«На вакууме можно сэкономить до 40% энергии!»

Это не наше утверждение, это высказывание с какого-то «спиртового форума»!

Было бы правильно сначала прочитать раздел про атмосферное давление - эффект от снижения атмосферного давления идентичен, но слабее, чем при применении вакуума, и приводит к:

понижению температуры кипения;
уменьшению плотности паров;
изменению состава точки азеотропа;

Начнем сразу с приятной новости. При снижении давления ректификации до 9,33кПа (70мм.рт.ст.), что соответствует температуре кипения спирта 27,97ºC, содержание этилового спирта в точке азеотропа приблизится к 100%. И не полностью приятная новость - его качество остается прежним, вот и всё!

А теперь о неприятном. Понижение температуры кипения, на первый взгляд вроде бы хорошо (летом 2010г спирт кипел бы сам при 38ºC днем), но задумайтесь – чем Вы будете конденсировать спирт в дефлегматоре при 28ºC? Допустим, водой при 10ºC. А теперь прикиньте, во сколько раз возрастет её расход, если разница температуры воды на входе и выходе из дефлегматора при 760мм.рт.ст. была 78,15-10-10=58ºС (всегда минимум на 10ºC меньше прямой разницы), а при 70мм.рт.ст. будет всего - 8ºC. Правильно, расход воды увеличится - в 7 раз.

А уменьшение плотности паров при указанном давлении приведет к уменьшению производительности (не будем нагружать Вас расчетами) в 10раз.

Но самое интересное, что теплота испарения (не температура, а теплота – потребная тепловая энергия на испарение) почти не зависит от давления. Т.е. вакуумная ректификация с точки зрения экономии энергии – это миф от незнания физики, а вот букет гигантских проблем - это уже гарантированная Вам реальность.

Зачем применяют вакуум

Есть вещества, у которых температура кипения при нормальном атмосферном давлении выше температуры их термического разложения. Эти вещества исчезают, даже не закипев. В то же время их необходимо получить и отделить от других веществ в смеси. А самый доступный и эффективный способ – ректификация. Вот в этой ситуации химики, от безысходности, идут на вакуумирование колонны, четко сознавая, что потеряют производительность, и приобретут дополнительные проблемы, но все же получат желаемое вещество в чистом виде. Естественно, степень вакуумирования должна соответствовать температуре разложения (не ниже), т.е. обеспечивать минимальные потери в производительности.

К спирту эти проблемы не относятся, поскольку при атмосферном давлении спирт кипит, не разлагаясь (спирт стабилен).

Однако, действительно, существуют схемы с применением вакуума и тепловых насосов (холодильников), которые позволяют экономить энергию до 40%, но этот комплект оборудования будет существенно дороже, а колонна все равно потеряет в производительности, а качество спирта не возрастет!

Надеемся, что с вакуумом для спирта Вам все стало ясно.

← пред.

К оглавлению : Что обычно обсуждают на форумах

след. →