Как было отмечено выше, эффективность работы дефлегматора и расположенной под ним ректификационной колонки существенно повышается, если часть сконденсировавшихся паров принудительно возвращается назад, орошая колонку и дефлегматор. Для этой цели в конструкции перегонного аппарата предусмотрен конденсатор, состоящий из собственно корпуса 13 и верхней воронкообразной части корпуса дефлегматора 15. Снаружи корпус конденсатора охлаждается проточной водой, которая стабилизирует его температуру. Воронкообразная часть дефлегматора тщательно притёрта на абразивной пасте к внутренней поверхности корпуса конденсатора, для того чтобы образующийся конденсат стекал внутрь дефлегматора, а не по стенке конденсатора. Объём возвращаемого в дефлегматор конденсата регулируется путём перемещения дефлегматора в корпусе конденсатора по вертикальной оси. Для этого предусмотрена гайка 16, удерживаемая в корпусе конденсора стопорным кольцом 17 (чертёж на эту деталь в приложении 1 не приводится ввиду её очевидной простоты). При вворачивании дефлегматора из крайнего нижнего положения вверх уменьшается площадь внутренней поверхности конденсатора, заключённого между его крышкой и воронкообразной частью дефлегматора, на которой происходит конденсация паров. Соответственно уменьшается и количество возвращаемого в дефлегматор конденсата. Когда дефлегматор ввинчен в корпус конденсатора до упора, орошение будет минимальным, а максимальное орошение достигается при максимально вывинченном дефлегматоре.
Параметры перегонки в зависимости от положения ёлочного дефлегматора в конденсаторе приведены в таблице 1. Во всех случаях при одной и той же интенсивности нагрева разгонялось по 4 литра водно-спиртовой смеси, оставшейся при отделении головных и хвостовых частей дистиллята при предыдущих перегонках.
Таблица 1
Содержание спирта в смеси определялось по бытовому спиртометру70 со шкалой от 5 до 96о.
Из приведённых данных следует, что с увеличением орошения (дефлегматор вывинчивается из корпуса конденсатора с 4 мм до 28,5 мм) скорость перегонки уменьшается, что влечёт за собой увеличение её длительности более чем в 1,5 раза71. Однако, разделение смеси на спирт и воду происходит с большей эффективностью — содержание спирта дистилляте при максимальном орошении на 29,4% выше, чем при минимальном (при расчёте содержания спирта использовалось правило смешения из приложения 3). Исходя из полученных данных, было выбрано компромиссное с точки зрения скорости перегонки и эффективности разделения смеси положение дефлегматора в корпусе конденсора, равное 15 мм. Этот размер оставался неизменным практически во всей дальнейшей работе.
В таблице 2 приведены параметры перегонок, проведённых в описанных выше условиях, с использованием ёлочного дефлегматора и дефлегматора с нихромовыми кольцами при наличии орошения. Для этого дефлегматоры были вывернуты из корпуса конденсора на одно и то же расстояние, равное 15 мм.
Таблица 2
Из таблицы 2 видно, что при наличии орошения применение ёлочного дефлегматора также позволяет получить лучший результат по эффективности разделения водно-спиртовой смеси, чем у дефлегматора с кольцами и существенно (в 1,3 раза) повысить содержание спирта в дистилляте.
Увеличение длины дефлегматора на 150 мм при том же орошении не привело к заметному улучшению качества дистиллята, но потребовало заметного увеличения интенсивности нагрева куба.
Ещё одним важнейшим элементом конструкции перегонного аппарата является ректификационная колонка, поперечное сечение которой приведено на рис. 9. Колонка изготовлена в виде отдельной съёмной конструкции, чтобы её можно было достаточно легко извлечь из корпуса в аппарате перед проведением первой перегонки. Дело в том, что подготовленный к перегонке виноматериал содержит большое количество коллоидных частиц и легко вспенивается при неправильно выбранной интенсивности нагрева куба. Пена забивает нижнюю часть колонки, движение пара в ней прекращается, давление в кубе резко возрастает и происходит аварийный выброс жидкости из трубки манометра.
70
Бытовой спиртометр — прибор недорогой, но хрупкий. Поэтому имеет смысл приобрести их сразу 2—3 шт. и тарировать в одном и том же спиртовом растворе.
71
Если дефлегматор вообще удалить из корпуса конденсатора, т.е. когда холодильник работает практически на полный возврат конденсата в куб, для получения всего лишь 600 мл дистиллята требуется 1 час 31 мин.