Еще раз про дефлегматор.

23 комментария

Анализируя запросы поисковиков, по которым на мой блог попадают посетители, я пришел к выводу, что суть работы дефлегматора и самой пленочной колонны не до конца всем понятна. Соответственно и отличие от обычного аппарата с одной стороны и от рекколонны с другой.

Давайте попробуем более детально разобраться в чем тут дело. Начнем с терминов. Как говорит нам википедия :

Ректификация (от лат. rectus — прямой и facio — делаю) — это процесс разделения бинарных или многокомпонентных смесей за счет противоточного массо- и теплообмена между паром и жидкостью. Ректификацию можно проводить периодически или непрерывно. Ректификацию проводят в башенных колонных аппаратах, снабженных контактными устройствами (тарелками или насадкой), ректификационных колоннах.

Дистилляция (лат. distillatio — стекание каплями) — перегонка, испарение жидкости с последующим охлаждением и конденсацией паров.

Из сравнительного анализа этих терминов видно, что в одном случае имеет место прямой проход пара на охладитель/конденсатор (дистилляция), а во втором случае часть сконденсированного пара возвращается в виде жидкости обратно, повторно/многократно реагирует с вновь образованным паром (ректификация) и лишь потом поступает на конденсатор. Результатом этого многократного переиспарения является качественное разделение смеси на составные части (и значительное укрепление продукта с одновременным уменьшением общей производительности). Т.е. в результате ректификации мы получаем набор разных продуктов (отдельно спирт, воду, сивушное масло), а в результате дистилляции — более менее однородный продукт (спирт, вода и сивушное масло вместе). Напомню, что термин «сивушное масло» является собирательным и обозначает некий комплекс веществ и соединений, входящих в состав дистиллятов/ректификатов спиртосодержащего сырья помимо воды и собственно спирта (см. статью об этом). Кроме вредных для здоровья компонентов сивуха содержит и вкусоароматические составляющие, наличие которых в готовом продукте часто приветствуется.

Таким образом разделителем понятий дистилляция и ректификация является «противоточный массо- и теплообмен между паром и жидкостью». Как и когда он возникает? Или, иначе :

Что такое дефлегматор? Дефлегматор по своей сути является холодильником/конденсатором, который конструктивно может быть выполнен по разным схемам. Его главное предназначение — сконденсировать часть проходящего паропотока в жидкость (которая называется флегмой) и направить эту жидкость обратно в куб навстречу потоку пара. Встречаясь с паром флегма разогревается и вся/частично вновь превращается в пар. И опять конденсируется дефлегматором и снова стекает в куб, и так далее и так далее. Тут важно понимать ряд условий, максимизирующих выгоды подобной конструкции :

1. Для максимально эффективного переиспарения толщина потока/слоя флегмы должна быть минимальной, а площадь потока максимальной. Поэтому в пустотелых трубах флегма должна стекать равномерно тонким слоем по внутренней стенке трубы, образуя пленку  — отсюда название «пленочная». Если использовать колонну, наполненную какой-либо насадкой с развитой поверхностью — можно существенно увеличить площадь контакта флегмы, обволакивающей насадку, и пара — отсюда название «насадочная»

2. Для образования устойчивой пленки труба должна стоять строго вертикально — отсюда «колонна». При даже незначительном наклоне колонны, флегма стремится образовать на одной из сторон внутренней поверхности трубы ручеек и пленка перестает образовываться.

3. Колонна (а точнее ее часть в которой осуществляется контакт флегмы и пара) должна иметь высоту, достаточную для стабилизации процессов тепломассообмена пар/флегма. Не менее 50 диаметров. За счет стабилизированного тепломассообмена и при достаточной высоте колонны, в ней образуются зонное распределение фракций по температуре испарения (т.е. собственно разделение). Самые низкокипящие фракции занимают верхнюю часть колонны так как быстрее и легче переиспаряются, тогда как более высококипящие скатываются ниже. Соответственно низкокипящие первыми проходят на отбор, а затем следующие по температуре кипения и т.д. Получаем хорошо разделенный продукт, отобранный в разные емкости по температуре кипения.

Почему колонны делятся на бражные и ректификационные?

Во-первых, для получения спирта-ректификата (СР) разделительной способности пленочной колонны недостаточно — нужна насадочная колонна.

Во-вторых, если в качестве сырья для насадочной колонны использовать брагу, а не спирт сырец (СС) первого прямоточного перегона, насадка очень быстро загрязнится и перестанет работать в нормальном режиме.

Вот и получается, что бражная колонна — пленочная, а ректификационная — насадочная.

Однако, дефлегматор является неотъемлимой частью и той и другой конструкции.

P.S. В написанной мною позднее статье есть иллюстрации,показывающие как работает рубашечный дефлегматор пленочной колонны.

Как самому изготовить дефлегматор к бражной колонне вы можете посмотреть в п.2 раздела видео.

Как рассчитать дефлегматор можно посмотреть здесь.

Как всегда жду вопросов, комментариев и критики.

 

23 Комментарии к записи “Еще раз про дефлегматор.”

  1. Дмитрий

    Скажите пожалуйста какое минимальное сечение должно быть у трубки для бражной колонны?

    fat_admin ответил:

    Чем меньше диаметр паропровода — тем сильнее выражен пленочный эффект. Но есть так сказать «разумные» ограничения из соображений практичности. Чем меньше диаметр — тем меньшую мощность можно подать — тем меньше конечный выход продукта. Поэтому оптимальным можно считать 20 мм внутреннего диаметра. Дальнейшее увеличение диаметра не дает существенного выигрыша по производительности, но требует увеличения длины стоимости и т.п.

    Дмитрий ответил:

    Спасибо большущее!

  2. Дмитрий

    Еще один вопрос, который не дает мне покоя- «Водяное охлаждение колонны должно быть по все длине, или определенная ее часть, если так то какая именно?»

    fat_admin ответил:

    Охлаждение подается только в холодильники — дефлегматор и конденсатор (для парового отбора) или дефлегматор и доохладитель (для жидкостного, доохладитель в принципе не обязателен).
    Сама труба не охлаждается, а в насадочной колонне так и вовсе — теплоизолируется.

    Дмитрий ответил:

    Спасибо!

  3. Дмитрий

    Скажите пожалуйста на что влияет длина, сечение и толщина стенок трубки, идущей на изготовление змеевика для холодильника?

    fat_admin ответил:

    Ну, если в двух словах, то на теплообмен.
    Чем длинее трубка, чем больше ее диаметр и меньше толщина стенки — тем лучше теплообмен. Т.е. более длинный, толстый и тонкостенный холодильник позволяет гасить большее количество мощности, подаваемой в куб.

    Дмитрий ответил:

    А у меня все наоборот- тонкая толстостенная трубка и длина большая… Значит это повлияет на производительность и есть риск что где- то конденсат будет создавать пробку?

    fat_admin ответил:

    В статье «Расчет дефлегматора» есть калькулятор, который поможет вам прикинуть длину вашего холодильника. Вообще, я не приветствую змеевики — их трудно чистить, в них могут быть застойные зоны. Если они не вертикальные, то в них образуются пробки — это возможность получить аварийную ситуацию. Из тонких трубок (6-8 мм) проще делать холодильник Димрота.

    Дмитрий ответил:

    Спасибо!

  4. Дмитрий

    Выравнивать колонну по вертикали нужно очень точно, используя отвес и уровень, или можно на глаз?

  5. fat_admin

    Можно и на глаз. Но чем ближе к вертикали — тем лучше.

  6. Дмитрий

    Благодарю!

  7. Роман

    Подскажите. Сделал БК по типу (АНТОНЫЧа) диаметр царги 48мм,высота 1метр до дефлегматора, буду использовать с СПН 3.5х3.5. Будет ли получаться на таком диаметре качественный продукт, а то прочитал у вас что оптимальный диаметр 20мм.

    Админ Сергей ответил:

    Будет

  8. Роман

    Имеется царга 500 мм на 2 дюйма, что даст замена на 500 мм но 3х дюймовую?

    Админ Сергей ответил:

    Если пользовать ее одну — получите прибавку к производительности. Если вместе — меньшая будет сдерживать систему.

  9. Роман

    А в плане разделения, градусы прибавит?

    Админ Сергей ответил:

    Нет, скорее убавит. Если говорить в общем случае, то — за разделение отвечает высота, за производительность диаметр.

  10. Валерий

    Спасибо за статьи, спасибо за комментарии.

  11. Владимир

    Добрый день!Где можно купить дефлегментатор как у вас на фотографии?

    Админ Сергей ответил:

    Раньше делал на заказ, сейчас некогда.

Leave a Reply

*

  • Оцените статью, это поможет развитию блога. Просто нажмите на соответствующую звездочку
    Не помоглоПознавательноМного новогоНашел, что искалВы мне глаза открыли (277 общая оценка, 62 проголосовало)
    Загрузка...