Теория дистилляции и ректификации. часть 3

35 комментариев

Так какой же самогонный аппарат самый хороший и как его сделать.Каждый раз, прежде чем что-то строить, нужно определиться с целью, которая должна быть достигнута с помощью того или иного аппарата. Итак, чего мы можем хотеть? Для себя я уже сформулировал эти цели, но и жизнь идет и приоритеты меняются, поэтому рассмотрим все возможные варианты.

Вариант первый. Нужен простой домашний аппарат с высокой производительностью для получения традиционного продукта. Это будет прямоточник.

Вариант второй. Нужен аппарат для быстрого получения СС (спирта-сырца) для последующих действий уже с ним. Например — дробные перегонки или ректификация. Это будет прямоточник.

Вариант третий. Нужен аппарат для получения качественного дистиллята за один погон. Это будет пленочная колонна.

Вариант четвертый. Нужен универсальный аппарат, который можно использовать и как прямоточник для быстрого получения СС и для получения качественных дистиллятов. Это будет пленочная колонна.

Вариант пятый. Нужен аппарат для получения спирта ректификата. Это будет либо комбайн прямоточник + рекколонна, либо ректификационная колонна блочной конструкции, которую можно перекомпоновывать в зависимости от решаемых задач.

Правильный прямоточник.

Долгий анализ имеющихся конструктивных решений, изучение отзывов владельцев о реальных параметрах их изделий и стремление к технологической простоте привели меня к двум вариациям одной конструкции. Материалом для изготовления обеих конструкций служат медные трубы соединительные медные фитинги, используемые для строительства пищевых водопроводов. Основным резоном для использования меди в качестве материала является простота обработки и изготовления. Для монтажа изделия любой сложности нужны доступные и простые инструменты — труборез, дрель, шкурка, флюс, припой и горелка/паяльник.

pryamotochnik_2Первая вариация более компактна за счет наклонного расположения холодильника. Восходящая часть и наружная рубашка холодильника выполнены из трубы диаметром 22 мм, далее следует переход на трубу 15 мм стандартным фитингом (переходная муфта двухраструбная 22-15). Высота восходящей части (400 мм) обеспечивает устранение брызгоуноса и небольшое укрепление. Применение сухопарника при такой конструкции излишне. Длина холодильника 800 мм при диаметре трубы паропровода в нисходящей части 15 мм обеспечивает надежную утилизацию до 5 кВт подводимой к кубу мощности и выход в районе 5-6 л/час. Стыковка наружной рубашки диаметром 22 мм и паропровода выполнено теми же фитингами. Поворот паропровода диаметром 15 мм выполнен двумя однораструбными отводами 15 мм на 90 градусов (два таких отвода стоят дешевле, чем один на 180 градусов), паропровода диаметром 22 мм — двухраструбным отводом 22 на 45 градусов. Стыковка с кубом также выполняется стандартным переходом 22 на 3/4 дюйма. Получается очень производительное и достаточно бюджетное решение.

pryamotochnik_3На практике это может выглядеть примерно так. Термометр в этой конструкции, в-общем, не нужен на прямоточнике. Лучше и удобнее его разместить на крышке куба. Я вообще не рекомендую использовать стрелочные, биметаллические термометры, показывают они все больше направление ветра в Никарагуа и прочих Гондурасах, а вовсе не температуру. Использование в качестве куба скороварки при такой мощности тоже совершенно не оправдано. Кстати, по этой компоновочной схеме (с некоторыми добавлениями) изготовлен аппарат, описываемый в статье.

moszhВторая вариация практически повторяет первую, но полностью вертикальна. Ее высота определяется теми же размерами холодильника (не менее 800 мм). Восходящая часть гораздо выше, изгиба нет, фитингов на один меньше. За счет большей высоты восходящей части укрепление больше.

Конечно, существует огромное множество других решений. Можно и одним холодильником ограничиться, подключая куб гибкой связью, например, силиконовым шлангом через сухопарник. Можно применять холодильники в виде змеевиков (трудно чистить и возможно засорение с последующими пиротехническими развлечениями).

Эта конструкция привлекает именно высокой технологичностью и простотой изготовления при высоких мощностных показателях. Дробный перегон осуществляется за счет регулировки подводимой к кубу мощности. Надо не забывать об инертности тепловых процессов — добиться точной и оперативной регулировки только снижая/увеличивая мощность нагрева (особенно на газе) будет невозможно. Еще раз хочется подчеркнуть, что прямоточники являются самыми производительными по объемному выходу продукта в единицу времени и одновременно самыми «грязными» по качеству разделения на составные фракции. Поэтому, не будем далее на них застревать и обратимся к следующему типу оборудования — пленочной колонне.

Пленочная или бражная колонна.

BKРазберемся в терминологии. Почему колонна? И именно пленочная? Как я уже писал в предыдущем материале при работе колонн имеет место возврат части сконденсированного продукта обратно в куб. В пленочных колоннах флегма (этот самый сконденсированный продукт) стекает в куб по стенке, образуя на стенке пленку. При контакте пленки флегмы и восходящих паров, часть флегмы вновь разогревается и испаряется. За счет этого процесса происходит укрепление продукта и его разделение на фракции. Фракции, кипящие при более низких температурах не скатываются в куб, а «держатся» в колонне, постепенно проходя на отбор. Этим достигается более тщательный дробный отбор (подробнее о сути процесса вы можете почитать в этой статье). Достигается этот эффект с помощью дополнительного холодильника-дефлегматора (есть специальная статья про дефлегматор), стоящего на восходящей части колонны и обеспечивающего возврат флегмы. Длина/высота восходящей части должна быть достаточно большой, чтобы эффект разделения и укрепления был заметней. Вот и получается пленочная колонна. Понятно, что раз не вся флегма попадает в отбор, а лишь ее часть — производительность пленочной колонны ниже, чем прямоточника. Но, если отключить дефлегматор, перестав подавать на него воду, пленочная колонна превращается в обычный прямоточник. В-общем, БК (бражная колонна, как чаще их называют) — штука универсальная и если высота помещения, где вы планируете работать позволяет установить БК, лучше делать сразу ее, не размениваясь на изготовление прямоточника. Используются те же трубы и почти те же фитинги, что и для прямоточников. Также просто делать, такая же производительность в режиме использования «а ля прямоточный дистиллятор» (с отключенным дефлегматором). Но совершенно другой результат при использовании в качестве собственно БК. При использовании в режиме колонны, производительность определяется диаметром колонны, но особо разгонять размер трубы не надо, так как есть зависимость между диаметром и высотой — можете упереться в потолок второго этажа:).

Детальное описание могу привести, если кто-то заинтересуется — пишите, спрашивайте, комментируйте, критикуйте.

Ректификационная колонна.

rekcolСпирт не люблю, водку тоже — поэтому собственной колонны не имею, однако нужности не оспариваю. Кстати, в отличие от дистилляторов и пленки, ректификационные колонны следует строить из нержавейки. Медь вносит определенный вклад в формирование букета дистиллятов, но для производства спирта это не желательно. Подобный материал, конечно сильно осложняет возможности самостоятельного изготовления, так как аргонная сварка есть не у всех. И не все ею умеют пользоваться. А применение пайки на рекколоннах нежелательно — при аварийных ситуациях может повышаться давление и пайка гораздо менее надежна в отличие от сварки. При неточностях в проектировании, изготовлении и эксплуатации этих изделий часто возникает явление «захлеба» колонны. Что это такое? В отличие от пленочных колон, ректификацию делают на колоннах насадочных, т.е. внутренний объем восходящей части заполняется специальным наполнителем — «насадкой». Делается это для увеличения поверхности переиспарения флегмы. Если стекающая флегма не успевает уйти в куб и переполняет колонну, то и происходит захлеб. Это может привести к аварийному выбросу как паров спирта, так и самого спирта, что весьма небезопасно.

На иллюстрации лишь примерная схема ректификационой колонны. Существуют отработанные и надежные варианты коммерческих домашних колонн разной мощности, различные решения по автоматике управления и безопасности. Обойдется сопоставимо по цене и, скорее всего, лучше по качеству.

Различные частные вопросы, связанные с устройством, деталями и принципами работы узлов и аппаратов рассматриваются в статье и еще в другой, посвященным ответам на часто задаваемые вопросы.

 

35 Комментарии к записи “Теория дистилляции и ректификации. часть 3”

  1. Николай

    Спасибо за информацию. Если можно задам пару вопросов. У меня есть два метра 52×1.5 трубы, отвод на 180 тоже 52×1.5 и пять метров 16×1.0 все для молочки., что нибудь толковое можно их этого сваять? И еще почему дифлегматор всегда короче примерно в два раза конечного холодильника?

    fat_admin ответил:

    Из 52й трубы лучше делать ректификационную колонну (я правильно понял, что это нержавейка?). Из дополнительной комплектации — немного трубки 8х1 для присоединительных элементов, 3м трубки 6х1 для димрота и немного листа 1мм на перегородки узла отбора и крышки. Из 16х1 можно сделать доохладитель, добавив внутрений паропровод 12мм (уйдет не более 1м). Еще для колонны потребуются соединительные элементы и насадка СПН.
    На бражную такой диаметр сильно избыточен.
    Если рекколонна не нужна, лучше купите меди на БК, а имеющиеся нержавеющие трубы приберегите.
    Длина и дефлегматора и холодильника определяется расчетом по охлаждающей способности, исходя из диаметров труб. На дефе трубы большего диаметра, чем на холодильнике — вот и длина меньше, все определяется площадью поверхности охлаждения. Можно пользоваться калькулятором из статьи «Расчет дефлегматора».

  2. Николай

    Спасибо за совет. Да нержавейка вся пищевая, соединение сделаю на фланцах дешевле нечего не придумал.
    Думаю использовать колону одновременно как бражную (без насадки) и как ректификационную (с насадкой), так можно? Бюджет ограничен и еще покупку меди не потяну.
    Дефлегматор и холодильник хочу сделать кожехотрубник (Ваша статья вдохновила), в 52 трубу поместить четыре по 16×1.0, правда у меня ступор как рассчитать длину колоны до дефлегматора, да и сам дефлегматор рассчитать по вашему калькулятору затрудняюсь так как не представляю сколько может 52 колона выдать дистиллята, мощность планирую до 3,5 кв.

    fat_admin ответил:

    Пленочная колонна такого диаметра неэффективна. Пленка образуется на стенках, но по центру трубы огромный «проскок» пара и теплообмен с переиспарением занимает ничтожную часть общего потока. Поэтому пленочный эффект слишком мал. В вашем случае нужно делать три царги : одну пустую длиной 40-50см для устранения брызгоуноса (хотя на таком диаметре и так скорость пара невысока, но варианты с пенящимися брагами все же возможны) и хорошо бы в нее каплеуловитель поставить или просто пыж из путанки нержавеющей; вторая царга насадочная короткая для использования вместе с безнасадочной для получения НДРФ, длина 50-75см; третья царга насадочная основная для использования вместе с короткой насадочной в составе РК, длина 100-125см.
    Если будете делать деф — перевертыш, который можно использовать для прямого перегона — вам потребуется около 180 см трубы 16мм для полного гашения 3,5 кВт. Для 4 труб в кожухотрубнике — длина КТ 45 см. Вообще-то, лучше бы из 12мм делать — их 7 штук помещается, работают они лучше и длина КТ была бы 30см.

    Николай ответил:

    Спасибо большое, так и буду делать.

  3. Алекс

    Продавцы предлагают медные трубы и фитинги из отожженной и неотожженной меди. А имеет ли это значение при изготовлении аппарата для дистилляции? Какая все же медь предпочтительнее?

    fat_admin ответил:

    Имеет значение марка меди. Должна быть м1 (по ГОСТ для пищевки). Для изготовления предпочтительнее неотожженая, она твердая. Отожженая только на димрот (6х1).

  4. Иван

    Доброго времени
    Дайте детальное описание пленочной или бражной колоны с всеми размерами
    Имею простой аппарат куб-холодильник, хочу получать более кечественный продукт
    Спасибо

    fat_admin ответил:

    Не сочтите за вредность, но в правом верхнем углу есть кнопочка «Навигация по сайту». На той странице есть перечень всех статей со ссылками. В одной из них есть точное описание со всеми типоразмерами.
    Ну дайте себе труд почитать, не зря же я старался 🙂
    http://moi.12ruk.ru/2014/11/05/xoroshaya-brazhnaya-kolonna-ili-xoroshij-samogonnyj-apparat/

  5. Иван

    Доброго времени
    Прочитал , спасибо
    Подскажите от куба до потолка 1 м,
    1) какая производительность данного аппарата
    2) можно ли изменить размеры, для исходя из данных параметров 1м (изменение диаметров, размеров и т.д.)
    3) возможно ли исполнение Бражной Колоны в наклонном виде
    4) стоит ли изготавливать Бражную колону если куб будет греться на газу
    Большое спасибо за ответы

    fat_admin ответил:

    1. Производительность зависит от задаваемой вами степени разделения — от 5 л/час в режиме простой дистилляции (деф выключен, мощность в куб 2-2,5 кВт) до 1-1,5 л/час в режиме пленки (деф удерживает температуру на верхнем термометре в пределах 78-79, мощность 1,5 — 2 кВт)
    2. Диаметры менять не надо, высоту можете подогнать под себя за счет укорачивания трубы 22мм (вместо 1,2м сделать 95см, например). При этом в качестве несколько потеряете. Обязательно внутрь этой трубы вставляйте спираль.
    3. Колонна по определению должна стоять вертикально. Деф можно сделать наклонным (типа «клюшка» с димротом), тогда при уменьшении высоты не потеряете в качестве. Читайте статью про жидкостный отбор.
    4. Колонна по-любому лучше любого обычного дистиллятора хоть с батареей банок-сухопарников.

  6. Иван

    Спасибо за ответ
    Вопрос по второму пункту.
    1) В какую часть трубы вставлять спираль?
    Если я правильно понял то спирали желательно вставлять в холодильники
    2) И еще нужен ли наполнитель в качестве каплеуловителя? или от него не будет никакого толку?

    fat_admin ответил:

    Спираль можно ставить в рубашки холодильников и в восходящую часть колонны плотно к стенке, увеличивая площадь пленки.
    Можно вставить неплотную мочалку или путанку вместо спирали, не столько для каплеулавливания (высоты трубы достаточно для противодействия брызгоуносу при нормальной подаваемой мощности), сколько для дополнительного увеличения поверхности теплообмена. Но увеличится сопротивление пару и произойдет снижение производительности — чем плотнее, тем больше. В сам деф ничего ставить не нужно.

  7. Иван

    Доброго времени
    Спасибо за ответы
    Про спираль в рубашки охлаждения слышал, знаю как сделать.
    Про спираль в восходящую часть колоны ничего абсолютно не знаю. можно ссылку или побольше информации размеры , диаметры , какая спираль.
    Колону буду изготавливать по Вашим чертежам только немного уменьшу по высоте до 100 см
    Еще один вопрос если можно
    Как сделать подвод игольчатого термометра в колоне герметичным и практичным
    Спасибо

    fat_admin ответил:

    Термометр закрепляете наверху с помощью стандартного резьбового ниппеля 1/2″ с диаметром под шланг 10мм (вставив в него термометр через кусочек силиконового шланга или подмотав фумкой). Место для ниппеля указано на схеме аппарата.
    Про спираль уже писал неоднократно. Не ленитесь почитать, причем не только статьи, но и комментарии к ним.
    http://moi.12ruk.ru/2014/08/29/pro-sluchajnosti-i-zakonomernosti/

  8. Алексей

    Добрый день! У меня рефколлона с дефлегматором Таганрогского завода, на сайте «Самогон и водка» я посмотрел видео курс про применение клапан\регулятора автоматического ХД-АКТ с термометром управления ЭТ-C\C — позволяет производить качественный отбор, данная автоматика меня очень заинтересовала. Вопрос: как найти эти приспособления по разумной цене? (комплект продают за 6000 рублей).

  9. fat_admin

    Вариантов простой автоматики немало. Хотите по разумной цене — нужно делать самому.
    Почитайте на ХД, я по сборке автоматики подсказать не могу ничего.

  10. Иван

    Про спираль в колону прочитал и статью и коменты, я так понимаю это важная часть колоны. Подскажите какой длинны должна эта спираль быть на высоту всей восходящей колоны, на половину, до дефлегматора ???? Просто хочется с первого раза сделать хороший аппарат
    Спасибо

    fat_admin ответил:

    От куба до дефа.
    В дальнейшем пишите на почту 12ruk@bk.ru

  11. Дмитрий

    Доброго дня суток! Скажите пожалуйста- проводить измерения температуры с помощью термометра нужно при непосредственном контакте с жидкостью и паром, или можно через стенку? Или большая погрешность получится?

    fat_admin ответил:

    Смотря где стоит датчик. Если в дефлегматоре, то только по пару. В кубе все равно.
    Если в царге — в идеале — только на паровой фазе, но в насадочных колоннах это бывает затруднительно. Тогда можно мерять стенку царги под утеплением. Но утепление должно быть очень надежным.
    Еще раз повторю — это касается утепленных насадочных царг (как правило на РК). Дело в том, что в РК важнее не сама температура, а ее изменение в ходе процесса. Абсолютные значения роли не играют.

  12. Дмитрий

    Спасибо!

  13. Дмитрий

    Здравствуйте! Скажите пожалуйста- вы пишете что высота бражной колонны должна быть не менее 50-ти диаметров, это с учетом дефлегматора, или до него?

    fat_admin ответил:

    В идеале это высота той части, на которой происходит тепломассообмен. В насадочной колонне проще — высота насадочной части. в пленочной сложнее, так как тепломассообмен может захватывать и низ дефа, если деф длиный рубашечный. Но для простоты можно считать, что это требование к колонне до дефлегматора.

  14. Дмитрий

    Большое спасибо!

  15. Дмитрий

    Здравствуйте! У меня появился еще вопрос. Скажите пожалуйста- изгиб верхней части колонны может как- то влиять на процесс дистилляции? Если раньше она изгибалась по радиусу, а теперь будет под прямыми углами. Просто раньше у меня был прямоточник и я верхнюю часть колонны согнул на трубогибочном станке по радиусу, а сейчас решил поставить дефлегматор, приходится резать колонну чтобы установить его. Теперь придется использовать для соединения сантехнические фитинги, тогда все изгибы получаются под прямыми углами…

    fat_admin ответил:

    Раньше дефлегматоры делали путем сваривания труб под углом, сейчас с помощью плавно изогнутых отводов. Делается это для уменьшения сопротивления потоку пара, устранению завихрений и пр. Т.е., в принципе плавно изогнутые соединения предпочтительнее, но это не значит, что нельзя делать иначе. Ну, потеряете немного в эффективности — думаю, что особо заморачиваться на этом не нужно.

  16. Дмитрий

    Благодарю!

  17. Василий

    Здраствуйте. Помогите пожалуста новичку. Есть желание сделать универсальный самогонный аппарат со семной царгой. Основное предназначение-самогон.
    Не очень силен в физике и химии, поэтому очень требуется совет знающих, во избежании будущих переделок из за моей неопытности.
    Имею Сварку тиг, постоянного тока, бидон молочный 40 литров.
    из материала по колоне
    1)труба нержавейка 32*2 — 1м
    2)труба нержавейка 38*1,5 0,9м-2 шт
    3)труба нержавейка 15*2 -2,7 м (на концах стоят зажимные наконечники с наружной резьбой (типа голендера)использовались для газа)
    что можно сконструировать из имеющегося конструктора, что нужно докупить.
    какой мощности тен или тены нужно ставить в бидон?
    Буду благодарен за любые советы. спасибоЗдраствуйте. Помогите пожалуста новичку. Есть желание сделать универсальный самогонный аппарат со семной царгой. Основное предназначение-самогон.
    Не очень силен в физике и химии, поэтому очень требуется совет знающих, во избежании будущих переделок из за моей неопытности.
    Имею Сварку тиг, постоянного тока, бидон молочный 40 литров.
    из материала по колоне
    1)труба нержавейка 32*2 — 1м
    2)труба нержавейка 38*1,5 0,9м-2 шт
    3)труба нержавейка 15*2 -2,7 м (на концах стоят зажимные наконечники с наружной резьбой (типа голендера)использовались для газа)
    что можно сконструировать из имеющегося конструктора, что нужно докупить.
    какой мощности тен или тены нужно ставить в бидон?
    Буду благодарен за любые советы. спасибо

  18. Никита

    Здравствуйте, скажите есть ли разница и если да, то что лучше на бражной колонне — плавный изгиб трубки после дефлегматора или сгиб под прямым углом? Спасибо.

    Админ Сергей ответил:

    Для парового отбора в данном контексте нет большой разницы. Хотя с точки зрения чистого конструктива — плавные изгибы паропровода предпочтительнее.
    В общем, можно не заморачиваться.

  19. Василий

    Скажите пожалуйста купил похожее на бражную колонну только внутри сетка из нержавейки и охлаждения только на выходе диаметр 50 мм как это устройство называть и как оно очищает спирт

    Админ Сергей ответил:

    Пришлите схему с размерами на почту.

  20. Сергей

    Как правильно называть восходящую часть дистиллятра любого типа?

    Админ Сергей ответил:

    Восходящая часть.

Leave a Reply

*

  • Оцените статью, это поможет развитию блога. Просто нажмите на соответствующую звездочку
    Не помоглоПознавательноМного новогоНашел, что искалВы мне глаза открыли (247 общая оценка, 57 проголосовало)
    Загрузка...