Koncepcja, kamienie milowe rozwoju i cechy działania kolumny zaciernej

Ewolucja od wężownicy babci do domowych kolumn destylacyjnych przebiegała dziwacznymi ścieżkami, rodząc wiele ślepych zaułków i „potworów”, ale czasami opracowywano także przydatne projekty hybrydowe. Jednym z takich urządzeń jest kolumna piwna (BC), która z roku na rok cieszy się coraz większą popularnością wśród krajowych gorzelników. Jednak takie urządzenie wymaga zrozumienia podstaw teoretycznych i prawidłowego działania, w przeciwnym razie wynik będzie rozczarowujący..

Historia pojawienia się kolumny zacieru

Co było nie tak z dobrą starą cewką? Po pierwsze, jest słaba wydajność. Po drugie, nawet przy destylacji frakcjonowanej destylat zawiera znaczną ilość szkodliwych zanieczyszczeń. Kolumna destylacyjna (RC) radzi sobie z tymi wadami, ale ma swoje własne problemy: drogi sprzęt, po rektyfikacji nie ma zapachu surowca w napoju, a do pierwszej destylacji nadal potrzebny jest destylator.

Pojawienie się chłodnic jednoprzejściowych i płaszczowo-rurowych rozwiązało problem produktywności. Te konstrukcje chłodnic pozwoliły na stosunkowo szybkie oddestylowanie popłuczyn na surowy alkohol, a aby przezwyciężyć utratę rozprysku, do projektu dodano pustą rurę. W ten sposób destylator nowej generacji uzyskał pełną formę..

Rura służyła jako sucha komora - nie pozwalając na przedostanie się do selekcji rozprysku z kostki, która tworzy się w dzikiej flegmie. Taki destylator bez problemu poradziłby sobie z każdą mocą grzewczą dostępną w życiu codziennym. Doszło również do niewielkiego wzmocnienia produktu, aby wzmocnić tę, jak wcześniej sądzono, użyteczną właściwość - zastosowali chłodnicę zwrotną, która dała początek całej rodzinie gorzelników wzmocnionych, związanych potoczną nazwą: „piwo kolumna".

Uwaga! Kolumna zacieru ciągłego (NBK) pomimo podobnej nazwy ma zupełnie inny cel i zasadę działania..

Kolumna zacieru filmowego

Głównym schematem był BC z płaszczową chłodnicą zwrotną, pokazaną na rysunku.

Dostępne materiały, łatwość wykonania i wzmocnienie bimbru do 90-91% przyczyniły się do wzrostu popularności takiego schematu. Podstawowe wymagania zostały sformułowane na podstawie doświadczenia eksploatacyjnego..

Kolumna zacieru filmowego została uznana za dobrą, jeśli:

• średnica wynosiła 25-28 mm, a wysokość była od 30 do 50 razy większa od średnicy wewnętrznej;
• istniał dostatecznie mocny i dobrze kontrolowany deflegmator zdolny do gaszenia działającej mocy grzewczej;
• nastąpiła precyzyjna regulacja przepływu wody chłodzącej do chłodnicy zwrotnej za pomocą zaworu iglicowego;
• realizowane jest oddzielne dopływ wody do lodówki i chłodnicy zwrotnej;
• termometr jest zainstalowany nad chłodnicą zwrotną w rurze parowej;
• była dostatecznie wydajna lodówka do pracy z pełną mocą grzewczą zarówno w drugim, jak i pierwszym biegu.

Praca z kolumną filmową nie była łatwa i wymagała stałej uwagi właściciela. Podczas pierwszej destylacji nie włączano chłodnicy zwrotnej, aby nie wydłużać czasu wrzenia zacieru, ale podczas drugiej destylacji pracowała już chłodnica zwrotna, umożliwiając opadanie po kropli „głowic” i wzmocnić „ciało” do 90%. To prawda, że ​​nie zawsze można było osiągnąć zamierzone cele za pomocą deflegmatora, a następnie zastosowano kontrolę ogrzewania, która ostatecznie stała się głównym celem BC. Jednak produkt otrzymany w wyniku destylacji na folii BK wydawał się entuzjastom dużo lepszy niż bimber po destylacji frakcyjnej na konwencjonalnym aparacie..

Euforię można wytłumaczyć faktem, że wysoka moc maskuje nieprzyjemny zapach napoju. To prawda, że ​​po rozcieńczeniu wodą do 40-45% wszystkie wady destylatu zostały w pełni ujawnione w ciągu kilku dni. Użytkownicy pocieszali się tym, że nie dążą do uzyskania alkoholu, ale chcą pić dobrze oczyszczony bimber z aromatami surowców.

Wady kolumny filmowej

„Silny nie znaczy czysty” - ta prosta myśl nie od razu porwała umysły bimbrowników, ale byli rozsądni sceptycy, którzy oddawali produkt do analizy. Wyniki były niesamowite: testy laboratoryjne wykazały, że oczyszczanie zanieczyszczeń na tym sprzęcie to mit..

Co więcej, jeśli kolumna filmowa nadal w jakiś sposób umożliwiała dobór „głowic”, to w selekcji było prawie więcej paliw niż w pierwotnym surowcu. To sprawiło, że pomyślałem i zrozumiałem, w jaki sposób szkodliwe zanieczyszczenia wchodzą do selekcji, a następnie określam przyczyny i próbuję je przezwyciężyć..

1. Wrażliwość na ciśnienie wody. Już niewielki spadek przepływu wody w deflegmatorze wystarczy, aby wszystkie pośrednie szkodliwe zanieczyszczenia nagromadzone w rurze natychmiast wślizgnęły się do selekcji. Wystarczy odkręcić kran w łazience lub spłukać toaletę, aby ciśnienie wody w systemie spadło, a dobór „głowic” kropla po kropli zamienił się w energiczny strumień.

Racjonalne propozycje wlewają się jak z róg obfitości: stabilizacja za pomocą regulatorów ciśnienia, zaopatrzenie w wodę przez zbiornik pośredni pod sufitem lub pompę akwariową, autonomiczne systemy chłodzenia itp. Ogólnie rzecz biorąc, rzeczy bardzo przydatne i mające zastosowanie nie tylko dla BK.

Wydawało się, że problem został rozwiązany, ale oprócz ustabilizowania przepływu dostarczanej wody, konieczne było również kontrolowanie za jej pomocą współczynnika refluksu, co jest bardzo uciążliwe ze względu na dużą bezwładność układu..

2. Niska zdolność retencji i separacji. Próby umieszczenia spirali lub pary myjek w kolumnie nieznacznie poprawiły sytuację, ale nie na tyle, aby ogólnie rozwiązać problem czyszczenia. W efekcie „główki” dobierano niedbale, a nawet pomimo doboru kroplowego wraz ze szkodliwymi substancjami usunięto również niezbędne estry odpowiedzialne za aromat..

Ze względu na niemożność skupienia „głów” w strefie selekcji w dużej ilości ze względu na praktycznie nieobecną pojemność przetrzymywania, konieczne było ich nadmierne wyselekcjonowanie, tracąc znaczną część alkoholu. Przejście do wyboru „korpusu” poprzez zwiększenie mocy grzewczej natychmiast spowodowało wysłanie pośrednich zanieczyszczeń zgromadzonych w rurze do selekcji..

Sytuację pogorszył fakt, że po wybraniu „ciała” separacja spadła do 2-3 talerzy i nie mogła utrzymać sowuka. Gdy temperatura w kostce zbliżyła się do 90-92 ° C, jeśli nie przeszli na dobór „ogonów” w czasie, resztki kadłuba wpadały do ​​zbiornika odbiorczego, pozostawiając jedynie wodę w „ogonach”.

Nawet w najlepszych próbkach bimbru otrzymywanych na kolumnach foliowych zawartość olejów fuzlowych wynosi co najmniej 1-2 tys. Mg na litr, często znacznie więcej. Ze względu na cechy konstrukcyjne folii BK destylat okazuje się niezrównoważony - z oczywistym odchyleniem składu chemicznego w kierunku kadłuba.

Pojawienie się nowoczesnej kolumny zacieru

Rozwiązanie problemu czyszczenia z olejów fuzlowych dojrzewało szybko - tsargę trzeba napełnić dyszą. W rezultacie BC zamienił się w mini RC (kolumnę rektyfikacyjną) z tymi samymi zasadami i wymaganiami sprzętowymi. Różnice pozostały jedynie w uniwersalności konstrukcji, która pozwala na użycie BC do destylacji zacieru. Stosuje się również tradycyjny dobór BK parą, chociaż wielu gorzelników doceniło wygodę doboru cieczy i zainstalowało ją na swoich kolumnach, podczas gdy inni rozpoczęli eksperymenty z selekcją parą przed chłodnicą zwrotną..

Następnie BK w klasycznej formie kolumny filmowej z wyborem pary nad deflegmatorem uroczyście wkroczył do muzeum historii bimberu, gdzie zajął honorowe miejsce. Można się spierać: „Sprzedany w całości!”. Odpowiedź jest prosta: nigdy nie znasz handlarzy i kolekcjonerów antyków, którzy sprzedają i przekupują nie tylko przestarzałe rzeczy, ale także ich podróbki.

Wymagania dotyczące dobrej kolumny zacieru

W większości przypadków nowoczesny BC ma kolumnę o średnicy 40-50 mm i wysokości od 75 do 100 cm, a także sześcian na 20-30 litrów, ekstrakcję cieczy i automatyzację. Ogólnie jest to zgodne ze standardami i wymaganiami Republiki Kazachstanu, ale najważniejsze pozostało w kolumnie zacieru: wszechstronność projektu i chęć uzyskania dobrze oczyszczonego destylatu o smaku i aromacie surowca które można wypić od razu bez długotrwałego postarzania korekcyjnego w dębowych beczkach.

Jednak podczas pracy zwykli użytkownicy napotkali problem: używając standardowych technologii rektyfikacji podczas destylacji zacieru, nie otrzymali oczekiwanego dobrze oczyszczonego i wzmocnionego destylatu, ale brudny alkohol, który nazwano półpoważnie NDRF - niedostateczna rektyfikacja. Wydawało się, że ewolucja rozwoju kolumn zacierowych osiągnęła ślepy zaułek.

Następnie fani BC rozpoczęli eksperymenty z wykorzystaniem niskich wartości refluksu w destylacji surowego alkoholu. Wszystko się ułożyło. Mniejsze ilości dna i krótkich listew bocznych, które nie pozwalają na produkcję czystego alkoholu w BK, stały się mocnym punktem do produkcji destylatu. Wysoka strona RK ma zdolność separacji, która jest nadmierna dla destylatu, odcinając nie tylko nadmiar, ale także użyteczną.

Niska tsarga BK pozwoliła na wdrożenie technologii zbilansowanej redukcji stężenia wszystkich zanieczyszczeń w produkcie z usunięciem tych, które zdecydowanie nie są potrzebne. Było to ułatwione dzięki zastosowaniu większych dysz. Tak więc, dla 50 mm pne, SPN 4 x 4 x 0,28 jest używany zamiast 3,5 x 3,5 x 0,25 w RK. W przypadku zadań indywidualnych kolumny grzybkowe i miedziane pierścienie sprawdziły się jako wypełnienie, ale jest to temat na osobny artykuł..

Jak poprawnie pracować na kolumnie zacieru

Początkujący często narzekają, że mimo wszelkich starań dostają czysty alkohol na kolumnie zacieru, a nie smaczny napój. Nie ma uniwersalnej technologii, ponieważ wiele niuansów destylacji zależy od konstrukcji aparatu, jednak przestrzegając podstawowych zasad, w BK można zrobić aromatyczny i dobrze oczyszczony destylat.

1. BC i RK są urządzeniami realizującymi technologie wymiany ciepła i masy, stąd wymagania dotyczące przygotowania urządzeń do pracy są dla nich praktycznie takie same. Aby pewnie kontrolować współczynnik refluksu podczas pracy, potrzebujesz: stabilnego kontrolowanego ogrzewania i chłodzenia, a także dobrej izolacji termicznej kostki i kolumny.

2. Oblicz planowaną szybkość selekcji „ciała”. Przyjmujemy, że współczynnik deflegmacji nie powinien przekraczać 2. Np. Jeżeli moc grzewcza robocza kolumny 50 mm wynosi 1700 W, to z kostki wyparowuje około 4,93 x 1,7 = 8,3 litra cieczy na godzinę. Musimy zabrać trzecią i zwrócić dwie trzecie z refluksem z powrotem do kolumny i sześcianu. Oznacza to, że planowana częstotliwość próbkowania wynosi 2,8 litra na godzinę, a współczynnik refluksu wynosi (8,3 -2,8) / 2,8 = 2. Większa dokładność nie jest wymagana.

3. Długi i tępy dobór „główek”, przyjęty podczas rektyfikacji, usuwa nie tylko aldehydy, ale także estry odpowiedzialne za aromat napoju. Dlatego „główki” powinny być wybrane nie więcej niż 2-3% AC (alkoholu absolutnego) luzem. Szybkość powinna wynosić około 25-300 ml / godzinę (około 10% szybkości zbierania „ciała”).

4. Początkowa prędkość doboru „nadwozia” jest równa planowanej (w naszym przykładzie 2,8 l / h). A po rozpoczęciu selekcji dostosowujemy go tak, aby granica plastyczności wynosiła 90-91% przy wytrzymałości nasypowej 40%.

Nie zmieniamy już prędkości! Pod koniec doboru „korpusu” prędkość już spadnie, a siła w strumieniu spadnie do 87-88% (przy resztkowej zawartości surowego alkoholu w kostce 5%). Szybkość jest ogromna w porównaniu z rektyfikacją, ale to właśnie pozwala na przepuszczenie średnich eterów i umiarkowanej porcji wyższych alkoholi do odbieralnika. Konieczne jest zakończenie doboru „korpusu” w temperaturze sześciennej nie wyższej niż 95 ° C.

5. Jeśli destylujemy surowce zbożowe, to „ogony” dobieramy frakcyjnie (2-3 porcje po 100-150 ml) z prędkością 2-3 razy mniejszą od prędkości początkowej przy wyborze „korpusu”. „Ogony” trafią następnego dnia do blendowania lub dalszego przetwarzania w Republice Kazachstanu.

Najważniejsze, aby nie bać się wysokiego wskaźnika selekcji: jeśli go nie docenisz, wówczas produkcja nie będzie już dobrym destylatem, ale słabo oczyszczonym alkoholem, który nadaje się do beczki - zanieczyszczenia nie są całkowicie usuwane , ale tylko „lekko zaczesana”, pozbawiona nadmiaru fuzelu i aldehydów.

Jeśli celem jest destylat do spożycia bez długiej ekspozycji, można poeksperymentować z dostosowaniem współczynnika refluksu, pamiętając, że im wyższy współczynnik refluksu, tym większy stopień oczyszczenia i przybliżenia do alkoholu..

Do destylacji cukru surowego odpowiednie jest tylko maksymalne oczyszczenie ze wszystkich zanieczyszczeń i technologia destylacji przyjęta w Republice Kazachstanu. Jeśli objętość masy nie przekracza 15-20 objętości wypełnienia w kolumnie, to wypełnienie SPN ma rozmiar odpowiadający średnicy kolumny, a sama kolumna ma co najmniej 1 metr wysokości, są szanse na uzyskanie całkiem przyzwoitego alkoholu z surowego cukru z BC..

P.S. Dziękuję za przygotowanie materiału do artykułu dla użytkownika. IgorGor z naszego forum.