ректификационная колонна расчет параметров

Как сделать ректификационную колонну – расчет параметров системы

Рано или поздно почти каждый любитель самодельного алкоголя задумывается о приобретении или изготовлении ректификационной колонны (РК) – устройства для получения чистого спирта. Начинать нужно с комплексного расчета базовых параметров: мощности, высоты, диаметра царги, объема куба и т.д. Эта информация будет полезна как желающим сделать все элементы своими руками, так и собравшимся купить готовую ректификационную колонну (поможет определиться с выбором и проверить продавца). Не затрагивая конструктивных особенностей отдельных узлов, мы рассмотрим общие принципы построения сбалансированной системы для ректификации в домашних условиях.

Схема работы колонны

Характеристики трубы (царги) и насадки

Материал. Труба во многом определяет параметры ректификационной колонны и требования ко всем узлам аппарата. Материалом для изготовления царги является хромоникелевая нержавеющая сталь – «пищевая» нержавейка.

Благодаря химической нейтральности пищевая нержавеющая сталь не оказывает воздействия на состав продукта, что и требуется. На спирт перегоняют сырец из сахарной браги или отходы дистилляции («головы» и «хвосты»), поэтому главной целью ректификации является максимальная очистка выхода от примесей, а не изменение органолептических свойств спирта в ту или иную сторону. Использовать медь в классических ректификационных колоннах неуместно, поскольку этот материал слегка изменяет химический состав напитка и подходит для производства дистиллятора (обычного самогонного аппарата) или бражной колонны (частный случай ректификации).

Разобранная труба колонны с установленной насадкой в одной из царг

Толщина. Царгу делают из нержавеющей трубы с толщиной стенки 1-1,5 мм. Более толстая стенка не нужна, так как это приведет к удорожанию и утяжелению конструкции без получения каких-либо преимуществ.

Параметры насадки. Говорить о характеристиках колонны без привязки к насадке не корректно. При ректификации в домашних условиях используют насадки с площадью контактной поверхности от 1,5 до 4 кв. м/литр. С увеличением площади контактной поверхности возрастает и разделяющая способность, но падает производительность. Уменьшение площади приводит к снижению разделяющей и укрепляющей способности.

Производительность колонны вначале растет, но потом для поддержания крепости выхода оператор вынужден понижать скорость отбора. Это значит, что существует некий оптимальный размер насадки, который зависит от диаметра колонны и позволят достичь наилучшего сочетания параметров.

Размеры спирально-призматической насадки (СПН) должны быть меньше внутреннего диаметра колонны примерно в 12-15 раз. Для диаметра трубы 50 мм – 3.5х3.5х0.25 мм, для 40 – 3х3х0.25 мм, а для 32 и 28 – 2х2х0.25 мм.

В зависимости от поставленных задач целесообразно использовать разные насадки. Например, при получении укрепленных дистиллятов часто применяют медные кольца диаметром и высотой 10 мм. Понятно, что в этом случае целью является не разделяющая и укрепляющая возможность системы, а совершенно другой критерий – каталитическая способность меди устранять из спирта сернистые соединения.

Варианты спирально-призматических насадок

Не стоит ограничивать арсенал одной, пусть даже самой лучшей насадкой, таких просто нет. Есть наиболее подходящие для решения каждой конкретной задачи.

Даже небольшое изменение диаметра колонны серьезно влияет на параметры. Для оценки достаточно помнить, что номинальные мощность (Вт) и производительность (мл/час) численно равны площади поперечного сечения колонны (кв. мм), а значит, пропорциональны квадрату диаметра. Обращайте на это внимание при выборе царги, всегда считайте внутренний диаметр и по нему сравнивайте варианты.

Источник

Калькулятор ректификационной колонны

Параметры колонны, рубашечного дефлегматора, холодильника и куба

Инструкция. Калькулятор подходит для расчета колонн с диаметром трубы от 28 до 52 мм. Исходные данные нужно вводить в белые ячейки. В серых ячейках отобразятся результаты расчетов.

Расчет длины холодильника Димрота

Введите слева исходные данные

Расчет мощности нагрева при изменении подаваемого на тэн напряжения

Введите слева исходные данные

Расчет теплопотерь и полезной мощности нагрева

Калькулятор дает понимание необходимости утепления и является основой для правильного расчета флегмового числа.

Внимание! Все измерения производить после стабилизации температур во время работы колонны на себя, без отбора!

Введите слева исходные данные

P.S. Выражаю благодарность за помощь в разработке калькуляторов пользователю ИгорьГор с нашего форума.

Добрый день. Брага из груши очень вязкая (как кисель). Это нормально?

В мякоти много пектина, добавьте больше воды.

При отборе по пару повышается температура.

Скажите пожалуйста, если сделать колону высотой 1.5 м с внутренним диаметром 24 мм для ректификации, 10-15 л спирта-сырца, сколько нужно будет по времени перегонять, чтобы колона работала?

Слишком мало вводных данных, задайте свой вопрос здесь https://forum.alcofan.com/viewtopic.php?f=5&t=954.

Самое популярное за

Сегодня 27 сентября:

Всемирный день туризма.

Чрезмерное употребление алкоголя вредит вашему здоровью

Сайт не предназначен для просмотра лицам младше 18 лет!

Источник

Расчет параметров ректификационной колонны

Данная методика описана на форумах пользователем «Алкобрат». Ниже приведу полный текст поста:

«Cразу предупреждаю, чтобы не ждали сиюминутного результата, но с каждой ректификацией спирт будет всё лучше и чище, может быть в течение года научитесь делать настоящую водку, без сахара, глюкозы, кислот и прочей дряни, которая хоть и делает водку мягкой и питкой, но утро делает дрянным.

Вся нижеследующая информация будет без лишних формул и прочего занудства. Выше прикреплён калькулятор для расчёта насадочной колонны, с его помощью можно посчитать не вдаваясь в подробности.

Итак: речь идёт о классической кубовой ректификационной установке, без царги пастеризации, нижнего отбора, ПБ или ШБ.

Расчёт домашней ректификационной колонны начинают с определения максимально возможной высоты колонны.

К примеру: имеем помещение с высотой потолков 2400 мм. отнимаем 300 мм на высоту дефлегматора, 400 мм — на высоту куба и 50 мм — на всякий случай.
Итого получается: 2400-300-400-50=1650 — это и будет высота колонны.

Следующий шаг будет выбор насадки

К примеру: выбрали насадку СПН 3*3 которая имеет наилучшие характеристики при скорости пара в свободном сечении 0.18 м/сек.
На графике находим, что колонна при этой скорости пара должна иметь соотношение высота/диаметр = 47.
Т.е. высоту колонны 1650 делим на 47 и получаем диаметр равный 35 мм.

По второму графику находим скорость отбора для колонны, имеющей высоту 1650 мм.
Получаем производительность по телу 325 мл/ч.
Это означает, что нагрев должен быть равен 325 вт + теплопотери.

Расчёт тепло потерь

Вариант 1: наливаем в куб воду, ставим на куб обычный прямоточный холодильник, доводим куб до кипения и выставляем напряжение на тэне таким, при котором капельки конденсата очень редки но не пропадают совсем, т.е. на границе истечения. Высчитываем мощность на тэне это и будет мощность тепло потерь.
Мощность на тэне рассчитывается так. Имеем тэн на котором написано 2500 ватт, при напряжении 220вольт. 220*220/2500=19.3 ома- сопротивление тэна. Например напряжение на регуляторе показывает 100 вольт. 100*100/19.3=518 ватт – мощность выделяемая тэном.

Вариант 2:
В кубе вода, на кубе прямоточный холодильник. Мы уже высчитали, что мощность без тепло потерь должна быть 325 ватт.
Нагрев куба выставляем таким, что бы скорость истечения конденсата составляла:

325 ватт*3600 (перевод в джоули) = 1170000

1700000/2260 (теплота парообразования воды)=517 мл/ч –скорость истечения.

Т.е. за 15 минут 517/4=129 мл. Этот метод позволяет избавиться от погрешностей измерения или расчёта мощности и прочего.

Записываем показания напряжения на РМ-ке или РМВ-К и это у нас будет рабочее напряжение. Мощность при этом предварительная и при пуско-наладке установки её придётся корректировать в очень не больших пределах примерно в пределах 10%.

Если колонна уже куплена и вам нужно для неё найти режимы работы

Выше была описана метода расчета для почти идеальной колонны. В реалиях же, зачастую, приходится работать с тем материалом который есть. Т.е. как правило ни насадка, ни высота колонны, ни соотношение высота диаметр при конструировании не учитывалась и как колонна проектировалась неизвестно.

Итак: имеем мы колонну 1700*51. По графику находим её производительность и она будет составлять 330 мл/ч. Вне зависимости от того какая насадка там применяется. И скорее всего там засыпана крупная насадка, которая будет плохо работать. 330 + тепло-потери и получаем рабочую мощность.

Технология ректификации

В куб, в месте с сырцом нужно добавлять щёлочь. В сырце много кислот, эфиров и щёлочь помогает избавиться от них и уменьшить кол-во примесей в спирту.
Если в сырец полученный из сахара добавка щёлочи под вопросом, то в зерновые нужно добавлять точно. Особенно если применялся метод холодного или полухолодного осахаривания — кислот там очень много.

Количество щёлочи примерно 1 чайная ложка пищевой соды на 10 литров сырца. Лично я кладу примерно 1-2 чайные ложки едкого натра (а он куда сильнее пищевой соды) на 60 литров сырца. И лютер при сливе даёт явную щелочную реакцию на лакмусе, т.е. передоз по щёлочи сильный, но на качество спирта не влияет.

Берём дитилированную воду 1 литр, добавляем в неё марганцовки 1-2 гр, размешиваем до полного растворения и подливаем в исправляемый сырец. Емкость с сырцом нужна прозрачная или какая-то светлая, что бы была возможность следить за окраской. Подлили немного раствора, размешали и смотрим. Если раствор сырца пожелтел, то добавляем ещё раствора марганцовки и т.д. до тех пор, пока сырец будет оставаться розоватым в течении 5-7 минут(а потом желтеть). Как только добились этого условия- считай готово. Данная технология описана у Цыганкова, кажись. Ну это для информации.

Итак, залили сырец, залили раствор щёлочи, включили нагрев и доводим до кипения.
После переходим на рабочую мощность, которую посчитали выше. Даём поработать колонне «на себя» (без отбора) в течении 30-40 минут. Затем включаем отбор голов.

Скорость отбора голов (эфиро альдегидная фракция ЭАФ) должна составлять 1/10 от скорости отбора тела. Скорость отбора тела так же посчитали или нашли на графике выше.

Например, посчитали что отбор тела 500 мл/ч — значит отбор голов 50мл/ч.
Количество голов составляют 1-2% от залитого в куб на АС (абсолютный спирт).

Отобрали головы и далее переходим к отбору подголовников или как их называют по науке — оборотный сорт спирта. Оборотный — это потому что этот спирт пойдёт на ректификацию со следующей партией сырца или будет переработан отдельно, как сырец, или… есть там ещё варианты….

Короче, оборотный сорт содержит ещё очень много голов и для того что бы остатки голов не попали в тело их и отбираем в количестве 25-30 % на АС от залитого в куб, скорость отбора такая же как и у скорости отбора тела.

Переходим к отбору тела при той же скорости, только сменим тару. Тело отбираем до тех пор, пока температура в кубе не повысится до 93 градусов. После под отбор подставляется тара для сбора концевого оборотного сорта, его отбираем до появления в струе явно выраженной сивухи.

Если после переработки сырца планируется переработка первого сорта на вышку, то куб и колонну нужно пропарить — выгнать всю сивуху до воды. Главное — не заиграться и не оголить тэны. Обычно операция с пропаркой занимает минут 30.

Если же следующая после переработки сырца планируется так же перегонка сырца, то пропарка куба и колонны — бессмысленна.

Вторая ректификация делается по той же схеме, те же 1-2 % голов, 30% подголовников, только сивухи будет… да почти не будет и головы не такие ядрёные. Если головы с сырца смело на тех нужды, то после второй ректификации головы смело слить в сырец можно. При второй ректификации щёлочь, она же сода, так же желательно положить.»

Источник

Курсовая работа: Расчёт ректификационной колонны непрерывного действия

Введение

Ректификация – это процесс разделения жидких смесей, который сводиться к одновременно протекающим и многократно повторяемым процессам частичного испарения и конденсации разделяемой смеси на поверхности контакта фаз. Ректификацию чаще всего проводят в колонных аппаратах.

Ректификационные колонны предназначены для проведения процессов массообмена в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Колонные аппараты изготавливают диаметром 400–4000 мм для работы под давлением до 1,6 МПа в царговом (на фланцах) исполнении корпуса, для работы под давлением до 4,0 МПа – в цельносварном исполнении корпуса.

Большое разнообразие тарельчатых контактных устройств затрудняет выбор оптимальной конструкции тарелки. При этом наряду с общими требованиями (высокая интенсивность единицы объема аппарата, его стоимость и т.д.) ряд требований может определяться спецификой производства: большим интервалом устойчивой работы при изменении нагрузок по фазам, способность тарелки работать в среде загрязненных жидкостей, возможностью защиты от коррозии и т.п. Зачастую эти качества становятся превалирующими, определяющими пригодность той или иной конструкции для использования в каждом конкретном процессе.

Данная смесь обладает токсичными, коррозийными свойствами. Выберем для изготовления аппарата качественную легированную сталь Х17Н13М2Т для деталей, сопряженных с органической смесью [4]. Для всех остальных элементов конструкции – саль Ст3. Выполним аппарат цельносварным с люками для обслуживания.

1. Технологическая схема процесса ректификации

Из куба – испарителя отводят нижний продукт или кубовый остаток.

Из кубовой части колонны насосом-9 непрерывно выводится кубовая жидкость – продукт, обогащенный труднолетучим компонентом, который охлаждается в теплообменнике-10 и направляется в емкость-11.

Рисунок 1. Принципиальная схема ректификационной установки непр. действия:

Источник

Расчет колпачковой тарельчатой ректификационной колонны непрерывного действия

Как сделать ректификационную колонну – расчет параметров системы

Рано или поздно почти каждый любитель самодельного алкоголя задумывается о приобретении или изготовлении ректификационной колонны (РК) – устройства для получения чистого спирта. Начинать нужно с комплексного расчета базовых параметров: мощности, высоты, диаметра царги, объема куба и т.д. Эта информация будет полезна как желающим сделать все элементы своими руками, так и собравшимся купить готовую ректификационную колонну (поможет определиться с выбором и проверить продавца). Не затрагивая конструктивных особенностей отдельных узлов, мы рассмотрим общие принципы построения сбалансированной системы для ректификации в домашних условиях.

Схема работы колонны

Теория

Полуторадюймовая колонна может иметь царги с внутренним диаметром 35 или 38 мм, а 2 дюймовая – 48 или 50 мм. Стандартный на сегодня набор возможных кубов: 20, 30, 37 и 50 литров.

Максимальная разделительная способность колонны достигается на предзахлебной мощности, она же и обеспечивает при заданном флегмовом числе максимальную скорость отбора. Многие начинающие винокуры не совсем справедливо отождествляют предзахлебную мощность с производительностью колонны. На самом деле, ректификация включает в себя несколько этапов, каждый из которых требует времени.

При выборе диаметра колонны и объема куба важно понимать, как их сочетание отразится на трудоемкости процесса и количестве затрачиваемого на ректификацию времени.

Характеристики трубы (царги) и насадки

Материал. Труба во многом определяет параметры ректификационной колонны и требования ко всем узлам аппарата. Материалом для изготовления царги является хромоникелевая нержавеющая сталь – «пищевая» нержавейка.

Благодаря химической нейтральности пищевая нержавеющая сталь не оказывает воздействия на состав продукта, что и требуется. На спирт перегоняют сырец из сахарной браги или отходы дистилляции («головы» и «хвосты»), поэтому главной целью ректификации является максимальная очистка выхода от примесей, а не изменение органолептических свойств спирта в ту или иную сторону. Использовать медь в классических ректификационных колоннах неуместно, поскольку этот материал слегка изменяет химический состав напитка и подходит для производства дистиллятора (обычного самогонного аппарата) или бражной колонны (частный случай ректификации).

Разобранная труба колонны с установленной насадкой в одной из царг

Толщина. Царгу делают из нержавеющей трубы с толщиной стенки 1-1,5 мм. Более толстая стенка не нужна, так как это приведет к удорожанию и утяжелению конструкции без получения каких-либо преимуществ.

Параметры насадки. Говорить о характеристиках колонны без привязки к насадке не корректно. При ректификации в домашних условиях используют насадки с площадью контактной поверхности от 1,5 до 4 кв. м/литр. С увеличением площади контактной поверхности возрастает и разделяющая способность, но падает производительность. Уменьшение площади приводит к снижению разделяющей и укрепляющей способности.

Производительность колонны вначале растет, но потом для поддержания крепости выхода оператор вынужден понижать скорость отбора. Это значит, что существует некий оптимальный размер насадки, который зависит от диаметра колонны и позволят достичь наилучшего сочетания параметров.

Размеры спирально-призматической насадки (СПН) должны быть меньше внутреннего диаметра колонны примерно в 12-15 раз. Для диаметра трубы 50 мм – 3.5х3.5х0.25 мм, для 40 – 3х3х0.25 мм, а для 32 и 28 – 2х2х0.25 мм.

В зависимости от поставленных задач целесообразно использовать разные насадки. Например, при получении укрепленных дистиллятов часто применяют медные кольца диаметром и высотой 10 мм. Понятно, что в этом случае целью является не разделяющая и укрепляющая возможность системы, а совершенно другой критерий – каталитическая способность меди устранять из спирта сернистые соединения.

Варианты спирально-призматических насадок

Не стоит ограничивать арсенал одной, пусть даже самой лучшей насадкой, таких просто нет. Есть наиболее подходящие для решения каждой конкретной задачи.

Даже небольшое изменение диаметра колонны серьезно влияет на параметры. Для оценки достаточно помнить, что номинальные мощность (Вт) и производительность (мл/час) численно равны площади поперечного сечения колонны (кв. мм), а значит, пропорциональны квадрату диаметра. Обращайте на это внимание при выборе царги, всегда считайте внутренний диаметр и по нему сравнивайте варианты.

Из чего состоит ректификационная колонна, и ее чертеж?

Домашний мастер может изготовить царговую ректификационную колонну. Она прощает многие ошибки, и результат будет гарантирован.

Чертеж ректификационной колонны

Перегонный куб

Это емкость, куда встраиваются нагреватели, испаряется брага или спирт-сырец.

Царга для самогонного аппарата

Царга — это труба, которая устанавливается на куб. По сути, это и есть основной каркас ректификационной колонны. Существует тарельчатая царга, но она редко применяется в домашних условиях.

Как сделать ректификационную колонну своими руками по чертежам с размерами

Ректификационная колонна, которая еще 20 лет назад была только на спиртзаводах, теперь используется и в быту для производства высококачественного спирта – ректификата, что для обычного самогонного аппарата задача невыполнимая.

И чтобы лучше понять, что это такое, каково устройство и принцип действия ректификационной колонны, а также как изготовить агрегат своими руками, стоит ознакомиться с вопросом более детально.

Что это такое и для чего нужно

Ректификационная колонна – это сложное устройство, состоящее из нескольких узлов: —царги—, дефлегматора, узла отбора и —термометра—, – необходимых для протекания полноценной ректификации. Этот процесс позволяет разделить многокомпонентную смесь, состоящую из веществ с близкой температурой кипения/испарения.

Главное отличие ректификации от обычной дистилляции в том, что при ней испарение и конденсация веществ – это не единичное явление, а постоянный цикличный процесс. В результате —самогонный аппарат— колонного типа производит спирт высочайшего качества – ректификат.

Устройство и принцип работы ректификационной колонны

Царга

Находится в основании колонны и является одной из основных ее частей. Внутри нее протекает газо-жидкостный массообмен – одно из основных явлений в процессе ректификации. Происходит это следующим образом:

Таким образом в верхней части колоны скапливается в основном спирт, а примеси в основном циркулируют в нижней части агрегата. Как следствие, на выходе получается ректификат с крепостью около 95%.

В ректификационной колоне может быть как одна царга, так и несколько. При этом чем выше колонна, тем больше площадь, на которой проходит массообмен между флегмой и паром, что в свою очередь улучшает качество получаемого продукта.

Внутри царги находятся насадки, на поверхности которых и происходит основной массообмен. Изделия из нержавейки хорошо подходят для сахарной и зерновой, а медные – —для фруктовой браги—.

Кроме насадок внутри царги могут размещаться тарелки, которые еще больше увеличивают площадь, на которой проходит газо-жидкостный массообмен, что сказывается на качестве получаемого ректификата.

Стенки царги могут иметь дополнительный подогрев, усиливающий испарение флегмы, не попавшей на насадки и тарелки. Такое дополнение также улучшает качество конечного продукта.

Дефлегматор

Верхняя часть ректификационной колонны, отвечающая за сбор и охлаждение восходящих паров до флегмы. Отсюда конденсировавшаяся жидкость стекает вниз в царгу.

Дефлегматор может быть выполнен по нескольким принципиальным схемам, самой простой является пленочный вариант, а одной из самых популярных – холодильник Димрота,

Узел отбора

Отвечает за сбор части конденсировавшейся флегмы и ее вывод наружу в тару для сбора. В зависимости от настроек узла отбора варьируется и количество отбираемого конденсата. Чем меньше его отбор, тем выше качество ректификата.

Теоретические и физические тарелки

В теории ректификации есть такое понятие как “теоретическая тарелка”. Многие неофиты в самогоноварении пытаются все измерять исключительно согласно оборудованию (то, что можно пощупать руками) отбрасывая то, что лежит в основе процесса. Термин теоретическая тарелка является условным, однако он крайне важен для понимания сути процесса.

В ранней публикации мы приводили график, в котором обозначили точку азеонтропы. Сегодня мы вновь взглянем на этот график, однако, несколько под другим углом.

Как можно заметить на графике имеется несколько ступенек. Каждая ступенька — это простейший цикл испарения (движение вправо) и конденсации (движение вверх). В ходе перегонки в колонне таких циклов великое множество. Количество циклов для отдельной фракции показывает, как быстро (за сколько циклов) она доходит до азеотропной точки. Каждый такой цикл принято считать теоретической тарелкой или единицей переноса.

Если говорить о физических тарелках мы как правило приходим к барботажным колоннам. Они довольно эффектно смотрятся. На каждой отдельной тарелке осуществляется процесс барботажа, где пар переходит в жидкость. Иными словами, эффективность такой колонны зависит от количества тарелок, на которых ведется барботаж. Если же говорить о ректификационных колоннах, в которых нет физических тарелок мы предполагаем, что в них размещается наполнитель вроде сетки Панченкова или СПН. Учитывая плотность, с которой набита такая колонна концентрация пара и флегмы на отдельном участке значительно выше, чем в случае с тарельчатой системой. Как следствие КПД ректификационной колонны с закрытой царгой несомненно выше.

Если сравнивать тарельчатую колонну с колонной, внутри которой расположен наполнитель нам нужен некая единая система координат. В данном случае используются именно теоретические тарелки. Здесь важно помнить, что КПД физической тарелки — это приблизительно 50-60% от теоретической.

Теперь встает вопрос о высоте теоретической тарелки в пределах колонны. Здесь все зависит от 2х показателей: от диаметра колонны и от типа наполнителя. Так в случае, если колонна имеет диаметр 3см а наполнителем выступает СПН высота теоретической тарелки будет равна 25-30мм. Если использовать РПН высота теоретической тарелки будет составлять от 60 до 120 мм. Высоту тарелки можно еще больше уменьшить. Для этого потребуется найти более мелкозернистую насадку.

Важно помнить, что чем более мелкой фракцией обладает насадка, тем меньшей производительностью будет обладать система в целом.

При наполнении колонны важно найти разумный баланс между размером теоретической тарелки и производительностью. Если сместить акцент на размеры тарелки (т. е. повысить качество разделения) в ущерб производительности можно столкнуться с явлением захлеба колонны. Захлеб колонны возникает в ситуациях, когда плотность наполнения столь велика, что давление пара в нижней части колонны становится существенно выше, чем скорость возврата флегмы из верхних частей колонны. При этом паровая точка постепенно смещается в верхнюю часть и в итоге приводит к захлебыванию. Критерием захлеба является выход флегмы через верхний штуцер.

Чтобы избежать такого сценария можно убавить нагрев, однако, это уменьшит производительность системы.

Как сделать ректификационную колонну своими руками по подробной схеме

Агрегат выполняется по простой конструкции.

Расчет и сборка ректификационной колоны своими руками проводятся следующим образом:

Ректификация. Колпачковая колонна.

Большим плюсом бражной колонны с колпачковыми тарелками по сравнению с насадочной колонной является тот факт, что ей не требуется точная настройка и баланс между подачей пара и флегмообразованием — рано или поздно тарелка заполнится и выйдет в рабочее состояние. При правильном расчёте и изготовлении, захлёб на колпачковой тарельчатой колонне практически исключён.

Второе преимущество колпачковой колонны — высокая производительность. Если в насадочных колоннах есть ограничение по диаметру колонны (он не должен превышать 40-50 мм, иначе работа будет нестабильной и возможен захлёб), то для колпачковой тарелки диаметр колонны может быть больше (в домашних условиях до 100 мм) и производительность будет ограничена только мощностью нагревательного элемента и дефлегматора.

Тарельчатая колпачковая колонна

На колонне с колпачковыми тарелками можно получать как ректификат, так и дистиллят. Для получения спирта понадобится порядка 7-10 тарелок, для ароматных напитков 5-6 тарелок будет достаточно.

Колпачковые тарелки изготавливают из меди или нержавейки, корпус колонны как правило выполнен из боросиликатного стекла.

К условным трудностям использования колонн с колпачковыми тарелками можно отнести продолжительную сборку-разборку колонны для прочистки после каждой перегонки и необходимость в повышенной аккуратности при работе со стеклом.

Конструкция колпачковой тарелки.

В тарелку вставлены сквозные паропроводные трубочки, накрытые сверху барботажными колпачками с прорезями — через них проходит пар. Также в тарелке имеется флегмовая трубка, к низу которой припаяна переливная чаша — через неё жидкость стекает вниз.

Принцип работы колпачковой колонны.

Совет от Пьяного Снайпера. Для более быстрого выхода колпачковой колонны в рабочее состояние, перед началом перегонки можно небольшое количество спирта-сырца залить в колонну сверху (колонна установлена на куб, дефлегматор ещё не одет). Спит-сырец, проливаясь сверху-вниз по тарелкам, заполнит переливные чаши и тем самым существенно сократится время разгона колонны (работы «на себя»).

Работа колпачковой колонны. Барботаж.

См. также — Ректификация. Полная информация.

Вместо послесловия

Спирт, полученный посредством ректификации, значительно качественней дистиллята из классического самогонного аппарата.

Но вместе с положительными сторонами приходят и недостатки: требования к оборудованию значительно выше, а его изготовление затратнее, кроме того, эксплуатация также требует высокого мастерства.

Поэтому однозначно определить, что лучше, хороший самогонный аппарат или ректификационная колонна, не так легко, но, конечно, существует промежуточное решение – бражная колонна. Она дает дистиллят, но не ректификат, очень высокого качества, и пользоваться ей проще, тут все дело в приоритетах.

Расчеты при самостоятельном изготовлении ректификационной колонны для самогонного аппарата

Начинающие самогонщики обычно предпочитают дистилляторы. Но чем больше опыт, тем сильнее хочется получать совершенный продукт – лишенный сивушных масел и максимально крепкий.

На таком можно делать настойки, наливки, ликеры не опасаясь, что запах самогона испортит послевкусие. Чтобы получить усовершенствованный аппарат, хороший выход – ректификационная колонна своими руками.

У самогонщиков, не знакомых на практике с работой РК, существует предубеждение. Они считают, что ректификационная колонна забирает запах исходного продукта. Это справедливо лишь отчасти.

Все зависит от цели, а эксплуатируется колонна по-разному: с целью получения спирта-ректификата или чистого и укрепленного дистиллята.

Составляющие части РК

Ректификационная колонна по внешнему виду — высокая труба

, вертикально возвышающаяся над перегонным кубом. Непременные составляющие:

Как сделать своими руками?

Можно ли не покупать укрепляющую колонну, а сделать ее собственноручно? Да, это не слишком сложный механизм. Понадобятся:

Чем больше высота, тем качественнее разделение паров на фракции, но скорость перегона (производительность) снижается.

У колонки с насадками периодически необходимо менять кусочки мочалки либо другой используемый материал (медные пружинки и т.п.).

Медь предпочтительнее также в том случае, если с помощью аппарата с царгой вы собираетесь гнать зерновой виски. Именно этот материал используют в аламбриках (в том числе – промышленных).

При использовании медной трубы и фитингов (подойдут для соединения пищевых водопроводов) работать проще, ведь медь прекрасно поддается пайке и не нужно применять сварочный аппарат.

Усложняя задачу и желая изготовить дополнительный водяной кожух, можно использовать для колонки трубку 15 мм, для кожуха – 22 мм. Также понадобятся патрубки (0,9 – 10 мм) для подключения и отвода воды.

Обладая определенными навыками, вы справитесь с поставленной задачей и без лишних хлопот изготовите собственную укрепляющую колонну.

Поделитесь своими мыслями и наработками в комментариях. Порекомендуйте статью в соцсетях.

Ректификационная колонна своими руками: как работает + инструкция

Чтобы получить чистый самогон, домашние кулинары обычно прибегают к двойной перегонке. В результате выходит качественный продукт без вредных примесей, с приятным вкусом и ароматом.

Еще лучший эффект дает дистилляция в ректификационной колонне. Она позволяет получить максимально очищенный крепкий спирт (94–96%) или водку без дополнительных привкусов и запахов.

При этом минусов у устройства практически нет, за исключением крупных габаритов и необходимости потрудиться над его изготовлением. В том, что ректификационную колонну лучше собирать самостоятельно, сходится большинство опытных самогонщиков.

Работает она следующим образом

Находящаяся в перегонной емкости брага нагревается и начинает испаряться. Пары следуют вверх по царге, достигают холодильника и узла отбора, кран которого на начальном этапе закрыт.

Сконденсированные пары (флегма) спускаются обратно по трубе. При этом тяжелые фракции накапливаются внизу, а легкие – вверху. Благодаря насадкам, процессы конденсации и испарения происходят многократно: пары и жидкости непрерывно взаимодействуют.

Этот процесс обмена и представляет собой процесс ректификации. Самые легкие пары с высоким содержанием спирта отводятся в холодильник, где происходит финальная конденсация. В результате в приемную емкость поступает чистый дистиллят.

Расчет параметров и подбор материалов

Прежде чем приступать к сборке колонны, следует определиться с размерами и другими характеристиками аппарата.

Если раньше ректификационные колонны представляли собой многометровые конструкции, то сегодня домашние винокуры пользуются компактными вариантами – около 1,5 метров длиной. Главный принцип, которым следует руководствоваться при расчете габаритов следующий: высота трубы должна быть равна примерно 50 ее диаметрам. Допускаются небольшие отклонения в одну или другую сторону. Однако длина царги не может быть меньше 1 метра. В противном случае часть сивушных масел попадет в отбор, и возникнут трудности с разделением фракций. Увеличение высоты колонны свыше 1,5 метров на качество продукта существенно не влияет, но удлиняет время перегона. К тому же, разместить такую конструкцию в домашних условиях будет проблематично. Оптимальные размеры трубы: длина – 1,3-1,4 м, диаметр – 3–5 см.

Материал и толщина стенок

Идеальным вариантом для царги является пищевая нержавейка: она никак не влияет на состав напитков. Также подойдет медь. Оптимальная толщина стенок находится в пределах 1–2 мм. Больше можно, но это утяжелит конструкцию и увеличит расходы, не принося особой выгоды. К тому же стоит помнить, что в стенках придется делать отверстия.

Вид и параметры насадок

В качестве контактного элемента проще всего использовать бытовые мочалки из нержавейки, которыми чистят посуду. Чтобы проверить качество металла, можно замочить изделие в растворе соли и оставить в нем на сутки: хорошее изделие не заржавеет. Альтернативными вариантами являются стеклянные шарики, камни определенных пород, металлическая стружка. Плотность набивки составляет 250–270 г контактного элемента на 1 л объема колонны.

Объем куба

Емкость для перегонки заполняют на 2/3, при этом количество спиртосодержащей жидкости должно соответствовать 10–20 объемам насадки. Для колонны с диаметром 5 см оптимально использовать бак на 40–80 л, для ширины в 4 см – 30–50 л.

Источник нагрева

Не рекомендуется использование газовой, электрической или индукционной плиты. Первый вариант опасен, остальные не позволяют обеспечить равномерную подачу тепла. Оптимальным вариантом является электронагрев с помощью ТЭНов, которые можно вмонтировать в куб самостоятельно. Мощность элементов зависит от объема куба: на 50 л требуется не менее 4 кВт, на 40 л – не менее 3 кВт и т. д.

Вид теплоизоляционного материала

Он должен выдерживать высокие температуры, быть химически инертным. Обычно используют поролон 3–5 мм толщиной, фторопластовые или силиконовые (но не резиновые!) прокладки.

Вариант состыковки

Если используются резьбовые соединения, может потребоваться герметик. Лучше отдать предпочтение надеванию элементов друг на друга.

Как посчитать высоту колонны

Если вернуться к высоте теоретической тарелки, то она составляет 30 мм или 3 см. Таких тарелок в колонне должно быть как минимум 30. Следовательно высота должна быть около 90 см. Это мы берем колонну с диаметром 30 мм. Таких уже практически не встретить в продаже. Стало быть, использовать эти значения не стоит. Дабы посчитать высоту тарелки (и определить высоту колонны) можно воспользоваться простой формулой, согласно которой ВЫСОТА КОЛОННЫ / ДИАМЕТР = МИНИМАЛЬНЫЙ РАЗМЕР ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ТАРЕЛКИ. Зная этот коэффициент можно определить эффективность работы системы еще до ее покупки.

Источник

• ← рекордный параметр озера байкал 7 букв сканворд
• рекурсивная вложенность компас как исправить →