Ректификация в режиме эмульгации, эмульгация в ректификационной колонне.
Режим эмульгации нужен, чтобы добавить дополнительных теоретических тарелок в колонну.
При ректификации молекулы пара, на рисунке они красные, поднимаются до дефлегматора, там они охлаждаются и каплями падают вниз, в виде флегмы.
Благодаря насадке, флегма распределяется равномерно в царге.
Холодные молекулы флегмы, на рисунке они синие, сталкиваются с молекулами пара и отбирают у них энергию полета.
В результате этих действий, тяжелые молекулы хвостов оказываются внизу, а молекулы спирта вверху колонны.
В насадке есть промежутки воздуха, где не протекает флегма.
А что если залить все или часть трубы, флегмой, то кпд колонны возрастет, увеличится количество теоретических тарелок. Молекулы пара не будут пролетать в колонне в холостую.
Как залить колонну флегмой.
Первый вариант.
Этот способ может кто-то уже и использует не зная об этом.
Внизу делается плотный пыж и в результате получается бутылочное горлышко, молекулы пара все проходят через него, так как они имеют большую энергию чем флегма.
Часть молекул флегмы проходят через жмых обратно в куб, а часть остается в царге.
Флегма постепенно накапливается, заливает царгу.
Если поставить между царгами диоптр с насадкой, то мы увидим когда флегма дойдет до него и отключим на время нагрев, чтобы часть флегмы стекла в куб.
Если поставить два диоптра, то по нижнему можно отслеживать не сливаемый уровень, а по верхнему определять когда отключать нагрев.
Второй вариант.
Внизу колонны из узла отбора делаем колпачковую тарелку, она пропускает пар, а флегма выходит через узел отбора в шланг.
Шланг из нижнего узла отбора идет наверх и спускается в куб.
Высота шланга определяет уровень заливки колонны флегмой. Все происходит согласно закону сообщающихся сосудов.
Диаметр шланга должен быть достаточным, чтобы вся лишняя флегма вытекала из царги. Иначе она будет накапливаться в колонне и зайдет за уровень шланга.
Стоит ли нам применять режим эмульгации в колонне.
Очень уж геморное это занятие, проще купить дополнительную царгу с насадкой для увеличения числа теоретических тарелок в колонне.
В наших квартирах, если гнать с пола, то вполне помещается три царги.
Режим эмульгации применяют в промышленных установках, где есть ограничение по высоте, потолок низкий на заводе, а требуется прибавить разделяющую способность колонны.
Как увеличить число теоретических тарелок в колонне не используя режим эмульгации и дополнительные царги.
Можно увеличить охлаждение флегмы в диоптре.Тогда молекулы флегмы будут сильнее отбирать тепловую энергию у восходящего пара.
Шланг с холодной водой сначало заходит в дифлегматор, а из него идет в холодильник колонны.
Если мы гоним НДРФ, то холодная вода сначало поступает в холодильник колонны, а из него идет уже в дефлегматор.
Можно увеличить количество флегмы поступающей в царгу, а чтобы не было захлеба необходимо уменьшить отбор спирта.
