Чтобы разделять дистиллят на головы, тело и хвосты в процессе вакуумной дистилляции (ВД) используют дополнительные устройства, которые позволяют отбирать и выводить дистиллят из зоны вакуума в зону атмосферного давления без ущерба процессу ВД. В качестве устройств отбора дистиллята используют: ручной шлюз (РШ); автоматический шлюз с электромагнитными клапанами (АШ); вакуумный автоматический шлюз (ВаШ); вакуумный перистальтический насос (ВПН). В разработке находится шлюз-шприц, конструкция которого активно обсуждается в профессиональном сообществе домашних винокуров.
Ниже на рисунках показаны конструкции устройств вывода дистиллята.
Конструкция ручного шлюза (А) простая и состоит из трех кранов и колбы-накопителя дистиллята, к примеру, из стекла (рисунок).
При заполнении дистиллятом колбы верхний кран открыт, боковой и нижний закрыты. После заполнения колбы до определенного уровня верхний кран закрывается и открывается боковой кран для запуска в колбу воздуха. Далее открывается нижний кран и дистиллят сливается в приемную емкость.
Существуют конструкции, где ручные краны заменены на электромагнитные клапаны (Б) и добавлен контроллер управления клапанами (автоматический шлюз с эм. клапанами — АШ).
Из конструктивных недостатков АШ отмечается невозможность регулирования скорости отбора дистиллята в автоматическом режиме. Для этого необходим дополнительный контроллер, что составляет определенную трудность в исполнении. Также есть конструкционные ограничения по электромагнитным клапанам.
К преимуществам РШ и АШ можно отнести возможность отбора дистиллята малыми порциями по 10-20 мл в ручном режиме.
Остаточное количество дистиллята в этих шлюзах зависит от конструктивных параметров выводящей трубки и нижнего клапана, так называемого «мертвого» объема, где дистиллят может накапливаться и не выводиться из-за капиллярного эффекта. Теоретически «мертвый» объем в этих шлюзах можно свести к нулю.
Вакуумный автоматический шлюз — ВаШ (рисунок) состоит из газоотделителя, шлюза с поплавковым уровнемером, обратных механических клапанов, трех ходового электромагнитного клапана и контроллера управления клапаном.
Газоотделитель предназначен для разделения дистиллята и паров, накопления и фильтрации дистиллята, чтобы шлюз работал стабильно.
ВаШ не сложнее по конструкции, чем АШ, но обладает преимуществом — автоматическое регулирование скорости отбора дистиллята.
По сигналу с двух поплавкового уровнемера включается и выключается трехходовой электромагнитный клапан, напуская и откачивая воздух из шлюза. При этом в автоматическом режиме происходит заполнение и слив с шлюза дистиллята. Минимальная порция отбираемого дистиллята определяется свободным объемом шлюза. В действующих конструкциях она составляет 30-50 мл. Остаточное количество дистиллята в шлюзе также зависит от конструктивных параметров выводящей трубки и нижнего обратного клапана, и составляет около 1 мл.
По сути это не большие величины даже для отбора голов.
Применение перистальтического насоса для отбора дистиллята является перспективным. Для отбора дистиллята при вакуумной дистилляции с укреплением достаточно производительности лабораторного перистальтического насоса (рисунок).
Эксперименты POLE показали, что отбирать дистиллят можно вплоть до низких значений вакуума — 92кПа.
Известны эксперименты коллег с другими перистальтическими насосами.
Основной недостаток — быстрый выход из строя (сплющивание и прорыв) трубки в насосе. Исправить эту проблему удалось коллегам путем помещения головки насоса в герметичный корпус и создать в нем вакуум.
Вакуумный перистальтический насос (ВПН) разработан коллегами и представляет собой обычный перистальтический насос у которого рабочая часть с роликами и трубкой помещена в герметичный вакуумный корпус (рисунок).
ВПН достаточно простое устройство, позволяющее отбирать дистиллят на малой скорости минимальными порциями по 8-10 мл, что не возможно сделать на ВАШ. С другой стороны ВПН, также как и АШ, необходим дополнительный контроллер управления скоростью отбора дистиллята в течение процесса вакуумной дистилляции .
Лаборатория вакуумного винокурения POLE 