Isprobani crteži dimenzija destilacijske kolone. Stupa za jačanje "uradi sam": šta i kako to učiniti ispravno

Zahvaljujući posebnoj strukturi kolone za destilaciju, postaje moguće gotovo potpuno očistiti konačno piće od fuzelnih ulja i nečistoća. Za razliku od destilacije, sama kvaliteta sirovina nema tako ključnu ulogu, jer u finalnom napitku praktički nema organoleptičke kvalitete. Rezultat je alkohol jačine do 96,6% loših organoleptičkih svojstava, ali čist. Može se koristiti za proizvodnju votke i raznih likera.

Razmotrimo princip destilacijske kolone i od kojih dijelova se sastoji.

Kolona za destilaciju, crtež

Destilacioni stub, princip rada

Rektifikacija je odvajanje binarnih ili višekomponentnih smjesa zbog protustrujne mase i izmjene topline između pare i tekućine. Dijelovi kolone za destilaciju pružaju sekvencijalni proces:

1. Kocka za isparavanje - skladištenje i zagrijavanje mirne tekućine
2. Kolona - prijenos topline i mase unutar same kolone zahvaljujući mlaznici
3. Deflegmator - kondenzacija para, stvaranje refluksa
4. Jedinica za odabir - odabir refluksa i rektificirane vode

Pogledajmo rad svakog dijela posebno.

Kocka za isparavanje

Ovo je posuda u kojoj se čuva i zagrijava kaša ili destilat. Naziva se i donja tečnost. Kada se zagrije, tečnost isparava, a para se diže u stub, gdje se dijeli na frakcije. U isto vrijeme, kocka služi kao osnova za stup. Kocka se može zagrijati na uobičajeni ili. Indukcija je brža i sigurnija.

Također se koristi kao izvor topline u nekim modelima.

Obično se kaša prvo destiluje da bi se dobio sirovi alkohol. Kolona se mora prebaciti u režim destilacije, odnosno otvoriti selekcioni ventil što je više moguće. Nakon toga, sirovi alkohol se ponovo destiluje, ovaj put polako i uz odabir frakcije hrane.

Termometar se nalazi na kocki za praćenje temperature mirne tečnosti. Kada kocka dostigne 60-70°C, potrebno je dopremiti rashladnu tečnost kako bi pare mogle da se kondenzuju. Kada se dostigne 70°C, snaga grijaćeg elementa se mora smanjiti i ostaviti na ovoj vrijednosti dok se ne završi ispravljanje.

Tsarga

Ladica je tijelo stuba, njegov središnji dio. Ovdje se odvija prijenos topline i mase, koji je princip rada destilacijske kolone. To je ono što omogućava proces ispravljanja:

1. Tečnost u kocki isparava i para se diže uz stub
2. Na vrhu se nalazi refluks kondenzator (hladnjak), u kojem se kondenzuje para
3. Destilat teče niz refluks kondenzator i duž zidova kolone
4. Tečnost dolazi u kontakt sa parom na zidovima mlaznice kojom se kolona puni
5. Kao rezultat prijenosa topline i mase, u gornjem dijelu kolone akumulira se najniža vrela frakcija
6. Frakcija niskog ključanja kondenzuje se u frižideru i ulazi u kanal za selekciju.

Stub se može sastaviti iz nekoliko okvira. Što je kolona veća, to je prijenos topline i mase intenzivniji, a tekućina je čišća podijeljena na frakcije. Unutar kolone je napunjena mlaznica: SPN ili RPN. Bez mlaznice prijenos topline i mase je nemoguć.

Da biste ubrzali proces ispravljanja, možete koristiti. Zidovi stuba se zagrevaju, tako da flegm, koji nije u kontaktu sa mlaznicom, isparava sa zidova. Kao rezultat toga, proces se ubrzava i povećava stepen pročišćavanja.

Osim toga, mogu se koristiti sa stupom. Na njegovoj površini se također odvija izmjena topline i mase između vruće pare i hladnog flegma. Stepen prečišćavanja se povećava.

Rectification attachment

Ispravljačka mlaznica je univerzalni alat koji se sastoji od jedinice za odabir i hladnjaka. U frižideru dolazi do kondenzacije alkoholne pare, koja se vraća u obliku sluzi. Selekciona jedinica vam omogućava da kontrolišete količinu alkohola koja izlazi iz kolone. Kontrolom ovog volumena možete promijeniti kvalitet alkohola, odnosno stepen njegovog pročišćavanja. Što je proces sporiji, to je alkohol čistiji.

Mlaznica se može kupiti gotova ili zasebno.

Jedinica za odabir alkohola

Koristi se za poboljšanje kvaliteta čišćenja

Automatizacija destilacijske kolone

Rektifikacija zahtijeva stalno praćenje kako bi se osiguralo da frakcije glave i repa ne uđu u dio hrane. Ovaj proces se može olakšati korištenjem BUR - upravljačke jedinice za ispravljanje. Blok će ograničiti izbor rektificiranog proizvoda u skladu sa zadatim programom tako da se repni dio ne miješa sa prehrambenim proizvodom. Na taj način možete se udaljiti od stupa bez straha da će repovi završiti u čistom rektificiranom materijalu.

BUR je opcioni dio kolone za destilaciju, ali je mnogo praktičnije raditi s njim.

Šta je sledeće

Rezultirajući rektificirani alkohol imat će oštar okus. Alkohol se mora razrijediti, filtrirati i ostaviti da se kuha. Možete koristiti alkohol da ga očistite, to se zove. Kao rezultat karbonizacije, alkohol dobiva blaži okus, ugalj vezuje ostatke fuzelnih ulja, koja u malim količinama prodiru u piće čak i tijekom frakcijske selekcije u destilacijskoj koloni. Ovako se priprema klasična ruska votka.

Nakon sortiranja (razrjeđivanja) i ugljenisanja, alkohol treba da odstoji u staklenoj posudi nekoliko dana.

Više o dizajnu i radu kolone za destilaciju pročitajte u odgovarajućoj kartici proizvoda.

Početnici obično preferiraju destilatore. Ali što više iskustva, to više želite da dobijete savršen proizvod - bez fuzelnih ulja i što jači.

Moonshiners koji praktično nisu upoznati sa radom Republike Kazahstan imaju predrasude. Vjeruju da kolona za destilaciju oduzima miris originalnog proizvoda. Ovo je samo djelimično tačno.

Sve ovisi o namjeni, a kolona se radi na različite načine: za dobivanje rektificiranog alkohola ili čistog i obogaćenog destilata.

Destilaciona kolona po izgledu - visoka cijev, vertikalno se uzdiže iznad destilacijske kocke. Neizostavne komponente:

• Cijev od nehrđajućeg čelika za hranu koja nije niža od 1 i ne viša od 1,5 metara. Industrijski imaju dimenzije koje su hiljade puta veće od navedenih.
• Deflegmator - gornji dio cijevi s vodenim plaštom.
• Priključci: RPN ili kuhinjski strugači za plijevljenje od nerđajućeg čelika, kao i (ne uvek) SPN-spirale jednakog prečnika i visine.
• Termometar. Ili još bolje, dva: jedan u kocki, drugi u koloni.
• Cijev za vezu sa atmosferom.
• Hladnjak s direktnim protokom koji konačno kondenzira alkoholnu paru koja dolazi iz kolone.
• Priključni elementi i cijevi za spajanje/odvod vode za hlađenje.
• Izolacija stubova u odjeljku u kojem dolazi do prijenosa topline i mase (poželjno, ali nije obavezno).

Proračun parametara sistema

Proračun je neophodan kako bi se osiguralo da kolona proizvodi proizvod jačine do 95°, bez fuzela i drugih nečistoća. U isto vrijeme, nije se gušio i imao je optimalnu brzinu prijenosa.

Pažnja. Bilo koja od destilacionih kolona na tržištu i one domaće imaju brzinu destilacije nekoliko puta manju od.

To je zbog potrebe za ponovnim isparavanjem tekućine koja sadrži alkohol.

Produktivnost i kvalitet rada zavise od:

• visina i prečnik ladice;
• ispravni proračuni za mlaznicu;
• snaga grijanja;
• zapremine destilacione kocke.

Dimenzije cijevi i mlaznica

Da bi se osigurala ispravna svojstva ojačanja i razdvajanja, bez obzira na unutrašnji presjek, prihvatljiva visina ladice je 1 - 1,5 m. Ovi parametri su određeni brojnim eksperimentima.

Na nižoj nadmorskoj visini neće se moći zaštititi od prodora goriva u gotov proizvod, odnosno neće biti moguće postići odgovarajuću čistoću selekcije. Ako povećate visinu, to ne daje bolje performanse i, naprotiv, povećava broj frakcija glave. Jednostavno rečeno - svaki dodatni centimetar stuba smanjuje sposobnost razdvajanja uređaja i negativno utječe na brzinu prijenosa.

Prihvatljivi parametri unutrašnjeg prečnika cevi – 28-52 mm. Ovo su veličine koje se koriste u proizvodnji kućnih RK.

Postoji formula: produktivnost, mjerena u mililitrima proizvoda po satu rada, i snaga (vati) jednaki su površini poprečnog presjeka (poprečni presjek) cijevi u kvadratnim metrima. mm, odnosno direktno proporcionalno njegovom prečniku na kvadrat.

Kada birate ili konstruišete stub, izračunajte prečnik (unutrašnji). Ako postoje velika odstupanja, neće raditi ispravno.

Mlaznica

Ne samo da povećava kontakt pare koja sadrži alkohol sa refluksom, već se mora vezati za određenu kolonu. Za kućnu upotrebu odabiru se mlaznice koje imaju kontaktnu površinu od 1,5 - 4 m2 po litri rektificiranog proizvoda.

Ako uzmete više, pročišćavanje će se poboljšati, ali će ionako niska brzina destilacije pasti. Ako uzmete manje od 1,5 m2, onda će odvajanje i jačanje pasti, što rezultira čistim alkoholom.

Kada se koriste samo izmjenjivači slavina pod opterećenjem, obično se uvrnuti listovi postavljaju jedan iznad drugog odozdo - od kocke do jedinice za odabir. Odnos SPN-a prema unutrašnjem prečniku je odabran 13-15 puta manji. To jest, s debljinom žice od 0,25 mm, promjer SPN-a je usklađen s cijevi od 50 mm - 3,5x3,5; 40 mm – 3x3; 28-32 mm – 2x2.

Pažnja. Za različite zadatke koriste se različiti prilozi.

Na primjer, prilikom destilacije zrnastih sirovina, preporučljivo je koristiti bakrene izmjenjive slavine pod opterećenjem ili spn-on-load izmjenjive slavina, prstenove i sedlaste nastavke. Za ispravljanje – RPN+SPN, rezana žičana vuna.

Odabir volumena destilacijske kocke

Rektifikacija se vrši nakon prve destilacije, kada se dobije sirovi alkohol. Sipa se tečnost od 40 stepeni. Količina mlaznice za sprječavanje ulaska fuzela u gotov proizvod izračunava se od 10 do 20 volumena jake tekućine koja sadrži alkohol po kocki.

Dozvoljeno je napuniti samo 2/3 sirovim alkoholom, a zatim posudu treba odabrati na osnovu ladice koja se koristi. Proračuni za stup od 1,5 metara s promjerom cijevi:

• 50 mm – ne manje od 30, ne više od 60 litara. Potreban vam je kontejner od 40-80 litara;
• 40 mm – od 17 do 34 l. Kocka do 50 litara;
• 32 mm – od 10 do 20 l. Kocka do 30 litara;
• 28 mm – do 14 l. Potrebna je kocka do 18 litara.

Uz minimalne količine, možete uzeti cijev dužine ne 1,5, već 1-1,2 m.

Čime grejati i na kojoj snazi?

Rektifikacija nije destilacija, u kojoj je moguće grijanje na pločice raznih industrijskih proizvođača, pa čak i grijanje na drva. Za Republiku Kazahstan mora biti ispunjeno nekoliko obaveznih uslova:

• osiguranje najbržeg mogućeg grijanja;
• mogućnost finog podešavanja grijanja za visokokvalitetno odvajanje alkohola u frakcije;
• sigurnost – zaštita od paljenja i eksplozije, uzimajući u obzir činjenicu da kocka ne sadrži niskoalkoholnu kašu, već jaki sirovi alkohol.

S tim u vezi, potrebno je odabrati izvor grijanja između mnogih opcija uzimajući u obzir ove zahtjeve:

1. Peć na drva. Bezuslovno se odbija, jer ne ispunjava nijedan od uslova.
2. Plinski gorionik. Nije prikladno jer se toplina ne može precizno podesiti i postoji velika opasnost od eksplozije.
3. Električni štednjak ne odgovara iz razloga što radi na principu potpunog zaustavljanja grijanja i nastavljanja nakon što temperatura padne na kritičnu tačku (sjetite se „klikova“ električne peći). Kada se napajanje prekine, refluks se neće postupno odvoditi, kao što je predviđeno tehnologijom, već će se urušiti i ispravljanje jednostavno neće doći ili će se morati ponovo pokrenuti - s drugim izvorom grijanja.
4. Indukcijski štednjak može se koristiti sa rezervom. Nemoguće je glatko mijenjati snagu, a pravilno ispravljanje zahtijeva glatku promjenu, ne više od 10 W odjednom.
5. grijaći element sa regulacijom, stabilizacijom napona i glatkom promjenom grijanja za 5-10 W - ovo je optimalno rješenje. To je ono čime bi RK trebao biti opremljen.

Prilikom odabira snage, imajte na umu: da biste brzo zagrijali kocku, potreban vam je kilovatni grijač na svakih 10 litara tekućine. To je:

• Za 50 litara (sadrži 40 litara) potreban je grijač od 4 kilovata.
• 40 l (optimalno 30 l) – 3 kilovata.
• 30 (do 23 l) – 2,5 kW.
• 20-25 (15-20 l) – 1,5 kW.

Deflegmator proračuni

Oni se određuju na osnovu tipa kolone. Kada birate alkohol ispod refluksnog kondenzatora, najbolji izbor je Dimroth refluks kondenzator snage do 5 vati po kvadratnom cm.

Ako je ekstrakcija veća od refluks kondenzatora, tada snaga može biti do 2 vata. Koriste se i Dimrot i „košuljaš“.

Na primjer, ako imate ladicu od 50 mm, onda je za Dimroth dovoljna cijev od 6 cm (unutrašnji presjek) do 50 mm dužine (sa tačnim proračunom - 48,7). Majica se može napraviti od cijevi od 52 mm dužine 39 cm.

Postizanje potrebne snage u tabeli:

Proračun jednokratnog frižidera

Ako je direktni tok naknadno hlađenje u sistemu za hlađenje sa tečnom ekstrakcijom, dovoljna je 30-centimetarska „oblaka“ na cijevi za ekstrakciju. Obično je odvod vode povezan sa dovodom do deflegmatora.

Druga stvar je ako namjeravate koristiti RK kao destilator, onda napravite shirtmaker na osnovu potreba destilacije.

Ne opterećujući vas nejasnim detaljima, napominjemo da za održavanje turbulentnog kretanja pare uzmete unutrašnji prečnik cijevi koji odgovara snazi ​​grijanja pomnoženom sa 6. Prečnik - u mm, snaga u kW.

Između zidova cijevi i plašta dovoljno je 1,5 mm za slobodno kretanje vode.

Bitan. Prilikom izrade hladnjaka s direktnim protokom, namotajte žicu s takvim promjerom na unutrašnju cijev da spirala ne dosegne unutarnju površinu košulje za 0,3 mm.

Spirala se namotava u koracima od 2-3 prečnika unutrašnje (parne) cevi. Sprečava deformaciju zida, poboljšava hlađenje i sprečava stvaranje mrtvih zona usled termičkog širenja.

Uobičajeno je koristiti parove cijevi za hladnjake s debljinom stijenke od 1 mm:

• 10mm-14mm;
• 12mm-16mm;
• 14mm-18mm;
• 16mm-20mm;
• 20 mm – 25 mm. U ovom slučaju, debljina cijevi od 25 mm zahtijeva 1,5 mm.

Dužina direktnog frižidera je 50-75 cm.

Na osnovu gore navedenih proračuna, uz pravi pristup materiji, dobit ćete produktivan ispravljač, čija je kvaliteta čak i veća od njegovih industrijskih analoga. Ali ako se odlučite za kupovinu gotove kolone, možete provjeriti da li njeni parametri ispunjavaju zahtjeve.

Korisni video zapisi

Destilaciona kolona "uradi sam" za aparat za mjesečinu - teorija, praksa, crteži i dijagrami:

Ali, u stvari, ovo apsolutno nije tačno!

Uz pomoć kolone za destilaciju možete dobiti tako ukusna pića kao što su absint, viski, možete pripremiti aromatizirani alkohol itd.

Ranije su ispravljači bili višemetarski stup, ali današnja verzija s "višeprolaznim" ispravljanjem omogućava smanjenje visine stupa.

Ako niste sigurni u svoje sposobnosti, onda je bolje kupiti kolonu za destilaciju u internetskoj trgovini, na primjer, serija Dobrovar vam omogućava da dobijete 98% alkohola iz prve destilacije.

Međutim, vratimo se na to kako napraviti domaću destilacijsku kolonu vlastitim rukama.

Pružamo vam jednostavan način za pripremu ispravljača kod kuće. Izgled strukture je prikazan na prvoj slici. Dodatno su dati i crteži ispravljača.

Za početak, želio bih govoriti o tome zašto je obrasli mjesečni uređaj najuspješniji dizajn.

Prvo, ovaj uređaj je jedinstven, jer zahtijeva samo dovod tekuće vode. Temperaturu kotla možete regulisati pomoću prekidača za svjetlo, koji ima glatko podešavanje. Domaću destilacionu kolonu možete koristiti sa bilo kojom posudom, od tegle od tri litre do ugrađenog ekspres lonca.

Pogledajmo dijagram destilacijske kolone napravljene kod kuće.

Crtež destilacijske kolone

Kao što vidite, dizajn je prilično jednostavan. Frižider i vodeni omotač mogu se napraviti od bakarne cijevi tako što se omotaju oko cijevi ispravljača. Možete ih napraviti od cijevi debljeg promjera nego što smo koristili u našoj koloni. U tom slučaju morate zalemiti donji i gornji dio na zidove. Preostali dio treba izolirati - za to morate posjetiti građevinsko tržište i kupiti izolaciju za metalne cijevi.

Čistači su gvozdeni čistači za sudoper koji se režu makazama. U pravilu su spužve izrađene od nehrđajućeg čelika, koji se ne kvare tijekom rada destilacijske kolone. Za cijev dužine 130 cm i promjera 35 cm potrebno je koristiti 15-20 krpa za pranje.

Medicinska IV stezaljka se mora koristiti zajedno sa epruvetom. Cjevčica će služiti kao veza s atmosferom - ovo je klasična igla za špric.

Visina kolone za destilaciju, koja je prikazana na crtežu, je 130 centimetara (visina destilacione kocke - lemilica nije uzeta u obzir).

Sad malo teorijsko znanje.

Rektifikacija je destilacija destilata za višekratnu upotrebu, koja se izvodi u protivstrujnim pakovanim i pločastim kolonama sa kontaktnim komponentama (ploče, pakovanja i sl.).

Za uspješan rad refluksa koji teče niz kolonu i pare koja se kreće prema gore, možete koristiti bilo koje kontaktne komponente koje povećavaju učinkovitost i područje njihovog djelovanja. Tacne se obično koriste kao kontaktne komponente u velikim destilacionim kolonama.
Svaka ploča koja se nalazi u koloni naziva se FT - fizička ploča. Njegova svrha je osigurati brzo kretanje ravnotežnog stanja između parne faze i tekućine.

Ploče rade na ovaj način: para u obliku mjehurića s dovoljno razvijenom površinom djeluje kroz sloj refluksa koji se nalazi na ploči. Kao rezultat toga, razmjena mase između faza se intenzivira.

Vrijedi napomenuti da kada para prolazi kroz jednu ploču, ravnoteža između različitih faza nije postignuta. Stvarno stanje tečne i parne faze u odnosu na njihovo stanje ocjenjuje se samo koeficijentom ispravnog djelovanja takve ploče.
Efikasnost konvencionalne ploče je 50-60%, odnosno da bi se postiglo stanje potpune fazne ravnoteže, koje teoretski odgovara jednoj ploči, potrebne su dvije fizičke.

Dakle, ispada da je za stvaranje destilacijske kolone 40-TT potrebno u nju ugraditi oko osamdeset ploča konvencionalnog dizajna.

Za kolone za destilaciju sastavljene kod kuće prečnika 30..50 mm, efektivna kontaktna komponenta je posebna mlaznica, koja ispunjava unutrašnji volumen kolone. Kada kolona radi naniže, destilat teče niz kontaktno punilo, a para se diže prema gore.

U industrijskim destilacionim kolonama koristi se “SULZER” mlaznica, izrađena od nehrđajuće, valovite mreže ili nehrđajuće žice u obliku malih opruga spiralno-prizmatične prirode.

Izmjena toplotne mase na kontaktnim spojnim dijelovima odvija se kontinuirano po cijeloj visini stuba. Položaj fazne ravnoteže ekvivalentan 1. teoretskom poslužavniku (“TT”) nastaje nakon što para prevlada sloj pakiranja – visina jedinice prijenosa (“TUP”) ili visina teorijske posude (“TUT”).

Ova visina se mjeri u milimetrima, što vam zauzvrat omogućava izračunavanje visine budućeg stupa. Stoga, u proizvodnji instalacije kod kuće, govorimo o stupovima promjera 30 - 50 mm, koristeći pakirane kontaktne komponente.

A ovako izgleda kupljena kolona za destilaciju u "punom kompletu".

Unatoč tako nejasnoj teoriji, domaća destilacijski stupac je vrlo jednostavan proizvod!

Vadim govori:

Mozda je precnik cevi 35mm a ne cm???

I imam pitanje zašto nam je potrebna veza sa atmosferom?

Dobar članak...
Ne samo da je tema obrađena, već su i pisane informacije dobro prihvaćene, hvala!

Vadime, kada kolona dostigne radni režim, stezaljka iz medicinske kapaljke se zatvara i ako nema veze s atmosferom, doći će do viška tlaka i naknadnog uništenja opreme.

Ali šta ako umjesto krpa za pranje stavite spiralu vrpce u obliku svrdla...kako onda izračunati nagib ove spirale?

Dobro veče, mogu li da pogledam šematski crtež? I koje zaptivke treba koristiti na mjestima spajanja? Hvala ti.

Georgije, zašto ne voliš gvozdene krpe za pranje?

Gdje mogu kupiti jeftin riječni stub?

cijev: dia. 50mm, dužina 1,6cm, ne može se koristiti bez krpe za pranje. Uzrok?

Razumijem da nemaju svi priliku, ali...
Dobar rezultat može se postići upotrebom glave starog destilatora. U pravilu im TEN-ovi i kocke ranije propadnu, a glave se jednostavno bacaju.

Pomozite mi da shvatim koja je razlika između kolone za destilaciju i destilatora (kao što je Volzhanin ili Kum). Odnosno, izbor alkohola je ispod refluksnog kondenzatora ili kao Volžanin?

Da biste smanjili visinu stuba, u radni prostor (gde su krpe za pranje veša) postavite dodatni frižider i podesite temperaturu tokom destilacije.

Odnosno, krpe za pranje, u ovom slučaju, zamjenjuju ploče?

Svrha članka je analizirati teoretske i neke praktične aspekte rada kućne destilacijske kolone koja ima za cilj proizvodnju etil alkohola, kao i razbiti najčešće mitove na internetu i razjasniti stvari da prodavači opreme „ćute“ o.

Rektifikacija alkohola– razdvajanje višekomponentne mješavine koja sadrži alkohol na čiste frakcije (etilni i metil alkoholi, voda, fuzelna ulja, aldehidi i dr.) različitih tačaka ključanja, ponovnim isparavanjem tekućine i kondenzacijom pare na kontaktnim uređajima (pločama ili mlaznicama) u specijalnim protivtočnim tornjevskim uređajima.

Sa fizičke tačke gledišta, rektifikacija je moguća, jer je u početku koncentracija pojedinih komponenti smeše u parnoj i tečnoj fazi različita, ali sistem teži ravnoteži - isti pritisak, temperatura i koncentracija svih supstanci u svakoj faza. Kada je u kontaktu sa tečnošću, para se obogaćuje visoko hlapljivim komponentama (niskog ključanja), a tečnost se zauzvrat obogaćuje neisparljivim (visokim ključanjem) komponentama. Istovremeno sa obogaćivanjem dolazi do razmjene toplote.

Trenutak kontakta (interakcija strujanja) pare i tekućine naziva se proces prijenosa topline i mase.

Zbog različitih pravaca kretanja (para se diže, a tečnost teče dole), nakon što sistem postigne ravnotežu u gornjem delu destilacione kolone, moguće je odvojeno odabrati praktično čiste komponente koje su bile deo mešavine. Prvo izlaze supstance sa nižom tačkom ključanja (aldehidi, etri i alkoholi), zatim one sa visokom tačkom ključanja (fuzelna ulja).

Stanje ravnoteže. Pojavljuje se na samoj granici razdvajanja faza. Ovo se može postići samo ako su istovremeno ispunjena dva uslova:

1. Jednak pritisak svake pojedinačne komponente smeše.
2. Temperatura i koncentracija tvari u obje faze (para i tekućina) su iste.

Što češće sistem dolazi u ravnotežu, to je efikasniji prenos toplote i mase i razdvajanje smeše na pojedinačne komponente.

Razlika između destilacije i rektifikacije

Kao što možete vidjeti na grafikonu, iz 10% otopine alkohola (mash) možete dobiti 40% mjesečine, a druga destilacija ove mješavine će dati destilat od 60 stepeni, a treća – 70%. Mogući su sljedeći intervali: 10-40; 40-60; 60-70; 70-75 i tako dalje do maksimalno 96%.

Teoretski, da bi se dobio čisti alkohol, potrebno je 9-10 uzastopnih destilacija na aparatu za mjesečni aparat. U praksi je destilacija tekućina koje sadrže alkohol u koncentraciji iznad 20-30% eksplozivna, a zbog velikog utroška energije i vremena nije ekonomski isplativa.

Sa ove tačke gledišta, rektifikacija alkohola je minimum 9-10 istovremenih, postepenih destilacija koje se dešavaju na različitim kontaktnim elementima kolone (mlaznice ili ploče) po celoj visini.

Rad destilacijske kolone

Kolona za destilaciju– uređaj dizajniran za odvajanje višekomponentne tečne mješavine u zasebne frakcije na osnovu točke ključanja. To je cilindar konstantnog ili promjenjivog poprečnog presjeka, unutar kojeg se nalaze kontaktni elementi - ploče ili mlaznice.

Takođe, skoro svaka kolona ima pomoćne jedinice za dovod početne smeše (sirovog alkohola), praćenje procesa rektifikacije (termometri, automatika) i selekciju destilata – modul u kome se para određene supstance ekstrahuje iz sistema kondenzuje i potom uzima. van.

Sirovi alkohol– proizvod destilacije kaše klasičnom metodom destilacije, koji se može „sipati“ u destilacioni stup. Zapravo, ovo je mjesečina jačine 35-45 stepeni.

Refluks– para kondenzovana u deflegmatoru, koja teče niz zidove stuba.

Refluksni odnos– odnos količine sluzi i mase uzetog destilata. U koloni za destilaciju alkohola postoje tri toka: para, refluks i destilat (konačni cilj). Na početku procesa, destilat se ne povlači tako da se u koloni pojavi dovoljno refluksa za prijenos topline i mase. Tada se dio alkoholne pare kondenzira i uzima iz kolone, a preostala alkoholna para nastavlja stvarati refluksni tok, osiguravajući normalan rad.

Da bi većina instalacija radila, omjer refluksa mora biti najmanje 3, odnosno uzima se 25% destilata, ostatak je potreban u koloni za navodnjavanje kontaktnih elemenata. Opšte je pravilo: što se alkohol sporije uzorkuje, to je bolji kvalitet.

Kontaktni uređaji kolone za destilaciju (ploče i pakovanja)

Oni su odgovorni za ponovljeno i istovremeno razdvajanje smeše na tečnost i paru, nakon čega sledi kondenzacija pare u tečnost – postizanje stanja ravnoteže u koloni. Pod svim ostalim stvarima, što je više kontaktnih uređaja u dizajnu, to je efikasnija rektifikacija u smislu pročišćavanja alkohola, jer se povećava površina interakcije faza, što intenzivira cjelokupni prijenos topline i mase.

Teorijska ploča– jedan ciklus izlaska iz ravnotežnog stanja i ponovnog postizanja istog. Za dobivanje visokokvalitetnog alkohola potrebno je minimalno 25-30 teorijskih ploča.

Fizička ploča- stvarno ispravan uređaj. Para prolazi kroz sloj tečnosti u ploči u obliku mnogih mjehurića, stvarajući veliku kontaktnu površinu. U klasičnom dizajnu, fizička ploča pruža približno polovinu uslova za postizanje jednog ravnotežnog stanja. Shodno tome, za normalan rad destilacijske kolone potrebno je dvostruko više fizičkih ploča od teoretskog (proračunatog) minimuma - 50-60 komada.

MlazniceČesto se ploče postavljaju samo na industrijske instalacije. U laboratorijskim i kućnim destilacionim kolonama kao kontaktni elementi koriste se mlaznice - posebno upletena bakrena (ili čelična) žica ili mreža za pranje posuđa. U ovom slučaju, refluks teče u tankom mlazu preko cijele površine mlaznice, pružajući maksimalnu površinu kontakta s parom.

Postoji mnogo dizajna. Nedostatak domaćih žičanih priključaka je moguće oštećenje materijala (crnjenje, rđa tvornički analozi su bez takvih problema).

Osobine kolone za destilaciju

Materijal i veličine. Cilindar kolone, mlaznice, kocka i destilatori moraju biti izrađeni od legure za hranu, nehrđajućeg čelika, sigurne pri zagrijavanju (ravnomjerno se širi). U domaćim dizajnima, konzerve i ekspres lonci najčešće se koriste kao kocke.

Minimalna dužina cijevi kućne destilacijske kolone je 120-150 cm, promjer je 30-40 mm.

Sistem grijanja. Tokom procesa rektifikacije, veoma je važno kontrolisati i brzo podešavati snagu grejanja. Stoga je najuspješnije rješenje grijanje pomoću grijaćih elemenata postavljenih u donjem dijelu kocke. Ne preporučuje se isporuka topline preko plinske peći, jer vam ne dozvoljava brzu promjenu temperaturnog raspona (visoka inercija sistema).

Kontrola procesa. Prilikom ispravljanja, važno je slijediti upute proizvođača kolone, koje moraju naznačiti radne karakteristike, snagu grijanja, omjer refluksa i performanse modela.

Veoma je teško kontrolisati proces rektifikacije bez dva jednostavna uređaja - termometra (pomaže u određivanju ispravnog stepena zagrevanja) i alkomera (meri jačinu nastalog alkohola).

Performanse. Ne zavisi od veličine stuba, jer što je viša fioka (cev), to je više fizičkih ploča unutra, samim tim i čišćenje je bolje. Na produktivnost utječe snaga grijanja, koja određuje brzinu protoka pare i refluksa. Ali ako postoji višak napajanja, kolona se guši (prestaje raditi).

Prosječna produktivnost kućnih destilacijskih kolona je 1 litar na sat sa snagom grijanja od 1 kW.

Efekat pritiska. Tačka ključanja tečnosti zavisi od pritiska. Za uspješnu rektifikaciju alkohola, pritisak na vrhu kolone mora biti blizu atmosferskog - 720-780 mmHg. U suprotnom, kako se tlak smanjuje, gustina pare će se smanjiti i brzina isparavanja će se povećati, što može uzrokovati poplavu kolone. Ako je pritisak previsok, brzina isparavanja opada, čineći uređaj neučinkovitim (nema razdvajanja smjese na frakcije). Za održavanje ispravnog tlaka, svaka kolona za destilaciju alkohola opremljena je komunikacijskom cijevi s atmosferom.

O mogućnosti domaće montaže. Teoretski, kolona za destilaciju nije vrlo složen uređaj. Dizajne uspješno provode majstori kod kuće.

Ali u praksi, bez razumijevanja fizičkih osnova procesa rektifikacije, ispravnih proračuna parametara opreme, odabira materijala i kvalitetne montaže komponenti, korištenje domaće destilacijske kolone pretvara se u opasnu aktivnost. Čak i jedna greška može dovesti do požara, eksplozije ili opekotina.

Što se tiče sigurnosti, tvornički napravljeni stubovi koji su prošli testove (imaju prateću dokumentaciju) su pouzdaniji, a imaju i uputstva (koja moraju biti detaljna). Rizik od kritične situacije svodi se samo na dva faktora - pravilnu montažu i rad prema uputama, ali to je problem gotovo svih kućanskih aparata, a ne samo kolona ili aparata za mjesečni aparat.

Princip rada destilacione kolone

Kocka je ispunjena maksimalno 2/3 svoje zapremine. Prije uključivanja instalacije, obavezno provjerite nepropusnost spojeva i sklopa, isključite jedinicu za odabir destilata i dovedite rashladnu vodu. Tek nakon toga možete započeti zagrijavanje kocke.

Optimalna jačina mješavine koja sadrži alkohol koja se unosi u kolonu je 35-45%. To jest, u svakom slučaju, destilacija kaše je potrebna prije rektifikacije. Dobijeni proizvod (sirovi alkohol) se zatim obrađuje u koloni, čime se dobija gotovo čisti alkohol.

To znači da kolona za kućnu destilaciju nije potpuna zamjena za klasični aparat za mjesečni aparat (destilator) i može se smatrati samo dodatnim korakom pročišćavanja koji bolje zamjenjuje ponovnu destilaciju (druga destilacija), ali neutralizira organoleptička svojstva pića.

Da budem pošten, napominjem da većina modernih modela kolona za destilaciju zahtijeva rad u režimu mirovanja mjesečine. Da biste prešli na destilaciju, samo trebate zatvoriti vezu s atmosferom i otvoriti jedinicu za odabir destilata.

Ako su obje spojnice istovremeno zatvorene, zagrijani stup može eksplodirati zbog prevelikog pritiska! Ne pravite takve greške!

U kontinuiranim industrijskim instalacijama, kaša se često destilira odmah, ali to je moguće zbog njene gigantske veličine i dizajnerskih karakteristika. Na primjer, standard je cijev visine 80 metara i promjera 6 metara, u koju je ugrađeno višestruko više kontaktnih elemenata nego na destilacijskim stupovima za dom.

Nakon uključivanja, tečnost u kocki se zagrijavanjem dovede do ključanja. Nastala para se diže uz stub, zatim ulazi u refluks kondenzator, gde se kondenzuje (pojavljuje se refluks) i vraća se u tečnom obliku duž zidova cevi do donjeg dela kolone, na povratku dolazi u kontakt sa parom koja se diže na pločama. ili mlaznice. Pod dejstvom grejača, refluks ponovo postaje para, a para na vrhu se ponovo kondenzuje pomoću refluksnog kondenzatora. Proces postaje cikličan, pri čemu su oba toka neprekidno u kontaktu jedan s drugim.

Nakon stabilizacije (para i refluks su dovoljni za ravnotežno stanje), čiste (razdvojene) frakcije sa najnižom tačkom ključanja (metil alkohol, acetaldehid, eteri, etil alkohol) akumuliraju se u gornjem delu kolone, a one sa najvišom ( fuzelna ulja) nakupljaju se na dnu. Kako selekcija napreduje, niže frakcije se postepeno uzdižu u kolonu.

U većini slučajeva, kolona u kojoj se temperatura ne mijenja 10 minuta smatra se stabilnom (izbor može početi) (ukupno vrijeme zagrijavanja je 20-60 minuta). Do ovog trenutka, uređaj radi "na sebi", stvarajući tokove pare i refluksa koji teže ravnoteži. Nakon stabilizacije počinje selekcija frakcije glave koja sadrži štetne materije: etere, aldehide i metil alkohol.

Kolona za destilaciju ne eliminiše potrebu za razdvajanjem izlaza na frakcije. Kao iu slučaju konvencionalnog aparata za mjesečni aparat, morate sastaviti "glavu", "tijelo" i "rep". Jedina razlika je u čistoći izlaza. Tokom rektifikacije, frakcije se ne "podmazuju" - tvari s tačkama ključanja blizu, ali najmanje desetine stepena različite, ne sijeku se, stoga, kada se odabere "tijelo", dobije se gotovo čisti alkohol. Tokom konvencionalne destilacije, fizički je nemoguće razdvojiti prinos na frakcije koje se sastoje od samo jedne supstance, bez obzira na dizajn koji se koristi.

Ako je kolona postavljena na optimalni način rada, onda nema poteškoća u odabiru "tijela", jer je temperatura stabilna cijelo vrijeme.

Tokom rektifikacije, niže frakcije („repovi“) se biraju na osnovu temperature ili mirisa, ali za razliku od destilacije, ove supstance ne sadrže alkohol.

Vraćanje organoleptičkih svojstava alkoholu.Često su potrebni "repovi" da vrate "dušu" rektificiranom alkoholu - aromu i okus izvorne sirovine, na primjer, jabuke ili grožđa. Nakon završenog procesa, određena količina sakupljene jalovine se dodaje čistom alkoholu. Koncentracija se izračunava empirijski eksperimentiranjem s malom količinom proizvoda.

Prednost rektifikacije je mogućnost ekstrakcije gotovo cijelog alkohola sadržanog u tekućini bez gubitka kvalitete. To znači da se “glave” i “repovi” dobiveni u aparatu za mjesečni aparat mogu preraditi u koloni za destilaciju i proizvesti etil alkohol koji je siguran za zdravlje.

Potapanje destilacione kolone

Svaki dizajn ima maksimalnu brzinu kretanja pare, nakon čega se tok refluksa u kocki prvo usporava, a zatim potpuno zaustavlja. Tečnost se akumulira u destilacionom dijelu kolone i dolazi do "plavljenja" - prestanka procesa prijenosa topline i mase. Unutra je oštar pad pritiska i pojavljuje se strana buka ili klokotanje.

Razlozi za plavljenje kolone za destilaciju:

• prekoračenje dozvoljene snage grijanja (najčešće);
• začepljenje dna uređaja i prepunjavanje kocke;
• veoma nizak atmosferski pritisak (tipično za visoke planine);
• napon mreže je iznad 220V - kao rezultat toga povećava se snaga grijaćih elemenata;
• greške u dizajnu i kvarovi.

Oni koji proizvode alkohol kod kuće znaju za kolonu za destilaciju i njen značaj u dobijanju pravog alkohola i alkohola visokog kvaliteta. Takav uređaj vam omogućava da dobijete čisti alkohol, a možete čak i destilirati kašu tako da alkohol bude 96%. Takve strukture se često i gotovo uvijek koriste u industrijske svrhe u svakodnevnom životu, rijetko se mogu vidjeti stupovi, ali se i dalje koriste. Ako se koristi takav dizajn, bit će moguće odvojiti tekućine koje imaju različite stupnjeve ključanja. Stoga će članak opisati kako napraviti kolonu za destilaciju kod kuće.

Materijali za kreiranje

Da biste napravili uređaj vlastitim rukama, morat ćete pripremiti dosta materijala:

1. Trebat će vam obična cijev od nehrđajućeg čelika. Promjer cijevi treba biti 3,5-5,5 cm, dužina cijevi može biti od 1,2 m do 1,5 m. Debljina materijala ne smije biti manja od 1 mm.
2. Također morate koristiti staru termosicu, koja će imati zapreminu od 1 litara, ali možete koristiti posudu od 750 ml. U budućnosti će se od termosice praviti refluksni kondenzator.
3. Za spajanje različitih dijelova i elemenata kolone za destilaciju trebat će vam adapteri koji će spajati cijevi s termosom, poznatim i kao refluks kondenzator, kao i sa destilacijskom kockom.
4. Pripremamo se za ugradnju izolacije, zahvaljujući kojoj će biti moguće postići potreban nivo toplinske izolacije pojedinih područja uređaja.
5. Potreban vam je i lim od nehrđajućeg čelika od kojeg će se napraviti potporne podloške.
6. Dodatno se koriste cijevi prečnika od 4 do 6 mm kako bi voda kroz njih mogla teći u hladnjak.
7. Za ugradnju termometra koristi se mali komad fluoroplastike, ali ako to nije dostupno, onda će poslužiti drugi materijal.
8. Termometar pomoću kojeg možete kontrolirati temperaturu. Možete koristiti i elektronsku i standardnu ​​verziju.
9. Tap adapteri.
10. Fleksibilna crijeva dužine 10 cm.
11. Za izvođenje radova trebat će vam bušilica i različita svrdla, kao i brusni papir. Dodatno se koriste čekić, kliješta, turpija, lemilica i plinski plamenik.

Općenito, postoji nekoliko vrsta takvog uređaja, a uobičajeno je da sami napravite stup od termosa. Pogled na stub je prikazan na slici:

Kolona za destilaciju iz termosa

Da biste stvorili takvu strukturu, morat ćete izrezati komad cijevi potrebne duljine, ako imate cijev od titana, onda je bolje da je koristite. Zatim se rezani materijal kosi i rubovi se obrezuju. Nakon toga trebat ćete napraviti adapter koji će služiti za spajanje svih čvorova, odnosno dovoda destilata i cijevi sa poklopcem aparata. Važno je napomenuti da će takav spojni element s jedne strane morati biti čvrsto umetnut u cijev, a s druge strane izrezati navoj od nekoliko milimetara.

Sada morate napraviti potporne podloške, zahvaljujući kojima će mlaznice držati. Dimenzije se moraju koristiti tako da se podloške čvrsto uklapaju u samu cijev. U pravilu se ova veličina kreće od 3 do 4 mm u promjeru. Jedna strana se montira u cijev, a zatim se na mjestu spoja sa destilacijskom kockom zalemi adapter. Morate umetnuti sam adapter u cijev i zagrijati mjesto lemljenja plinskim plamenikom.

Zatim morate napraviti punilo za sam stup. Da biste to učinili, punilo se ulijeva u cijev, nakon čega se cijev protrese tako da se postavljeni materijal gusto i ravnomjerno rasporedi unutra. Veoma je važno ispuniti prostor do vrha.

U pripremljenu cijev se ubacuju potporna podloška i mlaznice, nakon čega se montira i lemi kalajisani kraj za izvlačenje. Sada sve moramo tretirati termoizolatorom. Možete preći na termosicu. Morat će se potpuno rastaviti, dno posude očistiti običnim brusnim papirom, a zatim kalajisati. Od komada metala morate napraviti nosač, kao i petlje, koristeći žicu za njih. Gotove petlje se umetnu u rupu na nosaču, a zatim se uvijaju pomoću kliješta.

U škripcu morate stegnuti jedan kraj žice, a zatim ga pričvrstiti na zid posude. Termos u ovom stanju treba brzo i oštro protresti tako da dno odleti. Oštre ivice dna moraju se naoštriti, a zatim izvaditi bocu iz unutrašnjosti termosice.

Možete početi da pravite refluks kondenzator. Da biste to učinili, bilo je potrebno ukloniti dno termosice, kao i njen vakuumski poklopac. Unutar tikvice, u sredini, trebate napraviti rupu pomoću bušilice i svrdla kako bi zrak mogao ući. Dobivenu rupu treba očistiti i kalajisati, a zatim umetnuti crijevo i zatvoriti ga. Također morate napraviti rupu u sredini dna posude i staviti tikvicu, a zatim spojiti cijev i dno pomoću lemilice.

Vrat i dio selekcije moraju biti kalajisani. Sam sklop ograde je montiran u vrat i zapečaćen. U oba dijela vanjske tikvice, odnosno na vrhu i na dnu, potrebno je napraviti rupu kroz koju će proći cijevi za dovod vode. Voda za hlađenje će doći i proći kroz njih. Nakon izrade rupa i umetanja cijevi, sva spojna mjesta su zapečaćena lemilom. Također morate napraviti rupu u dijelu ograde kako biste ugradili termometar. Sama čaura također zahtijeva poboljšanje. U njemu je napravljena rupa promjera sličnog sondi termometra. Preporučljivo je da sondu ne ubacujete duboko; Sve se tada uspješno ubacuje u komad ograde.

Sva mjesta na kojima je izvršeno lemljenje moraju se oprati otopinom obične sode. Zatim se na kolonu pričvrsti refluks kondenzator, koji također treba isprati otopinom. Dijagram prikazuje kolonu za destilaciju pomoću termosice:

U pravilu, kolona za destilaciju koja je napravljena samostalno kod kuće učinkovitija je od kupljenih analoga. Ako se bojite da neće biti moguće napraviti uređaj ili je jednostavno nerealno, tada možete odabrati gotove modele na Internetu i drugim specijaliziranim trgovinama. Optimalne veličine i cijene. Za vizuelniji pregled faze proizvodnje kolone, možete pogledati video.