Непрерывная ректификация

Длительная и малоуспешная борьба с проползанием промежуточных фракций всё чаще наталкивает на раздумья о колонне непрерывного действия. Точнее не о колонне, а о группе колонн.
В связи с тем, что нет потребности в больших объемах спирта, есть мысль сделать систему очень небольшой производительности, чтобы - допустим - раз в неделю перегонять самогон из 10 кг сахара и заливать в питательную емкость системы. Значит производительность системы по спирту должна быть не больше 5-7 литров спирта в неделю, а это 0,7-1 литр в сутки, то есть 30-40 мл в час. Для такой производительности не нужны будут большие диаметры и высоты колонн. Электрическая мощность, подводимая к установке, при достаточной теплоизоляции не будет превышать сотни ватт, а значит можно будет отказаться от водяного охлаждения дефлегматоров и холодильников и ограничиться рекуперацией и воздушным охлаждением.
Пока штудирую Стабникова, окончательного решения не принял, но склоняюсь к системе прямого действия, когда производится нагрев только одной колонны, а остальные греются выходящим из неё паром.
Пока представляю себе двуглавого монстра, у которого одна-единственая нога - колонна, вверху этой ноги-колонны стоит тройник, выше которого идут две колонны с насадками, дефлегматорами и боковыми отводами. В один из этих отводов подаётся предварительно нагретый  рекуперацией самогон, и из узла отбора под дефлегматором этой ветви с огромным флегмовым числом отбирается головная фракция. Из узла отбора под дефлегматором второй ветви отбирается спирт, а из бокового отвода этой ветви выводятся хвосты.

Подробности и схема по мере осмысления.

склоняюсь к системе прямого действия, когда производится нагрев только одной колонны, а остальные греются выходящим из неё паром.Игорь, 20 Авг. 08, 20:01

При тех производительностях о которых ты пишешь, нужна будет настолько охренительно крутая теплоизоляция... что я даже не уверен что такой можно сделать... особенно в домашних условиях...
Боюсь потребуется вакуумная теплоизоляция и не факт что однослойная...
Сделать конечно можно... но нужен бедет весьма не хилый вакуум! Чем ты этот вакуум будешь откачивать?

Привет. Ни при каких обстоятельствах не буду заниматься вакуумной изоляцией. Да и не вижу я такой необходимости. У меня работала пленочная (безнасадочная) колонна д.15 мм высотой 1200 мм на мощностях порядка 200-250 ватт в обычной изоляции толщиной миллиметров 5-6, выдавая 100-150 мл продукта в час.
Колонны для непрерывной ректификации я планирую делать диаметром 10-12 мм. Если такую "колонну" коаксиально вставить в трубу ПВХ для канализации д.50 мм, а межтрубное пространство задуть монтажной пеной, должна получиться достаточная изоляция. Куб для такой системы будет объемом не более 300 - 500 миллилитров, поэтому с его изоляцией тоже не должно возникнуть проблем. Все рекуперационные теплообменники тоже надо бедет теплоизолировать.

Если такую "колонну" коаксиально вставить в трубу ПВХ для канализации д.50 мм, а межтрубное пространство задуть монтажной пеной, должна получиться достаточная изоляция.Игорь, 21 Авг. 08, 06:21

Зуб даёшь?!
Как ты знаешь, моя последняя колонна имела большую проблему именно с термоизоляцией...
и я даже купил километровую бухту МГТФ чтобы сделать электро-обогрев боковой стенки колонны...

Непрерывным способом ректифицируют либо бражку, либо спирт-сырец. В связи с тем, что гонять брагу по тонким трубкам и мелким насадкам не хочется, я предполагаю ректифицировать самогон. С лёгкой руки Прагматехники мы называем самогон спиртом - сырцом. Если для периодической ректификации это более-менее приемлемо, для ректификации непрерывной нужно определиться более точно. Итак, можно ли считать самогон спиртом-сырцом? Наверное нет. И не только потому, что содержание спирта в сырце вдвое больше, чем в самогоне. Спирт сырец - результат непрерывной ректификации бражки, который содержит головные фракции и этанол. От хвостовых фракций спирт-сырец в отличии от самогона, значительно очищен. Поэтому выбирая схему непрерывной ректификации, я решил остановиться на брагоректификационной установке, но ректифицировать не брагу, а самогон, разбавленный при необходимости.

Если такую "колонну" коаксиально вставить в трубу ПВХ для канализации д.50 мм, а межтрубное пространство задуть монтажной пеной, должна получиться достаточная изоляция.Игорь, 21 Авг. 08, 06:21

Зуб даёшь?!
Как ты знаешь, моя последняя колонна имела большую проблему именно с термоизоляцией...
и я даже купил километровую бухту МГТФ чтобы сделать электро-обогрев боковой стенки колонны...
Kotische, 21 Авг. 08, 17:47

А может кто нибудь мерил температуру колонны в установившемся режиме в зависимости от высоты,прямая это или со ступеньками?

А может кто нибудь мерил температуру колонны в установившемся режиме в зависимости от высоты,прямая это или со ступеньками?Селянин, 22 Авг. 08, 19:30

У тебя есть предложения, как это можно осуществить? Имхо это весьма проблематично...
Только вставить внутрь колонны, по всей высоте, тонкостенную трубку и возить по ней термодатчик...
Я собираюсь точно измерить тепловой поток уходящий через боковую стенку моей колонны и скомпенсировать его электрообогревом...
но данное измерение будет ценным только для моей колонны, для другой колонны эта цифирь может оказаться совсем другой...
Но как померю, обязательно отчитаюсь! 

А может кто нибудь мерил температуру колонны в установившемся режиме в зависимости от высоты,прямая это или со ступеньками?Селянин, 22 Авг. 08, 19:30

Я собираюсь точно измерить тепловой поток уходящий через боковую стенку моей колонны и скомпенсировать его электрообогревом...
но данное измерение будет ценным только для моей колонны, для другой колонны эта цифирь может оказаться совсем другой...
Но как померю, обязательно отчитаюсь! 
Kotische, 22 Авг. 08, 22:30

По моему хорошая идея,даже очень хорошая, Намотать на колонну проволоку и нагревать её. Сразу убиваем несколько зайцев.
1 Поддерживаем температуру стенок такой же как и в центре(оси) колонны.
2 Меняя шаг навивки проволоки можем установить плавное падение температуры от температуры куба до температуры дефлегматора.А в некоторых местах повысив температуру может удастся выгнать промежуточные фракции вверх.
3 Повысив температуру трубы на несколько градусов выше чем в основной части насадки удастся избавится от пристеночного эффекта, флегма будет просто испарятся на трубе и отжиматься к центру.

флегма будет просто испарятся на трубе и отжиматься к центру.Селянин, 25 Авг. 08, 18:51

Тут меня терзают некоторые сомнения. Испарение и конденсация - одинаково важные процессы при ректификации. И нарушения режима испарения будет так же негативно влиять на процесс, как и нарушение режима испарения.
Другими словами, дикий пар не менее вреден, чем дикая флегма. ИМХО, разумеется.

дикий пар не менее вреден, чем дикая флегма. ИМХО, разумеется.Игорь, 25 Авг. 08, 20:00

Я 100% согласен с этим утверждением, т.к. если у стенок не будет флегмы, через эту "дыру" тяжелые фракции могут легко полететь вверх и разделение колонны ухудшится, поэтомя я планирую греть ровно столько сколько надо для точной компенсации теплопотерь, но не калорией больше...

Вот такая идея, интересно, хоть направление правильное?
Брага, через дозатор, поступает в испаритель со стабильной температурой 98*С. Все, что кипит выше этой температуры, переводится в пар, и поступает в колонну. А что ниже, стекает в отстойник.
Условие, колонна работает на себя, если температура в верхнем отборе больше 78.3*С, если меньше идет отбор растворителей.
В нижней части колонны, где температура около 95*С, устроен отбор самогона не выше 20% крепости, (место определяется экспериментально).
Далее он поступает в емкость с дополнительным нагревом, по сути вторая рек.колонна, для поднятия крепости до уровня спирта, и разделения от хвостов.
В первой колонне убираются все головы и крепкие хвосты, во второй оставшиеся хвосты.

ion почитай про т.н. открытую колонну

Брагу нужно вводить в середину колонны, иначе будут большие потери ценного спирта.

ion, привет.
1. Я предполагаю всё же использовать не брагу, а самогон. Наверное есть смысл предварительно избавиться от дрожжей сухих, компонентов и основного количества концевых (не хвостовых!) примесей.  Хотя это не принципиально.
2. Исхожное сырьё нужно прогнать через дефлегматоры, где оно предварительно нагреется и заодно родит флегму. Недостаток охлаждения можно будет компенсировать установкой дополнительного воздушного или водяного обратного холодильника.
3. Я согласен с Котище. При непрерывной ректификации нужно непрерывно отводить все продукты разгонки. Значит из мини-кубов нужно будет организовать слив избытка жидкости. И если спиртосодержащие продукты подавать прямо в эти емкости, потеря части спирта неизбежна.
4. Для догрева исходного сырья, предварительно нагретого в дефлегматорах, нужно использовать пар, образуемый в левом кубе. При подаче исходного сырья на некотором удалении от куба произойдет испарение компонентов сырья и конденсация пара, на некотором количестве нижних тарелок произойдет разделение, и в куб спирт попасть не сможет. Зато попадёт вода и примеси, кипящие выше 100*. Снижение температуры кипения в этом кубе будет говорить о том, что туда попали (а значит и из него выводятся) летучие компоненты. Используя значение температуры можно будет управлять нагревом первого куба и/или подачёй сырья.

Пока всё, пора на работу.

Привет Игорь.
По первому и второму пункту.
Хочется получить сырец не выше 20% сразу из браги, чтобы небыло потерь и заморочек с его  разведением. Понимаю, что в браге много примесей, которые будут шлаковать все поверхности, но это уже как бы технические моменты. Идея в том, чтобы вводить в колонну перегретый пар, пар, который содержит в себе все компоненты браги, вплоть до концевых фракций, по тому и температура 98*С. Или туплю???
По теретьему.
Kotische, спасибо за ссылочку, всетаки тяжеловато найти крупицы полезной информации из всего, что есть на форуме. Из схем Селянин понял, что такое и как работает открытая колонна. Если с перегретым паром протупил, то ... буду искать другие подходы.
По четвертому.
Не все понял, левый куб это дополнительня емкость, парогенератор?

ion, скажи какую задачу ты преследуешь делая непрерывную колонну?
Непрерывная колонна весма технически сложное решение!
И делит входной продукт только на 2 нечистых компонента, поэтому ты правильно нарисовал 2 колонны - это минимум.
Но отбор от первой колонны выполнеен имхо не правильно.

Цель, на данный момент, получить 20% крепости сырца, без головных фракций, и соединить два процесса, (брага -> сырец, сырец -> спирт), воедино.. А запостил сюда, по тому, что вырисовалcя непрерывный процесс, НО постепенно растаял.
Ладно, ушел грысть науку

Натолкнуля на книженцию, к сожалению для меня она очень умная, сплошные формулы.
Жаров В.Т. Физико-химические основы дистилляции и ректификации. После скакчивания файла, поменять расширение .htm на .djvu.
Но может кому пригодиться.
http://files.rushim.ru/books/physchemie/jarov.djvu

Скачал. Полистал... мрак... Говорила мама - "учись, сынок" ...

http://files.rushim.ru/books/physchemie/bagaturov.djvu
Есть схема непрерывной ректификации, может от нее и оттолкнуться.

Учебник Багатурова более доступен пониманию. Жаль, что он больше нацелен на углеводы.
А эта схема из Багатурова хорошо применима для разделения двухкомпонентных систем. И её применяют в промышленности для получения спирта - сырца. Так что очистка от примесей в такой системе будет под вопросом.