Влияние примесей спирта на аналитические и органолептические показатели и вкус водки велико.
На спиртовых заводах, перерабатывающих пищевое сырье, перегонке (т.е. дистилляции) подвергаются зерновые, картофельные, свекольные и мелассные бражки, а также смешанные — мелассно-зерно-картофельные, мелассно-свекольные, свекольно-зерно-картофельные, мелассно-сахарные и сахарно-зерно-картофельные бражки.
Кроме того, на перегонку поступают различные слабоградусные спиртовые жидкости — промой с дрожжевых сепараторов, жидкости из спиртоловушек и сивухопромывателей и др. На большинстве спиртовых заводов эти жидкости смешиваются с бражкой. На спиртовых заводах, где имеются цехи по сепарации хлебопекарных дрожжей из бражки, практикуют перегонку таких жидкостей на отдельных, так называемых нулевых колоннах.
В таблице 1 приведена характеристика бражек из различных видов сырья.
Таблица 1
Основные свойства бражек, полученных из пищевого сырья
Сырье | Крепость об. % | Характеристика бражки |
Зерно | 7-10 | Может содержать кожуру, которая забивает отверстия тарелок |
Картофель | 6,5-9,5 | Содержит небольшое количество кожуры. При переработке «раннего» картофеля может пениться |
Свекловичная меласса
|
8-9,5 | Твердая фаза отсутствует, поэтому может быть пересыщена углекислым газом. Иногда сильно пенится. При избытке извести в мелассе и подкислении рассиропок серной кислотой может выделяться обильный осадок сульфата кальция, гипсующего тарелки |
Сахарная свекла (при разваривании) | 4,5—6 | Сильно пенится. Содержит много волокон свеклы, которые могут засорять тарелки |
Как видно из таблицы, крепость бражек колеблется. Перегонка бражки с пониженной крепостью (менее 7,5%) вообще нежелательна, так как уменьшается производительность браго-ректификационного аппарата, повышается расход пара и возрастают потери спирта и сивушного масла как на бражной, так и на ректификационных колоннах.
Пониженная крепость бражек наблюдается при переработке низкокрахмалистого, малосахаристого (свекла) и дефектного сырья, а также при различных отступлениях от режимов, рекомендованных технологической инструкцией.
Известно, что спирт хорошо смешивается с водой. При этом объем полученной смеси уменьшается, а температура ее повышается, что свидетельствует об образовании своеобразных соединений спирта с водой. Это свойство воды и спирта влияет на поведение примесей в процессе ректификации и позволяет «более эффективно организовать очистку спирта от нежелательных соединений методом ректификации
Спирт-сырец, получаемый при перегонке бражки, содержит в виде примесей около 70 (семидесяти) различных веществ. По своей химической природе это спирты, альдегиды, в том числе непредельные сложные эфиры, органические кислоты а также соединения, содержащие азот и серу.
В таблице 2 приведен групповой состав примесей бражного дистиллята
Таблица 2
Групповой состав примесей бражного дистиллята
Примесь |
Бражный дистиллят, полученный при переработке |
|||
зерна | картофеля | сахарной свеклы (при разваривании) | мелассы (свеклосахарной) | |
Сложные эфиры (в пересчете на уксусноэтиловый), мг/л | До 500 | До 700 | До 500 | До 500 |
Альдегиды (в пересчете на уксусный), мг/л | До 20 | До 50 | До 30 | 300—1000 |
Сивушное масло (высшие спирты в пересчете на смесь: 25% изобутилового и 75% изоамилового спиртов) , об. % | 0,3 —0,4 | 0,3—0,45 | До 0,4 | 0,20—0,40 |
Метанол, об. % | 0,02—0,10 | 0, 15 и более | 0,20 и более | Отсутствует |
Азотистые соединения (в пересчете на аммиак) , мг/л | До 2 | До 3 | До 2 | До 8-12 |
Непредельные соединения |
Присутствуют |
|||
Летучие сернистые соединения | При переработке нормального сырья отсутствуют | Отсутствуют | Присутствуют | |
Терпены | Присутствуют | Отсутствуют |
Примечание. Количественное содержание примесей показано по отношению вводному алкоголю.
В таблице 3 — свойства соединений, входящих в состав спирта-сырца.
Цель процесса ректификации — получение спирта стандартной крепости с минимальным содержанием примесей. При этом отходы ректификации (эфиро-альдегидная фракция и сивушное масло) должны быть получены в максимально сконцентрированном виде с тем, чтобы обеспечить возможно больший выход стандартного спирта.
Современная технология ректификации спирта основывается на различиях и изменениях летучести спирта и примесей в спирто-водных растворах различной крепости. Так как количественное содержание примесей сравнительно невелико, то при расчетах процессов, протекающих в ректификационных колоннах, обычно считают, что летучесть примеси зависит только от содержания воды и спирта в очищаемой смеси. В соответствии с этим и введены понятия «коэффициент испарения» и «коэффициент ректификации».
Таблица 3
Свойства соединений, входящих в состав спирта-сырца
Соединение | Химическая формула | Молекулярный вес | Температура замерзания, С | Температура кипения, С | Плотность, г/см3 | Скрытая теплота испарения, ккал/кг | Растворимость при 20°С г/ 100 мл | Поведение в процессе ректификации | Влияние на анадитические показатели спирта | Влияние на органолептические свойства спирта | |
в воде | в спирте | ||||||||||
Вода | Н2О | 18,02 | 0,0 | 100 | 0,9982 | 539,8 | — | ∞ | Ведет себя как хвостовая примесь. Со спиртом образует нераздельно кипящую при +78,15°С смесь, содержащую 95,57 вес. % (97,2 об. %) спирта | Определяет плотность, температуру кипения и другие физико-химические свойства спирто-водных растворов (смесей) | Наилучшие органолептические показатели имеют спирто-водные растворы крепостью 40—45 об. % |
Двуокись углерода | СО2 | 44,01 | -56,0 (5-8 ати) | Газ | 88 мл | р. | Головная примесь. Удаляется с неконденсирующимися газами. При значительном содержании СОг в спиртовых жидкостях поднимается давление в колоннах и нарушается рабога аппарата | Повышает кислотность спирта, искажает определение содержания эфиров на окисляемость пробы | Не влияет. Смягчает вкус | ||
Метиловый спирт (метанол) | СН3ОН | 32,04 | -91,5 | 64,7 | 0,7915 | 262,7 | ∞ | Ведет себя как промежуточная примесь «головного» характера. Для эффективного отделения следует подвергать эпюрации спирт крепостью 96,2% и выше | Вредная примесь. Присутствие строго регламентируется по стандартам ряда стран | В небольших количествах не влияет | |
Этиловый спирт (этанол) | С2Н5ОН | 46,07 | -114,0 | 78,3 | 0,7894 | 204,2 | ОС | — | Основной продукт ректификации, легко сорбирующий и удерживающий посторонний запах | - | - |
n-Пропиловый спирт (пропанол) | С3Н7ОН | 60,09 | -127,0 | 97,2 | 0,8044 | 164,3 | 00 | ∞ | Ведет себя кал промежуточная примесь «хвостового» характера. Отделяется с сивушным маслом и сивушным спиртом. Максимальная степень очистки достигается при повторной ректификации спирта | При колориметрическом определении сивушного масла занижает содержание последнего | В небольших количествах не влияет |
Изопропиловый спирт (изопропанол) | С3Н7ОН | 60,09 | -89,5 | 82,4 | 0,785 | 159,3 | оэ | ∞ | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом и сивушным спиртом. | При колориметрическом определении сивушного масла занижает содержание последнего | В небольших количествах не влияет |
n-Бутиловый спирт (n-бутанол) |
С4Н9ОН
|
74,12
|
-79,9 | 117,5 | 0,8098 | 141,2 | 9,0 | ∞ | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом и сивушным спиртом. | Определяется колориметрически по амиленовой реакции | Ухудшает вкус |
Изобутиловый спирт (изобутанол) | С4Н9ОН | 74,12 |
-114,7 -108,0 |
108,4 | 0,8068 | 138.05 | 9,5 | ∞ | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом и сивушным спиртом. | Определяется колориметрически по амиленовой реакции | Ухудшает вкус |
Третичный бутиловый спирт | С5Н11ОН | 74,12 | 25,5 | 82,8 | 0,789 | _ | ∞ | ∞ | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом и сивушным спиртом. | Определяется колориметрически по амиленовой реакции | Ухудшает вкус |
n-Амиловый спирт (н-аминол) | С5Н11ОН | 88,15 | -78,5 | 132,0 | 0,8144 | 120.1 | 12,5 | ∞ | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом и сивушным спиртом. | Усиливает окраску при амиленовой реакции; также осмоляготся при проведении пробы с серной кислотой. Наиболее вредны из высших спиртов | Резко ухудшает вкус и запах спирта |
Изоамиловый спирт (изоачинол) | С5Н11ОН | 88,15 | -117,2 | 130,5 | 0,8129 | 119.7 | 2,67 | ∞ | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом и сивушным спиртом. | Резко ухудшает вкус и запах спирта | |
Изоамиловый спирт (оптически деятельный) | С5Н11ОН | 88,15 | -70,0 | 188,0 | 0,8193 | — | т, р. | ∞ | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом и сивушным спиртом. | Резко ухудшает вкус и запах спирта | |
n-Гексиловый спирт (н-гексанол) | С6Н13ОН | 102,18 | -51,6 | 157,2 | 0,820 | — | 0,59 | ∞ | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом и сивушным спиртом. | При колориметрическом определении по амиленовой реакции количественное содержание понижается | Сообщает неприятный запах и резкий привкус |
n-Гептиловый спирт (н-гептанол) | С7Н15ОН | 116,21 | -34,1 | 176,3 | 0,8219 | 104,9 | 0,09 | ∞ | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом и сивушным спиртом. | В небольшом количестве не обнаруживается | Сообщает запах и привкус прогорклого масла |
Октиловый спирт | С8Н17ОН | 130,23 | 19,5 | -16,3 | 0,8245 | 97,5 | р. | ∞ | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом и сивушным спиртом. | В небольшом количестве не обнаруживается | Ухудшает дегустационные показатели |
Нониловый спирт |
С9Н19ОН
|
144,26
|
213,5
|
-5,0
|
0,8274
|
—
|
н. р. |
∞
|
Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом и сивушным спиртом. | В небольшом количестве не обнаруживается | Ухудшает дегустационные показатели |
Осцетоин (ацетилметил-карбинол) | СН3СОСНОНСН3 | 88,10 | 15,0 | 144,0 | 1,002 15/4 | — | Р | л. р. | Хвостовая примесь, Выводится с сивушным маслом и лютерной водой | В небольших количествах не влияет | В небольших количествах придает спирту приятный запах фруктов |
Диацетил (бутандион) | (СН3СО)2 | 86,09 | -2,4 | 88,0 | 0,973 | — | 25 | — | Промежуточная примесь. Частично выводится с сивушным спиртом | В небольших количествах не влияет | В небольших количествах придает спирту приятный запах фруктов |
Бутиленгликоль (рацемический) | С4Н8(ОН)2 | 90,12 | 7,6 | 176,7 | _ | — | — | — | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом | Дает слабую окраску по амиленовой реакции | В небольших количествах придает спирту приятный запах фруктов |
Мезабутилен-гликоль | С4Н8(ОН)2 | 90,12 | 34,4 | 182,4 | 1,003 | — | — | — | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом | Дает слабую окраску по амиленовой реакции | В небольших количествах придает спирту приятный запах фруктов |
е-Бутеленгликоль (2—3) | С4Н8(ОН)2 | 90,12 | 20,9 | 184,0 | — | — | ∞ | Р | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом | Дает слабую окраску по амиленовой реакции | В небольших количествах придает спирту приятный запах фруктов |
Глицерин | С3Н5(ОН)3 | 92,05 | 20,0 | 290,0 | 1,2604 | — | ∞ | Хвостовая примесь. Выводится с сивушным маслом | Не влияет | В небольших количествах смягчает вкус спирта | |
Формальдегид | НСНО | 30,03 | -92,0 | -19,5 | Газ | — | — | — | Головная примесь. Выводится с э.а.ф. | Определяется как альдегид с фуксинсернистой кислотой и гидроксиламином | Сообщает резкий привкус и запах |
Уксусный альдегид | СН3СНО | 44,05 | —123,5 | 20,2 | 0,780 | 136,14 | ∞ | ∞ | Головная примесь. Выводится с э.-а. ф. и непастеризованным спиртом | Определяется как альдегид с фуксинсернистой кислотой и гидроксиламином | Сообщает резкий привкус и горечь |
Пропионовый альдегид | С3Н5СНО | 58,08 | —81,0 | 48,8 | 0,807 | — | 20 | ∞ | Головная примесь. Выводится с э.-а. ф. и непастеризованным спиртом | Определяется как альдегид с фуксинсернистой кислотой и гидроксиламином | Сообщает резкий привкус и горечь |
Изомасляный альдегид | С3Н7СНО | 72,10 | -65,9 | 62,5 | 0,7938 | — | 11 | ∞ | Головная примесь. Выводится с э.-а. ф. и непастеризованным спиртом | Определяется как альдегид с фуксинсернистой кислотой и гидроксиламином | Сообщает резкий привкус и горечь |
Масляный альдегид | С3Н7СНО | 72,10 | -65,9 | 64,0 | 0,817 | — | — | — | Промежуточная примесь головного характера. Удаляется при энергичной эпюрации и с непастеризованным спиртом | Определяется как альдегид с фуксинсернистой кислотой и гидроксиламином | Сообщает резкий привкус и горечь |
Валериановый альдегид | С4Н9СНО | 86,14 | -91,5 | 103,4 | 0,819 | — | т. р. | л. р. | Промежуточная примесь. Удаляется при энергичной эпюрации. Желательно гидроселекция | Сообщает резкий привкус и горечь | |
Изовалериановый альдегид | С4Н9СНО | 86,14 | —51,2 | —92,5 | 0,801 | — | т. р. | Р | Промежуточная примесь. Удаляется при энергичной эпюрации. Желательно гидроселекция | Определяется как альдегид с фуксинсернистой кислотой и гидроксиламином | Сообщает резкий привкус и горечь |
Энантовый альдегид | СН3(СН)5СНО | 114,19 | 155,0 | -43,3 | 0,8495 | — | т. р. | Р | Хвостовая примесь. Удаляется с сивушным маслом | В небольших количествах не влияет |
Сообщает приятный аромат
|
Акролеин | СН2-СНСНО | 56,06 | -87,7 | 52,5 | 0,841 | — | 40 | Р | Головная примесь. Удаляется при энергичной эпюрации | Определяется как альдегид, снижает показатели пробы на окисляемость |
Сообщает спирту резкий жгучий вкус
|
Кротоновый альдегид | СН3СН-СН— СНО | 70,09 | —74,0—69,0 | 104,0 | 0,8575 | — | 18 | ∞ | Промежуточная примесь хвостового характера. Удаляется с сивушным маслом и сивушным спиртом | Определяется как альдегид, снижает показатели пробы на окисляемость | Сообщает резкий неприятный запах и вкус |
Ацеталь | СН3СН(ОС2Н5)2 | 118,17 | - | 102,4 | 0,8254 | 66,16 | 4,58 | ∞ | Промежуточная примесь | В небольших количествах не влияет | Сообщает спирту приятный запах фруктов |
Ацетон (диметилкетон) | (CН3)2СO | 58,08 | -95,35 (-94,6) | 56,24 | 0,701 | 124,4 | ∞ | ∞ | Головная примесь. Удаляется при эпюрации | Незначительные количества не обнаруживаются | Сообщает спирту характерный привкус испорченных фруктов |
Фурфурол | С4Н3ОСНО | 96,09 | —36,5 | 161,7 | 1,160 | 107,5 | 8,3 | ∞ | Хвостовая примесь. Удаляется с сивушным маслом | Определяется по характерной реакции с анилином | Придает спирту приятный запах |
Муравьиная кислота | нсоон | 46,03 | 8,4 | 100,7 | 1,221 | 1 | ∞ | ∞ | Хвостовая примесь. Удаляется преимущественно с лютерной водой | Определяется по характерной реакции с анилином | Придает спирту резкий привкус |
Уксусная кислота | СН3СООН | 60,05 | 16,6 | 118,1 | 1,049 | 96,7 | ∞ | ∞ | Хвостовая примесь. Удаляется преимущественно с лютерной водой | Определяется по характерной реакции с анилином | Сообщает спирту приятный привкус |
Пропионовая кислота | С2Н5СООН | 74,08 | -22 | 141,1 | 0,992 | 98,8 | ∞ | ∞ | Хвостовая примесь. Удаляется преимущественно с лютерной водой | Определяется по характерной реакции с анилином | В небольших количествах придает горечь |
Масляная кислота | С3Н7COОН | 88,10 | -7,9 | —163,6 | 0,9587 | 113,9 | 0,5 | — | Хвостовая примесь Удаляется с сивушным маслом | В небольших количествах не обнаруживается | Придает спирту неприятный запах пота и горечь |
Изомасляная кислота | С3Н7COОН | 88,10 | -4,7 | 154,4 | - | - | 37,2 | ∞ | Хвостовая примесь. Удаляется с сивушным маслом | В небольших количествах не обнаруживается | Придает спирту неприятный запах пота и горечь |
Валериановая кислота | С4Н9COОН | 102,14 | -34,5 | 186,0 | 0,933 | 103,2 | - | ∞ | Хвостовая примесь Удаляется с сивушным маслом | В небольших количествах не обнаруживается | То же |
Изовалериановая кислота | С4Н9COОН | 102,14 | -37,6 | 176,7 | - | 101,0 | 4,2 | ∞ | То же | В небольших количествах не обнаруживается | То же |
Капроновая кислота | С5Н11COОН | 116,16 | -1,5 | 205,0 | 0,929 | - | 0,886 | р | То же | В небольших количествах не обнаруживается | Сообщает спирту вкус прогорклого масла |
Каприловая кислота | С7Н15COОН | 144,21 | 16,2 | 237,5 | 0,910 | - | 0,25 | ∞ | Хвостовая примесь Удаляется с сивушным маслом | В небольших количествах не обнаруживается | То же |
Пеларгоновая кислота | С8Н17COОН | 158,24 | 12,5 | 254,0 | 0,9055 | - | 0,25 | ∞ | Хвостовая примесь Удаляется с сивушным маслом | В небольших количествах не обнаруживается | То же |
Каприоновая кислота | С9Н19COОН | 172,27 | 31,5 | 270,0 | 0,8858 | - | т.р. | р. | Хвостовая примесь Удаляется с сивушным маслом | В небольших количествах не обнаруживается | То же |
Молочная кислота | СН3CНOНСООН | 90,09 | 26,0 | 190,0 | 1,249 | - | р. | р. | Хвостовая примесь. Удаляется с Лютерной водой | Повышает кислотность спирта | На вкус спирта и запах заметно не влияет, так как содержание ее в спирте невелико |
Янтарная кислота | (СН)2(COОН)2 | 118,9 | 185,0 | 235 | - | - | 6,8 | 7,5 | Хвостовая примесь. Удаляется с Лютерной водой | Повышает кислотность спирта | На вкус спирта и запах заметно не влияет. Подобна уксусной кислоте |
Пировиноградная кислота | СН3COСООН | 88,06 | 13,6 | 165 | 1,267 | - | ∞ | ∞ | Хвостовая примесь. Удаляется с Лютерной водой | Практически не определяется | В небольших количествах на вкус спирта не влияет. |
Муравьино-этиловый эфир | НСО-ОС2Н5 | 74,08 | -80,5(-79,0) | 54,0(-3,0) | 0,9168 | 97,2 | 11,8 | р. | Головная примесь. Удаляется при эпюрации и с непастеризованным спиртом | Увеличивает содержание эфиров, легко омыляется при титровании щелочью. | В небольших количествах смягчает вкус спирта. |
Уксусно-этиловый эфир | СН3СООС2Н5 | 88,10 | -83,4 | 77,15 | 0,901 | 86,9 | р. | ∞ | То же | Определяется как сложный эфир. | В небольших количествах смягчает вкус спирта. |
Уксусно-амиловый эфир | С2Н3СООС5Н1 | 130,19 | -79,5 | 138,0 (140,0) | 0,8699 | 69,0 | 0,16 | ∞ | Промежуточная примесь. Удаляется при усиленной эпюрации с гидроселекцией, также с сивушным спиртом | Определяется как сложный эфир, но омыляется медленнее, чем этилацетат | Придает спирту несвойственный фруктовый запах. |
Аммиак | NH2 | 17.03 | -77,8 | 33.5 | Газ | 326 | 52,6 | р. | Головная примесь. Удаляется с э.а.ф. и непастеризованным спиртом. Разрушает медную аппаратуру, реагируя с медью | Стандартными методами не определяется | В очень небольших количествах смягчает вкус спирта. |
Метиламин | NH2СН3 | 31,06 | -92,5 | -7,5 | Газ | - | л.р. | р. | Головная примесь. Удаляется с э.а.ф. и непастеризованным спиртом. Разрушается щелочью с образованием аммиака | Стандартными методами не определяется | Придает неприятный запах и вкус спирту. |
Диметиламин | NH(СН3)2 | 45,09 | -92,2 | 6,9 | Газ | - | л.р. | р. | Головная примесь. Удаляется с э.а.ф. и непастеризованным спиртом. Разрушается щелочью с образованием аммиака | Стандартными методами не определяется | Придает неприятный запах и вкус спирту. |
Триметиламин | N(СН3)3 | 59,11 | -117,1 | 2,9 | 0,771 | - | л.р. | - | Головная примесь. Удаляется с э.а.ф. и непастеризованным спиртом. Разрушается щелочью с образованием аммиака | Стандартными методами не определяется | Придает Очень неприятный запах и привкус спирту. |
Этиламин | NН2(С2Н5) | 45,09 | -80,6 | 16,6 | 0,706 | 145,9 | ∞ | ∞ | Головная примесь. Удаляется с э.а.ф. и непастеризованным спиртом. Разрушается щелочью с образованием аммиака | Стандартными методами не определяется | Придает неприятный запах и вкус спирту. |
Диэтиламин | NН(С2Н5)2 | 73,14 | -50,6 | 55,5 | 0,7056 | 91,0 | ∞ | р. | Головная примесь. Удаляется с э.а.ф. и непастеризованным спиртом. Разрушается щелочью с образованием аммиака | Стандартными методами не определяется | Придает неприятный запах и вкус спирту. |
Триэтиламин | N(С2Н5)3 | 101,20 | -114,8 | 89,5 | 0,7249 | - | 1,5 | ∞ | Головная примесь. Удаляется с э.а.ф. и непастеризованным спиртом. Разрушается щелочью с образованием аммиака | Стандартными методами не определяется | Придает неприятный запах и вкус спирту. |
Синильная кислота | НСN | 27,03 | -13,3 | 25,6 | 0,901 | 210,2 | ∞ | ∞ | Головная примесь. Удаляется с э.а.ф. приэнергичной эпюрации и с непастеризованным спиртом. | Стандартными методами не определяется | Придает спирту характерный запах и привкус миндаля. |
Двуокись серы (сернистый ангидрид) | SO2 | 64.06 | -75,5 | -10,1 | Газ | 94,8 | 11,5 | р. | Головная примесь. Удаляется с э.а.ф. приэнергичной эпюрации и частично с непастеризованным спиртом. | Снижает показатель пробы на окисляемость | Придает спирту резкий запах и вкус. |
Сернистый водород | H2S | 34,08 | -85,7 | -60,8 | Газ | 131,9 | 219 | - | Головная примесь. | То же | Придает спирту неприятный запах и вкус. |
Метилмеркаптан | СH3SH | 48,10 | -123,1 | 6,0 | Газ | 122,1 | т.р. разлагается | ∞ | Головная примесь. Удаляется с неконденсируемыми газами и э.а.ф. | То же | Придает спирту неприятный запах и вкус. |
Этилмеркаптан | С2H5SH | 62,13 | -147,3 | 35,1 | 0,839 | - | т.р. | р. | То же | То же | То же. |
Пропилмеркаптан | С3H7SH | 76,15 | -111,5 | 68,1 | 0,836 | - | т.р. | р. | То же | То же | То же. |
Амилмеркаптан | С5H11SH | 104,21 | -75,7 | 126,6 | 0,857 | 81,8 | н.р. | ∞ | Хвостовая примесь. Переходит в сивушное масло. | То же | То же. |
Меркаптоэтанол | С2H5OSH | 78.13 | - | 157.5 | 1.1196 | - | н.р. | ∞ | Хвостовая примесь. Переходит в сивушное масло. | То же | То же. |
Терпены | С10H16 | 136,23 | - | 150-180 | - | - | н.р. | ∞ | Хвостовая примесь. Удаляется с сивушным маслом. | То же | Придает характерный запах и привкус . |
Терпенгидраты | С10H16O | 154,24 | - | 200-208 | - | - | н.р. | ∞ | Хвостовая примесь. Удаляется с сивушным маслом. | То же | Придает характерный запах и привкус . |
Примечание. Приняты следующие сокращения: р - растворимо, л.р. - легко растворимо, т.р. - трудно растворимо, н.р. - нерастворимо, прочерк - отсутствуют данные
Коэффициент испарения: К=А/а, где А, а - содержание летучего компонента смеси в парах, и в растворе соответственно, вес %
Коэффициент ректификации: К=Кпр/Ксп, где Кпр, Ксп - коэффициент испарения смеси и спирта.
В таблицах ниже мной приведены коэффициенты испарения и ректификации основных примесей в растворах этилового спирта различной крепости.
Как видно из таблиц, при концентрациях спирта более 55% коэффициент испарения почти всех примесей больше, чем у этилового спирта. Однако при увеличении крепости водно-спиртового раствора коэффициенты испарения примесей по отношению к коэффициенту испарения этилового спирта изменяются неодинаково. У хвостовых примесей, к которым относятся в первую очередь высшие спирты, образующие сивушное масло, в крепких водно-спиртовых растворах коэффициент испарения меньше, чем у этилового спирта. У головных примесей, уксусного, пропионового и масляного альдегида, акролеина и низших сложных эфиров коэффициент испарения постоянно выше, в том числе в относительно крепких растворах спирта, обладающих относительно меньшей температурой кипения, чем у этилового спирта. Именно на этих различиях в поведении примесей спирта основана дифференцированная очистка этилового спирта на ректификационных аппаратах, состоящих из нескольких колонн, каждая из которых выполняет определенные функции.
При определении режимов работы колонн по концентрированию спирта и отделению примесей одним из решающих факторов является флегмовое число колонны.
Флегма представляет собой жидкость - конденсат подымающихся по колонне паров - стекающую вниз по колонне через контактные устройства ( ректификационные тарелки). Отношение количества флегмы в колонне к количеству отбираемого из нее дистиллята называется флегмовым числом, которое находится по уравнению
v=f/D
где v - флегмовое число,
где f - количество флегмы, отбираемое из нижней части колонны в единицу времени, кмоль
где D - количество пара, поступающего в колонну за тот же промежуток времени, кмоль
Чем больше флегмовое число, тем лучше условия для укрепления и очистки спирта, концентрирования и отбора примесей и тем интенсивнее совершается массообмен в колонне. Из этого следует, что эффективное сечение колонны, размер и состояние поверхности теплообмена дефлегматоров ограничивают пределы загрузки аппаратов в одном случае из-за брызгоуноса снижается КПД контактных устройств ( ректификационных тарелок) , а в другом - недопустимо возрастет давление в колоннею