Ускорение процесса дистиляции

[Delta]

Не знаю, в той ли теме я пишу сей опус, если что, перенесите...
И так все знают, что время у нас бесценно, а стоять или просто ждать возле дистилятора 5-6, а то и 10 часов, как то не комфортно. Даже если все автоматизированно, все равно - душа не на месте.
Я всегда задумывался над тем, как ускорить процесс, да и по последним веяниям со всех "спиртосодержащих" форумов веяло одно: НАДО БЫСТРО ПЕРЕГНАТЬ! Да, если браги 5 или 10 литров, как то не заморачиваешся, а если 100 или больше?
Идея созрела давно, но как то не реализовывалась, все времени не было, а тут - лето, и просто вынудили обстоятельства.
Все началось с того, что на своем прямоточнике, (1м20см рабочей части) я достигал, кратковременно, скорости почти 12 литров в час. НО! То была весна, температура входящая воды, была около 7-9*С, а выход конденсата был при таких режимах 40*С и выше. Вроде бы все хорошо. Но такая скорость была очень критична к давлению воды в системе, и если напор чуть-чуть падал, (даже жена открыв кран в кухне) температура конденсата подымалась резко до 50*С и выше и прорывался пар (заужалки у меня нету). С приходом лета всё усложнилось на порядок, все поливают, давление не стабильно, а снизить скорость менее 6 литров в час, конструктивно не получалось, сэм тогда вообще, даже не капал. >:(
И вот вчера реализовал задуманное:
[attach=1]
Как видно из фото ничего секретного тут нет, просто из куба сделано два выхода на пол дюйма:
[attach=2]
Один выход идет на прямоточник, а другой на холодильник-змеевик. Сразу предвижу вопрос от Vadiva: Опять тесто?
Просто труба старая, я даже не знаю где её взял, имеет толщину стенки 2мм(!!!) и развальцевать её я думаю проблематично, буду что то усовершенствовать :D
[attach=3]
Какие преимущества получил я:
первое - температура дистилята в прямоточнике не превышает 22-24*С
[attach=4]
а ведь кран открыт даже не на полную (нижний), а на улице +33*С в тени
[attach=5]
а газ на всю!!!
[attach=6]
Ну и главное мы получаем скорость выгонки приличную, что у меня получилось около 14 литров в час за весь погон(!)
Далее, если немного усовершенствовать выход с куба, то есть добавить кран (на прямоточник), то в случае полного осутствия воды в кране, переходим только на холодильник-змеевик, и спокойно довариваем до конца.
Если раньше с разгоном и отбором хвостов я тратил на всё около 7 часов времени, то теперь я уложился за 4 часа 15 минут, выварив за это время 27,5 литра дистилята и 6 литров хвостов. Если бы что то придумать, что бы увеличить мощность газ плиты, то можно еще быстрее... ;).
Если раньше два раза поставить за сутки, было проблемой, а три вообще..., то сейчас два раза вообще не вопрос :D
Вот как то вот так
(Если есть какие то конструктивные предложения по увеличению мощи газ-плиты, пишите..)

[m16]

вывод напрашивается сам собой . имхо:
а)увеличение сечения паровода
б)применение  многотрубного конденсатора

Guests are not allowed to view images in posts, please Register or Login

[Delta]

Это я так понял, типа несколько прямоточников в одном корпусе? Довольно сложноватая конструкция, я имею ввиду соединения этого девайса с кубом ???

[Игорь]

С кубом соединить не проблема, проблема в другом - в малой скорости воды.
Дельта, какой водяной зазор в твоем прямоточнике? Есть ли в нем спираль-завихритель?

Судя по моему малому холодильнику на скороварку, для отвода 1.5 кВт нагрева (3 литра в час) достаточно с запасом 300 мл воды в минуту (это при нынешней её температуре!), вода на выходе - градусов 70, а самогон холодный.
Для 15 л самогона в час (если поставить рядом 5 таких холодильников) хватит 1,5 литра воды в минуту... ну пусть 2.

Конкретно по твоему вопросу. Процентов 20 тепла ты теряешь из-за неутепленного куба. Я понимаю, что утеплить куб на газу - проблема, но есть смысл что-то придумать.

Еще о резервах. На разогрев браги ты тратишь времени почти столько-же, сколько и на перегонку. Если приобрести еще один куб, и сливая барду из первого, одновременно заливать свежую брагу во второй, пропуская их навстречу через теплообменник, ты сразу нагреешь брагу градусов до 60-70 и остудишь барду до 30-40, сэкономив при этом процентов 70-80 от времени закипания

Но это полумеры. Нужно применять непрерывный способ дистилляции. Непрерываня система на мощности двух горелок будет давать 6 литров в час... 50 литров за рабочий день, или 150 в сутки.

[m16]

Нужно применять непрерывный способ дистилляции. Непрерываня система на мощности двух горелок будет давать 6 литров в час... 50 литров за рабочий день, или 150 в сутки.

+1.
+ пароген с подпиткой значительно сэкономит время.

[Delta]

Дельта, какой водяной зазор в твоем прямоточнике? Есть ли в нем спираль-завихритель?

Зазор в прямоточнике, проволока 0,8 в изоляции...в общем около 1 или 1.1 мм (сейчас нет под рукой штангеля) Идея была, что бы можно было доработать до конца процесса в случае прекращения подачи воды и что бы не такое высокое давление воды было в холодильнике. Из-за завихрителя нужно большое давление подаваемой воды в прямоточник. Не знаю сколько в цифрах, но на вводе стоял шланг зеленый, поливочный, в оплетке (по моему Белгород-Днестровский его делает) так вот его практически раздувает, а на выходе вода еле-еле бежит... ???

Но это полумеры. Нужно применять непрерывный способ дистилляции. Непрерываня система на мощности двух горелок будет давать 6 литров в час... 50 литров за рабочий день, или 150 в сутки.

Вот это уже тема, но пока что то никто ничего не придумал в этом плане. Если есть какие то наработки или ссылки, скинь, плиз ;)

[Игорь]

Из прямоточника с завихрителем вода должна идти еле-еле, как из чуть-чуть открытого крана - порядка 1-2 литра в минуту. Только с завихрителем он дает хорошую производительность. Если завихрителя нет, сколько воды через него не пропускай, все равно конденсата получишь меньше.

По непрерывной дистилляции есть основные продуманные опорные точки, нужно только принять некоторые решения.
Опорные точки таковы.

1. Поступающая брага греется только конденсируемым паром. Этого тепла достаточно с избытком для прогрева браги, избыток тепла придется отводить водой, но его будет.
2. Никаких насосов на линии подач браги - только самотек, только по принципу поилки для птиц. Для этой цели отлично подойдут 18 (19?)-литровые офисные баклажки для воды, поставленные горлом вниз - точно так, как они стоят в кулерах. Их нужно как минимум два, а лучше больше - штук пять, чтобы сразу заряжать под 100 литров браги (чтобы с запасом хватало на полдня или на ночь).
3. Отгонять брагу планрую на СПН, в колонке диаметром 50 мм высотой сантиметров 70. Думаю, сахарная брага или вино не сможет закакать насадку, если будет без бентонита.

Вопросы, по которым пока не принял решение - это необходимость (или нет) укрепления, необходимость и способ отбора голов и хвостов.

Что удобно в непревывной системе - тот продукт, который получается во время выхода на режим, можно без проблем снова запустить на новый круг. Если продукт не понравился, можно поступить аналогично.

[Владимир М.]

Я как то (по техническим причинам) нагнал самогон самым простым методом, а потом его перегонял на БКм.
Так вот, в кубе потом был белый налет, похожий на пластилин... как я понял это  дрожжевой белок. Это я к тому, что спн забьется, не сразу возможно.

Зы. Игорь, я так не понял, что пары спирта в НБК можно  брагой охлаждать, а потом ее в колонну?

[Игорь]

В кубе налёт от самогона? Это не белок. В самогон белок попасть не может - он не летучий. Наверное куб алюминиевый, а колонна не алюминиевая, вот алюминий и превращается обратно в глину, из которой был получен. Или это соли жесткости из воды, кооро ты - возможно - разбавлял самогон.

Если проблема с забиванием СПН появится, надо будет иметь пару сменных разгонных царг. Забилась - сменил, работаешь дальше, а из забитой вытянул путанку и промыл насадку.

По поводу дефлегмации брагой - да, это реально. При правильно сконструированном дефлегматоре брага нагреется практически до температуры пара, может еще и не весь пар сконденсируется. Но 2-3 ступеней разделения, которые обеспечивает БКМ, не хватит для отжима из браги даже половины спирта, непрерывная схема не получится. Надо минимум 10 ступеней. Лучше 20.

[Delta]

2. Никаких насосов на линии подач браги - только самотек, только по принципу поилки для птиц. Для этой цели отлично подойдут 18 (19?)-литровые офисные баклажки для воды, поставленные горлом вниз - точно так, как они стоят в кулерах. Их нужно как минимум два, а лучше больше - штук пять, чтобы сразу заряжать под 100 литров браги (чтобы с запасом хватало на полдня или на ночь).

Ты имеешь ввиду ту систему, что ты рисовал на РК?

[Игорь]

Нет, там я рисовал трёхбаночную систему, она у меня даже спаяна (3 банки по поллитра), но не пробовал - понимаю, что 3 спупени разделения не позволят достаточно выдавить спирт из браги. Будет одно из двух - или самогон 10%, или половина спирта в канализацию.
Хотя завтра можно будет попробовать. Есть 17 литров браги - в кег мало, а на скороварке 4 раза гонять.

[Delta]

Я насчет утепления куба...Есть какие то методы, что бы согнуть (без излома) лист пенопласта, допустим 30-40мм? Ну хотя бы с радиусом30см?

[Игорь]

Нет. Но можно обмотать куб газетой, нарезать пенопласт вертикальными полосками по высоте куба, обложить куб по кругу и подвязать веревочкой. А потом зазоры задуть монтажной пеной. Но - боюсь - расплавится пенопласт при работе на плите... Может просто рулонной минватой обмотать? Которая в фольге?

[Владимир М.]

В кубе налёт от самогона? Это не белок. В самогон белок попасть не может - он не летучий. Наверное куб алюминиевый, а колонна не алюминиевая, вот алюминий и превращается обратно в глину, из которой был получен. Или это соли жесткости из воды, кооро ты - возможно - разбавлял самогон.

Если проблема с забиванием СПН появится, надо будет иметь пару сменных разгонных царг. Забилась - сменил, работаешь дальше, а из забитой вытянул путанку и промыл насадку.

По поводу дефлегмации брагой - да, это реально. При правильно сконструированном дефлегматоре брага нагреется практически до температуры пара, может еще и не весь пар сконденсируется. Но 2-3 ступеней разделения, которые обеспечивает БКМ, не хватит для отжима из браги даже половины спирта, непрерывная схема не получится. Надо минимум 10 ступеней. Лучше 20.

Все так оно и есть...
С5ейчас у меня куб из нержи, а раньше  фляга алюминиевая была... да и вода у нас жесткая...
Снимаю  шляпу, Игорь... :)

[Игорь]

По поводу конденсации брагой. Я проводил расчеты, сейчас попытаюсь воспроизвести. Кому интересен этот вопрос, попытайтесь вникнуть.

Допустим, у нас нагреватель в кубе 1 кВт.
Допустим, у нас брага 10% массовых (это примерно 12 объемных) - на 1 кг спирта приходится 9 литров воды.
При хорошем теплообмене в холодильнике,брага нагреется максимум  градусов на 50 (где-то с 25 до 75).
Опускаясь по колонне, вода нагреется еще на 25 градусов- до 100, а спирт - еще на 3- до 78
Опущу скучные расчеты, сразу результат.

Пар, поднимающийся по колонне при мощности нагрева 1 кВт, нагреет на указанные градусы за один час 12,2 кг самогона, в котором будет 1,22 кг (1,54 литра) спирта.

Если мы говорим о системе непрерывного действия и потери нам не нужны, по колонне за час должно подняться в составе пара ровно столько спирта, сколько мы заливаем с брагой - 1,22 кг (1,54 литра) в час. Это материальный баланс.

Теперь баланс энергетический. Так как для нагрева браги нам нужен один киловатт (3600 кДж/час), ровно такое количество тепла должен отдать поднимающийся пар при конденсации.

Снова опущу скучные расчеты. Снова результат.
Чтобы пар, содержащий 1,22 кг спирта, при конденсации отдал 3600 кДж тепла в час (1 кВт),он должен содержать  кроме спирта еще 1,14 кг воды, то есть крепость продукта должна быть порядка 57% объемных.

Как раз примерно такую крепость будет иметь спиртовый пар, который можно получить без дополнительного укрепления при подаче в колонну 12%-ной браги.

Окончательные выводы делать рано - цифры очень близкие, все без учета теплопотерь, нужно поставить пару опытов. Но одно видно невооруженным взглядом. Перегонная система непрерывного типа, не требующая охлаждения, - это не фантастика, а вполне реальная задача. Отвод тепла (мы подаем 3600 кДж в час, должны столько-же и отвести) произойдет за счет того, что мы будем сливать100^о-ную барду в количестве 9,8 килограмм в час.
Остыв где-то в канализации со 100 до 20 градусов, она отдаст (снова готовый результат) 3300 джоулей. Разница в 300 килоджоулей в час (83 ватта)  получилась из-за того, что я не учел необходимости охладить получаемый самогон. Но рассеяние 83 ватт тепла - несложная задача, и я пока не хочу обострять на этом вопросе внимания...