Концентрация голов.

[Сергей]

Я хочу подчеркнуть один момент - на этапе отбора голов очень важно не пускать их вниз. Поэтому именно на этапе отбора голов очень важно не переохлаждать флегму. По этой причине отбор голов по паровой фазе более эффективен - при неполной конденсации в дефлегматоре переохлаждение флегмы минимально.

Цитировать
Когда "холодная " флегма попадает в верхний слой насадки, она конденсирует часть паров , поднимающихся к дефлегматору, то есть рождает дополнительную флегму которая не доходит до дефлегматора и сразу отправляется вниз по насадке, увеличивая флегмовое число. При этом "холодная" флегма отбирает от паров тепло конденсации и прогревается до температуры кипения.  Возникает вопрос - как скоро "холодная" флегма прогреется и перестанет быть "холодной". И как низко успеет она опуститься за время прогрева. Сможет ли это тепловой возмужение опуститься до самого куба, или не доползет и до середины колонны?

Сначала теоретические расчеты.
Считаем на конкретном примере.
В кубе - киловатт полезной мощности, колонна работает на себя - в насадку возвращается вся флегма, которая  переохлаждена на 20 градусов.
Для упрощения считаем, что в дефлегматор приходит чистый спирт. При киловаттном нагреве его приходит в дефлегматор в виде пара и возвращается в насадку в виде ледяной флегмы 1,2 грамма спирта в секунду.
Чтобы нагреть эти 1.2 грамма флегмы на 20 градусов, надо отобрать от поднимающегося пара  2,4х20х1,2=58 джоулей за секунду, что составляет всего 5,8% от количества тепла, которую пар может отдать при конденсации. Как показали замеры (о них ниже), зона температурного возмущения не превышает нескольких сантиметров верхнего слоя насадки. Ниже флегма уже опускается с температурой кипения.

Таким образом, при переохлаждении флегмы на 20 градусов и при работе колонны на себя, при киловаттном полезном нагреве, в дефлегматор приходит не 1.2 грамма спирта в секунду, а 1,13. Оставльные 0,07 грамма конденсируются не в дефлегматоре, а в несколких верхних сантиметрах насадки.  Другими словами, дефлегматор стал на пару сантиметров больше, а насадка - меньше.
Ну и что тут фатального?

Хватит теории, теперь сермяжная практика.
У меня был дефлегматор со слишком большой охлаждающей способностью, и мне зимой удавалось охлаждать флегму до 12 градусов - флегма была переохлаждена на 65 (!) градусов.. Уменьшая поток воды в дефлегматоре, мне удавалось снижать переохлаждение до 10 градусов. Я заинтересовался влиянием переохлаждения. Датчики температуры стояли у меня на 10 и на 50 см ниже дефлегматора. Дискретность измерений составляла 0,05 градуса - я управлял отбором по дельте..
Вынужден признать, что ни верхний, ни нижний  датчик никак не реагировали на изменение охлаждения флегмы. Не поверил своим гразам, проверил много раз. Даже длительная работа с бешеным переохлаждением не приводила к снижению температуры на 10 см ниже дефлегматора на даже на 5 сотых градуса.  После этого посчитал (расчет приведен выше), и все стало на свои места.
http://labspirt.com/forum/index.php?topic=278.msg9541#msg9541

[Игорь]

Производители насадочных колонн утверждают, что на колпачковых тарелках идет новообразование примесей, за счет большего времени пребывания жидкости в колонне. На самом деле это заметно только в бражной колонне. В ней новообразование эфиров и альдегидов может достигать 200-300%.

Давайте разберемся с этой цитатой.

Речь идет оо образовании в колпачковой колонне эфиров и альдегидов при длительном кипячении на тарелках.

1. В цитате указано, что это заметно только в бражной колонне.
2. Я полностью согласен с тем, что если долго кипятить смесь кислот и спиртов, образуются эфиры.
3. Я полностью согласен с тем что если долго кипятить спирт на медных тарелках, образуются альдегиды.

Но имеет ли эти три фактора отношение к нашим колоннам? Нет, ни один из них.

1. Мы не ректифицируем брагу,

2. Если в куб с сырцом добавлять щелочь, летучих  кислот не будет, новые эфиры образовываться не будут. А те, что есть, омылятся щелочью, причем тем дольше кипятить, тем полнее омылятся и тем меньше их останется.

3. В наших колоннах нет меди, а на поверхности нержавейки нет оксидов, которые могут вызывать окисление спирта с образованием альдегидов. Поэтому, если нет переохлаждения флегмы и через ТСА нет периодических подсосов воздуха, длительное кипячение не приведет к новообразованию альдегидов.

[Игорь]

Сергей, что ты хотел сказать этой парой цитат? Они относятся к двум совершенно разным режимам работы колонны.

Когда головы отделены, а в кубе остались только хвосты, спирт и вода, переохлаждение флегмы никак не влияет на процесс разделения, так как граница фракций находится глубоко внизу - ниже середины колонны.

При отделении головных примесей граница раздела фракций находится в единицах - десятке саниметров от дефлегматора. Если флегма переохлаждена, она не успевает прогреться до этой границы и перемешивает фракции, опускает головные примеси ниже и снижает их концентрацию в зоне отбора. Продолжительность отбора голов увеличивается.

Сергей, я не источник вселенской мудрости, не изрекатель абсолютных истин. Уже года четыре я изучаю процесс и делюсь тем, чему научился и что понял. Поэтому не надо удивляться, если со временем мои взгляды изменяются, или, как в данном случае, получают уточнение. Я учусь.

[Сергей]

Игорь, хотел сказать, что с цитатой я согласен и не согласен с переохлаждением флегмы.

[Игорь]

Переохлаждение флегмы вредно на этапе отбора голов, никак не влияет при отборе тела, и снова вредно на исходе ректификации при выдавливании остатков спирта из насадки.

[david]

На самом деле, используемое понятие «сивушные масла» названию своему совершенно не соответствует. Сивушное масло представляет собой целый набор веществ, являющихся побочным продуктом спиртового брожения. В самогоне из ржаной муки при крепости 19 об.% содержится 0.32% сивушных масел, при крепости 45 об.% их содержание может достигать 0.63% (считается, что такой самогон имеет наихудшее качество, так как обладает отвратительным запахом и вкусом, а на следующий день вызывает тяжелейшее состояние похмелья).

Сивушное масло в своем составе содержит две группы токсичных веществ, условно разделяемых по температуре кипения: к первой группе относят вещества с температурой кипения ниже 78.4 градусов (точка кипения для чистого этилового спирта) — сюда входят известный нам ацетальдегид и уксусно-масляный эфир; ко второй группе относят вещества с температурой кипения выше 78.4 градусов — пропиловый спирт, изопропиловый спирт, амиловый спирт, изоамиловый спирт, изобутиловый спирт, ацетил, масляно-этиловый эфир, фурфурол и множество других малоизвестных и неприятных соединений.
Особенно ядовит изоамиловый спирт (С5Н4ОН), составляющий до 60% объема сивушного масла. При его попадании на кожные покровы — химики это знают — возникает ощущение жжения, кожа краснеет, образуются пузырьки, заполненные светлой жидкостью. После того, как они вскрываются, на коже остаются медленно заживающие язвы.

[Игорь]

Давид, компоненты сивушного масла - промежуточные и хвостовые примеси, а в этой ветке идет обсуждение головных примесей.
Кстати о "сивушных маслах" на форуме говорили уже достаточно много и все, что ты цитируешь, давно знаем. Если есть что сказать нового о сивухе - добро пожаловать в темы, где речь идет о ней.
Термин "сивушные масла" как индикатор компетентности.
Осторожно, сивуха! , или в других ветках.
Поиск по форуму дает много ссылок на места, где этот вопрос обсуждался.

[Samogon_s]

Через недельку посмотрю как будет после четвёртой.

Всё точно так же, как и ранее. 1 литр голов от третьей ректификации добавил в куб, 1 л голов получил. Этот раз отбор 1 литра произвел за 13 часов (больше 70 мл/час).
Мои выводы: можно не собирать головы, а кольцевать их (по крайней мере 4 раза как минимум - всё получается). В моем случае, после 4-х ректификаций экономия составила 3 л спирта.

[Игорь]

Если первые 100 мл все-же выводить из оборота, кольцевать можно и вечно.

[Samogon_s]

Пятая ректификация позади.
Все головы от четвертой ректификации (а в общем, всех пяти ректификаций)  были в кубе.
Решил изменить скорость отбора радикально: первые 500 мл отобрал со скоростью 500 мл/час, последующие 500 мл отобрал за 5 часов. За время отбора всех голов температура в дефлегматоре выросла от 75,8°С до 77,3°С.
Результат остался тот же: всего голов 1000 мл. Правда, первые 500 мл, на мой взгляд, начинают представлять опасность - слишком уж концентрированные, возможно, даже вредные для здоровья. Может быть, в целях безопасности, и не стоит концентрировать так головы.

[Роман 68]

Правда, первые 500 мл, на мой взгляд, начинают представлять опасность - слишком уж концентрированные, возможно, даже вредные для здоровья. Может быть, в целях безопасности, и не стоит концентрировать так головы.

Так это же головы, они только для технических нужд. В чём состоит опасность? Ты ведь употреблять их не будешь?

[Delta]

Samogon_s, я вот чё хочу сказать...Кто нибудь наблюдал сие явление: забилась игла отбора голов, скорость составила 20-25мл в час....и головы ни фига не были концентрированные...., объем голов одинаков....через два дня следующая РК, естественно иглу поменять забыл, тот же эфект! Еще через три дня (понятное дело склероз) отбирал головы по старинке, 60 капель в минуту (100мл в час)...Ооооо!!! Головы, то что надо...Сырье одно и тоже, режимы РК - тоже ;) Так кто объяснит?

[Samogon_s]

Так это же головы, они только для технических нужд. В чём состоит опасность?

Пока отбираешь, нюхаешь их, нюхаешь... потом бац... и в реанимации :)
Собирать их надо в герметичную емкость и, по возможности, не нюхать.

Так кто объяснит?

Х.з., кто объяснит...
Возможно, так: головы собираются за время работы колонны на себя вверху колонны все и сразу. Медленный отбор способствует тому, что за длительное время отбора они разбавляются спиртом. А если их отобрать все сразу и относительно быстро, они не успевают разбавиться спиртом.

Сырье одно и тоже, режимы РК - тоже

А может быть условия брожения были другими и голов набродило больше.

[Delta]

А может быть условия брожения были другими и голов набродило больше.

Ты прикалываешся? :) У меня все одинаково...у меня не бывает больше или меньше...просто надо знать моё производство ;) В общем ладно - разберусь :)

[Роман 68]

Медленный отбор способствует тому, что за длительное время отбора они разбавляются спиртом. А если их отобрать все сразу и относительно быстро, они не успевают разбавиться спиртом.

Т.е нужно ддать колонне длительно поработать на себя, часа три, а потом продувка колонны водяным паром, и голов как не бывало. А вместе с ними и промежуточные частично выйдут.