. Это просто бездумный перенос приемов эффективных для дистилляции на ректификацию.
Но то что полезно для дистилляции, для ректифиации имхо наносит большой вред.
Кароче респект!

Тут все не так просто. Я тоже сначала думал, что разведение до 40% связано с тем, что у всех ТЭНы, поэтому 96% перегонять нельзя, в баке должно что-то оставаться.

Но потом, когда начал немного разбираться с малыми примесями, оказалось, что все сложнее. Нужна перегонка и без разбавления (справедливые замечания Котище) и с разбавлением аж до 10% - так лучше выходят головные.

Кроме того есть еще один аспект. Если в баке чистый спирт - то концентрация хвостов будет расти до очень большой величины. А если добавить любой буферной жидкости (воды), то их относительная концентрация к концу перегонки будет ниже.

В общем однозначного ответа, по видимому, нет.

...
Кароче респект!
Kotische, 25 Марта 09, 19:39

Респект на респект

Еще цитата из той же книги (стр. 130). По-моему, смысл такой: вдуваемый в спирт пар вдувается туда только для обогрева, не для разведения, и лучше совсем без него:

Тут все не так просто.
...
Rudy, 25 Марта 09, 19:50

Согласен с Вами. Плюс еще головы при повторной ректификации без разведения пахнут немного иначе. Похоже, что то что называют промежуточными примесями и на самом деле превращаются из хвостов в головы

Многовековый опыт двоения и троения позволяет не сомневаться в необходимости
разведения водой. Я всегда так делал. И кубовый остаток был с неприятным запахом.
Но ректификационных колонн тогда(да и сейчас)было мало.Может нечто новое
требует и нового подхода.
Скажем опыт.
Исходный СС 70*-80*. Разделяем на две части. Первую часть разводим водой до 40*
и ректифицируем.
Вторую часть не разводим и тоже ректифицируем.
Сравниваем органолептику и результаты выкладываем.
У кого есть колонна - сделайте. Будем с нетерпением ждать.

Разделяем на две части. Первую часть разводим водой до 40*
и ректифицируем.
Вторую часть не разводим и тоже ректифицируем.mjStorm, 25 Марта 09, 20:19

Нет! Вторую часть на слабенькой колонне в десяток ТТ доводим до крепости 95+%, а уже затем ректифицируем на колонне сурьёзной...

Согласен с Вами. Плюс еще головы при повторной ректификации без разведения пахнут немного иначе. Похоже, что то что называют промежуточными примесями и на самом деле превращаются из хвостов в головы
Reflux, 25 Марта 09, 20:01

[сообщение #2563]

Летучесть.
Это вопрос о летучести примесей? Тогда вынужден огорчить. Летучесть примесей мало связана с температурой их кипения и больше зависит от концентрации спиртового раствора, в котором они присутствуют.

Reflux, посмотри картинку, весьма познавательно. В зависимости от того насколько разбавлен спирт одна и та же примесь может покидать его или в голове, или в хвосте (или быть размазана т.к. концентрация меняется).
Далее большое жирное НО! Все это справедливо только для дистилляции. Там спирт и примеси испаряются только из куба.
При ректификации концентрация спирта в колонне непостоянна и выше чем в кубе. на картинке в сообщении которое я привел возьми какую-нибудь линию с отрицательным наклоном, например №17 (Н-пропанол). У него испаряемость ухудшается с повышением концентрации, т.е. куб он покидает первым, поднимается по колонне, доходит до места где становится менее летуч чем спирт и пытается опуститься ниже. Но снизу смесь послабже, он вновь испаряется и т.д.... замкнутый круг. Что происходит в реальности я не знаю, думаю примесь помаленьку выходит в процессе (размазывается).

Спирт-сырец, имеющий крепость 88% при перегонке не разбавляют. А вот крепость бражного дистиллята, т.е. дистиллята, выходящего из первой колонны - бражной всего 35-55%.

Не путайте непрерывную и периодическую ректификацию. Непрерывки в домашних условиях пока никто не осуществил. А для периодической надо разбавлять для нормального отбора верхних промежуточных и концевых фракций.

[сообщение #2563] , посмотри картинку, весьма познавательно. В зависимости от того насколько разбавлен спирт одна и та же примесь может покидать его или в голове, или в хвосте (или быть размазана т.к. концентрация меняется). ...
KD, 25 Марта 09, 21:46

Спасибо за материал, хорошие кривые и в одном месте. Я про это читал, и уже правильные слова знаю, но ведь в случае колонны - не совсем так.

...
Не путайте непрерывную и периодическую ректификацию. Непрерывки в домашних условиях пока никто не осуществил. А для периодической надо разбавлять для нормального отбора верхних промежуточных и концевых фракций.
mak210, 25 Марта 09, 22:20

Но ведь четкой границы нет? Процессы отличаются лишь тем, что один стационарный, а другой - переходный, с относительно большим интервалом почти-стабильности.

Нет причин разбавлять - или я их пока таки не вижу Колонна, с ее градиентом температуры, сама разделяет: с малой зависимостью, что там внизу. В области приемной "тарелки" если держится t=t.нужная, то та тарелка в любом случае почти ничего не знает о том, что в кубе для чего-то вода; ну да, она может знать, что ее кпд от этого стал хуже, ибо вода выперла в колонну хвосты, и они уже напирают на дно этой тарелке

Но ведь четкой границы нет? Процессы отличаются лишь тем, что один стационарный, а другой - переходный, с относительно большим интервалом почти-стабильности.

Нет причин разбавлять - или я их пока таки не вижу Колонна, с ее градиентом температуры, сама разделяет: с малой зависимостью, что там внизу. В области приемной "тарелки" если держится t=t.нужная, то та тарелка в любом случае почти ничего не знает о том, что в кубе для чего-то вода; ну да, она может знать, что ее кпд от этого стал хуже, ибо вода выперла в колонну хвосты, и они уже напирают на дно этой тарелке
Reflux, 26 Марта 09, 21:43

Это типовая ошибка - думать, что сначало идет одна примесь, вторая, третья стоит в очереди. ВСЕ примеси идут (испаряются) одновременно и в течении всего процесса. Типичный пример - вода, относящаяся, кстати, к хвостовым примесям. Вопрос концентрации. В непрерывном процессе происходит непрерывный же отбор фракций. В бражной колонне - вода и барда, в эпюрационной - ЭАФ и т.д. Одна колонна - два вида продуктов, одни из куба, вторые - с дефлегматора. Результат - практически полное отсутствие потерь.

В периодическом так организовать процесс нельзя. Там сначало - голова, потов 2-ой головной сорт, 1-ый сорт, 2-ой хвостовой, хвостовой. Берут только первый. Все остальное - брак, требующий повторных перегонок, тоже приводящих к потерям.

Теперь про разбавление. Если гнать крепкий спирт, то вместе с головой отойдут концевые и верхние промежуточные. Сразу без перерыва пойдут нижние промежуточные. Процесс практически не растянут во времени, разделение не очень хорошее. Перегонка разбавленного спирта идет немного по другому: голова+концевые+верхние промежуточные, потом долго спирт.

Замечу, что разбавление придумано до изобретения ректификации, и было найдено эмпирически, т.к. такой прием двоения (разбавление с последующим отбором примерно половины объема куба) позволял лучше отделить примеси. Особенное значение это имеет как раз для периодических процессов. Есть упоминание про разбавление сырца и в трудах Стабникова, потом пропало, поскольку дешевая аппаратурно, но затратная, периодическая ректификация ушла.

То есть исторически сложено, и научно обяснено, что СС должен иметь примерно пятидесятипроцентную градусность при ректификации?
Правильно я понял, Мак?

40-45%, точнее нигде не нашел. Если промежуточная чистка углем - 30%. Не забывайте, что спирт идет непропорционально выгнанному объему.

Вот точная цитата из книги Климовский Д.Н., Смирнов В.А., Стабников В.Н.  Технология спирта. - М.: Пищевая промышленность, 1967. - с. 345

"Исторически один из самых ранних методов периодической ректификации предусматривал разбавление сырца водой до 40-45% об. и предварительную фильтрацию его через древесный уголь для облегчения выделения примесей.

По второму методу сырец ректифицировали без разбавления и очистки углем, так как современные ректификационные колонны хорошо справляются с очисткой спирта от примесей."

Я пробовал двоить для прикола. Голову не отсекал, термометр не ставил, типа по методу предков. При таком соотношении начинает идти сивуха, появляются мутные капли и, если продукт постоит в холодильнике, как положено крепким напиткам, мутнеет, опалесцирует как абсент. Вкус мерзостный, а вид как раз такой, какой по телевизору показывают.

Я пробовал двоить для прикола. Голову не отсекал, термометр не ставил, типа по методу предков. При таком соотношении начинает идти сивуха, появляются мутные капли и, если продукт постоит в холодильнике, как положено крепким напиткам, мутнеет, опалесцирует как абсент. Вкус мерзостный, а вид как раз такой, какой по телевизору показывают.mak210, 26 Марта 09, 23:50

mak210, звини тупово, не понял я что ты этим хотел сказать... 
Ты передректификацией это делал с самогоном? И о чём это говорит? Не о том ли что разбавление НЕ ПОЗВОЛЯЕТ очистить самогон от примесей?
Разбавление имеет мысл, именно для дистилляции. В этом случае результат - СС, значительно обеднён некоторыми примесями. И этот обеднённый СС мы уже ректифицируем...
А разбавлять и ректифицировать - имхо неправильно, потому что примеси в процессе ректификации меняют свой знак,
она за счёт воды становятся хвостовыми, вода их отдает медленно и не охотно, но попав в колонну они являясь для спирта головными легко пролетают колонну насквозь! Что в купе значительно увеличивает длительность процесса перегонки, и размывает головную фракцию на товарный спирт. При крепком спирте в кубе все фракции должны идти последовательно, с небольшим размытием обратно пропорциональным разделению колонны, но когда дримесь меняет зсвой знак, то есть из хвостовой превращается в головную, это означает что размытие этой фракции становится бесконечным! И она загаживает все остальные фракции при любом разделении колонны отличном от бесконечного.

Спасибо за материал, хорошие кривые и в одном месте. Reflux, 26 Марта 09, 21:43

спасибо не мне а Игорю, вот тут [сообщение #16364] полная страница с легендой.

Я про это читал, и уже правильные слова знаю, но ведь в случае колонны - не совсем так.Reflux, 26 Марта 09, 21:43

мне кажется что совсем не так.
Почему - я привел в том же посте

Котище

Неправильно выразился. Ректификации у меня не было, если не считать небольшого елочного дефлегматора для куража. Хотел восстановить "старинные рецепты", а получилось как всегда. Т.е. в результате отбора по объему (двоения) получил довольно мутную отраву.

По поводу разбавления я уже привел цитату из Стабникова. Остальные авторы, к сожалению, переписывают из книги в книгу один и тот же материал, причем слово в слово. Думаю, что наши колонки как раз подходят под первый случай.

А вот Дорош, стр. 183.

"Первоначально в России ректификованный спирт получали перегонкой спирта-сырца, предварительно разбавленного водой до 40-50%. При этом с целью дополнительного уменьшения примесей до начала перегонки разбавленный водой спирт-сырец обрабатывали древесным углем или некоторыми химическими веществами."

mak210
позволь я изложу свою точку зрения, а ты меня подправишь если что...
На картинке:

видно, что при спиритуозности выше 80% линию 1.0 никто не пересекает,
т.е. то что было головной прмесью, при увеличении спиритуозности останется головной прмесью,
а то что было хвостовой прмесью, при увеличении спиритуозности останется хвостовой прмесью.
Примеси в диапазоне от 80 до 100% спиритуозности не меняют своей сути,
а это в свою очередь означает, что колонна у которой на всём протяжении спиритуозность превышает 80%,
в любой своей точке выполняет разделение.

Допустим, в древние времена, люди не умели делать колонны с хорошим разделением, к чему это приводило?
К тому что им было затруднительно получить узкие фракции с высокой концентрацией примеси.
Но самое поганое, что эти примеси имеют температуру кипения очень близкую к температуре кипения спирта, что не позволяет плохой колонне эффективно их разделят.
Бороться с этим можно двумя способами:
увеличив разделение колонны или уменьшив количество примесей на входе в колонну.
Увеличение разделения имеет под собой 2 проблемы:
первое - такую колонну труднее изготовить, она более ресурсоемка и сложна в регулеровке, но важнее
второе - при прочих равных такая колонна гораздо более инерционна и имеет меньшую производительность.
А для капиталлистов на первом месте всегда стоит максимальная производительность.
Таким образом очевидно, что колонна с хорошим разделением не очень хороша при периодической ректификации особенно в рамках промышленного производства.
Хорошим решением было разбавить спирт-сырец водой и перегнать его на большой скорости через колонну с не слишком сильным разделением. Это приводит к тому, что вода сильноудерживает гидрофильные примеси, и при таком подходе значительная их часть остается в кубе. В результате, в колонну попадает гораздо меньшее количество примесей с температурой кипения близкой к температуре кипения спирта, т.е. трудноотделимых от оного посредством колонны с малым разделением (читай - высокопроизводительной).
За счёт того что добавив воду мы связали большую часть трудноотделимых примесей с водой, колонна работает в гораздо более комфортном режиме, т.к. она теперь занимается, в основном, разделнем спирта и воды, а эта задача гораздо проще (требует меньшего числа теоретических тарелок) чем задача разделения например этанола и метанола.

Но когда мы пытаемся применить этот метод при работе с колонной имеющей очень хорошее разделение, вот тут то мы в полной мере садимся в лужу. Колонна, имеющая например 400 ТТ, уже вполне с состоянии пристойно разделять примесе, различающиеся по температуре кипения на 1-2*С, но если при отборе товарной фракции на вход колонны попадёт например метанол он спокойно пролетит колонну насквозь и попадёт в отбор. А ведь добавление в куб воды создает все предпосылки для того чтобы именно так и произошло.
Вода хорошо удерживает метанол, он превращается в хвостовую фракцию и очень долго сидит в кубе, мееедленно из него испаряясь.
Т.е. мы как бы закончили отбор голов, начали отбор спирта, но в кубе полно метанола, он потихоньку испаряется, и ему просто некуда деваться кроме как попадать в отбор, загаживая товарную фракцию. Абсолютно аналоточно поступают все примеси которые могут менять знак коэффицента ректификации, т.е. превращаться из хвостовых в головные при изменении спиритуозности.

Итак, если мы имеем колонну с не очень хорошим разделением, мы впринципе не в состоянии делить на ней фракции близкие по температуре. В этом случае представляется целесообразным следующий алгоритм ректификации:
Брагу перегоняем на дистилляторе - получаем спирт-сырец крепостью порядка 50% - который хорошо ужерживает в себе разные фракции.
Ректификация такого спирта-сырца на плохой колонне не приведёт к существенному улечшению его качества.
В данном случае нужно разбавить его до 30% водой, провести химическую обработку щелочю и марганцовкой, пропустить через активированный уголь. В этом случае подавляющее число примесей, которые не может отделить наша "плохая" колонна, будет переведено в нелетучие, или связанно углём. Таким образом в нашем 30% спирте-сыреце останется очень малое количество легколетучих примесей, которые даже если попадут в отбор не смогут слишком сильно навредить. На долю нашей "плохой" колонны останется только укрепить наш спирт с 30% до 96%, т.к. спирт и вода очень сильно отличаются по физ. свойствам, для этого нужно очень немного теоретических тарелок, и наша "плохая" колонна с успехом с этой задачей справляется.

Если же в нашем распряжении имеется "хорошая" колонна, то алгоритм действий будет совершенно другой.
Как я написал выше, если спиритуорность в кубе (нижней части колонны) будет меньше 80%, возникают условия, при которых высокая разделяющая способность колонны уже не будет иметь силы, либо время отбора голов придётся растянуть до совершенно неимоверных величин, не приемлемых на практике, чему способствует радикальное возрастание инерционности колонны (по Крелю инерционность колонны пропорционально квадрату числа теоретических тарелок).
В этом случае чае нужно поступать так:
т.к. холонна с хорошим разделением, химическая очистка может быть применена, но большого смысла не имеет, т.к. колонна в состоянии сама хорошо отделить близкокипящие примеси.
Т.к. отсутствует химическая очистка и углевание, нет большого смысла добавлять воду, т.к. основной смысл этого мероприятия - высаливание - т.е. в водной среде гидрофобные вещества (масла) имеют тенденцию переставать быть растворимыми и им больше нравится прилипать к активированному углю.
Нужно прогнать брагу (спирт-сырец) на большой скорости через колонну со слабым разделением (соответственно высокой производительностью) но вполне достаточным чтобы получить на выходе 80-90% спирт. В данном случае, основная задача не очистка от примесей, а достижение спиритуозности при которой перестает происходить смена знака примесей.
Заливаем этот 90% спирт-сырец в куб, и теперь уже гоним через высокоразделяющую колонну.
Т.к. теперь вся длинна колонны действует на примесь в одном направлении, т.е. если она хростовая то она хростовая для всей колонны и колонна неминуемо вытеснит ей в куб. Если примесь головная, то теперь её никто не удерживает в кубе, она быстор пролетает колонну на сквозь и удаляется в виде головной фракции. В середине имеем чистый спирт, чистота которого ограничена только разделяющей способностью колонны, а не сложными процессами смены знака коэфициентов ректификации.
Те самые промежуточные фракции, о которых говорил Игорь, в данном случае будут чисто хвостовыми, в колонне накапливаться не будут и в отбор не попадут, а будут оставаться в кубе до последнего.

Всё что я описал, справедливо именно для периодической ректификации. Для непрерывной ректификации всё обстоит несколько по другому, там другие приоритеты.

Выводы:

Считаю, что в разбавлении спирта-сырца водой, есть разумное обоснование, но эта методика эффективна только для ректификации на колонне с небольшим (10-20) числом теоретических тарелок. В этом случае методика действительно эффективна и дает положительный результат.

В случае использования колонны с большим (100 и выше) количеством теоретических тарелок, добавление в спирт-сырец воды, приведёт к значительному удлинению по времени отбора головных фракций и размазыванию их на товарную фракцию.
Появляются проблемы с промежуточными фракциями. Эквивалентное разделение колонны падает, она уже работает не как колонна с 200 ТТ, а гдето на уровне тех же 20 ТТ.
Таким образом, в случае применения "хорошей" колонны, добавление воды в спирт-сырец считаю фактором вредным - не позволяющим использовать колонну с максимальной эффективностью.

Приношу всем извинения за сумбурность изложения и за большой объем текста.
Жду конструктикной критики от тех кто сможет осилить эту писанину...
С уважением Ваш Котище.

Очень логично написано. В теории не силен, комментировать не могу. Но - Вызывает желание проверить на практике. Колонна у меня с 66ТТ, при уменьшении давления и отбора могу получить, видимо, и за сотню, при быстром отборе будет, скажем, 20ТТ. То есть могу смоделировать и хорошую, и плохую колонну.
Есть одно но - тены в кубе, которые при высокой спиртуозности СС не дадут закончить эксперимент.
Котище, подумай, как практически проверить изложенное тобой, и я попробую.


Есть еще одно соображение, которое меня не то, чтобы мучает, но последнее время часто приходит на ум.
На форуме при дебатах всегда предполагается, что хороший спирт есть этиловый спирт и все остальное - бяка и требует колонны с 200ТТ. А так ли это? Промежуточные фракции с их мизерными количествами способны ли ухудшить органолептику?
нанести вред организму?
А не может ли быть наоборот - привнести в голый этилят что либо облагораживающее? То есть, говоря крамольно - а вдруг лучшее этов раг хорошего.
Скажем, на колонне с 40-60ТТ спирт, (пусть даже их смесь), получается такой, что народ, начиная с меня самого,  хлопает в ладоши от напитков на его основе.
Другой момент - московские зубры-спиртовары рекомендовали мне отжатое сивушное масло не выливать, а добавлять по малой капле в водку - "облагородить вкус!".
Вопрос - нет ли смысла обсудить проблемы ректификации с этого бока, посмотреть литературу, к примеру, в таком разрезе, а?

Котище! Нет слов, все очень логично.

У Стабникова именно это и написано, про плохие и хорошие рекколонны, но без объяснений.

Выводы можно было бы написать отдельно, чтобы впоследствии не потерялись.

С другой стороны, на самом деле спирт у меня и так есть, намного интереснее как раз, когда наш напиток будет отличаться от примитивной водки. Да и большинство мужиков с удовольствием пробуют именно самогон (не все).

ЗЫ Вот еще кусок будущей книги муншина.