Когда стандартная дистилляция не оправдывает ожиданий, винокуры могут рассмотреть дополнительные решения для повышения эффективности перегонки. Одним из наиболее доступных способов является использование насадок в царге. Однако выбор подходящей насадки - задача не из легких, требующая внимательного подхода.
Принципы работы насадок
Насадки являются важнейшими элементами, способствующими тепломассообмену между паром и жидкостью. Их основная функция заключается в том, чтобы очищать поднимающийся пар от тяжелых примесей, увеличивая его крепость. Без насадок очистка паров осуществляется только за счет высоты колонны, что обычно обеспечивает лишь незначительное улучшение качества. Однако, благодаря насадкам пары имеют возможность взаимодействовать с жидкостью более эффективно.
Насадки задерживают жидкость, способствуя образованию теплового равновесия между паром и жидкостью. Эффективность этого процесса можно оценить посредством теоретических тарелок (TТ), количество которых определяет степень очистки конечного продукта. Однако количество возможных TТ не приводит к линейному увеличению крепости спирта: оно зависит от изначальной крепости исходного материала.
Типы насадок
Насадки делятся на две основные категории: структурированные и случайные. Структурированные варианты (например, тарельчатые насадки и РПН) имеют четкую геометрию и формируют предсказуемые каналы для проходящих паров, что минимизирует риск захлебывания колонны.
- Тарельчатая насадка: Это конструкция с несколько горизонтальными перекрытиями, чьи отверстия могут регулироваться по высоте. Повышение количества отверстий уменьшает вероятность захлебывания, однако это может снизить эффективность разделения.
- РПН: Регулярная проволочная насадка, создающая оптимальные условия для прохождения паров и их взаимодействия с жидкостью. Благодаря своей структуре, она удерживает необходимое давление и предотвращает захлебывание.
Случайные насадки начисленные свободно, формируя непредсказуемые каналы для паров. Эффективность таких насадок зависит от их размера и конфигурации. Важно отметить, что уплотнение случайных насадок может повысить тепломассообмен, но также увеличивает риск захлебывания при высоких температурах.
Материалы для насадок
Разнообразие материалов, из которых изготавливаются насадки, также играет важную роль. Это могут быть нержавейка, медь, керамика или стекло. Каждый материал имеет свои плюсы и минусы. Например, пластиковые насадки менее популярны из-за низкой смачиваемости и недоверия к их качеству.
Часто встречаются комбинации различных типов насадок для достижения оптимального эффекта: например, медные РПН могут располагаться в нижней части колонны, в то время как верхняя зона заполнена керамическими кольцами Рашига. Выбор насадки следует производить с учетом диаметра и высоты колонны, а также желаемого качества производимого продукта.
