Физическая тарелка — определение, количество, расчет

Для измерения разделяющей способности колонны используется 2 понятия: “теоретическая тарелка” и “физическая тарелка”. И если о теоретической тарелке мы уже рассказали, то для чего нужна физическая тарелка, еще только предстоит узнать. 

Что такое физическая тарелка

Физические тарелки нужны, как показатель реальной разделяющей способности колонны, ее конструкции и контактного элемента (насадки). 

Тепломассообмен происходит в колонне постоянно, а вот равновесие достигается только на определенной высоте насадки. Эта высота и есть физическая тарелка, часть насадки внутри царги колонны, на которой происходит тепломассообмен.

Устройство тарелок ректификационной колонны не важно. Тарелки могут быть плоскими перегородками или решеткой, СПН или мочалкой, листом с клапанами или колпачками. Важно что все они — контактные элементы, на которых пар проходит сквозь жидкость, выбивая из нее и поднимая вверх спирт и примеси. Подробнее о типах и видах можно почитать в материале “Виды тарелок в ректификационной колонне”.

Сколько физических тарелок нужно для получения дистиллята

Теоретическая тарелка существует, как модель разделения, в идеальных условиях. Ее разделяющая и укрепляющая способность всегда равна 100% — на то она и модель. С физической тарелкой все не так радужно.

Физическая тарелка обычно обладает КПД (эффективностью разделения) в 45-60%.  Для получения хорошо очищенного спирта крепостью около 96% потребуется количество физических тарелок, вдвое больше, чем теоретических. То есть, для получения спирта-ректификата, близкого к ГОСТ, нужно 200 и более физических тарелок, что соответствует высоте царги 80-100 см, заполненной СПН, как, например, у аппарата Luxstahl 8m.  

Смысл дистилляции состоит как раз в сохранении части ароматно пахнущих примесей. Ректификация предполагает максимальное удаление примесей и разделение фаз. Применить к дистилляции понятие ФТ можно так: если одна ТТ = 1 перегонка, а для получения дистиллята делают 2-3 перегонки, значит количество ФТ на обычном дистилляторе составит 4-6.   

Метод определения числа физических тарелок

Для точного расчета числа физических тарелок применяют аналитический метод, вычисляют количество тарелок отдельно для истощающей и укрепляющей части колонны, от тарелки к тарелке. 

В бытовых условиях, для примерных расчетов, можно сначала определить число теоретических тарелок с помощью онлайн калькулятора и затем умножить результат на 2.

Как рассчитать высоту физической тарелки

Физическая тарелка в ректификации — это слой спирально-призматической насадки высотой от 1,5 до 8 см. Градация зависит от режима работы аппарата:

  • 1 ФТ = 1,5-3 см, когда аппарат работает на себя;
  • 1 ФТ = 2-4 см, когда идет отбор голов и хвостов;
  • 1 ФТ = 6-8 см, когда при отборе тела, когда флегмово число составляет 3-4.

Эти показатели взяты из практических наблюдений и измерений опытных самогонщиков. Они могут варьироваться в связи с конструкцией аппарата, пропускной способностью, типом насадки. 

Расчет числа физических тарелок в ректификационной колонне

Посчитать примерно можно по градации выше, а вот более точные расчеты требуют академических знаний, аналитики и замеров. 

Как просто посчитать число физических тарелок в ректификационной колонне

  1. Определить режим работы аппарата. 
  2. Поделить общую высоту насадки на высоту теоретической тарелки в этом режиме, согласно информации, изложенной выше.

Читайте также

Процесс ректификации в ректификационной колонне

Даже начинающий винокур наверняка слышал о том, что самый чистый спирт в домашних условиях можно получить только на ректификационной колонне. Более простые дистилляторы максимальную очистку от примесей дать не способны. Какой бы рецепт браги для самогона не использовался, продукты брожения будут примерно одинаковыми, а значит, будут и примеси. Если Вам посчастливилось купить самогонный аппарат с […]

Устройство и принцип работы дефлегматора в самогонном аппарате

Издавна известно, что правильно полученный самогон не дает тяжелого похмелья. Очистку спиртовых паров лучше производить сразу при перегонке, чем потом, народными средствами. Ведь при неправильной очистке даже рецепты настоек из самогона в домашних условиях могут не спасти загубленный напиток. Что может способствовать точному разделению фракций? Каждый самогонный аппарат, если он гордо именуется колонной, имеет дефлегматор. […]

Виды и устройство самогонных аппаратов для дома

Считается, что первые дистилляторы были изготовлены еще в XI-XII веках арабскими алхимиками и использовались для перегонки вина и получения его “души” (а именно — этилового спирта). Изготавливались первые версии самогонных аппаратов из меди, как наиболее практичного и доступного в те дни для этой цели материала. Время идет, видов самогонных аппаратов стало больше, но принцип работы […]

Комментарии