Cum se face o coloană de distilare - calculul parametrilor sistemului. Calculul parametrilor condensatorului de reflux al unei coloane de distilare. Schema de lucru a Republicii Kazahstan

Pentru a înțelege esența proceselor care au loc în interiorul coloanei de distilare, vă recomandăm să vă referiți la coloanele de alcool. Dezvăluie teoria producerii etanolului, a cărui calitate este aproape de maxim.

Astăzi vom vorbi despre designul unui redresor de casă și despre modul în care acest dispozitiv poate fi realizat cu propriile mâini.

Înainte de a începe să creați o coloană de distilare (ambalată) (RC), trebuie să cumpărați material adecvat. Trebuie remarcat imediat că toate tipurile de metale neferoase ar trebui excluse în mod deliberat din proiectarea dispozitivului: fără aliaje de cupru, fără aluminiu alimentar etc. materiale similare. Doar oțelul inoxidabil este un aliaj chimic inert care nu este supus coroziunii și nu emite impurități toxice în timpul procesului de rectificare.

Pe paginile FORUMHOUSE găsiți o mulțime de sfaturi cu privire la utilizarea cuprului în proiectarea redresoarelor și distilatoarelor. Dar dacă citești, poți găsi și mai mulți oameni care nu sunt de acord cu astfel de opinii. Explicația este destul de simplă: alcoolul fierbinte este un solvent foarte puternic. Prin urmare, contactul lichidelor fierbinți care conțin alcool cu ​​orice metale neferoase este extrem de nedorit și chiar periculos pentru sănătate.

beutiflet Utilizator FORUMHOUSE

Doar sticla, silicon si otel inoxidabil.

Schema de lucru a Republicii Kazahstan

Figura prezintă o diagramă a unui RK standard, odată ce îl înțelegeți, puteți asambla singur un redresor de acasă.

Să ne uităm la elementele principale de design mai detaliat.

Alambic

Orice recipient metalic din otel inoxidabil si avand un volum adecvat poate fi folosit ca cub de distilare.

Cât despre volum: unii oameni folosesc o oală sub presiune obișnuită (cu încălzire încorporată), în timp ce alții au cerințe ceva mai mari. În general, fiecare se concentrează pe propriile nevoi.

viktor50 Utilizator FORUMHOUSE

Oala sub presiune este prea mică, ai nevoie de o capacitate de minim 15-20 de litri. Procesul de rectificare durează destul de mult și obținerea unui litru într-o jumătate de zi nu este cușer.

În ceea ce privește încălzirea coloanei: cea mai simplă (dar nu foarte practică) opțiune este instalarea cubului de distilare pe un electric sau aragaz cu gaz. Faptul este că coloana are o înălțime relativ mare, așa că va fi mai bine dacă cubul de distilare stă pe podea (mai degrabă decât pe aragaz).

Încălzirea electrică vă permite să instalați cubul direct pe podea, ceea ce face ca designul RK să fie mai puțin greoi și întreaga instalație cât mai convenabilă de utilizat.

Timotei1

Trebuie să trecem de la gaz la electricitate - este mai ușor de reglat și se adaugă înălțimea! Am tăiat elementele de încălzire în balon, am conectat regulatorul de tensiune de la televizor și am plecat.

Oricum ar fi, la încălzirea materiei prime, trebuie să se asigure o reglare lină a puterii element de încălzire. În caz contrar, întreaga idee va fi sortită eșecului.

Mulți utilizatori, în încercarea de a îmbunătăți designul RK, echipează dispozitivul cu sisteme de control automate, precum și cu regulatoare complexe. Dar dacă sunteți obișnuit să controlați singur procesul (și în cazul unei coloane de distilare de casă la început nu veți putea face altfel), apoi instalați sistem automat controlul nu este absolut necesar. Până când vei avea suficientă experiență în domeniul redresării casei, un simplu regulator de putere inclus în circuitul unuia dintre încălzitoarele electrice existente va fi destul de suficient.

Timotei1

Am trei elemente de încălzire de la un fierbător sovietic - 1,25 mp. LATR, prezentat în fotografie, reglează perfect un element de încălzire.

Procesul de rectificare în în acest caz, produs folosind un element de încălzire (reglabil). Cele 2 rămase sunt necesare exclusiv pentru încălzire.

Dacă ai avut deja suficient timp să te bucuri percepția vizuală proces, iar lipsa de timp nu vă permite să fiți în mod constant lângă un RK funcțional, atunci sistemul de automatizare introdus în designul dispozitivului vă va permite să controlați procesul, necesitând intervenție umană minimă. Automatizarea vă permite să selectați conținutul cubului de distilare, împiedicând fracțiunile de coadă să intre în „corpul” produsului. Există gata făcute solutii tehnice, care pot fi achiziționate din magazinele specializate. Astfel de sisteme, care răspund la schimbările de temperatură, momentul potrivit blocați unitatea de selecție a distilatului sau, dimpotrivă, deschideți accesul apa rece la condensatorul de reflux.

Sertar de rectificare

Cadrul de rectificare include mai multe componente:

1. Conductă cu izolație și duză.
2. Deflegmator cu unitate de selectare a distilat, manta de apa si termometru.
3. Conexiune pentru comunicare cu atmosfera.

Având în vedere că vaporii de alcool sunt foarte inflamabili, orificiul pentru comunicarea cu atmosfera (care se realizează neapărat în partea superioară a coloanei de distilare) trebuie echipat cu un fiting și un tub de cauciuc. Capătul tubului trebuie coborât într-un recipient cu apă. Acest lucru va ajuta la prevenirea răspândirii vaporilor în interior și a aprinderii acestora.

Să luăm în considerare designul nodurilor enumerate.

Conductă (coloană plină)

Procesul de transfer de căldură și masă are loc în conducta inferioară a coloanei de distilare. În ea spatiu interior se pune o umplutură specială pentru a mări zona de contact dintre aburul fierbinte și refluxul de răcire. La autoproducție coloane ca umplutură (duză), cel mai simplu mod este să folosiți bureți de spălat vase din oţel inoxidabil. Uneori se folosește un fir răsucit special (tot din oțel inoxidabil).

Dacă utilizați vată metalică ca umplutură, atunci trebuie verificată mai întâi calitatea fabricării lor. Pentru a face acest lucru, trebuie să tăiați o bucată de cârpă și să o fierbiți într-o soluție de sare de masă. Dacă lavetele conțin un alt aliaj în loc de oțel inoxidabil, produsele nu vor putea rezista unui astfel de test și vor rugini rapid. Este imperativ să tăiați cârpa de spălat. La urma urmei, dacă are strat protector, atunci numai în acest fel poate fi expusă structura sa internă.

Densitatea de ambalare ar trebui să corespundă indicatorului - 250-280 g de ambalare per litru de volum intern al coloanei de ambalare.

Calitatea separării fracțiilor de fierbere depinde direct de dimensiunea țevii ambalate. Având în vedere experiența practică a utilizatorilor FORUMHOUSE, putem concluziona că diametrul minim al țevii ar trebui să fie de 32 mm. În general, cu cât conducta este mai mare, cu atât mai bună este separarea fracțiilor. Înălțime optimățevile ar trebui să corespundă cu 40-60 din diametrele sale (minim 20). Exteriorul conductei trebuie izolat cu un strat de material de protecție.

belor44 Utilizator FORUMHOUSE

Este instalat în cavitatea internă a conductei (sus și jos) plasă metalică pentru a ține umplutura.

belor44

În coloana mea pentru NDRF, umplutura sunt prosoape. În același timp, există plase de la o strecurătoare de ceai. Presiunea este stabilă. O coloană lungă de un metru cu un diametru de 35 mm produce un produs subrectificat cu o rezistență de 96% la o rată de 950 ml pe oră. Nu există puncte de sufocare.

Partea inferioară și superioară a conductei de distilare sunt de obicei echipate cu filete, care permit conectarea unității la cubul de distilare și la condensatorul de reflux.

Deflegmator

Scopul principal al unui condensator cu reflux este condensarea și separarea fracțiilor ușoare care au un punct de fierbere mai scăzut (față de reflux). În practică, un condensator de reflux poate avea diferite proiecta. Cel mai simplu de fabricat este un condensator de reflux cu flux direct (jachetă) sau, așa cum se mai numește, un condensator-frigider. Este format din două conducte de diametre diferite, între care se află o manta de răcire cu apă curentă.

În esență, un deflegmator cu flux direct este o țeavă din oțel inoxidabil care este sudată într-o altă țeavă din același material (numai cu un diametru mai mare). În exterior, dispozitivul arată ca în imagine.

Fotografia arată că condensatorul de reflux are două fitinguri (pentru alimentarea și descărcarea lichidului de răcire) și un tub pentru comunicarea cu atmosfera (mai sus). În același timp, în partea de jos a condensatorului de reflux există un fiting pentru selectarea distilatului.

Pentru a evita apariția impurităților străine și a mirosurilor în produsul final, se recomandă utilizarea numai a tuburilor de silicon pentru prelevarea de probe a distilatului.

Corpul condensatorului de reflux poate fi realizat din țevi din oțel inoxidabil sau dintr-un termos alimentar obișnuit și o țeavă interioară suplimentară. Diametrul conductei interioare este de obicei egal cu diametrul coloanei umplute. Dacă nu aveți acces la sudarea cu argon, atunci puteți fixa elementele structurale folosind un fier de lipit obișnuit.

Unitatea de selecție a distilatului, situată chiar în partea de jos a condensatorului de reflux, este o șaibă în formă de sudată în tubul interior al dispozitivului.

În unitatea de prelevare, este necesar să faceți găuri în prealabil pentru termometru (dacă intenționați să-l utilizați) și pentru tubul de prelevare.

Necesitatea introducerii termometrelor în designul Republicii Kazahstan este o problemă controversată. Oamenii „cu experiență” se descurcă adesea fără termometre. În același timp, există distilatori care, dimpotrivă, măsoară temperatura acolo unde trebuie făcută, și unde nu este deloc necesar. De exemplu, instalarea unui termometru în corpul cubului de distilare vă permite doar să monitorizați procesul de încălzire. Adică, urmărindu-l, vă puteți da seama aproximativ cât timp a mai rămas până când coloana fierbe.

Dar există două unități structurale în Republica Kazahstan unde controlul temperaturii aduce beneficii practice tangibile. Aceasta este conducta de ieșire a condensatorului de reflux și a unității de eșantionare a condensatorului de reflux (în loc de unitatea de eșantionare a condensatorului de reflux, puteți utiliza spațiul dintre coloana ambalată și condensatorul de reflux pentru a instala un termometru).

Dacă temperatura apei curgătoare scade sub 45°C la ieșirea din condensatorul de reflux, atunci separarea fracțiilor nu va avea loc foarte eficient (din cauza suprarăcirii refluxului). Dacă temperatura este peste 55 ° C, atunci în timpul selecției „corpului”, „cozile” se vor sparge în tubul de selecție.

Monitorizarea temperaturii în unitatea de selecție vă permite să determinați temperatura aburului la ieșirea coloanei ambalate și, în același timp, vă oferă o înțelegere a fracțiunii care este separată în momentul actual. De exemplu, dacă temperatura aburului din unitatea de extracție este în intervalul – 77,5-81,5°C (în funcție de presiunea atmosferică), atunci doar „corpul” produsului va intra în tubul de selecție a distilatului.

Siberiafish Utilizator FORUMHOUSE

Temperatura în timpul procesului de distilare a fost menținută în intervalul 78,8-81,3. Înainte de a termina, a început să sară.

Capătul interior al tubului termometrului, lipit în coloană, trebuie să fie astupat.

Pentru ca condensatorul de reflux să fie răcit uniform pe toate părțile, o spirală cu șurub poate fi lipită în mantaua de răcire, care se va fixa direcția corectă debit de răcire.

Și iată designul condensatorului de reflux sugerat de unul dintre utilizatorii portalului nostru.

Timotei1 Utilizator FORUMHOUSE

Am înfășurat doi metri de ondulare în def - elimină 3 litri pe oră!

Designul acestui dispozitiv este următorul.

În cele mai multe cazuri, o ondulare care permite apă curgătoare, este înfășurat în jurul tubului interior al condensatorului de reflux (nu este prezentat în figură). Dar această abordare nu permite întotdeauna realizarea unui transfer eficient de căldură. Fezabilitatea introducerii unui astfel de design poate fi determinată numai prin mijloace practice.

În practică, puteți găsi deflegmatoare cu o mare varietate de modele (inclusiv dispozitive orizontale). Le-am descris doar pe cele mai comune.

Dimensiunile deflegmatorului

Principala cantitate care determină dimensiunile dispozitivului este zona de contact a aburului cu suprafața răcită. Această valoare este adesea determinată empiric. Depinde de puterea furnizată coloanei și de temperatura lichidului de răcire.

Timotei1

Coloana de distilare, făcută de mine acum două săptămâni, produce 1200 ml de alcool pe oră. Mai mult este posibil, dar răcirea nu este suficientă! Puterea de intrare în timpul accelerației este de 3,5 kW, în timpul transportului – 1,25 kW.

Ieșirea produsului este întotdeauna proporțională cu puterea de intrare. De exemplu, dacă puterea furnizată cubului (în timpul procesului de rectificare) este de 700 W, atunci performanta maxima coloană va fi egală cu 700 ml/oră (în practică, cu această putere avem 300-500 ml/oră). Suprafața condensatorului de reflux cu o astfel de productivitate ar trebui să fie egală cu 200-300 cm². Această zonă are tub interior condensator de reflux, având lungimea de 300 mm și grosimea de 32 mm.

Doobik Utilizator FORUMHOUSE

Viteza de distilare depinde în primul rând de forța de încălzire. Dacă aragazul poate fierbe 1 litru de piure pe oră, atunci indiferent de dispozitiv, nu vei primi niciodată 2 litri pe oră. Cu cât produsul este mai pur și mai puternic, cu atât distilarea este mai lentă. Dispozitivul în sine poate încetini procesul numai într-un caz - puterea scăzută a deflegmatorului, adică atunci când este necesar să se reducă încălzirea la funcţionare normală aparat. Cu cât diametrul este mai mare, cu atât suprafata mai mare transferul de căldură și cu atât eliminarea căldurii este mai bună.

Din toate cele de mai sus, putem concluziona că este mai bine să aveți un condensator de reflux cu dimensiuni care depășesc cele calculate. La urma urmei, suprafața de răcire în exces nu va duce niciodată la încetarea formării condensului și, în consecință, la încetarea redresării.

Apropo, pe Internet puteți găsi un calculator pentru calcularea unui deflegmator, care vă va ajuta să navigați prin dimensiunile dispozitivului care este fabricat.

Frigider

Ca frigider pentru distilat de probă, puteți utiliza un răcitor de laborator, care este de obicei achiziționat de la un magazin de sticlărie de laborator.

În acest caz, dispozitivul poate fi realizat independent - conform principiului unui condensator de reflux de tip cămașă (doar frigiderul va avea dimensiuni mult mai mici). Pentru a face acest lucru, din nou, ar trebui să utilizați tuburi din oțel inoxidabil cu diametru mic. Lungimea frigiderului trebuie să fie aproximativ egală cu lungimea condensatorului de reflux.

Pentru a regla rata de selecție a distilatului sau a opri (porni) selecția în timp util, tubul de selecție a distilat ar trebui să fie echipat cu un robinet sau o clemă (de exemplu, dintr-un picurător). Locația clemei este indicată pe schema generala RK.

Cavitățile de răcire ale frigiderului și ale condensatorului de reflux sunt conectate între ele în următoarea secvență: partea de jos a frigiderului - frigider - partea de sus a frigiderului - partea de sus a condensatorului de reflux - condensatorul de reflux - partea de jos a condensatorului de reflux - canalizare. Mai simplu spus, se folosește o conexiune în serie de țevi, iar apa este furnizată la condensatorul de reflux deja ușor încălzit.

Temperatura apei de răcire din deflegmator, așa cum știm deja, trebuie să corespundă anumite valori(aproximativ 45-55°C). Și robinete suplimentare pentru reglarea debitului de apă ne vor ajuta să atingem indicatorii necesari. Supapa de la pistolul de sudură cu gaz reglează debitul cel mai subtil.

Secvența de distilare a distilatului

Să luăm în considerare succesiunea de lucru cu coloana noastră de distilare. În primul rând, diluăm alcoolul brut (obținut după distilarea preliminară a piureului) apa de la robinet la putere - 30%...40% (nu există un consens cu privire la acest indicator, dar cu cât este mai mic, cu atât este mai puțin probabil să ia foc accidental). Apoi îl turnăm în cubul de distilare, asamblam coloana de distilare și o atașăm la rezervorul de distilare.

Coloana, sub nicio formă, nu trebuie să se abate de la nivelul vertical. În caz contrar, calitatea produsului final va avea de suferit vizibil.

După ce RK este instalat, puteți începe să încălziți conținutul cubului. Robinetul de distilat trebuie închis. În momentul în care temperatura aburului din deflegmator începe să crească brusc, este necesar să se reducă puterea furnizată coloanei la minim (temperatura în acest moment poate ajunge rapid la 70-78 ° C, care este asociată cu o creștere bruscă a vaporilor prin partea plină a coloanei). Dispozitivul trebuie lăsat în această poziție timp de 30 de minute. Acest lucru este necesar pentru ca RC să se încălzească și pentru ca procesul de transfer de căldură și masă să înceapă în interiorul acestuia. Temperatura din partea superioară a Republicii Kazahstan poate scădea.

După timpul specificat, pornim alimentarea cu apă a frigiderului (și a condensatorului de reflux) și începem să selectăm „capete”. Repetăm ​​încă o dată că nu poți bea „capete”!

Sfârșitul selecției „capetelor” poate fi determinat de mai multe semne: stabilizarea temperaturii în jurul a 78°C și o modificare a caracteristicilor organoleptice ale distilatului selectat (distilatul începe să miroasă a alcool).

După selectarea „capetelor”, puteți începe să selectați „corpul”: creșteți puterea coloanei și reglați temperatura apei din condensatorul de reflux (45°C - 55°C).

Ne bucurăm de proces până când „cozile” sunt tăiate. Începutul condensării fracțiilor de coadă poate fi judecat prin creșterea temperaturii în condensatorul de reflux (până la aproximativ 85°C) și apariția mirosului de fusel în distilatul prelevat. În acest moment vom considera că procesul de rectificare este finalizat. Fracțiile de decantare pot fi selectate pentru a fi utilizate în distilările ulterioare sau pot fi pur și simplu eliminate. Depinde de tine să decizi.

Dacă sunteți familiarizat cu practica, atunci vă invităm să participați la discuția despre probleme legate de acest subiect fascinant. Dacă sunteți obișnuit să mâncați gustări la fel de sofisticate împreună cu băuturi rafinate, atunci acest articol vă va învăța cum să vă surprindeți la nesfârșit oaspeții cu gustul neobișnuit al preparatelor preparate.

O coloană de distilare este un aparat special care este destinat pentru separarea lichidelor care au proprietăți excelente. Astfel de aparate sunt utilizate în principal în industrie, totuși, uneori, o coloană de distilare este realizată cu propriile mâini pentru uz casnic.

Designul este utilizat în principal în procesul de preparare a berii la lumina lunii. Principiul funcționării sale este de a separa alcoolul pur sau luciul de lună de lichidul original. Se întâmplă astfel: materiile prime sunt turnate în rezervorul coloanei și încălzite la o anumită temperatură. Pe măsură ce lichidul fierbe, se eliberează abur, care se depune în partea superioară a dispozitivului, se condensează și se adună într-un vas suplimentar, iar lichidul neutilizat este returnat înapoi în rezervor.

Desigur, pentru a face o coloană de distilare de înaltă calitate cu propriile mâini, trebuie să alegeți pentru fabricație materialul potrivit. Dacă toate elementele sunt selectate cu atenție, iar designul aparatului este realizat fără erori, atunci rezultatul ar trebui să fie alcool pur, fără impurități, miros și spumă. Prin urmare, trebuie acordată o atenție deosebită fabricării dispozitivului, structurii și circuitului acestuia.

O coloană de distilare de tip „do-it-yourself” este realizată în conformitate cu diagrama. Mai mult, este mult mai mic ca dimensiuni decât un dispozitiv industrial, care poate avea o înălțime de peste 20 de metri. O coloană de distilare de casă, al cărei design nu poate fi numit simplu, constă din multe elemente. În primul rând, trebuie să cumpărați teava de otel, a cărui lungime este de aproximativ 120-150 cm Un termos de litru poate fi folosit ca condensator de reflux. De asemenea, veți avea nevoie de adaptoare care vor conecta conducta la rezervoare, izolație pentru partea duză a dispozitivului, o tablă de oțel inoxidabil pentru realizarea șaibelor de susținere, un tub mic folosit ca scurgere a apei și un frigider. De asemenea, trebuie menționat că oțelul trebuie să fie sigur pentru sănătate, adică ar putea fi folosit în industria alimentară.

Instrumentele de care veți avea nevoie sunt un ciocan, un burghiu electric cu burghie, clești, o pila, șmirghel, fier de lipit cu lipit sau flux, adaptoare de robinet, tuburi de cauciuc cu diametru mic și un termometru.

O coloană de distilare de casă este fabricată folosind o anumită tehnologie. Țeava trebuie să aibă lungimea necesară, iar marginile ei trebuie tăiate. Un adaptor special este utilizat pentru a conecta conducta și unitatea de distilat. Legătura dintre țeavă și cub trebuie să fie lipită, iar zona de lipire necesită ulterior curățare. Apoi, trebuie să faceți duze de oțel, care sunt turnate în țeavă până în partea de sus.

Acum este introdusă o șaibă de sprijin în țeavă, în care este introdus capătul îngust al selecției. Punctul de conectare este de asemenea lipit. Următorul pas ar fi izolatie termica conducte.

Termosul, care va fi folosit ca un condensator de reflux, trebuie dezasamblat și fundul îndepărtat. Balonul interior trebuie scos din cel exterior și capacul de vid al termosului trebuie îndepărtat. Trebuie să faceți o gaură în balon în centrul fundului elementului și în partea centrală a părții din spate. Trebuie să introduceți o țeavă în orificiul superior și să o lipiți acolo. Apoi, fundul este pus pe balon. De asemenea, în balonul exterior se fac găuri pentru conductele de scurgere și alimentare cu apă. Ele sunt situate în părțile superioare și inferioare ale balonului. Conexiunile trebuie lipite. În unitatea de prelevare a probelor de distilat trebuie să faceți o gaură pentru manșonul termometrului.

O coloană de distilare de tip „do-it-yourself” este realizată cu respectarea atentă a regulilor de siguranță. Desigur, în timpul lucrului se folosesc mănuși de protecție, îmbrăcăminte, o mască și un respirator. După realizarea dispozitivului, toate zonele de lipit trebuie spălate cu o soluție de apă și sifon și clătite cu apă curentă.