1

Тема: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

Когда-то давно мной была предложена идея отбора фракций клапаном по температуре в колонне, когда в сепараторе накапливалась фракция и по достижение стабилизации температуры она сбрасывалась вся сразу в отбор, после чего на датчике поднималась температура и клапан соответственно закрывался. Хотя эта идея и была часто использована на практике многими винокурами, но к сожалению она имела одно самое нехорошее свойство - полный срыв процесса ректификации после сброса фракции из сепаратора и "залет" сивухи при небольшой высоте насадочной части.  И так получилось, что не так давно ко мне лично обратился человек за помощью, ему очень хотелось получить аналог стабильной колонны в миниатюрном виде для плиты, но с таким клапаном и невысокой насадочной частью до 50см.  Подумал как решить эту проблему, а решение было на поверхности..   
Предлагаю на обсуждение вариант сверхмалой стабильной колонны с автоматическим отбором фракций по таймеру.  В конкретном варианте исполнения предлагается не использовать температурные датчики как элемент автоматики для клапана а переложить всю настройку на настраиваемый таймер, который будет закрывать клапан на конкретное количество секунд и открывать его также на настраиваемое количество секунд для сброса фракций. 
Программируемый таймер выглядит вот так, но на самом деле вариантов изготовления много, конкретный вариант настраивается на скважность срабатывания от 0.1 до 999 минут... то есть, перекрывает любой вменяемый диапазон для наших дел с огромным запасом. Также можно собрать подобный таймер на arduino, в сети масса готовых примеров.

Как работает колонна?
Как вы видите,  в сравнение с классической стабильной колонной, в этой колонне появился новый узел - дополнительный буферный стакан, а сам сепаратор стоит в стороне и открывается на отбор клапаном. Вот тут самый момент.  Трубка возврата в буферном стакане имеет в два раза меньший диаметр против трубки сброса к которой присоединен клапан отбора, а также имеется перелив при полном заполнении буферного стакана.  Когда открывается клапан отбора, находящаяся часть самой чистой фракции сбрасывается в отбор, но за счет того, что буферный стакан имеет как минимум в два раза превышающий объем флегмы при более узком проходе трубки возврата, он продолжает работать и возвращать флегму в колонну, чем собственно и предотвращается срыв процесса ректификации. То есть колонна как работала и так и будет продолжать работать, обогащение низкокипящей фракцией не останавливается и верхняя часть насадки постоянно орошается, что позволяет удерживать высококипящие фракции в нижней части насадки.
https://alcodistillers.ru/images/newstab.JPEG

Какие плюсы?
Таким образом можно собрать мини ректификационную колонну высотой насадочной части 30-50 сантиметров, а также поставить наклонный дефлегматор.  Меньше затрат на материалы. Разделение фракций лучше чем у любой бражной колонны и настраивается в широком диапазоне. Дешево. Подходит для новичков.

Какие минусы?
Производительность. Если вы не гонитесь за литрами в час, но хотите получать реально вкусные дистилляты - можно присмотреться.
Также, из-за короткой насадочной части придется потратить немного больше энергии, так как флегмовое число придется увеличивать, то есть периодичность отбора вряд ли позволит собирать более 800мл спирта в час при трубе 35мм..  И еще, вряд ли вы получите спирт высокой очистки, это крорее вариант для вкусных дистиллятов с запахом исходника. Но если поставить скважность на малый отбор при большой длительностью задержки, теоретически можно получить чистый нейтральный спирт.

Желающие повторить эту конструкцию в железе могут получить тут консультацию по размерам и т.д. Также колонну можно копировать, изготавливать, продавать и т.д. На данное конструктивное решение распространяется Техническая поддержка коммерческого оборудования

Добавлено 19 мая. Более внятный вариант колонны на следующей странице....

  • 6-30.JPEG
    size: 84.6Кб type: JPEG
У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
Регистрация на форуме отключает почти всю рекламу.

2

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

Иван, я не понял преимущества. Взять туже "коротышку" по классической схеме и на отбор поставить трубку меньшего диаметра и отрегулировать на отбор 800 мл в час. На итоге тот же "спирт" с тем же качеством. А если поставить перельстатический насос на отбор , то можно задавать скорость отбора.

Алкоголь не помогает найти ответ,
он помогает забыть вопрос!

3

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

al, обратились с периодическим отбором, как организовать вменяемый вариант на очень короткой царге - это пока что по мне единственный вменяемый вариант, так как можно концентировать хоть с бесконечным ФЧ... тут перистальтика не сильно поможет.  По процессу...  из буфера выходит уже легкокипящая фракция  обогащает собой верхнюю часть насадки, что позволяет при малой высоте работать по таймеру. Легкокипящую можно "провернуть" хоть десять раз без ущерба для процесса, а из сепаратора сбросить самую легкокипящую на конкретный отрезок времени часть без срыва ректификации в царге.

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
Регистрация на форуме отключает почти всю рекламу.

4

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

Иван, получается, что все только ради периодики? А если классически по каплям отбирать все тоже самое на выходе получим. И время примерно одинаковое. Вадим П в свое время кидал хрому спирта со своей "коротышки", а него и вовсе БКшка.

Алкоголь не помогает найти ответ,
он помогает забыть вопрос!

5

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

al ©:

получается, что все только ради периодики?

Да, только ради ее  *PARDON*  Так-то давно пора было решить этот вопрос с периодикой, кому это нравится. Но затея исключительно для коротких маленьких колонн, уже для метровой смысла абсолютно никакого нет.

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
Регистрация на форуме отключает почти всю рекламу.

6

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

Иван, можно попробовать "стакан в стакане". Так вроде технологически проще.

  • IMG_7101.jpg
    size: 63.27Кб type: jpg
Алкоголь не помогает найти ответ,
он помогает забыть вопрос!

7

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

al ©:

стакан в стакане

Внешний стакан всегда будет пустой. Можно пережималку поставить и ей регулировать наполнение этого стакана и возврат.

Quis custodiet ipsos custodes?

8

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

al ©:

можно попробовать "стакан в стакане".

Я предлагал как-то такой вариант, но со срывом процесса и забором фракции с "пристеночной" части, то есть, можно поставить такую "вставку" прямо в царге,  и колонна будет выглядеть просто как одна труба. Но из-за заужения эффект залета хвостов усиливается.   В конкретном случае придется покумекать с объемом буфера и вероятно опять надо делать перелив, а то стекать махом будет..

st ©:

Внешний стакан всегда будет пустой.

Сделать нижнюю трубку меньшим диаметром и добавить вторую на перелив... то есть технически просто сложней сделать, а так более чем реально.

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
Регистрация на форуме отключает почти всю рекламу.

9

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

st ©:

Внешний стакан всегда будет пустой.

Это зависит от мощности и диаметра возврата. По сути это наша стандартная схема. Гидроуровень еще нужен, как обычный.

Алкоголь не помогает найти ответ,
он помогает забыть вопрос!

10

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

Иван ©:

Сделать нижнюю трубку меньшим диаметром

st ©:

Можно пережималку поставить и ей регулировать

Иван ©:

и добавить вторую на перелив...

Тоже думал про неё. Вся эта периодика нужна только в плёночном режиме, в принципе ни кто не мешает вместо второй переливной трубки воспользоваться паропроводом.

Quis custodiet ipsos custodes?

11

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

st ©:

Тоже думал про неё. Вся эта периодика нужна только в плёночном режиме, в принципе ни кто не мешает вместо второй переливной трубки воспользоваться паропроводом.

Объективно говоря- затопить весь узел? Я же в первой схеме предлагаю собирать исключительно самую легкокипящую фракцию, она возвращается через буферную емкость уже и так обогащенной, но попадая на верхнюю часть насадки, обогащает ее именно собираемой в настоящий момент фракцией и "продавливает" тяжелокипящие, то есть молекулярно более тяжелые составляющие азеотропа вниз по царге, еще более усиливая процесс тепломассообмена. Но тут надо еще учитывать момент с переохлаждением, чтобы не сильно влиять на градиент. Потому буферный стакан желательно припаять физически в более горячей царге, чтобы температура жидкой фракции была рядом с температурой кипения.  Помнишь сам писал про Царга пастеризации - миф или реальность?  вот тут на верхней физической единице переноса как раз и достигается такой эффект отделения самой низкокипящей фракции, которая опять полетела в сепаратор.  *DA* .

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
Регистрация на форуме отключает почти всю рекламу.

12

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

al ©:

По сути это наша стандартная схема

Да это-то понятно. Вопрос-то простой, при резком сбросе стакана отбора - обеспечить возврат.

al ©:

Это зависит от мощности и диаметра возврата.

Вся эта периодика нужна в самом начале ректификации при минимальных мощностях. Мы конечно можем поставить тоненькую трубку на возврат, но есть шанс, что она не справится при отборе тела. Поэтому и ставим регулировку.

Quis custodiet ipsos custodes?

13

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

st ©:

Вся эта периодика нужна в самом начале ректификации при минимальных мощностях.

Здесь поставлена задача периодикой отбирать весь продукт, а не только головы. На колонне микро размеров

Алкоголь не помогает найти ответ,
он помогает забыть вопрос!

14 (2021-05-18 14:56:34 отредактировано )

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

Иван ©:

Объективно говоря- затопить весь узел?

Объективно говоря - да.

Иван ©:

Я же в первой схеме предлагаю собирать исключительно самую легкокипящую фракцию

Так она и будет самая лёгкая. Просто посмотри на конструктив. Верхний перелив в буфере и стенка паропровода на расстоянии 2-х толщин стенок друг от друга.
Возврат как был, так и остаётся, просто излишек уходит через верх, не через дополнительную трубку. Я не вижу принципиальных отличий.

al ©:

периодикой отбирать весь продукт

А смысл? Литр спирта собирать частями? Я понимаю головы и прочее, но держать хвост периодикой это уже за гранью...

Quis custodiet ipsos custodes?

15

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

al ©:

Здесь поставлена задача периодикой отбирать весь продукт, а не только головы. На колонне микро размеров

Да, именно такой вопрос меня просили решить, но сразу вынес в паблик, чтобы желающие пользовались.

st ©:

Так она и будет самая лёгкая.

С точки зрения молекулярного состава, если сделать по первой схеме, то в сепараторе будет более легкая фракция нежели в буфере возврата, если рассматривать вопрос с точки зрения временной функции.  Если по схеме предлагаемой al, то в принципе это одна фракция, объективно мало чем отличающаяся от первого варианта, но технически чуть более сложная в исполнении, так как надо паять трубу в трубе...  Но физически это будет выглядеть эстетичней.

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
Регистрация на форуме отключает почти всю рекламу.

16

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

Иван ©:

именно такой вопрос меня просили решить

То есть ты подтверждаешь, что периодика на всю ректификацию?

Quis custodiet ipsos custodes?

17

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

st ©:

То есть ты подтверждаешь, что периодика на всю ректификацию?

Да.. на малой колонне 30-50 сантиметров высотой на постоянку отбор не получится воткнуть, хвосты махом во второй половине ректификации полезут. Потому они и не распространились, хотя и имеют право на жизнь при правильном конструировании.

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
Регистрация на форуме отключает почти всю рекламу.

18

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

st ©:

периодика на всю ректификацию?

Да. Отбор порциями по таймеру.

Иван ©:

технически чуть более сложная в исполнении, так как надо паять трубу в трубе...

Для меня это не сложно.
Обычная заглушка на 35 мм. В нее ставим по центру кусок 22 трубки, разогрели до красна и приложили пруток жесткого припоя, он сам растечется по стыку. Кинули в лимонку и через пару минут получили идеальную деталь. Дальше пайка мягким припоем.
Можно по-другому. Взять кусочек 22 трубы, поставить его на кусок листовой меди, прогреть до красна и жестким припоем припаять. Потом полученную гильзу впаять мягким припоем в дно стакана отбора.
Можно еще. Стакан отбора вертикально в нижней части делим пополам вертикальной стенкой. Получаем две камеры: 1-отбора, 2-возврата.

Алкоголь не помогает найти ответ,
он помогает забыть вопрос!

19

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

Иван ©:

Да..

*Facepalm*

Иван ©:

на малой колонне 30-50 сантиметров высотой на постоянку отбор не получится воткнуть

Можно, но отбор будет минимальный, мл 300 в час и меньше, быстрее я бы даже не пытался. Лучше вообще 2-3 капли в секунду.

Иван ©:

хвосты махом во второй половине ректификации полезут.

Они и с периодикой полезут. Там, кстати, тот ещё секас. Ну вот смотри. Половину забрали, кран отбора закрыт, хвост внизу уже потирает свои злобные ручонки и норовит прорваться. Но фч бесконечно и спирт держит эту гадость внизу. Открываем кран фч падает, хвостяра с криками "Ура свобода" пытается прорваться вверх. Да, возврат обеспечен, как-то мы этого гада конечно придавим, но надо вовремя закрыть кран. Про таймер я помню, кстати, без него точно ни куда. А вот сколько за это время получится забрать вменяемого этанола я даже боюсь предположить.

Quis custodiet ipsos custodes?

20 (2021-05-18 15:35:10 отредактировано )

Re: Сверхмалая стабильная колонна с периодическим дробным отбором фракций

А может еще проще. Отбор делать выше возврата. Только сепаратор придется затопить.


  • отбор.jpg
    size: 65.14Кб type: jpg
Алкоголь не помогает найти ответ,
он помогает забыть вопрос!