Испытания различных схем перегонных аппаратов (прямогонов)

Давайте, раз все время всплывает в различных темах вопросы крепости, я проведу сравнение возможных схем прямогонов.

Схемы такие, все на 5-ти литровых скороварках и 2-х кВт электроплитке, мощность максимальная без регулировки.

1. Елочный стеклянный дефлегматор, насадка Вюртса, шариковый холодильник. Термометр в кубе и перед холодильником.

2. Стандартный стеклянный каплеуловитель на 300 мл, шариковый холодильник. Термометр в кубе и перед холодильником.

3. Медный прямогон по типу спиртзавода Байкал с шариковым холодильником. Термометр перед холодильником.

4. Нержавеющий шлем с мочалкой на входе, лебединая шея, шариковый холодильник. Термометр перед холодильником.

5. Сухопарник неизолированный и без подогрева из стеклянной банки 800 мл с шариковым холодильником. Термометр перед холодильником.

6. Мокропарник неизолированный и без подогрева из стеклянной банки 800 мл с шариковым холодильником. Термометр перед холодильником.

7. Медный холодильник с П-образной трубой (схема victorchik). Термометр на входе в устройство.

Планирую перегонять 2 литра разведенного виноградного спирта крепостью 15%, без отбора голов и хвостов, гнать до 98*С перед холодильником. Измерять динамику температуры где возможно, объем и крепость отгона.

Насколько это актуально? Результаты в лучшем случае через месяц, надо и поработать иногда.

Если стОит, какие замечания по методике?

Стоит, конечно же.
Я бы добавил схему с сильно охлаждаемым мокропарником - при максимальных "потерях" качество СС на выходе - максимальное же.
В свое время я игрался с этим, результаты выкладывал.
[Перегонка с мокропарником. Страница 5]

Мак210,а не мог бы ты еще подцепить на выходе датчик и померить сопротивление продукта в динамике.Сопротивление показывает и качество.Было бы интересно.

Мак210,а не мог бы ты еще подцепить на выходе датчик и померить сопротивление продукта в динамике.Сопротивление показывает и качество.Было бы интересно.
Михаил0501, 20 Нояб. 09, 09:39

А как это сделать? Я в электричестве, как свинья в апельсинах. Мультивольтметр есть и цифровой и стрелочный, оба голимый Китай. Потом выход у меня весь с меди или стекле (первые две схемы), дырка дюймовая.

Мак210,ты сделай пока датчик.Можно две трубки одна в другой,диаметром какая у тебя есть трубка селиконовая или ПХВ чтобы натянуть на датчик,и вторая чтобы был зазор между ними.длина 4-5см.Два повода и все,лучше из нержи.Можно две пластинки зафиксировать между собой и в трубку.А по электричеству Руди подскажет в зависимости какие у тебя мультивольтметры,я тоже в этом баран,Руди подсказал я сделал.

КМК, могут быть проблемы с интерпретацией полученных результатов. Поскольку все особенности сравниваемых схем связаны, в конечном итоге, с распределением температур по системе (с учетом скоростей подвода и отвода тепла) и скоростей пара в разных точках, то результаты должны зависеть от температуры в помещении, геометрических размеров всех элементов, мощности нагревателя, объема куба и т.д. Грубо говоря, для двух сухопарников, заметно отличающихся по размерам или материалу, ситуация может отличаться больше, чем для двух разных схем. Трудно будет сделать такие выводы, которые можно будет применить другим пользователям для своих аппаратов. 
У меня поздней осенью укрепляющий эффект сухопарников был заметен гораздо сильнее, чем летом. И т.д.

Сегодня завершил и подбил результаты.

Испытывались 9 схем перегонки:

1. Стеклянный каплеулавливатель, насадка Вюрца, шариковый холодильник (6 шаров).

2. Дефлегматор воздушного охлаждения 300 мм, насадка Вюрца, шариковый холодильник (6 шаров).

3. Игольчатый дефлегматор 300 мм, насадка Вюрца, дефлегматор (обратный шариковый холодильник), холодильник (6 шаров). Отбор по паровой фазе, флегмовое число 1 - 1,5

4. Прямогонное стеклянное дистилляционное устройство, шариковый холодильник (6 шаров)

5. Прямогонное медное дистилляционное устройство (абсентовар), шариковый холодильник (6 шаров).

6. Мокропарник из стеклянной 1 л банки, медные подводки, шариковый холодильник (6 шаров).

7. Сухопарник из стеклянной 1 л банки, медные подводки, шариковый холодильник (6 шаров)

8. Шлем-дефлегматор из нерж. тарелок, лебединая шея из меди, шариковый холодильник (6 шаров).

9. Чилийский медный холодильник им. Викторчика

Во всех случаях перегоняется водно-спиртовый раствор крепостью 15% (теор. температура кипения - 90,42°С), общим объемом 2 литра (АС - 300 мл). Раствор разведен один раз и перегон в него повторно не добавлялся. Ни головы, ни хвосты не отсекались. Спирт - из СС виноградного красного вина, тоже с головой и хвостами, отсеченными на 95°С.

С 1-го по 3-й варианты включительно перегонка на электроплитке мощно-стью 1,2 кВт, из-за захлебывания после закипания мощность уменьшалась наполовину (по показаниям регулятора). Варианты 4-8 регулировка мощности не проводилась, весь процесс на максимальной мощности, т.е. имитировалась первичная перегонка СС.

Крепость замерялась спиртомером АСГ 0-60% и приводилась по калькулятору Руди к 20°С. Объем дистиллята - мерным цилиндром вм. 500 мл.

Результаты, фото и графики прилагаются. А вот здесь одним файлом: http://depositfiles.com/files/jsao2zwfy

Заключение

1. Фактически ни одна из испытанных схем не дает  каких-либо реальных преимуществ, имеющиеся отклонения вполне укладываются в ошибку опыта, а динамика изменения температуры на схемах 4-9 совпадает с точностью до градуса.  Немного различалась температура первой капли, но, очевидно, это зависело от инерционности термометра и моей внимательности.

2. Схемы 1-3 позорно захлебывались и однозначно для первичной перегонки бражки не годятся, несмотря на некоторое увеличение крепости дистиллята.

3. Схема 7 с сухопарником показала аномально низкий выход по АС, что, очевидно было связано с остаточным спиртом (аж 20%) в банке сухопарника, чего не наблюдалось, когда паровая трубка была опущена в жидкость.

4. Если мощность не регулировать, никаких «плато», описанных в книжках не наблюдается: просто плавная кривая, начинающаяся примерно с 80°С. Так что график из книжки «неназванной фирмы» полное фуфло, во всяком случае для перегонки бражки.

5. Температура в кубе вообще имела вид линейной зависимости (схемы 1-4)  и к концу перегонки отличалась от температуры в зоне дефлегмации всего на градус. Возможно, однако, что возможности для дефлегмирования во всех рассмотренных схемах довольно ограничены и не справляются со своей задачей на большой мощности.

6. Перегонка без отбора и хвостов с момента закипания и до 98°С позволяет практически досуха отжать спирт из бражки: производительность по АС была около 98%.  Тем не менее, примерно с 96°С, отгон становился мутным и общий дистиллят имел вид, как в фильмах про батьку Махно. Мало от него отличалась и жидкость в сухопарнике.

7. Медный холодильник им. Викторчика показал зверскую производительность: температура дистиллята была практически равна температуре охлаждающей воды. Естественно, при данной подведённой мощности.

8. Теперь надо попробовать с регулировкой подводимой мощности, благо материал для перегонки имеется: сливы плодовых крепленых вин.  В понедельник лабораторные, нехай студенты развлекутся.

Так вот почему тебя на форуме почти не было видно. Академик

Результат с сухопарником очень странный, может быть его надо воспроизвести? Обычно крепость конденсата в сухопарнике после завершения отгона как раз близка к 0, ты и сам об этом писал раньше. Или просто остатки спирта улетают при более высокой температуре, в самом конце, до которого ты не дошел?
А вообще результаты радуют, т.к. показывают, что больших отклонений от физики не наблюдается. А то достало читать про аламбики вытянутые и аламбики приплюснутые, шею такую и шею сякую. И еще про вмятину на шлеме, огромное влияние которой на весь процесс было обнаружено пра-пра-дедушкой в 17 веке.

Ход температурной кривой соответствует подводимой тепловой мощности, время перегонки и производительность - тоже. Всё, что стоит после куба, на это практически не влияет. Выход по спирту в пределах ошибки. Крепость - интуитивно понятная. А что тут можно было особенного обнаружить?

mak210, очень интересные и полезные данные, спасибо!

Результат с сухопарником очень странный, может быть его надо воспроизвести? Обычно крепость конденсата в сухопарнике после завершения отгона как раз близка к 0, ты и сам об этом писал раньше. Или просто остатки спирта улетают при более высокой температуре, в самом конце, до которого ты не дошел?
Литокс, 29 Нояб. 09, 06:45

А, на мой взгляд, результат наоборот ожидаемый. Откуда там жидкость? Конденсат от первых порций пара с самой высокой крепостью. В дальнейшем пар никак не доходит до поверхности, особенно при высокой скорости перегонки, и испарение там слабоватое, кипения же нет, вот остаток крепости и сохранился. Так что сухопарник не выдержал испытаний, все-таки паровая трубка из куба должна быть опущена до дна, в этом случае состав жидкости соотвествует составу пара в конце перегонки.

Про те результаты, о которых я писал, как раз и были получены при погруженной в жидкостной остаток стеклянной трубке. Не знаю мокропарник ли это, тут профессора всех уже запутали с терминологией.

Мокропарник, но не очень хороший. Чтобы был хорошим нужно не просто трубку вниз опустить, а нормальный бурбулятор сделать.

Чтобы был хорошим нужно не просто трубку вниз опустить, а нормальный бурбулятор сделать.
Rudy, 29 Нояб. 09, 08:58

Не думаю, что удастся отловить хоть какую-то разницу. Пока был молодым как раз занимался в НИИ различными барботерами. Получалось, что важен не сам девайс, а перемешивание в слое. Здесь перемешивание очень интенсивное, прямо цунами с брызговым слоем и волнами по поверхности. А вот создание гидравлического сопротивления потоку не есть хорошо. Тогда уж не барботер, а аквариумный распылитель. Только какое уменьшение производительности на совершенно пустом месте он даст?

.... А то достало читать про аламбики вытянутые и аламбики приплюснутые, шею такую и шею сякую. И еще про вмятину на шлеме, огромное влияние которой на весь процесс было обнаружено пра-пра-дедушкой в 17 веке.
Литокс, 29 Нояб. 09, 06:45

.....надо попросить Маковку,.....пусть он вех кто про это пишет , в БАН ,безжалостно,  >:(  ....мне кажется выражение "достало" ,не совсем корректно ......форум то ,для всех ....может просто ..... я не верю, в сказки про аламбмки .....

Достало читать не от участников форума, тут как раз всё более-менее в пределах разумного. Это аффторы разных статей и книжек изгаляются, когда с восторгом описывают свое посещение шотландских-ирландских вискикурен. Наверное, пересказывают легенды, которыми их там напичкали. Короче, одни придумывают, другие (без башни) им верят.

А, на мой взгляд, результат наоборот ожидаемый... Так что сухопарник не выдержал испытаний, все-таки паровая трубка из куба должна быть опущена до дна, в этом случае состав жидкости соотвествует составу пара в конце перегонки.
mak210, 29 Нояб. 09, 08:47

У меня в сухопарнике без барботирования получается градусность конденсата близкая к нулю, хотя померить нечем, но на вкус не ошибешься (по крайней мере с 20* не спутаешь). Или у тебя действительно слишком быстро идет перегонка, или холодно в комнате. Причем, другие участники форума тоже неоднократно писали, что в сухопарнике скапливается довольно вонючая жижа без признаков градуса.

Я так понял, что перегонялся раствор спирта в воде. То есть изначально прозрачная жидкость. Откуда тогда в погоне муть если гнать досуха? И каков тогда цвет кубового остатка?

Я так понял, что перегонялся раствор спирта в воде. То есть изначально прозрачная жидкость. Откуда тогда в погоне муть если гнать досуха? И каков тогда цвет кубового остатка?
Григорий, 29 Нояб. 09, 13:43

Спирт - из СС виноградного красного вина, тоже с головой и хвостами, отсеченными на 95°С. Жидкость изначально на самом деле прозрачная, но при перегонке в ней постепенно сконцентрировались сивушные спирты, которые мало растворимы в воде. Они и дали помутнение. Цвет кубового остатка примерно похож.

mak210, барботер на производительность не влияет совсем, только чуть-чуть повышает давление в баке. А перемешивание улучшает значительно, особенно при небольшом количестве жидкости в мокропарнике. Идет много мелких пузырей вместо больших одиночных. Но делай как нравится, это же не закон