Проверка ректификационной и бражной колонны до эксплуатации

Отличия между ректификационной и бражной колонной

РК и БК – устройства, реализующие технологию тепломассообмена. Для конечного потребителя разница между ними только в требованиях к качеству очистки напитка от примесей. Если для РК конечной целью является спирт по ГОСТу, то в БК получается хорошо очищенный дистиллят (самогон) с сохранением аромата сырья, а не чистый спирт. Методы достижения цели те же.

Высокая степень очистки по РК требует большего времени для выполнения отдельных операций, большей степени и четкости разделения на фракции. Поэтому РК имеет более высокую колонну и отвод жидкости, что позволяет относительно легко и экономично автоматизировать весь процесс. Не каждый может просидеть у колонны целый день, и столько времени занимает процесс измельчения в домашних условиях.

Отбор пара также возможен для РК, но его автоматизация стоит дорого. Кроме того, проблема стабилизации давления воды в обратном конденсаторе ставит под сомнение целесообразность использования экстракции пара для РК, поскольку жидкостная экстракция не так чувствительна к перепадам давления воды.

Для увеличения урожайности для РК рекомендуется использовать кубики емкостью 40-50 литров. Для БК с их низкими колоннами и меньшей вместимостью плавкого масла объем кубов ограничен 20-30 литрами. Благодаря этому цикл перегонки на БК сокращен до приемлемого времени для ручного управления, что позволило БК с отбором пара получить популярность, хотя существует множество поклонников КП с отбором жидкости и автоматикой.

Требования РК и БК к оборудованию

В поисках привлекательной цены производители выдают полуфабрикат как готовое устройство, требующее значительной доработки перед эксплуатацией. Например, совершенно отсутствует теплоизоляция. В таком виде только неисправимый оптимист может рассчитывать на достойную очистку колонки от примесей.

Куб

Основная функция куба – генерировать спиртосодержащий пар с наиболее стабильной скоростью, независимо от воздействия окружающей среды. Это обеспечивает постоянную скорость движения пара в колонне.

При постоянной скорости пара количество ступеней разделения в насадочной колонне изменяется в зависимости от флегмы (PN). Количество ступеней разделения является максимальным при бесконечном флегмовом потоке и составляет от нуля до нуля. Каждому значению FF соответствует свое количество шагов разделения.

Технологические требования к оборудованию колонны куба:

1. Изоляция. Он должен быть аккуратным, например, с пенополиуретаном толщиной 20-25 мм. Сверху утеплитель полезно прикрыть слоем фольгированного утеплителя. Обычный профнастил может служить подложкой для основного слоя теплоизоляции, что значительно снизит температуру и защитит пенопласт или пенопласт от проседания температуры по толщине.

важно уделить должное внимание выбору материала. Часто кубик оборачивают на утеплитель обычной прозрачной пленкой для гидроизоляции, защищающей поверхность от пролитой воды, кашицы или спирта-сырца.

Необходимость теплоизоляции вызвана не столько экономическими причинами, сколько перегонкой (тратится меньше энергии), а тем, что в процессе ректификации количество спирта в кубе уменьшается, повышая температуру кипения. Следовательно, при постоянной мощности нагрева к концу хода тепловые потери хорошо изолированного куба увеличиваются на 50-60 Вт. Это снижает полезную мощность нагрева примерно на 3%. Для неизолированного куба это значение может доходить до 15-20%, что очень много. Поскольку фактическая мощность нагрева не может быть измерена во время процесса и скорректирована подаваемой мощностью, это приводит к неконтролируемому уменьшению количества и скорости пара в колонне – более эффективному выходу из режима предварительной экономии и снижению качество разделения фракций.

Читайте также:  Кожухотрубный холодильник и дефлегматор своими руками

2. Нагревательные элементы и регулировка напряжения. Нагрев должен осуществляться только резисторами, с помощью регулятора напряжения со стабилизацией до 1 Вольт. Опять же, при напряжении 150 вольт полезная мощность может колебаться до 3%. Вместе с изоляцией куба стабилизация теплотворной способности ограничит колебания скорости пара в колонне в пределах 5%. Что более-менее терпимо.

3. Правильное положение термометра. Термометр необходимо поместить в куб ниже ватерлинии, поскольку для контроля процесса необходимо знать температуру жидкости, а не ее пара. При повышении температуры кипения оценивается градация спирта-сырца и оставшейся части абсолютного спирта в кубе, и это также сигнал для перехода к выбору «хвостов». Удачное размещение датчика температуры в трубке термостата ТЭНа, отогнутой от ТЭНа на 3-4 см в сторону и немного вверх. Термодатчик вставляется в трубку с термопастой.

4. Регулируемые по высоте ножки. Колонку в рабочем режиме необходимо устанавливать строго вертикально. Отклонения приводят к тому, что пар и отлив идут разными путями: отлив течет по «нижней» стенке колонны, а пар поднимается по «верхней». Понятно, что их взаимодействие минимально.

5. Дополнительные элементы. Очень хорошо, если в кубе есть предохранительный клапан, сбрасывающий давление в аварийной ситуации, а также патрубок для стабильного слива и удобные ручки для переноски. Эти улучшения не влияют напрямую на результат, но значительно упрощают работу.

Колонна

Высота ректификационной колонны должна быть 1,5 метра, а заторной колонны – от 0,7 до 1 метра.

Любой столбец также должен быть изолирован. В процессе эксплуатации теплопотери не меняются, но хорошая изоляция снижает количество дикой мокроты, значительно повышая управляемость и стабильность процесса в целом.

Для утепления колонны в качестве первого слоя подойдет пенька или джутовый шпагат, это защитит основной утеплитель от температурных деформаций. В качестве основного изолятора обычно используется пенополиуретан, пенополипропилен или полиэтилен с коэффициентом теплопроводности порядка 0,04 Вт / (мК).

Толщина должна гарантировать тепловую дисперсию, не превышающую 3% от рабочей мощности колонны. При 5% дикий орошение почти полностью нарушает процесс ректификации, так как разделительная способность колонны катастрофически падает. С 10% можно забыть о шлифовании, останется только технологический аспект.

Для обеспечения нормальной теплоизоляции колонн диаметром 32-60 мм при температуре окружающей среды не менее + 23 ° C требуется основной слой теплоизоляции не менее 20 мм, если предполагается проведение работ при температуре окружающего воздуха на +10 ° С теплоизоляция должна быть увеличена вдвое, при нулевой температуре – в 2,5-3 раза. Поверх основного утеплителя на колонну рекомендуется положить слой фольгированного утеплителя толщиной 3-5 мм. Для изоляционных швов подходит самоклеющаяся пленочная лента и крепление скобами снизу, сверху и в нескольких местах по высоте колонны.

Читайте также:  Самогонный аппарат Хлынов и Алкофан Арома – обзор и отзывы

Насадка

Упаковка должна обеспечивать максимальную площадь тепломассообмена. Наиболее подходит для РК – СПН, его оптимальные размеры зависят от диаметра каната. Для BK наиболее популярны абразивные губки и RPN, их относительно низкая сепарационная и удерживающая способность компенсируется низкими требованиями к дистилляту с точки зрения степени очистки и низкой стоимости.

Если в конструкции предусмотрены различные конические сетки и прочие прелести, стоит задуматься, станут ли они катализаторами затопления дна, это довольно частое явление. Лучше выбросьте эти сети, избавив вас от головной боли. На коллекторный пыж с диаметром колонны 1,5 дюйма потребуется 35 см полотна, на 2 дюйма – 85 см. Перед тем, как забивать пыж, рекомендуется подумать об их дальнейшем извлечении из колонны.

Термодатчики

Перед тем как изолировать колонку, на нее необходимо поставить датчики температуры. Поскольку абсолютное значение температуры не требуется, но необходимо получить вариации с точностью до 0,1 градуса, датчики желательно разместить просто на поверхности колонны: в кармане или приклеить алюминиевой лентой под теплоизоляцию. Существенных различий в точности и инерционности считывания не будет (максимальная задержка 5-6 секунд, что не критично).

Термометры нужны на расстоянии 20 см от низа колонки и 2/3 ее высоты. По показаниям датчиков температуры они контролируют весь процесс. Термометр наверху колонки желателен: ниже на 10 см от верхнего края упаковки, поможет вовремя завершить сбор хвостов.

очень полезно установить сигнальный термометр, который оперативно подает звуковой сигнал о том, что температура в контрольной точке выше заданной, чтобы выбор можно было корректировать с течением времени. Хороший вариант – трубный TS-DS-at или аналогичный. При отсутствии автоматики управления это очень полезный прибор.

При использовании димрота вода подается на его наружные кольца, а на входе ставится клапан. Если используется кожух и труба или рубашка, подача воды осуществляется сверху, а кран ставится внизу на выходе. Это предотвращает высыхание дефлегматора при малых расходах воды, что делает процесс хорошо контролируемым.

Для RK принципы подключения такие же, но при жидкостном отжиме дополнительный охладитель может быть подключен последовательно перед конденсатором. На трубу необходимо надеть трубу для сообщения с атмосферой дефлегматора с жидкостной экстракцией и поместить в бутыль для слива конденсата, но проследить, чтобы труба не погружалась в конденсат во время работы, иначе при вздохе колонки , трубка будет притягивать жидкость и давление в кубе уменьшится на величину высоты водяного столба. В этом случае температура в кубе будет выше точки кипения, что приведет к бурному кипению и попаданию большей части пара в обратный конденсатор, в результате режим предварительной варки будет заменен на наводнение.

Читайте также:  Принцип работы ректификационной колонны – как получить спирт

Теплоизоляция дефлегматора для отбора проб жидкости приведет к увеличению расхода воды, но пользы не будет. Если отбор осуществляется паром и поток воды стабилизируется, появляется точка нагрева дефлегматора. Токи, перепады температуры окружающей среды: все это можно компенсировать, сделав процесс более управляемым и стабильным. Но если поток воды через дефлемматор будет нестабильным, а также изменится при наполнении бачка унитаза или открытии воды на кухне, то на фоне этой нестабильности эффект теплоизоляции будет практически незаметен.

Холодильник или доохладитель

Здесь проблем меньше, подключение воды снизу, выход сверху. Труба для слива продукта в банку обязательно должна иметь зазор в потоке, а значит, труба не должна погружаться в конденсат.

При использовании охладителя трубного пучка (КХТ) на него часто надевают дренажный стакан, который объединяет все потоки из 7-12 трубок КХТ и через одну отправляет их на отбор. В стекле обязательно должна быть трубка для сообщения с атмосферой, это обеспечит разрыв струи. В противном случае классические качели могут начаться с выброса брызг и пены в форсунку, заливки колонки и т.д.

Иные источники нагрева (газ, индукция, электроплитка)

На открытом огне спиртом работают те, у кого стальные нервы и склад огнетушителей. Газовая плита для помольных и заторных колонн однозначно не подходит.

Индукционная плита с насадочной колонной не используется из-за дискретного регулирования мощности с большими проходами.

Нагрев на электроплите возможен, но она должна работать с постоянным нагревом, а не по технологии «старт-стоп» (импульсный режим). Кроме того, электроплиту необходимо запитать через стабилизатор напряжения.

Любое прерывание нагрева, падение подводимой мощности или падение давления в водопроводе приводит к прерыванию процесса и попаданию в отбор части ненужных примесей. Но основные грабли для всех вышеперечисленных способов нагрева расположены в другом месте: по мере нагрева частично изолированного куба и повышения его температуры увеличиваются не только тепловые потери, поскольку разница температур между кубом и окружающим воздухом, но и тепло также уменьшает передачу тепла от печи к кубу – полезную мощность нагрева. Это приводит к дальнейшему уменьшению объема образующегося пара и постепенному снижению его скорости в колонне со всеми вытекающими отсюда последствиями. Частичное затопление столбцов и переполнение может быть побочным эффектом других недостатков конструкции.

такими методами нагрева можно получить спирт, но его качество будет невысоким. Если требуется хороший результат, нет места аварийным ситуациям, должна быть гарантирована стабильность и управляемость всех процессов.

Автор статьи – Игорь Гор.

Источник alcofan.com

Оцените статью
Самогонище
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.