диаметр колонны самогонного аппарата на что влияет

Самогонный аппарат 1,5 или 2 дюйма

Чем больше, тем лучше?

Больше не всегда равно лучше. Выбирая сечение и конфигурацию аппарата для самогона нужно обращать внимание на несколько моментов: мощность нагревательного элемента, высота помещения, количество охлаждающей воды, стоимость оборудования.

Предельная производительность

Это все в теории, важна еще и пропускная способность колонны, ее внутренняя поверхность. Чем больше внутренний диаметр колонны, чем больше тепла можно подать не доводя до «захлеба», а значит перегонку можно провести быстрее, потратив меньше времени на такой же по качеству результат. Хотя это зависит также от плотности наполнителя, но об этом позже.

Если Вы делаете напитки изредка, малыми объемами до 20 л браги, то вполне подойдет полторадюймовый агрегат. Ну, а ежели продукта нужно больше, то лучше выбрать оборудование по-мощнее.

Все это справедливо, если есть соответствующий источник нагрева.

1,5 дюйма плюс подходящий холодильник могут утилизировать до 3 кВт в режиме Потстилл, а при дробной перегонке рабочей будут 1200-1500 Вт. Если у вас обычная сеть и вы используете бытовую плиту, то этого достаточно. Так как обычная сеть дает до 3 кВт и это около 5 литров спирта-сырца в режиме потстилл.

Подавая достаточно тепла на 2 дюймовый аппарат можно получить до 10 литров сырца в час, дело только за возможностями проводки. При переработке сырца в готовый продукт обычно используется нагрев 2-2,5 кВт, в зависимости от модели.

Подходящий кубик

Нужно учитывать и соотношение дистиллятора и куба, если колонна малой производительности, то вы будете очень долго перегонять содержимое 50 литрового куба.

Конечно 2 дюйма это более производительный аппарат, но это зависит подаваемого тепла. Целесообразно к мощному оборудованию брать куб не менее 21 литра. И нагрев более 2,5 кВт.

Удачный и экономичный вариант это 1,5 дюймовый аппарат + до 25 л куб + 2 кВт нагревательный элемент.

Баланс во всем

Бывает, что высота колонны не позволяет поставить ее на бытовую кухонную плиту, она не потянет нагрев, и высоты потолка не хватит, это тоже нужно учесть.

Чем больше рабочая площадь аппарата, тем больше тепла понадобится, то есть нет смысла брать высокопроизводительный аппарат, если источник нагрева не может дать нужной мощности.

Перед выбором задайте себе вопросы, какие напитки планируете получать и в каком объеме, где разместите хозяйство самогонщика и чем будете нагревать. В итоге поймете, какие модели вам подойдут, а из них уже можно выбрать идеальную в рамках доступного бюджета.

Стоимость оборудования начинается от 5 тысяч рублей без испарительного куба и заканчивается изысками типа тарельчатых колонн, ПВК, автоматики и прочих моментов так оборудование может обойтись вам в несколько десятков тысяч рублей. Тут уже кто во что горазд и какие его потребности.

Доктор Градус производит следующие модели 1,5 и 2 и 3 дюйма:

Смотрите видео о работе аппаратов на 1,5 и 2 дюйма на канале «Доктор Градус» на YouTube (красная кнопка в шапке сайта)

Источник

Оптимальная высота колонны и ее диаметр при дистилляции?

Делаю дистиллятор под куб 25 литров.
Возникли вопросы:
1.Какая оптимальная высота колонны при дистилляции?
2.Какой оптимальный диаметр колонны при дистилляции?
3.Как эти два параметра влияют на качество продукта или скорость перегона?

Всем спасибо за ответ!

Посл. ред. 19 Февр. 12, 13:57 от dee

Посл. ред. 19 Февр. 12, 14:49 от mitl

У меня вопрос по дистиллятору. oltima, 19 Февр. 12, 14:35

У меня вопрос по дистиллятору. oltima, 19 Февр. 12, 14:35

Посл. ред. 19 Февр. 12, 15:43 от Николаевич

Делай в кубе своем на 25 литров дыру дюймовую, от нее отведи вертикальную трубу сантиметров 15-20 (медь, латунь, нержавейка- по вкусу. магазин сантехники будет рад продать тебе все необходимое и готовое) потом на эту трубу сделай емкость а-ля сухопарник или а-ля прикубник (сложи две собачьи миски из нержавейки, литра на полтора каждая, загерметизируй) в нижней части будет вход дюймовый, а а верхней части ставь тройник на 1/2 Один конец тройника в «а-ля сухопарник», второй конец на штуцер или переходник к холодильнику, а третий заткни заглушкой, просверли в ней небольшое отверстие под щуп термометра..лучше впаять трубочку соответствующего диаметра. Холодильник делай на трубку 8мм длиной 45-60 см, а с рубашкой охлаждения сам разберешься.
И будет тебе счастье, даже при малой моще нагрева минимум 1,5 литра СС. Емкость «а-ля прикубник-сухопарник» будет защищать тебя от брызгоуноса, будет работать как фиговенький дефлегматор с воздушным охлаждением, а скорость перегона при правильном режиме будет 3 литра СС в час при средней крепос Николаевич, 19 Февр. 12, 15:34

Все размещаемые материалы отражают исключительно мнения их авторов и могут не совпадать с мнением Администрации форума ХоумДистиллер.

© 2021 ХоумДистиллер (форум самогонщиков, пивоваров, виноделов, ректификаторов, зерновиков) & Simple Machines LLC
ПК версия

Добро пожаловать на ХоумДистиллер!

Хорошо, что ты зашел к нам, у нас много полезной информации и отличный ПОИСКОВИК в помощь!

Предупреждаем, Форум использует cookie файлы.

Источник

Как выбрать царгу к самогонному аппарату, бражной или ректификационной колонне

Царга – не просто труба между кубом и холодильником (дефлегматором). От правильного выбора геометрических размеров, материала и теплоизоляции царги зависит производительность, степень очистки, технологические режимы перегонки и комфортная работа с аппаратом в целом.

Царга для самогонного аппарата

В простой классической дистилляции царги успешно вытесняют сухопарники. Решая задачу борьбы с брызгоуносом, царги позволяют одновременно бороться с сернистыми газами, укреплять самогон, и даже в некоторой мере очищать напиток от труднолетучих соединений за счет парциальной конденсации. Еще одно преимущество царги – оборудование становится менее громоздким.

Диаметр царги выбирают исходя из желаемой производительности и предельной скорости пара, при которой образующаяся дикая флегма и брызги, вылетевшие из куба вместе с паром, беспрепятственно стекают обратно, а не загоняться по стенкам вверх к холодильнику.

При скорости пара в царге до 2 м/с брызгоунос исключен, от 2 до 3 м/с результат несколько хуже, а при 3 м/с и выше пар начинает загонять флегму вверх по трубе.

Посчитать скорость пара несложно:

V = N * 750 / S (м/с),

Для защиты от брызгоуноса в большинстве случаев высота царги достаточна в пределах 30-40 см, поэтому определяющим при выборе высоты являются исключительно геометрические соображения. Обычно исходят из свободного вертикального размещения холодильника для обеспечения наилучших условий его работы.

Правильная длина царги самогонного аппарата (классического дистиллятора) примерно равна длине холодильника.

Материал

Стандартно царги изготавливают из меди или нержавейки. Медь выступает катализатором и помогает связывать сернистые газы, очищая самогон от ненужных запахов. Применение меди целесообразно при перегонке зерновых и некоторых фруктово-ягодных браг с целью получения благородных дистиллятов путем повторной дробной перегонки.

Медная царга не дает преимуществ при перегонке сахарного или любого другого сырья для дальнейшей ректификации или получения НДРФ на аппаратах с жидкостным отбором, поскольку неконденсируемые газы и пар в конденсаторе находят разные пути. Газ вылетает через ТСА (трубку связи с атмосферой) и не вступает в контакт с конденсатом, идущим в отбор, а значит, не растворяется в нем. Очистка от сернистых газов на таких аппаратах проста и не требует дополнительных усилий.

Иногда для увеличения эффекта при первой перегонке используют медную насадку (наполнитель). Это довольно спорный прием: зона контакта с медью вырастет, очистка от сернистых газов улучшится, но одновременно уменьшится производительность аппарата, значит, увеличится время перегонки, в результате длительного кипячения браги выделится больше других вредных примесей. Здесь важна мера: если в качестве насадки выбрать медные кольца или трубки – это одно, а если плотную насадку типа СПН – совсем другое.

Плотным насадкам место во втором перегоне, при первом же лучше ограничится просто медной царгой.

Царга для ректификационной и бражной колонны

При выборе размеров царги для процессов тепломассобмена на бражных или ректификационных колоннах условий несколько больше, но они понятны и естественны.

Внутренний диаметр

Стоимость колонны в целом существенно зависит от диаметра. Увеличение диаметра не только повышает стоимость труб, из которых изготавливается колонна, но также увеличивает количество необходимой насадки. А насадка – одна из самых дорогих составляющих аппарата. Например, для колонны высотой в полтора метра при внутреннем диаметре 38 мм нужно 1,7 литра насадки, для 48 мм – уже 2,7 литра.

Производительность колонны прямо пропорциональна квадрату внутреннего диаметра царги. При увеличении диаметра с 38 до 48 мм производительность увеличится в полтора раза. Поэтому выбирая, например, между трубой 52 со стенкой 1 мм или 1,5 мм, нужно понимать, что номинальная скорость отбора у первой будет 1800, а у второй – 1700 мл/час. Вот такая плата за с виду незначительное изменение размеров.

Номинальная мощность нагрева в Ватах и номинальная скорость отбора «тела» миллилитров в час численно равны площади поперечного сечения царги, исходя из внутреннего диаметра. Это правило верно при применении в качестве насадки СПН, размер которой соответствует диаметру колонны. Для других менее или более плотных насадок численные значения будут другими, но общая тенденция сохранится.

Чем плотнее насадка, тем меньше будет производительность колонны. Правда, это компенсируется лучшей разделяющей способностью. Если говорить об СПН и ректификации, то оптимальный размер насадки должен быть меньше внутреннего диаметра царги в 12-14 раз. При получении укрепленного самогона или НДРФ требования к очистке значительно ниже, поэтому можно использовать более крупную насадку, сместив акцент в сторону производительности.

Высота

Именно высота насадочной части царг во многом определяет разделяющую способность колонны. Не нужно путать этот показатель с высотой царги. Часто производители своими неудачными конструкциями вводят в заблуждение покупателей. Например, высота царги 40 см, но из них нижнее пустое пространство – 5 см, еще 3 см забирает конструкция для поддержания насадки, а сверху – приспособление для фиксации насадки в 2 см высотой и пустое место для пены до дефлегматора – 5 см. В результате насадки в 40 см царге оказывается не 40 см, а лишь 25 см! Даже если поставить таких три подряд, то спирта-ректификата не получить.

Это же касается и применения одной царги длинной в 1,5 метра или трех по 50 см. На первый взгляд разницы нет, но если присмотреться внимательней и посчитать высоту насадочной части, то всё не так просто.

Для четкого разделения на фракции и отделения «голов» насадочная часть должна быть высотой не менее 1 метра, а высота одной царги – не более 1,5 метра.

При меньшей длине разделительная способность будет недостаточна для четкого отбора «голов». Ограничение же в 1,5 метра связано с тем, что эффективность насадочной колонны с увеличением высоты изменяется неравномерно. Например, увеличение длины с 50 до 60 см даст такое же повышение разделительной способности как с 120 до 150 см (цифры условные и приводятся для демонстрации тенденции). Высота насадочной части в одной царге должна быть не более 30 её внутренних диаметров.

Пользу от дальнейшего увеличения высоты сводят на нет канальный и пристеночный эффект. Если есть желание построить более высокую колонну, нужно разделить её на несколько царг или использовать концентраторы флегмы – устройства, отводящие флегму от стенок и направляющие её в центр насадки. Но использование концентраторов часто приводит к ранним захлебам колонны, особенно при неумелом исполнении. А если в конструкции имеются сетки, то в большинстве случаев захлеб становится закономерностью.

Концентраторы флегмы

Влияние высоты царги на технологические показатели

Предположим, что имеются хорошо утепленные и выставленные вертикально двухдюймовые колонны длинной в 1,2 и 1,8 метра. Увеличение высоты колонны в 1,5 раза позволит увеличить объем перегоняемой кубовой навалки в те же полтора раза, поскольку увеличится удерживающая способность и объём насадки. Можно будет позже переходить к отбору «хвостов», значительно уменьшив их объем. Но за всё приходится платить – увеличится время отбора, а также объём «голов» и «подголовников».

Для того чтобы «пощупать» порядок чисел, приведем таблицу с объёмами и временем отбора различных фракций при перегонке 40 литров самогона:

Скорость отбора «тела» будет практически одинаковой, а температура перехода с отбора «тела» к «хвостам» изменится с 94-95 градусов до 97. Впрочем, это будет зависеть от обоняния оператора колонны. В обоих случаях получится продукт примерно одинакового качества.

Толщина стенок колонны должна быть в пределах 1-1,5 мм. Такая толщина термопрозрачна и позволяет измерять температуры с пренебрежимо малым запаздыванием. Если прикрепить алюминиевым скотчем датчики температуры на поверхность колонн под теплоизоляцию, этого будет достаточно для нормального управления процессом.

Увеличение толщины стенок только увеличит стоимость и вес колонны. Это делает конструкцию менее устойчивой и предъявляет дополнительные требования к прочности крышки куба.

Правильный выбор размеров царги не представляет труда, нужно лишь учитывать их влияние на технологические параметры процесса и соответствие поставленным задачам.

Даже если средства позволяют, важно избегать самой главной ошибки – гигантомании.

С увеличением диаметра меняется не только производительность. Колонны малого диаметра (25-30 мм) требуют повышенного внимания. В них проблематично использовать насадку, отцентрировать флегму, стекающую с дефлегматора, да и вообще добиться хотя бы уверенного отсечения «хвостов», не говоря уже об удержании промежуточных примесей.

Колонны среднего диаметра (35-55 мм) спокойны и уравновешены, работают четко и предсказуемо.

Колонны большого диаметра (больше 57 мм) труднее настроить на стабильную работу, они производительны, но подвержены различным болячкам, сводящим к нулю пользу от повышенной скорости. Большие колонны страдают спонтанным каналообразованием: при подаче стандартной мощности давление в кубе не растет, и колонна не захлебывается. При смене насадки на более мелкую всё стабилизируется, но производительность становится такой же, как у значительно меньших по диаметру колонн. Поэтому колонны, начиная с диаметра 57 мм, – это оборудование для опытных винокуров, желающих творчества.

Источник

Ректификационная колонна для изготовления самогона

Ректификация — это сложный процесс разделения разных многокомпонентных смесей за счет теплообмена между паром и жидкостью. Аналогичная колонна, применяемая в быту для самогонного аппарата, как раз и предназначена для очистки спиртосодержащей жидкости от сивушных масел и других вредных примесей.

Пользователям, которым необходимо знать технические параметры, конструкцию, а также положительные и отрицательные свойства этого изделия, необходимо прочитать нашу статью, где они найдут все ответы на интересующие их вопросы.

Принцип работы

Ректификационное изделие колонного типа поможет в домашних условиях получить практически чистый спирт, который можно использовать не только для самогона, но и в производстве элитных сортов крепких напитков, где не будет сивушных масел, а также других весьма вредных для нашего организма примесей.

Самогонный аппарат с колонной аналогичного действия отличается от других изделий кустарного производства более высокими характеристиками. Принцип действия такой колонны можно сравнить с многоэтажным зданием, где на каждом этаже производится своеобразная очистка и активная фильтрация. Устройство к тому же является весьма мощным конденсатором, который работает так:

Процесс дистилляции происходит в несколько этапов, но основное преимущество здесь в наполнителе, именно он помогает очистить самогон от присутствия вредных примесей и сивухи, тем самым повысить вкусовые характеристики и конечную крепость.

Конструкция

Она не такая уж и сложная, но размеры отдельных составляющих должны быть строго выдержаны, иначе результат будет не таким высоким, как ожидает потребитель.

Перегонный куб

Или емкость, куда наливается спиртосодержащее сырье, она должна быть довольно просторной и выполненной из меди, нержавеющей стали или эмалированной, но без нарушения слоя. Для небольшого выхода вполне пригодна скороварка на 5 литров, для более объемного производства лучше сварить емкость из листа нержавейки.

Основное требование — это полная герметичность, потому что при активном кипении крышка не должна пропускать пар, а тем более выкипающую жидкость. Излишек давления должен стравливать обратный клапан — готовый куб как раз и отвечает всем этим требованиям. Важно, чтобы объем перегонного куба для самогона соответствовал размерам колонны.

Царга

Или полый цилиндр из нержавеющего металла, который будет корпусом ректификационной колонны. Толщина стенок должна быть не менее 1,5 мм, а диаметр 30-50 мм, высота ее должна быть не менее 1,0-1,5 м, потому что чем медленнее отделяются примеси, тем чище и крепче конечный продукт. Если она будет короткой, то примеси попадут в дистиллятор, а если длиннее, то увеличится процесс очистки, но на эффективность это никак не повлияет.

С обоих концов нарезается резьба, чтобы один конец прикрутить к кубу, а второй присоединить к дефлегматору. Снизу царга должна иметь сетку, которая будет удерживать наполнитель и другие насадки, заполняющие внутренний объем цилиндра. Некоторые специалисты с большим стажем укутывают его поролоном для утепления.

Насадки

Наполнение внутренностей царги — это основное условие всего процесса ректификации: если она будет полая, то произойдет только дистилляция, в результате вы получите простой самогон. Цель всех составляющих наполнителя в том, чтобы многократно увеличить площадь поверхности, по которой стекает флегма.

Тяжелые примеси осаждаются и не могут попасть в финальный продукт, а пары спирта легко проникают к дистиллятору. Начинка может быть разной, главное, чтобы она была из нержавеющего металла или другого инертного материала:

Последний вариант лучше всех осаждает фракции и со временем использования не требует замены.

Узел отбора дистиллята

Это небольшой отрезок трубы из нержавеющего металла, его назначение — собирать остатки флегмы: сначала идут вредные примеси и фракции, их называют «головы», затем появляется «тело» — пары спирта без вкуса и неприятного запаха. Самодельные аппараты все делают по-разному, но принцип один:

Снаружи приваривают два штуцера к разным отверстиям: к одному прикрепляют кран для отвода примесей, а в другой (он немного меньше по размеру) вставляется термометр для замера изменения температуры спиртового пара.

Снаружи в трубе делают два отверстия для двух штуцеров: к одному прикрепляется кран для отвода флегмы, а в другой (поменьше) вставляется термометр для измерения температуры пара.

Дефлегматор

Эта деталь устанавливается на самом верху, именно здесь пары спирта охлаждаются, выпадают конденсатом на стенки и самотеком направляются вниз. Некоторые умельцы делают такие конструкции дефлегматора:

Третий вариант удобно крепить к колонне под наклоном, что значительно уменьшает общую высоту.

Водный холодильник

Такое устройство можно сделать самостоятельно без особых затрат, водяной охладитель нужен для снижения температуры выходящего продукта. Делают его по типу рубашечного дефлегматора, но из труб меньшего диаметра: в нижний вода входит, а из верхнего входит и направляется по силиконовому шлангу к дефлегматору для охлаждения. Скорость протекания воды регулируется напором из крана.

Царга пастеризации

Это обязательный элемент современной колонны для ректификации, можно подумать, что она только усложняет конструкцию, но это не так: она совершенствует ее, т. к. происходит более полное очищение продукта от головных фракций. Размер ее немного меньше — 30 см, она как бы дополняет основную царгу.

Финальный, очищенный продукт собирается из нижнего отбора малой царги, поэтому он имеет максимальную чистоту.

Автоматика

Ректификация — довольно длительный процесс и постоянно требует контроля, поэтому следует установить хорошую автоматику, например, блок управления ректификацией или просто БУР. В его задачу входит:

Конечно, без автоматики можно обойтись и своими силами, если имеется большой опыт, а новичкам с ней будет удобнее работать.

Преимущества и недостатки

Современные колонны имеют индивидуальные достоинства и недостатки, но основные плюсы выглядят следующим образом:

Многие любители домашнего крепкого напитка делают самогонные аппараты кустарным способом, а на очистке экономят, поэтому в результате получают не качество, а мутноватую жидкость с терпким характерным запахом.

Искусство выбора

При покупке такого оборудования надо особое внимание обращать на такие моменты:

Судя по отзывам реальных пользователей такого оборудования, предпочтение имеют изделия из нержавеющего материала, а для приготовления домашнего крепкого напитка из винограда или зерна применяют насадки из меди.

Рейтинг лучших моделей

Феникс Сириус 20 литров

Источник

Производительность ректификационной колонны в зависимости от диаметра царги или объема куба

Сердцем каждой РК является царга с насадкой, именно её возможности во многом и определяют производительность колонны в целом. Для анализа договоримся что, как и положено при ректификации, царга имеет высоту насадочной части 150 см и в неё засыпана СПН 3,5 х 3,5 х 0,25 мм, а куб заполнен на три четверти 40% спиртом-сырцом.

Теория

Полуторадюймовая колонна может иметь царги с внутренним диаметром 35 или 38 мм, а 2 дюймовая – 48 или 50 мм. Стандартный на сегодня набор возможных кубов: 20, 30, 37 и 50 литров.

Максимальная разделительная способность колонны достигается на предзахлебной мощности, она же и обеспечивает при заданном флегмовом числе максимальную скорость отбора. Многие начинающие винокуры не совсем справедливо отождествляют предзахлебную мощность с производительностью колонны. На самом деле, ректификация включает в себя несколько этапов, каждый из которых требует времени.

При выборе диаметра колонны и объема куба важно понимать, как их сочетание отразится на трудоемкости процесса и количестве затрачиваемого на ректификацию времени.

Этапы ректификации

1. Подготовка оборудования к работе. Сборка оборудования, заливка спирта-сырца в куб и прочие подготовительные операции. Обычно на всё уходит около 0,5 часа, Т1 = 0,5.

2. Нагрев до кипения. Если ТЭН выбран правильно, исходя из соотношения 1 кВт мощности на 10 литров навалки, то разогрев займет примерно 40 минут или Т2 = 0,7 часа.

3. Стабилизация. Данный этап требует от 30 минут до 1 часа. Пусть будет 45 минут или Т3 = 0,75 часа.

4. Отбор головной фракции. Время отбора «голов» (Т4) не зависит от скорости отбора. Для выведения из куба всех головных примесей нужно чтобы каждый литр навалки хотя бы раз испарился и побывал в колонне. Для этого требуется подать 1 кВт мощности нагрева на каждый литр абсолютного спирта в кубе.

Рабочая мощность в Ваттах численно равна площади поперечного сечения колонны (S) в квадратных миллиметрах.

Количество абсолютного спирта (АС) определяется, исходя из объема навалки (СС) и её крепости.

Т4 = АС / N (часов), где:

N = 3,14 * d2 / 4 / 1000 (кВт);

d – внутренний диаметр колонны (мм).

Т4 = 510 * CC / d2 (часов), где:

СС – 40% навалка в литрах,

d – внутренний диаметр колонны (мм 2 ).

5. Отбор подголовников. Этот этап нужен для очистки насадки от остатков головной фракции. Количество подголовников зависит от удерживающей способности и объема насадки. Удерживающая способность СПН 3,5 х 3,5 х 0,25 примерно равна 150 мл флегмы на 1 литр насадки. Чтобы её качественно промыть, нужно отобрать 2-3 объема, для расчетов примем – 2,5.

Чтобы отобрать этот объем на скорости 0,5 л/час, требуется потратить 2 часа. Если же поднять скорость до половины номинальной, то достаточно будет и 1,2 часа независимо от диаметра царги.

Слишком маленькая скорость снижает эффективность очистки и качество спирта. Но сейчас не об этом, для сегодняшней задачи примем время отбора максимальным: Т5 = 2 часа.

Объем отбора в литрах:

Vотб = 2,5 * 0,15 * Vн = 0,375 Vн, где:

Vн – объем насадки в литрах.

Если скорость отбора принять равной 0,5 л/час, то время отбора:

Т5 = (0,375 * Vн) / (0,5 * S) = 0,75 * Vн / S = 0,75 * L *S / S

T5 = 0,75 * L (час), где:

L – высота колонны в метрах.

При скорости отбора подголовников равной половине от номинальной, время отбора в часах численно равно ¾ от высоты колонны в метрах, и не зависит от диаметра колонны или объема навалки.

6. Отбор товарного спирта. Начальная скорость отбора в мл/час численно равна площади поперечного сечения колонны (S) в мм. К концу отбора для повышения флегмового числа и повышения разделяющей способности уменьшаем скорость отбора в 2.5 раза. Средняя скорость отбора «тела» будет примерно в полтора раза ниже номинальной.

Объем товарного спирта составляет примерно 80% от АС в навалке.

Отсюда время отбора «тела»:

Т6 = 0,8 * 0,4 *CC / (S / (1000 * 1,5)) = 480 * CC / S;

Т6 = 611 * CC / d2, где:

СС – количество 40% спирта-сырца (л);

d – диаметр царги (мм).

7. Отбор «хвостов». Количество «хвостов» примерно равно 10% от объема АС в кубе. Скорость отбора примерно равна половине от номинальной.

Т7 = 0,1 * 0,4 * CC / (S / (1000 * 2)) = 80 * CC / S;

8. Вытеснение примесей из колонны. Это операция занимает полчаса, Т8 = 0,5.

9. Разборка оборудования и уборка помещения. Наименее приятный этап, обычно занимает до 1 часа, Т9 = 1.

Общее время ректификации

Общее время, необходимое для одного цикла ректификации:

Т = Т1 + Т2 + Т3 + Т4 + Т5 + Т6 + Т7 + Т8 + Т9;

0,5 + 0,7 + 0,75 + 510 * CC / d2 + 2 + 611 * CC / d2 + 102 * CC / d2 + 0,5 + 1.

Упрощаем и получаем:

Т = 5,45 + 1223 СС / d2.

Объем спирта (Vc), полученного за это время, примерно равен 0,8 от АС в кубе, потерями на неисправимые «головы» и остаток в кубе пренебрежем.

Производительность, с которой можем получать спирт за час работы с колонной, можно посчитать по формуле:

Практические аспекты ректификации

На основе полученной модели попробуем ответить на волнующие вопросы.

1. Реальная производительность колонны в зависимости от её диаметра и объема навалки (л/час).

Стартовая скорость отбора «тела» намного выше, чем реальная производительность колонны. Думать, что при номинальной производительности 2-х дюймовой колонны в 1800 мл/час перегонку 40 литров спирта-сырца крепостью в 40% можно завершить за 9 часов просто наивно.

С учетом всех необходимых операций, реальная производительность будет практически в 3 раза меньше. Разница в производительности 35 мм и 48 мм колонной на самом деле не 800 мл/час, как кажется с первого взгляда, а всего лишь в 250 мл/час. И это много, так как процесс идет не один час.

2. Время рабочего цикла (часов).

График показывает влияние объемов кубов (ось Х) на общее время ректификации (ось Y) при различных диаметрах колонны. Навалка стандартная – три четверти объема куба. Становится очевидной неразумность некоторых вариантов комплектаций. Для того чтобы оценить насколько будет удобно пользоваться тем или иным вариантом, рассмотрим длительность основных операций.

3. Ключевые точки работы, требующие вмешательства оператора.

3.1. Время от начала процесса до окончания отбора «голов» или первый подход к кубу для смены тары.

3.2. Далее отбираем подголовники в течение 2 часов на скорости в половину от крейсерской (номинальной). Подходим к колонне и меняем тару, приступая к отбору «тела».

3.3. Отбор тела закончится и нужно будет подойти к колонне для смены посуды.

3.4. Отбор «хвостов» займет.

3.5. Затем подходим к колонне и завершаем работу, что занимает 1,5 часа.

Выводы

1. Чем больше навалка куба, тем выше реальная производительность. Но повышать её бесконечно не получится. Когда температура в кубе достигает 90-92 градусов, сивуха и другие промежуточные примеси начинают массировано покидать куб и накапливаться в насадке. Если навалка слишком большая, то после накопления в нижней части колонны примеси начнут подниматься всё выше и прорываться в отбор. Придется раньше переходить на «хвосты». Для получения нормальной производительности, навалка должна быть больше 10 объемов насадки, но меньше 20 – чтобы не пропустить «хвосты».

2. Оптимальный объем навалки 40% СС при ректификации составляет 15 объемов насадки.

При минимальной навалке можно переходить на отбор «хвостов» при кубовой температуре 96-97 градусов, при максимальной навалке – 92-93 градуса.

3. Длительность ректификации возрастает с уменьшением диаметра колонны и увеличением объемов разовой навалки. Но использование больших диаметров колонн при малой навалке влечет за собой получение относительно большого объема оборотного спирта и малый выход годного.

4. Без средств автоматизации, позволяющих оставлять на длительное время оборудование без присмотра, возможно использование комплектов с относительно малым временем цикла. Это сужает круг возможных вариантов и объясняет то, что многие винокуры на своём оборудовании просто не отбирают «хвосты» или предпочитают делать НДРФ – силы то не беспредельны.

5. В целом, если процесс в сумме занимает более 12-15 часов, автоматика обязательна. Хотя бы простейшая с блоком безопасности, позволяющим подать сигнал о потопе, отключении воды или росте температуры в ТСА. Если такой возможности нет, стоит ограничиться минимальными объемами кубов.

6. Полученные зависимости и графики позволяют сделать качественный и в какой-то степени количественный анализ различных вариантов комплектации РК. Главное при этом не забывать о необходимости сопоставлять их со временем, которое винокур готов посвятить хобби.

Источник