Destilacijski stupac razvijen je prije gotovo 200 godina i tijekom svoje povijesti dobro je služio ljudima za dobivanje pročišćenih tekućina raznih vrsta.

Glavna svrha takvog postrojenja je industrijska proizvodnja (rafiniranje nafte, kemijska industrija, petrokemija, pivovara itd.).
U svakodnevnom životu male uređaje aktivno koriste ljubitelji visokokvalitetne mjesečine. Kupljeni ili domaći stupovi omogućuju vam da dobijete gotovo čisti alkohol kod kuće.

O tome kako ovaj uređaj radi će se detaljno raspravljati u ovom članku.

Aparat za destilaciju stupnog tipa, ili jednostavno destilacijski stupac, okomito je postavljen cilindar unutar kojeg se pomoću različitih uređaja i komponenti postiže pročišćavanje tekućine.

Važno! Mehanizam čišćenja temelji se na procesu rektifikacije, tj. razdvajanje višekomponentnih smjesa kao rezultat toplinske i masene izmjene kontaktnih tokova pare i tekućine.

Svaka tekućina heterogenog sastava je mješavina nekoliko komponenti.

Dakle, mjesečina je mješavina etilnog i drugih alkohola, etera, aldehida, fuzelnih ulja i drugih tvari:

1. Svaka komponenta ima svoje vrelište i specifičnu težinu.
2. Prema posljednjem pokazatelju, raspodjela se vrši na lake i teške frakcije.
3. Kada se zagrije do točke vrenja, tekućina se pretvara u paru, koju također karakterizira različita specifična težina, što određuje njihovu hlapljivost.
4. Tekućine s niskim vrelištem (nisko vrelište) proizvode vrlo hlapljivu paru, a komponente s visokim vrelištem proizvode vrlo hlapljivu paru.

Proces rektifikacije temelji se na suprotnom smjeru protoka pare i tekućine (refluks koji je rezultat kondenzacije pare), kao što se može vidjeti na dijagramu.

Para juri prema gore, a tekućina se kotrlja prema dolje. Ti prirodni tokovi u okomitom cilindru međusobno su u dodiru, što je, prema zakonima fizike, popraćeno izmjenom topline i mase, nastojeći uravnotežiti sustav.

• Para, koja se diže kroz cijev, obogaćuje se visoko hlapljivim komponentama, gubeći teže, manje hlapljive sastojke, koji se otapaju i kondenziraju u manje zagrijanoj tekućini i sjure s njom.
• Ako je cilindar dovoljno visok, samo bi jedna, najhlapljivija para, trebala doći do vrha.
• Ovdje se može umjetno kondenzirati, pretvarajući ga u homogenu tekućinu.
• Tekućina koja teče u donji dio ponovno se zagrijava i započinje novi ciklus ispravljanja.

Time se osigurava ponavljanje procesa, što u konačnici omogućuje da se sva tekućina pročisti što je više moguće, izolirajući najlakšu frakciju.

U ulju je to benzin, u mjesečini je to etilni alkohol.

Princip rada

Destilacijski stupac omogućuje vam provedbu procesa rektifikacije u praksi. Strukturno, to je cilindar u kojem se nalazi kocka, gdje se tekućina dovodi i zagrijava, i refluksni kondenzator, gdje se formira tekući kondenzat (refluks).

Osim toga, osigurani su kontaktni elementi koji osiguravaju proces kondenzacije, skupljanja tekućine i ponovnog isparavanja.

1. Kolona za destilaciju radi na sljedeći način:
2. Kocka se puni sirovinom (oko 2/3 volumena) i zagrijava do vrelišta tekućine.
3. Isparavanje se diže prema gore, a kada se susretne s povratnim kondenzatorom, djelomično se kondenzira, pretvarajući se u povratni tok, koji teče niz stijenke cilindra.
4. Ovaj se proces događa nekoliko puta dok se para diže kroz cilindar, pri čemu se najteže frakcije prvo kondenziraju. Najlakša frakcija doseže vrh stupca.
5. Tijekom rada instalacije, u njenom cilindru se istovremeno nalaze pare, refluks, sirovina i pročišćeni konačni proizvod. Pare i sluz stvaraju međusobno suprotna strujanja.

U početnom razdoblju (dok se proces ne stabilizira) preporuča se ne odabrati konačni proizvod, koji obogaćuje refluks i ubrzava postizanje ravnotežnog režima prijenosa topline i mase. Referenca!

Učinkovitost kolone može se izraziti omjerom refluksa, tj. omjer volumena refluksa i količine povučenog gotovog proizvoda.

Za stabilan rad instalacije, ovaj indikator se održava na razini 3, što osigurava ne više od 25% pročišćene tekućine tijekom cirkulacije.

Flegma, padajući, ponovno se zagrijava do vrenja. Sljedeći dio pare se diže, započinjući novi ciklus.

Ako se mjesečina pročišćava, tada se najteže komponente (fuzelna ulja) talože na samom dnu stupca od samog početka procesa.

Lakše frakcije (metilni alkohol, eteri, aldehidi) raspoređuju se duž cijevi. Oni postupno teku prema dolje kada se temperatura izjednači u razdoblju od 9-12 minuta. Ukupno vrijeme zagrijavanja kocke je 25-55 minuta.

Razlika između destilacije i rektifikacije alkohola destilacija I ispravljanje. Te su tehnologije u mnogočemu slične, što ponekad uzrokuje brkanje pojmova, što je potpuno pogrešno.

Temeljne razlike u mehanizmu procesa dovode do toga da konačni proizvod tijekom rektifikacije ima znatno dublje pročišćavanje i visoku kvalitetu u odnosu na destilaciju.

Činjenica je da tijekom destilacije čak i tekućina koja ne vrije djelomično ispari, što znači da u svakom slučaju određena količina različitih frakcija završi u pročišćenoj tekućini. Za postizanje dobre kvalitete potrebno je do 6-7 postupaka.

Rektifikacija osigurava čist, homogen proizvod u jednom prolazu. Kod pročišćavanja mjesečine ovaj učinak značajno utječe na snagu:

1. Dakle, s jednom destilacijskom destilacijom ne prelazi 35-40%, s dvije - do 50-55%, s tri - do 70%.
2. Jačina od 90-95% (alkohol) postiže se nakon najmanje 5 destilacija.
3. Rektifikacijska kolona omogućuje dobivanje gotovo čistog alkohola u jednom ciklusu. Osim toga, destilacija čuva okus i miris izvorne sirovine.

Metoda destilacije također ima određene pozitivne strane:

• Čak i brojne destilacije, ovisno o tehnologiji, omogućuju gubitak ne više od 20-22% tekućine.
• Gubici u jedinicama za destilaciju su puno veći - mogu doseći 32-35%.
• Također treba napomenuti da je tehnologija jednostavna. Rektifikacija zahtijeva mnogo složeniju i skuplju opremu.

Pogledajte video u kojem iskusni mjesečar uspoređuje procese destilacije i rektifikacije te daje savjete o odabiru uređaja za destilaciju mjesečine:

Važne karakteristike stupca

Opće načelo projektiranja modernih destilacijskih kolona ostaje nepromijenjeno. Cilj unapređenja instalacija je povećanje produktivnosti, dubine čišćenja, iskorištenja i stabilnosti kvalitete finalnog proizvoda.

Rješenje postavljenih zadataka ostvaruje se kretanjem u više smjerova.

Dimenzije i materijali

Za poštivanje svih tehnoloških uvjeta važno je imati najveću moguću visinu radnog cilindra, kao i njegovu optimalnu kombinaciju s promjerom.

Razlikuju se u veličini:

1. industrijski,
2. kućanske instalacije.

Za kućnu upotrebu potrebni su minijaturni uređaji.

Njihova visina je u rasponu od 1,2-1,6 m, nemoguće je postići kvalitetno odvajanje frakcija. Promjer cijevi može biti od 3-5 cm do 0,3-0,5 m.

Važno! Najbolji materijal za izradu stupca su nehrđajuće legure odobrene za upotrebu u prehrambenoj industriji. Ne ispuštaju štetne tvari pod bilo kakvim agresivnim utjecajima.

Sustav grijanja

Prilikom organiziranja grijanja kocke sa sirovinama važna su 2 čimbenika:

• dovoljna snaga,
• Mogućnost glatke prilagodbe.

Plinski energent je teško regulirati, pa se češće koriste električni grijaći elementi (ogrijači). Normalna snaga postavljena je na temelju 4 kW po kocki od 50 litara.

Performanse

Izravno je povezana s snagom grijaćih elemenata i veličinom stupca. Što se protok brže kreće kroz cijev, veća je produktivnost.

Osim toga, povećava se korištenjem kontinuirane tehnologije, za koju su predviđeni posebni uređaji za dovod sirovina i pravodobno uklanjanje gotovog proizvoda.

Kvaliteta čišćenja

Ovisi o broju procesa kondenzacije koji se odvijaju istovremeno u jednom prolazu cilindra, što je određeno brojem odgovarajućih kontaktnih elemenata.

UU dobrim instalacijama ugrađeno je barem 7-8 takvih zona.

Kontrola procesa

Kako bi se osigurala potrebna kontrola, termometri su postavljeni u svim prostorima. Za održavanje stabilnog načina rada instaliran je automatski sustav.

Pritisak

Proces rektifikacije odvijat će se normalno uz održavanje stabilnog unutarnjeg tlaka u rasponu od 725-785 mmHg.

U ovom slučaju, povećani tlak je osiguran u donjem dijelu, gdje se nakupljaju teške frakcije, a minimalni pritisak je osiguran na vrhu, gdje je usmjerena lagana para.

U industrijskim postrojenjima vakuum se općenito može stvoriti na vrhu stupa, ali je najracionalnije održavati normalan atmosferski tlak.

Kod rada destilacijskih kolona mora se uzeti u obzir da je proces najaktivniji kada su uvjeti stabilizirani i temperature protutokova jednake.

Brzina stabilizacije režima smatra se jednim od najvažnijih pokazatelja kvalitetne, moderne instalacije.

Kontaktni uređaji (ploče i mlaznice)

Kontaktni elementi u destilacijskoj koloni sudjeluju u formiranju ravnoteže tekućine i pare, kao iu koncentraciji pare.

Svaki takav element ograničava određenu zonu u kojoj se događa osebujan ciklus destilacije - isparavanje i naknadna kondenzacija zasebne frakcije, a često para prelazi ovu granicu i kreće se prema gore, uključujući vrlo hlapljive komponente u svom toku.

U svakoj takvoj zoni uspostavlja se određena ravnoteža.

U početnom razdoblju (dok se proces ne stabilizira) preporuča se ne odabrati konačni proizvod, koji obogaćuje refluks i ubrzava postizanje ravnotežnog režima prijenosa topline i mase. Glavni učinak postiže se povećanjem površine faznih kontakata, što aktivira toplinsku i izmjenu mase.

Glavni kontaktni elementi su:

1. Teorijska ploča. U biti, ovo je formirana zona ravnoteže bez ugradnje dodatnog dijela. Za dobivanje dobro pročišćenog alkoholnog pića organizirano je od 24 do 32 takve zone.
2. Fizička ploča. Ovo je pravi dio u obliku tanjira u kojem se nakuplja tekući sloj. Para je prisiljena prolaziti kroz njega, što se očituje brojnim mjehurićima. Ova opcija pruža dovoljno veliko kontaktno područje. Za dobivanje punopravnog, čistog alkohola potrebno je u stupac ugraditi do 45-55 fizičkih ploča.
3. Mlaznice Ovi kontaktni elementi uglavnom su dizajnirani da osiguraju proces kondenzacije pare. Pružaju mnogo manji otpor protoku pare od ploča. U stupovima se može koristiti nekoliko vrsta - prsten, mreža, spirala. U domaćim uređajima često se postavlja "sito" - disk s brojnim rupama. Bakar se smatra jednim od najboljih materijala za mlaznice. Možete koristiti bakrene legure ili aluminij.

Diskovi kontaktni elementi montiraju se uglavnom u industrijske stupove koji imaju veliku visinu i dovoljan promjer za njihovu ugradnju.

U kućanskim uređajima (kupljenim i domaćim) prednost imaju mlaznice koje se mogu učvrstiti u cijevi promjera 4-5 cm.

Kako postići bolje rezultate?

Prilikom rada destilacijske kolone potrebno je pridržavati se određenih mjera kako bi se osigurao normalan rad i dobio finalni proizvod visoke kvalitete.

Posebnu pozornost treba posvetiti aktivnostima u sljedećim područjima.

Uklanjanje "poplave" instalacije

Ova "bolest" povezana je s usporavanjem i zaustavljanjem protoka refluksa, što dovodi do njegovog nakupljanja u cilindru i blokiranja protoka pare. Kao rezultat "poplave", tlak unutar stupca se povećava, uzrokujući glasno klokotanje i buku.

Fenomen može biti izazvan sljedećim razlozima:

1. Prekoračenje dopuštene brzine protoka pare, što može biti uzrokovano prekomjernim zagrijavanjem tekućine u kocki;
2. Prekomjerno punjenje kocke sirovinama ili začepljenja u donjoj zoni cijevi;
3. Tlak na dnu stupa je prenizak, što je tipično za visoke planinske uvjete;
4. Povećanje napona u opskrbnoj mreži, što uzrokuje neplanirano povećanje snage grijaćeg elementa;
5. Prekršaji u dizajnu ili tehnologiji.

Ugradnja automatske kontrole i regulacije procesa pomaže u izbjegavanju ove neugodne pojave. Posebna pozornost posvećuje se zagrijavanju sirovina i punjenju kocke.

Pravovremeno uklanjanje gotovog proizvoda i taloženje teških frakcija

U prvom slučaju, tehnika je jednostavna - u početnoj fazi (dok se temperatura i tlak ne stabiliziraju), samo četvrtina vrlo hlapljivih para kondenzira se s konačnim proizvodom i uklanja se van, a zatim se uklanja njegov maksimalni volumen.

Pojavu sedimenta teških frakcija teže je uočiti. Morate se usredotočiti na miris i boju tekućine na samom dnu stupca.

Ispravna priprema instalacije za puštanje u rad

Prije početka rektifikacije potrebno je provjeriti stanje aparata, prije svega nepropusnost kolone. Za provjeru, izlaz gotovog proizvoda se zatvara i pumpa se hladna voda.

Tek nakon što se uvjerite da je instalacija čvrsta, možete početi sipati sirovine i zagrijavati kocku.

Ne biste trebali očekivati ​​čuda od kućnog aparata i ne biste trebali zamijeniti destilator za mjesečinu. Minimalna snaga početne tekućine mora biti najmanje 30%, inače izlaz neće biti proizvod koji je po snazi ​​blizak čistom alkoholu.

Važno! U kocku ne smijete sipati kašu koja nije podvrgnuta primarnoj destilaciji.

Kada sami izvodite instalaciju, ne smijete dopustiti gubitak toplinske energije kroz tijelo stupa. Posebno je važno zaštititi donji dio, tj. zona do prvog povratnog kondenzatora.

• polistirenska pjena,
• penoizol,
• moderna izolacija folijom.

Destilacijske kolone omogućuju dubinsko pročišćavanje tekućina ili odvajanje lake frakcije. U industrijskim uvjetima nalaze primjenu u mnogim industrijama, uklj. Uz njihovu pomoć osigurava se prerada nafte i proizvodi visokokvalitetni alkohol.

Za kućnu proizvodnju žestokih pića potrebna vam je suvremena oprema izrađena od visokokvalitetnih materijala. U trgovinama proizvođači nude modele koji su podijeljeni na destilatore i ispravljače. Mnoge destilatore početnike muči pitanje: što je bolje za kuhanje piva kod kuće - stup ili destilator za mjesečinu.

Princip rada nije puno drugačiji, ali je finalni produkt iz destilacijske kolone bolji i čišći, a po jačini mu nema premca, budući da je gotovo čisti alkohol. Da biste saznali kako se ti uređaji razlikuju, koje tehničke parametre imaju, pojedinačne nijanse i postoje li nedostaci, morate pročitati ovaj članak.

Cjelokupni postupak destilacije sastoji se od izmjene topline koja se događa u proizvodu, pri čemu se sirovina odvaja, a pročišćena tvar se pojavljuje na izlazu iz uređaja. Pri različitim temperaturama zagrijavanja dobivaju se različite tvari:

• t=+56 C - dobivamo aceton;
• t=+65 C - može se izdvojiti metilni alkohol;
• a tek pri t=+78 C dobiva se rektificirani alkohol;
• ako nastavimo zagrijavati do točke vrenja vode i više, na primjer, do 100 stupnjeva, tada ćemo na izlazu dobiti vodu s okusom fuzelnih ulja i svih vrsta nečistoća.

Osnova cjelokupnog procesa koji se odvija u koloni je kontakt tekućih i parnih stanja raznih tvari, pri čemu se oslobađaju različite pare koje se talože u povratnom kondenzatoru, a dalje prolaze samo one koje sadrže alkohol.

U isparivaču dolazi do dodatnog zagrijavanja, ali samo do +78 stupnjeva, pa se sve štetne nečistoće i voda kondenziraju i ostaju u uređaju. U različitim područjima proizvoda dolazi do pojedinačne interakcije pare i kondenzata, a frakcije različitih temperaturnih razina talože se u kondenzat i teku u donji dio.

Kolona je uređaj određene visine, sa spremnikom izduženim cijelom dužinom, pa se dobivaju različite temperature: samo pare koje sadrže alkohol dopiru do samog vrha, sve ostale frakcije padaju u kondenzat, jer je temperatura niža od potrebno im je da prokuhaju. Okus i jačina konačnog proizvoda značajno se razlikuje na bolje od mjesečine propuštene kroz standardni destilator.

Moderne modele stupova karakterizira vrlo visoka produktivnost, a alkohol dobiven rektifikacijom nema miris fuzela ili stranih nečistoća.

Koja je razlika između destilatora i destilacijske kolone?

Najvažnija razlika: standardni uređaj za kuhanje piva u domaćinstvu sastoji se od destilacijske kocke i spirale hladnjaka, gdje dolazi do kondenzacije para koje sadrže alkohol. Neki modeli imaju suhu paru, gdje dolazi do visokokvalitetnog odvajanja nečistoća i aromatiziranja para za proizvodnju elitnog alkohola u obliku rakije ili viskija.

Kolona je prilično složen uređaj, uglavnom je namijenjen za pročišćavanje već proizvedene mjesečine kako bi se uklonili svi najmanji strani uključci i dobio čisti alkohol. Dizajn je izrađen od nehrđajućeg čelika, bakra ili mesinga, budući da se unutar njega odvijaju vrlo složeni visokotemperaturni procesi i otpornost na koroziju trebala bi biti prilično visoka.
Donji dio kolone naziva se ladica, a gornji dio se naziva hladnjak ili refluksni kondenzator, jer se tu događa konačno odvajanje različitih flegma. Njegov poklopac ima cijev za komunikaciju s okolinom tako da unutarnji tlak ne prelazi dopuštenu vrijednost. Već smo razgovarali o svim nijansama rada, pa ih izostavljamo.

Proizvod se ugrađuje na destilacijski spremnik ili kocku, a svi spojevi moraju biti savršeno zabrtvljeni. Na samom vrhu nalazi se izlazna cijev za alkoholne pare; najbolja opcija je kada ima i dodatni hladnjak. Visina proizvoda je pristojna, neki uzorci su do 2 m, tako da ovaj dizajn možda neće stati u zatvorenom prostoru: 2 m + spremnik + štednjak. Najbolja opcija je zagrijavanje spremnika na posebnom štednjaku za kuhanje piva u kući: ima male dimenzije, poput stolnog električnog štednjaka.

Ne preporučuje se destilirati kašu kroz stupac, iako su danas proizvođači već ovladali proizvodnjom poboljšanih uzoraka koji se mogu nositi s ovom primjenom. Presuda je jednostavna: destilatori za mjesečinu dizajnirani su za destilaciju sirovog alkohola, a kolona ga može gotovo potpuno očistiti od mirisa i štetnih nečistoća.

Upamtite! Za dobivanje čistog alkohola koristi se destilacijska kolona, ​​a ako želite napraviti rakiju ili rakiju, gdje vam je potrebna aroma i specifičan okus izvornog proizvoda, koristite samo destilaciju mjesečine.

Vrste destilacijskih aparata za mjesečinu i destilacijske kolone

Ukupno, u svijetu postoje dvije glavne vrste uređaja za praktično kuhanje mjesečine:

1. Pare koje sadrže alkohol odvode se u stranu radi hlađenja - izravno u zavojnicu ili kroz parnu komoru.
2. Pare se ispuštaju prema gore u rektifikacijski uređaj, gdje se nečistoće odvajaju, potpuno uklanjaju mirise i zatim hlade.

Klasični uređaji dijele se prema sustavu hlađenja: pomoću spirale ili direktnog protoka, gdje je rashladni element tijelo hladnjaka.

Kolone su podijeljene prema količini dobivenog konačnog proizvoda:

• jednostavno, osiguravajući odvajanje sirovine u dva finalna proizvoda - rektificirani proizvod i sediment;
• složeni - osiguravaju odvajanje u više od dva proizvoda, stupce s odabirom dodatnih frakcija u obliku bočnih tokova i iz posebnih stripera.

Postoji i podjela prema namjeni, visini pritiska, principu rada ili organizaciji kontakta unutar konstrukcije.

Osim toga, stupci se dijele na potpune i nepotpune. Nepotpuni proizvodi se dijele u još dvije vrste:

1. Kolona za kašu ili destilaciju, koja radi na sljedećem principu: para koja sadrži alkohol ulazi u gornju ploču, a čista voda izlazi iz kocke. Kondenzacija ispada iz hladnjaka, ali povratni kondenzator nije instaliran.
2. U alkoholnim stupovima sve se događa na zrcalni način: para se dovodi ispod donje ploče. Alkohol se uklanja s gornjeg dijela, a ostatak s vodom uklanja se s dna; povratni kondenzator obavlja funkciju hranjenja tekućeg medija. Takvi stupovi instalirani su na alambiksima.

Prvi nisu namijenjeni za proizvodnju čistog alkohola, a druga opcija se ne koristi za proizvodnju čiste vode.

Karakteristike oba uređaja

Svi znaju da je glavna svrha destilacije mjesečine dobivanje tekućine koja sadrži alkohol iz kaše destilacijom i naknadnim pročišćavanjem. Glavni tehnički parametri su:

Volumen

Upravo taj čimbenik utječe na opseg proizvodnje kod kuće, pa se izbor proizvoda temelji na ovom parametru: što je više kaše, to je više litara sirovog alkohola, koji se pročišćava različitim metodama ili ponovno destilira.

Materijal

U osnovi, svi dijelovi modernih modela izrađeni su od hrane ili medicinskog nehrđajućeg čelika. U proizvodnji se koriste sljedeće marke:

• AISI 304, zbog svojih prilično visokih svojstava čišćenja, koristi se u medicini, na farmama mlijeka i sličnim tvornicama;
• 430 čelik je niske kvalitete, ali proizvodi od njega mogu se zagrijavati na indukcijskim kuhalima;
• legure s bakrom i kombinacije čelika različitih razreda nalaze se u mnogim modelima destilacijskih aparata domaće i inozemne proizvodnje.

Aluminij se još uvijek koristi u kućnim uređajima, ali ga gotovo zamjenjuju pouzdaniji materijali. Zavojnice su izrađene od bakra ili mesinga; samo elitni uređaji zvani alambiks, koji se koriste za proizvodnju domaćeg elitnog alkohola, u potpunosti su izrađeni od bakra.

Dodatni uređaji

Tu spadaju termometar, alkoholometar, uređaj za paru, povratni kondenzator i drugi koji pomažu u kontroli procesa destilacije. Ponovljeno čišćenje daje dobar rezultat, ali se ne provodi kada trebate dobiti aromatično piće s mirisom.

Radi jasnoće, bolje je prikazati tehničke karakteristike univerzalnih destilacijskih stupaca u obliku male tablice:

Svi brtveni spojevi u stupu izrađeni su od visokotemperaturnog silikona za hranu s zajamčenim vijekom trajanja od najmanje 10-20 godina, temperature su dopuštene do +150°C.

Prednosti i nedostaci

Standardni uređaj za proizvodnju mjesečine ima sljedeće prednosti:

1. Najjednostavniji dizajn, načelo rada jasno je svim korisnicima, može se napraviti samostalno bez velikih financijskih troškova.
2. Postoji veliki broj recepata koji dolaze s gotovim modelom, ali ih možete značajno proširiti proučavanjem recepta na internetu.
3. Visoka pouzdanost dizajna i svih materijala.
4. Niska cijena, što posebno utječe na široku dostupnost za sve segmente stanovništva.

Destilacijske kolone imaju svoje prednosti:

1. Dobivanje čistog proizvoda bez mirisa i stranih nečistoća.
2. Snaga konačnog proizvoda mnogo je veća nego kod jednostavnog uređaja.
3. Koristi se za odvajanje tekućine koja sadrži alkohol od kaše na bazi šećera, jer tamo ima mnogo stranih nečistoća i mirisa.

Za usporedbu, klasični uređaj ima više negativnih karakteristika:

• niska produktivnost;
• nizak postotak alkohola - ne više od 70%;
• nizak stupanj pročišćavanja tijekom primarne destilacije;
• opasnost ako se ne poštuju sigurnosne mjere.

Destilacijski stupovi imaju samo jedan nedostatak - veliku visinu strukture.

Što je bolje odabrati

Ako usporedimo dizajn klasičnog mjesečevog proizvoda i destilacijske kolone, razlika je uočljiva, a koriste se u različite svrhe. Stoga će vaš izbor izravno ovisiti o vašim ciljevima, kao i o tome što ćete destilirati:

1. Za kašu od vina, kao i one na bazi bobica i voća, bolje je koristiti destilaciju mjesečine.
2. Za šećernu kašu bolje je koristiti kolonu, jer je konačni proizvod čist i bez mirisa.

Danas u prodaji postoje modeli univerzalnih proizvoda koji mogu raditi kao jednostavan destilator ili kao moćna destilacijska kolona.

Među iskusnim destilatorima posebno su traženi uređaji njemačkih proizvođača koji imaju dodatnu ladicu koja se uvija u destilator. Na primjer, kolona i aparatura imaju istu produktivnost od 2 l/h, ali se proizvod dosta razlikuje:

• gustoća ili čvrstoća klasičnog proizvoda je samo 60%, a kolona 96%;
• Razina pročišćavanja destilatora je 60 puta niža od one u koloni.

Destilatori za mjesečinu su praktičniji zbog svojih dimenzija, a stupovi su mnogo viši - najkompaktniji će biti visok oko metar.

Ako usporedimo produktivnost različitih proizvoda, tada klasični proizvodi 2 litre sirovog alkohola na sat, a kolona - 2 litre čistog alkohola 96,6%, ili u smislu mjesečine od 60% - 6-7 litara. Stoga pri kupnji morate odlučiti što vam je važnije - čistoća konačnog proizvoda ili jednostavna uporaba proizvoda bilo gdje. Financijske mogućnosti također igraju važnu ulogu.

Zaključci

Ako govorimo o čistoći konačnog proizvoda, tada su destilacijske kolone iznad jednostavne mjesečine, ali financijska strana je od velike važnosti. Svaki korisnik odabire potreban model za sebe, ali nepristrasno tvrdimo da klasici žanra još uvijek gube tehnički napredak u obliku produktivnije destilacijske kolone u smislu osnovnih tehničkih pokazatelja.

Alkohol je postao sastavni dio naših života. I nije samo alkohol u pitanju. Dobiva se fermentacijom nakon koje slijedi destilacija. I često ljudi pogrešno misle da je rektifikacija destilacija po drugi put. Zapravo, ovo je ponovljeno propuštanje tekućina koje sadrže alkohol u posebnim stupcima. Kao rezultat susreta dva toka - tekućine i pare - dobiva se čisti alkohol. Pogledajmo detaljnije što je ispravljanje.

Alkohol i njegova svojstva

Ali prvo, shvatimo što je alkohol. Riječ je posuđena iz latinskog i znači "duh". Ako su zadovoljeni svi normalni uvjeti, to će biti bezbojna, prozirna tekućina, ljutog okusa i karakteristične arome. Čisti alkohol će se kretati od 95,6 do 100% ABV.

Čovječanstvo je već dugo upoznato s alkoholnim pićima, kao i s fermentiranim sokom prirodnih bobica i voća. Tada su to bila pića s niskim udjelom alkohola. Ali s razvojem kemijskog znanja ljudi su dobivali sve više žestokih pića. Ali tek na samom kraju 18. stoljeća uspjeli su dobiti 100% rektificirani alkohol. Autor izuma bio je ruski kemičar T. E. Lovitz.

Što je ispravljanje

Riječ je u naš jezik došla iz latinskog i znači ispravljanje, ravnanje. Ovo je jedna od metoda koja se koristi u industriji, laboratorijima ili kod kuće za odvajanje miješanih tekućina.

Proces rektifikacije temelji se na razlici u raspodjeli miješanih komponenti između parne i kapljevite frakcije. Tijekom tog procesa, tok pare se kreće prema toku tekućine, one dolaze u međusobni kontakt, izmjenjuju toplinu i masu dok se ne uspostavi ravnoteža u sustavu. Sve se to događa u posebnom uređaju koji se zove aparat za destilacijsku kolonu.

Tijekom susreta tokova, uzlazni tok pare apsorbira sve hlapljive komponente, a tekuća tekućina apsorbira one manje hlapljive. Kao i kod procesa destilacije, još jednog procesa za proizvodnju alkohola, troškovi energije tijekom rektifikacije su isti, ali je ekstrakcija željene komponente (u našem slučaju alkohola) mnogo učinkovitija. To je ono što je ispravljanje.

Kako bi tekućina i para uspješnije komunicirali, instalacije koriste kontaktne elemente - ploče ili mlaznice. Oni povećavaju učinkovitost i područje interakcije između dva nadolazeća toka. Načelo njihovog rada je sljedeće: para koja se diže prema gore prolazi kroz kontaktni element i tekućinu nakupljenu na njemu, intenzivnije izmjenjujući masu i toplinu. Što je više elemenata ugrađeno u dizajn, brže će se postići ravnoteža između pare i tekuće frakcije.

Kako se rektifikacija razlikuje od procesa destilacije raspravlja se u tablici u nastavku.

Razlika između rektifikacije i destilacije

Razlika	Destilacija	Rektifikacija alkohola
Rezultirajuća jačina pića	Ovisno o broju destilacija i kvaliteti aparature, može varirati od 40 do 65 okretaja u minuti.	Može postići 96 okretaja u minuti.
Kvaliteta pića	Sačuvani su miris i okus korištenih sirovina.	Rektificirani alkohol, bez drugih nečistoća.
Dobivanje čistih frakcija	Izuzetno loša kvaliteta odvajanja, tvari su pomiješane i ne postoji način da se to ispravi.	Ako postoje tvari koje vriju na različitim temperaturama, tada će izlaz biti čist.
Uklanjanje tvari štetnih za zdravlje	Za kvalitetno uklanjanje fuzelnih ulja potrebne su najmanje dvije destilacije.	Ako se poštuju sve tehnologije, uklanjaju se u potpunosti.
Gubici alkohola	Čak i ako se poštuju sva pravila, bit će vraćeno samo 80% ukupnog iznosa.	Gotovo bez gubitaka. Samo 1 do 3% može biti izgubljeno.
Opasnost od eksplozije i požara	Uređaj je prilično jednostavan, ali još uvijek postoji rizik.	Oprema je prilično složena, a ako se pogriješi, moguća je eksplozija.

Oprema za ispravljanje

Za ovaj proces mogu se koristiti dvije vrste opreme: kontinuirane i šaržne jedinice. Prvi tip se koristi u industriji, jer se automatizacija koristi za regulaciju rada - skupo i složeno. Za laboratorije se koristi druga, jednostavnija i jeftinija vrsta opreme. Sadrži osnovna sredstva za podešavanje ekstrakcije - termometar i manometar za promjene tlaka na koloni.

Struktura destilacijske kolone

Klasična shema izgleda ovako. Na kocki za isparavanje ugrađeni su vertikalni stup (koji se naziva i ladica) i povratni kondenzator s graničnom sklopkom. Ova instalacija ne zahtijeva složene mehanizme, samo slavinu, kontrolno staklo, termometar, a ponekad i regulator snage.

Treba imati na umu da što je veća visina stupca, to će biti intenzivniji prijenos mase i topline dva toka. I rektifikacija alkohola bit će bolja.

Princip rada stupca

Kocka se puni do najviše dvije trećine volumena smjesom koja sadrži alkohol, provjerava se nepropusnost spojeva, zatvara se slavina i dovodi rashladni element (najčešće voda). Tek sada možete uključiti grijanje.

Važno je znati: nikada ne smijete zatvarati dvije armature (odsis rektifikata i dovod vode) u isto vrijeme, jer to može uzrokovati da stup jednostavno eksplodira pod utjecajem rezultirajućeg viška tlaka!

Grijač dovodi tekućinu ulivenu u kocku do vrenja, a nastala para se diže. Zatim, jednom u povratnom kondenzatoru, kondenzira se i teče niz stijenke, ponovno dolazeći u kontakt s novom parom koja se diže prema gore. Ponovno udara u grijač, postaje para i proces se ponavlja.

Nakon nekog vremena para i tekućina dolaze u ravnotežu, au gornjem dijelu nakuplja se frakcija s niskim vrelištem (metanol). Na dnu - s visokim (fuzel ulja). Sada se mogu odabrati.

Ravnoteža se utvrđuje održavanjem temperature 10 minuta. Do ovog trenutka ne morate dirati uređaj.

Jedinica za odabir stupaca

Što je odabirni čvor? Najčešće je to mala strana koja usporava, sprječavajući istjecanje flegme (tekućine kondenzirane od pare). Ako otvorite slavinu jedinice za odabir, zadržana sluz teče u hladnjak, pretvarajući se u rektificirani alkohol.

Ista tekućina koja se nije zadržala sa strane teče dalje prema dolje kako bi se ponovno ponovio ciklus. U industrijskim instalacijama moguće je postaviti omjer između rektifikata i refluksa koji se vraća (refluksni omjer) pomoću slavine. O ovom broju ovisi čistoća i postotak alkohola. Što je veći, to je alkohol čišći.

Događa se da se takav neugodan fenomen javlja kao gušenje destilacijske kolone. Informaciju da se to dogodilo govori snažno krkljanje unutar same konstrukcije. Postoji nekoliko razloga zašto je došlo do poplave; pogledajmo ih.

Kad se kolona zaguši

Maksimalna brzina kretanja pare u svakom dizajnu je drugačija. Kada se dosegne, sluz usporava svoje kretanje u kocki, a zatim može potpuno prestati. Njegovo nakupljanje u rektifikacijskom dijelu uzrokuje zaustavljanje procesa prijenosa topline i mase. Rezultat je pad tlaka (često vrlo oštar) i pojava vanjske buke.

Razlozi gušenja:

• najčešće je to zagrijavanje iznad dopuštene razine;
• kocka je prepuna ili začepljena česticama sastava koji sadrži alkohol;
• u gorju je glavni razlog nizak atmosferski tlak;
• skok napona, zbog čega se povećava snaga grijaćeg elementa;
• neispravnosti i pogreške u dizajnu.

Sada znate što je ispravljanje. Alkohol koji nastaje ovim procesom ima oštar okus (naziva se industrijski alkohol). Može se koristiti u tehničke svrhe, ali će ga za prehrambenu industriju trebati dodatno pročistiti – razrijediti, filtrirati i uliti.

Za bolje pročišćavanje dobivene sirovine se podvrgavaju procesu karbonizacije (prolazak kroz aktivni ugljen). Kao rezultat ovog postupka, alkohol će postati "omekšan" i (mala količina njih uvijek završi u alkoholu, čak i ako ste koristili frakcijski proces selekcije) bit će vezan ugljenom. Zapravo, radi se o klasičnom postupku pripreme poznate ruske votke.

Nakon provođenja postupaka razrjeđivanja i karbonizacije, piće treba odmoriti. Samo ga ostavite u staklenoj posudi nekoliko dana. Votka će proći lakše, a ako ne pretjerate, nećete dobiti mamurluk.

§ 3.3. Ograničenje curenja zapaljivih tvari

§ 3.4. Stvaranje eksplozivne smjese u zatvorenim i otvorenim prostorima

Poglavlje 4. Uzroci oštećenja procesne opreme

§ 4.1. Osnove čvrstoće i klasifikacija uzroka oštećenja opreme

§ 4.2. Oštećenje procesne opreme kao posljedica mehaničkih utjecaja

§ 4.3. Oštećenje procesne opreme kao posljedica izlaganja temperaturi

§ 4.4. Oštećenje procesne opreme kao rezultat izloženosti kemikalijama

Zaštita od korozije

Poglavlje 6. Priprema opreme za vruće popravke

§ 6.1. Korištenje prirodne ventilacije opreme prije obavljanja toplih radova popravka

§ 6.2. Upotreba prisilne ventilacije opreme prije obavljanja toplih radova popravka

§ 6.3. Parenje uređaja prije izvođenja vrućih popravaka

§ 6.4. Pranje opreme vodom i otopinama za čišćenje prije izvođenja vrućih popravaka

§ 6.5. Flegmatizacija okoline u uređajima s inertnim plinovima je način da se pripreme za popravak vrućeg rada

§ 6.6. Uređaji za punjenje pjenom tijekom toplih radova popravka

§ 6.7. Organizacija popravka toplih radova

Odjeljak dva. Sprječavanje širenja požara

Poglavlje 7. Ograničenje količine zapaljivih tvari i materijala koji kruže u tehnološkom procesu

§ 7.1. Odabir dijagrama toka proizvodnje

§ 7.2. Način rada proizvodnog procesa

Proizvodnja, njihovo uklanjanje

§ 7.4. Zamjena zapaljivih tvari koje se koriste u proizvodnji nezapaljivima

§ 7.5. Ispuštanje tekućine u slučaju nužde

§ 7.6. Hitno ispuštanje zapaljivih para i plinova

Poglavlje 8. Uređaji za usporavanje požara na industrijskim komunikacijama

§ 8.1. Suhi usporivači vatre

Proračun odvodnika požara metodom I. B. Zeldovich

§ 8.2. Tekući odvodnici požara (hidrauličke brtve)

§ 8.3. Zatvarači od čvrstog drobljenog materijala

§ 8.4. Automatski prigušivači i zasuni

§ 8.5. Zaštita cjevovoda od zapaljivih naslaga

§ 8.6. Izolacija industrijskih prostora od rovova i ladica s cjevovodima

Poglavlje 9. Zaštita tehnološke opreme i ljudi od izloženosti opasnim čimbenicima požara

§ 9.1. Opasnosti od požara

§ 9.2. Zaštita ljudi i tehnološke opreme od toplinskog djelovanja požara

§ 9.3. Zaštita tehnološke opreme od oštećenja uslijed eksplozije

§ 9.4. Zaštita ljudi i tehnološke opreme od agresivnih okolina

Osnovna zaštita od požara

§ 10.2. Protupožarna zaštita procesa mljevenja čvrstih tvari

§ 10.3. Protupožarna zaštita mehaničke obrade drva i plastike

§ 10.4. Zamjena lvzh i gzh vatrostalnim deterdžentima u tehnološkim procesima odmašćivanja i čišćenja površina.

Poglavlje 11. Zaštita od požara sredstava za prijevoz i skladištenje tvari i materijala

§ 11.1. Zaštita od požara sredstava za premještanje zapaljivih tekućina

§ 11.2. Zaštita od požara sredstava za kretanje i sabijanje plinova

§ 11.3. Zaštita od požara sredstava za pomicanje krutih tvari

§ 11.4. Protupožarna zaštita procesnih cjevovoda

§ 11.5. Zaštita od požara skladištenja zapaljivih tvari

Poglavlje 12. Protupožarna zaštita procesa zagrijavanja i hlađenja tvari i materijala

§ 12.1. Protupožarna zaštita procesa zagrijavanja vodenom parom

§ 12.2. Protupožarna zaštita procesa zagrijavanja zapaljivih tvari plamenom i dimnim plinovima

§ 12.3. Protupožarna zaštita instalacija za proizvodnju topline u poljoprivredi

§ 12.4. Zaštita od požara procesa grijanja s visokotemperaturnim rashladnim sredstvima

Poglavlje 13. Zaštita od požara procesa ispravljanja

§ 13.1. Pojam procesa ispravljanja

§ 13.2 Destilacijske kolone: ​​njihov dizajn i rad

§ 13.3. Shematski dijagram jedinice za destilaciju s kontinuiranim radom

§ 13.4. Značajke požarne opasnosti procesa ispravljanja

§ 13.5. Zaštita od požara procesa ispravljanja

Gašenje požara i hitno hlađenje rektifikacijskog postrojenja

Poglavlje 14. Zaštita od požara procesa sorpcije i oporabe

§ 14.1. Opasnost od požara procesa apsorpcije

§ 14.2. Zaštita od požara procesa adsorpcije i oporabe

Mogući načini širenja požara

Poglavlje 15. Zaštita od požara procesa lakiranja i sušenja tvari i materijala

§ 15.1. Opasnost od požara i sprječavanje procesa lakiranja

Umočite i prelijte bojom

Slikanje u visokonaponskom električnom polju

§ 15.2. Opasnost od požara i sprječavanje procesa sušenja

Poglavlje 16. Zaštita od požara procesa koji se odvijaju u kemijskim reaktorima

§ 16.1. Namjena i podjela kemijskih reaktora

§ 5. O dizajnu uređaja za izmjenu topline

§ 16.2. Opasnost od požara i zaštita od požara kemijskih reaktora

Poglavlje 17. Zaštita od požara egzotermnih i endotermnih kemijskih procesa

§ 17.1. Zaštita od požara egzotermnih procesa

Procesi polimerizacije i polikondenzacije

§ 17.2. Protupožarna zaštita endotermnih procesa

Dehidrogenacija

Piroliza ugljikovodika

Poglavlje 18. Proučavanje tehnoloških procesa

§18.1. Podaci o proizvodnoj tehnologiji potrebni radnicima zaštite od požara

§ 18.3. Metode proučavanja tehnologije proizvodnje

Poglavlje 19. Istraživanje i procjena opasnosti od požara i eksplozije industrijskih procesa

§ 19.1. Kategorije opasnosti od požara i eksplozije proizvodnje prema zahtjevima SNiP-a

§ 19.2. Usklađenost proizvodne tehnologije sa sustavom standarda zaštite na radu

§ 19.3. Izrada vatrogasno-tehničke karte

Poglavlje 20. Vatrogasno-tehničko ispitivanje tehnoloških procesa u fazi projektiranja proizvodnje

§ 20.1. Značajke protupožarnog nadzora u fazi projektiranja tehnoloških procesa proizvodnje

§ 20.2. Korištenje standarda projektiranja za osiguranje požarne sigurnosti industrijskih procesa

§ 20.3. Ciljevi i metode vatrotehničkog ispitivanja projektiranih materijala

§ 20.4. Osnovna rješenja zaštite od požara razvijena u fazi projektiranja proizvodnje

Poglavlje 21. Protupožarno-tehnički pregled tehnoloških procesa postojećih proizvodnih objekata

§ 21.1. Zadaci i organizacija vatrogasno-tehničkog pregleda

§ 21.2. Brigadni način vatrogasno-tehničkog pregleda

§ 21.3. Sveobuhvatni vatrogasno-tehnički pregled industrijskih poduzeća

§21.4. Regulatorni i tehnički dokumenti za vatrogasno-tehnički pregled

§ 21.5. Vatrotehnički upitnik kao dokument metodološkog istraživanja

§ 21.6. Interakcija Državnog nadzornog tijela s drugim nadzornim tijelima

Poglavlje 22. Osposobljavanje radnika i inženjera u osnovama zaštite od požara proizvodnih procesa

§ 22.1. Organizacija i oblici izobrazbe

§ 22.2. Studijski programi

§ 22.3. Metode i tehnička sredstva obuke

§ 22.4. Programirani trening

Književnost

Sadržaj

§ 13.2 Destilacijske kolone: ​​njihov dizajn i rad

Kao što je gore navedeno, rektifikacija se provodi u posebnim uređajima - rektifikacijskim stupovima, koji su glavni elementi rektifikacijskih postrojenja.

Proces ispravljanja može se provoditi periodično i kontinuirano, neovisno o vrsti i izvedbi destilacijskih kolona. Razmotrimo proces kontinuirane rektifikacije, koji se koristi za odvajanje tekućih smjesa u industriji.

Destilacijski stupac- vertikalna cilindrični aparat sa zavarenim (ili prefabricirano) kućište u kojem su smješteni uređaji za izmjenu mase i topline (horizontalne ploče). 2 ili mlaznica). Na dnu stupca (sl. 13.3) nalazi se kocka 3, u kojoj vrije donja tekućina. Zagrijavanje u kocki se vrši mrtvom parom koja se nalazi u zavojnici ili u cijevnom grijaču-kotlu. Sastavni dio destilacijske kolone je povratni kondenzator 7, namijenjen za kondenzaciju pare koja izlazi iz kolone.

Stupac rektifikacijske ploče radi na sljedeći način. Kocka se stalno zagrijava, a mirna tekućina kuha. Para koja se stvara u kocki diže se uz stup. Početna smjesa koja se odvaja prethodno se zagrije do vrenja. Poslužuje se na hranjivoj pločici 5 koja dijeli stupac na dva dijela: donji (iscrpni) 4 i gornji (ojačanje) 6. Početna smjesa s hranjive ploče teče na ploče ispod, u interakciji na svom putu s parom koja se kreće odozdo prema gore. Kao rezultat ove interakcije, para je obogaćena visoko hlapljivom komponentom, a tekućina koja teče prema dolje, osiromašena tom komponentom, obogaćena je visoko hlapljivom komponentom. Na dnu kolone odvija se proces ekstrakcije (iscrpljivanja) vrlo hlapljive komponente iz početne smjese i pretvaranja u paru. Dio gotovog proizvoda (rektificirani proizvod) se dovodi za navodnjavanje gornjeg dijela kolone.

Tekućina koja ulazi na vrh kolone radi navodnjavanja i teče kroz kolonu od vrha do dna naziva se refluks. Para, u interakciji s refluksom na svim pločama gornjeg dijela kolone, obogaćena je (ojačana) vrlo hlapljivom komponentom. Para koja napušta kolonu šalje se u povratni kondenzator 7, u kojem se kondenzira. Rezultirajući destilat se dijeli u dva toka: jedan se kao proizvod šalje na daljnje hlađenje i u skladište gotovog proizvoda, drugi se šalje natrag u kolonu kao refluks.

Najvažniji element pločaste destilacijske kolone je ploča, jer na njoj dolazi do interakcije pare s tekućinom. Na sl. 13.4 prikazana je shema uređaja i rada kapa ploča. Ona ima dno 1, hermetički spojen na tijelo stupa 4, parne cijevi 2 i odvodne cijevi 5. Cijevi za paru dizajnirane su za propuštanje pare koja se diže s donje ploče. Kroz odvodne cijevi tekućina teče s gornje ploče na donju. Na svaku parnu cijev montiran je poklopac 3, kojim se pare usmjeravaju u tekućinu, propuštaju kroz nju, hlade i djelomično kondenziraju. Dno svake ploče zagrijavaju pare iz donje ploče. Osim toga, kad se para djelomično kondenzira, oslobađa se toplina. Zbog te topline tekućina na svakoj ploči vrije, stvarajući vlastite pare, koje se miješaju s parama koje dolaze s donje ploče. Razina tekućine na ploči održava se pomoću odvodnih cijevi.

Riža. 13.3. Dijagram destilacijske kolone: ​​/ - tijelo; 2 - ploče; 3 - kocka; 4, 6 - iscrpni i ojačavajući dijelovi stupa; 5 -hranjiva ploča; 7 - povratni kondenzator

Procesi koji se odvijaju na ploči mogu se opisati na sljedeći način (vidi sl. 13.4). Neka pare sastava A teku na ploču s donje ploče, a tekućina sastava teče s gornje ploče kroz preljevnu cijev U. Kao rezultat međudjelovanja pare A s tekućinom U(para će mjehurićima kroz tekućinu djelomično ispariti, a djelomično će se kondenzirati) nastat će nova para sastava S i novi sastav tekućine D, su u ravnoteži. Kao rezultat rada ploče, nova para S bogatija hlapljivim tvarima u usporedbi s parom koja dolazi s donje ploče A, odnosno na tanjuru je para S obogaćen vrlo hlapljivom tvari. Nova tekućina D, naprotiv, postala je siromašnija hlapljivim tvarima u usporedbi s tekućinom koja dolazi s gornje ploče U, odnosno na ploči je tekućina osiromašena visoko hlapljivom komponentom i obogaćena visoko hlapljivom komponentom. Ukratko, rad ploče svodi se na obogaćivanje pare i osiromašenje tekućine od hlapljive komponente.

Riža. 13.4. Dijagram dizajna i rada kape ploče: / - dno ploče; 2 - parna cijev;

3 - kapa; 4 - tijelo stupca; 5 - odvodna cijev

Riža. 13.5. Prikaz rada destilacijske ploče na dijagramu na-x: 1- krivulja ravnoteže;

2 - linija radnih koncentracija

Ploča na kojoj je postignuto stanje ravnoteže između para koje se iz nje uzdižu i tekućine koja teče naziva se teoretski. U stvarnim uvjetima, zbog kratkotrajne interakcije pare s tekućinom na pločama, ne postiže se stanje ravnoteže. Odvajanje smjese na stvarnoj ploči je manjeg intenziteta nego na teoretskoj. Dakle, za izvođenje: rada jedne teorijske ploče potrebno je više od jedne prave ploče.

Na sl. Slika 13.5 prikazuje rad destilacijske ploče pomoću dijagrama na-X. Teorijska ploča odgovara osjenčanom pravokutnom trokutu, čije su krake prirast koncentracije hlapljive komponente u pari, jednak brkovi-g A , a veličina smanjenja koncentracije hlapljive komponente u tekućini jednaka je x B - x D . Segmenti koji odgovaraju navedenim promjenama koncentracija konvergiraju na krivulji ravnoteže. Ovo pretpostavlja da su faze koje napuštaju ploču u stanju ravnoteže. Međutim, u stvarnosti se stanje ravnoteže ne postiže, a segmenti promjena koncentracije ne dosežu krivulju ravnoteže. To jest, radna (stvarna) ploča će odgovarati manjem trokutu od prikazanog

na sl. 13.5.

Izvedbe ladica destilacijskih kolona vrlo su raznolike. Ukratko razmotrimo glavne.

Stupovi s kapom pločaširoko se koristi u industriji. Korištenje čepova osigurava dobar kontakt između pare i tekućine, učinkovito miješanje na ploči i intenzivan prijenos mase između faza. Oblik kapica može biti okrugao, višeslojan i pravokutan, ploče mogu biti jednostruke ili višestruke.

Ploča s užlijebljenim kapama prikazana je na sl. 13.6. Para iz donje ladice prolazi kroz raspore i ulazi u gornje (obrnute) oluke, koji je usmjeravaju prema donjim olucima ispunjenim tekućinom. Ovdje para prolazi kroz tekućinu, što osigurava intenzivan prijenos mase. Razinu tekućine na ploči održava preljevni uređaj.

Kolone s sitastim pločama prikazane su na sl. 13.7. Ploče imaju veliki broj rupa malog promjera (od 0,8 do 3 mm). Tlak pare i brzina njezina prolaska kroz rupe mora biti u skladu s pritiskom tekućine na ploču: para mora svladati pritisak tekućine i spriječiti njezino curenje kroz rupe na podložnu ploču. Stoga sitaste posude zahtijevaju odgovarajuću regulaciju i vrlo su osjetljive na promjene režima. Ako se tlak pare smanji, tekućina iz sitastih posuda pada. Sitaste posude su osjetljive na kontaminante (taloge), koji mogu začepiti rupe, stvarajući uvjete za stvaranje visokog tlaka. Sve to ograničava njihovu upotrebu.

Upakirane kolone(Sl. 13.8) razlikuju se po tome što u njima ulogu ploča igra takozvana "mlaznica". Kao mlaznica koriste se specijalni keramički prstenovi (Raschig prstenovi), kuglice, kratke cijevi, kocke, sedlasta, spiralna i dr. tijela od raznih materijala (porculan, staklo, metal, plastika itd.).

Para ulazi u donji dio kolone iz udaljenog kotla i kreće se uz kolonu prema tekućini koja teče. Raspoređena po velikoj površini koju čine zbijena tijela, para dolazi u intenzivan kontakt s tekućinom, izmjenjujući komponente. Mlaznica mora imati veliku površinu po jedinici volumena, pokazivati ​​mali hidraulički otpor, biti otporna na kemijske učinke tekućine i pare, imati visoku mehaničku čvrstoću i nisku cijenu.

Pukirani stupovi imaju nizak hidraulički otpor i jednostavni su za korištenje: lako se prazne, peru, puhaju, čiste.

Riža. 13.6. Ploča s užljebljenim kapama: A- opći pogled; b- uzdužni presjek; V- dijagram rada ploče

Riža. 13.7. Dijagram strukture sitaste ploče: / - tijelo stupa; 2 - ploča; 3 - odvodna cijev; 4 - hidraulički zatvarač; 5 - rupe

Riža. 13.8. Shema napunjene destilacijske kolone: 1 - okvir; 2 - unos početne smjese; 3 - para; 4 - navodnjavanje; 5 - rešetka; 6 - mlaznica; 7-izlaz produkta visokog vrelišta j-. 8 - daljinski kotao

Proizvođači domaće mjesečine nastoje osigurati da njihovo piće bude čisto od štetnih fuzelnih ulja i bez neugodnog mirisa. Da bi to učinili, proizvod destiliraju nekoliko puta, zbog čega se pročišćava. Pa ipak, najbolji način za proizvodnju alkohola i pića koja sadrže alkohol je korištenje uređaja s destilacijskom kolonom. U članku će se raspravljati o principu njegovog rada i mogućnosti samoproizvodnje.

Kao i destilacija mjesečine, destilacijski stup proizvodi mjesečinu, samo više kvalitete, pročišćenu. Ali prije svega, namijenjen je za proizvodnju čistog alkohola 96%, koji se koristi kao baza u pripremi raznih alkoholnih pića.
Alkohol je proizvod rektifikacije, tijekom kojeg se smjesa koja sadrži alkohol (kaša, sirovi alkohol) razdvaja u zasebne frakcije (metilni i etilni alkoholi, fuzelno ulje, aldehidi) s različitim točkama vrelišta kao rezultat ponovljenog isparavanja izvorne tekućine. i kondenzacija pare.

Destilacijska kocka napunjena tekućinom koja sadrži alkohol se zagrijava. Tijekom procesa vrenja intenzivno se stvara para koja se uzdiže u stupac. Tamo ga čeka povratni kondenzator u kojem se para hladi i kondenzira.

jeste li znali Najveći destilacijski stupovi dosežu visinu od 90 m i imaju promjer od 16 m. Koriste se u industriji prerade nafte.

Kapljice kondenzata (refluks) teku dolje u stupac ispunjen parom. Ohlađeni refluks teče kroz posebne mlaznice gdje se susreće s vrućom parom. Između njih dolazi do prijenosa topline i mase, koji se mnogo puta ponavlja i bit je ispravljanja.

Kao rezultat toga, čisti alkohol u pari skuplja se na "čelu" kolone. Za konačnu kondenzaciju odvodi se u hladnjaču iz koje izlazi destilat, odnosno gotov proizvod.

Video: destilacijski stupac i princip njegovog rada

Izgradnja kućne destilerije

Uređaj destilacijske kolone sastoji se od različitih dijelova, čije se dimenzije moraju točno izračunati. Za ovaj dizajn potrebno vam je:

• kocka za destilaciju ili spremnik s tekućinom koja sadrži alkohol;
• tsarga, ili cijev, koja će biti tijelo stupca;
• povratni kondenzator u kojem se para hladi i kondenzira;
• mlaznice s kojima se puni ladica;
• jedinica za odabir destilata;
• hladnjak za vodu;
• manji dijelovi za spajanje dijelova konstrukcije i za praćenje rada (termometri, automatika).

Razmotrimo svaki sastavni dio uređaja zasebno.

Osnova cijele strukture je destilacijska kocka. Ovo je spremnik za sirovine koje sadrže alkohol.

To može biti bilo koja posuda od bakra, emajliranog ili nehrđajućeg čelika. Neki proizvođači mjesečara za to koriste ekspres lonac ako se očekuje mali prinos alkohola.

Ili možete samostalno zavariti odgovarajući spremnik od limova od nehrđajućeg čelika.

Video: kako napraviti kocku za destilaciju vlastitim rukama Glavni zahtjevi koje kocka mora zadovoljiti:

• apsolutna nepropusnost: prilikom vrenja posuda ne smije propuštati paru ili tekućinu, a poklopac se ne smije otkinuti zbog rastućeg pritiska;
• rupa za izlazak pare, koja će se pojaviti ako izrežete priključak u poklopcu.

Ako kupite gotovu destilacijsku kocku, ona već zadovoljava ove kriterije.
Vrlo je važno da volumen kocke odgovara dimenzijama stupa. Za cijev visine 1,5 m i promjera 50 mm potrebno je uzeti posudu od 40-80 litara, za ladicu od 40 mm prikladna je posuda od 30-50 litara, za 32 mm potrebno je najmanje 20-30 litara, a za promjer od 28 mm izvrstan. Poslužit će i ekspres lonac.

Važno! Destilacijska kocka mora biti ispunjena kašom ne više od 2/3 volumena, inače će se kolona "ugušiti" pri vrenju».

Cijev u kojoj dolazi do ispravljanja naziva se ladica. Ovo je cilindar s debljinom stijenke od 1,5 mm i promjerom od 30-50 mm. Učinkovitost ladice ovisi o njenoj visini: što je cijev viša, to se sporije odvajaju štetne frakcije i alkohol je čišći.

Optimalna visina cara je 1-1,5 m. Ako je kraći, tada u njemu neće biti mjesta za izdvojena fuzelna ulja i ona će završiti u destilatu. Ako je cijev duža, vrijeme ispravljanja će se povećati, ali to neće utjecati na učinkovitost.
Ladica destilacijske kolone s mlaznicom U prodaji su gotove ladice za destilacijske aparate dužine 15 cm ili više. Možete kupiti 2-3 cijevi i spojiti ih u jednu. Ili možete sami izraditi ladicu potrebne duljine. Za to će vam trebati nehrđajuća cijev.

Video: kako sami napraviti ladicu za destilacijski stupac Morate rezati navoje na vrhu i dnu tako da donji dio bude pričvršćen za kocku, a povratni kondenzator pričvršćen za gornji dio.

Na dno također trebate pričvrstiti mrežicu za držanje mlaznica kojima će se ladica puniti. Neki domaći stručnjaci omotaju cijev izolacijom, poput pjenaste gume.

jeste li znali Panchenkovljeva mlaznica izumljena je u SSSR-u 1981. ne za proizvodnju alkohola, već za poboljšanje pročišćavanja sirove nafte za zrakoplovno gorivo.

Punjenje ladice mlaznicama je preduvjet za ispravljanje. Ako je cijev šuplja, u njoj je moguć samo proces destilacije, čiji će rezultat biti mjesečina, ali ne i čisti alkohol. Svrha punila je povećati površinu preko koje teče refluks.

Tako se teške štetne komponente talože i ne mogu ući u konačni proizvod, a odabire se lagana para čistog alkohola. Punjenje treba u potpunosti ispuniti cijev.

Mlaznica može biti bilo koje punilo od inertnog nehrđajućeg materijala:

• staklene ili keramičke kuglice;
• kuhinjske spužve od nehrđajućeg čelika, sitno nasjeckane (potrebno ih je mijenjati s vremena na vrijeme, jer se materijal kvari);
• Panchenkov mlaznica (najbolja opcija), koja je posebno tkana od bakra ili nehrđajućeg čelika. Njegove prednosti: dobro skuplja sluz i ne kvari se tijekom vremena.

Pančenkovljeva mlaznica

Važno! Nastavak spužve treba biti izrađen od nehrđajućeg čelika. Možete to provjeriti magnetom: privlači nehrđajući čelik.

Jedinica za odabir je mali komad cijevi između ladice i povratnog kondenzatora. Njegova je svrha skupljanje sluzi: prvo dolaze "glave", odnosno štetne frakcije alkohola, zatim izlazi "tijelo", odnosno alkohol bez okusa i neugodnog mirisa.
Svatko izrađuje domaću selekcijsku jedinicu drugačije, ali prema istom principu. Na primjer:

• na vanjsku cijev, čiji promjer odgovara promjeru ladice, iznutra je zavarena cijev manjeg promjera tako da se između njih po obodu formira džep, gdje će se skupljati dio refluksa;
• Umjesto cijevi unutra je zavarena nehrđajuća ploča, koji odgovara unutarnjem promjeru cijevi, s okruglom rupom iznutra: dio refluksa će se skupiti na ploči, a dio će pasti kroz rupu natrag u ladicu.

Video: jedinica za odabir "uradi sam". Izvana su u cijevi napravljene dvije rupe za dva priključka: slavina je pričvršćena na jednu za uklanjanje refluksa, a termometar je umetnut u drugu (manju) za mjerenje temperature pare.

Gornji dio strukture je povratni kondenzator. Ovdje se para hladi, kondenzira i usmjerava prema dolje u obliku kapljica.
Možete napraviti nekoliko opcija za refluksne kondenzatore vlastitim rukama:

1. Jakna ili deflegmator s izravnim protokom napravljen od dvije cijevi različitog promjera. Između njih cirkulira tekuća voda, a unutar manje cijevi para se pretvara u kondenzat. Vanjska cijev se lako može zamijeniti tijelom termos boce, čiji je vrat pričvršćen na jedinicu za ekstrakciju. U dnu termosice morate napraviti rupu za TCA, odnosno komunikacijsku cijev s atmosferom, kroz koju će izlaziti nepotrebna lagana para.

   Video: princip rada deflegmatora s izravnim protokom

2. Dimroth povratni kondenzator učinkovitiji od prethodnog modela. Tijelo je cijev istog promjera kao i ladica. Unutar njega je tanka cijev, uvijena u spiralu, u kojoj se kreće hladna voda. Ako je promjer ladice 50 mm, spiralu treba uvijati iz cijevi promjera 6 mm i duljine 3 m, tada će duljina refluksnog kondenzatora biti 25-35 cm.

   Video: sastavljanje destilacijske kolone s Dimroth povratnim kondenzatorom

3. Školjkasti i cijevni deflegmator sastoji se od nekoliko cijevi: male su pričvršćene unutar velike, u kojoj dolazi do kondenzacije pare. Ovaj model ima nekoliko prednosti: voda se ekonomično koristi, a para se brzo hladi. Osim toga, ova se struktura može pričvrstiti na stup pod kutom, što smanjuje njegovu visinu.

   Video: princip rada refluksnog kondenzatora s ljuskom i cijevi

Frižider

Potreban je mali hladnjak ili naknadni hladnjak za smanjenje temperature etilena koji teče iz jedinice za ekstrakciju. Izrađen je po principu plaštnog povratnog kondenzatora, ali od cijevi manjeg promjera.

Također ima dva prolaza za vodu: hladna tekućina ulazi u donji, napušta gornji i usmjerava se kroz silikonske cijevi do deflegmatora za istu svrhu.

Brzina vode kontrolira se slavinom.

Video: kako napraviti hladnjak za destilacijski stupac vlastitim rukama

Ladica za pasterizaciju nije obavezan element kolone. S jedne strane, to komplicira glavni dizajn. No, s druge strane, poboljšava ga, jer temeljitije pročišćava alkohol od glavnih frakcija tijekom cijele rektifikacije.

Ovo je manja ladica (30 cm) s dodatnom jedinicom za odabir. Nadopunjuje glavnu ladicu. “Glave”, kao i obično, izlaze iz refluksnog kondenzatora, ali ne samo na početku, već stalno.

Alkohol se skuplja iz donjeg dijela male ladice. Time se osigurava maksimalna čistoća alkohola.

Automatizacija

Dugi proces ispravljanja može trajati satima. U isto vrijeme, mora se stalno pratiti kako se "glave" i "repovi" ne bi slučajno pomiješali s "tijelom". Neće biti tako zamorno ako instalirate dobru automatizaciju za kontrolu ispravljanja. BUR (upravljačka jedinica destilacije) je dizajnirana za tu svrhu. Blok može učiniti sljedeće:

• uključite vodu za hlađenje na određenoj temperaturi;
• smanjiti snagu tijekom ekstrakcije refluksom;
• zaustavi odabir na kraju procesa;
• isključite vodu i grijanje nakon završetka uzorkovanja repnog dijela.

Možete automatizirati proces instaliranjem "start-stop" ventila: kada temperatura poraste, zaustavlja odabir, kada se stabilizira, nastavlja odabir.

Možete i bez automatizacije, ali s njom je puno lakše.

Video: automatizacija destilacijske kolone

Prednosti:

• gotov proizvod je čisti alkohol 96% bez štetnih nečistoća;
• u načinu destilacije možete napraviti mjesečinu sa željenim organoleptičkim svojstvima;
• etilni alkohol može postati osnova bilo kojeg alkoholnog pića;
• Možete sami dizajnirati uređaj za to.

Mane:

• etilen nema organoleptička svojstva izvornog proizvoda;
• proces rektifikacije je vrlo dug: u sat vremena ne možete dobiti više od 1 litre destilata;
• gotove strukture su vrlo skupe.

Koji je materijal poželjniji

Rektifikacija je namijenjena maksimalnom pročišćavanju alkohola od raznih nečistoća. Dijelovi koji čine stupac ne bi trebali utjecati ni na kvalitetu ni na okus proizvoda. Stoga materijal mora biti kemijski inertan, neosjetljiv na hrđu i ne smije utjecati na okus i miris destilata.

Najprikladniji je nehrđajući čelik za prehrambenu industriju, to jest nehrđajući čelik od kroma i nikla. Kemijski je neutralan i ni na koji način ne utječe na sastav proizvoda.

Destilacijski stupac može se nazvati destilatorom nove generacije, jer proizvodi kvalitetniji alkohol. Izrada ovog uređaja vlastitim rukama prilično je teška. Ali ako se potrudite, na vrhu svečanog stola uvijek će biti prirodno i ukusno domaće alkoholno piće.

Je li ovaj članak bio od pomoći?

Hvala na Vašem mišljenju!

Napišite u komentarima na koja pitanja niste dobili odgovor, sigurno ćemo odgovoriti!

38 već jednom
pomogao