Бражная полунепрерывная колонна. Эксплуатация в домашних условиях. (Практическая ветка)

Эта ветка родилась как практический выхлоп (реально и эффективно действующая конструкция) вот из этой ветки
[Победа разума над сараспариллой или бражная колонна непрерывного действия. Страница 19]

перед практическими шагами настоятельно рекомендую просмотреть в той ветке пару первых страниц, и с 19-той по 32-ю. Вначале общий принцип, потом теоретические изыскания ... потом эта инфа.

Кому лень или непонятно - опишу в двух словах предисторию вопроса в этой ветке.

Итак, речь ниже пойдет про оборудовании для первичной дистилляции браги, о получении СС первого погона.

Существует два различных способа дистилляции.
1.Классический, которым пользуемся все мы, в подавляющем большинстве. В куб заливается брага, нагревается до точки кипения, испаренный СС конденсируется и собирается в приемник продукта. Назовем его "параллельным" способом - то есть когда весь массив браги нагревается одновременно. По окончанию процесса барда в кубе остывает, потом ее сливают и процесс, по необходимости, повторяют...
2. Способ этот также классический, но для промышленности. Заключается он в использовании т.н. непрерывной бражной колонны НБК. Сверху в нее льют брагу, снизу подают пар от ПГ. Пока брага стечет по тарелкам сверху вниз, она успевает нагреться практически до 100С, и спиртовые пары из нее успевают испариться.
Барда течет вниз, спиртовые пары улетают вверх. Внизу соответственно стоит узел отвода барды, вверху узел отвода пара.

В этой ветке я буду рассматривать и описывать именно такую конструкцию - НБК. Вначале коротенько - зачем и почему, и грубо о конструкции.

Зачем (основные преимущества)
1. Органолептика СС.
Поскольку брага нагревается и покидает тело колонны очень быстро (десяток - другой секунд), то белки дрожжей не успевают свариться, лопнуть и выплеснуть свое содержимое в кипящую брагу. Самогон получается принципиально менее вонючий, сырец готов к ректификации или дробному перегону на дистиллят сразу же, безо всяких очисток.
2. Скорость перегонки
Как только ПГ выходит на рабочий режим ( в случае с проточным это минуты) сразу же начинается процесс. При использовании предварительного подогрева браги (рекуперация тепла) скорость перегонки выше, чем при обычной кубовой, выигрыш во времени до 25 процентов (грубо)
3. Скорость уборки
Если отработанную барду сливать тонкой струйкой непосредсвтенно в канализацию, то после завершения погона нужно только помыть бражную емкость от следов браги - и все. Куба то нет, нечего и мыть

Основные узлы конструкции
1. Сама колонна с тарелками, где происходит подогрев и испарение
2. Узел/механизм подачи браги в колонну
3. Узел подачи теплоносителя - пара от ПГ в колонну
4. Узел отвода пара СС из колонны
5. Холодильник пара
6. Узел предварительного подогрева браги
7. Теоретически еще нужен блок автоматики. Но в данной конструкции (при учете равномерности нагрева и подачи браги) автоматики просто нечего регулировать. Поэтому термометр в паропроводе выполняет иллюстартивную функцию ))

На чертеже даны основные размеры узлов. Ниже я опишу словами назначение деталей с номерами, чтобы было понятно.

1. Корпус колонны. Труба 63х1,5 (или 60х1,5, непринципиально) длинной 1200мм, с резьбой на концах. На нее накручиваются "гайки" с вваренными в них всевозможными переходами, уплотнено резинками 16

2. Штырь из нержавейки 5мм, на концах нарезана резьба и гайкаи стянуты в пакет 22 тарелки через трубки

3. Сами тарелки, медные, 16ти лепестковые, фотки позже

4. Трубки 8х1 длиной 43мм, в количестве 21шт. Трубки задают интервал между тарелками, с учетом толщины тарелки выходит 45мм

5.Трубка подачи браги в колонну. 8х1. Вварена так, чтобы брага лилась примерно в центр колонны. Ниде на 3-4мм подварен круглый отсекатель пара, диаметром примерно 12мм

6. Паропровод, трубка 32х1,5

7. Предварительный подогреватель браги. Паропровод заканчивается метровым сужением - трубка (9) 16х1. На нее наварена трубка 26х2, в этот теплообменник и подается брага.

8. Прямоточный холодильник. Внешняя трубка 22х2 насажена на внутреннюю16х1, длина 700мм. Хватает для утилизации 3кВт с головой.

9. Паропровод, оканчивающийся сужением и выходом СС в приемник, общая длина 1050мм

10. Вход подачи браги в предподогреватель

11. Силиконовая трубка подачи браги из предподогревателя в колонну

12. Ввод пара от ПГ в колонну. Сверху приварен круг-отсекатель барды, пластина диаметром 25мм

13. Обратный клапан от горячего водоснабжения, сантехнический.

14. Трубка вывода лютера из системы. Заварена заподлицо с дном. К ней через кронштейн приварена Гобразная трубка сифона, таким образом, чтобы горизонтальная полка Г-образная была ниже уровня днища - не было переполнения нижней части колонны

15. Метровая силиконовая трубка - сифон, для предотвращения прорыва пара в каналью. После Г образного колена она длиной по необходимости в каналью - же - слив барды.

16. Прокладки из силикона сантехнические подрезанные по размеру, внизу и вверху колонны

17. Трубка 8х1 в верхнем колене паропровода - для ввода термометра.

Какие вопросы не осветл - спрашивайте, отвечу и поправлю этот пост потом.

Выложил фотографии основных узлов конструкции. Опять же, если кому что непонятно - задавайте вопросы, дофотаю и поясню в этом посту

Итак, несколько слов о работе.

Для данной конструкции ТТХ таковы.
Мощность ПГ примерно 3000Вт, в реалиях чуть больше, но в некоторых режимах ее целесообразно ограничивать
Подача браги 22-24л/час.
Крепость СС на выходе примерно 50%

Работа такова.
1. Включили ПГ, подождали, пока паром прогреется колонна, и термометр покажет 98-99С в паропроводе.
2. Подали в НБК воду по каналу браги, добились устойчивого слива в каналью "барды"
3. Подали брагу. Если запуск осуществляется впервые, то постепенно увеличиваем напряжение питания на осмотическом насосе, начиная с 10В. До тех пор, пока не начнется захлеб ( брага не попрет в приемник продукта).
4. Затем уменьшаем подачу процентов на 10, контролируем (при энтузиазме) температуру барды (она должна быть близка к 100С)

При отсутствии насоса (самотек) нужна автоматика, дозирующая подачу браги по ОС - температуре барды....но это уже отклонение от моей практической реализации идеи. Кому надо - могу разжевать

5. При завершении процесса перекидываем подачу на воду вместо браги, и еще пяток минут моем систему

6. О нюансах, которые мне встретились

-колонна довольна критична к вертикальности установки. При наклоне захлеб, как ни странно, наступает при меньшей подачи браги.
  -при подаче осмотическим насосом густой браги (типа неосветленной яблочной) скорость подачи уменьшается. Тогда имеет смысл экспериментально определить скорость. В моем случае напряжение на насосе пришлось увеличить с 14 до 18В. Контроль можно опять же легко осуществлять по термометру. Скажем, на сахарной и мучной брагах Тпара была 90.2С. Примерно такую же нужно держать на густой браге....или дождаться осветления )))
- уменьшая мощность при фиксированной номинальной подаче браги можно получать укрепление СС. Скажем я пробовал получить Тпара 86.5С - получается, но что при этом уходит в каналью - непонятно. Нужно будет сахарную брагу замутить - ее не жалко и выход предсказуем - и попробовать разное энергопотребление системы. 

Все, примерно так.
)))

1. Корпус колонны. Труба 63х1,5 (или 60х1,5, непринципиально) длинной 1200мм, с резьбой на концах. На нее накручиваются "гайки" с вваренными в них всевозможными переходами, уплотнено резинками 16

2. Штырь из нержавейки 5мм, на концах нарезана резьба и гайкаи стянуты в пакет 22 тарелки через трубки

3. Сами тарелки, медные, 16ти лепестковые, фотки позже

4. Трубки 8х1 длиной 43мм, в количестве 21шт. Трубки задают интервал между тарелками, с учетом толщины тарелки выходит 45мм

5.Трубка подачи браги в колонну. 8х1. Вварена так, чтобы брага лилась примерно в центр колонны. Ниде на 3-4мм подварен круглый отсекатель пара, диаметром примерно 12мм

6. Паропровод, трубка 32х1,5

7. Предварительный подогреватель браги. Паропровод заканчивается метровым сужением - трубка (9) 16х1. На нее наварена трубка 26х2, в этот теплообменник и подается брага.

8. Прямоточный холодильник. Внешняя трубка 22х2 насажена на внутреннюю16х1, длина 700мм. Хватает для утилизации 3кВт с головой.

9. Паропровод, оканчивающийся сужением и выходом СС в приемник, общая длина 1050мм

10. Вход подачи браги в предподогреватель

11. Резьбовое соединение колонна-крышка.

12. Ввод пара от ПГ в колонну. Сверху приварен круг-отсекатель барды, пластина диаметром 25мм

13. Нижняя крышка колонны

14. Трубка вывода лютера из системы. Заварена заподлицо с дном. К ней через кронштейн приварена Гобразная трубка сифона, таким образом, чтобы горизонтальная полка Г-образная была ниже уровня днища - не было переполнения нижней части колонны

15. Верхняя крышка колонны

16. Прокладки из силикона сантехнические подрезанные по размеру, внизу и вверху колонны

17. Гайки, которые стягивают тарелки с трубками в единую "начинку"



П.С. Узел 14 лучше делать так, как показано на эскизе "от руки"

П.П.С. На конце паропровода лучше приварить сужение до "стандартных" 8 мм - удобно пользоваться силиконом одного диаметра

На чертеже даны основные размеры узлов.игорь223, 01 Авг. 10, 12:35

Вот тут бы не помешала помощь коллег, владеющих графическими редакторами. Не очень наглядно в рукописном варианте. А тема-то очеНьНо прогрессивная!

ПС. С удовольствием бы помог, но мне такую схему рисовать дня 3 в АutoCAD-e. Навыки только в "просмотре" файлов (хотя сертификат имею).

 игорь223 , а тарелки из меди это для органолептики или просто для технологичности? какое давление пара нужно для работы колонны и какой расход воды в пг.

игорь223, Почему медные тарелки?
Идея хороша в скорости обработки браги, но для повтора многим сложновато будет её повторить. Может стоит сделать такую колонну всю из меди?
игорь223, Также напиши все ТТХ, интересно будет. В другой ветке ты выкладывал, выложи и здесь.
Это для тех кто гонит, в промышленных масштабах, или поит весь район непрерывная подача браги, свозим брагу все до кучи...к Игорю

Сергей 1972  и насосов никаких не надо, можно все на полу разместить а ПГ на газплиту ставить

игорь223, Как рассчитать объем ПГ, чтоб хватало заправки воды на 40, 50 100 литров браги и его мощность? Или делать кран для долива воды, теряешь ведь время.

Теперь нужно часть подогрева браги сделать бардой (предварительный и подстраиваемый, основной - выходным паром, как нарисовано, чтобы не вскипала). Ну и воду в парогенератор тоже греть бардой. И получится действительно отличная вещь.

А, особенно, если добавить еще кусок колонны для отбора голов, а то повторно перегонять с фракционированием - хлопотно, лишние потери времени.

А наклон лопастей тарелок не великоват? Сергей1972 - сравни со своим.

по ходу вырисовывается мой оптимальный вариант. Тоесть если попробовать эту колонну в варианте второй дистиляции и если выйдет хотябы 85-87 будет самый то! Жду картинки тарелок от игоря223

Почему медные тарелки?Aleksashka, 01 Авг. 10, 17:02

Я вот заменил маломощный медный прямоточник на прямоточник из нержгофры для получения СС из мучной браги, так теперь находиться на кухне не возможно ни при дистилляции, ни при ректификации. Правильно сказал Дальневосточник, что г_вном пахнет при дистилляции мучного затора.

игорь223 я вижу что , колонна уже опробована.
очень интересная конструкция получилась,
по поводу тарелок завихрителей - растояние между ними из каких соображений выбирал, или опытным путем ?

На чертеже у Сергея 1972 размеров нет , но там вроде ближе стоят.

не помешала помощь коллег, владеющих графическими редакторамиГорняк, 01 Авг. 10, 13:22

попытаюсь завтра-послезавтра повертеть в Кореле в масш. 1:1 на А2. Мой эскиз БК в теме Марисса.

А ведь в принципе такую конструкцию НБК можно воплотить из ал.пивных банок. Борис, Третий, где-то здесь создавал тему про колонну из ал.банок. Бюджетный вариант получится. Или для поигрушек в эксперименты.

у меня как раз в заначке лежит 3квадрата нержи 0,5мм, не знал куда приладить, а тут хорошая перспектива намечается, ща тока подумаю как штамп сгородить под кружки

на бидон с врезанными в него тэнами установить БК, что бы барда в него сливалась. Это нужно, чтобы по окончании основного процесса выжать оставшийся в барде спирт( хвосты).Сергей 1972, 01 Авг. 10, 20:35

Сергей 1972,  смысл теряется. Трупики варить будешь. А спирта там нет.

а тарелки из меди это для органолептики или просто для технологичностиtixoxod-4x4, 01 Авг. 10, 16:59

И то, и другое, коллега. Медь пластичней, и интересно было улучшение на меди органолептики. Сравнить не могу с нержей, хотя лист купил тоже )))

Также напиши все ТТХ, интересно будет.Aleksashka, 01 Авг. 10, 17:02

Тут все просто. ПГ выдает чуть больше трех кило,
подача браги 22-24л/час (счас понимаю, что можно и более)
на выходе СС примерно 50-55% (от браги зависит, я получал и 70%, но это не важно на самом деле)

т.е.,мы единожды подбираем максимальную технологическую мощность для парогенератора, подстраиваем подачу браги , и в принципе , Всё.engine, 01 Авг. 10, 17:24

Именно так, это был один из основополагающих принципов. Когда мощность Пг стабильна и подача браги  калибрована (осмотический насос) Температура пара (крепость браги, стабильность процесса) держится в пределах пяти сотых градуса ВСЮ дорогу - неплохой результат, правда? )))

Полтора литра воды в час на 1кВт.Сергей 1972, 01 Авг. 10, 17:26

Ближе к литру, но с запасом лучше считать так ))

Теперь нужно часть подогрева браги сделать бардойRudy, 01 Авг. 10, 17:27

Нет, не нужно. Теплообменник, приведенный мною, подогревает брагу до начала кипения - в колонну фактически подается закипающая брага

А, особенно, если добавить еще кусок колонны для отбора головRudy, 01 Авг. 10, 17:27

Категорически нет!! Укрепляющая часть вредна однозначно, она только снижает производительность, при малейшем отсутствии положительных сторон. При непрерывном процессе никакой практически значимой фракционности принципиально нельзя даже пытаться достичь...

а вот какие варианты регулировать укреплениеengine, 01 Авг. 10, 17:38

Это порождение заблуждений Руди. Регулировать нечего, укрепление принципиально не нужно, искать варианты - блуждать в темноте. Пробуйте, отписывайтесь )))

Жду автоматику И ТОГДА....!!!Сергей 1972, 01 Авг. 10, 17:41

Лучше подумай о том, что ты хочешь получить в итоге.

В получении ректификата есть три ступени
1. Получение СС максимального качества с НЕ ВАЖНО КАКОЙ спиртуозностью
2. Получение СР с МАКСИМАЛЬНОЙ спиртуозностью (отсутствие хвостов) при МАКСИМАЛЬНОМ отборе голов (кстати, это снижает градусность продукта) ))))
3. Дожим всего на азеотропе  

При получении дистиллята есть две ступени
1. Получение максимально качественного СС (см п.1. выше)
2. Максимальное отжатие головы (однозначно аналогично с ректификацией, голова - яд) и получение тела с ЗАДАННОЙ для данного вида сырья градусностью. Для зернового самогона, к примеру это около 85%. Но это тема - для хлебного вина )))

Автоматика не нужна ни там, ни там....но это - тоже оффтоп здесь, дружищще.

если попробовать эту колонну в варианте второй дистиляцииtixoxod-4x4, 01 Авг. 10, 17:52

Нет, вторая дистилляция - только на БК типа ХД2. Эта конструкция нужна ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО для первичной эпюрации, если угодно )))

по поводу тарелок завихрителей - растояние между ними из каких соображений выбирал, или опытным путемAlex-8888, 01 Авг. 10, 18:05

Честно - не из каких ))) по аналогии с ТТ в насадочной колонне ))))

попытаюсь завтра-послезавтра повертеть в Кореле в масш. 1:1 на А2SpankyHam, 01 Авг. 10, 18:27

Спасибо заранее, может это как то упорядочит инфу

раз пошла такая пьянка, режь последний…Сергей 1972, 01 Авг. 10, 20:35

Сереж, есть два Независимых процесса.
Первичная отгонка и фракционированние.
Как только ты перестанешь их путать, как только ты поймешь однозначно, что это ПРИНЦИПИАЛЬНО РАЗНЫЕ процессы - все встанет на свои места ))))

Да забудьте о детских страхах про вареные трупики. Откуда этот бред  ?
Сергей 1972, идея о такой перегонке, реализована в арманьячной колонне.
Флегмовое число = 1-1,5. Существует несколько технических реализаций.

какой длины сифон? (на фото невидно)
как расчитать тарелки?растояние между ними? почему 22 шт. ?