Przygotowanie kolumn zacierowych i destylacyjnych do pierwszego uruchomienia

Przede wszystkim artykuł przyda się tym, którzy dopiero zamierzają kupić (do wyboru kilka modeli) lub niedawno nabyli napar (BC) lub kolumnę rektyfikacyjną (RK): kupili w sklepie gotowy zestaw, zamówione u mistrzów na forach lub zrobione jeden ze schematów. Porównując charakterystykę swojej kolumny z referencją, możesz sprawdzić, czy sprzęt jest gotowy do natychmiastowej pracy, czy też musisz go ulepszyć..

Różnice między kolumnami rektyfikacji i zacieru

RK i BK to urządzenia wykorzystujące technologię wymiany ciepła i masy. Dla użytkownika końcowego różnica między nimi polega jedynie na wymaganiach dotyczących jakości oczyszczenia napoju z zanieczyszczeń. Jeśli dla RK ostatecznym celem jest alkohol według GOST, to w BK uzyskuje się dobrze oczyszczony destylat (bimber) z zachowaniem aromatu surowca, ale nie czystego alkoholu. Metody osiągnięcia celu są takie same..

Wysoki stopień oczyszczenia na RK wymaga więcej czasu na wykonanie poszczególnych operacji, lepszy stopień i klarowność rozdziału na frakcje.Dlatego RK ma wyższą kolumnę i pobór cieczy, co sprawia, że ​​zautomatyzowanie całego procesu jest stosunkowo łatwe i niedrogie . Nie każdy jest w stanie usiąść przy kolumnie przez jeden dzień, a tyle trwa proces rektyfikacji w domu.

Ekstrakcja pary jest również możliwa w przypadku RK, ale jej automatyzacja jest kosztowna. Ponadto problem ze stabilizacją ciśnienia wody w chłodnicy zwrotnej stawia pod znakiem zapytania celowość stosowania ekstrakcji pary do RK, ponieważ ekstrakcja cieczy nie jest tak wrażliwa na spadki ciśnienia wody..

W celu zwiększenia produktywności RK zaleca się stosowanie kostek o pojemności 40-50 litrów. W przypadku BC z ich niskimi kolumnami i mniejszą zdolnością retencji oleju fuzlowego, objętość destylatorów jest ograniczona do 20-30 litrów. Dzięki temu cykl destylacji na BC skraca się do czasu akceptowalnego dla sterowania ręcznego, co pozwoliło zyskać popularność BC z ekstrakcją parą, chociaż jest wielu fanów BC z ekstrakcją cieczy i automatyzacją..

Wymagania RK i BC dotyczące wyposażenia

W pogoni za atrakcyjną ceną producenci wydają półfabrykat jako gotowe urządzenie, które wymaga znacznego udoskonalenia przed uruchomieniem, na przykład całkowicie bez izolacji termicznej. W tej formie tylko niepoprawny optymista może spodziewać się porządnego oczyszczenia nieczystości z kolumny.

Sześcian

Główną funkcją kostki jest wytwarzanie pary zawierającej alkohol z najbardziej stabilną szybkością, niezależnie od wpływów środowiska. Zapewnia to stałą prędkość ruchu pary w kolumnie..

Przy stałej prędkości pary liczba stopni separacji w kolumnie z wypełnieniem zmienia się w zależności od współczynnika deflegmacji (PN). Liczba stopni rozdzielania jest maksymalna przy nieskończonym współczynniku refluksu i wynosi zero przy zeru. Każda wartość FF odpowiada własnej liczbie etapów separacji.

Wymagania technologiczne dotyczące wyposażenia kostki kolumny:

1. Izolacja. Powinien być dokładny, na przykład pianką poliuretanową o grubości 20-25mm. Od góry warto przykryć izolację termiczną warstwą izolacji foliowej. Zwykła tektura falista może pełnić rolę podłoża pod główną warstwą izolatora ciepła, co znacznie obniży temperaturę i ochroni piankę lub izolację piankową przed spadkiem temperatury na grubość.

Na rysunku pokazano przykład nieudanej izolacji kostki wełną mineralną w przypadku jej przypadkowego zamoczenia - koniec ocieplenia. Dodatkowo ogrzewanie i chłodzenie kostki sprawia, że ​​izolacja termiczna „oddycha”, przez co po nagrzaniu do pomieszczenia trafia kurz, co jest szkodliwe dla zdrowia, a gdy ostygnie to pogarsza właściwości izolacyjne.

Ważne jest, aby zwrócić należytą uwagę na wybór materiału. Często kostka jest owinięta izolacją zwykłą folią spożywczą w celu uszczelnienia, chroniącej powierzchnię przed rozlaną wodą, zacierami lub surowym alkoholem..

Potrzeba izolacji termicznej wynika nie tyle ze względów ekonomicznych, co przy destylacji (zużywa się mniej energii), ale z faktu, że w procesie rektyfikacji zmniejsza się ilość alkoholu w kostce, co podnosi temperaturę wrzenia. W rezultacie przy stałej mocy grzewczej pod koniec zaciągu utrata ciepła dobrze izolowanej kostki wzrasta o 50-60 watów. Zmniejsza to użyteczną moc grzewczą o około 3%. W przypadku kostki nieizolowanej ta wartość może wynosić nawet 15-20%, czyli dużo. Ponieważ efektywnej mocy grzewczej nie można zmierzyć w trakcie procesu i skorygować o dostarczoną moc, prowadzi to do niekontrolowanego spadku ilości i prędkości pary w kolumnie - wyjścia z najbardziej efektywnego trybu pre-bailout i spadku jakość rozdziału na frakcje..

2. Elementy grzejne i regulacja napięcia. Ogrzewanie powinno odbywać się tylko za pomocą elementów grzejnych, za pomocą regulatora napięcia ze stabilizacją do 1 wolta. Nawet w tym przypadku przy napięciu 150 woltów użyteczna moc może wahać się do 3%. Wraz z izolacją kostki stabilizacja mocy grzewczej ograniczy wahania prędkości pary w kolumnie w granicach 5%. Co jest mniej lub bardziej znośne.

3. Prawidłowe umiejscowienie termometru. Termometr należy umieścić w sześcianie poniżej linii wody, ponieważ temperatura cieczy, a nie jej para, musi być znana, aby kontrolować proces. Zwiększając temperaturę wrzenia, ocenia się moc surowego alkoholu i pozostałej części alkoholu absolutnego w kostce, co jest również sygnałem do przejścia do wyboru „ogonów”. Pomyślne umieszczenie czujnika temperatury w rurce termostatu elementu grzejnego, odchylonej od grzałki o 3-4 cm w bok i lekko do góry. Czujnik termiczny umieszcza się w rurce za pomocą pasty termicznej.

4. Nogi o regulowanej wysokości. Kolumna w trybie pracy musi być zainstalowana ściśle pionowo. Odchylenia prowadzą do tego, że para i refluks biegną różnymi drogami - refluks spływa „dolną” ścianą kolumny, a para unosi się „górną”. Oczywiste jest, że ich interakcja jest minimalna.

5. Elementy dodatkowe. Bardzo dobrze, jeśli kostka ma zawór bezpieczeństwa, który zmniejsza ciśnienie w sytuacji awaryjnej, a także odgałęzienie do opróżnienia stojaka i wygodne uchwyty do przenoszenia. Te ulepszenia nie wpływają bezpośrednio na wynik, ale znacznie upraszczają pracę..

Kolumna

Wysokość kolumny rektyfikacyjnej powinna wynosić 1,5 metra, kolumna zacieru powinna wynosić od 0,7 do 1 metra..

Każda kolumna również musi być zaizolowana. Podczas pracy utrata ciepła nie zmienia się, ale dobra izolacja zmniejsza ilość dzikiej flegmy, znacznie zwiększając sterowalność i stabilność całego procesu.

Do izolacji kolumny jako pierwsza warstwa nadaje się sznurek konopny lub jutowy, który ochroni główną izolację przed odkształceniami temperaturowymi. Jako izolację główną najczęściej stosuje się piankę poliuretanową, spieniony polipropylen lub polietylen o współczynniku przewodzenia ciepła rzędu 0,04 W / (m-K).

Grubość powinna zapewniać utratę ciepła nie większą niż 3% mocy roboczej kolumny. Przy 5%, dziki refluks prawie całkowicie zakłóca proces rektyfikacji, ponieważ zdolność separacji kolumny spada katastrofalnie. Mając 10% możesz zapomnieć o sprostowaniu, pozostanie tylko widoczność procesu.

Aby zapewnić normalną izolację cieplną słupów o średnicy 32-60 mm, przy temperaturze otoczenia co najmniej +23 ° C, wymagana jest warstwa podstawowej izolacji termicznej o grubości co najmniej 20 mm, jeśli prace mają być wykonywane w temperatura powietrza +10 ° C, izolację termiczną należy podwoić, przy zerowej temperaturze - zwiększyć 2,5-3 razy. Na wierzch izolacji głównej zaleca się położyć na słupie warstwę izolacji foliowej o grubości 3-5 mm. Foliowa taśma samoprzylepna i mocowanie klamrami od dołu, od góry, a także w kilku miejscach na wysokości słupa nadają się do izolowania szwów.

Dysza

Opakowanie powinno zapewniać maksymalną powierzchnię wymiany ciepła i masy. Najbardziej odpowiedni dla RK - SPN, jego optymalny rozmiar zależy od średnicy sznurka. W przypadku BK najbardziej rozpowszechnione są podkładki czyszczące i przełączniki zaczepów, ich stosunkowo niska zdolność separacji i retencji jest kompensowana przez niskie wymagania stawiane destylatowi pod względem stopnia oczyszczenia i niskich kosztów..

SPN należy wlewać do kolumny powoli przez lejek, bez wstrząsania lub stukania. Głównym zadaniem jest równomierność układania, bez lokalnego zagęszczania i poluzowania. To one stają się katalizatorami zamarzania refluksu w kolumnie, początku zalewania oraz obniżają jakość separacji i produktywność kolumny. Zła stylizacja może spowodować utratę do 20% produktywności. Musisz również sprawdzić punkt odniesienia dla dyszy. Dobrze jest użyć zwykłego bałaganu.

Jeśli w projekcie przewidziano różne stożkowe oczka i inne przysmaki, warto się zastanowić, czy staną się one katalizatorami zalewu dennego, jest to dość częste zjawisko. Lepiej wyrzucić te sieci, oszczędzając sobie bólu głowy. Na jeden zwitek przełącznika zaczepów o średnicy kolumny 1,5 cala potrzeba 35 cm bielizny, na 2 cale - 85 cm Przed zatkaniem końcówek zaleca się pomyśleć o ich przyszłym wyjęciu z kolumny.

Czujniki termiczne

Przed zaizolowaniem kolumny konieczne jest umieszczenie na niej czujników temperatury. Ponieważ bezwzględna wartość temperatury nie jest wymagana, ale konieczne jest wychwycenie zmian z dokładnością do 0,1 stopnia, czujniki można umieścić po prostu na powierzchni kolumny: w kieszeni lub przykleić taśmą aluminiową pod izolacja termiczna. Nie będzie znaczącej różnicy w dokładności odczytów i bezwładności (maksymalne opóźnienie wynosi 5-6 sekund, co nie jest krytyczne).

Termometry są wymagane 20 cm od spodu kolumny i 2/3 jej wysokości. Na podstawie wskazań czujników temperatury sterują całym procesem. Pożądany jest termometr na szczycie kolumny - 10 cm poniżej górnej krawędzi dyszy, pomoże to zakończyć zbieranie odpadów poflotacyjnych na czas.

Bardzo przydatne jest zainstalowanie termometru alarmowego, który natychmiast da sygnał dźwiękowy, że temperatura w punkcie kontrolnym jest wyższa niż ustawiona, aby można było regulować wybór w czasie. Dobrą opcją jest TS-DS-at z mocowaniem na rurze lub analogami. W przypadku braku automatyzacji sterowania jest to bardzo przydatne urządzenie..

Deflegmator lub skraplacz

W przypadku BK zawsze konieczne jest podłączenie wody do deflegmatora równolegle, a nie szeregowo z lodówką, zawsze przez różne zawory. Deflegmator wymaga iglicowego zaworu regulacyjnego. Wodę należy spuścić oddzielnie - w celu wizualnej kontroli wyniku regulacji.

Podczas korzystania z dimrothu woda jest dostarczana do jej zewnętrznych pętli, a na wlocie umieszczany jest zawór. Jeśli używana jest powłoka i rurka lub koszula, wówczas dopływ wody odbywa się od góry, a kran jest umieszczony na dole przy wylocie. Zapobiega to osuszaniu przez deflegmator przy niskich przepływach wody, dzięki czemu proces jest wysoce kontrolowany..

W przypadku RK zasady połączeń są takie same, ale jeśli występuje ekstrakcja cieczy, chłodnicę końcową można podłączyć szeregowo przed skraplaczem. Na rurze należy umieścić wąż do komunikacji z atmosferą deflegmatora z ekstrakcją cieczy i umieścić go w butelce w celu odprowadzenia kondensatu, ale upewnić się, że rura nie jest zanurzona w kondensacie podczas pracy, w przeciwnym razie, gdy kolumna wzdycha, rura będzie ciągnąć ciecz, a ciśnienie w kostce spadnie o wartość wysokości słupa wody. W takim przypadku temperatura w kostce będzie wyższa niż temperatura wrzenia, co doprowadzi do gwałtownego wrzenia i zwiększonej ilości pary przedostającej się do deflegmatora, w efekcie reżim przed wypalaniem zostanie zastąpiony powodzią.

Izolacja termiczna deflegmatora z pobieraniem próbek cieczy doprowadzi do wzrostu zużycia wody, ale nie będzie żadnych korzyści. Jeżeli ekstrakcja odbywa się parą, a przepływ wody ustabilizuje się, to pojawia się punkt rozgrzania deflegmatora. Przeciągi, nagłe zmiany temperatury otoczenia - wszystko to można skompensować, czyniąc proces bardziej kontrolowanym i stabilnym. Ale jeśli przepływ wody przez deflegmator nie jest stabilny i zmienia się nawet po napełnieniu zbiornika w toalecie lub otworzeniu wody w kuchni, to na tle tej niestabilności efekt izolacji termicznej będzie prawie niezauważalny..

Lodówka lub chłodnica końcowa

Problemów jest tu mniej, przyłącze wodne od dołu, odpływ od góry. Rura do spuszczania produktu do słoika musi koniecznie mieć szczelinę w strumieniu, co oznacza, że ​​rura nie może być zanurzona w kondensacie.

Jeśli używana jest chłodnica płaszczowo-rurowa (KHT), często nakłada się na nią kubek spustowy, który łączy wszystkie przepływy z 7-12 rur KHT i przesyła je do wyboru przez jedną. Szkło musi koniecznie mieć rurkę do komunikacji z atmosferą, co zapewni pęknięcie strumienia. W przeciwnym razie klasyczna huśtawka może rozpocząć się od uwolnienia sprayu i piany do dyszy, zalania kolumny itp..

Inne źródła ogrzewania (gaz, indukcja, kuchenka elektryczna)

Ci, którzy mają żelazne nerwy i magazyn gaśnic, pracują przy otwartym ogniu z alkoholem. Kuchenka gazowa do rektyfikacji i kolumn zacierowych nie jest jednoznacznie odpowiednia.

Płyta indukcyjna z wypełnioną kolumną nie jest używana ze względu na dyskretną regulację mocy z dużymi stopniami.

Ogrzewanie na kuchence elektrycznej jest możliwe, ale powinno działać przy stałym ogrzewaniu, a nie w technologii „start-stop” (tryb pulsacyjny). Ponadto kuchenka elektryczna musi być zasilana przez stabilizator napięcia..

Każde zatrzymanie grzania, spadek mocy wejściowej lub spadek ciśnienia w dopływie wody prowadzi do zakłócenia procesu i wniknięcia części zbędnych zanieczyszczeń do doboru. Ale główny prowizor dla wszystkich powyższych metod ogrzewania znajduje się w innym miejscu - wraz z nagrzewaniem się częściowo izolowanej kostki i wzrostem jej temperatury zwiększają się nie tylko straty ciepła, ponieważ wzrasta różnica temperatur między kostką a otaczającym powietrzem, ale ciepło zmniejsza się również transfer z pieca do kostki - użyteczne ogrzewanie mocy. Prowadzi to do dodatkowego zmniejszenia objętości wytwarzanej pary i stopniowego zmniejszania jej prędkości w kolumnie ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami. Efektem ubocznym obecności innych wad konstrukcyjnych może być częściowe zalanie kolumny i zalanie.

Możliwe jest uzyskanie alkoholu za pomocą tych metod ogrzewania, ale jego jakość będzie słaba. Jeśli wymagany jest dobry wynik, nie możesz zostawić miejsca na wypadki, musisz zapewnić stabilność i sterowalność wszystkich procesów.