Из приведённых данных следует, что с увеличением орошения (дефлегматор вывинчивается из корпуса конденсатора с 4 мм до 28,5 мм) скорость перегонки уменьшается, что влечёт за собой увеличение её длительности более чем в 1,5 раза71. Однако, разделение смеси на спирт и воду происходит с большей эффективностью — содержание спирта дистилляте при максимальном орошении на 29,4% выше, чем при минимальном (при расчёте содержания спирта использовалось правило смешения из приложения 3). Исходя из полученных данных, было выбрано компромиссное с точки зрения скорости перегонки и эффективности разделения смеси положение дефлегматора в корпусе конденсора, равное 15 мм. Этот размер оставался неизменным практически во всей дальнейшей работе.

В таблице 2 приведены параметры перегонок, проведённых в описанных выше условиях, с использованием ёлочного дефлегматора и дефлегматора с нихромовыми кольцами при наличии орошения. Для этого дефлегматоры были вывернуты из корпуса конденсора на одно и то же расстояние, равное 15 мм.

Таблица 2

Из таблицы 2 видно, что при наличии орошения применение ёлочного дефлегматора также позволяет получить лучший результат по эффективности разделения водно-спиртовой смеси, чем у дефлегматора с кольцами и существенно (в 1,3 раза) повысить содержание спирта в дистилляте.

Увеличение длины дефлегматора на 150 мм при том же орошении не привело к заметному улучшению качества дистиллята, но потребовало заметного увеличения интенсивности нагрева куба.

Ещё одним важнейшим элементом конструкции перегонного аппарата является ректификационная колонка, поперечное сечение которой приведено на рис. 9. Колонка изготовлена в виде отдельной съёмной конструкции, чтобы её можно было достаточно легко извлечь из корпуса в аппарате перед проведением первой перегонки. Дело в том, что подготовленный к перегонке виноматериал содержит большое количество коллоидных частиц и легко вспенивается при неправильно выбранной интенсивности нагрева куба. Пена забивает нижнюю часть колонки, движение пара в ней прекращается, давление в кубе резко возрастает и происходит аварийный выброс жидкости из трубки манометра.

Колонка представляет собой цилиндр 1 из листовой нержавеющей стали толщиной 0,5 мм. Цилиндр отформован путём прокатки на вальцах под заданный диаметр плоской заготовки нужного размера. Точечной контактной сваркой стык цилиндра сваривается в 6—8 местах, в том числе на расстоянии 6—7 мм от краёв. Кромка верхней части цилиндра по всей окружности отбортована внутрь, что препятствует выпадению из него элементов крепления сеток. Нижняя кромка цилиндра также по всей окружности отбортована наружу, что в случае необходимости облегчает извлечение колонки из её корпуса в аппарате (рис. 7а-3). В нижней части цилиндр имеет три отверстия диаметром 4 мм, соосные упорам каплеотражателя (рис. 7а-6). Крепёжные винты каплеотражателя (рис. 7а-7) вворачиваются в упоры и далее проходят сквозь отверстия в цилиндре колонки, обеспечивая тем самым надёжное крепление колонки в корпусе.

В качестве контактного элемента в колонке использована изготовленная промышленным путём сетка из нержавеющей проволоки диаметром 0,1 мм и, по-видимому, с размером ячеи 0,1 х 0,1 мм2. Шесть штук таких плоских сеток приварены контактной сваркой к элементам крепления 2. Элементы крепления изготовлены из листовой нержавеющей стали толщиной 0,3 мм и представляют собой сваренные встык кольца. Верхняя кромка каждого кольца срезана под углом 10 градусов по отношению к нижней кромке и отбортована по всей окружности внутрь для приваривания к ней сетки. В свою очередь, сетки привариваются к элементам крепления с напуском в 3—4 мм по диаметру для уплотнения сеткой стыка в месте соединения с цилиндром. При сборке колонки элементы крепления сеток ориентируют относительно друг друга так, как показано на рис. 9, чтобы флегма последовательно стекала с одной сетки на другую. Поскольку сущность ректификации состоит в обмене компонентами между паровой и жидкими фазами, то эффективность этого процесса зависит, в первую очередь, от величины поверхности раздела фаз. С целью её увеличения, пространство в колонке между сетками равномерно заполнены небольшими гофрированными кусками такой же сетки — остатками от раскроя основных сеток.

Диаметр последнего нижнего элемента крепления сетки выдержан таким образом, чтобы он входил в цилиндр с натягом, препятствующим выпадению из цилиндра остальных элементов. Для облегчения демонтажа элементов крепления сеток из колонки каждый из них имеет по четыре монтажных лепестка 3. Для этого в боковой стенке каждого элемента в 4-х местах по окружности делаются надрезы на длину 5 мм на расстоянии 5 мм друг от друга. Полученный таким образом лепесток отгибается внутрь, и позволяет легко извлечь контактный элемент из цилиндра подходящим для этой цели инструментом. В лепесток также упирается инструмент при досылке собранного элемента крепления сетки в корпус колонки.

Перейти на страницу:

Поиск

Похожие книги