Проект. Гибридная перегонка с разделением фракций.

Предлагаю начать обсуждение, разработку и изготовление оборудования бля получения "гибрида" - продукта, которым можно управлять. Хочешь спирт - спирт, хоченшь дистиллят определенного качетсва - получаешь дистиллят. С использованием автоматики, физических законов и любых других вещей, позволяющих добиться цели. Заранее прошу прощения у уважаемых авторов за отсуствие ссылки на перевоисточники, все примененнные здесь конструкции, идеи и системы являются их собственностью. Размещенныя в первых трех постах документация, схемы и пр. будет по мере обработки дополняться и редактироваться (по крайней мере я на это надеюсь).

Итак, что пытаюсь сделать (и делаю) сейчас.
1) Перегонка при пониженном давлении. Вакуумная перегонка подразумевает дополнительное весьма громоздкое оборудование, потому решил использовать степени разрежения, дающие рабочую температуру в кубе в районе 40-50 градусов. Это уже не привносит в продукт посторонних миазмов из-за разложения составляющих браги, или СС, но позволяет обойтись без холодильника. И позволяет обойтись без парогенератора при перегонке зерновых браг и пр. густого продукта.
2) Для разделения СС на фракции планирую использовать лабиринтные аппараты, охлаждаемые до определенной температуры. Вот фото внутренностей

Это просто пример одного из вариантов исполнения, не самый удачный, но нужно запустить и некоторое время с ним придется работать. Предлагаю не вдаваться в теоретические подробности и балансировать на грани. Делать конструкции с запасом - площадь охлаждения пара десятки дм2, проходные сечения не меньше 3 см2. Примерно такие параметры позволяют за день переработать 30-40 литров браги, включая перегон СС.
3) Максимально использовать автоматику, благо сейчас есть достаточно готовых модулей, позволяющих набрать нужные функции. Добавив некоторые наработанные решения сделать комплекс, если не полностью автономным, то как минимум безопасным в использовании.

Многих отпугивает использование разрежения при перегонке. Кажется, что создание и поддержание должного давления в системе требует больших материальных затрат и глубоких знаний электроники. Потому попробую объяснить, как это сделать.
Сначала нужно разобраться с герметизацией системы. Убрать "сопли", использовать фуми-ленту, или герметик. Там все понятно, услышите, где свистеть будет...
Кк организовать разрежение. Вариантов много, от переделки ручного насоса в помпу до использования роторных насосов. Лично у меня из старых запасов мембранная помпа от стоматологической вакуумной печи, роторные не рекомендую - очень гадят масляным аэрозолем. Но в этих же печах мы с успехом использовали компрессоры от холодильников (кондиционеров). Для рабочего разрежения до 200 мм рт.ст. такой помпы достаточно. Еще вариант - перекроить клапаны на автомобильном компрессоре для накачки шин, но такое не на каждом проходит. Чтобы не тарахтеть насосом, компенсируя скачки давления, поставить 5-7 литровый ресивер, откачивая помпой из него "до упора", рабочий объем подпитывать с помощью клапанов. Использовал обычные от ВАЗа, УАЗа и т.д. Самый больной вопрос, чем мерять. Полупроводниковые датчики вакуума весьма дорогие (МРХ2100 стоит 350 гривен и заказывать нужно сразу купаковку 60 шт.). Как минимум на управление насоса нужно раздобыть регулирующий манометр, на Куреневке за такой просят в районе 150 гривен. На крайняк в обычный вакууметр можно приделать оптопару на реакцию по стрелке. А вот управлять вакуумом в системе можно по температуре кипения. Все вышесказанное в первую очередь подходит для колонны ЛИНАС, чтобы в качестве рабочей жидкости использовать воду. Более того, можно менять температуру кипения ПТН на ходу. В КТ устанавливается датчик температуры (поточнее). Регулирующий термометр с двумя выходами (и двумя порогами срабатывания), с шагом 0,1 градуса. Таких продается достаточное количество в виде готовых плат-модулей, или подороже, оформленных в корпусе с силовыми цепями, потому конкретизировать сейчас не буду. К управляющим выходам термометра подключаются клапаны. К выходу, срабатывающему при повышении температуры, клапан, связывающий КТ с ресивером. К нижнему выходу - клапан связи с атмосферой. Клапана дросселировать зажимами, особенно вакуумный, чтобы не получить взрывного вскипания. Итого - наливаем в КТ воду, отверстие связи с атмосферой подключаем к вакуумнику и задаем на термометре желаемую температуру. Безопасно, не шибко накладно и позволяет вести отбор продукта по фракциям.

А отбор продукта вы куда подключать собираетесь?

При достаточной площади и проходном сечении пропусаются только компоненты с температурой кипения выше заданной. Потому не нужно делать отбор в опрелеленных точках - перегон идет дробно, от голов. Сначала отбираются "головы", потом уменьшением разрежения выставляется температура на "тело". Кто хочет дистиллят - подпускает "хвосты", увеличивая температуру на несколько градусов. Все управляемо и предсказуемо.

JK15, я не про то. Трубка отбора продукта тоже должна находиться в зоне пониженного давления. Как ты себе это мыслишь конструктивно-технически?

JK15, ты уже пробовал, то что ты предлагаешь? Если да - дай хоть какие-то цифры.

Весь объем и канал прохождения продукта закрытая система, с разрежением. Все герметично и подключено к ресиверу с вакуумом. Похоже на вакуумную перегонку, только значения остаточного давления другие.
При обычном атмосферном давлении такая конструкция ес-сно уже использовалась и мной в том числе. Иначе так не заморачивался бы. В гораздро упрощенном виде выглядела, как лабиринтная система с такими заданными изобретателем параметрами - ширина не более 20 мм при толщине переборок 1 мм медь, площадь перегородок не менее 250 см2, охлаждение припаяными по бокам трубками с водой, расстояние не больше 20 мм. Вода подавалась холодная, из крана. Я перегонял СС, дядька прямо из браги, но это намного дольше. На выходе термометр, сам слепил простейший редуктор для стабилизации давления воды. Даже с таким минимальным набором на выходе четко показывались фракции - делал две ступеньки голов, потом тело. На головы ставил 76 и 78, чтобы не возиться долго. Тело (термометр, тастоящий, ртутный, с ценой деления 0,1С, был конструктивно на некотором расстоянии до выхода) устанавливал 79,2, по  дороге остывать успевал еще, ибо меньше почти не текло. И эта температура в пределах колебаний пару десятых поддерживалась долго, корректировать приходилось уже на последней трети перегона. Гнал СС на газу. Скорость перегона - за вечер 10 литров первичного сэма, порционно в скороварках. Бытовые спиртометры в продукте тонули (промышленных было не достать), разведение в пропорции давало расчетный от 95% спирта продукт. Может, я что неправильно делал по температурам, но тогда я х.з., начало 90-х, никакой литературы, где это посмотреть не было в доступе, теемпературу кипения спирта только и нашел. В моем устройстве гадость в виде запаха пролазила - я по неопытности втулил перегородки шире и из тонкой латуни, потому сейчас с таким запасом медь спаял. У дядьки (он все по феншую сделал) продукт ни запахом ни вкусом не отличался от качественной казенки. Однако, и моя с запашком, и тем более дядькина переносились организмом гораздо лучше, чем казенная водка.
Вот и все эксперименты. Делаю то, что уже проверено, с доработками, повышающими комфортность работы и качество продукта.

Хотел я написать тут много чего. Но не стал. Просто выложу картинку.

               

Т.е., существует мнение, что вышесказанное пистешь? Да, у меня нет фотографий, тогда это сложно было. Ок, подождем натурных испытаний... Почему-то с завидным упорством люди не хотят аналогичный принцип опробовать на готовом оборудовании.

JK15, не обижайся. Ничего такого я не говорил. Тебе нужно хотя бы просчитать какие-нибудь параметры твоего аппарата. И решить - чем он лучше уже имеющихся и отточеных десятками пользователей на этом форуме.

Параметры просчитаны. Даже опробованы. Весь вопрос в изготовлении множества деталей и узлов. Один бродильный бак с термостатированием и автоматической мешалкой сколько крови выпил... Готово уже что на 70%, что на 90%, сборка идет по мере поступления деталей. Неспеша и продуманно - конструктив принципиально менялся уже 3 раза. Если бы начинал делать сейчас с нуля - сделал бы быстрее и проще, я бы и нахнул нынешний, но 200 баксов на покупку медной трубы нет.
А чем лучше, так писал уже. Во-первых безопасность - использование воды в качестве ПТН. Во-вторых, производительность, ни о каких 20 часах перегона речи быть не может, максимум 5-6 часов. Прототип таку производительность уже показал. В третьих - универсальность и управляемость, что хочу, то и получаю на выходе. На мой взгляд, этого достаточно, чтобы заморочиться.

перегон идет дробно, от голов. Сначала отбираются "головы", потом уменьшением разрежения выставляется температура на "тело"JK15, 18 Дек. 14, 11:40

Это что, получается как в "рецептах" из сети, мол нагреваем брагу до 78^о и собираем в банку спирт?
Или я что-то не так понял?..

JK15, Какая-то такая схема?

Я так понимаю на силиконе эту конструкцию не сделать. необходимо на ТСА делать переходник и напаивать/прикручивать трубки. В принципе можно собрать из сантех трубок.
Скажи если использовать в качестве ПТН спирт нельзя ли обойтись одинм насосом, который либо увеличивал либо уменьшал давление в контуре ПТН, например перистальтика.

Это что, получается как в "рецептах" из сети, мол нагреваем брагу до 78о и собираем в банку спирт?
Или я что-то не так понял?..Hideout, 29 Янв. 15, 14:29

Что-то не так понял. Подобие ЛИНАСС колонны в ее нынешнем виде, но с управляемой тепмпературой кипения ПТН.

Я так понимаю на силиконе эту конструкцию не сделать. необходимо на ТСА делать переходник и напаивать/прикручивать трубки. В принципе можно собрать из сантех трубок.
Скажи если использовать в качестве ПТН спирт нельзя ли обойтись одинм насосом, который либо увеличивал либо уменьшал давление в контуре ПТН, например перистальтика.capsolo, 29 Янв. 15, 16:01

Почему на силиконе нельзя? Прекрасно будет работать, там же не абсолютный вакуум. Все равно без шлангов не обойтись. Но схема немного не такая. Вот так

С одним насосом будет плохо работать. При включении всегда скачек уровня вакуума, также при остановке. Перистальтический будет час набирать разрежение. И для насоса режим старт/стоп нехорош. Лучше из ресиваре клапанами.

Один дроссель почему нельзя?

Один дроссель почему нельзя?capsolo, 30 Янв. 15, 12:27

В принципе, можно и один. Но, как знаю из практики, на запуск атмосферы в похожем случае дросселировали Ду раза в два больше. Здесь - х.з., может и общего хватит, нужно пробовать. У меня есть кондовая толстостенная силоксановая трубка малого диаметра (наружный 4, внутренний 2). Под вакуумом не схлопывается, проверял. Обычный зажим от капельницы дает плавную регулировку. Потому так нарисовал.

Что-то не так понял. Подобие ЛИНАСС колонны в ее нынешнем виде, но с управляемой тепмпературой кипения ПТН.JK15, 30 Янв. 15, 11:14

Приведи плз ссылку на описание этой колонны - поиск не выдал ничего..

Приведи плз ссылку на описание этой колонны - поиск не выдал ничего..Hideout, 03 Февр. 15, 15:31

Да вот же [Практические эксперименты alexeyT.] . Кожухотрубник с развитой поверхностью (у меня сейчас лабиринт, но это не принципиально, главное - принудительный отбор тепла и стабилизация температуры флегмы), стабилизация температуры с помощью фазового превращения наполняющей кожух жидкости. Меняем давление внутри кожуха - меняется температура кипения.
Для повышения точности разделения по фракциям делается (в смысле, я сейчас делаю) охлаждение лабиринта (КТ) потоком воды. Обычная двухконтурная схема (как в Чернобыльской АЭС

). Температура воды стабилизируется (отбирается тепло) с помощью внешнего КТ. При этом более равномерное и точное распределение градиента температуры по высоте колонны, без особых вывертов можно добиться и 0,5С.