Как отделить раствор этилового спирта от воды

Очень нужен этиловый спирт, но купить его теперь большая проблема — нигде не продаётся. Спирт нужен не для питья, а для дезинфекции и обработки поверхностей, поэтому чистота спирта особой роли не играет, основное условие, чтобы спирт был не менее 70%. Перегонка не годится, т.к. спирта надо мало и не охота заморачиваться с самогонным аппаратом.

Нашёл интересную технологию для повышения градуса спирта- высаливание спирта поташем. Внизу приведена инструкция. Но дело в том, что данная инструкция расчитана на спирт в 70 градусов. Применим ли данный способ к водке, можно ли из водки поташем высолить 70-80 градусный спирт?? На данном форуме в каком-то треде случайно наткнулся на фразу:

ганс писал(а): не знаю что дешевле, щелочь аль поташ, но последний даже спирт из водки высаливает

, что собственно меня очень вдохновляет

И ещё один вопрос, в данном теке на выходе получается спирт с небольшим колличеством растворённого поташа. Спирт предпологается расбрызгивать из пульвилизатора, не вредно ли для глаз/органов дыхания наличие небольшого колличества поташа в спирте?? Всем ответившим огромная благодарность ))

Этанол в домашних условиях

ОЧИСТКА ПОТАШОМ .Поташ-углекислый калий , используется как удобрение и в качестве противоморозной добавки в раствор в строительстве, гигроскопичен , обладает щелочными свойствами. Перед использованием прокалить на сковороде ,выложив слоем не более 1-1,5см, до побеления и окончания шипения. Для старта нужно несколько килограммов.
Спирт(~70*) после 2-го перегона наливается в прозрачную 3-5 литровую ёмкость с хорошо закрывающейся крышкой до уровня 23 и туда же сыплется поташ порциями до тех пор ,пока он растворяется. После внесения очередной порции ёмкость интенсивно встряхивается для растворения и перемешивания в течение 5-10 мин. ,потом добавляется следующая порция , процесс повторяется и так до тех пор , пока не образуется нерастворяющийся ибыток поташа на дне емкости. В процессе растворения поташ отнимет от раствора спирта воду и, после недолгого отстаивания, смесь разделится на 2 части : снизу раствор поташа в воде , а сверху спирт . Поташ прореагирует с некоторыми примесями в спирте и они после отстаивания выделятся в растворе поташа и на границе раздела спирта и ратвора поташа. Все сливается в стеклянную(!) емкость для отстоя на сутки . Если есть возможность — выставить во второй половине отстоя на мороз (на снег и лед не ставить — лопнет). После отстоя очень аккуратно слить трубочкой спирт сверху,не захватывая грязи с раздела и раствора поташа . Спирт содержит очень небольшое количество раствора поташа.

Источник: www.chemport.ru

Расчет ректификационной установки для разделения бинарной смеси этиловый спирт-вода

Крашенинникова Е.В. Расчет ректификационной установки для разделения бинарной смеси этиловый спирт-вода. – Озёрск: ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» , 2010. – 50 с., 14 ил. Библиография – 10 назв.

Как правильно разводить спирт! Воду в спирт или спирт в воду? Как разбавить спирт!

В данной курсовой работе проведен расчет ректификационной колонны непрерывного действия с ситчатыми тарелками для разделения смеси этиловый спирт-вода производительностью 5000 кг/час по исходной смеси. Выполнен материальный и тепловой балансы, проведен гидравлический расчет, определены основные размеры аппарата и подобраны нормализованные конструктивные элементы. Подобраны испаритель и дефлегматор. Предложены способы повышения эффективности работы колонн с ситчатыми тарелками.

Задание на курсовую работу

Рассчитать ректификационную установку по следующим данным:

1. Тип аппарата: выбрать;
2. Разделяемая смесь: этиловый спирт – вода;
3. Производительность по сырью: 5 т/ч;
4. Концентрация НКК в:

• Дистилляте – 75% (мол.);
• Сырье – 10%(мол.);
• Остатке – 1%(мол.);

1. Давление греющего пара: 3 ат;
2. Температура:

• Поступающего сырья – 10ºС;
• Воды, идущей на дефлегматор – 10ºС;

1. Давление в колонне: 1 ат.

1 Теоретические основы процесса ректификации и описание технологической схемы

1.1 Теоретические основы процесса ректификации

1.2 Принцип работы ректификационного аппарата

1.3 Описание технологической схемы ректификационнй установки

2 Классификация и выбор ректификационных установок и вспомогательного оборудования

2.1 Классификация ректификационных установок по конструкции внутреннего устройства аппарата

2.2 Классификация ректификационных установок по периодичности действия

2.3 Классификация ректификационных установок по способу организации движения потоков контактирующих фаз

2.4 Выбор ректификационной установки

2.5 Колонны с ситчатыми тарелками для разделения смеси «этиловый спирт-вода»

2.6 Выбор вспомогательного оборудования

2.7 Выбор конструкционного материала

3 Материальный расчет колонны

3.1 Производительность колонны по дистилляту и кубовому остатку

3.2 Расчет оптимального флегмового числа и определение числа теоретических тарелок

3.3 Массовый поток пара в верхней и нижней частях колонны

3.4 Массовые расходы жидкости в верхней и нижней части колонны

4 Расчет диаметра колонны

4.1 Плотности компонентов

4.2 Скорость пара в колонне

4.3 Диаметр колонны

4.4 Характеристика тарелки (рис 8,9)

5 Расчет числа тарелок

5.1 Средний КПД тарелки

5.2 Высота колонны

6 Гидравлический расчет колонны

6.1 Гидравлическое сопротивление сухой тарелки

6.2 Гидравлическое сопротивление обусловленное силами поверхностного натяжения

6.3 Гидравлическое сопротивление газожидкостного слоя

6.4 Полное сопротивление тарелки

6.5 Суммарное гидравлическое сопротивление рабочей части колонны

7 Тепловой расчет колонны

7.1 Расход теплоты отдаваемой воде в дефлегматоре

7.2 Расход теплоты в кубе испарителе

7.3 Расход греющего пара

8 Конструктивный расчет

Ректификация – разделение жидких однородных смесей на составляющие вещества или группы составляющих веществ в результате взаимодействия паровой смеси и жидкой смеси. Это массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки), аналогичными используемыми в процессе абсорбции.

Возможность разделения жидкой смеси на составляющие её компоненты ректификацией обусловлена тем, что состав пара, образующегося над жидкой смесью, отличается от состава жидкой смеси в условиях равновесного состояния пара и жидкости.

Сущность процесса ректификации рассмотрена на примере разделения двухкомпонентной смеси по заданию на курсовую работу, где требуется рассчитать ректификационную установку для разделения смеси «этиловый спирт-вода».

Ректификационная установка даёт наиболее полное разделение смесей жидкостей, целиком или частично растворимых друг в друге. Процесс заключается в многократном взаимодействии паров с жидкостью – флегмой, полученной при частичной конденсации паров. В ректификационном аппарате снизу вверх движутся пары, а сверху подается жидкость, представляющая собой почти чистый НКК.

При соприкосновении поднимающихся паров со стекающей жидкостью происходит частичная конденсация паров и частичное испарение жидкости. При этом из паров конденсируется преимущественно ВКК, а из жидкости испаряется преимущественно НКК. Таким образом, стекающая жидкость обогащается ВКК, а поднимающиеся пары обогащаются НКК, в результате чего выходящие из аппарата пары представляют собой почти чистый НКК. Эти пары поступают в конденсатор, называемый дефлегматором, и конденсируются. Часть конденсата, возвращаемая на орошение аппарата, называется флегмой, другая часть отводится в качестве дистиллята.

Как и во всех массобменных процессах эффективность ректификации зависит от поверхности контакта фаз. Для увеличения поверхности массобмена используют различные контактные устройства насадочного или барботажного типа. Наиболее распространенными ректификационными установками являются барботажные колонны с различными типами тарелок: колпачковыми, ситчатыми, провальными и т.п. Наиболее универсальны колонны с колпачковыми тарелками, но при разделении незагрязненных жидкостей в установках с постоянной нагрузкой, хорошо зарекомендовали себя аппараты с ситчатыми тарелками, отличающимися простотой конструкции и легкостью в обслуживании.

В данной курсовой работе рассмотрены основы процесса ректификации, классификация ректификационных колонн по конструкции внутреннего устройства, по периодичности действия и по способу организации движения потоков контактирующих фаз. Кроме того, представлены основные требования по выбору того или иного типа колонны. Согласно заданию на курсовую работу, в котором указаны компоненты бинарной смеси: этанол-вода, выбрана колонна с ситчатыми тарелками, и проведен её расчет по исходным данным, указанным в задании. Выполнен материальный и тепловой балансы, определены основные размеры аппарата и подобраны нормализованные конструктивные элементы.

Источник: studfile.net

Узнаем как разделить воду и спирт различными методами?

• Метод, о котором знает каждая бабка
• Как научились получать чистый спирт?
• Другие способы

Вовсе не желание употребления спиртных напитков послужило толчком для зарождения спиртовой промышленности. Первыми, кто практически решил вопрос о том, как разделить воду и спирт, были не потребители и даже не производители зелья, а… медики.

Спирт несравненно лучший по сравнению с водой растворитель, поэтому на его основе древние восточные лекари с успехом готовили свои снадобья. Метод дистилляции привезли в Европу, как один из трофеев, рыцари из своих крестовых походов. В Старом Свете метод прижился, правда, во Франции получил еще одно назначение – изготовление косметики. И лишь затем продукты перегона браги начали потихоньку завоевывать место под солнцем как напитки, с чем связано немало легенд и преданий.

Метод, о котором знает каждая бабка

Субстанция, из которой обычно получают спирт – это брага, а самогоноварение – самый древний способ как разделить смесь. Спирта и воды, правда, в чистом виде процесс не дает, зато дешев, надежен и отработан веками.

В процессе брожения из сахаросодержащих веществ дрожжи вырабатывают спирт, и при определенной его концентрации сами же в нем и погибают (спирт, оказывается, яд даже для производящих его дрожжей). Далее в дело вступает чистая физика: вода, как известно, при нормальном атмосферном давлении (около 760 мм.рт.ст.) превращается в пар при температуре 100 °C, а вот этиловый спирт – этанол, тот самый, что создает нам «праздничное» настроение, закипает при температуре порядка 78 °C.

Таким образом, способ, как разделить воду и спирт, очевиден. При нагревании первыми испаряются пары этанола и отводятся из зоны кипения. Затем пары поступают в охладитель и конденсируются, превращаются обратно в жидкость. Вода же остается в емкости.

Как научились получать чистый спирт?

Однако на деле не все так просто и легко. При 80 °C спирт интенсивно испаряется и покидает емкость. Вода, хоть и не достигает точки кипения при данной температуре, но часть ее все же испаряется и попадает в охладитель вместе с парами этанола. Если делать перегонку 3 и более раз, максимальная крепость, которой можно добиться – 80…85%.

А как разделить воду и спирт полностью или почти полностью? Для этого в конце XIX века и была придумана ректификационная колонна.

Устройство ее отличается от обычного «бабкиного» самогонного аппарата наличием вертикальной шахты, куда поступают спиртосодержащие пары перед тем, как оказаться в холодильнике. В шахте пары проходят через ряд препятствий в виде тарелок, насыпных деталей произвольной формы и т. д. Задача этих препятствий в том, чтобы немного остудить пар и заставить его конденсироваться. В виде капель оседает и самотеком вновь попадает в емкость именно вода – как жидкость с более высокой температурой кипения. Пары же спирта продолжают свой путь к вершине колонны и лишь там они отбираются для охлаждения и конденсации.

Другие способы

Однако известны и другие способы, как разделить воду и спирт. Например, что выйдет, если исходную жидкость не нагревать, а наоборот – охлаждать? Именно так, по некоторым предположениям, поступали древние викинги со своим элем, чтобы сделать его крепче. В кувшине с элем, который выносили на ночь на лютый мороз, к утру образовывалась ледышка.

Ее выбрасывали, а оставшийся в кувшине напиток оказывался крепче и забористее. Секрет метода прост – вода кристаллизуется при температуре 0 °C, чтобы заморозить этиловый спирт, его пришлось бы охладить до минус 115 °C.

Но если вообще отставить в сторону температуру? В этом случае как разделить спирт и воду? Химия также может помочь в решении задачи. Есть вещества, связывающие химически воду, нейтральные к спирту. Другие же, напротив, вступают в реакцию со спиртом, игнорируя Н2О.

Это такие методы, как выщелачивание или высаливание. Однако на практике к таким способам прибегают чаще всего лишь в научных целях.

Источник: autogear.ru

Как правильно разбавить спирт водой?

Рано или поздно мы все сталкиваемся с ситуациями, при которых необходимо разбавить спирт водой. На первый взгляд, кажется, что в этом нет ничего сложного. Однако на деле все оказывается не так прозаично. Давайте разберем, как же не прибегая к сложным математическим расчетам правильно разбавить концентрированный спирт.

Как высчитать пропорции?

Конечно, рассчитать пропорциональное соотношение концентрата и воды, для приготовления домашней водки нужной крепости, можно с помощью несложных формул, но гораздо проще использовать для этой цели сводные алкоголеметрические таблицы.

Чаще всего домашние виноделы пользуются таблицей Фертмана. Приведенные в ней данные достаточно точные, и многочисленные положительные отзывы – лишнее тому подтверждение.

⦁ В верхнем горизонтальном ряду указана объемная доля (в процентах) до разбавления.

⦁ В первом вертикальном столбце указана объемная доля (в процентах) после разбавления.

Для того чтобы узнать, сколько же миллилитров воды следует добавить к имеющемуся концентрату, необходимо мысленно провести два перпендикуляра. Число на пересечении двух этих линий и будет искомой величиной.

Допустим, у нас имеется 90% концентрат, а мы хотим разбавить спирт до 40%. Проводим две линии и смотрим на точку пересечения. 130.8 – именно столько воды необходимо влить.

Однако с точки зрения обывателей, у этой таблицы есть 2 существенных недостатка:

⦁ Данные приведены только для основ от 95% до 50%, а иногда необходимо разводить 40% и даже 35% спирт. В этом случае можно воспользоваться вот этой таблицей

⦁ Данные приведены для объемных соотношений. Конечно, если у вас есть градуированные мерные стаканы, то проблема отпадает сама собой. Для тех же, у кого в наличие имеются только весы, полезной будет следующая таблица.

Обратите внимание, что здесь указанно количество (в граммах при температуре 20 °С) воды и спирта разной концентрации, которые необходимо смешать, чтобы получить 1 кг желаемой крепости.

Подобная таблица расчетов есть и для получения 1 л раствора нужной концентрации.

Бывает, что 95% концентрата имеется в неограниченных количествах, а приготовить необходимо лишь 1 л домашней водки крепостью 40%. Смотрим в таблицу и видим, что для этого нужно взять 444 мл алкоголя и 581 мл воды.

Менделеев и 40 % водка

Перед тем как приступить к смешиванию спирта с водой, следует принять во внимание тот факт, что при соединении 100 мл спирта и 100 мл воды, получается не 200 мл готового раствора, а немножко меньше. В науке этот феномен получил название контракция.

Например, для получения 1 л 50% раствора нужно взять 526 мл 95% концентрата и 506 мл очищенной воды.

Контракция – это сложный химический процесс, который протекает между молекулами воды и спирта, с выделением большого количества тепла и образованием гидратов этанола.

Однако не будем углубляться в химические дебри и представим процесс контракции максимально просто. Получается, что маленькие по размеру молекулы воды встраиваются в пустоты между большими молекулами спирта. Всё, этих знаний вполне достаточно, чтобы понять, куда же деваются недостающие миллилитры.

Именно этой проблеме посвятил часть своих трудов Дмитрий Иванович Менделеев. Его, как химика, интересовали вопросы взаимного проникновение этих веществ и изменения первоначальных объемов. А уж о полезных свойствах 40% водки в его трудах не было сказано ни слова. Все мифы, связанные с его именем, появились в начале 90 годов прошлого столетия с легкой руки Похлебкина.

Пресловутые 40% — это оптимальное соотношение спирта и воды, при котором потери объема минимальные. Всего лишь экономически обоснованная цифра, позволяющая получить максимальную прибыль. А ссылки на великого ученого, не более чем маркетинговый ход.

Подготовка этилового спирта и воды

Приведенные в таблицах данные корректны лишь для жидкостей, температура которых 20С. Проще говоря, измеряя крепость одного и того же спирта при разных температурах мы получим совершенно разные показатели.

Если в наш 96% концентрат, подогретый до 20 градусов Цельсия, мы погрузим спиртометр, то он нам покажет именно 96. После охлаждения этого же спирта до 10 градусов Цельсия, спиртометр покажет лишь 94. А если охладить его до 0, то этот показатель будет уже 92. Конечно, можно вносить поправки, учитывающие разницу температур, но гораздо проще и легче использовать основу, температура которого приблизительно 20 градусов Цельсия.

Но если со спиртом все понятно, то с водой все гораздо сложнее. Обычно для приготовления домашнего алкоголя рекомендуют использовать очищенную, фильтрованную, дистиллированную или колодезную воду.

Все варианты имеют право на существование. Разбавить спирт можно любой из них, но лучше приобрести несколько бутылок очищенной, мягкой воды. Если в силу определённых обстоятельств совершить покупку нет никакой возможности, то можно взять обычную, пропустить её через фильтр и смягчить ацетатом натрия. Все что для этого понадобится:

• Пищевая сода (гидрокарбонат натрия);
• Уксус.

Для приготовления ацетата натрия в стопку наливают немного уксуса, а затем медленно всыпают соду (соду добавляют до тех пор, пока происходит шипение). На 1 л очищенной воды понадобится ½ чайной ложки гашеного уксуса, но зачерпнуть его необходимо очень аккуратно, чтобы не попала сода. Его добавление не только смягчает воду, но и обеспечиваетт лучшее сцепления молекул Н2О с молекулами спирта.

Иногда после соединения воды и спирта в растворе образуются взвеси, придающие ему мутность. Некоторые виноделы считают, что причина их появления кроится в неправильном смешивании ингредиентов. На самом деле это результат химической реакции, протекающей между солями (содержащимися в воде) и примесями алкоголя. При использовании качественных составляющих таких проблем не возникает.

Воду в спирт или спирт в воду

Существует распространенное мнение, что при разбавлении необходимо обязательно вливать спирт в воду. Дескать, так делал сам Менделеев, и нам негоже отходить от канонов. Утверждал ли это Дмитрий Иванович для нас навсегда останется загадкой. Но он, как ученый химик, наверняка знал, что при смешивании двух жидкостей с разными плотностями, вливать следует более тяжелую в более легкую, чтобы не допустить вскипания.

Конечно, в домашних условиях разбавить спирт и увидеть кипение, у вас вряд ли получится – слишком маленькие объемы. Но если вы измеряете температуру раствора сразу же после смешивания, то с удивлением обнаружите, что она стала на несколько градусов выше. Именно по этой причине на ликероводочных предприятиях сначала в огромные чаны вливают алкоголь, а затем добавляют воду, доводя объем раствора до необходимого уровня.

Если же вы считаете, что вливать следует обязательно спирт в воду, чтобы в процессе смешивания не образовывались вредные примеси, то учитывайте:

• вливать необходимо тоненькой струйкой (по лезвию ножа);
• объем емкости должен быть рассчитан таким образом, чтобы жидкость заполнила его под горлышко и не образовалась воздушная прослойка;
• емкость следует сразу же герметично закупоривать;
• оставить на 5 – 7 дней для притирки вкусов.

В этом случае спирт как более легкое вещество поднимется на поверхность и «ляжет» поверх воды отдельным слоем. И после этого начнется медленная диффузия, в результате которой образуются «мягкие гидраты этанола».

Из-за того, что обе жидкости прозрачные рассмотреть границу между ними очень сложно. Гораздо лучше этот эффект просматривается при вливании растительного масла (легкой субстанции) в обычную питьевую воду (тяжелая субстанция). На этом же принципе основано приготовление красивых алкогольных коктейлей, в которых разные виды напитков не смешиваются.

При быстром вливании одной жидкости в другую нет абсолютно никакой разницы, что и куда вы добавляете. Именно поэтому домашнюю водку рекомендуют на несколько дней оставлять для отдыха. За это время в ней происходит «притирка вкусов» – протекают окончательные химические реакции. Часть резких жестких гидратов переходит в более мягкую форму. Однако чем меньше их образуется в самом начале, тем лучшими органолептическими характеристиками будет обладать готовый продукт.

Как видите разбавить спирт совсем не сложно. Для этого не нужно проводить сложные арифметические расчеты или заучивать формулы. Достаточно просто научиться пользоваться алкоголеметрическими таблицами.

Насколько полезна была статья?

Кликните по звездам и оцените её!

Средний рейтинг 5 / 5. Подсчёт голосов: 10

Голосов пока нет! Поставьте оценку первым .

Мы сожалеем, что этот пост не был полезен для вас!

Давайте улучшим этот пост!

Расскажите, как мы можем улучшить этот пост?

Источник: domagonim.ru