Проект. Бражный экстрактор.

А тут у тебя до 90 греется в предподогревалке (или при скольки 20-ти градусная смесь кипит), а потом в проточном нагревателе нагревается до 99,5(грубо говоря)+ на некое dT, обеспечивающее компенсацию адиабатического расширения.
Хотя нет...
Давай прикиним...
Теплота парообразования спирта 925 дж/г
Теплота парообразования воды 2260 дж/г

Нас интересует отжим по пару, с концентрацией спирта (в пару) к примеру, 15%.
Имеем затраты на испарение: 925*0,15+2260*(1-0,15)= 2060 дж/г
Энтальпия жидкой воды при 100 градусах 417 дж/г.
Итого, надо посмотреть, при какой температуре у жидкой воды будет энтальпия в 417+2060=2477 дж. Это...
Это облом. Таблица заканчивается на 311 градусах с энтальпией в 1408 дж. )

Ну, тоже результат ) Значит так делать не надо ))

вот-вот )

вот нарою достаточно мощный УЗ распылитель
попробую распылять брагу и подсасывать её потоком пара, ну а дальше сепарировать

Энтальпия жидкой воды при 100 градусах 417 дж/г.
Итого, надо посмотреть, при какой температуре у жидкой воды будет энтальпия в 417+2060=2477 дж. Это...
Это облом. Таблица заканчивается на 311 градусах с энтальпией в 1408 дж. )

Ну, тоже результат ) Значит так делать не надо ))
gonchaya, 06 Мая 14, 16:12

Ошибочка. Это при переходе всей воды в пар. У нас (грубо говоря) - треть. Т.е. (грубо) 417+(2060/3)~1000 Дж. Это около 233 градусов.

Всего-то ничего
Может все-таки вакуум?

С вакуумом - тебе нужен высокопроизводительный вакуумный насос, который будет откачивать остаточные спиртовые пары, не загрязняя их. Либо использовать вакуумный ресивер. Но тогда габариты системы вырастают непропорционально. Использовать-то можно, но, повторюсь, я не придумала, что можно использовать в качестве такого насоса.

Погуглила сейчас. Если использовать, то использовать водокольцевые насосы. Надо погуглить по реальной их производительности. Т.е. производительности на предельном вакууме. Грубо говоря, производительность в 1 л/ч - это 1 грамм спирта в сек.

ps: водокольцевой насос и спирт в качестве рабочей жидкости

pps: при этом 1л/ч нормального давления. А в переводе на вакуум, это 760/4=190 л/с производительности - это 1 г/с. С учетом плотности, для получения потока 1 л/ч спирта производительность насоса должна быть 540 литров в секунду.
А на малых производительностях у тебя всплывет проблема забивания дроссельных отверстий.

Всего-то ничего
Может все-таки вакуум?
mak, 06 Мая 14, 18:03

Можно попытаться совместить. При нагреве (без кипения) браги до 100 градусов, мы вбухиваем туда, грубо говоря, 320 дж на грамм.

Надо найти таблицу с удельной температурой парообразования спирта в зависимости от давления. Строчка с 320 кДж/кг покажет максимальное давление, при которой система может работать без основного вакуумного насоса (На практике нужен будет вспомогательный вакуумный насос, т.к. брага полностью не дегазированна. Но это уже локальная сложность, легко преодолеваемая)

ps: т.е. грубо, нужно давление, при котором на испарение требуется в 3 раза меньше энергии. Есть мнение, что это где-то в р-не 0,3-0,4 атм.
Но тоже вопрос: а охлаждать чем? Я в расчетах заложила что температура конденсации 20 градусов
Таблицу со свойствами насыщенного спиртового пара (наподобие http://www.dpva.info/...teamProperties/ ) так и не нашла

Овчинка то стоит выделки?

Овчинка то стоит выделки?
mak, 06 Мая 14, 21:37

Завтра буду думать на эту тему. На сегодня уже кончилась ))

ps: Хе... Технология шокового охлаждения барды с попутным извлечением воды )

Прикинула схему доохлаждения барды на этом принципе.

Реализация: есть 3 емкости: одна со свежей бардой, вторая - с охлажденной, третья - испарительная емкость. Я под испарительную попробую бутылку из под шампанского приспособить (пока сам принцип попробовать). В бутылку вставляются 3 трубки: одна пойдет в емкость со свежей бардой, вторая - в охлажденной. Третья - для отвода пара (проходит через холодильник и сухопарник).

Ставим емкости с бардой на пол (пониже), задираем бутылку повыше.
Разово откачиваем воздух из бутылки (можно даже просто ртом, тестила на вакуумметре, ртом получается создать разряжение 0,3 атм.). Из-за разницы давления вода из емкостей с бардой начинает выдавливаться наверх, пока в бутылке не соединятся.
Получатся сообщающиеся сосуды, и если что-то доливать в емкость со свежей бардой, это будет перетекать в емкость с охлажденной.
Прицип охлаждения: в бутылке разряжение (с учетом высоты в потолков, можно создать стабильное разряжение в 2 метра водного столба). При 0,8 атм. вода (барда) кипит при 93 градусах. Пар отводится через трубку в холодильник и там конденсируется.
Расчеты показывают, что при перепаде в 2 метра получим охлаждение на 7 градусов, и дополнительное извлечение 11 граммов дистиллированной воды из литра барды.

В общем, конструкция собирается на коленке из подручных материалов и не требует в процессе эксплуатации ничего, кроме небольшого охлаждения. Эффективность растет с увеличением высоты потолков (куда можно бутылку задрать).
При 3 метрах это охлаждение на 10 градусов и извлечение 18 граммов с литра.

Вечером попробую макет собрать.

  Т.е. вы хотите создать вакуум в верхней бутылке за счет столба браги? Думаю, ничего не выйдет, т.к. это возможно только при неразрывности столба жидкости, а брага то - закипающая, т.е. с образованием пузырей, это если даже забыть о  растворенных газах. Возможно я не понял вашей схемы?
 Често говоря не понял и мысли о дополнительном охлаждении... Температура кипения при меньшем давлении снижается, но это только облегчает испарение (а совсем не конденсацию!). Вы то говорите, что "ничего кроме небольшого охлаждения". Т.е. вроде хотите сэкономить на охлаждении? Меньшая температура - меньшая движущая сила при теплообмене, т.е понадобится или более холодная вода, или большее ее количество...

В верхней бутылке создается очень слабое разряжение (даже не вакуум). 0,2 атм. У меня даже пылесос создает разряжение в 0,24 атм. Это заставит атмосферное давление выдавить (поднять) брагу в бутылку. И без разницы, сколько там пузырей (я пока про подъем жидкости). Поднявшись в бутылку барда (не брага) вскипает. Пары попадают в холодильник, и там конденсируются. Растворенные газы да, они есть. Но они бОльшей частью должны были выйти на этапе вываривания браги. Банка большого объема - ресивер и по совместительству приемник конденсата, решит проблему растворенных газов.

По поводу охлаждения холодильника - соглашусь. Мы переносим просто место охлаждения (по сути аналог теплового насоса). Смысл в том, что мы в таком варианте:
а) на большой температуре охлаждаем выборочно только полезную часть (остаточная водно-спиртовая смесь). А не весь объем барды.
б) автоматом поднимаем барду для дальнейшего теплообмена. Восходящая трубка теплоизолируется, нисходящая используется как прямоточный теплообменник для подогрева браги. Стекает уже барда, которая отдала тепло браге, и из которой были "довыжаты" остатки СС. (довыжаты в кавычках, потому так там процент маленький).

А энергию, которая находится в основном водно-спиртовом паровом потоке (от НБК), можно использовать более продуктивно, чем тратить её на подогрев браги (как это сейчас реализовано у Игоря).
Например, для разделения водно-спиртовой смеси. Грубо говоря, подать пар на укрепительную колонну. Но обязательно через тройник.

Примерно так:
Рекуперативный теплообменник барды с функцией доотжима СС

Для простоты можно убрать трубки самоочистки 1 и 2.

Система будет работать только при непрерывном поступлении горячей барды.

спирт в легче воды и в браге всплывает к верху, так что если не перемешивать замучаешься подачу пара или браги регулировать
tixoxod-4x4, 04 Мая 14, 13:27

Ничего себе. Вот это открытие!!!! Кто бы мог подумать????
ykh, 04 Мая 14, 13:30

Это не открытие, я пару раз обжигался, развожу спирт водой до 38 и не перемешивая оставляю, утром измеряю рефрактометром а там свыше 50% показывает, доливаю воды и перемешиваю, меряю и кажет 30%. Теперь при разбавлении водой раскручиваю бутыль до водоворота в ней и оставляю.
Slava 61, 04 Мая 14, 16:03

Как обещала, аккуратно все замерила.
4 прогона. На старте 3000+-5мл в каждом погоне. Оборудование: попугай, для измерения спиртуозности в потоке, АСП-3, лабораторный стакан на 250 мл. с ценой деления в 2 мл., термометр с точностью 0,1 градус. Выгоняла до 9+-1 градус в струе. Изменением давления, я думаю, можно пренебречь. Приближение делаю 5 градусов температуры =+1 градус спиртуозности.

Результаты:

положение в бродильной емкости	объем выгнанного спирта	температура смеси	градусность	АС,грамм
верхняя четверть	625+-6	24,8+-0,1	36+-1	202+-8
2/4	694+-6	26,0+-0,1	32+-1	187+-7
3/4	668+-6	26,1+-0,1	32+-1	180+-8
4/4	708+-6	25,3+-0,1	31+-1	184+-9

Вывод: в пределах точности имеющихся приборов спиртуозность можно считать не зависящей от положения в бродильной емкости.

Мысль двигается дальше.
На форуме обсуждалась идея затопленной бражной колонны. Практической реализации я не нашла.

Соответственно подумалось: тонкая трубка, барботаж паром, дискретный отбор клапаном. Навскидку, так можно выварить до любого состояния.
Тонкая трубка, согласно википедии должна более эффективно обеспечивать тепло-массообмен.

Для каждой густоты браги есть некий максимальный объем газового пузыря, который проходит через нее не разбиваясь. Т.е. если трубка достаточно толстая, то захлеб автоматически исключается (получаем обычный куб с барботером). Если сопоставима по диаметру с размерами пузыря, то могут образовываться пробки.

Есть мысль, что при неком минимальном (безопасном для всех видов браги) диаметре трубки, можно получить очень малую высоту ТТ при отсутствии захлеба как такового.

В таком варианте - 50мм то что надо
и подавать пар не снизу, а к примеру по всей рабочей длине трубкой-барботером
и брагу подавать холодную снизу, а сливать сверху?

тогда и кашу можно подавать - шнековым насосом

Надо у Игоря уточнить - может эксперимент зафигачить возможность будет

и подавать пар не снизу, а к примеру по всей рабочей длине трубкой-барботером
mak, 08 Мая 14, 12:31

Если снизу - КПД выше. Там массообмен молекула водяного пара на молекулу спиртового пара.
Но если не заморачиваться на КПД, то да, можно и по всей длинне.

и брагу подавать холодную снизу, а сливать сверху?
mak, 08 Мая 14, 12:31

Противоток лучше - концентрация спирта в паре на выходе будет больше.

а какой тут противоток? пар подается по всей длине колонны из барботера
просто при прогреве жидкость становятся легче..
нам концентрация - дело второе
важнее получить стабильность, простоту и всеядность