Ректификационная колонна с паровым отбором спирта

Форум самогонщиков, пивоваров, виноделов Оборудование Оборудование для перегонки и ректификации
1 2 3 4 ... 16 1
andrew812 Научный сотрудник Днепропетровск 276 106
22 Июня 11, 15:15
Многие на форуме говорили, что одной пленочной колонны мне будет мало…. ох как они были правы. После появления пленочной колонны у меня естественно стали скапливаться головы и хвосты, кроме этого много знакомых категорически не пьет самогон, да и настойки лучше делать на спирту, поэтому я всерьез задумался над изготовлением ректификационной колонны.
В своей разработке я использовал очень много технических и конструктивных идей от Игоря 223.
Игорь 223 огромное тебе спасибо за то что ты делишься своими идеями и главное результатами – это очень сильно помогает и существенно экономит время и деньги таких как я.

Что я хотел получить от колонны:
1)   получение чистого спирта класса Альфа или как минимум высшего сорта;
2)   время работы колонны не более 6-8 часов (чтоб включить утром на выходных и вечером выключить), допускается не большой объем куба;
3)   минимальное количество электроники, а лучше ее отсутствие;
4)   возможность менять царгу и делать дистилляцию.

Опуская лирику скажу, что мой выбор – схема с паровым отбором товарного спирта при котором пар разделяется на 2 потока до дефлегматора
     1 поток в дефлегматор
     2 поток в холодильник.

Жаль что такая схема на практике не обкатана (я на форуме подробных описаний и отчетов не нашел), но меня это не останавливает.
Основное достоинство этой схемы, по сравнению с жидкостным отбором, в том, что можно установить условно-постоянное флегмовое число на протяжении всей ректификации без применения электроники, в результате качество спирта не будет снижаться к концу ректификации, а будет только падать скорость отбора.
При жидкостном отборе флегмовое число уменьшается к концу ректификации, что снижает разделительную способность колонны, чтоб этого не происходило им  управляют либо, подкручивая краник отбора спирта, либо устанавливая электронику старт/стоп и т.п.

Систему стабилизации давления решил пока не ставить, возможно при паровом отборе она очень нужна, пока не знаю буду проверять на практике. Сейчас опытным путем подберу мощность ТЭНа чтоб давление было на 20-30% ниже максимального при котором колонна захлебывается.
 Насадочную часть делаю максимально возможной высоты, чтоб компенсировать работу колонны на не максимально оптимальном режиме. На рисунке приведена общая схема колонны.


Алгоритм работы стандартен:
   - включаем колонну, греем до кипения;
   - колонна работает на себя и выходит на стабильный режим;
   - приоткрываем кран парового отбора и капельно отбираем головы;
   - открываем больше кран парового отбора и отбираем товарный спирт со скоростью 1-1,5 л/час.


Несколько постов оставляю в резерве буду писать и заполнять их результатами.
 shema_1.jpg
andrew812 Научный сотрудник Днепропетровск 276 106
Отв.1  22 Июня 11, 15:15, через 1 мин
Характеристики-Общая высота колонны 240см (чтоб могла влезть в квартиру)
-Куб 20л, в верхней части предусмотрены резьбы (с заглушками) для установки термометров манометров и т.п.
-Царга колонны длина 180 см, чистая насадочная часть 175см. Труба внутренний диаметр 34мм, стенка 2мм.
-Дефлегматор - в трубу 60мм вставлен димрот навитый из 5 метров трубки диаметром 6мм.
-Трубка связи с атмосферой 8мм
-Трубка для внешнего отбора спирта 8мм потом 6мм, основная трубка сделана с продолжением на случай если захочу делать жидкостный отбор спирта.
-Кран на паровой оотбор с проходным сечением 25мм, шаровый,надеюсь будет выполнять свою функцию. других подходящих без резиновых прокладок не нашел.
-Холодильник для товарного спирта длинна 90см, внутренняя трубка 14мм, толщина стенки 0,5мм, внешняя трубка вн.диаметр 17мм. Хотел внутрь поставить спираль, но как оказалось приварить к трубке 0,5мм навитую проволоку 1,2мм оказалось слишком сложно и я отказался, т.к. размер холодильника сделан с запасом.
-В колонне использую спирально-призматическую насадку 3*3 из проволоки 0,3. За изготовление насадки огромное спасибо Diogi4 и Игорю из Одессы, по моему пониманию она идеальная, да и мой заказ выполнили быстро и без накладок.
-Термометр электронный с шагом измерения 0,1градус.
-ТЭН пока взял на 1,5кВт, потом подберу опытным путем мощность близкую к оптимальной
-На куб и царгу обязательно будет одета теплоизоляция.

kolonna_1.jpg  kolonna_2.jpg  kolonna_3.jpg  kolonna_4.jpg  kolonna_5.jpg
Вариант для дистиляции паром
-Царга из трубы внутренним диаметром 34 мм, высота 150см
-Барботер длля пара из трубки 20мм от фитинга куба
-Холодильник основной от ректификационной колонны.


 kolonna_5.jpg
сообщения удалены (2)
SnakeFish Доцент Царь-пушка "без пороха" 1144 213
Отв.2  22 Июня 11, 15:42, через 27 мин
Практическая реализация проекта (в ближайшие дни допишу)
andrew812, 22 Июня 11, 15:15
Такой подход давно уже реализован на практике. Я пользую сам примерно 4 месяца. [сообщение #11377996] Где-то были мои описания и обсуждение внутренней конструкции и схемы работы...
andrew812 Научный сотрудник Днепропетровск 276 106
Отв.3  22 Июня 11, 19:37
SnakeFish, внимательно пересмотрел большинство твоих сообщений и понял почему я их не запомнил раньше. У тебя нет ректификационной колонны с паровым отбором - у тебя хорошая бражная колонна с жидкостным отбором. У тебя регулировка флегмового числа осуществляется изменением потока спирта который отбирается и возвращается в колонну - это жидкостный отбор.
Смысл твоей колонны сильноотличается от схемы которую пытаюсь реализовть я.
сообщение удалено
Kotische Академик Саратов 6358 1730
Отв.4  22 Июня 11, 19:52, через 15 мин
andrew812, конструкция красивая, очень! Респект!!!
Но таки возникает вопрос, почему ты не сделал два одинаковых дефлегматора?
игорь223 Академик таганрог 22246 13331
Отв.5  22 Июня 11, 19:58, через 6 мин
Паровой отбор - это хорошо. Хотя колонна твоя и не оптимальна (извини, за что кукушка хвалит петуха я в школе проходил, но счас выпимши))) но спирт ты получишь отменный.
 И тебе спасибо - разглядывая твой рисунок, я понял, как улучшить (может и не сильно, а может и сильно))) ректификацию с паровым отбором.

К слову сказать - все комплекты ХД/4 могут работать по пару - в них это генетически заложено, и делитель 1/3 встроен))) так что работают эти колонны уже
Завтра по трезвому сконцентрируюсь - создам ветку про ОС при паровом отборе)))

П.С. Удачи в первом погоне, коллега
SnakeFish Доцент Царь-пушка "без пороха" 1144 213
Отв.6  22 Июня 11, 21:35
SnakeFish, внимательно пересмотрел большинство твоих сообщений и понял почему я их не запомнил раньше. У тебя нет ректификационной колонны с паровым отбором - у тебя хорошая бражная колонна с жидкостным отбором. У тебя регулировка флегмового числа осуществляется изменением потока спирта который отбирается и возвращается в колонну - это жидкостный отбор.
Смысл твоей колонны сильноотличается от схемы которую пытаюсь реализовть я.
andrew812, 22 Июня 11, 19:37
Скорее всего ты просто не разобрался в деталях. Флегмовое число изменяется путём перекрытия парового (малый холодильник) канала при помощи трёхходового регулятора.[сообщение #11355612] Почему я пришёл к своей схеме, потому что пар я забираю с самой верхней точки установки, а не как в твоей разделение на два потока...Но есть режим без парового отбора, когда всё можно сливать с большого холодильника, это режим дистилляции без насадочной колонны, мне было лень делать вторую установку, вот я и совместил два в одном через трёхходовик.
p/s/ Не страшно что не понял мою технику, здесь мало кто разбирается в деталях... как правило стараются пойти своим путём, что тоже хорошо! На своей получаю выше 95,5% (по АСП3 при 20 град), или 55-60%% в режиме дистиллятора без колонны более 2 литров/час. Поддерживаю выше сказанное, сделано очень аккуратно!
andrew812 Научный сотрудник Днепропетровск 276 106
Отв.7  22 Июня 11, 22:03, через 28 мин
Kotische, спасибо.
Интересный вопрос...
Когда я придумывал конструкцию, то варианта с двумя одинаковыми дефлегматорами небыло)), прокомментировать могу так.
Прямоточный холодильник конструктивно проще, дешевле в изготовлении (аргон дорогой), используется сразу в нескольких конструкциях - ректификационная колонна, дистилятор, бражная колонна (буду пробывать перегонять зерновой затор на нержи, для сравнения с медью).
Кроме этого эстетически мне такая конструкция нравится больше.
Kotische Академик Саратов 6358 1730
Отв.8  23 Июня 11, 00:37
Прямоточный холодильник конструктивно проще, дешевле в изготовлении (аргон дорогой)...andrew812, 22 Июня 11, 22:03
Это понятно.
Косяки (не принципиальные), которые приходят на ум:
1. Просвет у прямоточника маленький, какое получится ФЧ предугодать заранее из геометрических соображений нельзя,
его можно выяснить только опытным путем, что получилось то и пользуй.
2. Летучие примеси (сероводород, меркаптан) будут попадать напрямую в отбор. Дефлегматор бы этому воспрепятствовал.
Но как я уже сказал это не принцыпиальные недостатки.
mjStоrm Академик Аджибей 3075 2463
Отв.9  23 Июня 11, 00:46, через 10 мин
Разделить охлаждение холодильника и дефа.
Т.е не делать последовательно - проверено, система работает стабильнее,
если подавать воду параллельно. Расход воды не увеличивается.....
andrew812 Научный сотрудник Днепропетровск 276 106
Отв.10  23 Июня 11, 00:48, через 3 мин
По моим прикидкам флегмовое число должно регулироваться в требуемых пределах, как будет на практике отпишусь.

Я правильно понял, что при использовании дефлегматора сероводород и меркаптан выходят через трубку связи с атмосферой? Что-то сколько времени провел на форуме не замечал чтоб кто-то акцентировал на этом внимание.

Буду пробывать посмотрим что выйдет.
Я заложил конструктивную возможность перейти на жидкостный отбор, но надеюсь что этого не будет, не хочется портить красоту.

 Есть у меня тоже некоторые опасения относительно выбранной конструкции, я конечно попытался подстраховаться, но как выйдет будет видно на выходных.
andrew812 Научный сотрудник Днепропетровск 276 106
Отв.11  23 Июня 11, 00:52, через 5 мин
mjStorm, это самая легкая доработка которая может понадобиться, пока попробую так, если что сделаю параллельную подачу воды со своми кранами на деф и холодильник.
Интересно, а как может влиять последовательная подача воды? Я думал только о том что к концу ректификации по логике вода в дефлегматоре будет более холодная (т.к. снизится отбор товарного спирта) и флегма будет более холодная, в следствии чего будет потеряно 1-3 ТТ.
Kotische Академик Саратов 6358 1730
Отв.12  23 Июня 11, 01:03, через 12 мин
как может влиять последовательная подача воды?andrew812, 23 Июня 11, 00:52
Существует принципиальная возможность возникновения неустойчивасти.
По мере нагрева воды в холодильнике падает эффективность дефлегматора,
это еще больше повышает температуру в холодильнике,
в какой то момент дефлегматор может полностью перестать конденсировать пар,
и пар попрет из трубки связи с атмосферой.
andrew812 Научный сотрудник Днепропетровск 276 106
Отв.13  23 Июня 11, 01:15, через 12 мин
Насколько я представляю себе процесс у меня такого быть не должно.
Когда будет начинаться отбор спирта я орегулирую требуемую подачу пара в холодильник и количество воды охлаждения чтоб все работало устойчиво. Далее количество пара будет уменьшаться, пока идет отбот товарного спирта и не начали прорываться хвосты, и соответственно температура спирали в дефлегматоре будет немного понижаться. Кроме этого дефлегматор сделан с запасом, в нем намотано 5 метров трубки6мм я думаю этого с головой хватит для ТЭНа в 1,5кВт
сообщение удалено
mjStоrm Академик Аджибей 3075 2463
Отв.14  23 Июня 11, 01:39, через 24 мин
у нескольких челов переходит в колебательный режим при некоторых условиях.
 Идет вода через конденсер в деф , система стартовала. Пока в конденсоре
ничего нет в деф поступает сетевая вода и деф работает в твоем режиме.
Через некоторое время, как колонна выходит на заданный режим, спиртовые пары начинают
поступать в конденсер, Т охл воды повышается и уже теплая, а не холодная
вода начинает поступать в деф. ФЧ в колонне падает, в конденсер поступает больше пара
и Т растет лавинообразно...
Ты (или автоматика) добавляет воды и всё обрушивается. Ждем пока система выходит на рабочий режим...
Это обсуждалось, я докладывал в ветках про паровой отбор.. Как-то всё Титанами умолчалось.
Но явление имело место быть....
andrew812 Научный сотрудник Днепропетровск 276 106
Отв.15  23 Июня 11, 01:47, через 9 мин
Ок, если будет нестабильность первым делом буду разъединять потоки охлаждающей воды.
andrew812 Научный сотрудник Днепропетровск 276 106
Отв.16  23 Июня 11, 01:48, через 2 мин
Сергей 1972, спасибо за мнение, буду оттачивать мастерство, свои шишки тоже надо набивать ))
сообщение удалено
Селянин Научный сотрудник с под красноярска 2120 853
Отв.17  23 Июня 11, 05:41
Дважды пробовал Регулировать отбор по газовой фазе:
http://absintheclub.ru/...;start=740Решил
[Двухэтажный дефлегматор или отбор по газовой фазе.]
И оба раза разочаровался. Работать работает,но не так как хотелось бы.
 Основная причина в том что газ не жидкость, если жидкость мы можем разделить на две части кранами в нужной нам пропорции, то с газом это не прокатит.
у нескольких челов переходит в колебательный режим при некоторых условиях.mjStorm, 23 Июня 11, 01:39
Если скорость жидкости обуславливается "подпорным" давлением, то пар "подчинён"всасывающему давлению.
 Представим два одинаковых холодильника,с одинаковыми входными отверстиями.Пар подходит к этим отверстиям и просачивается внутрь обоих, В силу каких то факторов в одном холодильнике пар достигает охлаждающей поверхности быстрее чем во втором и конденсируется, там сразу падает давление и весь пар засасывается в этот холодильник, другому ничего не достаётся.
 А уж если холодильники неодинаковы, да ещё расположены под разными углами к потоку пара, то о точном разделении потока не может быть и речи, как и о спирте класса Альфа.

Основное достоинство этой схемы, по сравнению с жидкостным отбором, в том, что можно установить условно-постоянное флегмовое число на протяжении всей ректификацииandrew812, 22 Июня 11, 15:15
Не понял почему именно и зачем тебе это надо?
 
Михаил0501 Научный сотрудник Иркутск 3490 692
Отв.18  23 Июня 11, 06:30, через 49 мин
)   получение чистого спирта класса Альфа или как минимум высшего сорта;andrew812, 22 Июня 11, 15:15
Мечтать и стремиться к этому можно,но получить на данной конструкции невозможно.
Пары спирта в разделительной части,отбор-дефлегматор, содержат наибольшее кол-во примесей.Подумай,флегма которая образуется в дефлегматоре содержит все примеси которые просочились в холодильник дефлегматора и поступили в колонну,теперь при прохождении флегмы по колонне из нее отбираются легкопящие примеси которые поступают в составе пара в дефлегматор и на отбор.Это не лучший пар из которого ты хочешь получить качественный спирт.
Самый чистый спирт может быть получен при отборе флегмы на 5-7 верхней тарелке,после продува флегмы поступающим паром.Недаром в промышленности используется этот прием.Но здесь есть одно НО.Нужен постоянный порциальный отбор паровой фракции из дефлегматора,то есть регулировка охлаждения дефлегматора,хотя бы на третьей части отбора.
Удачи.
Iceberg Кандидат наук грязи 444 56
Отв.19  23 Июня 11, 10:46
Я тоже хочу присоединиться к мнению Сергея, Селянина, Котищще...
На  мой взгляд схема не совсем рабочая. Во первых, как сказано, по воде. Во  вторых, как я понимаю из моего опыта, отбор  пара спирта должен быть из  верхней точки дефа...
Андрей, а как и чем  ты будешь регулировать отбор  пара?
Но сделано все  классно.
Многие на форуме говорили, что одной пленочной колонны мне будет мало…. ох как они были правы. После появления пленочной колонны у меня естественно стали скапливаться головы и хвосты, кроме этого много знакомых категорически не пьет самогон, да и настойки лучше делать на спирту, поэтому я всерьез задумался над изготовлением ректификационной колонны.andrew812, 22 Июня 11, 15:15
Я тоже  присоединяюсь к твоим  словам. И в начале я хотел тоже поставить паровой отбор над РК. Но  мои эксперименты показали что это нереально, точнее трудновыполнимо. Дело в том, что температура пара постоянно растет и приходится периодически увеличивать подачу воды.
В  итоге пришел в выводу классический вариант - проще и стабильней.
С уважением.