Паровой отбор голов

[Игорь]

Важная характеристика головных примесей - высокий коэффициент ректификации во всем диапазоне концентрации спирта, в котором они присутствуют.   
Так, например, для примесей, составляющих львиную долю головных,  при крепости спирта 97%, коэффициент ректификации составляет...


Пришлось скачать собственную табличку с хоумдистиллера. 
Лет 15 назад я специально раскрасил её в цвета правильного флага, и весь рунет теперь  продолжает ей пользоваться :)

Итак, коэффициент ректификации.
Этилацетат - больше двух.
Ацетальдегид - почти шесть. 
Что это значит?
В дефлегматоре спирт находится в двух фазах - жидкой и газообразной, и эти фазы находятся в состоянии равновесия, а значит концентрация  ацетальдегида в паровой фазе в шесть, а этилацетата в два раза выше, чем в жидкой фазе.
Головную фракцию мы отбираем из жидкой фазы. Правильно ли это? 
Отбирая головную фракцию по паровой фазе, можно терять спирта в 2-6 раз меньше, чем при отборе по жидкой.
Круто, не правда ли? 
Это сказал Игорь - теоретик. 
(У меня сегодня раздвоение личности). 
Ему отвечает Игорь - практик.
Ну хорошо. Ты сейчас сделаешь кучу телодвижений, придумаешь как минимум - новую прошивку для Малюка, а как максимум - переделаешь колонну, и что получишь в результате?
Вместо литра голов, ты отберешь 300 мл. А тебе этого хватит? 
Или потом,  чтобы разжечь мангал, протереть шов перед сваркой или чтобы промыть стеклотекстолит перед травлением, будешь использовать чистый спирт вместо голов?
Тогда какой смысл в телодвижениях, минимальных - с прошивкой, или в максимальных - с переделкой железа.
Игорь - теоретик вынимает козырь из рукава.
Время! Головы можно будет отобрать в 2 -6 раз быстрее, и сэкономить самый бесценный ресурс, который дороже любого спирта и любых денег.Практик не соглашается. Он много раз пробовал уменьшить время отбора голов и пришел к выводу об 1-2-х киловатт-часа нагрева на каждый литр спирта. К выводу, не имеющему никаких теоретических оснований, и основанный на чужом и собственном опыте. 
Исходя из этого опыта, время отбора голов сэкономить не выйдет. Чтобы примеси появились в дефлегматоре, они должны туда прийти из колонны, а до этого - вывариться из куба. И пока они не выварились - спирт в кубе от примесей не очистится. Гоню нафиг этих двух спорщиков.  Достали уже.

[ГОГа]

Насколько я помню, в свое время ВованХР (Бандерівець) и, кажется, Смит, реализовывали отбор голов  по пару, используя датчик температуры, который был расположен на верхней плоскости дефлегматора/конденсатора. Володя очень хвалил свою колонну.

[ДимаС]

Я не раз чув від форумчан про неймовірну якість спирту Бандерівця з відбором голів по парі. Цікаво чи можна саме через ТСА реалізувати відбір голів?

[Игорь]

Теорія - теорією.  І практика - практикою...
Хочеш м'якого спирту та якісно відібраних голови - налаштуй температуру гарячої сторони так, щоб в ТСА крапало. Тільки не одразу після пуску колони, а пізніше, коль в кубі вже нема повітря. Бо доки повітря є, воно ... без теорії... воно витягує за собою певну кількість спирту, і тому на початку процесу крапає більше. 
При відборі голів хай крапає рясніше, при тілі - можна менше, буде пастерізація.

Пропоную зануритись в колону глибше. Буквально, аж до самої межі колона - куб. Від динаміки пересування домішок САМЕ ТУТ залежить час відбору голов.
Через цю межу в один бік  пар суне в колону, несе з собою домішки.
В протилежному напрямку флегма пхнеться до куба, і теж тягне з собою домішки. 

Скільки (яка концентрація) домішок в складі парів? 
В Крект більше (обо менше для хвостових домішок), ніж їх міститься в кубовій рідині.

Скільки домішок повертається в куб? 
Може бути нуль? Може. Якщо буде повний відбір, якщо повернення флегми в куб нема. Але це не ректифікація.
Якщо в куб повертається хоч крапля флегми , вона містить щонайменше стільки ж домішок, скільки містить кубова рідина. ЩОНАЙМЕНШЕ.
А щонайбільше? 
Щонайбільше домішок містить флегма при роботі колони на себе. Тоді концентрація домішок у флегмі дорівнює їх концентрації у парі.
Отже... Всі знають, але я нагадаю.
Швидкість відбору голів (відповідно і час, що треба витратити на відбір головної фракції) обумовлена швидкістю виходу домішок з кубу, мінус швидкість іх повернення в складі флегми. 
Маємо дилему.
Якщо відбирати голови занадто повільно, колона насичується домішками, і це заважає виходу домішок з кубу (повернення наближається до випаровуванням). 
Якщо відбирати голови занадто швидко, голови не будуть мати змоги зконцентруватись, а це призведе до зайвих втрат спирту.

[Игорь]

Як вирішити цю дилему? Голови при помірному відбору по парі будуть в 2-6 раз більш концентровані, ніж при відборі по рідині. Це може допомогти здолати або згладити другу частину ділеми - надмірну втрату спирту. 
Отже, якщо зуд дослідника не дає нормально жити, якщо внутрішній дослідник - експериментатор перемагає внутрішнього націоналіста, то можно саме так... 

Цікаво чи можна саме через ТСА реалізувати відбір голів?

[Игорь]

Якщо охолодження з водопроводу... 
Перекриваєш воду. 
Рахуєш секунди.
Бачиш першу краплю с ТСА - даєш воду знов.
Якщо запрацювала безпека по охолодженню - налаштовуєш більш високу температуру ... Або тимчасово виймаєш датчик.
Дивишся скільки накрапало.  Вирішуєш як часто перекривати воду та на скільки секунд, щоб за годину відібралось 10 чи 20 чи 50 мл. 
Ходиш, тиснеш, набираєш голови.
За добу клянеш Ігоря, але все ж порівнюєш  результати парового та рідинного відбору.
Якщо вони позитивні ( на користь парового), рухаємось далі. А якщо ні, то ні.
Я б і сам це зробив, але 30 людей чекають на систему безпеки :)

[Игорь]

Я отвлекся.   
Малыш управляет охлаждением.
По результатам эксперимента ДимаСа меняем прошивку. 
Работает примерно так.
Мы настроили 60 градусов на выходе воды. Держим так 5 минут (настраивается), перенастраиваем на 75 (настраивается) и держим минуту (тоже настраивается). 
В это время из ТСА умеренно капает.  И снова 5 минут держим 60. 
Через 10 часов (при отборе тела) продолжаем такие-же короткие сливы через ТСА, только в 3-5-10 раз реже.

[Игорь]

Але питания оптимальності нікуди не подінеться.
Швидкий відбор голов - погано. Повільний - теж. Треба шукати оптимальный, який забезпечить мінімальний час відбору.
Для цього треба зробити певні зміни колони та додати необхідні засоби виміру та керування.
Що треба розуміти. Це буде не робоча система, яка потрібна кожному.
Це дослідницька система, що дозволить отримати певні знання та розуміння того, що відбувається в колоні. Дозволить, експериментуючи з різними режимами відбору голов, знайти оптимум, і вже потім використовувати зі звичайним набором обладнання, може з мінімальними змінами програмного забезпечення.
Тобто, ці досліди не комерційні, вони не нагодують і на дрони донатів не дадуть :)
Тому я наразі не готовий за це братись. Але дуже хочу.
Про плани...
Колись я бавився кондуктометрією, та під час чергового загострення, знайшов спосіб оцінювання кількості домішок у складі відбору чи флегми. 
Задумана така. Розпиляти колону навпіл, вставити знизу верхньої царги звичайний вузол відбору, з якого виводити частку флегми назовні, оцінювати в неї долю домішок, та повертати назад. 
Що ми побачимо?
Колона працює без відбору.
Спочатку кількість домішок буде стрімко зростати.
За деякий час зростання уповільниться, і потім зупиниться.
Що це буде означати ? 
Вище вузла відбору сталося насичення домішками. Далі працювати без відбору вже нема сенсу, концентрація домішок сягнула максимуму. Час починати відбір.


Починаємо відбір голів. Відбираємо швидко, все ж під контролем.
Відбираємо доти, доки концентрація голив під верхньою царгою не впаде до такої, як була за 10-20-30 хвилин до початку відбору. Знов колона працює на себе, доки концентрація голів не стабілізується. Це сигнал для початку новой порції відбору. І так доти, доки зупинка відбору не призведе до росту концентрації голів.

Це буде явний сигнал того, що голови в кубі закінчились. Якщо й залишились, то лише в насадці. Час відбирати проміжну фракцію та отримувати спирт.

Такі експерименти треба провести з самогонами різного ступеню вонючості, все ретельно задокументувати, та порівняти результати. 
І зробити типову інструкцію по відбору голів, бо всі ці наші відбори з постійною або змінною швидкістю, по рідині або по пари - це рух навпомацки в надії схопити бога за бороду, або біса за яйця.

Все, виплеснув. Мені вже легше

[Назим]

Колись я бавився кондуктометрією, та під час чергового загострення, знайшов спосіб оцінювання кількості домішок у складі відбору чи флегми.
Задумана така. Розпиляти колону навпіл, вставити знизу верхньої царги звичайний вузол відбору, з якого виводити частку флегми назовні, оцінювати в неї долю домішок, та повертати назад. 

для оценки кондуктометрических показаний, нужно, что то типа ТРС?

[Игорь]

Это было отдельное устройство, на атмеге 8 или 128 - не помню оно генерировали разнополярные импульсы (типа переменный ток), и в промежутках между импульсами измеряло проводимость. Есть ветка, можно искать по фразе "обострение кондуктометрии". 

[Игорь]

Назим ТУТ,  начиная с сообщения 55, есть результат, добившись которого, я успокоился, остыл.
Долго отбирались головы, при этом падала проводимость в линии отбора.
В определенный момент падение проводимости прекратилось.
Не останавливая отбор, я влил в куб стакан ядрёных голов. Через 6 минут проводимость резко взлетела.

[Назим]

есть результат, добившись которого, я успокоился, остыл

если я правильно понял, то это хороший показатель. И как следствие, наверное есть смысл выбрать сторону внутреннего исследователя - экспериментатора.

[ГонщикФормулы]

Почитал сообщения по ссылке Игоря, кондуктометр же работал, и очень интересное устройство, если он примерно указывает на отсутствие голов, то для подстраховки дополнительно опытным путем можно доотобрать какой-то объем и перейти к дальнейшим процедурам. Но вот почему этот прибор остался только в разработке?
добавлено: 09-03-2024, 07:44:30
Я например готов поучаствовать в эксперименте чтоб найти вариант для уменьшения времени отбора голов.

[Игорь]

Ну нет... Он не указывает на отсутствие голов, но анализируя динамику изменения его показаний, можно получить представление о том, "что же там, черт возьми, происходит".
Главный промах, который я допустил 5 лет назад, это измерял проводимость в потоке отбора, а нужно было бы в потоке возврата флегмы. Прямо под дефлегматором, а лучше ниже. 
Назревает мысль о царге пастеризации, но с осторожностью, чтобы не вывести точку отбора спирта в зону концентрации верхних промежуточных.
Но эта назревающая мысль чревата капитальным изменением железа.
После той кучи дефлегматоров, которые я наварил и распродал, так поступать не очень по джентльменски. Но все-же...
Обычная царга, на ней - необычный дефлегматор, в котором между димротом и узлом отбора есть ещё сантиметров 10-20 насадки. Другими словами, царга пастеризации, она-же буфер накопления головных примесей.  Надо рисовать, но лень. Похожу ещё беременным, позже разрожусь.

[Назим]

После той кучи дефлегматоров, которые я наварил и распродал, так поступать не очень по джентльменски. Но все-же...

что ж тогда делать заводам, выпускающим более новую модель своей техники? К примеру телефоны, или бытовая техника, авто...а там счет не на кучу, а на миллиарды баксов.  А потребитель, ни грамма не сожалеет, наоборот мечтает, копит средства и радуется новым приобретениям. Все наверное обновляли средства связи, многие... автомобили, телевизоры и холодильники, Стиралки раньше были типа киргизий, а теперь вон автомат. По другому наверное развитие прогрессировать не будет. Твой вариант ввтоматики на ИРТк+РМ когда то, тоже переродился в Росу,  из тех кто когда то купил, а потом купил Росу, разве пожалел о покупке нового мерседеса Росы? Та проданная куча ДЕФов отлично работает, и никто никого ж не заставляет купить новую модель. Игорь, а вдруг ты на заре еще одного, нового революционного решения,

Моя давняя нереализованная, и уже уснувшая задумка по организации парового отбора голов

как бы, оглянуться назад, и думать, чего не пошел дальше?...

   Кроме того есть же желающие поучавствовать в эксперименте, типа как младшие научные сотрудники. Если разделить поставленные задачи, то и информация быстро соберется.