Энергосберегающие технологии

Уважаемые спецы по перегонке спиртосодержащей жидкости !

Занимаюсь инновационными пищевыми технологиями, но не имею опыта по перегонке этанола.  Прошу  квалифицированных практических советов  для  предварительной оценки  возможности создания  дешёвого оборудования, а также получения спирта с минимальными текущими расходами.

Задача: 
А). С наименьшими затратами собрать установку производительностью
50л/час 92-96%  спирта. 
В).  Применить технологии значительно снижающие текущие расходы на энергию (тепло и охлаждение) в производственном процессе концентрирования (перегонка или др…?) конечного продукта.
Дополнительная  информация:
1.  Дано:  Спиртосодержащий р-р  с начальной концентрацией пищевого спирта 40-50%.
2.  Очистка начального  перегоняемого  40-50%  раствора (не самогон)  и  конечного продукта 92-96%  С2Н5ОН  не  требуется.
3.  Коммуникации:  Помещение 100-150 кв.м., э/энергия КТП-160, водопровод, местная канализация (10-20 куб.м.). Газ  рядом, но не отведён.
4. Назначение: Не алкогольное производство.  Спирт используется  в тех процессе. Проработка вопроса возможности извлечения (растворитель- этанол) полезных веществ из с/х сырья.

Прошу  Ваши  соображения,  возможно они ещё кому будут полезны.
пишите на форум.
На всякий случай свой e-mail
biochemtech@rambler.ru

Новатор, боюсь, ты не по адресу заглянул. Тут не спиртзавод, и тем более не второстепенный цех какого то-там, нехрен НАМ не нужного производства.
Тут люди делятся способами сделать продукт для пития, который кроме безупречно-кристального процесса будет насыщен Душой, Желанием и Реализацией ранее невостребованных Возможностей.
Если тебе это интересно - Добро Пожаловать. Ну а если нет - .....
---------------------
Надеюсь, что не обидно ответил, но и не двусмысленно.

Новатор,
Как видно из запросов, у тебя в планах коммерция . А раз так то ты не с того конца начал начал.
Никто здесь для тебя бизнес план разрабатывать не будет. Потрудись как сам изучить материалы. На форуме найдёшь ответы на все свои вопросы.
Подсказка номер один.
Поставь 50 колонн с производительность 1л/час

Новатор,
Как видно из запросов, у тебя в планах коммерция . А раз так то ты не с того конца начал начал.
Никто здесь для тебя бизнес план разрабатывать не будет. Потрудись как сам изучить материалы. На форуме найдёшь ответы на все свои вопросы.
Подсказка номер один.
oleg, 21 Июня 09, 01:06

Олегу
В планах коммерция у многих, только далеко не всё коммерциализуется. Ещё меньше выигрывают гранты за разработки, а если выигрывают то не жалко и поделится с творческими людьми, приложившие мозги и свой опыт для воплощения идеи. Кстати разработка технологий или совершенствование существующих являются одним из существенных факторов развития технического прогресса, что не лишнее для данного сайта.

Подсказка номер один.
Поставь 50 колонн с производительность 1л/час

Странно, на форуме  рассматривается в основном колонный метод разделения, а что других нет?  
Конкретно на форуме хотелось уточнить влияние греющей площади поверхности,  расположенной в слое 40-50% р-ра спирта  на испарение этанола с этой поверхности.  К примеру:
1-ый случай площадь зеркала 50% р-ра С2Н5ОН - 1 кв.м. В толще р-ра площадь нагревательной поверхн (трубы с теплоносителем - 90-100 град)достигает 10кв.м.
2-ой случай  площадь зеркала 50% р-ра С2Н5ОН - 10 кв.м.В толще р-ра площадь нагревательной поверхн (трубы с теплоносителем - 90-100 град) всего 1кв.м.
3- случай  когда площадь зеркала и площадь нагревателей (90-100 град) одинаковы.
Во всех случаях подводится к греющей поверх одинаковое кол-во теплоты.
Над зеркалом перегоняемого р-ра  расположен конденсатор (холодильник) поглощения тепла и площадь которого с избытком перекрывают подводимое тепло к испарителям.
Предположим что всё это располагается в герметичной термоизолир ёмкости.
Вопрос : что происходит с перегоняемым спиртосодерж 50% раствором, соответственно с конденсир спиртом  -  производительность, качество, концентрация?

Странно, на форуме  рассматривается в основном колонный метод разделения, а что других нет?

Ну, если ты экзотику ищешь и готов оплачивать научные исследования, то можно много чего предложить, полупроницаемые мембраны например.

Неее... свойства мембраны уж сильно эксклюзивные нужны...
скорее селективный абсорбент какой заюзать... 
или нанороботов (раньше демоны Максвела звались) напрячь, пущай молекулы сортируют...

Были бы деньги, а уж как потратить разберемся. Что-то типа обратного осмоса забабахать можно. Но, вероятно и химию придумать можно, вроде особого качества не требуется. Демоны Максвелла конечно эффективнее, но боюсь призвать и содержать их дороже обойдется .

Демоны Максвелла конечно эффективнее, но боюсь призвать и содержать их дороже обойдется .Rudy, 21 Июня 09, 03:59

Ну да. Их же нынче сам Чубайс крышует!  

Мембранами занимаются несколько НИИ в России и серьёзные исслед провод за рубежом, но ощутимых результатов в произв спирта нет иначе мы бы видели широкое распр этих установок. Пока с их помощью пытаются концентрировать соки, молоко, вино  но результаты скромные.
А на счёт адсорбента могу предложить "собственный" делаю сам, но не моя идея,  воду чистит отлично, на спирте  не знаю.

Ты бы лучше кончал темнить и рассказал бы что ты задумал. Если я правильно понимаю ты пользуешь спирт как растворитель для вымывания чего-то из чего-то, а потом спирт нужено вернуть обратно выделив из него то самое. Это уже не просто перегонка.

Наркобарон с грантом из Колумбии ?

Вряд-ли, такого бы к нам не занесло.

В Колумбии для этого керосин используют

Ты бы лучше кончал темнить и рассказал бы что ты задумал. Если я правильно понимаю ты пользуешь спирт как растворитель для вымывания чего-то из чего-то, а потом спирт нужено вернуть обратно выделив из него то самое. Это уже не просто перегонка.
Rudy, 21 Июня 09, 14:11

Rudy сразу смекнул  правильно понимает
спирт  сам выделит свойство у него такое
а затем надо его привести в первоначальное состояние (92-96%), т.е. перегнать.
На 1 кг вещества  расходуется  около 200 л спирта  в техобороте.
поэтому производительность нужна 50л в час в смену  около 300 л.

Почему бы не сделать установку по принципу сокслета?
Наводящий вопрос: спирт разбавляется во время экстракции?

Еще более наводящий вопрос. От чего предстоит очищать спирт, доводя его до 92-96 градусов. и какая концентрация спирта "на входе"?
Решая такую задачу, нужно предусматривать непрерывный процесс 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Если исходного сырья будет недостаточно - разбавлять спирт и пускать в оборот по новой.
В таких условиях задача резко меняется. За неделю нужно 1500 литров спирта, это 9-10 литров в час. Вполне решаемая задача. В первом приближении понадобится колонна диаметром миллиметров 100, или пять колонн диаметром 40. Приблизительная мощность нагрева 10 кВт.

Зная от чего и с какой стартовой крепости чистить, можно продолжить прикидки по высоте и конкретной конструкции.
Если сразу говорить о непрерывной ректификации, проект становится более экономичным, можно предусмотреть максимальную рекуперацию.

Как я понял тех процесс выглядит так: растительное сырье измельчаем, экстрагируем водой необходимые компоненты,
в водный раствор добавляем ректификат и он высаливает в виде осадка смесь необходимых веществ при этом разбавляясь, потом ректифицируем для получения ректификата и цикл замкнулся. Вообще знакомая часть техпроцесса по экстракции и как я понимаю для высаливания можно использовать ацетон который концентрируется лучше. Но ацетон ядовитее спирта. По этому для получения он заменен спиртом.

Почему бы не сделать установку по принципу сокслета?
Наводящий вопрос: спирт разбавляется во время экстракции?
Flyer, 26 Июня 09, 15:06

Не знаком с принципом сокслета. Не приходилось встречаться с такой технологией. Поясните, что это? 
На второй вопрос Вы абсолютно правильно  Сами ответили ниже,  т.к. подробно описали техпроцесс. Снимаю шляпу.  Насчёт ацетона (пропанол и др…) он  также  хорошо выделяет активное вещество (пробывал отлично получается) , но применение его в пищевых целях – ПРОБЛЕМАТИЧНО.  Даже если удастся его макс отогнать из пищевого р-ра  всё равно запах остаётся, что неприемлемо для пищевого продукта.

Еще более наводящий вопрос. От чего предстоит очищать спирт, доводя его до 92-96 градусов. и какая концентрация спирта "на входе"?
Решая такую задачу, нужно предусматривать непрерывный процесс 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Если исходного сырья будет недостаточно - разбавлять спирт и пускать в оборот по новой.
В таких условиях задача резко меняется. За неделю нужно 1500 литров спирта, это 9-10 литров в час. Вполне решаемая задача. В первом приближении понадобится колонна диаметром миллиметров 100, или пять колонн диаметром 40. Приблизительная мощность нагрева 10 кВт.

Зная от чего и с какой стартовой крепости чистить, можно продолжить прикидки по высоте и конкретной конструкции.
Если сразу говорить о непрерывной ректификации, проект становится более экономичным, можно предусмотреть максимальную рекуперацию.
Игорь, 26 Июня 09, 16:00

Решая такую задачу, нужно предусматривать непрерывный процесс 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Если исходного сырья будет недостаточно - разбавлять спирт и пускать в оборот по новой.

Просматривая раздел сайта «Непрерывная ректификация» я не смог зацепиться за рациональное зерно – применения бытовых приёмов  в данном случае – непрерывного концентрирования (без очистки) спирта.  Хотя Ваше предложение в правильном направлении.

В таких условиях задача резко меняется. За неделю нужно 1500 литров спирта, это 9-10 литров в час. Вполне решаемая задача. В первом приближении понадобится колонна диаметром миллиметров 100, или пять колонн диаметром 40. Приблизительная мощность нагрева 10 кВт.

Получив полезную инфо с  HomeDistiller.ru и не без Вашего толкового объяснения физпроцессов происходящих в колонне (спасибо) я уже начал набрасывать схему  10 колонн.  Укрепительная колонна предполагается следующая (поправьте). 
В 100мм пропиленовую /ПП/ трубу 1,3м (оболочка) помещается (не впритык с зазором – 5-8мм, шахматно) около 20-30 медных или нерж. D10-12мм трубок.  Концы ПП трубы завариваются заглушками из которых торчат трубки.
Таким образом это не что иное  а простой, дешёвый холодильник (горизонтальный дистиллятор).
Вопрос:  в  целях большего удешевления и технологичности нельзя ли оболочку заменить на  ПВХ трубы (прим. в канализ), а также медные или нерж трубки заменить на пропиленовые D15мм,  правда  теплопроводность  их стенок(1,5мм) в 3000 раз хуже медных. 
Модернизация такого холодильника и вертикальное его положение превращает его в укрепительную колонну, при условии если  паровые вертик трубки будут располагаться в разных температурных зонах, понятно что низ горячий  верх около 80 град.(уточните). 
В Ваших  Игорь разъяснениях сказано, если я правильно Вас понял, что если создаются разнотемпературные участки, (создаются автоматом за счёт стекающей флегмы, но здесь флегмы не будет) то колонна приобретает разделительный (укрепительный) характер. Причём каждые 20см разной температуры (передистиляции) примерно соответствуют  одной тарелке. В нашем случае на 1,3м  реально иметь 5 тарелок, что наверно достаточно для концентрирования спирта с 40-50 град на входе  до 92-96%  на выходе.   Если такая схема возможна, то в следующем диалоге  рассмотрим вариант формирования разнотемпературных  участков.

Еще более наводящий вопрос. От чего предстоит очищать спирт, доводя его до 92-96 градусов. и какая концентрация спирта "на входе"?

Спирт берётся изначально удовлетворительный  заводской (сорт люкс, экстра, в/с или хуже самтрест) 96% по квоте.  После  выделения активного вещества  его концентрация падает в пищевом р-ре  до 40-50%  и не содержит  вредных примесей, поэтому его не надо очищать, а надо привести его в первонач сост т.е. в 92-96%.
Кстати, Игорь, учитывая, что специфика Ваших (и не только) интересов лежит в проблеме очистки спирта для получения отличного домашнего алкогольного напитка, могу пока предварительно субъективно сказать, что это активное вещество уникально чистит спирт, причём это получилось у меня случайно. Эта тема отдельная для будущего диалога и требует доказательств, пока они субъективны на физиологическом уровне.

Зная от чего и с какой стартовой крепости чистить, можно продолжить прикидки по высоте и конкретной конструкции

.

Ваши варианты?

Если сразу говорить о непрерывной ректификации, проект становится более экономичным, можно предусмотреть максимальную рекуперацию.

Насчёт РЕКУПЕРАЦИИ  Вы абсолютно правы, поэтому  я озаглавил эту тему форума как «Энергосберегающие технологии».

Просьба без "ВЫ". Между самогонщиками это не приветствуется

Вопрос: ... нельзя ли оболочку заменить на  ПВХ трубы (прим. в канализ), а ..медные или нерж трубки заменить на пропиленовыеНоватор, 28 Июня 09, 01:21

  Первое - да, второе - нет. Для достижения одинаковой эффективности теплообмена длина холодильника должна будет быть в десятки раз больше медных или нержавеющих. Кроме того, если технология пищевая, применение полимеров ограничено. Но суть не в этом. Вывод о том, что теплообменник можно использовать в качестве колонны ошибочен. Для укрепления можно применить вертикальную теплоизолированную трубу диаметром 15-20 мм, но в другом режиме. Снизу в кубе кипит разделяемая смесь, её пары поднимаются вверх и в самом верху полностью конденсируются. Часть конденсата (примерно 1/5 часть) отбирается, а остальное сливается по стенкам трубки обратно вниз. И только контакт поднимающегося пара со сливающейся флегмой обеспечит укрепление. В охлаждаемых трубках (в кожухотрубном теплообменнике) укрепления не будет. Это ошибка.

Кстати, Игорь, учитывая, что специфика Ваших (и не только) интересов лежит в проблеме очистки спирта для получения отличного домашнего алкогольного напитка, могу пока предварительно субъективно сказать, что это активное вещество уникально чистит спирт, причём это получилось у меня случайно.

Интересно будет узнать.

Получив ответы на заданные мной вопросы о начальных условиях, беру тайм-аут и выдам свои соображения.