Это при какой навалке в кубе?multtsmaill, 10 Янв. 21, 18:34
При любой, только обычно это надо пояснять даже опытным людям. Вот смотрите что происходит. Допустим в кубе 10% спирта и 90% воды. Мы испаряем часть воды и часть спирта, пар 55% спирта и 45% воды. Но что происходит в царге? Вода кипит при 100 градусов, а спирт при 78 градусов. Сверху царга орошается флегмой и в ней полно спирта. Этот спирт встречается с водяным паром и закипает, а вода становится жидкой и стекает в куб, отдав тепло спирту и он снова идёт вверх. В итоге всё тепло, с учётом КПД, передаётся спирту 4,9 литра АС на киловатт/час и умножить на КПД системы, чаще 0,65. Поэтому сколько отбирать просто считается. Предзахлёбная мощность колонны измеряется прямо на нагревателе. Концентрация кубового остатка считается после измерения объёма отобранного спирта. Рекомендуемое для начала флегмовое число четыре, кубовый остаток должен иметь крепость более 14%. Когда концентрация приблизится к этой величине нужно заблаговременно увеличить флегмовое число уменьшив отбор и снова считать сколько спирта можно взять до следующего пересечения с кривой.
Теперь как работать в предзахлёбном режиме? Колонна 1,5 дюйма имеет предзахлёбную мощность около 1200 ватт. 2 дюйма 1800 ватт, 3 дюйма 3600 ватт с СПН 3х3. Даём заведомо больше мощность и ждём когда в диоптре появится бурлящая флегма. Это необходимо для смачивания колонны и приведения её в рабочее состояние. Потом уменьшаем мощность на 5-10% ниже появления захлёба. Запоминаем сколько получили, если есть прибор. Потом просто ставите так же. Далее даём колонне поработать в холостую "на себя" минут 20-30, чтобы в царге фракции выстроились в очередь.
Давайте посчитаем для 10 литров СС 40% крепости. При 40 ТТ в царге головы компактные, 3% голова и 5% подголовье пригодное для повторной ректификации. Абсолютного спирта в кубе 4000 миллилитров, или 40 мл 1%. Снимаем 120 мл/0,966=124 мл голов за час, капля в секунду, и 200 мл/0,966=207 мл подголовье минут за сорок, две капли в секунду. Плюс до полчасика работа на себя, когда головы копятся вверху царги. Как снимать? Практика говорит, что спирт нужно испарить более одного раза весь и не более двух раз. 1 киловатт в час испаряет из куба при 40% навалке 3,55 литра превращенных в пар и спирта там 79% объёмных. Первая таблица внизу. Умножить на КПД и мощность, примерно 2,3 литра АС в час в нашем случае. То есть снимаем часа два. Контролируем процесс по градуснику в точке отбора. На градусник не должна попадать флегма. Сначала, при отборе головы, температура растёт на несколько десятых градуса. Это выходят низкокипяшие эфиры и ацетон. Когда я отбираю подголовье, где-то в процессе температура вырастает ещё на десятку и встаёт около 78 градусов. Точное значение не важно, но до конца съёма тела эта температура должна стоять как вкопанная. Повышение на 0,1 градуса говорит о сходе со спиртовой полки и говорит о слишком большом отборе. Далее ставим отбор для колонны 1,5 дюйма предзахлёбная мощность 1,2 кВатт КПД 0,67 при фч=4 или 4,9 л/5=0,98 литра АС, умножаем на мощность и КПД 0,98х1,2х0,67=0,788 литра в час АС. Данные моей колонны. Снимать будем 65% АС или 65х40=2600 миллилитров АС, делим на концентрацию 2600/0,966=2692 миллилитра. 2692/(788/0,966)=3,3 часа времени или 198 минут, 3 часа 18 минут. Что в остатке? 4000-(120+200+2600)=1080 миллилитров АС в кубе при 10л-2,92/0,966=10л-3,02л=6,98 литра или 1080/69,8=15,47% кубового остатка. Допустимо не менее 14%. Таблица на четвёртой странице. Ставим будильник чуть раньше и делам что хотим до звонка... под конец отбора меняем посуду, на всякий случай... Далее считаем то же на фч=6 570 мл, снимаем 15% АС или 600 мл/0,966 =621 мл, 7,5% остаток в кубе, допустимо 7%. Если есть желание дожать, то ставим фч=9, отбор 400 мл и забираем ещё 4-5% АС или 200 мл/0,966=207 мл. В кубе 4,5% или около 7% АС 40х7=280 мл, допустимо 4% в кубе. Открываем кран и собираем хвост отдельно до 10% в струе, в кубе 0,9%. Кисп=11, то есть делим концентрацию в струе на 11 - получаем кубовую концентрацию остатка. Меньше одного процента брать не надо, примесей много. Стоп. И учтите, при навалке 20 объёмов царги и более последние 4% вы уже не возьмёте, царга будет переполнена хвостовыми. Поэтому для более полного снятия тела 10 объёмов. Да и примесей в теле будет меньше, границы между фракциями более чёткие. По этой причине я бы рекомендовал царгу два дюйма, у неё физический объём в два раза больше, а цена ещё не слишком велика. Хотя для личных нужд и полтора хватает...
Подголовья и хвост ректифицируется отдельно, в СС лить нельзя. Потом углевание и можно пить... Вы можете сразу поставить отбор тела 0,57 литра в час и взять сразу 80% тела или 3,2 литра АС, но это будет дольше, 5,8 часа или 349 минут, 5 часов 49 минут. Потом, отбирая хвост, можно пару раз закрыть кран на 5 минут и дать накопиться спирту в царге, это сделает его более концентрированным. И не надо бояться человека с ружьём.. то есть запаха хвостов. Будете делать новый погон, промоете холостым прогоном и при снятии голов.
Всё справедливо именно для 40% СС. Если крепость другая, то считаем снова сколько процентов АС можно брать на каждом этапе, но выше 45% СС не рекомендуется. Когда заливаете спирт-сырец померьте крепость и объем. Если крепость та же, то просто умножаем проценты на другое количество АС. Если всегда одинаково, ничего не считаем.. Пользуемся таблицей, она на четвёртой странице. Там их две, для ректификации и дистилляции с красной линией. Нельзя пересекать линию вниз... Из рекомендаций не делайте флегму в дефлегматоре слишком холодной. Вытекающая вода должна быть горячей 55 градусов, иначе царга тратит энергию на подогрев, да и расход воды будет меньше.
Теперь некоторые мысли. Почему 40% СС? 40-41% наилучшая концентрация для отделения голов в начале ректификации. Справочники рекомендуют 35-45%. Вторая причина в сахарной браге. При гидромодуле 4 брага имеет крепость 12,8%, а одного пакетика дрожжей 100 грамм хватает на 4-5 кг сахара. Объём составляет 18 литров воды и 4,3кг сахара, в растворе 0,6 литра на кг. Итого 20,6 литра. Это умещается в стандартной двухведёрной (12,3х2=24,6 литра) таре, часто в том же кубе. Каждый килограмм сахара даёт 1,4 литра спирта сырца крепостью 40% при дожатии до 10% в струе. 4,3х1,4=6,02 литра, или две полных трёхлитровки. Всё, снял с осадка, поставил на плиту, отжал 6 литров и выключил. Сделал три раза - 18 литров навалки в тот же куб.
Теперь про утепление. Утепление не повышает производительность колонны, но снижает расход энергии. Поэтому предзахлёбный режим с не утеплённым кубом будет иметь мощность больше, а КПД меньше. Мощность умноженная на КПД постоянная величина и на отбор не влияет. Для сравнения не утеплённый куб даёт КПД 0,65, а утепление может повысить КПД до 0,85. Только утепление самой царги избавит от паразитной пристенной флегмы и царга будет эффективнее, но это азбука. Царгу лучше утеплять трубой к-флекс 35х9 или 48х13, она налезает при некоторой настойчивости. Бывает трёх видов: серебристая на 95 градусов, чёрная 110 и зелёная (эко) 130 градусов. Оптимально чёрную. Утепление сэкономит вам пару сотен Ватт электроэнергии в час. При цене 3,3 рэ за кВатт 66 копеек в час, но мы стремимся к евроценностям, поэтому электроэнергия будет в 5-6 раз дороже. Утеплитель лучше съемный в виде мешка, если вы работаете и на газу. Делать для газа не горючий утеплитель дорого.
Производительность зависит от: 1. Диаметра царги. Чем больше дыра, тем больше поток. 2. От высоты колонны, чем выше тем меньше. 3. От размера СПН, чем мельче тем ниже пропускная способность, но больше разделительная. Вот такая связь, надо сделать 40 теоретических тарелок по высоте, 3х3 СПН метр, 3,5х3,5 1,25 метра, 4х4 1,5 метра, 5х5 2 метра, 6х6 2,4 метра. Чем больше размер, тем больше пропустит, но будет выше. Диаметр 1,5 дюйма примем за единицу. Получим у 2 дюйма пропускную 1,5 , а у 3 дюйма 3, при одинаковой СПН внутри. Выбирайте... сначала высота какая вас устроит, потом диаметр для желаемой производительности. Но тут цена может стать препятствием. Полуторка полметра с СПН 3х3 и двумя пыжами 1400+1000+300=2700 и доставка, две штуки. Двухдюймовочка 1500+2000+500=4000 тоже две. Про три дюйма молчу, восемь тысяч только насадка на метр... )) Не, можно и малышку. СПН 2х2 дорогая, царга 2,5 дюйма низкая 65 см высотой, холодильник "клюшку" Димрота для прямотока с узлом отбора, короткий диоптр для контроля, угол для потстила...
Как должен выглядеть хороший аппарат? На мой взгляд. Царга должна вмещать 40 ТТ СПН и состоять из 1-3 частей. Должен быть диоптр для контроля захлёба. Холодильник утилизационной мощностью от 3 до 4,5 кВатт. Домашняя сеть больше не держит. Лучше Димрота, он короче и в форме "клюшки", в потолок не упрётся, пригодный под прямоток. Потом на изгибе должен быть узел отбора по жидкости с трубкой орошения. Значит ещё игольчатый кран и доохладитель. Этого хватит для ректификации. Для перегона браги нужен ещё один угол 90 градусов. И для любителей сделать чего пахучего иногда дефлегматор, можно дешевый "рубашечник" ватт на 800-1000 с короткой 50 см царгой под РПН. Ну вот, три режима. А для особо требовательных ещё и царгу пастеризации 25-35 сантиметров с СПН на один размер больше, чтобы исключить захлёб в ЦП. Два узла отбора и дополнительных 20-25 см СПН сделают продукт чище, а владельца довольнее, но это 5-6 тыр расходов. И куб на два ведра, 25 литров, а если больше, то 50, но на газовую плиту вы их не поднимите. Да и электроплитку на полу раздавит. Принцип кратности распространяем и на бродильные емкости 25-50-100. И "сотку" перекачиваем уже насосом, катать тяжеловато. Для сильнопенящихся 30-60-120. Для себя я бы предпочёл прямоугольный куб 25х25х50 30 литров с двумя клампами, на 3 дюйма в торце и на 2 дюйма на боковой внизу под ТЭН 3кВатт. Плюс ниппель под кран, чтобы он был внизу хоть горизонтально, хоть вертикально. Если стенки 1,5 мм а торцы 3 мм, то 9 кг вес. На боку его можно положить на две газовых горелки, что очень хорошо для потстила. А вертикально на полу ТЭН и высокая колонна. К тому же в него можно складывать саму колонну через 3(4) дюйма кламп, а можно и тумбочку на колёсах с утеплением.
И о полезном. Купите или сделайте сами свисток из трубочки 8 мм. Очень помогает когда закипает куб, или воду отключат, он начинает свистеть. Оденьте его на трубку связи с атмосферой и если там есть носик, заткните лишнее. Да, и не забывайте проверять наклон колонны. Отклонение даже на половину диаметра от вертикали вызовет стекание флегмы по стенке. И тут уже упоминали про НБК - непрерывную колонну, это попытка частично заменить ПВК - паро-водяной котёл имеющий высокую стоимость, для густых, преимущественно мучных браг. К тому же этот промышленный метод получения спирта-сырца может предварительно очищать СС от хвостовых фракций в значительной мере и имеет большую скорость переработки сырья. Но это пока не готово и отчёт будет потом.
