Rekryfikacja - kolumny

[Juliusz]

Rektyfikacja z angielskiego 'to rectify' znaczy dosłownie poprawić, polepszyć.

Rektyfikacja polega na wielokrotnym destylowaniu mieszaniny dwóch lub wielu cieczy osobno posiadających inne temperatury parowania.

W destylacji alkoholu (chcemy otrzymać najczyściejszy alkohol) można, najprostszym sposobem rektyfikować go poprzez wielokrotne destylowanie kolejnego destylatu. Za każdym razem otrzyma się wyższy procent alkoholu. Problem jest jednak taki, że takie destylowania są bardzo mało wydajne energetycznie i czasowo. Dlatego chwalebni specjaliści wymyślili wielokrotne destylowanie (10-cio może i więcej) w ciągu jednego gotowania. Do tego używa się kilku różnych kolumn rektyfikacyjnych.

Zacier w zależności od zawartości alkoholu (jego mocy) będzie miał różne temperatury wrzenia. Dodatkowo, aby proces utrudnić, w czasie destylowania z powodu ubywania alkoholu z zacieru, temperatura wrzenia zacieru będzie się minimalnie zwiększać (rosnąć i dążyć do prawie 100C gdy wyparuje wszystek alkohol).

Najprostsza kolumna to wysoka rura połączona u dołu do kociołka z odprowadzeniem o góry do zewnętrznej chłodnicy. W czasie podróży oparów w górę cześć ich się skrapla w tej kolumnie (na ściankach), spływa w dół (refluks, reflux) i odparowywana jest ponownie. Niestety ścianki kolumny są bardzo gorące i odparowywanie następuję prawie natychmiast.
Taka 'pusta' kolumna może dać przykładowo 0.1 koniecznej destylacji. Jest to ciągle bardzo słaba rektyfikacja. Jeśli jednak taką kolumnę upakujemy np. kulkami szklanymi, powracanie (reflux) będzie większe i da np. 1.6 destylacji. Z kolei upakowując kolumnę np. zmywakami ze stali nierdzewnej możliwe jest otrzymanie i trzech 'destylacji' za jednym gotowaniem.

Kolumnę wypchaną zmywakami można już w zasadzie nazwać kolumna rektyfikacyjną - jest on jednak mało wydajna.

Kolejną wydajniejszą (jakościowo) jest kolumna rektyfikacyjna z kontrolowanym reflux'em. U szczytu kolumny np. wypchanej w 80% wysokości zmywakami - w okolicach wylotu, wewnątrz rury, umieszcza się małą chłodnicę z regulowanym obiegiem wody (nie jest to ta chłodnica zewnętrzna do destylatu). Ta mała chłodniczka powoduje, że skrapla się, na niej wiele więcej oparów, w kolumnie, które powracają (skapując w środek, nie po ściankach, na zmywaki) do ponownego odparowania i mniejsza ilość, wiele czyściejszych oparów uchodzi do chłodnicy destylacyjnej - kondensora. Tu, w tej kolumnie, poprzez dokładną regulację temperatury można w zasadzie uzyskać już nawet 95% alkoholu, za jednym gotowaniem, ale tylko w środkowej (czasowo) części destylacji. Początek - przedgon - będzie zawierał znikome ilości metanolu, innych lżejszych alkoholi (izopropyl) i różne estry i inne niepotrzebne składniki. Średnio zakłada się, że z 25-30L 14% zacieru odbiera się pierwsze 50ml-100ml i wylewa lub używa jako rozpuszczalnika.
Proszę zauważyć, że do odbioru przedgonu - tych 50-100ml - ta mała chłodniczka w szczycie kolumny ma zamknięty obieg wody. Po odebraniu przedgonu, należy otworzyć obieg wody w chłodnicy kolumnowej i podregulować jej przepływ (zbalansować kolumnę) i przy dokładnym utrzymywaniu temperatury par wychodzących do zewnętrznej chłodnicy w okolicach 78.4C z chłodnicy tej będzie płynął czysty spirytus 95%. Pod koniec destylacji następuje faza pogonu. Temperatura oparów zaczyna opadać dość szybko. Pogon o mocy około 30% można zostawić i dodać do nowego zacieru.

Alkohol jest płynem higroskopijnym (pochłania wodę). Maksymalna moc mieszanki alkoholu z wodą w warunkach naturalnych) może być 96.4%.

W przemyśle używa się kolumn rektyfikacyjnych półeczkowych do ciągłej destylacji. Są one w zasadzie niemożliwie do zbudowania przez amatora a oferują wysoką ilość jednoczesnych destylacji.

W celu zwiększenia wydajności energetycznej aparatury, kociołek i kolumna powinny być zaizolowane cieplnie materiałem niepalnym.

J

[Qba]

Podoba mi się ten artykuł, wyjaśnie doskonale o co chodzi z kolumną (chyba o niebo lepiej niż mój artykuł o tym ) Co do tekstu to czy mógłbyś napisać co nieco o kolumnach rektyfikacyjnych półeczkowych ?? Na czym to dokładnie polega i dlaczego jest to lepsze od tradycyjnej destylacji metodą refluks?? A i o co kaman z tą ciągłą destylacją. Słyszałem że w gorzelniach aby nie tracić czasu "jadą z koksem" bez przerwy ale jak to się odbywa??

[jatar]

No naprawdę, genialny artykuł. Po przeczytaniu tych stronek każdy amator staje się profesjonalistą ) Jeszcze jedno pytanie, tak żeby było jasne.... co to są te zmywaki?? Te stalowe ścierki do zeskrobywania syfów z naczyń?? Respekcik dla Juliusza

[Juliusz]

Wytrawianie k/o. Jak nazwa k/o wskazuje, że ta stal odporna jest na kwasy. Używanie mieszanek kwasów może pozostawić problem - związki po wytrawianiu, które trzeba wyczyścić.

Spawanie s/s czy k/o nie powinno być problemem jeśli używa się metody TIG (Tungsten Inert Gas) nietopliwa elektroda wolframowa w osłonie argonu lub helu i drut nierdzewny czy k/o. Ta metoda nie pozostawia otuliny. Zostaje trochę tlenków, które (ja osobiście) ignoruję po oczyszczeniu szczotką drucianą tam gdzie można.

Na reflux zewnętrzny proszę poczekać.

J