Инструкция по эксплуатации БРУ косвенно прямоточного(полупрямого) действия.

В данной теме я постараюсь рассмотреть основные методики работы брагоректификационного устройства (БРУ), косвенно прямоточного типа собственного изготовления.
Опишу свои мысли на эту тему. Те нюансы с которыми мне пришлось лично столкнуться, как в процессе изготовления так и эксплуатации устройства БРУ.
Этапы строительства описаны мной в теме:
[БРУ (брагоректификационное устройство) - начало]
поэтому тут о них я повторяться не буду.
С учетом того, что БРУ пока не получили на форуме широкого распространения и с целью не загромождать инструкцию сторонними рассуждениями - прошу форумчан свои возникшие мысли опубликовывать в вышеуказанной моей теме или личке.

Начну с самого главного! С безопасности.
Эксплуатируя сложное оборудование необходимо помнить, что ваша безопасность и безопасность окружающих, является главной вашей целью, более главной, чем получение желаемого от процесса результата.
Поэтому приступать к работе надо выспавшимся , сытым и здоровым.
Приступая к работе необходимо провести внешний осмотр помещения и оборудования.
Проверить все места соединения частей устройства, при необходимости их обстучать и обжать.
Помнить, что возникновение утечек жидкости и неконтролируемый выход пара (в том числе и спиртового) может вызвать не только возгорание, но и не заметное отравление организма.
Перед началом убедитесь в качественной работе приточной и вытяжной вентиляции.
Залейте воду во все кубы и технологические ёмкости в которых она должна быть.
Залейте с превышением уровня, чтобы убедиться что все устройства перелива работают нормально и уровни жидкости устанавливаются на соответствующих отметках, обеспечивая покрытие тенов.
Перед подачей электропитания необходимо проверить исправность заземления.
По очереди включая тены убедитесь, что на металлических частях оборудования отсутствует "фаза" - обычным индикатором.
После включения устройств управления проверьте показания всех термометров и манометров.
Включите один за другим все насосы, убедитесь в их работоспособности.
Обратите внимание что вода из насоса подачи(а это должна быть именно вода) проходит через всё устройство и свободно вытекает в слив.
Включите систему охлаждения устройства и убедитесь в его работоспособности.
Включите по очереди все тены, убедитесь что подводимой мощности от сети достаточно для штатной работы устройства.
Дождитесь закипания воды в кубах и убедитесь, что показания термометров и манометров не выходят за рамки ожидаемых.  
ВНИМАНИЕ! В БРУ косвенно прямоточного типа нельзя бесконечно кипятить куб бражной колонны (БК),без подачи в неё жидкости, так как это приведёт к осушению тенов и их выходу из строя.
После того, как в результате кипения, температуры термометров в верхней части БК достигнут 80 градусов необходимо начать подачу воды по линии подачи браги. Скорость подачи можно ограничить половиной от номинальной. Задвижку вверху БК установить на угол порядка 15 градусов.
Продолжая нагрев следите за температурой всех дефлегматоров и работой системы охлаждения.
Дождитесь момента когда вода подаваемая в БК достигнет температуры 80 или более градусов, а температура дефлегматоров станет максимальной и перестанет расти.
Момент когда все температуры и давления в системе перестают меняться я считаю окончанием РАЗГОНА.
На этом этапе необходимо ещё раз провести осмотр всего оборудования и кратковременное включение всех устройств отбора жидкости. Убедиться что система охлаждения справляется, об этом свидетельствует отсутствие активного выхода пара из трубок связи с атмосферой (ТСА) дефлегматоров и холодильников.

БРУ косвенно прямоточного действия по своей сути состоит из двух систем.
Первая из бражки производит спиртовый эпюрат для питания второй, которая из эпюрата производит спирт ректификат (СР).
В свою очередь первая система по сути состоит из трёх взаимосвязанных колонн, особенностью которых является, нагрев всех трёх одним источником, кубом на бражной колонне и комбинированным парожидкостным питанием, интуитивно сложным для понимания.
Три колонны это, по пути следования продукта:
Брагоэпюрационная (БЭК), бражная (БК), эпюрационная (ЭК).
Работа всей этой связки зависит от нескольких параметров.
Во первых - это энергия пара подаваемая из куба БК на её нижнюю тарелку, разделение этой энергии на два потока:
первый, паровой, с верхней тарелки БК на нижнюю БЭК , далее с верхней БЭК в дефлегматор, где она утилизируется большей частью и далее в холодильник на окончательную утилизацию.
второй, паровой, с верхней тарелки БК на нижнюю ЭК, с верхней в дефлегматор на полную утилизацию.
Во вторых - это устройство для регулировки разделения энергии, в виде заслонки (шабера) - установленного над верхней тарелкой БЭК.
В третьих - это устройство подачи браги на верхнюю, загруженную, тарелку БЭК.
Загруженную, это левый термин, которым я пользуюсь потому, что другого не знаю, а на самом деле над этой тарелкой в колонне стоит ещё две (у меня) которые скорее выполняют роль пеногасителя.
Только правильная настройка всех трёх параметров позволяет получать на выходе системы годный для питания РК эпюрат, нужного количества и с правильной спиртуозностью.
Итак на предыдущем этапе - РАЗГОНЕ мы стабилизировали работу БРУ на воде.
Переходим к следующему этапу - ЗАГРУЗКЕ КОЛОНН.
Для этого необходимо перейти с подачи воды на подачу браги.
Не меняя скорости подачи(1/2 номинала) и следя за показателями термометров и манометров мы начинаем загрузку колонн спиртом.

    Сразу отвечаю на возникший вопрос - а где таки эти приборы должны стоять?
Описывать буду словами, сами нарисуйте свои устройства и расставьте приборы.
1. система контроля давления и уровня в кубе - для этого у меня в нижней части куба сделан вывод к которому подключен прозрачный шланг в котором виден уровень жидкости.
на шланге две метки, одна на уровне при котором в кубе нет давления и вторая на уровне когда давление номинальное (я работаю при давлении не более 15 см водяного столба).
По движению уровня воды в этом шланге я ориентируюсь чисто визуально и он же является предохранительным выводом для аварийного сброса давления куба. Его открытый конец желательно направить в устройство слива.
В верхней части куба, над уровнем жидкости сделан второй вывод к которому с помощью такого же шланга подключен манометр.
2. термометры контроля режима - для этого у меня:
в кубе(в жидкости),
на третьей снизу тарелке БК,
на верхней тарелке БК,
на верхней тарелке БЭК,
на сепараторе СО2,
на нижней тарелке ЭК,
на уровне ввода дистиллята в ЭК,
на верхней тарелке ЭК, стоит по термометру.
Путь бражки в моём устройстве следующий:
бражка из ёмкости попадает в насос, из него
в дефлегматор РК,
в дефлегматор БЭК,
в сепаратор СО2,
на верхнюю тарелку БЭК.
В первоначальный момент бражка попадает в перегретую водой систему, это вызывает её перегрев, который выражается в избыточном выходе паров из ТСА сепаратора, поэтому ТСА сепаратора снабжена обратным холодильником выход которого свободно соединён с ёмкостью в которой собирается жуткая дрянь.
По мере подачи браги температуры в контрольных точках начинают уменьшаться.
- в сепараторе приблизительно до 83
- на верхней тарелке БЭК до 94
- на верхней тарелке БК  до 97
- на третьей снизу БК до 99,8 (не меньше) - иначе или много подаём или мало греем.
- в кубе 100+ зависит от давления.
- на верхней тарелке ЭК до 78-77 зависит от атмосферного давления.
- на точке ввода в ЭК от 84 до 80 в зависимости от конструкции
- на нижней тарелке ЭК  84 это место очень важное, именно его и надо доводить до ума.
ВНИМАНИЕ, к этому моменту неконтролируемая часть спирта уже попала в РК, поэтому необходимо один глаз выделить для наблюдения за её термометрами, или включить потихоньку отбор в отдельную тару.

Если все температуры установились как описано выше, значит произошло чудо, или врут термометры.
Реально всё мимо, но похоже.
Регулировки:
Оставив на время подачу как ранее, необходимо изменяя мощность нагрева и положение заслонки привести температуры в БК и БЭК к указанным выше, не выходя из диапазона рабочего давления.
Уменьшение мощности - температуры падают, как наверху так и внизу БК+БЭК - это приводит к потере спирта с бардой и перегрузке ЭК по спирту, что в пределе приводит к охлаждению дефлегматора ЭК и её верхней тарелки.
Увеличение мощности - температуры растут, всё становится красивее, но захлёбывается ЭК.
Открытие заслонки  - падают температуры в ЭК.
Закрытие заслонки - опять захлёбывается ЭК.
Вывод - мощностью делаем правильное рабочее давление в кубе, заслонкой правильные температуры в ЭК.
Если после этих манипуляций удалось добиться желаемого, рекомендую отобрать эпюрат из ЭК, для измерения его спиртуозности. Для этого в нижней части сифона перелива из ЭК в РК необходимо установить кран или штуцер с пережималкой.
Спиртуозность эпюрата должна быть в пределах от 40 до 50 %.
Да, бывают казусные ситуации с провальными тарелками.
Например не удаётся повышением мощности создать рабочее давление.
Это связано с малой подачей браги.

Эпюрат крепостью 40-50% самотёком попадает в непрерывную ректификационную колонну(РК).
Для лучшего восприятия процессов в РК, я рекомендую виртуально разделить её на две части - отгонную (ОК) и концентрационную(КК).
В ОК подаваемый эпюрат исчерпывается по спирту, а в КК спирт укрепляется до максимальной концентрации.
У этих частей по разному расположены рабочии линии, в результате чего на месте их стыковки(точке ввода эпюрата) наблюдается ярко выраженный их перелом.
Это я всё к тому, что именно эта точка в основном и будет рассмотрена далее как основная в настройке РК.
Работа РК зависит от нескольких параметров.
Во первых - это энергия пара из куба.
Во вторых - от количества подаваемого эпюрата, которое в нашем случае напрямую не регулируется и является функцией от работы всей предыдущей системы.
В третьих - от скорости отбора концентрированного спирта из верхней части колонны.
Итак после РАЗГОНА и на этапе ЗАГРУЗКИ КОЛОНН эпюрат содержащий 40-50 % спирта попадает по линии ввода в РК.
Естественно ему хочется стечь в куб и удрать на улицу, но ему препятствует пар из куба и контактные устройства, в нашем случае это насадка.
Первая задача с которой мы должны справиться это не дать спирту стечь в куб, а для этого мы должны подавать в куб такую мощность, чтобы спирт переиспарялся и уходил в КК, а вода из эпюрата стекала по ОК в куб и выводилась из него в виде лютера.
Чтобы выяснить величину этой мощности необходимо иметь следующее оборудование.
Во первых это, тот же набор из шлангов и манометра, что и в бражном кубе.
Во вторых это термометры, которые должны быть расположены:
В кубе в жидкости,
на третьей ТТ от низа(для СПН это ориентировочно 12 см насадки)
на точке ввода эпюрата,
на третьей ТТ вверх от точки ввода эпюрата,
под дефлегматором РК.  
По мере поступления эпюрата в колонну должны установиться такие параметры:
температура в кубе 100+
температура на 3 ТТ снизу 99,8 (не ниже)
температура на точке ввода 84-80
на 3 ТТвыше ввода 78,9-78,5
под дефлегматором 78-77
при этом давление в кубе около 15 см. вд. ст.  
По мере загрузки колонны спиртом температуры будут снижаться - неумолимо, и в какой то момент, картина их распределения может стать даже очень похожей на описанную ранее, но!!!
Для стабилизации этого процесса необходимо вовремя, и правильно отрегулировать скорость отбора крепкого спирта из узла отбора.
В противном случае колонна перегрузится и спирт уйдёт в куб.
Советую уделить этому процессу максимум внимания, так как в дальнейшем правильное распределение температур будет вашей основной задачей и критерием для автоматической регулировки, если до неё дело дойдёт.

Чтобы почувствовать работу РК, я,как вариант, советую поработать на ней без бражной части системы.
Делается это так:
любым методом получаете бутыль дистиллята...
Включаете только РК, и после разгона, потихоньку подливаете через точку ввода дистиллят в колонну.
По мере добавления дистиллята следите за температурами в контрольных точках. Подливаете до тех пор пока не будет правильного распределения(тут надо бы запомнить сколько АС вы влили, будет полезно в дальнейшем)
Если все температуры расположены правильно и давление не превышает норму - ваша колонна в стационарном режиме.
Если теперь добавить в неё дистиллята - то температуры поползут вниз.
Если включить отбор, то вверх.
Если убрать мощность - вниз.
Если добавить мощность - вверх.
Особенно ярко это будет проявляться в точке ввода дистиллята.
Игры с мощностью - контрпродуктивны, во всяком случае на первых порах.
Советую не играться мощностью а установить её по давлению.
И на первых порах советую забыть, о высоких давлениях напрочь.
Итак остаются игры с отбором и подачей.
Старайтесь не перегружать колонну спиртом, помните, что основная задача не супер крепкий, а достаточно чистый от примесей спирт, а это во многом зависит, от других манипуляций, о которых я скажу далее.

Теперь пришло время включить всю БРУ разом.
Проводя первые запуски БРУ не пытайтесь запастись большим количеством браги.
Некоторая часть пусков будет провальной по многим причинам, поэтому будет жаль если брага скиснет.
Отобранный из РК спирт, какой бы крепости он не был нужно просто складировать, в дальнейшем его можно будет подмешивать со свежей брагой.
Не пытайтесь работать на разведённом до крепости браги спирте - настройки системы будут весьма далеки от правильных, так как брага имеет ряд неповторимых особенностей, по сравнению с разведённым спиртом.
Если в результате работы БРУ вам удалось настроить все параметры как указано выше, то можно переходить к попыткам получения товарного спирта.

Для этого рассмотрим вопросы отбора (извлечения) примесей по ходу процесса ректификации.
о примесях прочитайте в прикреплённом файле.
Первым узлом на пути бражки стоит сепаратор СО2, на самом деле через него выводятся ещё и аммиак и сероводород. не пытайтесь эксплуатировать БРУ без сепаратора.
Советую всё, что выходит из сепаратора, отправлять в отходы, для этого сепаратор должен быть снабжен обратным холодильником и приёмной ёмкостью.
Вторым узлом вывода примесей будет верх ЭК, там собираются головные примеси, которые нужно выводить или непрерывно, или с задержкой не более 10-30 минут, в зависимости от конструкции узла отбора. В любом случае на первых порах советую отбирать не менее 3% от объёма абсолютного спирта (АС) вводимого в колонну.
К сожалению кроме головных примесей в концентрационной части ЭК накапливаются и верхние промежуточные примеси, их вывод из колонны, можно производить, на мой взгляд, тремя способами:
первый и самый правильный - это гидроселекция, подача воды, или лютера на верхнюю тарелку ЭК.
второй, это периодический переход на работу с открытой колонной, т.е. залповый сброс содержимого концентрационной части ЭК (неприемлемый без наличия разгонной колонны).
третий, мой, эксклюзив, но работает - отбор из дополнительного узла расположенного выше точки ввода в ЭК на 1 ТТ.
Я отбираю от туда такие же 3 % как и из верха ЭК.
Третьим узлом вывода примесей является точка расположенная ниже ввода эпюрата в РК, на 2 ТТ.
Это вывод сивушных фракций, их так-же нужно утилизировать, потому, что спирта в них мало а гадостей много.
Отбирать сивушные фракции я рекомендую в количестве не менее 5% от АС подаваемого в колонну.
Столько же нужно отбирать и из следующего узла.
Четвёртым узлом является точка выше точки ввода эпюрата в РК на 1,5 ТТ.
Отсюда мы выводим верхние промежуточные примеси.
На этих двух точках присутствует давление и я рекомендую для котролируемого отбора использовать только перистальтические насосы.
В моей бру каждая из этих точек разделена на две, и установлено четыре насоса.
точное расположение точек для СПН насадки надо проверять по температурам, но ориентировочно ниже ввода эпюрата на 8 и 18 см выше ввода на 4 и 12 см.
Пятым узлом отбора является верх РК отобранный из него спирт подаётся в ЭК, на 12-16 см ниже дефлегматора. Отбирать из него надо тоже около 3% от АС.
Примеси отобранные из первого, второго и четвёртого узла содержат в себе большое количество спирта.
В общей сложности порядка 12% от АС, выкидывать жалко, поэтому я направляю их в разгонную колонну, а при её отсутствии советую перерабатывать по мере накопления но только не использовать для этого саму БРУ.
Необходимо учитывать потери спирта в процессе выведения примесей при расчете материального баланса.
При наличии разгонной колонны советую все отборы увеличить на пару процентов, это повлияет (увеличит) на время работы но гарантирует качество продукта без ущерба общему его объёму.

Это краткая инструкция возможно дополниться, если у вас вопросы возникнут.
Вопросы по запуску и работе на БРУ задавайте сюда, по железу, в тему указанную в начале инструкции.

Внимание! для тех кто эксплуатирует непрерывные системы с ЭПЮРАЦИОННОЙ колонной заполненной насадкой рекомендую предусмотреть систему слива жидкости из куба при отключении нагрева.
Возможно частичного а не полного.
Это вылезло в процессе эксплуатации.
Получается что в отключенной системе головные и промежуточные фракции, накопленные в результате работы внутри колонны, стекают в куб, а оттуда попадают в ректификационную колонну, что категорически влияет на конечный продукт после перезапуска БРУ