Teorija rektifikacije alkohola i princip rada destilacijske kolone. Uređaj i princip rada destilacijske kolone Pravodobno uklanjanje gotovog proizvoda i taloženje teških frakcija

Svrha članka je analizirati teoretske i neke praktične aspekte rada kućne destilacijske kolone usmjerene na dobivanje etilnog alkohola, kao i raspršiti najčešće mitove na Internetu i razjasniti točke o kojima prodavači opreme „šute“. ”.

Rektifikacija alkohola– odvajanje višekomponentne smjese koja sadrži alkohol u čiste frakcije (etilni i metilni alkoholi, voda, fuzelna ulja, aldehidi i dr.) koje imaju različita vrelišta opetovanim isparavanjem tekućine i kondenzacijom pare na kontaktnim uređajima (posudama ili mlaznicama) u posebnim protustrujnim aparatima u tornju.

S fizikalne točke gledišta rektifikacija je moguća, budući da je u početku koncentracija pojedinih komponenti smjese u parnoj i kapljevinoj fazi različita, ali sustav teži ravnoteži - isti tlak, temperatura i koncentracija svih tvari u svakoj fazi . Nakon dodira s tekućinom, para se obogaćuje hlapljivim komponentama (s niskim vrelištem), dok se tekućina, zauzvrat, obogaćuje nisko hlapljivim (visoko vrelište) komponentama. Istovremeno s obogaćivanjem odvija se izmjena topline.

Trenutak dodira (uzajamnog djelovanja strujanja) između pare i tekućine naziva se proces prijenosa topline i mase.

Zbog različitih smjerova kretanja (para se diže, a tekućina slijeva), nakon što sustav postigne ravnotežu u gornjem dijelu destilacijske kolone, moguće je odvojeno izdvojiti praktički čiste komponente koje su bile u sastavu smjese. Najprije izlaze tvari s nižim vrelištem (aldehidi, esteri i alkoholi), zatim s visokim (fuzelna ulja).

Stanje ravnoteže. Pojavljuje se na samoj granici razdvajanja faza. To se može postići samo ako su dva uvjeta ispunjena istovremeno:

1. Jednak pritisak svake pojedine komponente smjese.
2. Temperatura i koncentracija tvari u obje faze (pare i tekućine) je ista.

Što češće sustav dolazi u ravnotežu, to je učinkovitiji prijenos topline i mase te razdvajanje smjese na pojedinačne komponente.

Razlika između destilacije i rektifikacije

Kao što možete vidjeti na grafikonu, iz 10% alkoholne otopine (kaša) možete dobiti 40% mjesečine, a tijekom druge destilacije ove smjese izaći će destilat od 60 stupnjeva, a tijekom treće - 70%. Mogući su sljedeći intervali: 10-40; 40-60; 60-70; 70-75 i tako dalje do najviše 96%.

Teoretski, da bi se dobio čisti alkohol, potrebno je 9-10 uzastopnih destilacija na destilaciji mjesečine. U praksi je destilacija tekućina koje sadrže alkohol s koncentracijom iznad 20-30% eksplozivna, štoviše, zbog visokih troškova energije i vremena, ekonomski je neisplativa.

S ove točke gledišta, rektifikacija alkohola je minimalno 9-10 istodobnih, postupnih destilacija koje se odvijaju na različitim kontaktnim elementima kolone (pakiranja ili ploče) po cijeloj visini.

Rad destilacijske kolone

Destilacijski stupac- uređaj namijenjen za odvajanje višekomponentne tekuće smjese u zasebne frakcije prema vrelištu. To je cilindar konstantnog ili promjenjivog presjeka, unutar kojeg se nalaze kontaktni elementi - ploče ili mlaznice.

Također, gotovo svaka kolona ima pomoćne jedinice za dovod početne smjese (sirovi alkohol), kontrolu procesa rektifikacije (termometri, automatika) i ekstrakciju destilata - modul u kojem se pare određene tvari ekstrahirane iz sustava kondenziraju i odvode u sustav. van.

Sirovi alkohol- produkt destilacije komine klasičnom destilacijskom metodom, koji se može "puniti" u destilacijski stup. Zapravo, ovo je mjesečina snage 35-45 stupnjeva.

Refluks- para kondenzirana u deflegmatoru, teče niz stijenke kolone.

Broj flegma- omjer količine refluksa i mase uzorkovanog destilata. U koloni za destilaciju alkohola postoje tri struje: para, flegma i destilat (krajnji cilj). Na početku procesa destilat se ne povlači kako bi u koloni bilo dovoljno refluksa za prijenos topline i mase. Tada se dio alkoholne pare kondenzira i uzima iz kolone, a preostala alkoholna para nastavlja stvarati refluksni tok, osiguravajući normalan rad.

Za rad većine instalacija omjer refluksa mora biti najmanje 3, odnosno uzima se 25% destilata, ostatak je potreban u koloni za navodnjavanje kontaktnih elemenata. Kao opće pravilo, što se alkohol sporije povlači, to je kvaliteta veća.

Kontaktni uređaji za destilacijske kolone (posude i pakiranja)

Oni su odgovorni za višestruko i istovremeno razdvajanje smjese na tekućinu i paru, nakon čega slijedi kondenzacija pare u tekućinu - postizanje ravnotežnog stanja u stupcu. Ceteris paribus, što je više kontaktnih uređaja u dizajnu, to je učinkovitija destilacija u smislu pročišćavanja alkohola, jer se povećava površina interakcije faza, što intenzivira cjelokupni prijenos topline i mase.

teorijska ploča- jedan ciklus izlaska iz stanja ravnoteže s njegovim ponovnim postizanjem. Za dobivanje visokokvalitetnog alkohola potrebno je minimalno 25-30 teoretskih ploča.

fizička ploča- pravi uređaj koji radi. Para prolazi kroz tekući sloj u ploči u obliku mnogo mjehurića, stvarajući opsežnu kontaktnu površinu. U klasičnom dizajnu, fizička ploča osigurava oko polovicu uvjeta za postizanje jednog ravnotežnog stanja. Dakle, za normalan rad destilacijske kolone potrebno je dva puta više fizičkih ploča od teoretskog (izračunatog) minimuma - 50-60 komada.

Mlaznice.Često se ploče postavljaju samo na industrijske instalacije. U laboratorijskim i kućnim destilacijskim stupovima kao kontaktni elementi koriste se mlaznice - posebno upletena bakrena (ili čelična) žica ili mreže za pranje posuđa. U tom slučaju sluz teče u tankom mlazu preko cijele površine mlaznice, osiguravajući maksimalno područje kontakta s parom.

Ima puno struktura. Nedostatak domaćih žičanih mlaznica je moguće oštećenje materijala (crnjenje, hrđa), tvorničke kopije su lišene takvih problema.

Svojstva destilacijske kolone

Materijal i dimenzije. Cilindar stupca, mlaznice, kocka i destilatori moraju biti izrađeni od nehrđajuće legure pogodne za hranu, otporne na toplinu (ravnomjerno se širi). U domaćim izvedbama, limenke i ekspres lonci najčešće se koriste kao kocka.

Minimalna duljina cijevi kućne destilacijske kolone je 120-150 cm, promjer 30-40 mm.

sistem grijanja. U procesu ispravljanja vrlo je važno kontrolirati i brzo prilagoditi snagu grijanja. Stoga je najuspješnije rješenje grijanje uz pomoć grijaćih tijela ugrađenih u dno kocke. Opskrba toplinom kroz plinsku peć se ne preporučuje, jer ne dopušta brzu promjenu temperaturnog raspona (visoka inercija sustava).

Kontrola procesa. Tijekom rektifikacije važno je pridržavati se uputa proizvođača kolone, koje moraju navesti značajke rada, snagu grijanja, omjer refluksa i performanse modela.

Vrlo je teško kontrolirati proces rektifikacije bez dva jednostavna uređaja - termometra (pomaže u određivanju točnog stupnja zagrijavanja) i alkoholomera (mjeri jačinu dobivenog alkohola).

Izvođenje. Ne ovisi o veličini stupa, jer što je viša strana (cijev), to je više fizičkih ploča unutra, stoga je čišćenje bolje. Na učinak utječe snaga grijanja, koja određuje brzinu protoka pare i refluksa. Ali s viškom isporučene snage, stupac se guši (prestaje raditi).

Prosječna izvedba kolona za kućnu destilaciju je 1 litra na sat sa snagom grijanja od 1 kW.

Utjecaj tlaka. Vrelište tekućina ovisi o tlaku. Za uspješnu destilaciju alkohola, tlak na vrhu stupca trebao bi biti blizu atmosferskog - 720-780 mm Hg. U suprotnom, kada se tlak smanji, gustoća pare će se smanjiti, a brzina isparavanja će se povećati, što može uzrokovati plavljenje stupca. Ako je tlak previsok, brzina isparavanja pada, što čini rad uređaja neučinkovitim (nema razdvajanja smjese na frakcije). Za održavanje ispravnog tlaka svaka destilacijska kolona opremljena je atmosferskom spojnom cijevi.

O mogućnosti samostalnog sklapanja. Teoretski, destilacijski stupac nije vrlo složen uređaj. Dizajne uspješno provode obrtnici kod kuće.

Ali u praksi, bez razumijevanja fizičkih temelja procesa rektifikacije, ispravnih izračuna parametara opreme, odabira materijala i visokokvalitetne montaže jedinica, korištenje domaće destilacijske kolone pretvara se u opasno zanimanje. Čak i jedna pogreška može dovesti do požara, eksplozije ili opeklina.

Što se tiče sigurnosti, pouzdaniji su tvornički stupovi koji su ispitani (imaju popratnu dokumentaciju), a uz njih su priložene i upute (moraju biti detaljne). Rizik od kritične situacije svodi se na samo dva čimbenika - pravilnu montažu i rad u skladu s uputama, ali to je problem za gotovo sve kućanske aparate, a ne samo stupove ili destilatore mjesečine.

Princip rada destilacijske kolone

Kocka se puni maksimalno do 2/3 volumena. Prije uključivanja instalacije potrebno je provjeriti nepropusnost spojeva i sklopova, isključiti uređaj za ekstrakciju destilata i dovod rashladne vode. Tek nakon toga možete početi zagrijavati kocku.

Optimalna jačina smjese koja sadrži alkohol koja se dovodi u kolonu je 35-45%. To jest, u svakom slučaju, prije rektifikacije potrebna je destilacija kaše. Dobiveni proizvod (sirovi alkohol) zatim se obrađuje na stupcu, dobivajući gotovo čisti alkohol.

To znači da kućna destilacijska kolona nije potpuna zamjena za klasičnu destilaciju (destilator) i može se smatrati samo dodatnim korakom pročišćavanja koji kvalitetnije zamjenjuje ponovnu destilaciju (drugu destilaciju), ali ujednačava organoleptička svojstva od pića.

Iskreno radi, napominjem da većina modernih modela destilacijskih stupova uključuje rad u načinu rada mjesečine. Za nastavak destilacije potrebno je samo zatvoriti vezu s atmosferom i otvoriti jedinicu za odabir destilata.

Ako su obje mlaznice zatvorene u isto vrijeme, zagrijani stupac može eksplodirati zbog viška tlaka! Nemojte činiti ove greške!

U kontinuiranim industrijskim postrojenjima, kaša se često odmah destilira, ali to je moguće zbog svoje ogromne veličine i značajki dizajna. Na primjer, cijev visine 80 metara i promjera 6 metara smatra se standardom, u koji je ugrađeno mnogo više kontaktnih elemenata nego na destilacijskim stupovima za kuću.

Nakon uključivanja, tekućina u kocki se grijačem dovodi do vrenja. Rezultirajuća para se diže uz stupac, zatim ulazi u deflegmator, gdje se kondenzira (pojavljuje se flegm) i vraća u tekućem obliku uz stijenke cijevi u donji dio stupca, a na povratku dolazi u kontakt s parom koja se diže. na pločama ili mlaznicama. Pod djelovanjem grijača flegma ponovno postaje para, a para se na vrhu ponovno kondenzira pomoću deflegmatora. Proces postaje ciklički, oba su toka u stalnom kontaktu jedan s drugim.

Nakon stabilizacije (para i flegm su dovoljni za ravnotežno stanje), čiste (odvojene) frakcije s najnižim vrelištem (metilni alkohol, acetaldehid, eteri, etilni alkohol) nakupljaju se u gornjem dijelu kolone, s najvišim (fuzelna ulja). ) na dnu. Kako se odabir nižih frakcija postupno diže u stupac.

U većini slučajeva, kolona u kojoj se temperatura ne mijenja 10 minuta smatra se stabilnom (možete započeti uzorkovanje) (ukupno vrijeme zagrijavanja je 20-60 minuta). Do ove točke uređaj radi "sam", stvarajući protoke pare i sluzi koji teže ravnoteži. Nakon stabilizacije počinje izdvajanje glavne frakcije koja sadrži štetne tvari: estere, aldehide i metilni alkohol.

Destilacijski stupac ne uklanja potrebu za odvajanjem izlaza u frakcije. Kao i u slučaju konvencionalnog aparata za mjesečinu, morate sastaviti "glavu", "tijelo" i "rep". Razlika je samo u čistoći izlaza. Tijekom rektifikacije, frakcije se ne "podmazuju" - tvari s bliskom, ali najmanje desetinkom stupnja, različitim vrelištem se ne presijecaju, stoga, kada se odabere "tijelo", dobiva se gotovo čisti alkohol. Tijekom konvencionalne destilacije, fizički je nemoguće razdvojiti prinos na frakcije koje se sastoje od samo jedne tvari, bez obzira koji se dizajn koristi.

Ako se stupac dovede u optimalni način rada, tada nema poteškoća pri odabiru "tijela", jer je temperatura cijelo vrijeme stabilna.

Donje frakcije ("repovi") odabiru se tijekom rektifikacije, vođeni temperaturom ili mirisom, ali za razliku od destilacije, te tvari ne sadrže alkohol.

Povratak na alkohol organoleptičkih svojstava.Često su potrebni "repovi" za vraćanje "duše" rektificiranom alkoholu - miris i okus sirovine, na primjer, jabuke ili grožđa. Nakon završenog procesa određena količina prikupljenih repnih frakcija dodaje se čistom alkoholu. Koncentracija se izračunava empirijski eksperimentiranjem s malom količinom proizvoda.

Prednost rektifikacije je mogućnost izdvajanja gotovo cijelog alkohola sadržanog u tekućini bez gubitka kvalitete. To znači da se "glave" i "repovi" dobiveni na destilaciji mjesečine mogu obraditi na destilacijskoj koloni i dobiti etilni alkohol siguran za zdravlje.

Punjenje destilacijske kolone

Svaki dizajn ima maksimalnu brzinu kretanja pare, nakon čega se protok refluksa u kocki prvo usporava, a zatim potpuno prestaje. Tekućina se skuplja u destilacijskom dijelu kolone i dolazi do "plavljenja" - prekida procesa prijenosa topline i mase. Unutra dolazi do oštrog pada tlaka, pojavljuje se strana buka ili klokotanje.

Uzroci plavljenja destilacijske kolone:

• prekoračenje dopuštene snage grijanja (najčešće);
• začepljenje dna uređaja i prelijevanje kocke;
• vrlo nizak atmosferski tlak (tipičan za visoke planine);
• napon u mreži je veći od 220 V - kao rezultat toga, povećava se snaga grijaćih elemenata;
• pogreške i kvarovi u dizajnu.

Destilacijski stupac razvijen je prije gotovo 200 godina i kroz svoju povijest redovito je služio ljudima za dobivanje pročišćenih tekućina raznih vrsta.

Glavna namjena takvog postrojenja je industrijska proizvodnja (prerada nafte, kemijska industrija, petrokemija, pivarstvo itd.).
U svakodnevnom životu male uređaje aktivno koriste ljubitelji visokokvalitetne mjesečine. Kupljeni ili domaći stupovi omogućuju vam da kod kuće dobijete gotovo čisti alkohol.

O tome kako ovaj uređaj radi će se detaljno raspravljati u ovom članku.

Aparat za destilaciju stupnog tipa ili jednostavno destilacijski stupac okomito je postavljen cilindar unutar kojeg se tekućine pročišćavaju pomoću različitih uređaja i sklopova.

Važno! Mehanizam pročišćavanja temelji se na procesu rektifikacije, tj. razdvajanje višekomponentnih smjesa kao rezultat toplinske i masene izmjene kontaktnih tokova pare i tekućine.

Svaka tekućina heterogenog sastava je mješavina nekoliko komponenti.

Dakle, mjesečina je mješavina etilnog i drugih alkohola, estera, aldehida, fuzelnih ulja i drugih tvari:

1. Svaka komponenta ima svoje vrelište i specifičnu težinu.
2. Prema posljednjem pokazatelju vrši se raspodjela na lake i teške frakcije.
3. Kada se zagrije do vrelišta, tekućina se pretvara u paru, koju također karakterizira drugačija specifična težina, što određuje njihovu hlapljivost.
4. Tekućine s niskim vrelištem (nisko vrelište) ispuštaju vrlo hlapljivu paru, dok komponente s visokim vrelištem ispuštaju nehlapljivu paru.

Proces rektifikacije temelji se na suprotnom smjeru protoka pare i tekućine (flegma koja je posljedica kondenzacije pare), kao što se može vidjeti na dijagramu.

Para se diže, a tekućina kotrlja prema dolje. Ova prirodna strujanja u okomitom cilindru su u međusobnom kontaktu, što je, prema zakonima fizike, popraćeno izmjenom topline i mase, što nastoji uravnotežiti sustav.

• Para, koja se diže kroz cijev, obogaćuje se hlapljivim komponentama, gubeći teže, manje hlapljive sastojke, koji se otapaju i kondenziraju u manje zagrijanoj tekućini i hrle s njom.
• S dovoljnom visinom cilindra, samo jedna, najhlapljivija para, trebala bi doseći vrh.
• Ovdje se može umjetno kondenzirati, pretvarajući ga u homogenu tekućinu.
• Tekućina koja teče u donji dio ponovno se zagrijava i započinje novi ciklus ispravljanja.

Time je osigurana mnogostrukost procesa, što u konačnici omogućuje maksimalno pročišćavanje cjelokupne tekućine, odvajanjem najlakše frakcije. U ulju je to benzin, u mjesečini je to etilni alkohol.

Princip rada

Destilacijski stupac omogućuje vam provedbu procesa destilacije u praksi. Strukturno, to je cilindar u kojem se nalazi kocka, gdje se dovodi tekućina i gdje se zagrijava, i deflegmator, gdje se formira tekući kondenzat (flegma).

Osim toga, osigurani su kontaktni elementi koji osiguravaju proces kondenzacije, skupljanje tekućine i ponovno isparavanje.

Kolona za destilaciju radi na sljedeći način:

1. Kocka se puni sirovinom (približno 2/3 volumena) i zagrijava do vrelišta tekućine.
2. Isparavanje raste i, nakon što se susreće s povratnim kondenzatorom, djelomično se kondenzira, pretvarajući se u flegmu, koja teče niz stijenke cilindra.
3. Ovaj proces, dok se para diže kroz cilindar, događa se nekoliko puta, pri čemu se najteže frakcije prvo kondenziraju. Najlakša frakcija doseže vrh stupca.
4. Tijekom rada postrojenja, para, flegm, sirovina i pročišćeni krajnji proizvod istovremeno se nalaze u njegovom cilindru. Pare i sluz stvaraju međusobno suprotna strujanja.
5. U početnom razdoblju (prije stabilizacije procesa) preporuča se ne odabrati konačni proizvod, koji obogaćuje sluz i ubrzava postizanje ravnotežnog načina prijenosa topline i mase.

Referenca! Učinkovitost kolone može se izraziti kao refluksni broj, tj. omjer volumena sluzi i količine ispuštenog gotovog proizvoda.

Za stabilan rad postrojenja, ovaj pokazatelj se održava na razini 3, što osigurava promet ne više od 25% pročišćene tekućine.

Sluz, koja je pala dolje, ponovno se zagrijava do vrenja. Diže se još jedan dio pare, započinjući novi ciklus.

Ako se mjesečina čisti, tada se najteže komponente (fuzelna ulja) talože na samom dnu stupca od samog početka procesa.

Lakše frakcije (metilni alkohol, eteri, aldehidi) raspoređuju se duž cijevi. Postupno teku prema dolje uravnotežujući temperaturu 9-12 minuta. Ukupno trajanje zagrijavanja kocke je 25-55 minuta.

Razlika između destilacije i rektifikacije alkohola

Najčešće metode za pročišćavanje tekućina su destilacija I ispravljanje. Te su tehnologije u mnogočemu slične, što ponekad uzrokuje kombiniranje pojmova, što je potpuno pogrešno.

Temeljne razlike u mehanizmu procesa dovode do činjenice da konačni proizvod tijekom rektifikacije ima mnogo dublje pročišćavanje i visoku kvalitetu u usporedbi s destilacijom.

Činjenica je da tijekom destilacije čak i tekućina koja ne vrije djelomično ispari, što znači da u svakom slučaju određena količina različitih frakcija završi u pročišćenoj tekućini. Za postizanje dobre kvalitete potrebno je do 6-7 postupaka.

Rektifikacija daje čist, homogen proizvod u jednom prolazu. Prilikom čišćenja mjesečine ovaj učinak značajno utječe na snagu:

1. Dakle, s jednom destilacijskom destilacijom, ne prelazi 35-40%, s dvije - do 50-55%, tri - do 70%.
2. Tvrđava 90-95% (alkohol) postiže se nakon najmanje 5 destilacija.
3. Destilacijski stupac omogućuje vam dobivanje gotovo čistog alkohola u jednom ciklusu. Osim toga, destilacija čuva okus i miris sirovine.

Metoda destilacije također ima određene pozitivne strane:

• Čak i brojne destilacije, ovisno o tehnologiji, dopuštaju gubitak više od 20-22% tekućine.
• Gubici u postrojenjima za destilaciju znatno su veći - mogu doseći 32-35%.
• Također treba napomenuti jednostavnost tehnologije. Rektifikacija zahtijeva mnogo složeniju i skuplju opremu.

Pogledajte video u kojem iskusni mjesečar uspoređuje procese destilacije i rektifikacije te daje savjete o odabiru aparata za destilaciju mjesečine:

Važne karakteristike kolone

Opće načelo projektiranja modernih destilacijskih kolona ostaje nepromijenjeno. Cilj usavršavanja postrojenja je povećanje produktivnosti, dubine čišćenja, prinosa i stabilnosti kvalitete konačnog proizvoda.

Rješavanje postavljenih zadataka postiže se kretanjem u više smjerova.

Dimenzije i materijali

Za poštivanje svih tehnoloških režima važno je imati najveću moguću visinu radnog cilindra, kao i njegovu optimalnu kombinaciju s promjerom.

Razlikuju se u veličini:

1. industrijski,
2. kućanske instalacije.

Za kućne uvjete potrebni su minijaturni uređaji.

Njihova visina je u rasponu od 1,2-1,6 m. S manjim veličinama, nemoguće je postići kvalitativno odvajanje frakcija. Promjer cijevi može biti od 3-5 cm do 0,3-0,5 m.

Važno! Najbolji materijal za izradu stupa su nehrđajuće legure odobrene za upotrebu u prehrambenoj industriji. Ne ispuštaju štetne tvari pod bilo kakvim agresivnim utjecajima.

sistem grijanja

Prilikom organiziranja grijanja kocke sa sirovinama važna su 2 čimbenika:

• dovoljno snage
• mogućnost glatke prilagodbe.

Plinski izvor energije je teško regulirati, pa se češće koriste električni grijači (grijači). Normalna snaga postavljena je iz takvog izračuna od 4 kW po kocki od 50 litara.

Izvođenje

Izravno je povezana s snagom grijaćih elemenata i dimenzijama stupca. Što se protok brže kreće kroz cijev, veća je produktivnost.

Osim toga, povećava se korištenjem kontinuirane tehnologije, za koju su predviđeni posebni uređaji za opskrbu sirovinama i pravodobno uklanjanje gotovog proizvoda.

Kvaliteta čišćenja

Ovisi o broju istodobnih procesa kondenzacije u jednom prolazu cilindra, što je određeno brojem odgovarajućih kontaktnih elemenata.

Uu dobrim instalacijama ugrađeno je barem 7-8 takvih zona.

Kontrola procesa

U svim prostorima postavljeni su termometri kako bi se osigurala potrebna kontrola. Za održavanje stabilnog režima montiran je automatski sustav.

Pritisak

Proces destilacije odvijat će se normalno uz održavanje stabilnog unutarnjeg tlaka u rasponu od 725-785 mm Hg.

Istodobno, povećani tlak se osigurava u donjem dijelu, gdje se nakupljaju teške frakcije, a minimalni pritisak se osigurava na vrhu, gdje se usmjerava lagana para.

U industrijskim postrojenjima vakuum se općenito može stvoriti na vrhu stupa, ali je najracionalnije održavati normalan atmosferski tlak.

Prilikom rada destilacijskih stupova treba uzeti u obzir da se proces odvija najaktivnije kada su uvjeti stabilizirani i temperature nadolazećih tokova su jednake.

Brzina stabilizacije načina rada smatra se jednim od najvažnijih pokazatelja kvalitetne, moderne instalacije.

Kontaktni uređaji (ploče i mlaznice)

Kontaktni elementi u destilacijskoj koloni sudjeluju u stvaranju ravnoteže tekućine i pare, kao iu koncentraciji pare.

Svaki takav element ograničava određenu zonu u kojoj se odvija svojevrsni ciklus destilacije - isparavanje i naknadna kondenzacija zasebne frakcije, dok para često prelazi ovu granicu i kreće se prema gore, uključujući hlapljive komponente u svom toku.

U svakoj takvoj zoni uspostavlja se određena ravnoteža.

Referenca! Glavni učinak postiže se povećanjem površine faznih kontakata, što aktivira izmjenu topline i mase.

Glavni kontaktni elementi su:

1. teorijska ploča. Zapravo, ovo je formirana zona ravnoteže bez ugradnje dodatnog dijela. Za dobivanje dobro pročišćenog alkoholnog pića organizirano je od 24 do 32 takve zone.
2. Fizička ploča. Ovo je pravi dio u obliku tanjira u kojem se nakuplja tekući sloj. Para je prisiljena prolaziti kroz njega, što se očituje brojnim mjehurićima. Ova opcija pruža prilično veliko kontaktno područje. Za dobivanje visokokvalitetnog, čistog alkohola u koloni potrebno je ugraditi do 45-55 fizičkih ploča.
3. Mlaznice. Ovi kontaktni elementi uglavnom su dizajnirani da osiguraju proces kondenzacije pare. Oni su mnogo manji od ploča, otporni su na protok pare. U stupcima se može koristiti nekoliko varijanti - prsten, mreža, spirala. U domaćim uređajima često se postavlja "sito" - disk s brojnim rupama. Jedan od najboljih materijala za mlaznice je bakar. Možete koristiti bakrene legure ili aluminij.

Diskovi kontaktni elementi montirani su uglavnom u industrijske stupove velike visine i dovoljnog promjera za njihovu ugradnju.

U kućanskim aparatima (kupljenim i domaćim) prednost imaju mlaznice koje se mogu učvrstiti u cijevi promjera 4-5 cm.

Kako postići najbolji rezultat?

Prilikom rada destilacijske kolone potrebno je pridržavati se određenih mjera kako bi se postigao njezin normalan rad i dobio visokokvalitetni konačni proizvod.

Posebnu pozornost treba posvetiti aktivnostima u sljedećim područjima.

Uklanjanje "poplave" instalacije

Ova "bolest" povezana je s usporavanjem i zaustavljanjem protoka sluzi, što dovodi do njenog nakupljanja u cilindru i blokiranja protoka pare. Kao rezultat "poplave" unutar stupca, tlak raste, pojavljuje se glasno klokotanje i buka.

Fenomen može biti izazvan takvim razlozima:

1. Prekoračenje dopuštene brzine protoka pare, što može biti uzrokovano pretjeranim zagrijavanjem tekućine u kocki;
2. Prekomjerno punjenje kocke sirovinom ili začepljenja u donjoj zoni cijevi;
3. Premali tlak u donjem dijelu stupa, što je tipično za visoke planinske uvjete;
4. Povećanje napona u opskrbnoj mreži, što uzrokuje neplanirano povećanje snage grijaćeg elementa;
5. Prekršaji u dizajnu ili tehnologiji.

Ugradnja automatske kontrole i regulacije procesa pomaže u izbjegavanju ove neugodne pojave. Posebna pozornost posvećuje se zagrijavanju sirovina i punjenju kocke.

Pravovremeno uklanjanje gotovog proizvoda i taloženje teških frakcija

U prvom slučaju, tehnika je jednostavna - u početnoj fazi (dok se temperatura i tlak ne stabiliziraju), samo četvrtina hlapljivih para kondenzira se s konačnim proizvodom i uklanja se van, a zatim se uklanja njegov maksimalni volumen.

Pojavu taloga iz teških frakcija teže je otkriti. Morate se usredotočiti na miris i boju tekućine na samom dnu stupca.

Pravilna priprema instalacije za puštanje u rad

Prije početka destilacije potrebno je provjeriti stanje aparata, prije svega, nepropusnost kolone. Za provjeru, izlaz gotovog proizvoda je blokiran i pumpa se hladna voda.

Tek nakon što se uvjerite da je instalacija čvrsta, možete početi sipati sirovine i zagrijavati kocku.

Ne treba očekivati ​​čuda od kućanskih aparata i zamjene za destilaciju mjesečine. Minimalna snaga početne tekućine mora biti najmanje 30%, inače izlaz neće biti proizvod koji je po snazi ​​blizak čistom alkoholu.

Važno! U kocku nemojte sipati kašu koja nije podvrgnuta primarnoj destilaciji.

Prilikom izrade instalacije vlastitim rukama ne smijete dopustiti gubitak toplinske energije kroz tijelo stupca. Posebno je važno zaštititi donji dio, tj. zonu do prvog deflegmatora.

• stiropor,
• penoizol,
• moderna izolacija folijom.

Destilacijske kolone omogućuju dubinsko pročišćavanje tekućina ili odvajanje lake frakcije. U industrijskim uvjetima nalaze primjenu u mnogim industrijama, uklj. uz njihovu pomoć osigurava se rafiniranje nafte, proizvodi se visokokvalitetni alkohol.

Iako ovo pitanje najčešće zvuči kao "kako radi kolona s filmom za pojačavanje?", namjerno nisam odvojio kolonu s filmom (ispiranje) i pakiranu (ispravna destilacija) u naslovu. Činjenica je da je s fundamentalne točke gledišta bit njihova rada ista. Počnimo, međutim, promatranjem rada filmske kolone s ekstrakcijom pare.

Uzmimo za razmatranje dio refluksnog dijela kolone.

Ovo pokazuje trenutak rada kolone na početku procesa, kada je puni tok hlađenja doveden u deflegmator, a snaga grijanja dovedena u kocku je potpuno iskorištena. Kolona, ​​kako kažu, radi sama za sebe. To znači da je temperatura tekućine u kocki već dosegla točku vrelišta koja odgovara sadržaju alkohola, ali ništa ne prolazi selekciju, budući da se sva para kondenzira povratnim kondenzatorom i vraća u kocku. Radi lakšeg razumijevanja, pretpostavljamo da sastav donje tekućine sadrži tri frakcije s vrelištem, t 1 , t 2 i t 3 Uzlazni. Prema tome, frakcija 1 vrije prije nego frakcija 2, a frakcija 3 vrije posljednja.

Flegma kondenzirana na unutarnjoj površini refluksnog kondenzatora na određenoj visini (u zoni gdje se temperatura pare uspoređuje s temperaturom kondenzacije određene frakcije) tvori film koji ravnomjerno prekriva površinu cijevi i teče prema dolje. Prema njemu se u središtu stupca diže vruća para, koja je u interakciji s filmom, postupno ga zagrijavajući. Dolazi trenutak kada film počinje isparavati i pridružuje se pari koja se kreće prema gore. To se zove ponovno isparavanje. Zbog inertnosti toplinskih procesa i niza drugih razloga reevaporacija ima određeni raspon i zauzima određeni prostor površine kolone. Ilustracija pokazuje da frakcija 1 ponovno isparava u rasponu između t1 cond i t1 cond, zauzimajući svoj dio površine kolone. Isti se proces događa s frakcijom 2, a frakcija 3 u ovom primjeru je potpuno u kocki (ima najvišu temperaturu vrenja i kondenzacije).

Pustivši stupac da radi za sebe, nastavljamo s odabirom prve frakcije.

Da bismo to učinili, smanjimo protok vode kroz povratni kondenzator do trenutka kada točka t1 cond prijeđe izvan povratnog kondenzatora. Frakcija 1 sada će se kondenzirati u glavnom hladnjaku. Možemo je početi skupljati.

Ako su vrelišta frakcija bila primjetno različita, a njih samih nije bilo mnogo (kao u našem primjeru, što nas može spriječiti da simuliramo takvu situaciju, master master), tada bi se odabir nastavio sve dok se frakcija 1 potpuno ne povuče. , nakon čega bi potpuno prestala. U tom slučaju bi razlomak 2 zauzeo mjesto u stupcu približno slično mjestu razlomka 1 na prvoj slici, a razlomak 3 bi prešao na mjesto razlomka 2.

U ovom trenutku ponovno smanjujemo hlađenje refluksnog kondenzatora i počinjemo birati frakciju 2 do "potpune pobjede". I tako dalje, sa svim zaustavljanjima. Potrebno je pažljivo mijenjati protok vode kroz povratni kondenzator, ne zaboravljajući inerciju toplinskih procesa i to vrlo precizno (za to je potreban termometar nakon povratnog kondenzatora i igličasti ventil za vodu).

Cijeli sličan tehnološki proces ilustrira takav koncept kao što je "odvajanje". Što su podešavanja preciznija, što je veće područje kontakta između sluzi i pare, veća je sposobnost odvajanja kolone. Uobičajeno je govoriti o "tanjurima". Što je? U industrijskim stupovima, unutarnji volumen uzlaznog dijela ispunjen je horizontalnim diskovima složenog oblika s prorezima kroz koje teče flegma. Ovaj dizajn omogućuje veliku površinu filma i dobro ponovno isparavanje. Što je više takvih diskova, nazvanih "tray", to je veća moć razdvajanja kolone. U industrijskim stupovima, broj "plitica" počinje od 100. Za usporedbu, pakirane kolone imaju jednu "konvencionalnu ploču" za svakih 2-10 cm visine pakiranog dijela (ovisi o promjeru, visini i korištenom pakiranju, razlika u korištenom pakiranju samo određuje koliko ćete dobiti uvjetnih ploča po metru vašeg stupca), a filmskih ploča po 20 cm dijela koji stvara flegmu (opet, ovisi o stanju površine unutarnjeg dijela stupac, prisutnost spirale u njemu itd.). Ali ovo je idealno. Dakle, izračunajte - da bi se postigla kvaliteta odvajanja industrijske kolone, napunjena kolona (koja radi na tradicionalnim pakiranjima) trebala bi imati visinu od 2-10 m, što je, naravno, nerealno kod kuće. Međutim, industrijska tehnologija razlikuje se od "kućne" tehnologije (odabir se, na primjer, može obaviti s bilo koje željene ploče ili s nekoliko odjednom, odabirom različitih frakcija) i industrijalci ne koriste puni potencijal. Općenito, za dobivanje visokokvalitetnog (sa stajališta "unutarnjeg" GOST destilatora) "alkoholnog destilata", sasvim je dovoljno 15-20 "uvjetnih ploča". Pa rektifikat zadovoljavajuće kvalitete može se dobiti na 50 ploča (za SPN mlaznicu to je cca 1 metar mlaznog dijela), što je sasvim izvodljivo kod kuće

S podjelom se čini razumljivo. A što je s jačanjem? Da, sve je jednostavno. Tvrđava ovisi o količini vode u otopini, a voda je također jedna od frakcija. Što su frakcije bolje podijeljene i odabrane, to je tvrđava veća. Oni. u principu, podložno svim tehnološkim "mudrostima", jači proizvod je ujedno i čišći. Iako, u slučaju neispravnih načina rada, može se oduzeti samo voda (pretjerujem, naravno, ali moguće je). Tada na izlazu dobivamo jak shmurdyak.

Destilatori stvaraju destilacijski stupac vlastitim rukama. Ova oprema je vrlo učinkovita. Stupci vam omogućuju razdvajanje tekućina u frakcije. RK je najviša klasa kućanskih instalacija za mjesečinu.

U destilatoru se dobiva mjesečina, a u destilatoru čisti alkohol. Proces rektifikacije temelji se na interakciji tekućine i pare. Uz potrebnu opremu dobiva se čisti alkohol. Kolone su pločaste i nabijene.

Moonshiners koriste napunjene stupce, što dovodi do odvajanja alkohola u frakcije.

Destilacijski stupac "Thermosphere F43"

Uređaj destilacijske kolone:

• tsarga s punilom;
• jedinica za odabir alkohola;
• deflegmator;
• dodatni hladnjak.

Braga je u destilaciji, koja se zagrijava. Kako temperatura raste, dolazi do isparavanja. Pare (alkoholi, eteri i tako dalje) žure prema gore uz bok i stižu do hladnjaka s jedinicom za odabir. U početnoj fazi slavina je zatvorena.

Flegma - kondenzirana para - kroz cijev se spušta u kolonu. Teške frakcije se nakupljaju na dnu, lagane na vrhu.

Kolona je ispunjena mlaznicama. Para se višekratno kondenzira, a tekućina isparava na elementima instalacije. Kao rezultat ove izmjene između tekućine i pare, dio komponente niskog vrelišta se povlači prema dolje.

Refluksni omjer je omjer količine kondenzata koja se vraća u kolonu i one koja ide u selekciju. FC za alkohol je 8-9, za plemenite destilate je 6-7. Čim se slavina otvori, važno je održavati točan omjer refluksa.

Načini rada stupca:

1. Destilacija. Prolazi bez odvajanja.
2. plemeniti destilati. Ako se u koloni smanji broj mlaznica ili cijevi, stvaraju se uvjeti za dobivanje calvadosa i chacha. U ovom načinu rada, PF je 6–7. Jačina alkohola je 94,5⁰.
3. Dobivanje rektificiranog alkohola. Mlaznice u koloni su sve do vrha. Refluksni broj - 9. Jačina alkohola 96,4⁰.

Prednosti i nedostaci metode ispravljanja

Destilacijske kolone imaju prednosti i nedostatke. RK su:

1. Brazhny.
2. S odabirom tekućine.
3. Uz odabir para.
4. Kombinirano.

Razmotrite prednosti i nedostatke svih vrsta.

Brazhnye stupci

Ulogu deflegmatora igra hladnjak. Prednosti:

• jednostavan dizajn;
• jeftinoća;
• jednostavan za proizvodnju;
• destilator + RK.

Mane:

1. Neočito upravljanje (ne razumijevanje koliko se sluzi vraća, ne možete procijeniti broj).
2. Promjena FC-a u vremenu.
3. Zahtjevi za stalnom temperaturom vode.

Kolona za mjesečinu mora imati:

• Podesivi čvor za odabir.
• atmosferski ventil.
• Odvlaživač zraka visoke učinkovitosti.

Uzorkovanje tekućinom

Koristi se shema destilacijske kolone za mjesečinu Alex's Bokakob s nagnutim ravninama. Provirivši ideju od Bokakoba, izrezali su dva komada bakra i napravili rezove. Danas se koristi izborna jedinica s nagnutim pločama, koju je dizajner smislio.

Prednosti:

• jeftin;
• jednostavna montaža;
• destilator i destilacijska kolona.

Mane:

• FC se mijenja tijekom vremena;
• netransparentno upravljanje.

HF se mijenja, pa morate stalno zatezati slavinu. Nije ugodno.

Izbor para

Princip rada: para se diže i dolazi do odvajanja. Dio ide gore, drugi ide desno. Određivanjem prolaznih rupa, postavite broj refluksa.

Proporcije su uvijek očuvane. U praksi to znači da nema potrebe stalno biti u blizini. Tek kad krenu “repovi” gase opremu.

Prednosti:

• jednostavan dizajn;
• jeftin;
• stabilan izbor.

Kolona se ne može koristiti kao destilator. Ovo je jedina mana. Braga u ovom RK ne može se destilirati.

Kombinirane vrste

Kombinirani odabir tekućine i pare. Vrhunac se događa u paru. Odaberite "glave" prema tekućini.

• nije teško;
• jeftin;
• obavlja funkcije destilatora i stupca;
• proces je stabilan.

Kombinirani stupac nema nedostataka.

Izbor materijala za izradu opreme

Za proizvodnju RK bolje je koristiti nehrđajući čelik. Materijali moraju biti inertni na alkoholne pare. Nije praktično ispuniti stupove malog tipa takvim kontaktnim elementima kao što su ladice. Instaliraju mlaznice:

• rešetke;
• prstenovi;
• lopte.

Najjednostavnija verzija mlaznice je metalna mreža za pranje posuđa. Provjerite jesu li izrađeni od nehrđajućeg čelika.

Aparat za destilaciju lakše je sastaviti nego napraviti sami. Bez iskustva neće biti moguće riješiti ovaj problem. Da biste znali što kupiti za montažu, morate izračunati isplativost.

Izračuni

Prvo se određuju mogućnosti RC-a. Postoje online kalkulatori koji vam mogu pomoći u tome. Stupac se izračunava na temelju visine:

1. Strop prostorije - 2550 mm.
2. Deflegmator - 300 mm.
3. Kuba - 400 mm.
4. Dodatnih 50 milimetara.

Ukupni dobitak: 2550 + 300 + 400 + 50 = 1800 (visina stupca).

Izračunavanje obujma kocke

Uzmite u obzir da je spremnik napunjen do 2/3 volumena. To znači da je za stup s d = 50 mm prikladna kocka od 40–80 litara. Ako je promjer stranice ladice 40 mm, volumen spremnika je 30-50 litara. Alembic kao što je ekspres lonac prikladan je za d = 28 mm.

Proračun jednokratnog hladnjaka

Postoje koeficijenti kojima se rukovodimo. Prva opcija za hladnjake s dobrom cirkulacijom vode je 850 W/m2S. Koeficijent u konvencionalnoj zavojnici je 150 W/m2S.

Napon na regulatoru je 100 volti. Dobijte: 100 * 100: 19,3 = 518 vata.

Proračun snage

Za destilacijsku kocku od 50 litara potrebno je 4 kW. Za spremnik od 40 litara dovoljan je grijač od 3 kW, a za spremnik od 30 litara potreban je električni grijač od 2 kW.

Proračun deflegmatora

Dimroth hladnjak prikladan je za tekuću ekstrakciju RK. Snaga korištenja - 4–5 W po 1 m2. cm.

Procijenjena snaga RK s odvodom pare iznosi 2/3 nazivne. Snaga korištenja - 2 W po 1 m2. cm.

Ako je stup promjera 50 mm, daljnji izračun je sljedeći: nazivna snaga se podijeli s iskorištenjem. Dobiti: 1950: 5 = 390 cm².

Deflegmator se izrađuje uzimajući u obzir parametre:

• duljina cijevi;
• vlast;
• zaliha.

Tehnologija proizvodnje stupova

Prvo napravite dimrot. Uzmu 4 metra bakra, koji savijaju i namotaju. Da biste to učinili, koristite tokarski stroj. Cijev se može namotati držeći je u škripcu. Ovaj proces je jednostavan. Cijev lako ulazi, a potreban broj zavoja je namotan.

Razmak između njih je 1 mm, tako da su zavoji malo razmaknuti. Ukupna duljina - 28 cm, petlja - 5–6 cm.

Da biste sastavili stupac, morate pripremiti materijale:

• cijev 3,2 m (baza ladice);
• bakrena cijev - 35 mm d;
• izolacija debljine 9 mm;
• cijevi (15; 10; 8);
• cijev d 4 mm (4 metra);
• prirubnice s navojem;
• kut 90⁰;
• majica;
• čep (35 mm);
• adapter od 35 do 15;
• igla ventila;
• Priključci za dovod hlađenja;
• fluks i lem;
• vodoopskrbni sustav;
• mlaznice;
• igličasti ventili - 2 kom .;
• tee.

Tijelo stupca

Stupovi su izrađeni od sljedećih materijala:

• bakar;
• od nehrđajućeg čelika;
• stakla.

U osnovi, tijelo instalacije je izrađeno od cijevi od nehrđajućeg čelika. Sastavite opremu zavarivanjem ili lemljenjem. U nekim izvorima možete pročitati da se RK ne može napraviti od bakra.

Ako je stupac pravilno sastavljen, može se instalirati na kućni destilator za mjesečinu. RK je napravljen tako da odgovara svakom spremniku od 20 do 50 litara.

Mlaznica

Postoji industrijsko punilo:

1. Spiralne prizmatične mlaznice:

• bakar 4 x 4 x 0,3 (500 ml) - 2560 rubalja;
• nehrđajući čelik 4 x 4 x 0,25 (500 ml) - 1850 r.

1. Rashig keramički prstenovi (1 kg) - 2050 r.
2. Panchenkovljeve mlaznice:

• bakar 50 x 10 - 620 rubalja;
• nehrđajući čelik 50 x 10 - 290 r.

Najpristupačniji materijal je metalna mreža za pranje posuđa.

toplinska izolacija

Prikladan izolacijski materijal:

• podnosi visoke temperature;
• kemijski inertan;
• silikonske i fluoroplastične brtve.

Nemojte koristiti gumene brtve jer utječu na kvalitetu alkohola.

RK - univerzalna oprema. Biljka ima dobre performanse i male dimenzije.

Destilacijski stupac "Spirtmash"

Kako napraviti stupac za ispravljanje?

Destilacijski stupac armatura i ladica sastavlja se samostalno kod kuće.

Primjer #1

Za rad će vam trebati materijali:

• cijev;
• uklapanje;
• termometar;
• Stroj za zavarivanje;
• mlaznice.

Prvo uzmite cijev (d 30–50 mm) potrebne duljine. Po potrebi rezati. Donji dio je prekriven metalnom mrežicom. Kao punilo koriste se krpe ili opruge. Mrežice za pranje posuđa (30-40 komada) izrežu se na male komadiće. Cijev je ispunjena dobivenim fragmentima, prekrivena mrežicom i fiksirana podloškom.

Instaliran na destilacijskoj kocki i izoliran. Gornji dio cargi je zatvoren poklopcem. U plutu se napravi rupa i tamo se umetne cijev. Na dnu - rupa za destilat. Ispod njega je ploča za skupljanje sluzi.

Silikonsko crijevo povezuje kolonu i hladnjak. Na crijevo je pričvršćena medicinska kapaljka.

U gornjem dijelu je izbušena rupa, gdje je montirana cijev od 15 mm. Umetnut je pod kutom i zalemljen. Ovo je mjesto za termometar. Strana ladice spojena je nastavkom na kockasti ogranak.

Primjer #2

Jednostavan stupac može se napraviti od sljedećih materijala:

1. Cijevi 120–150 cm, promjera 30–40 mm.
2. Deflegmator (duljina 20-30 cm).

Za stupac je potrebno kupiti 18 metalnih umivaonika. Tijelo refluksnog kondenzatora može biti izrađeno od termosa, koji je zalemljen sa strane.

Zatim se cijevi montiraju na odvod i dovod vode. Tu je i cijev kroz koju cirkulira ohlađena voda. Povezuje hladnjak s povratnim kondenzatorom. Instalacija koristi stezaljku iz medicinske kapaljke. Ovaj dizajn koristi laboratorijski hladnjak.

Primjer #3

Montirajte složenije instalacije. Jedinica za odabir pare dodaje se Nixon-Stone stupcu. Matica (3/4 inča) zavarena je na T-krak. Zatim umetnite slavinu s prolaznom rupom od 20 mm. Promjer izlaza - 18 mm. Najmanji promjer cijevi za odvod pare je 16 mm. Hladnjak RK je 38-40cm.

Destilatori vlastitim rukama stvaraju strukture temeljene na Nixonovom sustavu. Uređaj aparata za mjesečinu s RK sadrži:

1. Kocka za 70 l.
2. TEN 2 kW i 1 kW.
3. Kralj bakra.
4. Suhoparnik.
5. Nixonov sustav s povratkom sluzi.
6. Dimrot (3 metra).

Primjer #4

Destilacijska kolona za proizvodnju 40 litara alkohola svojim rukama. Omjer refluksa je podesiv. Dizajn se sastoji od sljedećih dijelova:

1. Prometne gužve.
2. Brtvene matice.
3. Cijevi za termometar.
4. Kućišta deflegmatora.
5. Ispuštanje tople vode.
6. Dovod hladne vode u deflegmator.
7. Cijevi.
8. Punilo.
9. Deflegmator.
10. Kocka za isparavanje.
11. Sigurnosni ventil.

Konstrukcija se sastavlja zavarivanjem ili lemljenjem. Svi spojevi se provjeravaju na nepropusnost.

Odabir gotove opreme

Destilacijski stupac Antonych 2.1 (2 inča) košta 15.856,14 rubalja. Dizajn se samostalno sastavlja na kućnom destilatoru Antonych 1,5-V, kupnjom dodatne ladice. Destilator košta 9542,77 rubalja.

Instalacija "Medium" SS-2 PRO sa stranom ladice od 70 cm košta 13 400 rubalja. Stup s mjehurićima je montiran s dodatnom cijevi od nehrđajućeg čelika. Možete kupiti komplet od 1,5 inča sa stranom od 50 cm za 15 000 rubalja. Cijena instalacije za 2 inča - 16.000 rubalja. Na ovoj koloni dobivaju se pića do 96,5⁰ alkohola.

Pri kupnji destilatora obratite pozornost na veličinu povratnog kondenzatora. Mora se pozabaviti ispravljanjem. Destilator "Stillman-Cosmo" - oprema koja proizvodi čisti alkohol. Komplet košta 18 450 rubalja. Da bi se dobio etilni alkohol, dodatno se kupuje carga.

Kolona za destilaciju "Doktor Guber" je potpuno sklopiva. Dizajn se može poboljšati i učiniti univerzalnim. Instalacija bez kocke košta 15 539 rubalja.

Općenito, postoji izbor, au svakom slučaju dobit ćete kvalitetnu mjesečinu. Prednost ovisi o pogodnosti potrošača i cijeni.

Kao što je već navedeno, oko 70 različitih komponenti pronađeno je u nečistoćama u kaši: kiseline, acetoni, esteri, aldehidi, laki i teški alkoholi, fuzelna ulja itd. Nečistoće se stvaraju u vrijeme pripreme sladovine, ali se najviše nakupljaju tijekom fermentacije, a tijekom destilacije kaša gotovo potpuno ulazi u SS.

Glavni zadatak rektifikacije je jasno odvajanje nečistoća iz rektificiranog alkohola.

Količina nečistoća u bezvodnom destilatu (to jest, destilat minus voda) obično nije. prelazi 6%. Specifična količina "otpada" obično ovisi o točnosti usklađenosti s tehnologijom za pripremu kaše. Mnoge od ovih nečistoća teško je odvojiti od SR, a samo pravilan rad opreme za destilaciju omogućuje vam da ih se riješite u komercijalnom dijelu rektificiranog alkohola.

S praktičnog stajališta, sve nečistoće koje postoje u SS (ranije spomenutih 6%) mogu se podijeliti u dvije skupine s obzirom na vrelište CP (tvrije = 78,15 ° C na 760 mm Hg):

• - glava (= 2,5%);
• - rep (3,5%).

Glavne nečistoće uključuju sve tvari koje imaju vrelište ispod 78,15°C i koje prethode (u trenutku procesa destilacije) pojavi CP iz destilacijske kolone. Upravo te nečistoće zauzimaju prvu (glavnu) liniju za odabir iz destilacijske kolone, a upravo iza njih na redu stoji CP. Među tim tvarima najpoznatiji su metilni alkohol (tk=64,7°C) i aldehidna skupina nečistoća, kod kojih je tbp nešto niži, ali vrlo blizu CP tbp.

Repne nečistoće uključuju sve tvari s vrelištem iznad 78,15 "C, te se tvari destiliraju odmah nakon CP. One zauzimaju svoje mjesto u repu općeg reda za CP. Među tim tvarima najpoznatija je skupina fuzelnih ulja (tvrije je nešto viša, ali vrlo blizu tbp CP).

5.1. Priprema kolone za rad.

a) Sastavite jedinicu za destilaciju kako je navedeno u putovnici.
Za ispravljanje, napunite spremnik za isparavanje do 3/4 volumena sirovim alkoholom, jačine ne veće od 35-45%), isključite izbor.

r) Provjerite zategnutost sklopa.

e) Uključite protok rashladne vode.

f) Uključite grijanje donje tekućine.

5.2. preliminarni proračuni.

Vrlo je zgodno napraviti preliminarni izračun budućih (očekivanih) rezultata prije početka rada na destilacijskoj koloni (dok se donja tekućina zagrijava). Ovi izračuni su neki približni plan rada za sanaciju i vi ćete ih prirodno (prema termometru, mirisu) korigirati. Ovaj plan rada pomoći će odrediti trenutke vaše prisutnosti u blizini stupca i naznačiti približnu količinu primljenih frakcija.

Primjer preliminarnog izračuna. Radni volumen 10 l. U isparivaču je ugrađeno tehnološko grijaće tijelo snage Wt = 1 kW.

dano:
Volumen sirovog alkohola 10l
Koncentracija alkohola u SS 40

Potrebno je utvrditi:

1) Vrijeme zagrijavanja donje tekućine do vrenja
2) Ukupno vrijeme rektifikacije i broj dobivenih frakcija

Izračun:

1) Zagrijavanje donje tekućine do vrenja provodi se instaliranom snagom Wt \u003d 1 kW od temperature od 20 "C do 95" C. Toplinski kapacitet SS vrlo je blizu toplinskog kapaciteta vode 4,2 kJ/(kg deg);

Vrijeme grijanja \u003d (10 l * 4,2 kJ / (l deg) * (95-20) deg) / (1 kW) \u003d 3150 sec \u003d 52 min

2) Ispravljanje. 10l 40% alkohola sirovine sadrži 10l.0.4=4l=4000ml dehidriranog destilata. Neka ovaj destilat ima sljedeću raspodjelu po frakcijama (točna raspodjela ovisi o kvaliteti početnog sirovog alkohola i to postaje jasno tek nakon pravilnog rektifikacije):

Ukupno vrijeme rektifikacije = priprema + zagrijavanje + "glava" + alkohol + "rep" = 15min + 50min + 20min + 3h45min + 10min = 5h20min = 5.3h,

za što se dobije 3760 ml čistog rektificiranog alkohola s prosječnom produktivnošću od 3,76 l / 5,3 h = 0,71 l / h.

Koristeći ovaj primjer, možete istovremeno izračunati specifičnu dnevnu produktivnost postrojenja od sirovog alkohola do rektificiranog

Dnevni učinak = 0,71l/h 24h = 17l/dan.

5.3. Proces ispravljanja.

Proces rektifikacije se kontrolira i regulira prema pokazivanju termometra. Tipična ovisnost promjene temperature t tijekom vremena prikazana je na slici 9, koja pokazuje pet razdoblja:

Oznaka Naziv razdoblja popravka Kapacitet Povlačenje
I grijanje Wy E=0
B stabilizacija Wy E=0
U odabiru čelnih frakcija 30% Enom
G odabir udjela prehrambenog alkohola Wt Enom
D izbor frakcija repa Wt Enom

Temperatura

Slika 9 Promjena temperature tijekom destilacije alkohola.

A) grijanje.

SS u spremniku za isparavanje zagrijavaju svi grijaći elementi ugrađeni u njega ukupne snage - Wy. Nakon nekog vremena SS u kocki počinje ključati i počinje postupno zagrijavanje stupca uzlaznom parom. U ovom trenutku potrebno je prijeći na tehnološku snagu Wt navedenu u instalacijskoj putovnici.

Ako se takav prekidač ne napravi, nakon nekoliko sekundi stupac će se ugušiti. ZAPAMTITE da kolona ne smije biti u ovom stanju duže od 30-60 sekundi, inače će se kolona i deflegmator preliti destilatom i njegovo hitno pražnjenje će početi kroz gornji priključak deflegmatora prema van. Ako ste i dalje propustili trenutak početka vrenja, a stupac se ugušio, tada ćete se morati pomiriti s gubitkom alkohola i isključiti stupac. Zatim pričekajte da se proces floodinga zaustavi i uključite Wt.

Nakon što se stupac zagrije, uočava se temperaturni skok koji se bilježi termometrom.

B) Stabilizacija.

Kolona radi na tehnološkom kapacitetu Wt. Odabir blokira E=O. Kolona radi sama za sebe, refluksni broj V= . Gledajući očitanja termometra, pričekajte da se temperatura smanji i stabilizira na najnižoj razini.

U ovom trenutku se odvija proces odvajanja i nakupljanja frakcija glave (niskog vrelišta) u gornjem dijelu kolone. Nakon 10-15 minuta, ovaj proces je završen, a temperatura u gornjem dijelu stupca doseže svoju minimalnu vrijednost i stabilizira se 3-5 "C ispod očekivane točke vrelišta CP. Veličina ove razlike ovisi o sastavu i količini frakcija laganog vrenja u CC Očekivana temperatura vrelišta CP t može se odrediti iz trenutnog atmosferskog tlaka pomoću grafikona na sl.3.

Ako nemate termometar, samo pustite stupac da radi sam 15 minuta. Ako se ovaj proces oduži duže, bit će samo bolje. Do ove točke moći ćete točnije odvojiti sve nečistoće iz glave koje su se nakupile u stupcu.

Ako radite s elektroničkim komparatorom temperature, tada možete točnije odrediti kraj stabilizacije stupca temperaturnom razlikom.

C) Odabir frakcija glave.

Odabir frakcija glave treba provoditi što je sporije moguće (s velikim refluksnim brojem). Sporo odabiranje ne "razmazuje" frakciju duž stupca i ne odnosi sa sobom frakcije koje slijede. Zbog male količine, ali velike raznolikosti tvari u glavnoj frakciji, ovaj dio destilata je zapravo jedno veliko prijelazno područje (p na slici 7) od mnogih glavnih nečistoća do čistog SR.

Za ispravnu organizaciju selekcije u ovom teškom razdoblju ispravljanja, možemo preporučiti sljedeći pristup, koji se sastoji u rastavljanju faze "B" u tri uzastopna jednaka vremenska intervala.

Takva shema organiziranja odabira frakcija glave jamči vam:

• potpuno odvajanje glavnih frakcija od kocke i njihovo potpuno odsustvo u frakciji hrane SR koja ih prati;
• minimalni volumen glavne frakcije i odsutnost CP frakcije hrane u njoj;
• pristup glavnoj frakciji SR s malom produktivnošću od 50%.

Ovo razdoblje završava s temperaturom koja doseže 0,1-0,05 "C manje od t. Uvjetno se smatra da količina nečistoća niskog vrelišta koja je u ovom trenutku prisutna u SR i uzrokuje takvo smanjenje vrelišta SR odgovara prihvatljivom prehrambeni standardi.

U praksi, najtočniji instrument za odlučivanje o kraju razdoblja odabira frakcija glave i početku odabira hrane SR je uobičajeni "ljudski nos".

Kontrola mirisa dobivenog destilata provodi se na sljedeći način:

• nekoliko kapi odabranog destilata stavite na dlan;
• trljajte ovu lokvu po cijeloj površini dlana;
• prinesite dlan licu i kroz nos udišite destilat koji je ispario iz dlana.

Takva trenutna i prilično precizna analiza uvijek će vam pomoći u rektifikaciji alkohola.

Ukupna količina glavnih frakcija dobivenih tijekom ovog razdoblja je 1...3% očekivane količine alkohola i ovisi o kvaliteti sirovine. ZAPAMTITE! da destilat dobiven destilacijom glavnih frakcija nije prehrambeni proizvod, jer se sastoji uglavnom od etera, acetona, aldehida i drugih otrovnih tvari, te se može koristiti SAMO za tehničke potrebe, na primjer, kao otapalo.

D) Odabir frakcije alkohola u hrani.

Ugradite novu, čistu i veliku prihvatnu posudu. Povećajmo odabir na Enom (za uvjetno je 1l/h = 16,6 ml/min), koji će ostati do kraja cijelog procesa rektifikacije. Provjerimo ovaj odabir štopericom i graduiranim cilindrom. Nakon 5-10 minuta provjerite očitanja termometra. Ako je sve učinjeno ispravno, očitanja termometra se neće promijeniti. Štoviše, ova temperatura će ostati nepromijenjena tijekom cijelog razdoblja odabira frakcije hrane.

SR dobiven od ove točke nadalje je prehrambeni proizvod visoke kvalitete. Međutim, njegov sastav (koji mnogi ne razlikuju čak ni mirisom) postupno se mijenja i može se podijeliti u tri dijela:

• prvih 5% ukupnog volumena SR i dalje će sadržavati tragove frakcija glave (za uvjetno je to = 200 ml);
• središnji dio - oko 80% ukupnog volumena SR bit će apsolutno čisto (za uvjetno je = 3360 ml);
• i 5% ukupnog volumena SR prije kraja ovog načina rada počet će poprimati tragove frakcija repa (za uvjetno je to = 200 ml).

Uzimajući u obzir posljednju napomenu, može se preporučiti da se za odabir frakcije hrane pripreme dvije odvojene označene posude koje se koriste za odabir prvih 5% i zadnjih 5% obroka SR.

Prilikom dobivanja središnjeg dijela SR, možete odabrati maksimalnu selekciju Emax (refluksni broj je blizu V=2,$). Vrijednost Emax uglavnom ovisi o kvaliteti obrađenog SS-a, pa ju je potrebno razjasniti kod svake rektifikacije. Međutim, njegovo pretraživanje i usavršavanje može se preporučiti tek nakon potpunog razvoja procesa ispravljanja prema ovim uputama. Da biste pronašli Emax, potrebno je koristiti drugu verziju pravila odabira.

Ali zapamtite - što je izbor manji, to je kvaliteta veća!.

Ovaj način ispravljanja ne zahtijeva stalnu prisutnost u blizini aparata, a prihvatni spremnici se mijenjaju kako se pune.

Prilikom primanja trećeg dijela hrane SR, preporuča se koristiti međuspremnik, iz kojeg povremeno, nakon što se uvjerite da očitanja termometra odgovaraju točki vrenja SR, ulijte alkohol u glavnu posudu.

Takva tehnika omogućuje, u slučaju da se propusti trenutak povećanja temperature (prijem SR s većom koncentracijom teških alkohola i fuzelnih ulja), spriječiti da "loš" alkohol uđe u "dobar" alkohol.