Руководство по работе с тарельчатыми колоннами

Тарельчатые колонны для дистилляции имеют небольшую укрепляющую способность и традиционно используются при производстве виски, коньяка и других благородных напитков. Небольшое количество тарелок позволяет сохранить органолептику сырья при высокой стабильности и производительности аппарата.

Материал

Медные тарельчатые колонны со смотровыми окнами из-за своей похожести называют флейтами, а изготовленные в корпусе из стекла – хрустальными. Понятно, что эти названия всего лишь маркетинговый ход и к самой конструкции не имеют отношения.

фото тарельчатой колонны флейта

Медь – материал недешёвый, поэтому и подход к его обработке тщательный. Медная флейта от ведущих производителей – произведение искусства и предмет их гордости. Стоимость изделия может составлять абсолютно любую сумму, которую готов потратить покупатель.

Ненамного дешевле флейты в корпусе из нержавеющей стали, а самый бюджетный вариант – в корпусе из стекла.

фото тарельчатой колонны на базе тройниковых отводов

Конструктивные особенности и виды тарельчатых колонн

Наибольшее распространение получили модульные конструкции колонн на базе тройников-отводов или цилиндров из боросиликатного стекла. Естественно, это большое количество лишних соединительных деталей и завышенная стоимость.

Более простой вариант представляет собой готовые блоки на 5-10 тарелок. Здесь выбор шире, а цена умеренней. Как правило, этот вариант изготавливают в стеклянных корпусах.

фото тарельчатой колонны в стеклянном корпусе

Есть и совсем бюджетные варианты – просто вставки для существующих царг.

фото тарельчатой колонны для царги

Их можно набирать из комплектующих в любом требуемом количестве.

фото копмлектации тарельчатой коолонны

Конструкция может быть разной, но если такие тарельчатые колонны применять с металлическими колбами, теряется наглядность процесса. Намного труднее понять, в каком режиме работает колонна, а для работы с тарелками это очень важно.

Для герметизации каждого этажа применяют простые силиконовые диски.

фото силиконовых дисков для герметизации тарельчатой колонны

Естественно, это менее надежно, чем уплотнительные прокладки в модульных конструкциях, но в целом работают неплохо.

из чего состоит арельчатая колонна фото

Как альтернатива существует упрощенная модульная конструкция, где каждый этаж собирается из простых и недорогих деталей, а вся конструкция стягивается воедино шпильками.

Преимуществом модульных колонн является в первую очередь их ремонтопригодность и открытость для модификаций. Например, легко дополнить колонну на нужном уровне узлом промежуточного отбора фракций и штуцером под термометр. Стоит всего лишь поменять тарелку.

фото доработки модульной колонны тарельчатого типа

Более дешевым вариантом являются колонны с ситчатыми тарелками. Это не означает, что качество продукта с их использованием будет хуже. Но они требуют более точного управления.

фото колонны с ситчастыми тарелками

Еще более дешевы провальные тарелки, но их рабочий диапазон очень узок, поэтому нужно быть готовым к точному управлению нагревом источниками со стабилизированной мощностью. В основном провальные тарелки используют на НБК.

Наиболее распространенный материал для изготовления тарелок – медь, нержавейка и фторопласт. Возможно их любое сочетание. Медь и нержавейка материалы привычные, фторопласт – один из самых инертных материалов, сравнимый с платиной. Но вот его смачиваемость плохая.

Если сравнивать фторопластовую тарелку с нержавеющей, то она будет намного быстрее затапливаться.

Количество тарелок в колонне как правило ограничивают 5 для получения дистиллятов крепостью 88-92% и 10 для очищенных дистиллятов с укреплением до 94-95%.

Модульные колонны позволяют сделать набор нужного количества тарелок из различного материала.

Разница между насадочной и тарельчатой колонной

«У меня есть насадочная колонна, нужна ли мне тарельчатая?» – этот вопрос рано или поздно становится перед каждым винокуром. Обе колонны реализуют технологию тепломассообмена, но в их работе есть существенные отличия.

Количество ступеней укрепления

Насадочная колонна работает в режиме максимального разделения на предзахлебной мощности. Регулируя флегмовое число, можно менять количество теоретических тарелок в широком диапазоне: от нуля до бесконечности (при полностью отключенном дефлегматоре и работе колонны на себя).

Тарельчатой колонне характерно конструктивно заданное количество ступеней разделения. Одна физическая тарелка имеет КПД от 40 до 70 %. Другими словами, две физические тарелки дают одну ступень разделения (укрепления, теоретическую тарелку). В зависимости от режима работы КПД меняется не на столько, чтобы существенно повилять на количество ступеней.

Удерживающая способность

Насадочная колонна со своей малой удерживающей способностью позволяет хорошо очищать дистиллят от головной фракции и как-то сдерживать хвостовую.

Тарельчатая колонна имеет на порядок большую удерживающую способность. Это мешает ей сделать такую жесткую очистку от «голов», но позволяет прекрасно сдержать хвосты. То есть выровнять дистиллят по химическому составу. При этом чем больше нужно очистить дистиллят от примесей, тем больше тарелок требуется поставить. Простая задача, решаемая практически. Один раз нашел для себя оптимальное количество тарелок и больше не думаешь об этом.

Чувствительность к управляющим воздействиям

Насадочная колонна очень чувствительна к перепаду давления воды в дефлегматоре или изменению мощности нагрева. Небольшое их изменение приводит к изменению количества ступеней укрепления в разы или даже в десятки раз.

КПД тарелок может поменяться максимум в 1,5 раза, да и то при очень большом и целевом изменении этих параметров. Можно считать, что настроенная тарельчатая колонна, с точки зрения разделяющей способности, практически не будет реагировать на обычные небольшие перепады давления воды или напряжения.

Производительность

Производительность насадочной колонны в основном зависит от её диаметра. Оптимальным диаметром для современных насадок является 40-50 мм, при дальнейшем увеличении диаметра стабильность процессов падает. Начинают проявлять себя пристеночные эффекты и каналообразование. Тарельчатые колонны такими слабостями не страдают. Их диаметр и производительность можно увеличивать до любого необходимого значения. Лишь бы хватило мощности нагрева.

Технологические особенности получения ароматных дистиллятов

При использовании насадочных колонн для ограничения степени укрепления мы вынуждены применять более короткие царги и более крупную насадку. Иначе эфиры, дающие основную вкусоароматику дистилляту, создадут с примесями головной фракции азеотропы, затем быстро вылетят из куба. Отбор «голов» производим коротко, «тело» — на повышенной скорости. Что касается «хвостов», то малое количество насадки и короткая царга не дает полностью сдержать сивуху. К отбору хвостовых фракций приходится переходить раньше или работать с малыми кубовыми навалками.

Тарельчатая колонна имеет сравнительно большую удерживающую способность, поэтому с удержанием сивухи вопросов нет. Для отбора «голов» и «тела» 5-10 физических тарелок дают 3-5 ступеней укрепления. Это позволяет проводить перегон по правилам обычной дистилляции. Спокойно, без риска лишить дистиллят аромата, отбирать «головы», а при сборе «тела» не задумываться о преждевременном подходе «хвостов». Запотевание на нижних тарелках в конце отбора наглядно даст знать о необходимости поменять тару. Степень очистки можно задать, изменяя количество тарелок.

Пяти или десяти тарелок недостаточно, чтобы по степени очистки приблизиться к спирту, но попасть в требования ГОСТ по дистилляту реально.

Использование тарельчатых колонн при перегонке фруктового или зернового сырья особенно для дальнейшей выдержки в бочках значительно упрощает жизнь винокуру.

Основы выбора конструктивных размеров тарелок для колонны

Рассмотрим конструкции самых распространенных для бытовых целей тарелок.

Провальная тарелка

По своей сути это просто пластина с отверстиями, которые могут быть круглыми, прямоугольными, и т.д.

Флегма стекает в относительно крупные отверстия навстречу пару, что определяет главный недостаток провальных тарелок – необходимость точного регулирования заданного режима.

как работает провальная тарелка колпачковой колонны

Небольшое уменьшение мощности нагрева приводит к тому, что вся флегма проваливается в куб, а увеличение мощности запирает флегму на тарелке и приводит к захлебу. Эти тарелки могут удовлетворительно работать в сравнительно узком диапазоне изменения нагрузок, где они вполне конкурентоспособны.

Простота конструкции и высокая производительность провальных тарелок, наряду с привычным в домашнем винокурении нагревом ТЭНами со стабилизированным по напряжению источником питания, привела к их широкому применению для непрерывных бражных колонн (НБК), что в сочетании с корпусом из боросиликатного или кварцевого стекла, делает настройку колонны простой и наглядной.

Для расчета количества и диаметра отверстий исходят из условия обеспечения барботажа. Экспериментально определено, что суммарная площадь отверстий должна быть равной 15-30% от площади тарелки (сечения трубы). В общем случае для БК периодического действия базовый диаметр отверстий порядка 9-10% от диаметра колонны позволяет попасть в рабочую зону.

Диаметр отверстий провальных тарелок для НБК подбирают, исходя из свойств сырья. Если при перегонке сахарной браги и вина достаточно отверстий диаметром 5-6 мм, то при перегонке мучных заторов диаметр отверстий 7-8 мм предпочтительнее. Впрочем, тарелки для НБК имеют свои особенности расчета, поскольку плотность паров по высоте колонны значительно меняется, то размеры необходимо просчитывать для каждой тарелки отдельно, иначе их работа будет далека от оптимальной.

Ситчатая тарелка с переливом

Если диаметры отверстий провальной тарелки сделать менее 3 мм, то уже при относительно небольшой мощности флегма будет запираться на тарелке и без дополнительных устройств перелива будет происходить её затопление.  Но оборудованная такими устройствами ситчатая тарелка существенно расширяет свой рабочий диапазон.

фото ситчастой тарелки с переливом

Схема устройства ситчатой колонны:
1 – корпус; 2 – ситчатая тарелка; 3 – переливная трубка; 4- стакан

С помощью переливных устройств на этих тарелках задается максимальный уровень флегмы, что позволяет избежать раннего затопления и более уверенно работать с высокой нагрузкой по пару.  Это не мешает флегме при выключении нагрева полностью слиться в куб и перезапускать колонну придется с нуля, как и обычно для всех провальных тарелок.

При упрощенном расчете таких тарелок исходят из следующих соотношений:

  • суммарная площадь отверстий 7-15% от площади сечения трубы;
  • соотношение между диаметрами отверстий и шагом между ними около 3,5;
  • диаметр сливных трубок примерно 20% от диаметра тарелки.

В сливных отверстиях обязательно ставятся гидрозатворы, чтобы избежать прорыва пара.  Ситчатые тарелки нужно устанавливать строго горизонтально для прохождения пара сквозь все отверстия и во избежание стекания флегмы сквозь них.

Колпачковые тарелки

Если вместо отверстий в тарелках сделать паропроводные трубки высотой больше, чем сливные трубки, и накрыть их колпачками с прорезями, то получим совершенно новое качество. Эти тарелки при отключении нагрева не сольют флегму. Разделенная по фракциям флегма останется на тарелках. Поэтому для продолжения работы достаточно будет включить нагрев.

принцип работы колпачковой тарелки

Кроме того, такие тарелки имеют конструктивно закрепленный слой флегмы на поверхности, они работают в более широком диапазоне мощностей нагрева (нагрузок по пару) и изменениях флегмового числа (от полного отсутствия до полного возврата флегмы).

Немаловажно и то, что колпачковые тарелки имеют относительно высокий КПД – порядка 0,6-0,7.  Все это, наряду с эстетичностью процесса, и определяет популярность колпачковых тарелок.

При расчете конструктива исходят из следующих пропорций:

  • площадь паровых трубок -порядка 10% от сечения колонны;
  • площадь прорезей – 70-80% от площади паровых трубок;
  • площадь слива 1/3 от суммарной площади паровых трубок (диаметр примерно 18-20% от диаметра сечения трубы);
  • нижние тарелки проектируют с большим уровнем флегмы и большим сечением прорезей для того, чтобы они работали как удерживающие;
  • верхние тарелки изготавливают с меньшим уровнем флегмы и сечением прорезей для того, чтобы они работали как разделяющие.

фото зависимости КПД тарелок от условий работы

Исходя из графиков, приведенных у Стабникова, видим, что при слое флегмы в 12 мм (2 кривая) максимальный КПД достигается при скорости пара порядка 0,3-0,4 м/с.

Для колонны в 2” с внутренним диаметром 48 мм необходимая полезная мощность нагрева составит:

N = V * S / 750;

где:

  • V – скорость пара в м/с;
  • N – мощность в кВт, S – площадь сечения колонны в мм².

N = 0,3 * 1808 / 750 = 0,72 кВт.

Можно подумать, что 0,72 кВт определяют небольшую производительность. Возможно, с учетом доступной мощности стоит увеличить диаметр колонны? Наверно, это правильно.  Распространенные диаметры кварцевых стёкол для диоптров – 80, 108 мм. Возьмем 80 мм с толщиной стенки 4 мм, внутренний диаметр 72 мм, площадь сечения 4069 мм². Пересчитаем мощность – получим 1,62 кВт. Ну уже получше, для домашней газовой плиты подходит.

Выбрав диаметр колонны и расчетную мощность, определим высоту переливной трубочки и расстояние между тарелками. Для этого воспользуемся следующим уравнением:

V = (0,305 * H / (60 + 0,05 * H)) — 0,012 * Z (м/с);

где:

  • H – расстояние между тарелками;
  • Z – высота трубочки перелива (т.е. толщина слоя флегмы на тарелке).

Скорость пара 0,3 м/с, высота тарелки не должна быть меньше её диаметра. Для нижних тарелок высота слоя флегмы побольше. Для верхних поменьше.

Рассчитаем наиболее близкие варианты сочетаний высот тарелок и перелива, мм: 90-11; 100-14; 110-18; 120-21. С учетом того, что стандартное стекло имеет высоту 100 мм, для модульной конструкции выбираем пару 100-14 мм. Естественно, это всего лишь наш выбор. Можно взять и больше, тогда лучше будет защита от брызгоуноса с увеличением мощности.

Если конструкция не модульная, то простора для творчества больше. Можно сделать нижние тарелки с большей удерживающей способностью 100-14, а верхнюю с большей разделительной – 90-11.

Колпачки выбираем из стандартных и доступных размеров. Например, заглушки для медной трубы 28 мм, паровые трубы – труба 22 мм. Высота паровой трубки должна быть больше, чем у переливной, скажем 17 мм. Зазоры для прохода пара между колпачком и паровой трубой должны иметь большую площадь сечения, чем у паровой трубы.

Прорези для прохождения пара в каждом колпачке обязательно площадью сечения порядка 0,75 от площади паровой трубы. Форма прорезей особой роли не играет, но их лучше выполнять максимально узкими, чтобы пар разбивался на более мелкие пузырьки. Это увеличивает площадь соприкосновения фаз. Увеличение количества колпачков так же идет на пользу процессу.

Режимы работы колонны тарельчатого типа

Любые барботажные колонны могут работать в нескольких режимах. При малых скоростях пара (малой мощности нагрева) возникает пузырьковый режим. Пар в виде пузырьков движется сквозь слой флегмы. Поверхность контакта фаз минимальна. При повышении скорости пара (мощности нагрева) отдельные пузырьки на выходе из прорезей сливаются в сплошную струю, а через небольшие расстояния из-за сопротивления барботажного слоя, струя распадается на множество мелких пузырьков. Образуется обильный пенный слой. Зона контакта – максимальна. Это пенный режим.

Если продолжить повышать скорость подачи пара, то длинна струй пара увеличивается, и они выходят на поверхность барботажного слоя не разрушаясь, образуя большое количество брызг.  Площадь контакта снижается, эффективность тарелки падает. Это струйный или инжекционный режим.

Переход от одного режима к другому не имеет четких границ. Поэтому даже при расчете промышленных колонн определяют только скорости пара по нижнему и верхнему пределу работы. Рабочую же скорость (мощность нагрева) просто выбирают в этом диапазоне. Для домашних же колонн проводится упрощенный расчет на некую среднюю мощность нагрева, чтобы осталась возможность для регулировок в процессе работы.

Желающим провести более точные расчеты можно порекомендовать книгу А.Г. Касаткина «Основные процессы и аппараты химической промышленности».

P.S. Вышеизложенное не является полноценной методикой, позволяющей рассчитать оптимальные размеры каждой тарелки применительно к любому конкретному случаю и не претендует на точность или наукообразность. Но всё же этого достаточно, чтобы сделать рабочую тарельчатую колонну своими руками или разобраться в достоинствах и недостатках колонн, предлагаемых на рынке.

Автор статьи – ИгорьГор.

Особенности тарельчатой колонны

 Ректификационные колонны применяются в самогоноварении для очищения и укрепления самогона. Тарельчатые колонны – одна из разновидностей ректификационных устройств, названная так из-за расположенных внутри тарелок. Благодаря этим тарелкам конечный напиток получается более крепким, сохраняя при этом органолептические характеристики исходного сырья.

Содержание

  • Какой должна быть тарельчатая колонна?
  • Что представляет из себя ректификационный абсорбер тарельчатого типа и для чего нужен?
  • Формула расчета высоты тарельчатой колонны
  • Число тарелок в ректификационной колонне
  • Типы тарелок для тарельчатой ректификационной колонны
    • Ситчатые тарелки
    • Решетчатые тарелки провального типа
    • Ситчатые тарелки с s-образной перегородкой
    • Колпачковые тарелки
    • Тарелки с s-образными элементами
    • Клапанные дисковые тарелки
  • Преимущества тарельчатой колонны
  • Заключение

Какой должна быть тарельчатая колонна?

Тарельчатая колонна – узкий цилиндр, который вертикально крепится к перегонному кубу. Внутри трубы на расстоянии друг от друга расположены горизонтальные перегородки – тарелки. Именно из-за них устройство получило свое название. Сверху на колонну крепится дефлегматор, в котором происходит частичная конденсация спиртовых паров.

Тарельчатые колонны могут быть стальными, медными и стеклянными. Изделие из нержавейки – вариант относительно недорогой и самый распространенный. Колонны из меди недешевы, но обеспечивают отличное качество дистиллята и шикарно выглядят. Что касается стеклянных колонн, то это самый бюджетный вариант, который выбирают в первую очередь ради возможности наблюдать за процессом перегонки.

Высота и диаметр колонны тарельчатого типа, а также количество тарелок могут быть разными. Эти параметры подбирают, исходя из желаемой крепости самогона, условий размещения аппарата, потенциальной мощности нагрева.

Самогонные аппараты с колонной

Самогонные аппараты с колонной

Что представляет из себя ректификационный абсорбер тарельчатого типа и для чего нужен?

Любая ректификационная колонна по сути является абсорбером. Устройство тарельчатого типа – вертикально расположенный цилиндр с расположенными друг над другом поперечными перегородками в форме тарелок. Именно на них происходит контакт спиртовых паров и флегмы с последующим тепломассообменом.

Основная функция абсорбера – максимально точное разделение газа и жидкости на фракции, отличающиеся температурой кипения. Этот процесс происходит благодаря многократному испарению и конденсации спиртовых паров.

Формула расчета высоты тарельчатой колонны

Для того чтобы колонна с барботажными тарелками работала максимально эффективно, важно правильно подобрать габариты. Основные – это высота колонны, количество тарелок и схема их размещения.

Для расчета высоты тарельчатой ректификационной колонны используется формула:

H = (N-1)*h + z₁ + z₂

  • где N – число тарелок;
  • h – расстояние между перегородками;
  • z₁ – расстояние между верхней тарелкой и крышкой колонны;
  • z₂ – расстояние между нижней тарелкой и дном колонны.

Обычно тарелки, которые находятся в нижней части ректификационной колонны, имеют отверстия большего диаметра, чем те, которые располагаются сверху.

Число тарелок в ректификационной колонне

В тарельчатой колонне число ступеней разделения задается конструктивно. Расчет числа теоретических тарелок довольно прост. Считается, что КПД одной физической тарелки – от 40 до 60%. Таким образом, две физические тарелки – это одна теоретическая.

Обычно в колонне установлено от 5 до 10 тарелок. Это 3–5 ступеней укрепления, которых вполне достаточно для получения дистиллята с крепостью соответственно от 88 до 95%. Кроме того, такая конструкция позволяет с высокой точностью отбирать головы и не бояться преждевременного подхода хвостов.

Степень очистки можно регулировать, корректируя количество перегородок.

Тарелки в колонне

Тарелки в колонне

Типы тарелок для тарельчатой ректификационной колонны

От типа тарелок, размещенных в аппарате колонного типа, зависит точность разделения спиртосодержащей смеси на компоненты, скорость перегонки, крепость конечного продукта. Основные требования к тарелкам:

  • малый вес;
  • простота конструкции;
  • удобство эксплуатации;
  • обеспечение хорошего контакта между паром и жидкостью.

Различают несколько видов контактных элементов:

  • ситчатые;
  • решетчатые провального типа;
  • ситчатые с S-образной перегородкой;
  • колпачковые;
  • с S-образными элементами;
  • клапанные дисковые.

Каждый вид имеет свои особенности, сказывающиеся на эффективности процесса.

Ситчатые тарелки

Тарелка этого вида представляют собой плоский диск, в котором проделаны отверстия одинакового диаметра. Одной стороной от жестко прикреплен к внутренней стенке колонны, с другой находится переливной канал для стекания жидкости. Отверстия в ситчатых тарелках отличаются по форме. Они могут быть круглыми, треугольными, в виде удлиненных узких прорезей.

Ситчатая колонна

Ситчатая колонна

Решетчатые тарелки провального типа

Пластины с прямоугольными или круглыми отверстиями – вот что такое решетчатые тарелки. Канала для стекания жидкости для данного вида не предусмотрено, поэтому горячий пар и жидкость походят через одни и те же щели, двигаясь в противоположных направлениях.

Основной недостаток таких тарелок – необходимость точной регулировки заданного режима перегонки. В противном случае при увеличении нагрева может произойти захлеб колонны, а если мощность нагрева уменьшится, то большая часть флегмы стечет обратно в перегонный куб.

Ситчатые тарелки с S-образной перегородкой

Эта разновидность ситчатой тарелки дополнена приваренной с верхней стороны перегородкой в виде буквы S, которая делит тарелку на две части. Флегма, перетекшая на тарелку сверху, движется вдоль перегородки, по пути контактируя с поднимающимся через отверстия паром. Дойдя до другого края тарелки, жидкость через переливной стакан стекает на следующий уровень.

Колпачковые тарелки

Колонны с колпачковыми тарелками – одни из самых популярных среди самогонщиков. Это связано с эффективностью конструкции. В колпачковой тарелке вместо обычных отверстий – патрубки, которые прикрыты колпачками с прорезями. Через патрубки поступает пар, который контактирует с флегмой, скопившейся на поверхности тарелки. Постоянный уровень флегмы обеспечивают находящиеся на тарелке перегородки, а избыток жидкости стекает на нижерасположенную тарелку через сливной стакан.

Колпачковые

Колпачковые тарелки

Тарелки с S-образными элементами

На поверхности тарелок этого вида находятся колпачки в форме буквы S, на одной из продольных кромок которых сделаны прорези. Эти элементы расположены таким образом, что образуют ряд чередующихся колпачков и желобков. Прорези колпачков погружены в жидкость, благодаря чему образуется гидравлический запор.

Спиртовые пары, поднимаясь, попадают внутрь колпачков и распределяются через прорези, проходя через слой флегмы, находящейся на поверхности тарелки. Избыток флегмы стекает вниз через сливной стакан.

Клапанные дисковые тарелки

Основной элемент тарелок этого вида – клапан в форме буквы L, закрывающий прямоугольное отверстие. В обычном состоянии клапан прикрывает щель под действием собственного веса. Идущие снизу спиртовые пары приоткрывают клапан и контактируют с жидкостью, находящейся на поверхности тарелки.

Преимущества тарельчатой колонны

Самогонные аппараты тарельчатого типа пользуются популярностью. Этому есть несколько объяснений:

  • у таких аппаратов довольно высокая производительность;
  • перегон на тарельчатой колонне благодаря точному разделению фракций позволяет получить более чистый, качественный самогон;
  • можно получать самогон с различными характеристиками, меняя количество тарелок, комбинируя разные виды;
  • работа на тарельчатой колонне практически не зависит от скачков напряжения.

Освоить тарельчатую колонну не так сложно, а результат перегонки точно порадует.

Заключение

Вследствие многократного контакта пара и жидкости в тарельчатой колонне происходит качественная очистка самогона.  Такие устройства в первую очередь полезны при перегонке зерновых или фруктовых браг, так как большая часть вредных примесей остается во флегме, при этом вкус и аромат сырья в напитке практически полностью сохраняются.

Во время перегонки, красные горячие молекулы голов поднимаются вверх, к дефлегматору. Там они охлаждаются и падают вниз, синие молекулы флегмы.

Падая вниз они постоянно сталкиваются с теплой насадкой и забирают у нее энергию.

Так же они сталкиваются с горячими молекулами голов и нагреваются.

В какой-то момент времени они набирают столько энергии, что не хотят дальше падать, зависают в трубе аппарата, на рисунке они желтые.

Они конечно не висят строго в одном месте, их снизу бьют горячие молекулы голов и они летят вверх, а сверху их дубасят холодные молекулы флегмы. Наши желтые молекулы летают вверх и вниз, образуется облако в трубе.

Горячие молекулы спирта летят вверх и постоянно ударяются о холодную насадку и отдают ей свою энергию полета, и в какой-то момент не долетают до дефлегматора, а зависают в трубе.

Они так же, как и молекулы голов не стоят на месте, а летают вверх и вниз.

На рисунке это фиолетовые молекулы.

В Результате этих действий у нас в трубе образуется два облака, облако из голов, красное и спиртовое, фиолетовое.

Между этими облаками нет резкого перехода, а есть облако из смеси молекул голов и спирта. На рисунке это розовая зона.

В колонне это облако тем меньше, чем меньше насадка.

Виды тарелок

В колонных аппаратах НПЗ в настоящее время используются десятки конструкций контактных устройств, отличающихся по своим характеристикам и технико-экономическим показателям. Наряду с тарелками первого поколения (колпачковые, желобчатые), которые до сих пор эксплуатируются на старых производствах, широкое распространение на установках АВТ получили S-образные, клапанные (пластинчатые, дисковые) и другие типы КУ.

Колпачковые

Ситчатые

Решетчатые

С S-образными элементами

Клапанные (дисковые)

Чем различаются абсорберы?

Что такое тарельчатые ректификационные колонны, чем они отличаются от других самогонных аппаратов, как изготовить?

  • Насадочные дистилляционные колонны имеют меньшую эффективность, нежели тарельчатые. При одинаковом рабочем объёме колонн, площадь контактной поверхности в насадочной колонне является меньшей.
    Также неравномерное стекание жидкости по тарельчатой насадке ограничивает насадочные колонны по диаметру, так как тарельчатые колонны по диаметру достигают 4 м., а насадочные не превышают и 2,8 м. А это значительно ограничивает насадочные колонны в ректификационном использовании.

    Но благодаря невысокой себестоимости и простоте своего изготовления они пользуются популярностью в малом производстве.

  • Колпачковые колонны являются более распространёнными за счёт более простой конструкции. Данный вид изделия использует процесс обмена массы и тепла между жидкостью и паром.
    Данные абсорберы различаются общим количеством колпачков, которых, чем больше, тем больше количество точек преобразования пара в жидкость, и соответственно выше объём выходящего готового продукта.
  • Тарельчатая колонна обладает значительно большим удерживающим свойством и соответственно не стоит вопрос на счёт удержания сивухи. Пять-десять тарелок реализуют три-пять уровней укрепления при отборе «тела» и «голов».
    Это даёт возможность заниматься перегоном по законам простой ректификации не рискуя оставить спирт без вкусовых качеств, отделять головные фракции и при сборе «тела» не думать о своевременном подходе хвостовых фракций.

    Запотевшие находящиеся внизу диски визуально покажут по окончанию отбора, что пора сменить тару. Качество очистки здесь задаётся сменой общего числа тарелок.

Область самогоноварения не ограничивается выгонкой одного лишь самогона и современные дистилляционные устройства позволяют производить куда большее разнообразие алкогольных напитков. При этом тарельчатые колонны можно, как приобрести готовые, так и изготовить своими руками, всё упирается лишь в возможности и желание.

Процесс ректификации позволяет добиться высокой чистоты и крепости спирта и оба этих качества зависят от понимания основы дела занимающимся им винокуром. Поэтому для проведения более верных вычислений, рекомендуется к прочтению издание А. Г. Касаткина «Основные процессы и аппараты химической промышленности».

Основные характеристики сравнения

Нередки случаи, когда в одной ректификационной колонне в разных секциях используются тарелки разных типов. Это объясняется тем, что паровые и жидкостные нагрузки по высоте нефтяных колонн, особенно работающих с боковыми отборами, существенно различаются (иногда на порядок). При сравнении контактных устройств различного типа в качестве основных обычно выступают следующие показатели:

  • Производительность.
  • Гидравлическое сопротивление.
  • Эффективность (коэффициент полезного действия) – характеризует степень приближения реального процесса разделения на тарелке к теоретически достижимому (теоретическая тарелка).
  • Допустимый диапазон варьирования рабочих нагрузок (и по пару, и по жидкости), который определяется отношением максимально допустимой нагрузки к минимально допустимой.
  • Градиент уровня жидкости по ширине полотна тарелки, который определяется тем обстоятельством, что жидкость на тарелку вводится с одного края тарелки (секции), а отводится с другого. При течении жидкости по полотну тарелки она преодолевает определенное гидравлическое сопротивление, поэтому высота слоя жидкости у приемного кармана превышает соответствующий уровень у сливного кармана. Наличие градиента приводит к нарушению равномерности распределения пара по ширине барботажного слоя и в итоге – к снижению эффективности КУ.
  • Высота межтарельчатого расстояния, которая должна обеспечивать нормальную работу гидравлического затвора для обеспечения гарантированного перетока жидкости с верхней тарелки на нижнюю.
  • Обеспечение длительной работоспособности при работе на загрязненных средах и средах, склонных к образованию смолистых или других отложений.
  • Металлоемкость.
  • Стоимость.
  • Удобство монтажа и ремонта, простота конструкции.

Кстати, прочтите эту статью тоже: Насадочные и тарельчатые колонные аппараты

Как выбрать ректификационную колонну

При выборе колонны обращайте внимание на следующие пункты:

  1. Материал колонны, в том числе и наполнитель, должны быть инертны по отношению к парам спирта;
  2. Колонна должна быть оснащена регулируемым узлом отбора;
  3. Наличие высокопроизводительного холодильника или дефлегматора;
  4. Обязательное присутствие атмосферного клапана для безопасной работы.

P.S. Ректификация спирта не сложный процесс и при наличии необходимого оборудования ее с легкостью можно провести в домашних условиях. К 2021 году ассортимент ректификационного оборудования безгранично возрастает. Несмотря на небольшие конструктивные отличия всех аппаратов, процесс ректификации остается неизменным и его качество будет в первую очередь зависеть от знаний и опыта человека, контролирующего процесс.

Расчет отводимого тепла выносным орошением

Для сложных колонн, работающих с выносными холодными циркуляционными орошениями, к которым относятся и колонны АВТ, весьма важной становится ещё одна специфическая характеристика: величина реализуемого теплосъема от внутреннего парового потока холодным орошением – Q, (кВт/м3). В этой характеристике величина достигаемого теплосъема отнесена к 1 м3 барботажного слоя или к 1 м3 насадки. В отечественной литературе данная характеристика учитывается достаточно редко, хотя она в значительной мере определяет эффективность работы циркуляционных орошений.

Количество тепла, отводимого от циркуляционного орошения во внешнем теплообменнике, определяется: Q=L(Hн-Hк)

Все это количество тепла затрачивается внутри колонны на конденсацию части парового орошения, а энтальпия жидкого потока достигает при этом значения Hн. В процедуре технологического расчета, который, как правило, проводится по «теоретическим тарелкам» процесс теплообмена будет завершен на первом же КУ. Фактически же именно реальная эффективность процесса теплосъема на КУ будет определять, на скольких реальных тарелках будет завершен этот процесс.

Дистиллятор с проточным холодильником

Без сухопарника

Довольно бюджетная модель, которая на выходе даёт самогон крайне невысокого качества.

Отсутствие отстойников и систем очистки сказывается на вкусе и запахе продукта, поэтому особой популярностью этот агрегат не пользуется. Но стоит он реально недорого, поэтому и спрос на него есть.

Брагу обязательно нужно перегонять дважды и во второй раз не жалейте головы и хвосты. Отсекайте все вредные и вонючие фракции, чтобы сделать самогон максимально вкусным и качественным (насколько это позволяет оборудование).

С одним сухопарником

Самая популярная модель, которая завоевала рынок своей простой и эффективностью.

Сухопарник (отстойник) необходим для частичного очищения продукта от вредных примесей. Он не способен сделать самогон прозрачным и идеальным на вкус, но эффективность этого устройства бесспорна.

Мы всегда рекомендуем покупать оборудование именно с сухопарником. Он может быть сделан как из нержавеющей стали, так и обычной стеклянной банки. Принципиального отличия в этом нет, главное, чтобы он был чистым и герметичным.

С двумя или тремя сухопарниками

Эффективность более одного отстойника крайне сомнительна. Мы считаем, что нецелесообразно использовать более одного сухопарника в своём аппарате. В любом случае нужно будет совершать двойную перегонку.

Учитывайте, что каждый отстойник увеличивает время перегонки примерно на 20–30 минут. Спиртовым парам необходимо преодолеть большее расстояние, поэтому и времени тратится больше.

Можно рассмотреть вариант с двумя сухопарниками (Локомотив на фото), так как сделаны они из нержавейки и имеют кран для слива. Но если вопрос финансов стоит остро, то переплачивать смысла нет. Берите что-то попроще.

С барботером

Барботер представляет из себя банку, в котором одна из трубок погружена в воду. За счёт этого происходит очистка спирта прямо через воду. Лучше или хуже эта система по сравнению с сухопарником никто не знает, поэтому выбирают то, что больше по душе.

Их тоже иногда ставят два, три и ещё больше. По аналогии с сухопарником, мы не видим смысла переплачивать. Вполне достаточно одного отстойника, который очистит большую часть «сивухи».

Они ещё довольно хлипкие и периодически ломаются, теряют герметичность или выгибаются. С ними всегда есть какие-то проблемы, а когда их 2, 3 или даже 4 это повышенный риск. Замучаетесь ухаживать за своей системой очистки.

Выбор оптимальной конструкции контактных устройств

Конструкции КУ, выигрывающей у всех остальных конструкций по всем показателям, не существует. Каждая из конструкций обладает своими преимуществами и недостатками и своей областью рационального использования. В зависимости от особенностей конкретного процесса наибольшее значение могут приобретать те или иные характеристики из вышеперечисленных. Так, на выбор КУ для колонн атмосферного блока наибольшее влияние оказывают показатели производительности, эффективности и допустимого значения диапазона рабочих нагрузок, в котором обеспечивается высокая эффективность работы тарелок. Для колонн вакуумного блока на первое место выдвигается гидравлическое сопротивление КУ, поскольку оно будет определять интенсивность процесса разложения тяжелых углеводородов в зоне нагрева, а значит, в значительной мере и качество товарных фракций, хотя и в этом случае должны, конечно, учитываться и остальные характеристики. Наиболее распространенные типы КУ приведены на рисунке.

Кстати, прочтите эту статью тоже: Распределители жидкости

В атмосферных колоннах хорошо зарекомендовали себя различные модификации клапанных КУ с дисковыми, прямоугольными и трапециевидными клапанами, а также комбинированные S-образные тарелки с клапанами. В вакуумных колоннах представляет интерес использование дисковых клапанов эжекционного типа, которые характеризуются наименьшим гидравлическим сопротивлением среди всех типов КУ.

Рис. 3.1. Распространенные типы колпачков и клапанов:

Колпачки: а – круглый; б – шестигранный; в – прямоугольный; г – желобчатый; д – S-образный; клапаны: е – прямоугольный; ж – круглый с нижним ограничителем; з – круглый с верхним ограничителем; и – балластный; к – дисковый эжекционный перекрестноточный; л – пластинчатый перекрестно-прямоточный; м – S-образный колпачок с клапаном. Обозначения: 1 – диск тарелки; 2 – клапан; 3 – ограничитель; 4 – балласт.

Критерии отбора

Немаловажным фактором в выборе самогонного аппарата являются общие для всех видов особенности, значительно упрощающие процесс перегона браги в самогон.

Условия эксплуатации

Прежде всего выбирать дистиллятор необходимо в соответствии с условиями его будущей эксплуатации.

Как выбрать самогонный аппарат для дома

В основном это следующие параметры:

  • источник нагрева;
  • наличие водопровода;
  • максимально возможная высота от плиты до вытяжки.

При использовании дистиллятора в стандартной кухне не стоит приобретать бражную и ректификационную колонны. Учитывая их габариты, в пространство между плитой и вытяжкой они просто не поместятся. Конечно, есть выход – приобрести с колонной компактную индукционную плиту. При наличии индукционной плиты, устройство должно быть с ферромагнитным дном. Как вариант можно приобрести дистиллятор со встроенным в перегонный куб ТЭНом.

Важно: При использовании ТЭНа, он должен быть всегда закрыт брагой, в другом случае может перегореть. Также не стоит заливать в такой аппарат густую брагу

Перед началом перегонки ее необходимо по меньшей мере отжать через дуршлаг.

При самогоноварении на даче или в гараже, следует направить свой выбор на непроточном перегонном аппарате. Вода в него заливается вручную.

Индукционная плита

Коротко о том, какую индукционную плитку лучше выбрать для самогонного аппарата:

  • из стеклокерамики;
  • без импульсного нагрева;
  • без таймера автоматического отключения.

Самогонный аппарат из нержавеющей стали

Назначение

Здесь очень важным параметром является тот момент в каких масштабах планируется использовать аппарат: для собственных нужд или массового производства. И отсюда исходить по выбору аппарата. Для себя и 20 литрового хватит, а чтобы порадовать друзей и знакомых – не менее 50.

Не менее важным параметром будет качество продукта:

  1. Обычный самогон. В этом случае подойдет самый простой классический аппарат.
  2. Продукт с хорошей очисткой, но без потери вкусовых качеств исходного сырья – дистиллятор с сухопарником или бражная колонна.
  3. Чистый пищевой спирт – для этого необходимо приобрести ректификатор. Но он достаточно сложен в использовании, поэтому новичкам в самогоноварении покупать его не рекомендуется.

Объем

Объем куба самогонного аппарата лучше выбрать в зависимости о того, какой производительности вы от него хотите. Чем она лучше, тем выше стоимость дистиллятора и его габариты.

Многие начинающие самогонщики считают, что для «себя» им хватит минимального объема куба. Но это не совсем так. Чем меньше объем куба тем больше потраченного времени. Конечно, не очень хочется хранить в квартире 20-30 литровый аппарат. Но работать с кубом, емкостью менее 15 литров намного тяжелее и неудобней.

Какой куб выбрать для самогонного аппарата?

Главное в этом вопросе понять, что меньше, не значит лучше. Многие начинающие винокуры, приобретая изначально аппарат с минимальным объемом куба, затем приходят за большим

Важное значение для производительности также имеют такие показатели, как количество литров в час, степень нагрева и интенсивность охлаждения

Самогонный аппарат с маленьким кубом

В момент перегонки браги в самогон куб можно заполнить только на 2/3 объема. Так что куб, емкостью 9 литров – это еще не 9 литров самогона. Чтобы перегнать, к примеру, 20 литров браги на таком аппарате, придется убить весь день, а может и больше. Так что для более или менее комфортной работы приобретать лучше куб объемом не менее 15 литров.

Материал

Сейчас есть только два материала для изготовления дистилляторов – это нержавеющая сталь и медь.

Медный дистиллятор характерен быстрым нагреванием и охлаждением, что значительно сокращает время перегонки. Традиционно медные аппараты используются для приготовления элитных напитков. Их основным недостатком является высокая стоимость и потребность в постоянной чистке.

Справка: помутнение самогона и появление в нем посторонних привкусов – сигнал к тому, что медный дистиллятор пора почистить.

Толщина металла для самогонного аппарата должна быть не менее 1 мм

Переливные устройства тарелок

Для организации перелива рабочей жидкости с вышележащей тарелки на нижележащую в КУ используются специальные переливные устройства, включающие в себя сливную перегородку и карман (рис. 3.2). При больших значениях удельных нагрузок по жидкости (измеряется через расход фазы – м3/час отнесенный к 1 м2 сечения колонны или к 1 м длины сливной перегородки), что характерно для многотоннажных колонн установок АТ-АВТ, для снижения градиента уровня жидкости применяются многопоточные конструкции КУ (от 2-х до 4-х потоков). Сливные карманы могут быть использованы также для подвода на КУ промежуточных потоков (холодные орошения) и/или для отвода боковых отборов (рис. 3.3). В последнем случае объемная емкость кармана наращивается за счет увеличения межтарельчатого расстояния, что повышает надежность работы откачивающего насоса.

Рис. 3.2. Устройство узлов перетока жидкости с тарелки на тарелку и ввода орошений для однопоточных (а) и двухпоточных (б) тарелок: 1 – корпус колонны; 2 – секции тарелок; 3, 4 – коллекторы ввода жидкости на верхнюю и промежуточную тарелки; 5, 6 – сливные карманы

Кстати, прочтите эту статью тоже: Регулярные насадки

Массо – теплообмен между взаимодействующими фазами (пар – жидкость) протекает на КУ в барботажном слое: структуре, которая образуется при истечении парового потока из небольших отверстий или щелей, выполненных в полотне тарелки или в специальных устройствах (колпачках), в слой жидкости под небольшим избыточным давлением. Эта структура представляет собой ансамбль пузырьков, размер которых измеряется миллиметрами. Паровые пузырьки зарождаются при истечении газа, всплывают в слое жидкости за счет разности плотностей жидкой и паровой фаз и разрушаются на верхней границе барботажного слоя. Размер пузырьков определяется свойствами паровой и жидкой фаз (плотность, вязкость, поверхностное натяжение, …), конструкцией КУ и гидродинамическими условиями взаимодействия фаз. Суммарная поверхность массообмена в барботажном слое измеряется десятками и даже сотнями м2 поверхности, приходящихся на 1 м3 объема барботажного слоя.

Рис. 3.3. Узлы вывода боковых погонов (жидкость) из колонны: 1 – корпус колонны; 2 – тарелки; 3 – сливной карман увеличенного размера; 4 – сборная (глухая) тарелка; 5, 6 – патрубки для прохода паров и отвода жидкости; 7 – уравнительная труба

Рассмотренные типы контактных устройств относятся к наиболее распространенным для условий работы блоков АТ-АВТ. К настоящему времени разработаны и другие эффективные конструкции КУ [6-10], которые могут представлять интерес при решении задач проектирования. Надо при этом отметить, что какой-либо универсальной конструкции, пригодной для любых условий эксплуатации, выделить нельзя. Каждая конкретная задача проектирования должна решаться с учетом технологии производства на основе обобщения опыта работы родственных установок.

Как сделать из фитинговой сантехники в домашних условиях?

Действия следующие:

  • Закупаем материалы — 2 метра трубы 32 мм из меди; олово для пайки; 15 см медной трубки диаметром 8 мм, 2 метра трубки 6 мм; игольчатый кран, пластиковый шланг диаметром 8 мм. Приобретаем готовую насадку или заменитель — керамический гравий, металлическая мочалка. Наиболее простые соединители — клампы или латунная резьба.
  • Делаем царгу. Делим трубу на отрезки 1 метр, 0.3 метра, 0.5 метра. Отрезок 10 сантиметров припаиваем к крышке куба, вставляем сеточку для задержки насадки. На каждый стык припаиваем кламповое соединение или сантехническую резьбу из меди или латуни.

Ректификационная колонна своими руками

Собираем узел отбора по мотивам Алекса Бокакоба. На трубке длиной 0.3 метра ближе к нижнему краю делаем два угловых пропила под 30 — 40 градусов. В пропилы вставляем пластинки из меди, обрезаем и запаиваем. Сверлим отверстие для трубки отбора жидкости, отверстие должно находиться внизу «кармашка» нижней пластинки. На трубку отбора припаиваем резьбу для игольчатого крана, который будет регулировать отбор. Сбоку и чуть выше отверстия отбора вставляем трубку «прямотока». Он нужен, чтобы контролировать флегмовое число. Прямоток проводит флегму из «кармашка» отбора ниже, флегма капает в центр насадки. Средняя часть прямотока выполнена из прозрачной пластиковой трубки.

Ректификационная колонна своими руками

Собираем охладитель, для чего плотно навиваем медную трубку, набитую песком на штырь диаметром 12 мм. Штырь извлекается, песок вытряхивается и выдувается. Получается спираль, один конец которой нужно продеть внутрь. Начало и конец трубки продевается в латунный «стаканчик» с резьбой и запаиваются — это пробка. Получившийся холодильник вставляется выше узла отбора, капающая флегма собирается наклонными плоскостями.

Ректификационная колонна своими руками

Перед применением засыпаем насадку в царгу. Насадка не должна плотно закупоривать трубу, пар должен свободно проходить через нее.

Ректификационная колонна своими руками

При желании можно сделать проточный доохладитель. Он состоит из двух трубок, диаметром 10 и 12 мм. Длина тонкой трубки на 3 см. короче, чем толстой. Трубки вставляются одна в другую и торцы запаиваются. К толстой трубке припаиваются вход и выход холодной воды.

Колонна собрана и готова к использованию. Перед применением детали лучше промыть слабым раствором уксусной кислоты при помощи ершика.

Посмотрите видео, в котором показано, как собрать ректификационную колонну своими руками:

Тарельчатые ректификационные колонны представляют из себя устройства, в которых вместо насадки устанавливаются классические тарелки. Дома эти колонны используются для получения, пусть и не ректификованного спирта, но очень качественного и очищенного дистиллята – степень его укрепления составляет 90-95% вплоть до протоспирта.

Традиционно тарельчатые колонны используются для производства коньяка, виски и подобных благородных напитков. Небольшое число дисков сохраняет органолептику сырья при высокой производительности и стабильности устройства.

Устройство и принцип работы самогонных аппаратов с дефлегматором

Колпачковый ректификационный абсорбер может содержать разное число колпачков.

  1. Во время перегонки браги колпачки разогреваются, а их температура растёт сверху вниз. Во всех колпачках имеется по нескольку отверстий, через них стекает флегма и попадает на нижерасположенный колпачок.
    Так процессы испарения происходят повторяясь один за другим и в итоге выходит жидкость с более высокой температурой кипения. В результате этого и получается высокоградусный спирт.
  2. Абсорберы по основным типам слива жидкости с тарелки разделяются на тарельчатые колонны со сливными устройствами и без сливных устройств (с неорганизованным сливом жидкости).
    К изделиям со сливным устройством относятся абсорберы с клапанными, ситчатыми, колпачковыми и прочими тарелками, имеющими специфические устройства для перетекания жидкости с тарелки на тарелку – карманы, сливные трубки и пр.
  3. Нижние концы сливных устройств погружены в жидкость на нижерасположенных тарелках для создания гидрозатвора, предотвращающего прохождение газа через сливное устройство.

Некоторые недостатки

Что для одних недостаток, для других – преимущество. Однако, прежде чем приобретать или делать такое устройство (лучше всего из меди своими руками), следует кое-что знать.

Для привычной практики самогоноварения (время от времени, небольшими партиями) она не подходит, поскольку продукта, предназначенного для переработки (бражки), бражной колонне требуется, как минимум, 70 литров, а еще лучше – 100-120.

Необходимы затраты – либо денежные, либо трудовые для того, чтобы иметь такое приспособление. Необходимость точной и правильной регулировки температуры, прохождения воды и т.п. лучше всего поручить электронике, что в иных случаях вызывает трудности.

Если позволяют средства, лучше всего приобрести готовую колонну, обеспечивающую непрерывное действие, оснащенную электронным управлением. Это избавит от дополнительных регулировок и начальных ошибок.

Конструктивные особенности и разновидности

  • Тарельчатый колпачковый абсорбер «DISTINEY» на 2 дюйма с 4 колпачковыми тарелками работает с благородными брагами (зерновые и фруктовые) с максимальным сохранением при перегоне вкусовых свойств исходного сырья.
    Тарелки с медными колпачками, помимо фракционного разделения, также забирают на себя соединения серы, улучшая аромат получаемого продукта. Высота 415 мм, сами тарелки сделаны из нержавеющей стали, колпачки сделаны из меди, диаметр клампового соединения 2 дюйма.
  • Тарельчатый абсорбер «ХД/4-375КТС» с провальными тарелками размерностью 375 мм. применяется для фракционной перегонки сырого спирта.
    С его помощью можно получить дистиллят крепостью ~92%, очень качественно отсекая «головы» и «хвосты», оставив органолептику исходного сырья в конечном продукте. При этом «ненужные» фракции можно прилично очистить за один перегон, что при использовании обычного дистиллятора достижима только путем 3-4-кратной дробной дистилляции.
  • Недавно представила свою версию тарельчатых абсорберов. Новинки представлены в виде 3 моделей и каждая имеет 8 модификаций, сами колонны двух видов – 3 тарельчатых уровня и 5 тарельчатый уровней.
    Колонны имеют внутренний диаметр 80 мм, все тарелки с 3 колпачками из нержавеющей стали. Все разъемы для крепления – хомут кламп.
  • Ректификационный тарельчатый абсорбер «Прима» разработки ЦОП «у Счастливчика» является современным универсальным устройством для производства широкого ассортимента алкоголя, выполняющее 3 функции:
    1. перегонка браги в сырец;
    2. получение ароматных благородных дистиллятов;

  • получение спирта нейтрального вкуса с крепостью от 96%.
  • Абсорбер состоит из 4 основных частей: головная часть с узлами отбора по пару и жидкости, холодильник Димрота, доохладитель и царга (2 шт.) – полметра и метр.

Применение меди в самогоноварении

Сегодня в продаже встречаются как полностью выполненные из меди аппараты, так и отдельные детали – трубки, змеевики, сухопарники, колонны. Как правило, комбинированные модели дешевле, но при этом в состоянии выполнить возложенные на них ожидания винокуров.

Свойства меди

Медь обладает свойствами адсорбции примесей, содержащихся в спиртосодержащей жидкости. При этом она не взаимодействует с этиленом. Поэтому полученный при взаимодействии с медью спирт имеет мягкий вкус и природный аромат того сырья, из которого готовилось сусло для браги.

Конструкция аламбика (округлая, коническая, без углов) предотвращает скапливание винных взвесей и сивушных масел.

Сернистые соединения

Одно из наиболее вредоносных веществ (наряду с альдегидами и сивушными маслами), появляющаяся в браге из зерна и фруктов сера. Ее соединения портят вкус конечного продукта, наносят вред при потреблении внутрь.

Именно медь – металл, который осаживает оксид серы, то есть – не пропускает его в готовый самогон. Достаточно иметь детали из этого металла (тот же змеевик), чтобы получить самогон чище, чем при использовании одной нержавеющей стали.

Осторожно. Не игнорируйте мытьем и очисткой внутренних медных частей

Они скапливают на стенках серу и сивуху

Они скапливают на стенках серу и сивуху.

Медь или нержавейка — что лучше?

Каждый из металлов имеет свои сильные стороны и недостатки. Нержавеющая сталь инертна, не вступает в реакцию с компонентами браги, чего не скажешь о меди.

По поводу якобы образования в дистилляте на медном аппарате ярь-медянки (краски, получаемой при взаимодействии меди и кислоты) ломано-переломано «копьев» в среде приверженцев того и другого способа перегонки.

В пользу меди хотелось бы сказать несколько слов:

  • Ацетаты действительно способны образовываться при длительном (!) контакте меди с кислотой, а не во время перегона. Вот почему аппарат нужно мыть, чтобы в полостях не застаивались остатки барды.
  • Не раз проведенными исследованиями доказано: ничтожно малое количество ярь-медянки действительно возможно, но – только в головных и хвостовых фракциях. Следовательно, при правильном перегоне ее попадание в дистиллят невозможно.
  • И еще, ответьте себе на вопрос: кто здоровее, дольше живет и меньше страдает от алкоголизма? Те, кто пьет коньяк и виски, или деревенский сивушный самогон? Так что и спорить не о чем.

Нержавейка, если она пищевая, – хороший инертный материал для дистилляции. Но если любите вкусные самогоны — лучше берите медь. А компромиссный вариант – соединение двух материалов в одном аппарате.

Особенности использования медного перегонного куба

Главное преимущество медного перегонного куба в том, что он прекрасно себя чувствует при нагреве от любого источника тепла: газовой или электроплиты, дровяной плитки или костра. Он долговечен и при правильной эксплуатации прослужит не одному поколению пользователей.

Но он нуждается в уходе:

  • Куб необходимо тщательно мыть с лимонной кислотой. Затем промывать чистой водой и просушивать.
  • Не допускайте окислов, это негативно повлияет на качество последующего перегона.
  • Храните в сухом месте.

Страсть к веселящему и расслабляющему алкоголю не истребить сухими законами и различными запретами. Человечество не готово столь радикально менять свои привычки. Но ради безопасности и достижения нужного вкуса лучше готовить спиртное самостоятельно.

Как изготовить и собрать своими руками?

Стоит ли покупать тарельчатую колонну или лучше изготовить своими руками?

Самостоятельно изготовить колпачковую колонну по чертежу не так сложно, особенно если имеются в наличии колпачковые тарелки, являющиеся практически самой сложной составной частью. В основном приобрести их можно в интернете на подходящих сайтах, например, на алиэкспресс, и чаще всего продаются тарельчатые колонны китайского производства.

Однако выбирать особо не приходится, так как данные изделия являются довольно специфическим товаром и производятся они в очень узком кругу мастерских. А самостоятельно изготовить такие тарелки очень сложно, но вполне реально.

Потребуются для этого медные или нержавеющие пластины для вырезки кругов, которые равны внутреннему диаметру основной трубы колонны. Тарельчатая колонна же делается из нержавеющей, медной или стеклянной трубы, диаметр которой составляет 8-10 мм. и высотой (длиной) приблизительно 75 см.

Готовые стеклянные колонны, которые предлагают производители, пользуются немалой популярностью, так как можно следить за процессом барботирования, а это очень необычный процесс. Хотя сам материал в расчете качества работы колонны не учитывается.

  1. В готовых дисках сверлятся четыре отверстия диаметром 1-1,5 мм. и вставляются трубки из нержавейки или меди длиной приблизительно 1,5 см, через которые пар поднимается вверх.
    По краям диска сверлятся ещё два отверстия диаметром почти 1 см и в них уже вставляются трубки с меньшей высотой – приблизительно 0,8-1,5 см. Стыки дисков и всех трубок пропаиваются.
  2. Сверху на средние трубки впритык к поверхности диска насаживаются колпачки. Для того, чтоб пар выходил, в верхней части трубок просверливаются отверстия диаметром 1-2 мм., чем чаще, тем лучше. Также на высоту 5 мм. пропиливаются нижние края колпачков, чтоб они получились на 2 мм. ниже среза боковых трубок.
  3. Так как сложно придерживаться классического полусферического вида, можно изготовить стакановидные или конусообразные колпачки. Закрепляются они на паропроводных трубках муфтами или саморезами. Такая тарелка в собранном виде являет собой один рабочий элемент и в колонне указанной высоты их количество должно быть от 5 до 8 штук.
  4. Для того, чтобы можно было вставлять и доставать тарелки из колонны, они насаживаются на штырь диаметром 5-8 мм. и закрепляются гайками равноудалённо друг от друга. Верхний край колонны соединяется паропроводом с прочным холодильником, а на кубе и вверху колонны устанавливаются термометры.
    Для более удобного извлечения тарелочной сборки, верхняя часть колонны выполняется в виде винтовой крышки. Патрубок для отвода пара крепится ниже уровня резьбы на 1-1,5 см.

Материалы изготовления колонны

Колонна для самогонного аппарата является простым приспособлением, которое можно сделать даже своими руками. Но ко всем деталям прибора выдвигаются четкие требования по используемому материалу:

  • перегоночный куб должен быть изготовлен из нержавеющей стали;
  • сама колонна из меди или пищевой стали;
  • пароотвод, холодильник, змеевики также должны быть из стали или меди, в крайнем случае из латуни.

Для соединения колонны и бака потребуется хомут кламп. Укреплять прибор на куб можно при помощи резьбового штуцера.

Чем различаются абсорберы?

  • Насадочные дистилляционные колонны имеют меньшую эффективность, нежели тарельчатые. При одинаковом рабочем объёме колонн, площадь контактной поверхности в насадочной колонне является меньшей.
    Также неравномерное стекание жидкости по тарельчатой насадке ограничивает насадочные колонны по диаметру, так как тарельчатые колонны по диаметру достигают 4 м., а насадочные не превышают и 2,8 м. А это значительно ограничивает насадочные колонны в ректификационном использовании.

    Но благодаря невысокой себестоимости и простоте своего изготовления они пользуются популярностью в малом производстве.

  • Колпачковые колонны являются более распространёнными за счёт более простой конструкции. Данный вид изделия использует процесс обмена массы и тепла между жидкостью и паром.
    Данные абсорберы различаются общим количеством колпачков, которых, чем больше, тем больше количество точек преобразования пара в жидкость, и соответственно выше объём выходящего готового продукта.
  • Тарельчатая колонна обладает значительно большим удерживающим свойством и соответственно не стоит вопрос на счёт удержания сивухи. Пять-десять тарелок реализуют три-пять уровней укрепления при отборе «тела» и «голов».
    Это даёт возможность заниматься перегоном по законам простой ректификации не рискуя оставить спирт без вкусовых качеств, отделять головные фракции и при сборе «тела» не думать о своевременном подходе хвостовых фракций.

    Запотевшие находящиеся внизу диски визуально покажут по окончанию отбора, что пора сменить тару. Качество очистки здесь задаётся сменой общего числа тарелок.

Область самогоноварения не ограничивается выгонкой одного лишь самогона и современные дистилляционные устройства позволяют производить куда большее разнообразие алкогольных напитков. При этом тарельчатые колонны можно, как приобрести готовые, так и изготовить своими руками, всё упирается лишь в возможности и желание.

Процесс ректификации позволяет добиться высокой чистоты и крепости спирта и оба этих качества зависят от понимания основы дела занимающимся им винокуром. Поэтому для проведения более верных вычислений, рекомендуется к прочтению издание А. Г. Касаткина «Основные процессы и аппараты химической промышленности».

Рекомендации мастера

Важно учесть при изготовлении, что подвод жидкости в дефлегматор или к каждому из них, а также холодильнику, должен производиться по отдельности. Трубки, которые будут применяться для выхода из холодильника и дефлегматора, должны использоваться исключительно на основе силикона

Это утверждение верно для продуктов горячей воды. Если же речь идет о холодной воде, то можно использовать трубки на основе поливинилхлорида. Медная бражная колонна должна изготавливаться с учетом вышеописанных технических требований, под которые подходят разные конструктивные решения. Однако вы можете не ограничивать себя и придумать свою модификацию. В качестве главного условия при этом выступает то, что в итоге удастся получить в свои напитки, которые будут обладать разными качествами и органолептическими характеристиками. Однако в итоге не удастся получить чистый спирт. Конечный продукт не будет пахнуть самогоном, но и аптечным спиртом он являться не будет. Но для приготовления водки такая конструкция вполне подойдет, мастер сможет заняться изготовлением основы для качественных дистиллятов.

( 1 оценка, среднее 4 из 5 )

Тарельчатые ректификационные колонны представляют из себя устройства, в которых вместо насадки устанавливаются классические тарелки. Дома эти колонны используются для получения, пусть и не ректификованного спирта, но очень качественного и очищенного дистиллята – степень его укрепления составляет 90-95% вплоть до протоспирта.

Традиционно тарельчатые колонны используются для производства коньяка, виски и подобных благородных напитков. Небольшое число дисков сохраняет органолептику сырья при высокой производительности и стабильности устройства.

Устройство и принцип работы самогонных аппаратов с дефлегматором

Колпачковый ректификационный абсорбер может содержать разное число колпачков.

  1. Во время перегонки браги колпачки разогреваются, а их температура растёт сверху вниз. Во всех колпачках имеется по нескольку отверстий, через них стекает флегма и попадает на нижерасположенный колпачок.
    Так процессы испарения происходят повторяясь один за другим и в итоге выходит жидкость с более высокой температурой кипения. В результате этого и получается высокоградусный спирт.
  2. Абсорберы по основным типам слива жидкости с тарелки разделяются на тарельчатые колонны со сливными устройствами и без сливных устройств (с неорганизованным сливом жидкости).
    К изделиям со сливным устройством относятся абсорберы с клапанными, ситчатыми, колпачковыми и прочими тарелками, имеющими специфические устройства для перетекания жидкости с тарелки на тарелку – карманы, сливные трубки и пр.
  3. Нижние концы сливных устройств погружены в жидкость на нижерасположенных тарелках для создания гидрозатвора, предотвращающего прохождение газа через сливное устройство.

Принцип работы колонны

Брагу заливают в куб, который нагревают. В результате выделяется пар с содержанием спирта. Пар легче жидкости и поднимается вверх колонны. Там находится дефлегматор, который охлаждается проточной водой. В результате пар конденсируется и стекает вниз, но по пути попадает на специальные элементы. Брага в то же время продолжает кипеть, и пары её поступают вверх, где перемешиваются с конденсатом. Этот непрерывный процесс называют ректификацией. Ничуть не хуже самодельный самогонный аппарат: ректификационная колонна, изготовленная своими руками, будет обладать такими же свойствами, что и заводское изделие, при соблюдении параметров конструкции.

В результате ректификации конденсат, который называют флегмой, насыщается парами. А пар, наоборот, насыщается флегмой. В результате такого обмена вверх поднимаются самые лёгкие частицы пара, которые имеют высокую концентрацию спирта. Его-то температура кипения ниже воды. С вершины колонны спиртовые пары отводятся в дефлегматор для очистки и насыщения, а далее — в холодильник. В результате получается чистый самогон.

https://youtube.com/watch?v=yaqySzq_AfQ

Конструктивные особенности и разновидности


Ниже приводятся несколько видов колонн в основном с медными комплектующими:

  • Тарельчатый колпачковый абсорбер «DISTINEY» на 2 дюйма с 4 колпачковыми тарелками работает с благородными брагами (зерновые и фруктовые) с максимальным сохранением при перегоне вкусовых свойств исходного сырья.
    Тарелки с медными колпачками, помимо фракционного разделения, также забирают на себя соединения серы, улучшая аромат получаемого продукта. Высота 415 мм, сами тарелки сделаны из нержавеющей стали, колпачки сделаны из меди, диаметр клампового соединения 2 дюйма.
  • Тарельчатый абсорбер «ХД/4-375КТС» с провальными тарелками размерностью 375 мм. применяется для фракционной перегонки сырого спирта.
    С его помощью можно получить дистиллят крепостью ~92%, очень качественно отсекая «головы» и «хвосты», оставив органолептику исходного сырья в конечном продукте. При этом «ненужные» фракции можно прилично очистить за один перегон, что при использовании обычного дистиллятора достижима только путем 3-4-кратной дробной дистилляции.
  • Недавно представила свою версию тарельчатых абсорберов. Новинки представлены в виде 3 моделей и каждая имеет 8 модификаций, сами колонны двух видов – 3 тарельчатых уровня и 5 тарельчатый уровней.
    Колонны имеют внутренний диаметр 80 мм, все тарелки с 3 колпачками из нержавеющей стали. Все разъемы для крепления – хомут кламп.
  • Ректификационный тарельчатый абсорбер «Прима» разработки ЦОП «у Счастливчика» является современным универсальным устройством для производства широкого ассортимента алкоголя, выполняющее 3 функции:
    1. перегонка браги в сырец;
    2. получение ароматных благородных дистиллятов;

  • получение спирта нейтрального вкуса с крепостью от 96%.
  • Абсорбер состоит из 4 основных частей: головная часть с узлами отбора по пару и жидкости, холодильник Димрота, доохладитель и царга (2 шт.) – полметра и метр.

Как изготовить и собрать своими руками?

Стоит ли покупать тарельчатую колонну или лучше изготовить своими руками?

Самостоятельно изготовить колпачковую колонну по чертежу не так сложно, особенно если имеются в наличии колпачковые тарелки, являющиеся практически самой сложной составной частью. В основном приобрести их можно в интернете на подходящих сайтах, например, на алиэкспресс, и чаще всего продаются тарельчатые колонны китайского производства.

Однако выбирать особо не приходится, так как данные изделия являются довольно специфическим товаром и производятся они в очень узком кругу мастерских. А самостоятельно изготовить такие тарелки очень сложно, но вполне реально.

Потребуются для этого медные или нержавеющие пластины для вырезки кругов, которые равны внутреннему диаметру основной трубы колонны. Тарельчатая колонна же делается из нержавеющей, медной или стеклянной трубы, диаметр которой составляет 8-10 мм. и высотой (длиной) приблизительно 75 см.

Готовые стеклянные колонны, которые предлагают производители, пользуются немалой популярностью, так как можно следить за процессом барботирования, а это очень необычный процесс. Хотя сам материал в расчете качества работы колонны не учитывается.

  1. В готовых дисках сверлятся четыре отверстия диаметром 1-1,5 мм. и вставляются трубки из нержавейки или меди длиной приблизительно 1,5 см, через которые пар поднимается вверх.
    По краям диска сверлятся ещё два отверстия диаметром почти 1 см и в них уже вставляются трубки с меньшей высотой – приблизительно 0,8-1,5 см. Стыки дисков и всех трубок пропаиваются.
  2. Сверху на средние трубки впритык к поверхности диска насаживаются колпачки. Для того, чтоб пар выходил, в верхней части трубок просверливаются отверстия диаметром 1-2 мм., чем чаще, тем лучше. Также на высоту 5 мм. пропиливаются нижние края колпачков, чтоб они получились на 2 мм. ниже среза боковых трубок.
  3. Так как сложно придерживаться классического полусферического вида, можно изготовить стакановидные или конусообразные колпачки. Закрепляются они на паропроводных трубках муфтами или саморезами. Такая тарелка в собранном виде являет собой один рабочий элемент и в колонне указанной высоты их количество должно быть от 5 до 8 штук.
  4. Для того, чтобы можно было вставлять и доставать тарелки из колонны, они насаживаются на штырь диаметром 5-8 мм. и закрепляются гайками равноудалённо друг от друга. Верхний край колонны соединяется паропроводом с прочным холодильником, а на кубе и вверху колонны устанавливаются термометры.
    Для более удобного извлечения тарелочной сборки, верхняя часть колонны выполняется в виде винтовой крышки. Патрубок для отвода пара крепится ниже уровня резьбы на 1-1,5 см.

Плюсы и минусы

К основным положительным сторонам использования НБК относят:

  • возможность получения неограниченного количества готового сырья;
  • отходы или отработанная барда сразу поступает в канализацию;
  • высокий показатель КПД по сравнению с другими видами самогонных аппаратов.

Важно! Основной плюс использования НБК – реальная возможность сэкономить на энергоресурсах.

К основному минусу использования непрерывных бражных колонн относят то, что на выходе получается небольшое количество готового продукта. Как и в случае использования других приспособлений для приготовления хмельных домашних напитков, НБК требует тщательного контроля за температурным режимом.

Чем различаются абсорберы?

  • Насадочные дистилляционные колонны имеют меньшую эффективность, нежели тарельчатые. При одинаковом рабочем объёме колонн, площадь контактной поверхности в насадочной колонне является меньшей.
    Также неравномерное стекание жидкости по тарельчатой насадке ограничивает насадочные колонны по диаметру, так как тарельчатые колонны по диаметру достигают 4 м., а насадочные не превышают и 2,8 м. А это значительно ограничивает насадочные колонны в ректификационном использовании.

    Но благодаря невысокой себестоимости и простоте своего изготовления они пользуются популярностью в малом производстве.

  • Колпачковые колонны являются более распространёнными за счёт более простой конструкции. Данный вид изделия использует процесс обмена массы и тепла между жидкостью и паром.
    Данные абсорберы различаются общим количеством колпачков, которых, чем больше, тем больше количество точек преобразования пара в жидкость, и соответственно выше объём выходящего готового продукта.
  • Тарельчатая колонна обладает значительно большим удерживающим свойством и соответственно не стоит вопрос на счёт удержания сивухи. Пять-десять тарелок реализуют три-пять уровней укрепления при отборе «тела» и «голов».
    Это даёт возможность заниматься перегоном по законам простой ректификации не рискуя оставить спирт без вкусовых качеств, отделять головные фракции и при сборе «тела» не думать о своевременном подходе хвостовых фракций.

    Запотевшие находящиеся внизу диски визуально покажут по окончанию отбора, что пора сменить тару. Качество очистки здесь задаётся сменой общего числа тарелок.

Область самогоноварения не ограничивается выгонкой одного лишь самогона и современные дистилляционные устройства позволяют производить куда большее разнообразие алкогольных напитков. При этом тарельчатые колонны можно, как приобрести готовые, так и изготовить своими руками, всё упирается лишь в возможности и желание.

Процесс ректификации позволяет добиться высокой чистоты и крепости спирта и оба этих качества зависят от понимания основы дела занимающимся им винокуром. Поэтому для проведения более верных вычислений, рекомендуется к прочтению издание А. Г. Касаткина «Основные процессы и аппараты химической промышленности».

Каким же требованиям должна отвечать царга?

  • Она должна иметь высоту не менее 50 диаметров ширины. Хотя это, конечно, полностью зависит от желания самогонщика и от того, какой нужен продукт на выходе. Насколько он должен быть чистым и какой должна быть его крепость. Укрепляющая колонна, высота которой менее 30 диаметров, не имеет смысла, так как ее эффективность будет очень низкой.
  • Царга также должна иметь управляемый дефлегматор. Его конструкция может быть любой, выполненной на основе димрота, рубашечник или еще какой-нибудь. Это не имеет никакого значения. Главное, чтобы он полностью гасил мощность, которую планируется подводить. Их может быть несколько, например, первичный и вторичный. Такая структура позволяет добиться более стабильной работы.
  • Дефлегматор должен иметь тонкорегулируемую охлаждающую способность. Для этого нужен кран, который позволяет дозировать расход воды. Лучше, чтобы он был игольчатый, не подходят для этой цели шаровые. Если выбрать из доступных вариантов в бытовых условиях, то наиболее пригодным является кран для радиатора отопления.
  • Перед выходом на холодильник-конденсатор необходимо установить термометр. Это необходимо для колонн, которые работают по принципу отбора пара. Если используется пленочная колонна, а дефлегматор жидкостного отбора, то установка термометра определяется конструкцией.
  • Она должна обладать холодильником, который способен был бы охладить весь подводимый к нему пар. Для колонок с жидкостным отбором необходим еще холодильник для охлаждения продукта.
  • Подвод воды дефлегматора и холодильник осуществляются отдельно.
  • Трубки для горячей воды и продукта допускаются только силиконовые, поливинилхлорид разрешен на подводе холодной воды.

Это интересно: Характеристики и особенности самогонного аппарата «Антоныч»

( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Мануал hyundai lantra i
  • Руководства по оставлению судна
  • Мультиварка maxwell руководство по эксплуатации
  • Счетчик жидкости тор 80 руководство по эксплуатации
  • Скачать мануал по suzuki jimny