Победа разума над сараспариллой или бражная колонна непрерывного действия

Делать сараспариллу без верха - бессмысленноRudy, 09 Июня 10, 15:08

Гы-ы-ы, закончили про эффективность, начали про смысл ))

Дорогой Руди, смысл  полунепрерывной дистилляции заключается только и исключительно в минимизации времени варки дрожжей (способ) для получения невонючего СС (цель). Отсечение головы, равно как и удаление голов - задача классической рекколонны, которая и рядом здесь не стояла.

Более того, совмещать дистилляцию и разделение - принципиально безграмотно. Нормального ректифицирования не получится однозначно - укрепляющая часть уж очень смешных габаритов. При этом выход уменьшается, а время работы увеличивается, поскольку ФЧ отлично от нуля.

Колонная ректификация есть прямо противоположный полунепрерывный процесс, смысл которого - греть ВСЮ массу СС одновременно, последовательно и ПОЛНОСТЬЮ отводя из куба фракции. В рассматриваемом же случае нужно и единственно разумно БЫСТРО греть брагу малюсенькими порциями, одновременно отводя и конденсируя ВЕСЬ испаренный СС.

На основании вышеизложенных прописных истин можно даже посчитать основные габариты узлов... и воплотить в жизнь технически грамотный, простой в эксплуатации и в управлении процессом вариант ПНД (полунепрерывного дистиллятора)... тока считать лень 

Более того, совмещать дистилляцию и разделение - принципиально безграмотно. Нормального ректифицирования не получится однозначно

игорь223, заявление безапелляционное, поэтому хотелось бы фактов.
Кто сравнивал полученный продукт с и без укрепляющей части и каковы результаты сравнения? То, о чём говорил Rudy, про отбор голов по паровой фазе, далеко не бессмысленно. Этот процесс имеет название "пастеризации". И как я убедился, эффективен. Это "в тему"

получения невонючего СС (цель)

. Вопрос в затратах. Да, время увеличится, но, возможно, после этого будет достаточно только одной последующей ректификации, а не двух, как уменя  бывает.

Дима, мое заявление безапеляционное, поскольку
во-первых - оно стопроцентно справедливое,
во вторых - оно проверенно на практике,
в третьих - я написал то, что написал и более подробно жевать не имею желания ))

Каждому - свое, как говорится. Укреплять на четырех-пяти ФТ, скрещивая ежа с ужом и извращая саму суть... не-не, более не пишу ))))))

считать леньигорь223, 09 Июня 10, 16:00

А что собственно нужно считать то? У тебя же по всем пунктам эмпирические прикидки имеются...

Я делал прикидочный расчёт и у меня получилось, что для обедняющей части потребуется 5 ТТ, а для укрепляющей - более 10 ТТ для получения 80%об на выходе. Как раз одна царга 0,7 метра.

Kotische, ты не совсем прав.

Кстати, если покопаться в этой ветке, то ровно год назад я уже предлагал нечто подобное - но тогда всем, кроме меня - было лень)))))

Итак, типовая задача, точнее ее постановка.

Есть мощность нагрева, скажем 3кВт.
Тепловые потери системы принимаем стандартно за 10%.
Брага имеет, к примеру, спиртуозность 10%
Насадка - стружка или очень мочалка. Скорее - второе, поскольку не острая, а мыть нужно будет стопудово.

1. Нужно посчитать выход дистиллята, количество барды ( то есть величину подачи браги в систему) При ФЧ равным нулю - задача из раздела для начинающих. Дальше - сложнее.

2. Исходя из вышесказанного - нужно прикинуть Диаметр трубы и ее Высоту. Чтобы не было захлеба и брага успевала нагреться.

П.С. Диаметр как раз можно вычислить полуэмпирически, по аналогии с РК аналогичной пропускной способности, с высотой чуть сложнее...сложнее?

П.П.С. Котищще, когда посчитаешь, я выложу на обсуждение соображения по узлам девайса и методам регуляции )))))

страница 13, советую заинтересованным освежить память, с поста 245 примерно
[Победа разума над сараспариллой или бражная колонна непрерывного действия. Страница 13]

страница 13, советую заинтересованным освежить память, с поста 245 примерно
[Победа разума над сараспариллой или бражная колонна непрерывного действия. Страница 13]
игорь223, 09 Июня 10, 17:27

на праздники игрушку хочешь собрать

Разумеется, добиваться качественного отделения голов при получении сырца не стоит - послудующая ректификация сделает своё дело. Но если нехитрое усложнение конструкции позволит эпюрировать половину головных примесей без растягивания процесса - почему бы и нет?

Тут есть другой аспект - некоторое ускорение процесса. Пока это только расчеты, практика их проверит, но у меня получается, что при наличии укрепления хотя-бы на две ступени можно будет получать за то-же время с теми-же затратами энергии получать раза в полтора больше сирта в пересчете на АС.

Но если нехитрое усложнение конструкции позволит эпюрировать половину головных примесей без растягивания процесса - почему бы и нет?Игорь, 09 Июня 10, 20:05

Ты сам прекрасно понимаещь - нехитрое усложнение на 2 ТТ ни хера не позволит ничего разделить - тем более предлагается отбор по паровой!!! фазе (ниче себе просто))).
Потери спирта и времени - более ничего.

у меня получается, что при наличии укрепления хотя-бы на две ступени можно будет получать за то-же время с теми-же затратами энергии получать раза в полтора больше сирта в пересчете на АС.Игорь, 09 Июня 10, 20:05

Поясни физический принцип - подаем одно количество энергии, испаряем одно количество спирта из браги... я понимаю ход твоей мысли - в укрепляющей части температура падает грубо с 98С (в конце) до 78-80С - эффект рекуперации ДОЛЖЕН выжимать выход по АС....в теории.)))
На практике - не стоит овчинка выделки.

Есть стратегия, и есть тактика.
Нельзя приносить ради тактики в жертву стратегические моменты. Быстрая сепарация дрожжей сотоварищи - одно, фракционирование - другое.
Впрочем, ждем Котищщу с подсчетами, ау-у )))))

игорь223, попытаюсь не вдаваясь в детали пояснить физический принцип.

Я стал искать причины ускорения после наблюдений Каймариса  - он заметил, что при использовании при перегонке над кубом пленочной колонны, скорость отгона спирта из того-же объема браги при той-же подводимой мощности возрастает. Причину я вижу в следующем.

Если раньше весь пар, уходящий из куба и уносящий из него тепло, полностью отбирался, а тепло утилизировалось, то после появления укрепляющей колонки, в отбор уходит более спиртуозный пар, а горячая обедненная флегма возвращается в куб, приносит некоторое количество тепла и добавляет при той-же подводимой мощности некоторое количество спиртового пара.

Теперь в общих чертах мои рассуждения. Есть и расчеты но они пока не причёсаны.

При непрерывной перегонке, если дополнительного укрепления нет, в конденсатор-холодильник приходит - скажем - 50%-ный самогон. Подаваемое в куб тепло тратится на доставку до холодильникадефлегматора 50% водяного и 50% спиртового пара. При этом доля водяного пара в общем потоке тепла составит грубо 70%, а полезное использование тепла на доставку в дефлегматор и холодильник спирта - около 30%.

Если же дополнительное укрепление позволит довести до холодильника уже не 50-ти, а 80%-ный самогон, доля водяного пара в потоке тепла составит уже не 70%, а около 40, а полезное использование тепла на доставку спирта удвоится.

Если для достижения такой спиртуозности достаточно будет на питание колонны отправлять 1/3 от конденсируемого в дефлегматоре пара (ФЧ=0,5), полезный выход спирта уменьшится на треть, а КПД по спирту снизится с 60 до 40%.
Таким образом, за то же время с той-же подачей тепла можно будет получать с каждого киловатт-часа не 1 литр АС , а 1,3-1,4, при этом его крепость будет не 50% а 80.

Сложность парового отбора при таком подходе преувеличена. По моим расчетам получается, что если в качестве "хладагента" дефлегматора использовать весь поток браги с температурой 25%, а на выходе из дефлегматора её температура составит 70 градусов, то количество возвратной флегмы составит как-раз 1/3 от общего потока пара. Оставшиеся 2/3 прямым ходом нужно отправлять в конденсатор-холодильник отбора. И никакого регулирования.

Расчеты достаточно запутаны. я пока не убедился в их правильности, но грубых ошибок я не вижу.

Кстати, тактика идет в ногу со стратегией, ведь время вываривания спирта из дрожжевого раствора укорачивается.

 Я примерно так и понял вчера, даже пытался сформулировать две возможных грабли, но в полуастрале не шибко прочная связь между абзацами получилась ))))

Мысль изящная, и вроде укладывается в правила игры. Повышая КПД системы, мы должны либо увеличить выход, либо уменьшить подводимую мощность. Вполне возможно, что год назад, гонясь за максимальным укреплением, я как раз работал на мизерной моще.

Но что то меня смущает...может, собственный практический опыт??

К примеру.
Барду мы отводим с градусностью 98-99С. Если воды будет меньше в спирте, не означает ли это, что ее станет больше в барде? И на догревание этой части лютера будет нужна дополнительная энергия, "сэкономленная" вверху.
А на перераспределение энергии в системе потребно дополнительное время....

Откуда дополнительная барда возьмется в сливе? Стечет сверху, из укрепляющей части колонны, с температурой скажем 80С. Но внизу у нас более горячий газ низкоконцентрированных водноспиртовых паров.
Что произойдет? Укрепляющая часть сместится вниз, обедняющая станет короче?...
и т.д. и т.п. - куча вопросов, которые трудно "смоделировать в голове"

Подогрев браги лютером (как вариант - конденсатором) - да, может ускорить процесс выпаривания в обедняющей части. И вроде процесс ускоряется. Но! Тут имеется ограничение диаметром (пропускной способностью) испарителя.
От диаметра зависит скорость, а подогрев браги может дать только укорочение испарителя. Вроде неплохо, но нефильтрованная брага БУДЕТ ЗАСЕРАТЬ любые трубопроводы с диаметром 6-10мм, да и время в подогретом выше 40С состоянии увеличится. А при вакууме СС на 30С и на 45С ОТЛИЧАЕТСЯ органолептически. Не сильно, но отличается...

По совокупности размышлений - все же считаю, что мух и котлеты имеет смысл держать отдельно.
Конечно, и твои и мои доводы стоило бы проверить на практике, на макетах устройств, а потом уже на опытной фактуре принимать решение. Тем более что классическая насадочная колонна ОЧЕНЬ плохо приспособлена для решения задачи первичной скоростной дистилляции, и грамотная конструкция от нее должна будет сильно отличаться...

Я с вами обоими слегка не согласен...

Имеем график:

который показывает какое количество "продукта" мы можем изъять из процесса ректификации.
Если мы подаем в колонну брагу 11% крепости, то отобрать мы сможем только 1/5 от объема спирта пришедшего в дефлегматор.
Захлеб ограничивает сумарный поток пара/флегмы через колонну.
Повышение флегмово числа не будет приводить к увеличению времени варева дрозжей в колонне, т.к. оно определяется временем прохода браги в лютер, а а не флегмовым числом. Возможно оно даже слегка уменьшится, т.к. по колонне пройдет в 5 раз большее количество флегмы, чем при питании чистой брагой.
Я склонен согласиться с И223, что превращать выпаривающую колонну в ректификационную не рационально, это не даст повышения эффекивности работы колонны, понизив её производительность и энергоэффективность.

Не пойму о чем сыр-бор. Я не призываю вести ректификацию в бражной колонне. Она предназначена для обработки браги и должна иметь особую, антизасерабельную конструкцию. А ректификация самогона может, нет, должна происходить на СПН. Но кто мешает поставить одну колонну на другую и самононный пар, получаемый в результате непрерывной брагоперегонки, направлять не в холодильник (теряя тепло), а непосредственно в разделяющую ректификационную колонну непрерывного действия?

Игорь, Влад, если система непрерывной ректификации самогона не имеет право на жизнь, то вопросов нет. Перегоняем, конденсируем, охлаждаем, накапливаем, льем в куб и периодисемки ректифицируем.

Но если непрерывная ректификация не "табу", то считаю неправильным сначала конденсировать и охлаждать пар самогона после дистилляции, а затем снова греть и испарять для ректификации.

В моем видении такая - перегонно-ректифицирующая колонна непрерывного действия может состоять из двух физически объединенных, но технологически разделенных систем. Первая - отгонная часть - непрерывная дистилляция инверсного (затопленного) типа, в которой имеется возврат 1/3 части флегмы (брагу -то нужно подогреть перед подачей в отгонную часть), а над или рядом с ней - полноценная насадочная колонна с раздельным отбором голов, тела и хвостов.

Вот, наконец то все встало на свои места, все четко проговорено!
Ключевые слова в твоей схеме -

разделяющую ректификационную колонну непрерывного действия?Игорь, 10 Июня 10, 10:45

НЕПРЕРЫВНОГО!

То есть - не та куцая верхняя царга, имеющая (в лучшем случае!!!) убогий отбор голов по паровой фазе, отбор "тела" по жидкой и якобы отбор хвостов в лютер. Это сложное устройство, которое работает в промышленности (и работает чаще всего хуже наших последовательных колонн), что, в общем то, понятно из самой ее концепции.

Итак, с целями определились)))
Котищще, где подсчет начальных параметров? Приводишь какие то нелепые графики, лентяй ))))
Смотри, в общем случае, с учетом дополнений Игоря, в нашей железяке должны быть следующие узлы

1. Узел подачи браги. тут вроде все просто
2. Испаритель, скорее всего насадочный или колпачковый. Обсуждаемо, чуть сложнее
3. Конденсатор. Тут коню все понятно
4. Узел подачи пара. Вроде понятно, но обсуждаемо
5. Узел отвода лютера. Тут сложнее, нужно обсуждать
6. Возможно, узел первичного нагрева браги, рекуперация с бардой и/или с конденсатором. Тоже обсуждаемо.

Итак, граждане - идем дальше в прениях по конструктиву, или бросаем практическую плоскость?

Итак, типовая задача, точнее ее постановка.

Есть мощность нагрева, скажем 3кВт.
Тепловые потери системы принимаем стандартно за 10%.
Брага имеет, к примеру, спиртуозность 10%

Не ручаюсь, что все расчитал правильно, но общие пропорции у меня ( в первом приближении)получились такие:
3кВтч/10700кДж тепловой энергии позволят обработать за час около 12 кг 10% бражки. При этом 6900 кДж уидёт на подогрев и испарение смси 40%об этанол и 60%об вода в кол-ве 3 кг. Ещё 3800 кДж уйдёт на подогрев 9 кг воды до температуры испарения. Потери и возврат тепла здесь не учтены. Т.о. в чистом спирте можно получить 1,0 кг. А это близко к производительности нашей типовой колонны. При этом не учтены потери в дефлегматоре/холодильнике, которые могут составить дополнительно около 1000-1500 кДж. Ой, ошибочка. Поскольку в равновесной колонне массообмен обмен происхлдит моль на моль, то в дефлегматоре сконденсировавшийся пар должен отдать всё те 6900 кДж за минусом энергии на подогрев части бражки, т.е около 5600 кДж. Диаметр колонны получается при этом, если принять среднюю  нагрузку в сечении 200-250 мл на см кв в час, аж 7-8 см.
Если расчёты верны, то эффективный узел подачи браги в такое сечение не тривиальная задача.

Если мы подаем в колонну брагу 11% крепости, то отобрать мы сможем только 1/5 от объема спирта пришедшего в дефлегматор.Kotische, 10 Июня 10, 10:05

Заметно меньше, этот график - для полноценной ректификационной колонны. Для простого укрепления до, примерно, 90* ФЧ ниже - порядка 2.

Затраты на повышение крепости - те же, а вот на охлаждение/нагрев регультата - в минус.

Странно, что никто и не рассматривает всерьёз вариант затопленной колонны с инверсией для отгонной части. А там и подача браги - не вопрос, и ни насадки, ни тарелок - закакиваться нечему...

Вполне возможно, что при флегмовом числе 3(Ой, опять ошибочка. В непрерывной колонне флегмовое число не может быть большим. Скорее всего оно будет стремиться к минимально возможному значению) и 15 ТТ в укрепляющей части получится продукт со спиртуозностью 80%об. При этом потери могут возрасти в дефлегматоре до 3000кДж, что приведёт к снижению эффективности. Однако, у нас остался резерв - нагретый лютер с 3800 кДж тепла и сам дефлегматор. Осталось грамотно воспользоваться этим.

Вполне возможно, что при флегмовом числе 3 и 15 ТТ получится продукт со спиртуозностью 80%об.Дмитрий, 10 Июня 10, 15:58

При этих параметрах и крепости в баке 10%об на выходе будет не 80, а 95.4%об.

Уже при 3 тарелках на выходе будет 89.6%об.