Практическое применение вакуума (точнее - понижения давления) в винокурении

Пусть водоструйник работает "на полную" и качает жидкость с пузырьками газа в конденсатор. От конденсатора требуется охладить эту суспензию и сжать пузырек газа до полного растворения в жидкости. Все  наверное наблюдали как при смешивании спирта с водой образуются мелкие пузырьки газа, которые всплывая растворяются в сортировке. При этом выделяется тепло. Вот тут задача обеспечить такой же максимальный темпломассобмен за счет максимально быстрого охлаждения. Что в основе оптимальной конструкции конденсатора - капельное орошение, пленочный режим на насадках, барботаж? А может в металлических капиллярах в кожухотрубнике будет лучше?

Проблема может быть наоборот, в лишней производительности водоструйника, который будет создавать излишний вакуумигорь223, 10 Сент. 15, 15:58

Насколько я помню, производительность эжектора зависит от давления и квадрата скорости потока. Наверное надо регулировать давление перед ним.

Именно.
Даешь двигателю оборотов, он давит сильнее)))

POLE, хоть убей, не пойму как пар сможет несконденсировавшись пробежать до охладителя. Он соприкоснувшись с жидкостью вылетит из сопла эжектора и тут же сконденсируется и отдаст теплоту раствору. Температура жидкости ниже, давление ниже.

не пойму как пар сможет несконденсировавшись пробежать до охладителя. Он соприкоснувшись с жидкостью вылетит из сопла эжектора и тут же сконденсируется и отдаст теплоту раствору. Температура жидкости ниже, давление ниже.palev, 10 Сент. 15, 17:06

Да по пару нет вопросов. Он сконденсируется еще при контакте с жидкостью в струйнике. Газ пойдет пузырьками в струе жидкости из струйника. А  струйник может дать разряжение, при котором образуется газ. Эксперимент покажет.

Газ нам не нужен. Тогда после струйника ставим буферную емкость с трубкой.

Газ нам не нужен.palev, 10 Сент. 15, 17:35

Года полтора назад поставил неудачный эксперимент. Решил "помочь" флегме освободится от спирта на насадочной колонне и подцепил к димроту на ТСА водоструйный насос. Естественно понизилась температура в отборе и пр. "сюрпризы". Температура воды в димроте была около 10 гр С. Крепость продукта около 80%, такая же как и при нормальных условиях. Упорно перегнал и недосчитался по балансу примерно 10% спирта. Конечно этот эксперимент посчитал неудачным и неточным. Может подсосом уносило мелкую аэрозоль конденсата. Может и газообразная фаза спирта присутствовала. Много было неточных моментов.

Игорь,а уже понятно тебе какой насос будет.Я так понимаю,что только вихревой годится.

Хлопцы, когда-то я обсчитывал такую схему с водоструйником. Начал со скорости спиртового пара в сопле струйника. Чтобы отбор получился нормальным - получились запредельные скорости. Скажем если через струйник отбирать пару литров час, то скорость пара получается сверхзвуковой и следовательно недостижимой. Кому не лень - пересчитайте. Терзанья по схеме прекратятся...

кажем если через струйник отбирать пару литров час, то скорость пара получается сверхзвуковой и следовательно недостижимойПав, 11 Сент. 15, 09:18

Чтобы этого не было может так?

Чтобы этого не было может так?POLE, 11 Сент. 15, 10:18

Чтобы система вакуумной перегонки заработала нужно из системы удалить воздух. Не важно чем и как удалять. Главное в системе - это перепад температур в кубе и в холодильнике. И как следствие - давление паров над кипящей брагой должно быть выше, чем давление паров над конденсатом. Чем больше дельта, тем веселее перегонка и полноценнее отожмется брага.  Самое лучшее - это сделать поршневой насос, который будет отсасывать пары и нагнетать эти пары до атмосферного давления , где при нормальных условиях обычным прямоточником пары сконденсируются.

Насос не сложно сделать. Труба из нержавейки с поршнем из второпласта и кривошипный механизм с редукторным приводом.

система вакуумной перегонкиПав, 11 Сент. 15, 12:06

Согласен. с вакуумом погорячился. скорее перегонка под разряжением.

Главное в системе - это перепад температур в кубе и в холодильнике.Пав, 11 Сент. 15, 12:06

Это точно.

поршневой насосПав, 11 Сент. 15, 12:06

Вполне сработает и наверное лучше водоструйника за счет сжатия паров. Только насос должен быть из нержи и без масла и резиновых уплотнителей.
А чем плохо - водоструйник вкупе с конденсатором. Охлаждаешь поглубже и все. Или водоструйник слабо откачивает в закрытой системе? Но систему можно держать открытой. С подсосом воздуха в кубик и выхлопом в ТСА на конечном конденсаторе. Хотя подсос это лишнее.
Как-то в советское время рассматривал на молочном заводе установку для получения сгущенного молока. Очень мощный выпарной аппарат с трубами под 400-500 мм в диаметре, где создавалось разряжение. А диаметр самого аппарата что-то около 1,2-1,5 м. Давно было. Это к тому что при разряжении критическим становится диаметр труб, где оно создается.

Только насос должен быть из нержи и без масла и резиновых уплотнителей.POLE, 11 Сент. 15, 12:56

Труба для цилиндра примерно - 2",  с ходом поршня 500 - 700 мм самое то... Примерно такой самодельный видел в домашнем выпарном аппарате для сгущенки. Поршень точно из набора второпластовых шайб.  Гидроуплотнение и смазываться сам будет конденсатом. Куб был там из алюминиевого подойника. Не помню точно, но выпаривалось довольно быстро. Литр в час воды точно было. 

Парни с 9 по 14 гг обсасывали тему Вакуумная установка непрерывной перегонки браги [Вакуумная установка непрерывной перегонки браги. Страница 26]
Интересно последнее сообщение Георгиоса. Вроде его цифра неплохая при примитивной установке "За минут 15 накапало всего 100мл - 57,3% дистиллята". Но потом  - "...попробовал на вкус вместе с головами и хвостами -пьётся нормально.Скорее всего будет продолжение,буду выкладывать,в стекле интересно наблюдать." А продолжения нету.......... Не знаешь что и думать.)
Вообще эта идея сразу увлекает возможностью простой реализацией в железе.

Итак, дошли руки до эксперимента. Поневоле, так сказать)))
Ночью улетаю в москву, в пароводяном котле зреет кукурузная брага, в гараже две столитровые бочки с яблочной брагой, которая полностью отбродила неделю назад.
Иду мимо, дай думаю гляну, что с яблочным виноматериалом...опа, белая пленка на поверхности плавает.
И начала меня жаба душить - чистый сок, без сахара, сброжен винными дрожжами, виноматериал как слеза девственницы...и я на несколько дней улетаю, а он тут какой то неведомой органикой покрывается(((

Короче говоря, паровой котел занят, выливать лень.
Парогенератор с обычным кубом заводить тоже лень.
И ТУТ я вспоминаю о том, что еще летом собирался повозиться с разными вариациями перегонки при пониженном давлении. И даже железки, которые три года тому назад разобрал, понаходил и свалил в кучу в углу мастерской...короче говоря, жадность заставила собрать их в правильном порядке.

Напоминаю предисторию

Отдельно сформулирую приложения, в которых хочется поиграться.

1. Классическая перегонка браги.
Понижение кипения с 90+ до 60+ (до той температуры, при которой еще не нужны специальные меры по олаждению приемника дистиллята) ИМХО должно привести к
а) экономии времени и электроэнергии
б) определенному росту качества сырцаигорь223, 07 Авг. 15, 08:50

Пусть мы имеем типовую брагу, в которой 10% АС
Тогда в дистилляте будет от 60% спирта и ниже (рассчитыывать нужно на максимальную крепость сырца, который первоначально будет попадать в приемник продукта.
Температура кипения при атмосферном давлении 93С примерно.
Прикинем, насколько можно понизить давление.

Комнатную температуру принимаем за 30С. НУ пусть, для того, чтобы не было потерь при переиспарении из приемника, считаем, что температура кипения сырца в начале должна быть не ниже 50С (это голословно, возможно и при 40С все будет нормально, а возможно что и при 50 будет парить, пока неважно)
60% сырец закипит при 50С, если остаточное давление в приемнике продукта будет 190 мм ртути
ну, 200мм остаточное давление, для ровного счета.игорь223, 07 Авг. 15, 08:51

Схема перегонки

Куб 37 литров стоит на индукционке, в кубе 30 кг яблочной браги (скоко в литрах я не мерял, нопримерно столько же, чуть более даже - литра 32 наверное. Меня интересуют только килограммы - пока, во всяком случае не наберусь статистики!)
На кубе дистиллятор 3000Вт штатный от ХД/3
Далее на весах стоит герметичная емкость, из нее шланг подходит к вакуумному насосу.  

По железу все. По электронике приделал простейший регулятор давления, MPX датчик отрицательного давления прислюнявил к ОВЕНу, выставляешь какое тебе нужно давление и гистерезис - усе, насос включается и выключается.

В теории вроде все понятно...на практике оказалось все ОЧЕНЬ просто, перерыв в три года не дал мастерству быть пропитым)))

Расчетные цифры похожи на правду.
Кубик кипит при 65градусах, температура медленно растет.
Остаточное давление 240мБар или 180мм ртути.
Ничего из приемника не переиспаряется, допохлаждения при такой температуре не нужно.
НА 2кВт нагрева сырец идет горячим, зараза, градусов 45 наверное. Вывод - либо снижать мощность нагрева относительно атмосферной раза в полтора, либо холодильник помощнее прикрутить...

Насчет качества сырца пока не знаю....продолжение следует, как говорится.

Да, вот небольшое видео по началу процесса

Отогнал 8кг сырца.
Получил жидкость 26% крепости, прозрачную и приятно пахнущую.

Значит, стартовыая крепость ниже 10%, нужно все же отгонять и смотреть на термометр. Вторую перегонку поставил с изменениями:
1. Дистиллятор на 6кВт при н.у. повесил, мощность нагрева 3500Вт. Сырец умеренно горячий, переиспарения из приемника нет, все работает.
2. Отгоню 7кг, засеку температуру стопа, и градусность. Начну собирать статистику.

Заметка себе на полях. Нужно попробовать отогнать до воды не яблочную, по сути приятную, брагу. А зерновую.
И сравнить перегон
а) с обычным кубовым
б) с НБК-шным
Тогда можно будет сделать какой либо внятный, хоть и первый, вывод.
А с яблоками сложно - пахнет хорошо...так оно и после обычной кубовой дистилляции пахнет хорошо.)))

Вывод однозначный - теплообменник на пониженной температуре дает в два раза ниже мощность перегона, это нужно будет учесть.
Вывод неоднозначный - от весов возможно вроде отказаться. Но тут нужно набрать статистику.
Надеюсь, через недельку продолжу уже на зерне...

Тогда можно будет сделать какой либо внятный, хоть и первый, вывод.игорь223, 04 Окт. 15, 21:51

имхо будет ненамного лучше кубового поскольку температура кипения в 65°С великовата для заметной разницы. нужно понижать давление при котором водичка кипит хотя бы при 40°С

Вывод однозначный - теплообменник на пониженной температуре дает в два раза ниже мощность перегона,игорь223, 04 Окт. 15, 21:51

я под это дело замутил 5м медной десятки в рубашке.

Вывод неоднозначный - от весов возможно вроде отказаться.игорь223, 04 Окт. 15, 21:51

а зачем они вообще нужны? 

Читал тему через строчку,ради любопытства.
Зашел на пост М16.
Если что не так -извините.
Может пригодится кому...
Примерно в 1980 лохматом году видел следующий вариант.
На обычном аппарате с прямоточником продукт капал в 3-литровую банку.
На банку была одета полиэтиленовая крышка с двумя штуцерами .
К одному был подключен выход с прямоточника (продукт).
А вот другой штуцер был подсоединен к водоструйнику.
Таким образом,водоструйник через приемную емкость передавал разряжение в бак и вся вонища из бака бонусом вместе с водой  сливалась в канализацию.
При включении воды стенки бака втягивались и  тоненькая струйка из прямоточника превращалась в АНГАРУ.
Таким образом в те времена продвинутый народ резко сокращал время первичной перегонки.

И сравнить перегон
а) с обычным кубовым
б) с НБК-шным
Тогда можно будет сделать какой либо внятный, хоть и первый, вывод.игорь223, 04 Окт. 15, 21:51

Вопрос один - есть ли потери?
Поэтому целесообразно затор делить на две половины. Одну отгонять с вакуумом, другую по традицинной методе (а или б).

При включении воды стенки бака втягивались и  тоненькая струйка из прямоточника превращалась в АНГАРУ.
Таким образом в те времена продвинутый народ резко сокращал время первичной перегонки.olegmak3, 05 Окт. 15, 01:21

А потери были?