Занимаясь последние полтора года ректификацией поднабрался опыта, как обычно, пройдя все мытарства проб и ошибок и потоптавшись по своим и чужим граблям - решил прочитать инструкцию.
Почитал Цыганковых, Стабникова и понял что ничего не знаю, пообщался с форумчанами и понял, что и не умею.
Теперь, когда я уже многое не умею, мне хочется поделиться с вами реализацией идеи навеянной всего одной фразой из приведенных выше учебников, про кубовую ректификацию.
А не много ли мы теряем?
Брагоректификационные установки, в чём выгода?
В чём то точно есть, потому что в промышленности используют именно их.
Но сначала о недостатках:
Основное - высокая металлоёмкость - похоже затраты на металл получаются в три раза выше, чем для кубовой дистилляции и ректификации.
Необходимость использования разных дозирующих и измеряющих систем.
Более высокие мгновенные энергозатраты, чем при кубовых способах.
Выгоды :
Прогнозирую - вдвое меньшее время работы на тот же литраж,
увеличенный выход спирта , упрощение систем автоматики.
Экономия электро или другой энергии.
Стадия на которой я нахожусь сейчас - начал строить.
По мере строительства и проведения экспериментов буду отписываться в эту тему.
Для начала фото картинка схема:
И фото готового(без обвески) нагревателя:
Вся что есть литература, тут:
https://drive.google.com/...SzJHWnYzSjF1RFU
Фотки конечно не очень, но это временно.
Это малая (верхняя, эпюрационная) царга (50 см)
будущей браго-эпюрационной колонны и два малых и два больших дефлегматора.
Ниже свежие фото
Малый деф - площадь поверхности охлаждения 300 см.кв.Тепловая нагрузка до 1100 Вт (как у 115 см трубки 8 мм)
Большой деф - 450 см.кв.Тепловая нагрузка до 1700 Вт(как у 180 см трубки 8 мм)
Будут использоваться для подогрева браги и полной конденсации водой из непрерывки
Чертёжик дефлегматора малого и узла отбора в нём.
Размеры только габаритные.Синенькие - это уплотнения из силикона сделанные на заказ.
Узел отбора изготовлен из фторопласта и сделан "плавающим" это позволяет
в дальнейшем установить его внутри трубы в нужном (по высоте) месте и просверлив отверстие производить отбор по жидкой фазе.
Мною были проведены ряд экспериментов по отработке частей конструкции.
В начале обнаружилась недоработка в конструкции узла отбора, пришлось проточить юбочку в нижней части так как в режиме с возвратом флегмы в трубу она упрямо стекала на стеночки трубы смачивая нижнюю горизонтальную плоскость. Фото прилагаются.
Для полного отбора который будет вестись в брагоэпюрационной колонне узел подходит без переделки.
Теперь об экспериментах о работе насадочной части.
Эксперимент №1.
Был собран стенд в котором на куб была установлена малая царга (50 см) и Большой дефлегматор(картинки выше).
В трубу было вставлено 6 мочалок (высота 25 см)
На воде были измерены теплопотери, которые составили от 250 до 300 Вт.
Напомню что всё устройство без теплоизоляции.
Измерения ВЭЕП проводились следующим образом:
В куб залито 6 литров раствора чистого спирта 8 %об.
Подана мощность 1 кВт грязными.
Система выведена в режим стабилизации с полным возвратом флегмы.
Затем в мерную ёмкость отобрано 250 мл со скоростью 310 мл/час(строго по формуле) отбор охлаждён и измерен спиртомером АСП-1 90-100.
Результат 93.5 %об.
Аналитика даёт нам результат в 5 ТТ.
Следующим этапом увеличена мощность до 2 кВт
соответственно увеличен отбор до 720 мл/час
Результат 93.7 %об.
Вывод реальная ВЭЕП тарелки составляет 5 см (1,2 мочалки).
В обоих режимах давление составляло 2-5 см.вд.ст.(колбасилось туда сюда)
отбор и возврат продукта производился отдельными перистальтическими насосами.
Эксперимент №2.
В тот же комплект вместо мочалок был установлен 6 мм стержень с закреплёнными через 5 см провальными тарелками (фото внизу), всего 10 тарелок.
подана мощность 2 кВт.
Была осуществлена подача браги 8 %об. 22 град. Цельсия, со скоростью 10 л/час.
Так как отжатия не происходило брага была установлена на газовую плиту и нагрета до 80 град.
В этих условиях процесс отжатия пошел нормально.
Результаты: 2,3 л/час дистиллята 35%об. по АСП-Т(точность 1%)
и барда 0,5 %об.
Вывод: Аналитика показывает, с учетом что в окончательном устройстве высота отгонной части будет 120 см с соответствующим числом тарелок, при условии предварительного подогрева браги, производительность можно будет увеличить до задуманных 20 л/час.
Подготовка к сборке:
Собрано для расчета общей высоты, длин и конфигурации соединительных трубопроводов.
Не хватает двух малых конденсаторов которые в работе. Будет по одному на каждую трубу.
Подгонка соединительных трубопроводов, В качестве трубы ф 10 мм использовались трубки от четырехпроводных термопар (магнитится сильно).
Легко и прогнозируемо гнутся обычным трубогибом.
Внутренности надо вытрушивать заранее, так как керамика через "прямые" углы не пролазит потом.
Итак первый запуск - первые, вторые и третьи косяки.
Сначала всё было включено для проверки герметичности, видео тут:
http://rutube.ru/video/009f40f2a56d71b74e4aeebe4b67f207/
Затем на скорую руку всё утеплилось и получилось такое видео:
http://rutube.ru/video/28d267073c185b8a3c0fe15f920b0003/
Конечно как всё новое, для меня, многое пока не понятно, но думаю постепенно проясниться.
Например: Затопление бражной колонны если брага недостаточно нагрета - процесс очень быстрый а возврат на режим после закрытия подачи браги очень медленный.
В самом эксперименте не была задействована ректификационная колонна, она работала только как баласт по мощности и как первая ступень нагрева браги. Весь продукт сливался из эпюрационной колонны не в ректификационную, а в отдельную тару по 0,5 литра с засеканием времени наполнения и последующим измерением крепости продукта.
Головы из эпюрационной колонны отбирались в отдельную тару со скоростью 100-150 мл в час. Сразу оговорюсь, что в отличии от голов отбираемых из рект колонны при кубовой ректификации - эти были очень вонючие и!!! маслянистые, думаю это результат отбора и верхних промежуточных примесей.
На графике разгона:
можно увидеть, что эпюрационная колона заработала только после отключения охлаждения полностью, что дало избыточное давление в бражной которое продавило пар в эпюрационку.
на графике подачи:
видно что происходит с температурами при подаче 5 , 10 , 20 литров браги в час.
При 20 литрах - температура в верхней части брагонагревателя(дефлегматора) упала что привело к обрыву всего режима. Отмечу, что обаграфика при работе на воде.
При работе на 8% бражке картина была ещё интересней:
Итог: во всяком случае спирт я не потерял, всё что вытекло из эпюрационной колонны(СС и "головы")в сумме оказались равны спирту подаваемому в браге.Система отделяет головы оченьявно, хотя пока и без анализов.
СС течёт мутненький пока не знаю почему(может быть сильно отжаты хвосты, и они так мутят),
меня это не заботит потому что дальше СС попадёт в ректификационную колонну и там хвосты уйдут в лютер.
Принтскрин с програмки:
Ну так вот в кратце.
Теперь займусь качественной теплоизоляцией потому, что похоже от неё очень много зависит.
