Rượu bậc cao bao gồm: n-propanol, izo-propanol, izo-amylic, izo-butanl, amylic...Hỗn hợp chứa các rượu này có tên chung là dầu fusel. Dầu fusel là sản phẩm quý dùng trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ để điều chế thuốc, dùng tổng hợp hương liệu, dùng làm dung môi trong công nghiệp nhuộm, dùng làm dung môi cho các quá trình trích ly, dùng làm các chất hoạt động bề mặt, … Các tạp rượu bậc cao khi tồn tại trong cồn thực phẩm dù chỉ với một lượng nhỏ cũng làm ảnh hưởng đến chất lượng cồn. Việc tách các tạp này trong quá trình tinh chế phụ thuộc rất nhiêu yếu tố như chất lượng nguyên liệu sử dụng, nhiệt sử dụng trong quá trình tinh chế, chỉ số hồi lưu R, … Do vậy, cần phải nghiên cứu tìm ra chế độ công nghệ có khả năng tách tối đa các rượu này ra khỏi sản phẩm cồn thực phẩm.
Để đánh giá khả năng tách các tạp chất có thể sử dụng các giả đồ tam giác cho hệ ba cấu tử gồm hai cấu tử chính là ethanol và nước, cấu tử còn lại là một trong các tạp. Trên các giản đồ này biểu diễn các đường lỏng dư (residue curve) và các đường biên giới chưng cất (boundary distillation lines). Đường biên giới chưng cất chia chia đồ thị thành hai vùng chưng cất, nếu chỉ bằng phương pháp chưng cất thì không thể nhảy sang vùng kia. Đường biên giới chưng cất trong trường hợp này còn được gọi là đường đẳng phí.
Học viên: Phan Thị Quyên
27
Hình 8: Giản đồ cân bằng pha của hệ 3 cấu tử: Nước, ethanol và isopropanol
Học viên: Phan Thị Quyên
28
Hình 10: Giản đồ cân bằng pha của hệ 3 cấu tử: Nước, ethanol và isoamylic
Từ giản đồ các hình tam giác trên, với nồng độ ethylic và các tạp chất trong nguyên liệu biết trước co phép ta dự đoán khi chưng luyện hỗn hợp thì thành phần cấu tử chủ yếu trên đỉnh và dưới đáy tháp là gì.
Học viên: Phan Thị Quyên
29
PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chưng luyện gián đoạn là quá trình không ổn định, các thông số công nghệ thay đổi theo thời gian, nên cần thiết phải xây dựng được cho nó một mô hình động học lấy cơ sở là mô hình MESH cho tháp chưng luyện.Và để tính toán và thiết kế tháp chưng luyện ta cần có số liệu cân bằng pha cũng như nồng độ làm việc trong tháp. Trong đó, các số liệu cân bằng pha đóng vai trò rất quan trọng.
Hệ ethanol – nước và các tạp là một hệ cực kỳ phức tạp, điển hình cho hệ dung dịch thực không lý tưởng, do đó rất khó để có được mảng số liệu cân bằng pha. Các số liệu cân bằng pha được xác định bằng thí nghiệm nhưng các phép đo khá phức tạp thậm chí với hệ 2 cấu tử và càng trở nên khó khăn khi số cấu tử tăng lên. Đối với hệ 2 hay 3 cấu tử, số liệu cân bằng pha có thể tra trong các sổ tay chuyên ngành nhưng từ 4 cấu tử trở lên thì hầu như không có. Vì thế, hiện nay các mô hình cân bằng lỏng–hơi đang rất được quan tâm.