|  ОСНОВНАЯ  |  ИСТОРИЯ ВИНОКУРЕНИЯ И ВИНОДЕЛИИЯ |  ДОМАШНЕЕ САМОГОНОВАРЕНИЕ  |  ГАЛЕРЕЯ  |

Мифы о ректификации. Тепломассообмен  Среди снома современных интернет-мифов о ректификации к наиболее популярным можно отнести «миф о тепломассообмене (ТМО)». Он встречается в разных вариантах, но его суть всегда сводится к тому, что тепломассообмен происходит только в ректификационной колонне, а при простой перегонке и перегонке с дефлегмацией (парциальной конденсацией) его нет.  Как появился сей миф. Если подойти к освещению данного вопроса толерантно и однобоко, то «виной» тому определения ректификации и дистилляции из справочников и словарей. Пример:  «ДИСТИЛЛЯЦИЯ (от лат. distillatio - стекание каплями), перегонка, разделение жидких смесей на отличающиеся по составу фракции. Процесс основан на различии температур кипения компонентов смеси».  «РЕКТИФИКА?ЦИЯ (позднелатинское rectificafio – выпрямление, исправление, от rectus – прямой, простой и facio – делать), массообменый процесс разделения однородных жидких смесей на практически чистые компоненты или фракции, отличающиеся темпрами кипения, путём противоточного взаимодействия жидкости и пара». БСЭ  Справедливости ради надо сказать следующее. Если формировать свое представление о тепломассообмене в ректификации и дистилляции (простой перегонке) только на двух подобных определениях, то действительно можно прийти к неправильным выводам. Как (примерно) выглядят такие рассуждения:  При ректификации из-за тепломассообмена в колонне происходит разделение веществ на практически чистые фракции. При дистилляции не происходит разделения веществ на практически чистые фракции. Значит, при дистилляции тепломассообмен не происходит.  В чем здесь логическая ошибка. Противоточный тепломассообмен принимается за тепломассообмен как таковой (единственно существующий) с соответствующими выводами. Конечно, если бы те, кто писал, определения в справочники добавили, что дистилляция (в нашем случае простая перегонка) это массообменный (тепломассообменный) процесс, то этот миф сейчас бы попросту не существовал. Но, увы.  Чтобы демифоологизировать его обратимся к специальной литературе. Например, к учебникам для вузов, где описаны процессы массообмена:  А. Г. Касаткин «Основные процессы и аппараты химической технологии» Москва 2004 (перепечатано с издания 1973 года) стр. 5  Как видим, перегонка жидкостей относится к массообменным процессам. Т.е. интересующие нас в данном случае частные виды перегонки: простая перегонка («прямоток»), перегонка с дефлегмацией (парциальная конденсация) и ректификация это все массообменные процессы.  Что они собой представляют:  «Процессами масообмена называют такие процессы, в которых основную роль играет перенос вещества из одной фазы в другую». Ю.И. Дытнерский Процессы и аппараты химической технологии М.: Химия, 1995 ч.2; стр. 6  Что такое фаза и фазовый переход:  Под фазой в физике понимают любое однородное физическое тело, т.е. любое вещество занимающее объем. Тела находятся в зависимости от внешних условий в трех (плазму здесь не рассматриваем) агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном.  Переход вещества из одной фазы в другую называется фазовым переходом или фазовым превращением.  Какие бывают массообменные процессы:  «Массообмен лежит в основе разнообразных процессов разделения и очистки веществ, объединяемых в класс массообменных процессов (см схему). Массообменные тепловые процессы, такие, как прокаливание, конденсация, выпаривание, испарение, а так же гидромех флотация, промывание газов, перемешивание – сопровождаются массообменном». Химическая Энциклопедия Том 2 Москва 1990 стр. 654  Что такое теплообмен:  «Перенос энергии в форме тепла, происходящий между телами, имеющими различную температуру, называется теплообменом. Движущей силой любого процесса теплообмена является разность температур более нагретого и менее нагретого тел, при наличии которой тепло самопроизвольно, в соответствии со вторым законом термодинамики, переходит от более нагретого к менее нагретому телу. Теплообмен между телами представляет собой обмен энергией между молекулами, атомами и свободными электронами»... А.Г. Касаткин Основные процессы и аппараты химической технологии Москва 2004 стр. 260  Когда явления теплообмена и массообмена сопутствуют друг другу и их приходится рассматривать во взаимосвязи, такие процессы называются тепломассообменом. В учебниках для простоты теплообмен и массообмен рассматриваются обычно по отдельности, поскольку они могут встречаться в разных комбинациях.  Теперь обратимся уже к домашнему винокурению. Посмотрим, что происходит при изготовлении спиртовой настойки. Сухая трава (твердое тело) помещается в спиртовой раствор (жидкость). При этом оба вещества имеют одинаковую («комнатную») температуру. Начинается экстракция – массообменный процесс перехода из твердой фазы в жидкую. Он состоит в извлечении растворителем (жидкостью) веществ из твердого материала (травы) на основе избирательной растворимости.  Это пример массообмена без учета участия тепловых процессов (см. таблицу выше) в результате, которого получилась спиртовая настойка.  Другой пример. Самогонный аппарат («прямоток») с сахарной брагой. Какие тепловые процессы станут происходить при нагреве куба:  1. Передача тепла теплопроводностью – нагревание куба пламенем газовой горелки, а затем стенками куба браги.  2. Конвекция - при которой нижний слой браги нагревается и поднимается в верх, а более тяжелый холодный опускается вниз, образуя круговорот.  Брага в кубе постепенно нагревается до температуры кипения и закипает. Как при этом происходит массообмен. При испарении (парообразование жидкости с поверхности) и кипении (парообразование не только с поверхности жидкости, но и во всей ее массе) начинается фазовый переход. Брага (жидкость) частично меняя свое агрегатное состояние, становится паром (газом) который по трубке паропровода попадает в холодильник, где снова происходит тепломассообмен с фазовым переходом: пар охлаждается и конденсируется в жидкость.  Это простейший пример теплообмена сопровождающегося переносом массы. Т.е. тепломассообмена. Которого как считают, некоторые энтузиасты домашнего винокурения при простой перегонке не происходит… На этом собственно все. С этим мифом.  Список используемой литературы:    1. БСЭ  2. А. Г. Касаткин «Основные процессы и аппараты химической технологии» Москва 2004  3. Химическая Энциклопедия Том 2 Москва 1990  4. Ю.И. Дытнерский Процессы и аппараты химической технологии М.: Химия, 1995 ч.2  5. А. А. Померанцев Курс лекций по теории тепло-массообмена М. 1965  6. Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине«Тепломассообмен» Красноярск ИПК СФУ 2009  7. М. Е. ОРЛОВ Теоретические основы теплотехники. Тепломассообмен Ульяновск УлГТУ 2013