Колонка еще

Столбчатый перегонный куб , также называемый непрерывным перегонным кубом , патентованным перегонным кубом или перегонным кубом Коффи , представляет собой разновидность перегонного куба, состоящего из двух колонн . В колонных кубах можно производить спирт-ректификат ( крепость 95% ).

Описание

В первой колонне (называемой анализатором) пар все еще поднимается, а промывочная жидкость опускается через несколько уровней. ^{[ 1 ]} Вторая колонна (называемая выпрямителем) переносит спирт из промывной воды. ^{[ 2 ]} где он циркулирует до тех пор, пока не сможет конденсироваться с необходимой силой.

Колонна является примером фракционной перегонки , поскольку она дает узкую фракцию перегоняемых компонентов. Этот метод часто используется в химическом синтезе; в этом случае компонентом куба, ответственным за разделение, является ректификационная колонна .

Перегонный аппарат непрерывного действия, как следует из его названия, может поддерживать постоянный процесс дистилляции. Это, наряду с возможностью производить более высокую концентрацию спирта в конечном дистилляте, является его главным преимуществом перед перегонным кубом, который может работать только партиями. В кубы непрерывного действия в какой-то момент колонны загружается предварительно нагретый исходный раствор. Тепло (обычно в виде пара) подается в основание колонны. Отпаренная (приблизительно безспиртовая) жидкость отсасывается у основания, а спиртовые спирты конденсируются, мигрируя в верхнюю часть колонны.

Колонные перегонные кубы часто используются при производстве зернового виски и являются наиболее часто используемым типом перегонных кубов при производстве бурбона и других американских виски. Дистилляция в колонном аппарате является традиционным методом производства арманьяка , хотя допускается дистилляция в перегонном кубе. Использование колонных перегонных кубов для перегонки коньяка запрещено, хотя их можно использовать для других видов бренди , а также солодовый шотландский виски необходимо перегонять в перегонном кубе. Дистилляция на колонных кубах разрешена для кальвадоса AOC и кальвадоса Domfrontais. Кальвадос Pays d'Auge AOC необходимо перегонять в перегонных кубах.

Разница между перегонным кубом и колонным перегонным кубом

Колонные перегонные кубы ведут себя как серия отдельных перегонных кубов , сформированных в длинную вертикальную трубку. Трубка заполнена либо пористой насадкой, либо пузырьковыми пластинами. Поднимающийся пар с низким содержанием спирта начинает конденсироваться на более холодном и высоком уровне колонны. Температура каждой последующей более высокой ступени немного ниже, чем на предыдущей, поэтому пар, находящийся в равновесии с жидкостью на каждой ступени, все больше обогащается спиртом. В то время как один горшок, все еще наполненный вином, может давать пар с содержанием спирта 40–50%, в колонне содержание спирта может достигать 96%; азеотропная смесь спирта и воды. Дальнейшее обогащение возможно только путем поглощения оставшейся воды с использованием других средств, таких как гидрофильные химикаты или азеотропная дистилляция , или колонна с молекулярными ситами 3А 3А, такими как цеолит . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

История

В начале 1800-х годов ряд ученых, инженеров и бизнесменов внесли свой вклад в разработку множества различных аппаратов непрерывной перегонки. Некоторые из этих первых разработчиков были французами, чему способствовала премия, предложенная Наполеоном за улучшение выращивания и ферментации сахарной свеклы в попытке уменьшить зависимость от британского импорта. ^{[ 5 ]} Эти ранние французские перегонные кубы подходили для производства вина, но не справлялись с обработкой остаточных твердых веществ, содержащихся в суслах для виски. ^{[ 6 ]} Эти французские конструкции получили дальнейшее развитие и усовершенствование рядом ирландских, британских и немецких разработчиков, чтобы их можно было использовать при перегонке виски и других жидкостей. ^{[ 5 ]} Колонну до сих пор еще называют «la Colonne Belge» или «Бельгийская колонна», потому что она была впервые представлена и использована в коммерческих целях во Фландрии, Бельгия, в 1828 году. Среди известных авторов:

Жан-Эдуард Адам

В 1805 году Жан-Эдуард Адам разработал аппарат периодической фракционной перегонки. ^{[ 5 ]}

Исаак Берард

В 1806 году Берар разработал устройство, позволяющее осуществлять частичную конденсацию. ^{[ 5 ]}

Жан-Батист Селье-Блюменталь

Работа Адама и Берара сосредоточена на двух ключевых принципах: ^{[ 5 ]}

обогащение низкокипящего компонента в поднимающемся паре
обогащение пара путем частичной конденсации и рециркуляции в перегонный куб

В 1813 году Жан-Батист Селье-Блюменталь (1768–1840) развил и объединил эти идеи и запатентовал первую дистилляционную колонну непрерывного действия. ^{[ 5 ]} В нем по-прежнему использовался перегонный куб типа чайника, но традиционный линейный рычаг и охлаждающий червяк заменили на вертикальную колонну из перфорированных пластин. ^{[ 7 ]} Хотя многие детали колонны Селье-Блюменталя были улучшены в последующие годы, общая концепция заключалась в том, чтобы обеспечить основу для будущих конструкций колонн. ^{[ 5 ]} В 1820 году он переехал в Кукельберг в Брюсселе, Бельгия, где провел первые эксперименты со своей колонной. Вскоре после этого бельгийцы начали производить вино по его дизайну, поскольку хотели внедрить инновации на своих заводах.

Генрих Писториус

В 1817 году немец Генрих Писториус запатентовал аппарат для перегонки спирта из картофельного пюре. ^{[ 5 ]} «Писториус» по-прежнему производил спиртные напитки с содержанием алкоголя около 60-80% и широко использовался по всей Германии до 1870-х годов. ^{[ 5 ]}

сэр Энтони Перье

Сэр Энтони Перье (1770–1845) был оператором винокуренного завода Spring Lane (водокурня Glen) в Корке, Ирландия, с 1806 года. В 1822 году он запатентовал один из первых в Европе перегонных кубов для виски непрерывного действия. В перегонном кубе имелся лабиринт перегородок, который позволял промывной воде постепенно и непрерывно течь по теплу, увеличивая контакт между паровой и жидкой фазами дистиллята. Кроме того, в них все еще содержались «перегородки», похожие на современные пузырьковые лотки. ^{[ 5 ]} Это означало, что небольшие порции сброженного «бража» получали наибольшее количество тепла, тем самым увеличивая количество собранного питьевого спирта. ^{[ 8 ]}

Жан-Жак Сен-Марк

В 1823 году Жан-Жак Сен-Марк, французский ветеринарный врач, работавший в личном штабе Наполеона, переехал в Англию, где искал инвесторов для своей «Патентной винокуренной компании», которая должна была перегонять картофельный бренди. Компания построила в Воксхолле винокуренный завод под названием Belmont Distillery, но это оказалось безуспешным. ^{[ 9 ]} В это время Сен-Марк работал над разработкой аппарата непрерывной перегонки. В 1827 году он получил патент и вернулся во Францию. ^{[ 10 ]} Позже перегонный аппарат успешно использовался в Англии, Ирландии и Вест-Индии. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

Роберт Стейн

В 1828 году шотландец Роберт Стейн запатентовал перегонный аппарат непрерывного действия, в котором «стираемая вода» подавалась через ряд соединенных между собой котлов. Ходы поршня использовались для испарения стирки и подачи ее в горизонтальный цилиндр, который был разделен тканью на ряд отсеков. ^{[ 6 ]}^{[ 12 ]} Stein по-прежнему обеспечивал повышенную топливную экономичность по сравнению с традиционными котлами и был первым аппаратом непрерывного действия, который использовался в коммерческих целях в Шотландии, найдя применение в Кирклистоне (1828 г.), Камерон-Бридж (1830 г.), Йокере (1845 г.) и Гленочиле (1845 г.). ) винокуренные заводы. ^{[ 6 ]} Однако, поскольку аппарат не позволял откачивать острые сивушные масла, получаемый спирт не подвергался высокой степени ректификации, и его все равно приходилось часто останавливать для очистки. ^{[ 6 ]}

Эней Коффи

В 1830 году ирландец Эней Коффи запатентовал двухколонный аппарат непрерывной перегонки, носящий его имя, версии которого сейчас повсеместно используются в дистилляционной промышленности. ^{[ 7 ]} До сих пор разрешено производство спиртных напитков с содержанием этанола более 90%, хотя в современных версиях оно может достигать около 95%. ^{[ 7 ]}

Получив образование в Дублинском Тринити-колледже , Коффи имел широкие возможности наблюдать за всевозможными конструкциями перегонных кубов, проработав сборщиком акцизного налога на винокурне в течение четверти века.

Ранние разработки Коффи, основанные на модификациях аппарата Cellier-Blumenthal, не увенчались успехом. ^{[ 7 ]} Поскольку они были сделаны из железа, они подвергались воздействию кислот горячего дистиллята, что приводило к ухудшению качества спирта. ^{[ 7 ]} Однако его окончательный дизайн, включавший в себя элементы дизайна от Perrier, Fournier и Saint Marc, оказался успешным. ^{[ 6 ]}

В своей заявке на патент Коффи утверждал, что его конструкция содержит три новых улучшения по сравнению с предыдущими конструкциями: ^{[ 13 ]}

Принуждение стирки к быстрому прохождению через трубу или трубы малого диаметра, пока она набирает тепло и до того, как достигнет температуры кипения.
Заставляя стирку после контакта с парами течь непрерывным и непрерывным потоком по многочисленным металлическим пластинам, снабженным клапанами.
Метод определения того, удалена ли промывная вода из спирта, с помощью устройства, описанного здесь, или любого подобного устройства, при котором испытуемый пар подвергается процессу анализа или ректификации и перед этим лишается большей части своей водной части. передается в суд.

Кроме того, в конструкции предусмотрены перфорированные тарелки в качестве ситовых конструкций для контакта пара и жидкости. ^{[ 5 ]}

Этот новый метод непрерывной дистилляции производил виски гораздо эффективнее, чем традиционные перегонные кубы . ^{[ 14 ]} без необходимости очистки после изготовления каждой партии. ^{[ 15 ]}

Поскольку поршневые паровые машины того времени не могли снабжать котлы необходимым паром высокой температуры и давления, кубам Коффи потребовалось некоторое время, чтобы доминировать в отрасли. ^{[ 6 ]} Однако благодаря технологическим усовершенствованиям, в первую очередь появлению регуляторов пара в 1852 году, Коффи все еще нашел широкое применение в производстве алкоголя в Европе и Америке. ^{[ 6 ]} Хотя, в частности, он встретил сопротивление в ирландской индустрии виски, которая в то время была доминирующей силой в мировом производстве виски, которая считала, что высококрепкий спирт уступает по вкусовым характеристикам дистиллятам из горшочных перегонных кубов более низкой крепости. ^{[ 7 ]}

В течение пяти лет после получения патента Коффи получил достаточно заказов, чтобы гарантировать создание Aeneas Coffey & Sons в Лондоне, компании, которая продолжает работать и сегодня под названием John Dore & Co Limited. Четыре года спустя он закрыл Dock Distillery и посвятил все свое время строительству и установке перегонных кубов на винокурнях, принадлежащих другим.

См. также

Ссылки

^ Эндрю Г.Х. Ли; Джон Рэймонд Пигготт; Джон Р. Пигготт (2003). Производство ферментированных напитков (2-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Kluwer Academic/Plenum. п. 276. ИСБН 978-0306477065 .
^ «SPIR4110 – Техническое руководство: Этапы производства: Непрерывная дистилляция» . Hmrc.gov.uk. Проверено 24 марта 2014 г.
^ Берфилд, Дэвид Р.; Хефтер, Гленн Т.; Кох, Дональд С.П. (1984). «Эффективность осушителя при сушке растворителей и реагентов. 8. Сушка 95% этанола на колонке с молекулярными ситами: применение гигрометрии для анализа содержания воды в растворителе». Журнал химической технологии и биотехнологии. Химическая технология . 34 (4): 187–194. Бибкод : 1984JCTBC..34..187B . дои : 10.1002/jctb.5040340408 .
^ Симо, Мэриан; Сивашанмугам, Сиддхарт; Браун, Кристофер Дж.; Главачек, Владимир (21 октября 2009 г.). «Адсорбция/десорбция воды и этанола на цеолите 3А в околоадиабатическом неподвижном слое». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 48 (20): 9247–9260. дои : 10.1021/ie900446v .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Кокманн, Норберт (12 февраля 2014 г.). «200 лет инноваций в области непрерывной дистилляции» . ХимБиоИнж Обзоры . 1 : 40–49. doi : 10.1002/cite.201300092 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Райан, Эрик (2018). «Патентные кадры Корка: Нерассказанная история (Часть I)». Журнал ирландского виски . 5 : 40–41.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Таунсенд, Брайан (1998). Затерянные винокурни Ирландии . Издательство Нила Уилсона. ISBN 978-1897784365 .
^ [1] Подача патента Энтони Перье - Улучшенный аппарат для дистилляции (стр. 10)
^ Бартон, Генри Д. (1830). «Незаконный договор – патентная грамота». Аналитический сборник дел, опубликованных в «Правовом журнале» . 8 : 270–275.
^ Jump up to: ^а ^б Морвуд, Сэмюэл (1838). Философская и статистическая история изобретений и обычаев древних и современных народов в производстве и употреблении опьяняющих напитков . п. 635.
^ МакГуайр, Э.Б. (1973). Ирландский виски . Дублин: Гилл и Макмиллан. ISBN 9780717106042 .
^ [2] Патент на Штейна, декабрь 1828 г.
^ Ротери, Э.Дж. (23 августа 2006 г.). «Эней Коффи (1780–1852)». Анналы науки . 23 : 53–71.
^ История виски и виски
^ Объяснение разницы между кубами горшка и колонны

Внешние ссылки

Коффи все еще

[1] Эндрю Г.Х. Ли; Джон Рэймонд Пигготт; Джон Р. Пигготт (2003). Производство ферментированных напитков (2-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Kluwer Academic/Plenum. п. 276. ИСБН 978-0306477065 .

[2] «SPIR4110 – Техническое руководство: Этапы производства: Непрерывная дистилляция» . Hmrc.gov.uk. Проверено 24 марта 2014 г.

[3] Берфилд, Дэвид Р.; Хефтер, Гленн Т.; Кох, Дональд С.П. (1984). «Эффективность осушителя при сушке растворителей и реагентов. 8. Сушка 95% этанола на колонке с молекулярными ситами: применение гигрометрии для анализа содержания воды в растворителе». Журнал химической технологии и биотехнологии. Химическая технология . 34 (4): 187–194. Бибкод : 1984JCTBC..34..187B . дои : 10.1002/jctb.5040340408 .

[4] Симо, Мэриан; Сивашанмугам, Сиддхарт; Браун, Кристофер Дж.; Главачек, Владимир (21 октября 2009 г.). «Адсорбция/десорбция воды и этанола на цеолите 3А в околоадиабатическом неподвижном слое». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 48 (20): 9247–9260. дои : 10.1021/ie900446v .

[:0-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Кокманн, Норберт (12 февраля 2014 г.). «200 лет инноваций в области непрерывной дистилляции» . ХимБиоИнж Обзоры . 1 : 40–49. doi : 10.1002/cite.201300092 .

[:2-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Райан, Эрик (2018). «Патентные кадры Корка: Нерассказанная история (Часть I)». Журнал ирландского виски . 5 : 40–41.

[:1-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Таунсенд, Брайан (1998). Затерянные винокурни Ирландии . Издательство Нила Уилсона. ISBN 978-1897784365 .

[8] [1] Подача патента Энтони Перье - Улучшенный аппарат для дистилляции (стр. 10)

[9] Бартон, Генри Д. (1830). «Незаконный договор – патентная грамота». Аналитический сборник дел, опубликованных в «Правовом журнале» . 8 : 270–275.

[:3-10] Jump up to: ^а ^б Морвуд, Сэмюэл (1838). Философская и статистическая история изобретений и обычаев древних и современных народов в производстве и употреблении опьяняющих напитков . п. 635.

[11] МакГуайр, Э.Б. (1973). Ирландский виски . Дублин: Гилл и Макмиллан. ISBN 9780717106042 .

[12] [2] Патент на Штейна, декабрь 1828 г.

[13] Ротери, Э.Дж. (23 августа 2006 г.). «Эней Коффи (1780–1852)». Анналы науки . 23 : 53–71.

[14] История виски и виски

[15] Объяснение разницы между кубами горшка и колонны

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]