Destilleerimiskolonni seade on üsna keeruline ja on ebatõenäoline, et seda oleks võimalik kodus simuleerida. Kuid spetsialiseeritud veebisaitidel saate osta töötava paigalduse väga mõistliku hinnaga, mis nõuab teie kuupaiste vaid väikest ümberseadet.

Teisendamine puudutab ainult aurustipaaki - selleks on vaja paigaldada sobiva läbimõõduga äärik, et kolonni saaks fikseerida rangelt vertikaalselt. Kui paagil polnud termomeetrit, peate selle paigaldama. Ilma aurusti temperatuuri mõõtmata on kolonni tööd äärmiselt raske kontrollida ja põhimõtteliselt üldse võimatu.

Kuidas veerg töötab

Kolonn on soojus- ja massivaheti, milles toimuvad keerulised füüsikalised ja keemilised protsessid. Need põhinevad erinevate vedelike keemispunktide erinevusel ja faasisiirete varjatud soojusmahtuvusel. See kõlab väga salapäraselt, kuid praktikas tundub see veidi lihtsam.

Teooria on väga lihtne – piiritust ja erinevaid lisandeid sisaldav aur, mis keeb erinevatel temperatuuridel, mis erinevad mitme kraadi võrra, tõuseb üles ja kondenseerub kolonni ülemises osas. Saadud vedelik voolab alla ja teel kohtuvad nad uue kuuma auruga. Need vedelikud, mille keemistemperatuur on kõrgem, aurustuvad uuesti. Ja need, kellel polnud piisavalt soojusenergiat, jäävad vedelasse olekusse.

Destillatsioonikolonn on pidevalt auru ja vedeliku dünaamilises tasakaalus, paljudel juhtudel on vedela ja gaasilise faasi eraldamine keeruline – kõik keeb ja keeb. Kuid tiheduse osas, olenevalt kõrgusest, on kõik ained väga selgelt eraldatud - ülevalt kerged, seejärel raskemad ja kõige all - fuseliõlid, muud kõrge keemistemperatuuriga lisandid, vesi. Eraldamine fraktsioonide kaupa toimub väga kiiresti ja see olek säilib peaaegu lõputult, sõltuvalt kolonni temperatuurirežiimist.

Maksimaalsele piirituseaurude sisaldusele vastavale kõrgusele paigaldatakse sisselasketoru, mille kaudu eraldub aur ja see siseneb kondensaatorisse (külmikusse), kust alkohol voolab kogumismahutisse. Kuupaiste destilleerimiskolonn töötab väga aeglaselt - reeglina toimub valik tilguti, kuid samal ajal on tagatud kõrge puhastustase.

Kolonn töötab atmosfäärirõhul või sellest veidi kõrgemal. Selleks paigaldatakse ülemisse punkti atmosfääriklapp või lihtsalt avatud toru - aurud, millel pole olnud aega kondenseeruda, lahkuvad kolonnist. Alkoholi neis reeglina praktiliselt pole.

Auru-vedeliku komponentide olekud kolonni erinevatel kõrgustel

Graafik näitab aur-vedelik komponentide fikseeritud olekuid kolonni erinevatel kõrgustel, mida saab juhtida antud punkti temperatuuriga. Graafiku horisontaalne osa vastab aine maksimaalsele kontsentratsioonile. Eraldamisel ei ole selgeid piire - vertikaalne joon vastab alumise ja ülemise fraktsiooni segule. Nagu näha, on piiritsoonide maht palju väiksem kui murdosa oma, mis annab temperatuurirežiimis teatud tagasilöögi.

Destilleerimiskolonni seade

Kolonni alus on vertikaalne roostevabast terasest või vasest valmistatud toru. Muud metallid, eriti alumiinium, ei sobi selleks otstarbeks. Toru on väljast isoleeritud madala soojusjuhtivusega materjaliga – energialeke võib rikkuda väljakujunenud tasakaalu ja vähendada soojusvahetusprotsesside efektiivsust.

Kolonni ülemisse ossa on paigaldatud deflegmaatori eeljahuti. Tavaliselt on see sisemine või väline mähis, mis jahutab umbes 1/8–1/10 kolonni kõrgusest. Internetist leiate ka veesärgiga või keerukate kuuljahutitega destilleerimiskolonne. Peale hinna ei mõjuta need midagi muud. Klassikaline serpentiin teeb oma tööd suurepäraselt.

Veerg "Beebi"

Võetud kondensaadi koguse ja paaki tagasivoolu koguarvu suhet nimetatakse tagasivoolu numbriks. See on konkreetse veeru mudeli omadus ja kirjeldab selle töövõimalusi.

Mida madalam on tagasivoolu suhe, seda tõhusam on kolonn. F=1 korral töötab kolonn nagu tavaline kuupaiste paigal.

Tööstusettevõtetel on suur eraldusvõime, seega on nende arv 1,1-1,4. Kodumajapidamises kasutatava kuupaistekolonni jaoks on optimaalne F = 3-5.

Veergude tüübid

Destillatsioonikolonn kuupaistele, et suurendada auru ja vedeliku kokkupuutepunkte, kus toimuvad soojusvahetus- ja difusiooniprotsessid, on varustatud täiteainetega, mis suurendavad oluliselt kontaktpinda. Sisestruktuuri tüübi järgi jaotatakse sambad kandikuteks ja pakitakse. Klassifikatsioon jõudluse või kõrguse järgi ei näita tegelikke võimalusi.

Kontaktpinna suurendamiseks asetatakse kolonni sisse peen roostevabast terasest võrk, mis on keeratud spiraaliks, lahtised väikesed pallid, Raschigi rõngad ja väikesed traatspiraalid. Need on tihedalt pakitud või täidetud kuni ¾ kolonni pikkusest, ilma et see jõuaks alkoholi tarbimise punktini.

Termomeeter peab asuma düüsideta tsoonis ja näitama keskkonna tegelikku temperatuuri. Termomeeter valitakse elektrooniliselt, kuna sellel on kõige väiksem inerts. Mõnes veergude mudelis mängivad rolli kümnendik kraadi. Puhta alkoholi saamiseks valikutsoonis tuleb temperatuur hoida vahemikus 72,5-77 C.

Plaatdestillatsioonikolonni on palju keerulisem valmistada - korgi- või sõelaplaatide kujundus, mis on sees horisontaalsed vaheseinad, mille kaudu vedelik voolab teatud viivitusega. Igale plaadile luuakse mulliv tsoon, mis suurendab tagasijooksul tekkinud alkoholiaurude eraldamise astet. Mõnikord nimetatakse destilleerimiskolonne tugevdamiseks - need saavutavad peaaegu sajaprotsendilise alkoholisaagise minimaalse kõrvaliste lisanditega.

Kolonn töötab atmosfäärirõhul, väliskeskkonnaga suhtlemiseks on kolonn varustatud spetsiaalse ventiili või avatud toruga konstruktsiooni ülemises osas. See asjaolu määrab kuupaistelise destilleerimise destilleerimiskolonni ühe omaduse - erinevatel õhurõhkudel töötab see erinevalt. Temperatuurirežiim muutub mõne kraadi piires (erinevus paagi ja kolonni termomeetril). Suhe määratakse eksperimentaalselt. Sel põhjusel kütteelemendi kolonniga.

Olles ostnud töötava destilleerimiskolonni või ehitanud selle ise, saate ilma suuremate raskusteta kõrge puhtusastmega alkoholi. Kolonn on eriti efektiivne tavapärasest destilleerijast saadud kuupaiste destilleerimisel.

Tänu destilleerimiskolonni erilisele struktuurile on võimalik lõplik jook peaaegu täielikult puhastada fuseliõlidest ja lisanditest. Erinevalt destilleerimisest ei mängi tooraine enda kvaliteet nii olulist rolli, kuna lõplikus joogis organoleptiline aine praktiliselt puudub. Tulemuseks on kuni 96,6% kangusega, halva organoleptilise omadusega, kuid puhas alkohol. Seda saab kasutada viina ja erinevate tinktuuride valmistamiseks.

Mõelge destilleerimiskolonni seadme põhimõttele ja sellest, millistest osadest see koosneb.

Destilleerimiskolonn, joonis

Destilleerimiskolonn, tööpõhimõte

Rektifikatsioon on kahekomponentsete või mitmekomponentsete segude eraldamine vastuvoolu massi ja soojusvahetuse tõttu auru ja vedeliku vahel. Destilleerimiskolonni osad tagavad järjepideva protsessi:

1. Aurutamiskuubik - põhjavedeliku säilitamine ja kuumutamine
2. Kolonn - soojuse ja massi ülekanne kolonni enda sees tänu pakkimisele
3. Deflegmaator - aurude kondenseerumine, flegma moodustumine
4. Valiku sõlm - refluksi ja rektifikaadi valik

Kaaluge iga osa tööd eraldi.

Aurustumiskuubik

See on anum, milles hoitakse ja kuumutatakse meski või destillaati. Seda nimetatakse ka põhjavedelikuks. Kuumutamisel vedelik aurustub ja aur tõuseb kolonnist üles, kus see jaotatakse fraktsioonideks. Samal ajal toimib kuubik veeru alusena. Kuubikut saab soojendada tavalisel või. Induktsioonil - kiirem ja turvalisem.

Kasutatakse ka mõne mudeli puhul soojusallikana.

Tavaliselt destilleeritakse puder esmalt tooralkoholi saamiseks. Kolonn tuleb lülitada destilleerimisrežiimile, see tähendab, et valikukraan tuleks avada nii palju kui võimalik. Pärast seda destilleeritakse tooralkohol uuesti, seekord aeglaselt ja toidufraktsiooni valikuga.

Kuubikul asub termomeeter põhjavedeliku temperatuuri reguleerimiseks. Kuubis 60–70 ° C saavutamisel on vaja jahutusvedelikku varustada, et aurud saaksid kondenseeruda. 70°C saavutamisel tuleb kütteelemendi võimsust vähendada ja jätta sellele väärtusele kuni alaldamise lõpuni.

Tsarga

Tsarga on samba keha, selle keskosa. Siin toimub soojus- ja massiülekanne, mis on destilleerimiskolonni tööpõhimõte. Tema teeb parandusprotsessi võimalikuks:

1. Kuubis olev vedelik aurustub ja aur tõuseb kolonnist üles
2. Ülaosas on püstjahuti (külmik), milles aur kondenseerub
3. Destillaat voolab tagasi püstjahutist alla ja mööda kolonni seinu
4. Vedelik puutub kokku auruga selle täidise seintel, millega kolonn on täidetud.
5. Soojus- ja massiülekande tulemusena koguneb kõige kergem keev fraktsioon kolonni ülemisse ossa
6. Madal keemistemperatuuriga fraktsioon kondenseeritakse külmikus ja siseneb valikukanalisse.

Kolonni saab kokku panna mitmest kuningast. Mida kõrgem on kolonn, seda intensiivsem on soojus- ja massiülekanne ning seda puhtam on vedelik fraktsioonideks jaotatud. Kolonni sees on täidetud pakkimine: SPN või RPN. Ilma düüsita on soojus- ja massiülekanne võimatu.

Parandusprotsessi kiirendamiseks võite kasutada. Kolonni seinad on kuumutatud, mistõttu flegm, mis ei puutu kokku tihendiga, aurustub seintelt. Selle tulemusena protsess kiireneb ja puhastusaste suureneb.

Lisaks saab neid kasutada koos kolonniga. Selle pinnal toimub ka soojus-massivahetus kuuma auru ja külma flegma vahel. Puhastusaste suureneb.

Destillatsioonidüüs

Destillatsioonidüüs on universaalne tööriist, mis koosneb proovivõtuseadmest ja külmikust. Külmkapis kondenseerub alkoholiaur, mis naaseb flegma kujul. Valiku sõlm võimaldab teil kontrollida veerust väljuva alkoholi kogust. Seda mahtu reguleerides saate muuta alkoholi kvaliteeti, st selle puhastusastet. Mida aeglasem protsess, seda puhtam on alkohol.

Otsakut saab osta valmis või eraldi.

Alkoholi valiku üksus

Kasutatakse puhastamise kvaliteedi parandamiseks

Destilleerimiskolonni automatiseerimine

Rektifikatsioon nõuab pidevat jälgimist, et pea- ja sabafraktsioonid ei satuks toiduosasse. Seda protsessi saab hõlbustada BUR - alaldamise juhtseadme abil. Plokk piirab rektifitseeritud toote valikut vastavalt antud programmile, nii et sabaosa ei seguneks toiduga. Nii saate kolonnist eemalduda, kartmata, et sabad kukuvad puhtaks rektifikaadiks.

BUR on destilleerimiskolonni valikuline osa, kuid sellega on palju mugavam töötada.

Mis järgmiseks

Saadud alkoholiga puhastatud ainel on karm maitse. Alkohol tuleb lahjendada, filtreerida ja lasta tõmmata. Selle puhastamiseks võite kasutada alkoholi, seda nimetatakse. Karboniseerimise tulemusena omandab alkohol mahedama maitse, kivisüsi seob endasse fuselõlide jäänused, mis vähesel määral tungivad joogi sisse ka fraktsioneeriva valiku käigus destilleerimiskolonnis. Nii valmib klassikaline vene viin.

Pärast sorteerimist (lahjendamist) ja karboniseerimist peaks alkohol mitu päeva klaasanumas seisma.

Destilleerimiskolonni seadme ja töötamise kohta loe lähemalt vastavalt tootekaardilt.

Puhta kuupaiste saamiseks kasutavad kodukokad tavaliselt topeltdestilleerimist. Tulemuseks on kvaliteetne toode ilma kahjulike lisanditeta, meeldiva maitse ja aroomiga.

Veelgi parem efekt saavutatakse destilleerimisel destilleerimiskolonnis. See võimaldab teil saada kõige puhastatud kanget alkoholi (94-96%) või viina ilma täiendavate maitsete ja lõhnadeta.

Samal ajal pole seadmel praktiliselt mingeid puudusi, välja arvatud suured mõõtmed ja vajadus selle valmistamisega kõvasti tööd teha. Enamik kogenud moonshinereid nõustub, et parem on destilleerimiskolonn ise kokku panna.

Destilleerimiskolonni konstruktsioon ja tööpõhimõte

alembic

Tsarga (toru) täiteainega

Alkoholi valiku üksus

Deflegmaator

Täiendav külmik

See toimib järgmiselt

Destillatsioonipaagis olev mesi kuumeneb ja hakkab aurustuma. Aurud järgnevad tsargale, jõuavad külmkappi ja valikusõlme, mille ventiil on algstaadiumis suletud.

Kondenseerunud aurud (flegm) laskuvad torust alla tagasi. Sel juhul kogunevad rasked fraktsioonid alla ja kerged fraktsioonid ülaossa. Tänu düüsidele toimuvad kondensatsiooni- ja aurustumisprotsessid korduvalt: aurud ja vedelikud interakteeruvad pidevalt.

See vahetusprotsess on parandusprotsess. Kõige kergemad kõrge alkoholisisaldusega aurud juhitakse külmkappi, kus toimub lõplik kondenseerumine. Selle tulemusena siseneb puhas destillaat vastuvõtupaaki.

Parameetrite arvutamine ja materjalide valik

Enne kolonni kokkupanekuga jätkamist on vaja kindlaks määrata seadme mõõtmed ja muud omadused.

Sahtli kõrgus

Kui varem olid destilleerimiskolonnid mitmemeetrised konstruktsioonid, siis tänapäeval kasutavad kodused destilleerijad kompaktseid valikuid - umbes 1,5 meetrit pikk. Peamine põhimõte, mida tuleks mõõtmete arvutamisel järgida, on järgmine: toru kõrgus peaks olema ligikaudu 50 korda suurem selle läbimõõdust. Väikesed kõrvalekalded ühes või teises suunas on lubatud. Tsarga pikkus ei tohi aga olla alla 1 meetri. Vastasel juhul langeb osa fuselõlisid valikusse ja tekib raskusi fraktsioonide eraldamisega. Kolonni kõrguse suurendamine üle 1,5 meetri ei mõjuta oluliselt toote kvaliteeti, kuid pikendab destilleerimisaega. Lisaks on sellise kujunduse paigutamine koju problemaatiline. Toru optimaalsed mõõtmed: pikkus - 1,3-1,4 m, läbimõõt - 3-5 cm.

Materjal ja seina paksus

Ideaalne variant tsarga jaoks on toidukvaliteediga roostevaba teras: see ei mõjuta kuidagi jookide koostist. Vask läheb ka korda. Optimaalne seinapaksus on 1–2 mm. Võimalik on rohkem, kuid see muudab konstruktsiooni raskemaks ja suurendab kulusid ilma erilist kasu toomata. Lisaks tasub meeles pidada, et seintesse tuleb teha augud.

Düüside tüüp ja parameetrid

Kontaktelemendina on kõige lihtsam kasutada majapidamises kasutatavaid roostevabast terasest pesulappe, mida kasutatakse nõude puhastamiseks. Metalli kvaliteedi kontrollimiseks võite toote leotada soolalahuses ja jätta päevaks seisma: hea toode ei roosteta. Alternatiivsed võimalused on klaashelmed, teatud tõugu kivid, metallilaastud. Pakkimistihedus on 250–270 g kontaktelementi 1 liitri kolonni mahu kohta.

Kuubiku maht

Destilleerimisnõu täidetakse 2/3 ulatuses, samas kui alkoholi sisaldava vedeliku kogus peaks vastama 10–20 düüsi mahule. 5 cm läbimõõduga kolonni jaoks on optimaalne kasutada 40-80-liitrist paaki, 4 cm laiuse jaoks - 30-50 liitrit.

Kütteallikas

Gaasi-, elektri- või induktsioonpliiti ei soovitata kasutada. Esimene võimalus on ohtlik, ülejäänud ei võimalda ühtlast soojusvarustust. Parim variant on elektriküte küttekehade abil, mille saab ise kuubi sisse ehitada. Elementide võimsus sõltub kuubi mahust: 50 liitri kohta on vaja vähemalt 4 kW, 40 liitri kohta vähemalt 3 kW jne.

Soojusisolatsioonimaterjali tüüp

See peab taluma kõrgeid temperatuure, olema keemiliselt inertne. Tavaliselt kasutavad nad 3-5 mm paksust vahtkummi, fluoroplasti või silikoonist (kuid mitte kummist!) Tihendeid.

Dokkimisvõimalus

Kui kasutatakse keermestatud ühendusi, võib osutuda vajalikuks hermeetik. Parem on eelistada elementide asetamist üksteise peale.

Destilleerimiskolonni loomisel on iga pisiasi oluline, seega tuleks kõiki soovitusi rangelt järgida. Kokkupaneku video vaatamine ei ole üleliigne.

Ühes osas, mis asub põhjas, valatakse valitud tüüpi düüsid, olles eelnevalt paigaldanud võre ja tõukejõu, et vältida materjali väljakukkumist. Kui kasutatakse metallkäsnasid (vaja on umbes 40 tükki), lõigake need eelnevalt 5 mm tükkideks. Vedrud tuleks jaotada ühtlaselt, koputades toru kõvale pinnale. Pärast otsiku täitmist sulgege toru võrguga, kinnitage see seibiga.

Saadud struktuur ühendatakse destilleerimiskuubikuga ja isoleeritakse soojusisolatsioonimaterjaliga.

Toru teine ​​(ülemine) osa on jootekolbi abil ühendatud deflegmaatoriga. Veekorpusel peaks olema 2 harutoru: vee sisse- ja väljalaskeava jaoks. Püstjahutit saab osta või teha iseseisvalt termosest, kiirkeedust, spiraalist, vasktorust (eelistatavad esimesed variandid). Näiteks nii: https://youtu.be/D4ZsbbRH6ds

Kolonni ülemine ots suletakse korgi/kaanega või suletakse, jättes ava atmosfääritoru paigaldamiseks. Selle kinnitamiseks kasutatakse liitmikku, toru ots lastakse vette.

Destilaadist väljumiseks tehke toru jaoks auk. See peaks olema paar sentimeetrit toru põhjaga ristmikust kõrgemal, selle alla on paigaldatud plaat kondensaadi kogumiseks.

Kolonniga ühendatakse silikoonvooliku abil külmik. Saate seda osta või ise valmistada. Vedeliku liikumise protsessi reguleerimiseks kinnitatakse vooliku külge tilgutiklamber.

Jahutuselemendid on omavahel ühendatud: külmiku ülemine osa püstjahuti põhjaga, püstjahuti ülemine osa kanalisatsiooniga. Seega soojendatakse vett deflegmaatorisse.

Lisaks saate paigaldada veevoolu regulaatori ja termomeetri (selleks on vaja täiendavat ava valikuseadmesse).

Samuti saate sahtli jagada kolmeks osaks: seda disaini peetakse rakenduses muutlikumaks. Kolonni üksikasjalikku kokkupanekuprotsessi saab vaadata siit:

Parandusprotsessi tuleohutus

Parandamine- See on meetod segu eraldamiseks puhasteks komponentideks, mis viiakse läbi vedela faasi aurustamise ja aurude kondenseerumise protsesside korduvalt vaheldumisega.

Protsessi füüsiline olemus seisneb kahepoolses massi- ja soojusülekandes mittetasakaaluliste auru- ja vedelikuvoogude vahel kontaktfaaside pinna suure turbulentsi juures. Massiülekande tulemusena rikastatakse aur madala keemistemperatuuriga komponentidega ja vedelik rikastatakse kõrge keemistemperatuuriga komponentidega. Teatud arvu kontaktide korral on võimalik saada peamiselt madala keemistemperatuuriga komponentidest koosnevaid aure ja peamiselt kõrge keemistemperatuuriga komponentidest koosnevat vedelikku.

Parandusprotsessi saab kõige lihtsamal juhul läbi viia mitmeetapilises paigalduses. Sellise paigalduse esimeses etapis aurustatakse esialgne segu. Pärast esimese etapi aurude eraldamist järelejäänud vedelik läheb aurustamiseks teise etappi. Kolmandas etapis aurustub teisest etapist tulev vedelik (pärast viimasest aurust eemaldamist). Sarnaselt saab korraldada mitmekordse kondensatsiooni protsessi, mille käigus iga järgmine etapp võtab kondenseerimiseks auru, mis jääb pärast eelmises etapis vedeliku (kondensaadi) eraldamist neist.

Piisavalt suure astmete arvuga on sel viisil võimalik saada piisavalt kõrge komponendi kontsentratsiooniga vedel- või aurufaas, millega seda rikastatakse. Selle faasi saagis on siiski üsna väike, võrreldes selle kogusega esialgses segus. Lisaks on sellised paigaldised mahukad ja nende tööga kaasnevad suured soojuskaod keskkonda.

Segude palju ökonoomsem, täielikum ja selgem eraldamine komponentideks saavutatakse rektifikatsiooniprotsesside läbiviimisel kompaktsemates seadmetes - destilleerimiskolonnid.

Destillatsioonikolonnide töö põhineb kahe vastuvoolu tekitamisel - tõusvad aurud ja nende poole voolavad vedelikud. Nendevaheline kontakt toimub horisontaalsetel plaatidel ja plaatidele lähenev aur on veidi kõrgema temperatuuriga kui neis olev vedelik. Kolonni sisemine maht on tinglikult jagatud kolmeks osaks- aurustuv, tugevdav, ammendav. Esimeses mahus tarnitud vedelik aurustub. Toide tehakse kolonni keskossa, kuna selles osas on tagasijooksu koostis ligikaudu võrdne rektifitseeritava lahuse koostisega. Kuumutatud segu siseneb kolonni toiteplaadile ja aurustub osaliselt. Aurufaas liigub ülespoole, samas kui aurustumata faas seguneb flegmiga ja voolab alla. Algsegu sisendi kohal asuvat kolonni osa nimetatakse tugevdamiseks, kuna selles sisalduvat aurufaasi tugevdavad kerged fraktsioonid. Algsegu sisendi all asuvat kolonni osa nimetatakse ammendavaks, kuna ülejäänud kerged fraktsioonid destilleeritakse (ammendatakse) selles alla voolavast flegmast.

Destilleerimiskolonni normaalse töö tagamiseks on vajalik pidev ülespoole suunatud auruvool ja allapoole suunatud tagasijooksuvool. Auru tootmiseks on kolonni põhjas küttesüsteem. Rektifikatsiooni võib läbi viia atmosfäärirõhul, vaakumis, ülerõhu all ja madalal temperatuuril. Põhimõtteliselt viiakse rektifitseerimisprotsess läbi atmosfäärirõhule lähedasel rõhul. Vaakumrektifikatsiooni rakendatakse ainete segudele, mis on altid termilisele lagunemisele või polümerisatsioonile kõrgel temperatuuril. Madala keemistemperatuuriga lahuste eraldamiseks kasutatakse madala temperatuuriga destilleerimist.

Kaaluge destilleerimiskolonni tööpõhimõte, mis on osa pideva toimega destilleerimisseadmest, mis on ette nähtud kahekomponentsete segude eraldamiseks.

Destillatsioonikolonn on vertikaalne silindriline keevitatud või kokkupandava korpusega seade 1 . Esialgne segu eelkuumutatakse küttekehas 5 ja juhitakse kolonni keskossa. Kolonni alumises osas kuumutatakse vedelik keemistemperatuurini. Saadud aurud tõusevad kolonnist üles ja tekitavad ülesvoolu. Kolonni ülemises osas võetakse aurud ja need sisenevad deflegmaatorisse 3, kus need osaliselt kondenseeruvad. Flegma (auru osalise kondenseerumise tulemusena saadud vedelik) ja püstjahuti kondenseerimata auru segu juhitakse eraldamiseks separaatorisse 4. Separaatorist tulev aur siseneb täielikuks kondenseerumiseks kondensaator-külmikusse 6 ja seal jahutatakse destillaat (rektifitseeritud toode) ning flegm saadetakse tagasi kolonni ja tekib selles. allavoolu.

Seega tekib destilleerimiskolonnis kaks vastandlikku voolu - tõusvate aurude vool ja nende suunas alla voolav vedeliku vool. Nendevaheline kontakt toimub spetsiaalsel soojus- ja massiülekandeseadmed, mis asub teatud sammuga piki samba kõrgust. Sellised seadmed on valmistatud horisontaalsete plaatide või düüside kujul.

Soojusvahetusprotsesside olemus. Korgisambas on igal plaadil mitu auku madala haruga torudega 3, mis on ette nähtud alt tõusvate aurude läbilaskmiseks. Kolonni plaatidel on alati tagasivoolu kiht. Iga aurutoru peale on paigaldatud kork 2, mille alumised servad on sukeldatud vedelikku. Alusel olevatel korkidel on sakilised pilud auru purustamiseks väikesteks joadeks. See suurendab auru ja vedeliku kokkupuuteala. Kuna flegm on aurudest mõnevõrra külmem, siis viimased, mullitades läbi vedelikukihi, jahtuvad ja osaliselt kondenseeruvad. Aurude kondenseerumise käigus eraldub teatud kogus soojust. Lisaks soojendab iga aluse põhja allolevast aluselt tuleva auruga. Selle kuumuse tõttu flegm kuumeneb ja keeb. Iga plaadi tagasivoolu taset hoitakse ülevoolutorude 4 abil, mis ühendavad kõik plaadid.

Sellel viisil, plaatidel on flegm rikastatud kõrge keemistemperatuuriga komponendiga (aurude osalise kondenseerumise tõttu). Ja tõusvad auruvood on rikastatud madala keemistemperatuuriga komponendiga. Kuna aurud rikastuvad alt üles liikudes üha enam madala keemistemperatuuriga komponendiga, muutub vedeliku keemistemperatuur plaatidel (alt üles) järjest madalamaks. Samal ajal rikastub plaadilt plaadile voolav flegm üha enam kõrge keemistemperatuuriga komponendiga ja seetõttu on keemistemperatuur alumistel plaatidel maksimaalne. Korduva soojusvahetusprotsessi tulemusena on kolonni ülaosast eemaldatud aur peaaegu puhas madala keemistemperatuuriga komponent ja kolonni põhjas olev jääk on puhas kõrge keemistemperatuuriga komponent.

Eeltoodust järeldub, et mis tahes destilleerimiskolonni normaalseks tööks on see vajalik: nii et esialgne toode oli eelkuumutatud, kolonni ülemist osa keedeti pidevalt tagasijooksul ja alumist osa kuumutati.

Tuleb märkida, et tööstuses ei eraldata kõige sagedamini kahekomponentseid, vaid mitmekomponentseid segusid. Sel juhul kasutatakse segude eraldamiseks kolmeks või enamaks fraktsiooniks mitut järjestikku toimivat lihtsat kolonni või spetsiaalseid komplekskolonne, mis koosnevad mitmest lihtsast.

Ideaaljuhul on kolonni igal plaadil aurufaas ja flegm faasitasakaalu olekus ja seetõttu vastab iga plaat ühele tasakaalukõvera punktidest (seda käsitleti loengu alguses). . Tegelikkuses ei saavutata destilleerimiskolonni plaatidel olevate faaside täielikku tasakaalu. Seda võetakse arvesse efektiivsusteguri kasutuselevõtuga.

Vedeliku ja auru tegelike kontsentratsioonide faasitasakaalu saavutamiseks on välja töötatud mitmesugused kandikud ja düüsid. Kandikud või pakendid on destilleerimiskolonnide kõige olulisem konstruktsioonielement. Just neil toimub soojus- ja massiülekande protsess tõusva auruvoolu ja flegma vahel.

Nimetatakse destilleerimiskolonne, milles soojus- ja massiülekandeseadmed on valmistatud plaatide kujul mullitamine , kuna aur juhitakse läbi tagasijooksukihi. Kui soojus- ja massiülekandeseadmeid valmistatakse mitmesuguste düüside kujul, siis nimetatakse veerge pakitud .

mullitamine destilleerimiskolonnidel võivad olla allavoolutorudega või ilma. Drenaažiseadmetega plaadid. Nende hulka kuuluvad kork, sõel ja ventiil.

Kasutatakse lahuste eraldamiseks korgiga taldrikud. See on tingitud asjaolust, et see tüüp tagab hea kontakti plaatidel oleva auru ja flegma vahel. Aurude segu, tõustes, läbib düüsid (joonis 3, metoodiline materjal) ja, tabades korke, mullid läbi plaatidel oleva tagasijooksukihi. Korkidel on augud või sakilised pilud auru purustamiseks väikesteks joadeks. Vedeliku sisse- ja väljavoolu reguleeritakse ülevoolutorude abil.

Sõelaplaadid, millel on palju väikseid (0,8–3 mm) auke. Aur läbib plaadi auke ja jaotub vedelikus väikeste voogude ja mullidena. Oluline nõue on konstantne auru kiirus ja rõhk, mis on piisavad, et ületada vedelikukihi rõhk plaadil ja vältida selle voolamist läbi aukude.

Sõela plaadid eristuvad seadme lihtsuse, paigaldamise, kontrollimise ja parandamise lihtsuse poolest. Kuid need on tundlikud lisandite suhtes, mis ummistavad plaatide auke ja loovad tingimused suurenenud rõhu tekkeks. Aururõhu olulisel langusel voolab sõelaalustelt kogu vedelik maha ja protsessi jätkamiseks on vaja kolonn uuesti käivitada. See seab seda tüüpi plaatide kasutamisele märkimisväärsed piirangud.

Klapiplaadid. Neil on spetsiaalsete ventiilidega blokeeritud avad, mis tõusevad sõltuvalt aururõhu suurusest. Klapi tõstmisel tekib tühimik, mille kaudu aur voolab mullitades läbi vedelikukihi. Rõhu muutumisel klapp sulgub oma raskusjõu mõjul. Klapi tõus ei ületa 8 mm. Selliste kandikute eeliseks on suhteliselt suur auru läbilaskevõime, kõrge efektiivsus paljudel koormustel. Puuduseks on ventiili kaalust tingitud suurenenud hüdrauliline takistus.

Plaadid ilma äravooluseadmeteta. Nende eripära on see, et aur ja flegm läbivad samu auke või pilusid. Plaatidel voolab samaaegselt tagasijooksu ja auru koosmõjul mullitamise teel osa vedelikust alusplaadile. Vedelik "kukub läbi". Eraldage perforeeritud plaadid, võre, torukujuline, laineline.

Pakitud veerud. Soojus- ja massiülekanne auru ja flegma vahel toimub erineva kujuga tahketest ainetest valmistatud düüside mahus (tabel düüside tüüpidega). Veergude tööpõhimõte. Väljalaskeosast tulev aur liigub mööda kolonni üles voolava vedeliku suunas. Jaotades pakitud kehade suurele pinnale, puutub aur intensiivselt kokku vedelikuga ja kaotab osa kõrge keemistemperatuuriga komponendist ning rikastub madala keemistemperatuuriga komponendiga. Tihenditele esitatavad nõuded on suur pind mahuühiku kohta, hea tagasijooksumärgutavus ja selle ühtlane jaotumine kogu tihendis, madal hüdrauliline takistus, keemiline inertsus ja mehaaniline tugevus.

Destilleerimiskolonn, mis 20 aastat tagasi oli ainult piiritusetehastes, on nüüdseks kasutusel ka igapäevaelus kvaliteetse rektifitseeritud piirituse tootmiseks, mis on tavapärase kuupaistelise destillaatori jaoks võimatu ülesanne.

Ja selleks, et paremini mõista, mis see on, mis on destilleerimiskolonni seade ja tööpõhimõte, samuti kuidas seadet oma kätega teha, peaksite selle probleemiga üksikasjalikumalt tutvuma.

Destillatsioonikolonn on kompleksne seade, mis koosneb mitmest sõlmest: —küljed—, valikuplokk ja —termomeeter—, mis on vajalikud täieõigusliku rektifikatsiooni läbiviimiseks. See protsess võimaldab eraldada mitmekomponendilise segu, mis koosneb sarnase keemis-/aurumistemperatuuriga ainetest.

Peamine erinevus rektifikatsiooni ja tavapärase destilleerimise vahel seisneb selles, et sellega ei kaasne ainete aurustumine ja kondenseerumine üksik nähtus, vaid pidev tsükliline protsess. Selle tulemusena toodab kolonn-tüüpi kuupaiste endiselt kõrgeima kvaliteediga alkoholi - rektifitseeritud.

Destilleerimiskolonni seade ja tööpõhimõte

Tsarga

See asub samba põhjas ja on üks selle põhiosadest. Selle sees toimub gaasi-vedeliku massiülekanne - üks peamisi nähtusi alaldamise protsessis. See juhtub nii:

• "Destillatsioonikuubis" keev vedelik aurustub ja läbib sahtli gaasilisel kujul.
• Deflegmaatorisse jõudnud aur jahtub ja kondenseerub selle seintel.
• Kondensaat voolab esmalt mööda tagasijooksukondensaatori seinu ja seejärel mööda tsargi seinu tagasi kuubikusse.
• Sel hetkel toimub voolava kondensaadi ja tõusva auru vahel gaasi-vedeliku massiülekanne. See seisneb soojuse ja teatud koguse aurustunud ainete ülekandmises aurust kondensaadile. Sellise mõju all moodustavad osa flegmist selle kergelt keevad komponendid: alkohol ja väike osa vett aurustuvad uuesti, ei jõua destilleerimiskuubikusse, ning raskemini keevad: destilleerimiskuubikusse voolavad jätkuvalt fuseliõlid ja muud lisandid. .

Seega koguneb kolonni ülemisse ossa peamiselt alkohol ja lisandid ringlevad peamiselt seadme alumises osas. Selle tulemusena alaldatakse väljund umbes 95% tugevusega.

Destilleerimiskolonnis võib olla kas üks tsarga või mitu. Samal ajal, mida kõrgem on kolonn, seda suurem on ala, millel toimub massi ülekanne flegma ja auru vahel, mis omakorda parandab saadud toote kvaliteeti.

Tsargi sees on düüsid, mille pinnal toimub põhiline massiülekanne. Roostevabast terasest tooted sobivad hästi suhkru ja teravilja jaoks ning vask - puuviljapudru jaoks.

Lisaks düüsidele saab sahtlitesse paigutada plaate, mis suurendavad veelgi gaasi-vedeliku massiülekande pindala, mis mõjutab saadud rektifitseeritud toote kvaliteeti.

Tsarga seintel võib olla lisaküte, mis suurendab düüsidele ja plaatidele langemata flegma aurustumist. See lisamine parandab ka lõpptoote kvaliteeti.

Deflegmaator

Destilleerimiskolonni ülemine osa, mis vastutab tõusvate aurude kogumise ja jahutamise eest tagasijooksuni. Siit voolab kondenseerunud vedelik alla sahtlisse.

Püstjahutit saab valmistada mitme kontseptsiooni järgi, kõige lihtsam on kileversioon ja üks populaarsemaid on Dimrothi külmik,

Valiku sõlm

Vastutab kondenseerunud flegma osa kogumise ja väljastpoolt kogumismahutisse viimise eest. Sõltuvalt väljatõmbeseadme seadistustest varieerub ka väljatõmmatava kondensaadi kogus. Mida väiksem on selle valik, seda kõrgem on parandatud kvaliteet.

Termomeeter

Destilleerimiskolonnis on see erinevalt tavalisest moonshine-destillaatorist süsteemi kohustuslik osa. Fakt on see, et rektifikatsioon on väga delikaatne protsess, mis sõltub suurel määral õige temperatuuri hoidmisest.

Alembic kütteelementidega

Kuigi destilleerimiskolonni saab kasutada ka tavalise gaasi-, elektri- või gaasikuubikuga, on palju parem varustada see kütteelemendiga.

Selline funktsioon, nagu termomeeter, on seotud vajadusega täpselt ja täpselt reguleerida temperatuuri süsteemi sees ning seega ka puderit soojendava seadme võimsust.

Gaasiventiilid nõuavad suuri oskusi, induktsioonpliitidel on kindel samm 100-300 vatti, kuid küttekehade regulaatorid võimaldavad võimsust muuta 3-5 vatti.

Mis on parem, klassikaline moonshine still või destilleerimiskolonn?

Et mõista rektifikatsiooni eeliseid destilleerimise ees, tasub neid tehnoloogiaid visuaalselt võrrelda.

Destilleerimisega sama kvaliteediga toote saamiseks kui rektifikatsioonil, on vaja läbi viia umbes 10 järjestikust destilleerimist. Arvestada tuleb sellega, et alkoholisisaldusega üle 20-30% toote destilleerimine on plahvatusohtlik (kodupruulimine on vaikimisi plahvatusohtlik, kuid sel juhul suureneb risk oluliselt).

Kuidas teha üksikasjaliku diagrammi järgi oma kätega destilleerimiskolonni

Seade on valmistatud lihtsa disaini järgi.

Destilleerimiskolonni isetegemine ja kokkupanek toimub järgmiselt:

Järelsõna asemel

Rektifikatsiooni teel saadud alkohol on palju parem kui klassikalise moonshine'i destillaat.

Kuid koos positiivsete külgedega piirangud: nõuded seadmetele on palju kõrgemad ja nende valmistamine on kallim, lisaks nõuab käitamine ka kõrgeid oskusi.

Seetõttu polegi nii lihtne üheselt kindlaks teha, kumb on parem, kas hea moonshine still või destillatsioonikolonn, kuid loomulikult on olemas ka vahelahendus - pudrukolonn. See annab väga kvaliteetse destillaadi, kuid mitte puhastatud, ja seda on lihtsam kasutada, kõik sõltub prioriteetidest.