Сухопарник або колона ректифікації що краще

При всій дивацтва цього питання (для тих, хто трохи в темі), проте це практично найчастіший пошуковий запит, що призводить відвідувачів на цей блог.

Спробую на нього відповісти. На перший погляд це питання з розряду «хто сильніший кит або слон?», Однак чим більше я вдумувався в нього, тим менше варіантів відповіді приходило мені в голову. Тому, на початку давайте розберемо що таке, власне, сухопарник і для чого людині рекколонна.

Сухопарник, він же прікубнік буває двох основних видів - власне сухо- і мокропарнік. Вони відрізняються конструктивно тим, що в першому пара не барботують (не "пробульківает» крізь рідину), а відразу йде в відбір, частково конденсуючи. Конструктивно це може бути реалізовано в такий спосіб:

<- сухопарнику Мокропарнік ->

Як видно з ілюстрацій конструкція схожа і відрізняється лише глибиною опускання вступної трубки паропроводу. У сухопарнику спочатку роботи немає ніякої рідини, конденсат утворюється в процесі відбору. У мокропарнік рідина може бути залита заздалегідь (деякі лили в мокропарнік навіть лужні розчини для «очищення» продукту).

Таких баночок може бути встановлена ​​як одна, так і декілька в ряд. Конструктивно це може виглядати по-різному. наприклад,

або або

Як ви можете бачити не всі з показаних конструкцій мають нижній слив, а він важливий для правильної роботи. Також важливий і обсяг сухопарнику, якщо він не має зливу.

Які ж процеси відбуваються в даному компоненті апарату і який вплив ці процеси мають на кінцевий результат?

1. Прікубнік затримує в собі сліди браги вноситься паром в відбір, позбавляючи кінцевий (чи то пак, проміжний) продукт від забруднення. Ця функція є безумовно корисною.
2. За допомогою прікубніка відбувається деяке зміцнення кінцевого продукту через те, що в ньому відбувається проміжна конденсація пара з подальшим його переіспареніем.
3. Так, в-общем і все ...

Адепти сухопарнику-будови стверджують, що за допомогою баночок їм вдається домогтися поділу на фракції, високого ступеня очищення та ін. Вони ставлять цілі ряди банок і демонструють: в першій банку у мене осідають, хвости, у другій подхвосткі, в третій підголовка, в четвертій голови і т.п. Чи так це? Давайте розбиратися.

Почнемо з самого початку. Відбираємо голови на невеликої потужності нагріву. Отже, пара потрапляє в сухопарник (мокрі і многобаночние варіанти не будемо розглядати, так як принципово нічого не змінюється). Стінки його охолоджуються навколишнім повітрям, тому на них починається конденсація (до речі, не можна утеплювати стіни - сенс сухопарнику тоді зовсім пропадає). Що там конденсується? Звичайно самі на цей момент легкокипящие фракції, тобто голова. На дні сухопарнику починає накопичуватися її конденсат (спирт і все інше в ньому теж присутні, але концентрація голів дуже висока). У міру продовження процесу система прогрівається парою і ступінь конденсації зменшується, частина пара починає проходити в відбір.
Розпочинається відбір голів. Відбувається подальший прогрів, частина скондесувалися в сухопарнику голів починає переіспаряться і також проходить в відбір. Відбираємо голови. Фіксуємо по запаху закінчення відбору голів - тобто концентрація надходять з куба з парою голів впала нижче межі виявлення. Але в сухопарнику як і раніше є сконцентровані голови і якщо почати відбирати тіло (а з куба йде вже умовно «чисто спиртової пар») - за рахунок переіспаренія раніше сконденсованих в сухопарнику голів отримуємо «брудний» спирт. У цей момент правильно буде скинути конденсат з сухопарнику через спеціальний кран і продовжити відбирати вже тіло. Якщо ж крана в конструкції немає - маємо вибір відбирати «брудний» спирт або продовжувати відбір голів до повної «промивання» сухопарнику. Обидва варіанти як то кажуть гірше. Ну, припустимо, кран є і ми скинули голови (виграли ми що-небудь? Ні, скільки було голів - стільки й відібрали, де вирішили закінчити, там і закінчили. Процес відбору просто розтягнувся трохи в часі).
Продовжуємо процес відбору тіла. Чи будуть конденсуватися в сухопарнику шкідливі домішки (проміжні, а потім хвостові)? Так звичайно, будуть. І конденсуватися будуть і переіспарятся з проходом в відбір будуть. Якщо продовжити наш віртуальний процес і відбирати до води, то в сухопарнику в результаті виявиться рідина фортецею 0º зі слідами хвостів, по суті та ж барда-відпрацювання, що і в кубі). У чому ж виігришка, запитаєте ви і матимете рацію. Крім перерахованих вище в п.п.1 і 2 ніяких плюсів немає і бути не може. Наука, вона знаєте таво ...

Чи можна однак домогтися від сухопарнику толку? Можна, але конструкція його повинна бути іншою. Він повинен ставитися не збоку, а над кубом. І повинен здійснюватися скидання конденсату назад в куб. Тоді він буде працювати як некерований повітряний дефлегматор, давати більш істотне зміцнення і забезпечувати трохи краще розділення, ніж в класичному варіанте.Что-то навроде цього ->

В принципі з усіма цими завданнями чудово справляється просто вертикальна труба висотою від 30см. Якщо зробити ще один маленький крок і над нею поставити керований дефлегматор - ми отримаємо плівкову колону і кардинально інші можливості.

Ось так, методом послідовних наближень ми від сухопарнику прийшли до ректифікаційної апарату, тобто пристрою, в якому має місце процес зустрічного руху пар-флегма (докладніше про ці процеси можна почитати тут і тут ).

Тепер, я думаю відповідь на вихідний питання стало ясніше. Я його сформулюю так - «не знаю, чи потрібна вам колона ректифікації, але сухопарник чи не краще». 🙂