Новости портала




Аппарат с парциальной конденсацией "Шуховская башня"

Андрей
Постоялец
Сообщения: 228
Зарегистрирован: 28 авг 2012, 19:40
Репутация: 0
Контактная информация:

Аппарат с парциальной конденсацией "Шуховская башня"

#1 Сообщение Андрей » 01 сен 2012, 20:13

Разделение на фракции многокомпонентных растворов определяется скоростью самого слабого звена процесса. Кипение, конденсация – это процессы находящиеся в одном порядке скоростей протекания, поэтому дистилляция имеет высокую скорость, но плохо разгоняет наши растворы на компоненты. Концентрационная диффузия, испарение, используемые в РК имеют низкую скорость, поэтому приходится РК набивать насадкой, чтобы увеличить рабочую площадь поверхности. Чтобы использовать конденсацию в разделении многокомпонентных растворов, нужно как-то ею управлять - слишком уж узкий коридор температур, при котором происходит конденсация нужных нам компонентов. Существуют разные варианты термостатирования поверхности стенки, на которой происходит конденсация. Я предлагаю охлаждать поверхность трубы, внутри которой будет конденсация, воздухом. В чем преимущества воздушного охлаждения перед жидкостным? Скорость теплопередачи у воздуха во много раз меньше чем у жидкости, поэтому у процесса охлаждения будет большая инертность, что поможет нам управлять процессом конденсации при разделении на фракции раствора. Конкретнее: охлаждаемая воздухом стенка трубы имеет температуру ниже кипения жидкости, если подадим пар – то стенка сконденсировав некоторое количество пара выровняется по температуре с паром и будет только впредь конденсировать только то количество пара, какое будет эквивалентно теплу, которое сдут воздух со стенки трубы. С жидкостями из-за их высокой теплопроводности на практике происходят грабли – очень трудно держать заданный интервал температур – практически невозможно.

Сделал заявленный аппарат. Аппарат имеет следующую компоновку: куб с термометром в крышке, 1 метр гофры, потом жидкостной отбор с гидрозатвором и прямоточником, далее 4 метра гофры и паровой отбор с прямоточником. (Гофра 0.5 дюйма). На верху куллер от компа 120мм, 12 вольт, с жестяной заслонкой для регулировки потока воздуха.
Работать с аппаратом не сложно. Довожу куб с брагой до кипения и выставляю в верхнем, паровом отборе скорость 200-300 мл/ч (2-3-4 капли/сек) идут головы естественно со спиртом. Регулирую нагревом газа и куллером - он прикрыт в начале на 1/3 примерно. В нижнем отборе выставлять нужно 1.5 - 1.6л/ч. если отбор прибавить - то в гофре начинаются хрипы - флегма не успевает стекать в отбор. Головы идут примерно до половины погона, определяю по запаху, потом посуду меняю и прибавляю горение, а заслонку куллера немного приоткрываю, в нижнем отборе к этому времени уменьшается скорость отбора жидкости (СС) из-за уменьшения спиртуозности в кубе, поэтому вывожу примерно опять скорость 1.5-1.6 л/ч. в верхнем отборе скорость прибавляется до 0.5 л/ч - продукт получется в районе 84-88* ( + -). По мере уменьшения спиртуозности в кубе - заслонку время от времени прикрываю - выдерживаю скорость пока в верхнем отборе не появятся хвосты, которые потом добавляю к СС. СС из нижнего отбора получаются 30-40* - зависит от горения и на какую величину открыт куллер.
ИзображениеИзображение
Изображение
Изображение



Аватара пользователя
S66
Администратор
Администратор
Сообщения: 2296
Зарегистрирован: 20 авг 2012, 16:00
Репутация: 1
Откуда: Владивосток
Благодарил (а): 9 раз
Поблагодарили: 363 раза
Контактная информация:

Re: Аппарат с парциальной конденсацией "Шуховская башня"

#2 Сообщение S66 » 02 сен 2012, 04:34

Андрей, видать я много пропустил… Давай попробуем разложить всё по полочкам… И так, первое. нижний отбор. Это есть сборище хвостовых фракций. При перегонке браги, изоамилол (на пример) имеет свойства с начала средних фракций (тела), в последствии, при снижении спиртуозности браги до 7-5%, он приобретает свойства головных фракций. Но это в прямоточнике (в твоём случае это на входе в колонну). При прохождении пара по 4-х метровой трубе, на стенках будет конденсироваться практически все фракции. Спиртуозность флегмы уже выше, и соответственно, примеси, могут превратиться в ярко выраженные хвостовые фракции. Теплота конденсации будет распределяться на переиспарение флегмы, и ту часть тепла, которое способна отвести стенка трубы. При переиспарении большая часть хвостовых фракций так и останется в флегме, и стекая вниз по гофре, попадает в отбор. Но в идеале они должны попасть в куб. Какая-то часть хвостовых фракций естественно будет конденсироваться на нижнем (метровом) участке, но ты же не сможешь регулировать обдув воздухом именно этого участка, т.к. твой куллер установлен на верху аппарата.
Второе. Для отбора голов твой аппарат ни есть оптимальный вариант. На мой взгляд, головы лучше отбирать непосредственно с нижнего отбора, перекрыв путь пара наверх. Эффективность такого метода очевидна. Может есть смысл добавить ещё один куллер на метровую трубу?
Пьяный заяц - тоже зверь!

Андрей
Постоялец
Сообщения: 228
Зарегистрирован: 28 авг 2012, 19:40
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Аппарат с парциальной конденсацией "Шуховская башня"

#3 Сообщение Андрей » 02 сен 2012, 06:38

S66, сейчас выложу старый пост - твой вопрос отпадет надеюсь.
"Ответ #70: 31 Июля 2012, 23:14
Выкисла брага:
сахар - 4кг
вода - 20Л
дрожжи пакмая - 100г
Брага отстояная и слитая с дрожжей, получилось - 18л. Разделил брагу на две порции по 9л.

Погон первой порции, компоновка аппарата:
Куб - 18л
Защита от брызгоуноса - гофра 0.5 дюйма - 1 М
Прямоточник.
скорость погона в начале 2л/ч,
всего получил продукта 2л за 1.5 часа крепостью - 43%об. Головы все попали в продукт.

Погон второй порции браги делал с паралельным отбором голов - открыл верхний паровой отбор, включил вентилятор - отобрал 120мл голов за 1 час. Из нижнего отбора на этот момент набралось всего 1 Л СС. скорость пониже чем простым дистиллятором, но крепость около 60%. еще 1 час отбирал, дожимал хвосты, чтобы крепость продукта довести до 43%.всего получилось со второго погона 1.7Л.

Погон головастого СС делал тщательно. Отбор голов занял у меня 3 часа - честно выжал каплями - 120мл. Головы получились не самые головастые, не самые вонючие, но все же, довольно концентрированые. Как заключение проверил наличие голов следующим образом, дал поработать аппарату "на себя" 20 минут, потом побробовал еще отобрать - запаха голов не было.

Вторую, безголовую часть перегнал, голов было 30мл, время затратил 40 минут. Также провел контрольную работу аппарата "на себя".

Экономия времени приличная."

Аватара пользователя
S66
Администратор
Администратор
Сообщения: 2296
Зарегистрирован: 20 авг 2012, 16:00
Репутация: 1
Откуда: Владивосток
Благодарил (а): 9 раз
Поблагодарили: 363 раза
Контактная информация:

Re: Аппарат с парциальной конденсацией "Шуховская башня"

#4 Сообщение S66 » 02 сен 2012, 07:21

Параллельный отбор голов это конечно хорошо, экономия времени очевидна. Но вопрос всё равно остался. Ведь наша задача по возможности очистить наш дистиллят от не приятных запахов и вкусов. Но остаются ещё и хвостовые примеси, а они то и попадают в основной отбор. Вот что бы избавиться от них, тут и необходим (на мой взгляд) ещё один куллер обдувающий метровый участок трубы. Ты же знаешь, первыми конденсируются тяжелые фракции. Если ты будешь регулировать температуру метровой трубы, то ты сможешь избавиться от большинства этих фракций, не допустив их в 4- метровую трубу. Ты выиграешь в укреплении, да и качество дистиллята будет несомненно выше.
Вот так я вижу твою конструкцию:
Изображение
Регулируя поток воздуха нижнего куллера ты легко сможешь регулировать температуру пара, поступающего в отбор.
Пьяный заяц - тоже зверь!

Андрей
Постоялец
Сообщения: 228
Зарегистрирован: 28 авг 2012, 19:40
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Аппарат с парциальной конденсацией "Шуховская башня"

#5 Сообщение Андрей » 02 сен 2012, 08:59

S66, Твои замечания вполне логичны. Я пробовал в нижнию треть ставить еще один куллер Д-65мм, управлять аппаратом в такой компоновке сложнее. В начале погона и при отборе голов он практически не нужен - в паре мало хвостов-воды... Во второй половине погона, когда количество "ненужого" увеличивается - то здесь есть смысл увеличивать обдув именно внизу. Сейчас я опустил верхний куллер во вторую треть аппарата. Крепость продукта увеличилась. Еще хочу попробовать опустить пониже. Нижний участок нужно сделать из гофры по-толще. Компоновка 0.5м - 1 дюйм, 1м - 3/4 дюйма. 2м или 3м - 0.5 дюйма позволит существенно снизить скорость пара и улучшить условия конденсации внутри гофры, увеличится предзахлебная мощность и как следствие улучшится вцелом вся работа аппарата. Но такую гофру у нас не торгуют...

Во время отбора голов вместо нижнего отбора стоял термометр. Отбор голов начал при температуре 78.6*С, что соответствует концентрации спирта - 92.53% об. или 4-й ступени разделения. Во время отбора температура постепенно опускалась и к моменту отбора спирта опустилась до 78.4*С, 5-я ступень разделения. В неполном метре гофры может быть 5 ступеней разделения. Выше этого еще 4 метра - это ни как не меньше 15 ступеней. Тело отбирал с более высокой скоростью, но все равно тело было с максимальной крепостью - 96.1, что составляет 13 ступеней разделения. А это уже по сути ректификация и продукт можно смело называть спиртом.

Андрей
Постоялец
Сообщения: 228
Зарегистрирован: 28 авг 2012, 19:40
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Аппарат с парциальной конденсацией "Шуховская башня"

#6 Сообщение Андрей » 02 сен 2012, 09:16

S66
я делал три отбора, по сути как на твоем рисунке. только на выходе из куба еще один отбор. Из нижнего отбирались хвосты и прочее - самогон сырец, назвать это СС язык не поворачивается - муть. Со среднего отбора (в акурат как у тебя на рисунке) - СС. тоже на вторую перегонку. Из верхнего отбирал головы. После второй перегонки практически нет разницы откуда был изначальный продукт из нижнего или из среднего отбора. Поэтому я отказался от такой компоновки. При моих малых объемах продукта нет смысла делать три фракции, наверно будет некоторая экономия при больших объемах и с более мощным аппаратом.

Аватара пользователя
studebeckker
Постоялец
Сообщения: 107
Зарегистрирован: 22 авг 2012, 12:37
Репутация: 13
Поблагодарили: 3 раза
Контактная информация:

Re: Аппарат с парциальной конденсацией "Шуховская башня"

#7 Сообщение studebeckker » 02 сен 2012, 15:31

Тут есть один трабл - всё это так, но при условии жесткого термостатирования! Какими термодатчиками у тебя управляются вентиляторы? Как огранизован возврат?

Андрей
Постоялец
Сообщения: 228
Зарегистрирован: 28 авг 2012, 19:40
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Аппарат с парциальной конденсацией "Шуховская башня"

#8 Сообщение Андрей » 02 сен 2012, 16:14

studebeckker здесь в этом аппарате нет жесткого термостатирования - здесь мягкое - воздушное. Фозврат флегмы самотеком...

Андрей
Постоялец
Сообщения: 228
Зарегистрирован: 28 авг 2012, 19:40
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Аппарат с парциальной конденсацией "Шуховская башня"

#9 Сообщение Андрей » 13 фев 2013, 20:24

есть хроматограма продукта
Вложения
гофра.xls
(34 КБ) 113 скачиваний

Аватара пользователя
S66
Администратор
Администратор
Сообщения: 2296
Зарегистрирован: 20 авг 2012, 16:00
Репутация: 1
Откуда: Владивосток
Благодарил (а): 9 раз
Поблагодарили: 363 раза
Контактная информация:

Re: Аппарат с парциальной конденсацией "Шуховская башня"

#10 Сообщение S66 » 15 фев 2013, 10:34

Что-то многовато хвостов, а именно бутилового спирта, хотя он относительно безвреден и не имеет своего запаха...
Пьяный заяц - тоже зверь!


Вернуться в «Аппататы с парциальной конденсацией»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость