книги из ГПНТБ / Стабников В.Н. Перегонка и ректификация спирта

На рис. 127 изображены графически коэффициенты ректи­ фикации примесей. По табл. 52 и рис. 127 .мы можем определить характер примеси и предсказать ее поведение в колонне при пе­ регонке. Значения коэффициентов К и К', представленные в таблицах, получены па основании экспериментов, не учитываю­ щих совместного нахождения в смеси многих примесей.

Это, разумеется, вносит некоторые погрешности в определе­ ние значений величины К и К'. Оба эти коэффициента отража­ ют сложные отношения 'молекулярных сил сцепления и отталки­ вания между однородными и разнородными молекулами слож­ ной системы. При этом 'следует помнить, что температура кипе­ ния'или упругость пара примеси не является решающим факто­ ром. Примеси, имеющие более высокую температуру кипения, чем вода и этиловый спирт, могут улетучиваться в относительно больших количествах, чем этиловый спирт и вода.

Например, при низких концентрациях этилового спирта коэф­ фициент испарении изо амилового спирта будет больше, чем у этилового спирта, хотя при нормальном давлении температура кипения изоамилового спирта 132°С, а этилового 78° С.

Таким образом, несмотря на большую упругость пара этило­ вого 'спирта в свободном состоянии, изоамиловый спирт при не­ которых условиях будет испаряться в относительно большом ко-

личестве, В этом сказывается большое сродство воды и этило­ вого спирта. При уменьшении количества воды в смеси соотно­ шение молекулярных сил изменяется и коэффициент испарения этилового спирта становится большекоэффициента испарения изоамилового спирта.

Коэффициенты ректиф икации К'

Рис. 127. Коэффициенты ректификации некоторых примесей этилового спирта:

'0,4% об.) до 2 (при содержании этилового спирта 97% об.). Таким образом, коэффициент испарения метилового спирта уменьшается с увеличением концентрации этилового спирта в смеси. Что касается коэффициента ректификации, то он с увеличением концентрации этилового спирта в смеси возрастает (для концентрации метилового спирта в пределах до 1% вес.) от 0,7 (при содержании этилового спирта 0,4% об.) до 2 (при 97% об. этилового спирта).

в смеси метиловый 'Спирт будет хвостовой примесью, при высо­ ких — головной примесью.

•В. П. Грязнов и Г. В. Рженищ<ая [6] провели анализы спир­ та-сырца, полученного из остродефектного крахмалистого сырья

(табл. 53).

Таблица 53

Рассматривая данные табл. 53, можно сделать вывод о по­ вышенном почти во всех пробах содержании сивушных масел, повышенной кислотности в ряде проб и повышенном содержа­ нии эфиров в первой и второй пробах. По-видимому, как пред­ полагают авторы, при порче зерна в связи с повышенной темпе­ ратурой и влажностью белки сырья частично гидролизуются, вследствие чего при разваривании и последующем брожении об­ разуется большее количество кислот, эфиров и сивушного мас­ ла. Что касается альдегидов, то из данных табл. 53 нельзя сде­ лать заключения об увеличении их содержания в сырце при пе­ реработке дефектного сырья, однако, может быть, состав этой группы соединений будет иной, чем» при переработке нормаль­ ного сырья.

Изучая состав спирта-сырца, полученного из дефектного» сырья, авторы [6] обнаружили в нем, кроме уксусного альдеги­ да, акролеин и масляный альдегид. Авторы исследовали коэффи­ циенты |ректификации этих примесей и нашли их значения

(табл. 54).

Из рассмотрения данных табл. 54 следует, что масляный альдегид является при всех исследованных концентрациях спир­ та головным продуктом. Что касается акролеина, то при малых концентрациях спирта (ниже И‘1% об.) он является хвостовой примесью.

Авторы отмечают, что присутствие 0,0005% об. акролеина в ректификате делает спирт нестандартным по пробе с серной

рез D\ процент примеси в фонаре через рд . Рассмотрим мате­ риальный баланс п-й тарелки (рис. Й28). На п-ю тарелку по­ ступают пары G. В них содержатся примеси:

Gn+1 Kn+i °t«+i ■

Это количество примеси уходит частично в фонарь в коли­ честве Dрв, а остальная часть ее возвращается с флегмой

Ф п а п .

Уравнение материального баланса примеси будет написано так:

Если принять вовнимание постоянство количества флегмы Ф (Сорель дал вывод для весовых единиц, в силу чего, го­ воря о постоянстве Ф, он имел в виду только случай загрузки колонны спиртом наибольшей крепости), то

Правые части этих уравнений равны, следовательно:

Эти исследования проведены в Центральном научно-исследова­ тельском институте гидролизной промышленности и в Киев­ ском технологическом институте пищевой промышленности.

В этих исследованиях изучалось равновесие в пнироком ин­ тервале концентраций, охватывающем все концентрации, кото-

/00% Метанол

-------- Кривые постоянного состава метанола в парах

------То нее для этанола

------- Кривые перегонки

Рис. 129. Диаграмма тройной системы этиловый спирт — вода — метиловый спирт.

рые встречаются на тарелках колонн. К сожалению, этими экс­ периментами охвачены далеко не все примеси.

Мы уже упоминали о работах Андреева 112] по изучению равновесия в системе вода—'этиловый спирт—метиловый спирт.

Остановимся на этой работе более подробно.

В табл. 55 приведены равновесные данные для этой системы, полученные Андреевым и Воробьевым при помощи циркуля­ ционного метода. На рис. 129 те же данные представлены в Виде триангулярной диаграммы.