Еще раз пересмотрел тему о бандеровской гидроселекции. Я уже писал, мы перепутали определения. Это не гидроселекция самогона, а очистка насадки от застрявших примесей перед отбором товарного спирта.
Несмотря на то, что вода подается в дефлегматор холодной, по сути это очистка насадки водяным паром, ведь крепость пара и флегмы по всей насадке и в отборе падает, а значит и флегма, и пар получают дополнительные молекулы воды ...
Меня запутал термин гидроселекция, и я поначалу настаивал, что вода должна быть горячей, но в данном случае это не правильно.
Подача горячей воды была бы аналогичной подаче пара сверху, то есть к вытеснению всех примесей в куб, и это было бы не правильным.
Подача холодной воды приводит к тому, что вода доходит до точки кипения где-то в теле насадки, и в результате в ТСА вытесняется только та часть флегмы (и застрявшие в ней примеси), расположенные выше зоны, где вода (с захваченным по мере спуска спиртом) доходит до кипения.
Что происходит с примесями, застрявшими ниже этой зоны?
Флегма вместе с примесями частично выпаривается кубовым паром, частично смывается в куб потоком конденсата (флегмы), образовавшегося при нагреве воды.
Можно ли регулировать границу этого распределения? Наверное в некоторых пределах можно, если изменять температуру воды, или менять точку ее ввода. Например, вводить воду в середину колонны, или в нижнюю ее треть...
Я планирую проверить другой вариант.
Коллега RVV давно меня просит сделать маленький программируемый парогенератор для продувки насадки от сивухи "сверху вниз", то есть через ТСА, чтобы не протягивать при продувке сивуху через всю насадку и узел отбора, а спокойно вытолкнуть ее в кубовый остаток. Руки не доходили. А сейчас размышления по поводу Бандеровской гидроселекции скорее всего приведут меня к такому парогенератору. Но подключаться от будет не в ТСА, как полагал RVV, а к штуцеру где-то в середине насадки.
Соображения таковы.
К моменту окончания отбора голов насадка максимально насыщена спиртом. Крепость самых нижних ее слоев чуть выше крепости кубового пара, это по самым скромным прикидкам градусов 75-80, а в верху крепость близка к азеотропу. Места, где в этой ситуации могли бы концентрироваться нижние промежуточные примеси, в насадке еще нет.
На этом этапе ректификации насадка насыщена спиртом с остатками головных фракций и застрявшими верхними промужуточными. Вова говорит о "средних примесях", но я не до конца понимаю о чем идет речь. За несколько часов очень медленного отбора, из куба выходят и распределяются по насадке верхние промежуточные примеси (это те, которые концентрируются там, где крепость выше 75%. Ну и, конечно, те головные примеси, которые еще находятся "в пути", и не успели дохромать до отбора.
Недавно я предлагал однократно или периодически выпаривать их кубовым паром, проверил сам, и пришел к выводу, что это не лучший вариант и по соображениям экономичности, и по эффективности.
Сейчас мысль другая. А что если перед переходом на отбор товарного спирта не снижая нагрев (или каким-то образом снижая его), подать водяной пар, скажем, в 1/3 насадки, а подачу воды в дефлегматор полностью прекратить?
Да, нужно иметь на ТСА или на паровом отборе мощный прямоточник. Это не вопрос.
Вопрос другой. Что произойдет в колонне?
Для начала немного расчетов.
Выше точки ввода будет находиться примерно 350 (в колонне д.50) - 500 (в колонне д.60) миллитров грязной высокоэтанольной флегмы, которую нужно испарить и выбросить в ТСА. Чтобы ее испарить, нужно (считаю по максимуму) примерно 400 килоджоулей тепла, или примерно 7 минут работы киловаттного парогенератора, это меньше 200 грамм испаренной воды.
Захлеба не будет, так как подачи воды в дефлегматор нет, а значит и флегмы нет.
Какова судьба флегмы, расположенной выше точки ввода пара? Она пойдет в куб, и чтобы минимизировать ее долю, можно опускать точку ввода пара пониже, но не в куб, хотя и этот вариант стоит попробовать.
Но все-же наверное есть смысл остановиться на отметке 1/3 чтобы в случае успеха с очисткой от верхних промежуточных, взяться за нижние (сивуху). Но тогда испаренную грязную флегму придется выводить через прямоточник, подключенный к крану на кубе.
Алгоритм использования пока мне видится таким.
Парогенератор (скороварка с киловаттным ТЭНом и двумя литрами воды) подключен через обратный клапан к штуцеру на колонне. Шток и клапан в обратнике должны быть металлическими, а уплотнительная резинка заменена на силикон.
В определенный момент времени, примерно за час до окончания отбора голов, автоматика запоминает текущее значение кубового давления и начинает следить за его изменением. В этот моиент подается неуправляемое напряжение на киловаттный ТЭН парогенератора
Когда давление становится на 50 мм.в.ст выше запомненного, система понимает, что пар уже пошел - отключает подачу воды на дефлегматор и начинает управлять нагревом не способом стабилизации мощности, а способом стабилизации давления в кубе (Вова, ПРИВЕТ!).
Такое усложнение даст небольшое снижение потерь спирта, но я не уверен, что такая экономия (50-100 грамм спирта) стоит этой мороки и затрат.
Когда заданное время продувки (5-15 минут) заканчивается, автоматика отключает нагрев парогенератора, восстанавливает стабилизацию нагрева куба, и сразу или с задержкой подает воду в дефлегматор.
насадка будет очищена от всего застрявшего выше зоны пара содержимого. Судьба содержимого ниже зоны ввода пара
мне пока не до конца ясна, но если полностью не отключать нагрев куба, она тоже покинет насадку, ведь потока флегмы не будет, а поток пара останется.
Перед отбором тела надо дать колонне устаканиться, поработать на себя минут 30 и - возможно - слегка отобрать головы.
Если такая однократная процедура не будет до конца эффективной, есть смысл повторить ее в процессе отбора голов дважды, или трижды. Это зависит от количества навалки и состава ее примесей. Но с этим лучше не перебарщивать, так как каждая такая процедура выведет в отходы около 500 мл спирта. Не уверен, что это спирт стоит отправлять "на переплавку" с новым самогоном. Хотя есть смысл набрать достаточный объем и сделать отдельную ректификацию.
добавлено: 04-02-2018, 09:18:40
Очищать колонну от сивухи в конце процесса будет очень удобно. Достаточно полностью отключить нагрев, открыть кран на крышке куба и на 10 минут включить парогенератор. Основная часть сивухи, сидящая в нижних слоях насадки, будет вытеснена в кубовый остаток и вместе с ним уйдет в канализацию. Малая часть, успевшая подняться выше точки ввода пара, выйдет в ТСА или паровой отбор. Это более правильно, чем толкать сивуху из куба вверх через всю насадку.
Главное, о чего хочу предостеречь. Не надо даже пробовать использовать такую методику с тонкими и легко охлаждаемыми ТСА. Все эти эксперименты я планирую провести на колонне с управляемой подачей воды в дефлегматор, с охлаждаемым по полной программе, на все 3 киловатта, паровым отбором голов.