Принцип работы узла работы по пару

Узел отбора это элемент, который позволяет управлять колонной по одной из 2х типовых схем. Схема отбора по жидкости всем хорошо известна и применяется довольно часто. В то же время схема отбора по пару используется не часто. Сегодня мы снимем завесу тайны с этого метода и расскажем принцип работы узла отбора по пару.

Если сравнить оба метода, то мы приходим к выводу что по сути это одно и то же. Здесь лучше всего отталкиваться от содержимого перегонного куба. Там у нас налита бражка. Она изначально находится в жидком состоянии. По мере нагревания бака бражка начинает испаряться, т.е. переходит в состояние спиртового пара. Последний начинает постепенно заполнять колонну пока не упирается в холодильник (дефлегматор). Там пары конденсируются и уже в виде флегмы начинают обратный путь в бак. Собственно так можно описать циркуляцию фракций в колонне. По мере такого движения спиртовой пар активно взаимодействует со стекающей флегмой, что вызывает взаимное обогащение фракций. На практике данный процесс определяется флегмовым числом. Чем оно выше, тем более насыщенными будут фракции. Проще говоря, чем выше будет флегмовое число, тем выше будет концентрация этанола в колонне. Наиболее наглядно это демонстрирует график приведенный ниже.

Соответственно чем дольше мы будем греть колонну, тем более насыщенными будут фракции внутри. При этом мы специально не будем осуществлять отбор, т.е. речь пока идет про целиком замкнутый контур без какого-либо отбора. В таком режиме колонна на языке самогонщиков "работает сама на себя". При работе с аппаратами колонного типа такая практика (дать колонне поработать на себя) является вполне типовой и является неотъемлемой частью процесса.

Важно понимать, что если оставить колонну работать в таком режиме мы ничего не получаем. Фракции циркулируют исключительно внутри. Чтобы вывести их наружу используются схемы отбора. Жидкостная схема отбора предполагает отбор по флегме, в то время как паровая схема предполагает отбор по пару. В обеих схемах отбор влияет на флегмовое число. Чем сильнее открыть кран, тем больше фракций будет отобрано из колонны. Следовательно, их концентрация внутри будет снижаться. Это справедливо для обеих схем. Именно об этом говорилось в самом начале, когда мы сказали что схемы равноценны. Отбор пара и жидкости это по большому счету разные реализации одной и той же задачи - обеспечения отбора.

Раз уж в данном обзоре мы рассматриваем паровую схему отбора рассмотрим ее более подробно. Как было сказано выше пары и флегма двигаются по колонне навстречу друг другу. Флегма стекает с верхних частей колонны, а пар устремляется навстречу. Учитывая тот факт, что отбору в данном случае подлежит пар, необходимо изолировать часть внутренних поверхностей от флегмы. Иными словами в данной части должен циркулировать исключительно пар. Что же касается флегмы, то она должна быть пущена по другому маршруту. Делается это при помощи байпаса. Конструктивно он выполнен в виде 2х патрубков, которые соединяются между собой прозрачной трубкой. Трубка выступает своего рода индикатором. Она наглядно показывает движение жидкой фракции. Чтобы обеспечить отвод флегмы в байпас внутри узла отбора имеется заужение. Оно расположено между вертикальной трубой (та часть, которая крепится к царге) и байпасом. Флегма по мере движения от дефлегматора в первую очередь попадает в байпас. При этом она НЕ ПОПАДАЕТ В ПАРОВУЮ ЗОНУ. Этому способствует то самое заужение, о котором говорилось выше. Байпас установлен в специальном устройстве, именуемом паровым узлом отбора. Одним байпасом он не ограничен. Так же имеется боковой отвод, на котором установлен кран. Чем сильнее открыть кран, тем больше паровой фракции будет удалено из колонны. При этом нельзя забывать, что сам пар нам не нужен. Нам нужен производный от него продукт - дистиллят или ректификат. По этой причине его следует доохладить. Это объясняет, почему сразу же после крана установлен переход на холодильник. Собственно здесь и происходит заключительная часть процесса. Пары, попадая в доохладитель охлаждаются и в виде конечного продукта выводятся наружу.

Как видно, ничего сложного в работе узла отбора нет. Это очень удобный и эффективный элемент, который позволяет по новому взглянуть на работу пленочной колонны.