Так ты же получишь полноценную РАЗГОННУЮ КОЛОННУ!!
Я так с самого начала и задумал. Именно поэтому во всех расчетах фигурируют две крепости сырца - 60% (самогон) и 96% (грязный спирт)
Чрез декантатор может циркулировать жидкость в которой будет (цыфры примерные):
40% вода
21% этанол
13% "головные"
26% "промежуточные"
Не торопись с такими выводами. При концентрации примесей выше 2% от количества спирта, они уже не ведут себя как примеси, а скорее как равноправные составляющие части раствора. Расчет по коэффициентам ректификации в таких условиях уже не работает, и фактический результат может непредсказуемо отличаться от любых предположений и зависеть от конкретного состава примесей.
Но все-же, есть моменты, которые можно просчитать достаточно точно и не витать в области "примерных цифр".
Что можно предположить с высокой степенью достоверности - это что весь объем головных примесей (или львиная их доля) будет выводиться с потоком головного отбора. В таком случае, после насыщения колонны спиртом и примесями, количество (вес) головных примесей в выводимой верхней фракции будет равен их весу в потоке вводимого сырца.
Вроде логично.
Тогда считаем...
Допустим, сырец содержит 1000 мг голов на литр вводимого спирта.
Допустим, наша колонна полностью их собрала, и в непрерывном режиме полностью отдает в верхний отбор.
Если в отбор попадает 4% от объема спирта (0,04 литра), то выведенные с этим объемом спирта 1000 мг голов будут иметь концентрацию 1000 мг на 0,04 литра, или 25 грамм (31 миллилитр) на литр спирта, а это всего 3,1%.
Другими словами...
При концентрации в сырце 1000 мг головных примесей, при отборе голов в объеме 4% по спирту, количество (вес или объем) спирта в выводимом потоке всегда будет
в 30 раз больше количества головных примесей.
Поэтому твои предположения "21% этанол-13% головные" кажутся слишком радужными.
Даже если колонна будет разделять великолепно и сможет выводить все головы при отборе 1%, ситуация изменится незначительно.
1000 мг примесей в таком случае будут выведены в составе 10-ти мл спирта, их концентрация в отборе составит 100 грамм на литр, или 12,5% от количества спирта. Даже при таком оптимистичном прогнозе (1% отбора), спирта в отбираемой фракции будет в
8 раз больше, чем примеси. И соотношение спирт-примесь "21-13" тоже выглядит нереалистично.
Теперь промежуточные. Посчитаю аналогично, по твоим исходным данным и по данным от Никитиной для Lg/G=5 (выводится 2/3 сивухи)
Каждый литр спирта на входе приносит 3 грамма сивухи. В колонне сивуха не рождается и не исчезает, а разделяется на 3 равные части, одна из которых уходит в нижний отбор (в эпюрат), а две уходят в поток верхнего отбора.
если поток верхнего отбора составляет 4% от количества вводимого спирта, то спирта выводится по 40 мл на каждый литр подачи, и этим 40-ка мл сопутствует 2 грамма промежуточных примесей, или 2,5 мл.
это говорит о том, что концентрация спирта и промежуточных примесей в головной фракции будет соотноситься как 40:2,5. То есть количество (вес, объем или процент) этанола в верхнем отборе будет в 16 раз больше количества сивухи.
А если удастся работать с одним процентом отбора, этанола будет в 4 раза больше, чем промежуточных.
И твой прогноз по соотношению этанола к промежуточным как 21 к 26 тоже не реалистичен
Теперь время ввести корректировку.
Головные примеси сопутствуют не только этиловому спирту, но и другим спиртам тоже.
И высшие спирты растворяются и сопутствуют не только этанолу. Головным примесям они сопутствуют тоже. Поэтому расчет количества примесей логично вести не в пересчете на этанол, а на сумму этанола и остальных примесей.
Это задача с "циклической ссылкой", эксель ее не решит. Сейчас вручную сделаю несколько итераций для отбора 4%. Кстати, 4% буду считать не по объему только этанола в отборе, а по сумме объема всей летучей части.
Продолжение следует...