Моя колонна. Отбор по паровой фазе

Тестовый запуск колонны на воде прошел успешно.

Итог по материалам:

Куб - нержавячая кастрюля 10 литров - 50 грн
ТЭН - 2 шт х 1 кВт - 70 грн
труба медная диам.35 мм, длина 2м - 70 грн
трубка медная диам.6 мм, длина 2м - 30 грн
фитинги латунные - 30 грн
диммер 1 кВт - 80 грн
мочалки - 20 грн
плюс по мелочи провода, шланги, теплоизоляция, припой - еще гривен 100
Итого: 450 грн (около 60 евро, с баксом даже не знаю какой курс брать)

Да, два датчика температуры по 25 грн плюс рассыпуха - еще 10 евро.

Конструкция дефлегматора - "бинокль"
Две трубы соединены через боковую щель. Холодильники внутри труб. Одна половинка соосно колонне - возврат флегмы. Другая, со смещением - отбор. При закрытии отбора флегма переливается в колонну. Никакого заужения на входе в дефлегматор.

Высота основной царги - 1м. После окончания испытаний накручу еще одну, высотой 50 см. Термометр, который сейчас под дефлегматором, автоматически переместится на 2/3 колонны.

Насадка - нерезанные мочалки. Нашел красиво свернутые, жалко резать стало

Работаю под linux, пишу скрипт автоматизации на Python+Qt. Работой с ком-портом не заморачивался - разбираю вывод программы digitemp, раз в секунду ее вызывать не ресурсоемко

Из явных минусов - проблемная герметизация крышки кастрюли. Она тонкая, если прижать в двух-четырех точках края все равно отгибаются и пропускают давление (дул ртом, это вроде меньше 0.1 атмосферы). Скорее всего врежу кран слива/залива и запаяю крышку.

steel.ne
Дай фото крышки поближе.Может сообща найдём лучший вариант,чем припаивание.

Цепляю.

Сейчас залил край силиконом (на фотке видно) и прицепил по кругу канцелярских прищепок две дюжины. Вроде не пропускает, но отстойно выглядит

Контрольная ректификация в лабораторных условиях

5 литров воды + 1 литр водки. Итого на 6 литров смеси 400 грамм спирта.

После часа прогрева и работы "на себя" температура дефлегматора стабилизировалась на 76.56. Редкие единичные скачки на одно деление вверх.

Включил максимальный отбор, мощность 800 ватт (на глаз по положению диммера). За 35 минут отобрал 325 мл 96 градусного спирта (по АСП-3).

Дальше перегрелась охлаждающая вода (у меня замкнутый цикл), начала скакать температура дефлегматора и величина отбора.

Эксперимент прекратил.

Заодно увидел, где неплотный стык (травил пар). Колонну до захлеба не доводил - не поставил еще манометр.

В двух словах - эксперимент удался.

Да, по конструкции теплоизоляции - чтобы не скукоживалась верхняя изоляция из какого-то "flex"а, обмотал трубу обычным бинтом слоев в пять-шесть. Результат - не скукожилось даже на воде.

Я нижние сантиметров 20-25 лейкопластырем обмотал, тоже нормально на воде держал.

Добавил еще одну царгу 50см, теплоизолировал куб и вторым слоем колонну фольгированным пенополипропиленом. Поставил клапан отбора (бензиновый).

Поставил брагу на 5 кг сахара. Кстати, на рынке были спиртовые дрожжи. По формату - такой же брикет прессованных дрожжей как и львовские. Посмотрим, что получиццо.
Стоит 10 грн. килограмм (львовские 6 грн.).

Сейчас вяло ищу автомобильную печку. Путем комбинации с вентилятором хочу получить систему автономного охлаждения. Потому что пассивная (две секции батареи) не справляется.

Тебе можно и радиатор от любого авто, а вентилятор бытовой.

У радиатора неудобные входы-выходы. Слишком широкие. Печка в самый раз

... Поставил клапан отбора (бензиновый)...steel.ne, 28 Дек. 08, 17:15

Объясняй что у тебя за отбор - по паровой, или по жидкой фазе. Если по паровой, то куда воткнул бензиновый клапан?

У радиатора неудобные входы-выходы. Слишком широкие.steel.ne, 28 Дек. 08, 21:01

Конические резиновые пробки, по центру мет. трубки - штуцера. 1.бывают готовые для стекл. бутылей. 2. подходящий кусок резины, по центру отверстие, в него болт с гайкой - зажать в эл.дрель - выточить как на токарном станке. 3.делал пробку для бутыли из рез. пробки для ванной.4 отлить пробку из силикона.
Теплосъем с радиатора и печки отличается в разы.

... Поставил клапан отбора (бензиновый)...steel.ne, 28 Дек. 08, 17:15

Объясняй что у тебя за отбор - по паровой, или по жидкой фазе. Если по паровой, то куда воткнул бензиновый клапан?
Игорь, 28 Дек. 08, 23:11

Я пока не планирую изменять отбор регулировкой подачи воды. Не собрал достаточно информации о поведении колонны. Теплопроводность меди привносит свои особенности.

Вообще-то, изначально я не планировал отбор по паровой фазе. Главной целью конструкции было минимизировать номенклатуру труб и убрать потери сечения дефлегматора (которые были бы неизбежны при "классической" схеме узла отбора). Так появился внутренний "холодильник Димротта" (на самом деле не классический, со спиралью, а четыре вертикальные трубки, соединенные в зигзаг), так появились две камеры из отрезков одной и той же трубы.

Побочный эффект - ограничение максимального отбора. При пробной перегонке - где-то 600 мл/час при мощности 600-800 ватт (на глазок по диммеру). Я считаю это плюсом - меньше регулировок в рабочем режиме. Открыл клапан - полилось сколько надо.

Опять же, поскольку планирую автономную систему охлаждения, то еще не известно, на какой температуре стабилизируется охлаждение.

Теплосъем с радиатора и печки отличается в разы.
Ник Вас, 29 Дек. 08, 00:09

Ну и главный довод - если я еще и радиатор на кухню притащу, то буду бит скалкой
Плюс радиатор дороже, я не уверен, что моим текущим потоком я его прокачаю весь. Будет вода циркулировать по краешку.

А киловатт-два я с печки в любом случае сдую.

А киловатт-два я с печки в любом случае сдую.

НЕ сдуешь. Если бы у тебя подводящая вода имела температуру 80 как в машине, тогда возможно что и да, а так  не получится. Можно конечно расход воздуха на обдуве увеличить в несколько раз, но проще увеличить поверхность теплоотдачи.

А киловатт-два я с печки в любом случае сдую.

НЕ сдуешь.
Селянин, 29 Дек. 08, 14:58

Чтобы сдуть киловатт надо при перепаде температуры в 20 градусов всего 7000 кв.см поверхности радиатора. По прикидкам "на глаз" площадь поверхности печки раз так в пять больше.

Вчера был боевой пуск колонны.

Сначала перегонка браги в самогон. Гнал на том же кубе, холодильник из полметра нержавячей гофры на три четверти. Сразу выяснилось, что этой длины мало - чтобы пар не свистел в выхлоп мощность в кубе не более 800 ватт (при потенциале 2 кВт). К следующему разу надо докупить еще метр где-то.

Гнал до 98 градусов в кубе. Градусность самогона померять было не чем, но все горело нормально. Из примерно 18 литров браги отогнал шесть литров самогона.

Зарядил шесть литров самогона обратно в куб, навинтил колонну. Подключил показометр давления - U-образная трубка с водой.

Запустил, прогрелось, устаканилась температура, включил отбор. Максимальный отбор, который давала колонна - 1.5 литра в час. При превышении отбора просто в трубку отбора подсасывался пар, при этом, благодаря второму холодильнику, возврат флегмы на орошение никогда не прекращался.

Почему-то температура в теле колонны (2/3 высоты) зависит от давления - пытался вывести колонну на захлеб, не получилось, но температура устаканилась на другой величине. Например, изначально было 76.8, при повышении мощности устаканилось на 77.2, отбираемый спирт никак не изменился органолептически.

Вобщем, медленно отобрал головы. Да, запах был хуже запаха спирта. Я еще не обладаю опытом перегонок, поэтому сравнивал вкус и запах с эталонным медицинским фунфуриком. Голов набралось миллилитров 80, догнал до 100. Потом, на максимальной производительности, стал отбирать питьевую фракцию. Температура стояла как вкопанная, изменения были, когда стал экспериментировать с давлением и охаждением. На выход спирта это никак не повлияло.

Давление. При включении на полную мощность давление было где-то 130 мм водяного столба. При этом уплотнение крышки уже не выдерживало и пар начинал свистеть. Охлаждения тоже на два киловатта не хватало. То есть, захлеба можно не бояться.

Интересная закономерность - чем больше была температура в баке (меньше было спирта), тем автоматически меньше попадало в отбор. Просто было видно, как по прозрачной трубке отбора начинает спускаться столбик пара. Приходилось уменьшать отбор, чтобы пар не дошел до иголки.

Отобрал основного продукта 2300 мл. Еще выжал 100 мл из колонны, когда температуры уже пошли вразнос. На первый запах - нормально. Потом еще понюхаю.

Итог - из 5 килограммов сахара отогнал 2500 мл. спирта. Недостаток до теоретического выхода объясняю следующими причинами:
1. Не перегнал в самогон еще литра два браги - минимальная зарядка в куб три литра, максимум - 10.  После двух перегонов почему-то остались пара литров - где-то просчитался с объемами.
2. Свистел пар через уплотнитель, потери
3. Так и не дождался выхода хвостов, брагу опять же гнал не до самой воды.

Итого себестоимость литра спирта по сырью (без учета стоимости установки) 8 грн.

Сразу выяснилось, что этой длины мало - чтобы пар не свистел в выхлоп мощность в кубе не более 800 ватт (при потенциале 2 кВт). К следующему разу надо докупить еще метр где-то.steel.ne, 05 Янв. 09, 12:34

Послужило стимулятором к поиску в ГУГЛЯХ, оказывается теплопроводность меди в 24 раза выше чем у нержавейки, О как. Сам на практике знал, что разница большая, но чтобы на столько…
http://proelectro.ru/lib/kabel/47.html
http://www.mart-kzn.ru/index.php?id=101&page=4

Почему-то температура в теле колонны (2/3 высоты)... устаканилась на другой величине. Например, изначально было 76.8, при повышении мощности устаканилось на 77.2, отбираемый спирт никак не изменился органолептически.

Обсуждалось не однократно, низ колонны укрепляющая, верх разделяющая части, (или на оборот  ). И верхняя часть, (после термометра), имеет запас по тарелкам, чтобы держать градусность  .

Что-то странно, у меня холодильник для перегонки (1.8 л/час - примерно 800 Вт мощности) - медная трубка Д=8 в кожухе Д=16 длиной 25 см. У Игоря диаметры побольше, длина, по моему 80 см литров на 5, но он гигантоман. А у тебя такой бочонок и не справляется?

Еще один факт в копилку.
Поставил на колонну обратный холодильник внутренний ф10- медь, с ребрами ф30, L=450мм,  в кожухе из латунной трубки ф36.
Так при отборе более 600мл/ч происходил захлеб, в холодильнике, (тонкое место в цепи).
Так что диаметры нужно выбирать, если не расчетами, то хотябы на основе практических опытов. Чем мы тут и делимся.

ПС. Сорри накатил магазинного коньяку, тот же Наш ректификат, только закрашенный 

steel.ne
А что за клапан,от какой машины,как в работе?Тоже нужен,но не знаю на что орентироваться.
Кстати, помнится ты хотел крышку припаять.Вполне можно,а уже на ней прорезать отверстие(под руку) и установить более мелкую,легко сьёмную(на винтах-барашках).Точно меньше будет улёта продукта.

Поставил на колонну обратный холодильник внутренний ф10- медь, с ребрами ф30, L=450мм,  в кожухе из латунной трубки ф36.
Так при отборе более 600мл/ч происходил захлеб, в холодильнике, (тонкое место в цепи).ion, 05 Янв. 09, 15:53

Что-то странно. Если это дефлегматор, но при недостаточной производительности просто идет пар в выхлопную трубку. А если захлеб - то он не в дефлегматоре, а в верхней части колонны. Жидкость уже после захлеба начинает вытеснятся в дефлегматор.

Т.е. если пара нет, то причина не в низкой производительности холодильника, а в конструкции или производительности колонны.