Про самогонщиков и дефлегматор
Тут занимался перегонкой и выяснил, что большинство людей понятия не имеет, что такое дефлегматор и зачем он нужен.
Перегонка кажется элементарным процессом. Вода кипит при 100 градусах, спирт при 78 градусах. Нагреваем смесь до 80-85, получаем пар из спирта, охлаждаем, собраем чистый спирт отдельно, воду отдельно.
Но в реально жизни, за рамками учебника по "Окружайке" компоненты смесей редко испаряются строго по очереди, а чаще выходят в пар совместно, невзирая на таблицу с температурами кипения. Тут-то и нужен дефлегматор, такой, как на видео стоит сразу за обернутой фольгой колбой.
С научной точки зрения дефлегматор — это частичный холодильник, установленный над кипящей смесью. Он охлаждает восходящий пар так, что часть его конденсируется и стекает обратно в колонну. Возвратная жидкость называется флегмой. В результате внутри дефлегматора возникает встречный поток: вверх идет пар, вниз — жидкость. Они непрерывно контактируют, обмениваются веществом и стремятся к равновесию. Многократное «переиспарение–конденсация» повышает чистоту продукта.
Здесь появляется понятие "теоретическая тарелка". Это не суповая тарелка, а модель: один идеальный акт равновесия между паром и жидкостью. Чем больше таких «тарелок» реализуется в дефлегматоре (за счет выростов и высоты), тем лучше разделение. Одна перегонка без дефлегматора — это примерно одна теоретическая тарелка. Колонна с дефлегматором, как у меня на видео, дает десятки.
В промышленности ректификационные колонны с дефлегматорами в сотни тарелок работают круглосуточно, разделяя нефть, жидкий воздух, продукты органического синтеза. Лаборатоный дефлегматор — классная иллюстрация фазового равновесия и термодинамики в действии, без абстрактных формул на доске.
Но даже самый крутой дефлегматор упирается в ограничения природы - азеотропы. Это смеси, которые кипят и испаряются как единое целое, молекулярный аддукт с постоянным составом. Классический пример — вода и этанол с концентрацией последнего 95%. Сколько ни увеличивай число теоретических тарелок, выше этого предела перегонкой не прыгнешь. Тут нужны специальные приемы: добавки, вакуум, мембраны или химическое связывание воды.
И да, спирт приходится перегонять для спиртовок, потому что покупной плохо горит(.
