что делать если захлебнулась колонна
Захлёб колонны. Причины и способы устранения.
Медный самогонный аппарат от Пьяного Снайпера.
«Cuprum Gun». Дистиллятор и колонна.
Захлеб колонны — основная трудность, которая довольно часто происходит при работе на аппаратах колонного типа.
Захлеб представляет собой нештатную работу колонны, при которой пар, поднимающийся вверх по царге, встречается со стекающей вниз флегмой, и оба находятся в таком состоянии, когда не могут пройти друг через друга в противоположных направлениях.
При этом сила напора пара превышает силу давления флегмы, и образовавшаяся в месте их соприкосновения «эмульсионная пробка» поднимается вверх.
В результате и пар, и флегма попадает в дефлегматор, узел отбора, холодильник и далее вся эта смесь выбрызгивается в приёмную ёмкость и портит конечный продукт.
Признаки захлеба.
Для облегчения отслеживания процессов в колонне хорошо подходит диоптр. Через него видно, как ведёт себя флегма — равномерно стекает (рабочий режим) или бурлящая пробка стремительно поднимается (захлеб).
Причины захлёба и способы его устранения.
Частный случай — захлёб кожухотрубного дефлегматора при второй перегонке.
Дефлегматор может захлебнуться, если к нему снизу плотно прижата РПН. При этом более всего подвержен захлёбу тот дефлегматор, который собран из большого количества узких трубок, чем тот, который имеет меньшее количество более широких (при общей равной суммарной площади паропровода).
Все что вы хотели знать о копчении
Не могу дать мощности колона сразу захлебывается. Захлебывание ректификационной колонны: причины и пути решения. Узел отбора колонны
Тема ректификации поистине многогранна. Вопросы, касающиеся этого важного в деле самогоноварения процесса были, есть и всегда будут.
Предлагаем вам узнать все самое важное из нашей статьи!
Только при помощи ректификации возможно произвести в домашних условиях практически чистый спирт и самогон.
Оборудование для ректификации вы можете без проблем купить у нас, но нужно только определиться в требованиях, сколько самогона вы хотите производить и какое пространство вы готовы выделить под это производство.
Еще можно попробовать сделать колонну самому, конструкция ректификационных колонн, конечно, сложнее самогонного аппарата, но не ничего невозможного.
Если вы все-таки решили сделать колонну самостоятельно, то требования к материалам для изготовления колонны те же, что и для самогонного аппарата.
Если вы купили недорогую ректификационную колонну, и в результате получается плохой спирт с посторонними запахами, что же делать?
Часто бывает, что продавцы таких колонн лукавят, говоря, что на них вы сможете произвести чистый спирт. Ваши ожидания не были оправданы, возможно потому, что производитель сильно завысил возможности колонны.
Или ее размеры таковы, что на ней в принципе невозможно получить чистый спирт как бы вы не старались.
Хорошая колонна не может стоить дешево.
Как же работает ректификационная колонна?
Колонна устанавливается в баке строго вертикально, а в бак заливается спирт-сырец, затем подводится нагрев. Жидкость закипает, а пар поднимается в колонну. В верхней части колонны расположен дефлегматор (холодильник с узлом отбора).
Другими словами, часть сконденсировавшейся жидкости в холодильнике можно отбирать на выход, а остальную часть спускать обратно в колонну.
Эта жидкость стекает вниз навстречу пару и там взаимодействует с ним на множестве мелких элементов.
В дефлегматоре колонны образуется конденсат, часть которого отбирается на выход, а часть опускается назад.
Возврат в колонну части конденсата – залог нормальной работы колонны. Соотношение количества конденсата, отбираемого на выход, и количества конденсата, возращенного в колонну, и называется флегмовым числом (ФЧ). Если не отбирать продукт из колонны, то флегмовое число будет равняться бесконечности.
Пар взаимодействует с флегмой, отдает ей свою энергию и вещества, которые кипят при более высокой температуре, в то же время, вещества с более низкой температурой кипения переносятся наверх колонны.
Через некоторое время, все вещества распределяются по колонне от кипящих при высокой температуре (внизу), до кипящих при меньшей температуре – вверху. То есть к дефлегматору поднимется самое низкокипящее вещество и его можно легко отобрать.
Таким образом, можно легко отбирать отдельные друг от друга жидкости.
Насадка – внутренние элементы колонны, обычно, сыпучи. Самый доступный вид насадки – это металлические мочалочки для чистки и мойки посуды. Перед использованием таких мочалок стоит убедиться, что они сделаны из нержавейки.
Как это проверить? Просто поднести магнит.
Вы наверняка спросит, почему ректификационная колонна завернута в теплоизоляцию?
Дело в том, что теплоизоляция позволяет свести к минимуму влияние внешних факторов на процесс ректификации. А так как работа колонны зависит от стабильности распределения температуры по длине, то теплоизоляция более чем оправдана.
Опытные самогонщики знают, что скрывается за словосочетанием «колонна захлебнулась».
Расскажем вам по-секрету. Захлеб колонны – это явление, при котором поступающая из дефлегматора жидкость не возвращается в куб, а скапливается.
Причинами этому могут послужить и превышение мощности нагрева (большой поток пара препятствует стоку флегмы вниз), и конструкторские ошибки (установка труднопроходимых для флегмы сеток, чрезмерное уплотнение насадки, узкие места в колонне).
Захлеб колонны проявляется бурным хлюпаньем и шумом при работе, содержимое может даже выбрасываться через верхнее отверстие дефлегматора!
Если причиной захлеба был сильный нагрев, то нужно его уменьшить и все пойдет, как положено.
А вот ошибки в конструкции, чаще всего, возникают в самодельных колоннах, устранить их можно, лишь переделав колонну.
Проблема захлебывания ректификационной колонны является насущной для многих новичков и даже профессионалов. Процесс отделения тяжёлых и лёгких фракций в ректификаторах и дистилляторах несколько различается. С преимуществами и особенностями появляются и свои специфические недостатки.
Почему захлёбывается колонна?
Принцип действия колонны основан на оседании тяжёлых фракций сивушных масел и на подъёме вверх лёгких. Пар с содержанием чистых спиртов движется по колонне вверх с определённой скоростью. При достижении предельных показателей флегма стекает в куб очень медленно, а далее и вовсе прекращает движение. В результате накапливания этих фракций и происходит захлебывание.
Отследить эту проблему и выявить её сразу можно, но при этом необходимо находиться неподалеку на протяжении всего процесса перегонки. Появляется посторонний шум, даже отчетливое бульканье, давление резко меняется.
Как избежать и предотвратить захлебывание колонны?
Причины захлебывания колонны при допустимой пропускной способности
Причины захлебывания колонны при допустимой пропускной способностиДаже если показатели не превышают тех, которые обозначены в паспорте изделия, захлебывание может произойти по причине:
Если речь идёт о самодельной конструкции, причинами могут быть неверные пропорции. Поэтому рекомендуется приобретать уже готовое оборудование либо изготавливать его по проверенным чертежам, полученным из надёжных источников.
Спирт и его свойства
Но для начала разберемся, что же такое спирт. Слово было заимствовано из латинского языка и означает «дух». Если выдержаны все нормальные условия, то это будет бесцветная, прозрачная жидкость с резким вкусом и характерным ароматом. Чистый спирт будет крепким в диапазоне от 95,6 до 100%.
Со спиртными напитками человечество знакомо давно, как с перебродившим соком натуральных ягод и фруктов. Тогда это были напитки с низким содержанием спирта. Но с развитием химических знаний люди получали все более и более крепкие напитки. Но только в самом конце XVIII столетия смогли получить 100% спирт ректификат. Автором изобретения был русский химик Ловиц Т. Е.
Что такое ректификация
Слово пришло в наш язык из латинского языка и означает исправление, выправление. Это один из способов, который используют в промышленности, лабораториях или в домашних условиях, чтобы разделить смешанные между собой жидкости.
Основан процесс ректификации на разнице в распределении смешанных компонентов между фракциями пара и жидкости. При этом процессе поток пара двигается навстречу потоку жидкости, они контактируют друг с другом, обмениваясь теплом и массой до наступления равновесия в системе. Все это происходит в специальном приборе, который называется ректификационный колонный аппарат.
Для того чтобы жидкость и пар взаимодействовали более успешно, в установках используются контактные элементы — тарелки или насадки. Они увеличивают эффективность и площадь взаимодействия двух встречных потоков. Принцип их работы следующий: пар, идущий вверх, проходит через контактный элемент и скопившуюся на нем жидкость, более интенсивно обмениваясь массой и теплом. Чем больше будет установлено в конструкции элементов, тем быстрее будет достигаться равновесие между паром и жидкой фракцией.
Чем ректификация отличается от процесса дистилляции, рассмотрим в нижеследующей таблице.
Отличие ректификации от дистилляции
Оборудование для ректификации
Для данного процесса могут использоваться два типа оборудования: установка с непрерывным и периодическим действием. Первый тип используется в промышленности, так как для регулировки работы используется автоматика — дорогая и сложная. Для лабораторий используется второй, более простой и дешевый тип оборудования. В нем установлены элементарные средства регулировки отбора — градусник и манометрический измеритель изменения давления на колонне.
Строение ректификационной колонны
Классическая схема выглядит следующим образом. На испарительном кубе устанавливается вертикальная колонна (еще ее называют царга) и дефлегматор с концевиком. Такая установка не требует сложных механизмов, только кран для отбора, смотровое стекло, термометр, и иногда регулятор мощности.
Принцип работы колонны
Наполняется куб максимально на две трети его объема спиртосодержащей смесью, проверяется герметичность стыков, закрывается кран отбора и подается охлаждающий элемент (чаще всего вода). Только сейчас можно включать нагревание.
Важно знать: никогда нельзя закрывать два штуцера (отбора ректификата и подачи воды) одновременно, от этого колонна может просто взорваться под действием образовавшегося избыточного давления!
Нагревателем жидкость, залитая в куб, доводится до кипения, и полученный пар поднимается. Затем, попав в дефлегматор, конденсируется и стекает по стенкам, снова контактируя с поднимающимся вверх новым паром. Снова попадает на нагреватель, становится паром, и процесс повторяется.
Через какое-то время пар и жидкость приходят в равновесие, а в верхней части скапливается фракция с низкой температурой кипения (метанол). В нижней — с высокой (сивушные масла). Теперь их можно отбирать.
Равновесие определяется по сохранению температуры в течение 10 минут. До этого момента устройство трогать не надо.
Узел отбора колонны
Что из себя представляет узел отбора? Чаще всего это небольшой бортик, который тормозит, не давая стекать, флегму (сконденсированную из пара жидкость). Если открыть кран узла отбора, то задержанная флегма стекает в холодильник, превращаясь в спирт-ректификат.
Та же жидкость, которая не задержалась на бортике, стекает дальше вниз, чтобы снова повторить цикл. В промышленных установках можно устанавливать соотношение между ректификатом и флегмой, которая возвращается (флегмово число) с помощью крана. От этого числа зависит чистота и процентное содержание спирта. Чем оно выше, тем спирт чище.
Бывает, что происходит такое неприятное явление, как захлеб ректификационной колонны. Информацию о том, что это произошло, показывает сильный шум булькающего типа внутри самой конструкции. Причин, почему произошел захлеб, может быть несколько, рассмотрим их.
Когда колонна захлебывается
Максимальная скорость движения пара в каждой конструкции разная. Когда она достигается, флегма замедляет свое движение в кубе, а потом и вовсе может остановиться. Скопление ее в ректификационной части вызывает остановку процесса тепло- и массообмена. Результат — перепад давления (зачастую очень резкий) и появление посторонних шумов.
Теперь вы знаете, что такое ректификация. Полученный в результате этого процесса спирт имеет жесткий вкус (так называемый технический спирт). Его можно использовать для технических целей, но для пищевой промышленности его нужно будет еще дорабатывать — разбавлять, фильтровать и настаивать.
После проведения процедур разбавления и углевания напитку нужно дать отдых. Просто оставьте его на несколько дней в стеклянной емкости. Водка будет идти мягче, а если не перебирать, то и похмелья не будет.
Приготовление самогона и спирта для личного использования
абсолютно легально!
После прекращения существования СССР новое правительство остановило борьбу с самогоноварением. Уголовная ответственность и штрафы были отменены, а из УК РФ изъята статья о запрете производства спиртосодержащей продукции в домашних условиях. По сей день не существует ни одного закона, запрещающего нам с Вами заниматься любимым хобби – приготовлением алкоголя в домашних условиях. Об этом свидетельствует Федеральный закон от 8.07.1999 № 143-ФЗ «Об административной ответственности юридических лиц (организаций) и индивидуальных предпринимателей за правонарушения в области производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 28, ст. 3476).
Выдержка из Федерального закона РФ:
«Действие настоящего Федерального закона не распространяется на деятельность граждан (физических лиц), производящих не в целях сбыта продукцию, содержащую этиловый спирт».
Самогоноварение в других странах:
В Казахстане в соответствии с Кодексом РК Об административных правонарушениях от 30 января 2001 года N 155 предусмотрена следующая ответственность. Так, согласно статье 335 «Изготовление и сбыт алкогольных напитков домашней выработки» незаконное изготовление в целях сбыта самогона, чачи, тутовой водки, браги и других алкогольных напитков, а равно сбыт указанных алкогольных напитков влечет штраф в размере тридцати месячных расчетных показателей с конфискацией алкогольных напитков, аппаратов, сырья и оборудования для их изготовления, а также полученных от их реализации денег и иных ценностей. Однако законом не запрещается приготовление алкоголя в личных целях.
В Украине и Белоруссии дела обстоят иначе. Статьями №176 и №177 Кодекса Украины об административных правонарушениях предусмотрены наложения штрафов в размере от трех до десяти не облагаемых налогом МРОТ за изготовление и хранение самогона без цели сбыта, за хранение без цели сбыта аппаратов* для его выработки.
Практически слово в слово повторяет эту информацию статья 12.43. «Изготовление или приобретение крепких алкогольных напитков (самогона), полуфабрикатов для их изготовления (браги), хранение аппаратов для их изготовления» в Кодексе Республики Беларусь об административных правонарушениях. Пункт №1 сообщает: «Изготовление физическими лицами крепких алкогольных напитков (самогона), полуфабрикатов для их изготовления (браги), а равно хранение аппаратов*, используемых для их изготовления, – влекут предупреждение или наложение штрафа в размере до пяти базовых величин с конфискацией указанных напитков, полуфабрикатов и аппаратов».
*Приобретать самогонные аппараты для домашнего использования все же можно, так как второе их назначение – дистилляция воды и получение компонентов для натуральных косметических средств и парфюмерии.
Всем самодельщикам посвящается.
В идеале колонна должна быть нагружена технологической мощностью, при которой достигается максимальная эффективность насадки, и, соответственно, лучшее качество спирта. Т.е. колонна должна быть спроектирована так, чтобы самым «слабым звеном», определяющим момент её захлебывания, была бы именно насадка.
Правильная колонна должна начать захлебывание на насадке!
А «неправильная» колонна может захлебнуться в любом месте, благо этих мест в колонне предостаточно:
Вы думаете, что это никому не нужно знать? Вы просто не представляете, сколько «специалистов», купивших у нас только колонны, установили их на свои кубы через вот такой переходник.
Пропускная способность элемента (удельная мощность захлебывания) Вт/см2
А теперь вернемся к поставленному вопросу
Если насадка насыпная, то фиксатором обычно является сетка с размером ячейки меньше размера элемента насадки. Но её надо правильно использовать.
Как следует из таблицы, пропускная способность плоской сетки даже несколько выше, чем насадки С/П. Но стоит на плоскую сетку насыпать насадку, как пропускная способность насадки С/П уменьшается почти вдвое (на 43%). Очевидно, что это связано с существенным загромождением сечения сетки насадкой. Колонна при этом захлебнется на сетке и будет недозагружена почти наполовину.
Захлеб колонны при перегонке, причины, что делать.
Почему происходит захлеб колонны.
При перегонке молекулы горячего пара поднимаются вверх, на рисунке они красные, а молекулы холодной флегмы спускаются вниз, на рисунке они синие.
Захлеб колонны происходит когда красные молекулы пара не пропускают вниз синие молекулы флегмы.
Синие накапливаются вверху, через них пробираются красные молекулы, все начинает бурлить, лишние синие молекулы выдавливаются в аварийный клапан или в отбор, колонна начинает плеваться.
Как определить захлеб колонны.
В диоптре у вас будет видно бурление. Если нет диоптра, то колонна будет гудеть, трястись. Из клапана связи с атмосферой будет выходить спирт.
Что делать, чтобы не было захлеба колонны.
Чтобы не было захлеба колонны нужно синим молекулам флегмы свободно спускаться вниз.
Для это нужно расширить проход для пара и флегмы или уменьшить поток пара вверх или увеличить отбор синих молекул, флегмы.
Ничего не делать при захлебе колонны.
Если ничего не делать, то колонна наша не будет работать, флегма не будет спускаться вниз и охлаждать поднимающийся пар, разделения не будет.
Увеличить отбор при захлебе колонны.
Увеличение отбора приведет к уменьшению флегмы, а значит и к уменьшению ее потока вниз.
Если флегмы будет мало, то она не эффективно будет охлаждать насадку и поднимающийся пар.
Колонна будет работать не на все 100%.
Увеличение отбора флегмы может дать результат, если у вас она захлебывалась работая на себя и вы лишнюю флегму пустили в отбор.
Увеличить проход для пара и флегмы.
Чтобы не было затора можно увеличить диаметр царги.
При большом диаметре трубы все молекулы поместятся и не будет захлеба.
Замена диаметра царги это уже, покупка нового аппарата. Можно уменьшить общую площадь насадки.
Например вместо 2 мм насадки засыпать в царгу 3.5 и больше.
Увеличение размера насадки приведет к ее уменьшению разделительной способности.
Количество теоретических тарелок уменьшится. Для поддержания одного и того же количества теоретических тарелок можно увеличить длину царги.
Уменьшить нагрев куба.
Уменьшая нагрев куба мы уменьшаем напор идущих вверх молекул.
Молекул пара будет мало и количество молекул флегмы тоже уменьшится, так как их ¾ от всего пара.
В Результате этих действий затор в царге пропадет, но и уменьшится скорость отбора.
Действия при обнаружении захлеба в колонне.
Отключаем нагрев, флегма спускается вниз, ждем минуту.
Затор устранён, включаем нагрев куба, но уже с меньшей мощностью.
Если опять в царге захлеб, повторяем наши действия по новой.
Причины захлеба в колонне.
Эффект бутылочного горлышка.
Сильно утрамбовали насадку и в каком-то месте перестарались, образовалось горлышко, там будет захлеб.
Сильно скрутили РПН пыж для удержания насадки. Опять образовалось бутылочное горлышко.
Где обычно происходит захлеб в колонне.
Захлеб в колонне происходит в зоне перехода из узкой части царги в широкую.
Пример, выход из метро, где будет затор, в самой узкой части, на выходе.
Захлеб в царге обычно бывает в зоне перехода из более плотной насадки, СПН, в менее плотную, РПН пыж.
Старайтесь засыпать насадку в трубу так, чтобы было меньше пыжей.
Если пыж будет внизу колонны, то и захлеб там будет, вы его в диоптр уже не увидите.
У меня сдвоенная царга и в нее засыпана СПН насадка без переходов, захлеб всегда вверху колонны.
Я установил вниз третью царгу с пыжами и захлеб пошел из нижней.
Захлеб колонны при перегонке, причины, что делать.
Что делать если захлебнулась колонна
Причина нестабильной работы колонны при дистилляции и ректификации могут быть следующие:
Симптомы:
Брызгоунос и нестабильная работа колонны.
Причины:
Ровное дно перегонного куба (дает отсутствие наивысшей точки кипения, что влечет эффект взрывного кипения), гораздо реже наблюдается на кубах с двойным/тройным дном.
Способ устранения:
Поместить в куб несколько немагнитящихся железок из пищевой нержавейки (ложки-вилки или нечто подобное). Или керамические придметы, вроде изоляторов электосети, разбитых тарелок и т.п.
2. Завоздушивание системы:
Симптомы:
А) колону может начать трясти
Б) вода из дефлегматора выходит холодной
В) температура вверху колоны может начать падать, несмотря на нагрев
Г) в кубе может подняться давление, что может привести к срабатыванию подрывного клапана (если такой имеется); выгибанию дна куба; мощной струе спиртовых паров из линии отбора или слабых мест соединений самой колонны.
Причины:
При преждевременном подключении дефлегматора (до того, как колонна прогреется и весь холодный воздух из неё выйдет), возможно образование воздушной пробки из холодного воздуха, не пропускающего спиртовые пары (отсюда понижение температуры вверху колонны, несмотря на нагрев), которая закупоривает колонну.
Способы устранения:
Перед подачей воды на дефлегматор, дать колоне полностью прогреться, до появления капель дистиллята (можно даже слить мл 20-30), желательно до рабочей температуры колонны.
Симптомы:
Нестабильная работа колонны, нестабильная температура вверху колонны. Если попробовать продуть колону через трубку отбора, не подключая её к кубу, воздух будет проходить с большим усилием, нежели обычно.
Причины:
Чересчур плотная забивка насадки в аппарате. Либо её загрязнение маслами, либо брызгоуносом густых зерновых или фруктовых, забивших отбор.
Способы устранения:
Рпн вытащить, промыть (можно прокипятить с лимонной кислотой), перекрутить и вставить обратно (возможно сделать меньше витков).
Спн, не вынимая, продуть, убедившись, что воздух свободно проходит. В противном (маловероятном) случае вытащить и засыпать обратно: не мня и не трамбуя.
Почему захлебываются бражная и ректификационная колонны
Шипенье, бульканье, прыжки и струя пара или жидкости из верхнего штуцера — все это свидетельствует, что ректификационная колонна захлебывается. Как этого избежать и что делать, если уже случилось — читайте дальше.
Почему плюется самогонный аппарат
Независимо от типа самогонного аппарата или колонны, их принцип работы остается единым: флегма (возвращающиеся внутрь тяжелые фракции) конденсируется и стекает, а пар поднимается. Если пар идет вверх очень интенсивно, он тормозит флегму, которая замедляет движение вниз и повисает, скапливается в дефлегматоре. Аппарат начинает захлебываться.
Это нештатный режим работы аппарата, который продолжается максимум полминуты-минуту. Потом флегму выбрасывает через верхние отверстия: дистиллятор или колонна “плюется”.
Понять, что аппарат скоро захлебнется, можно по характерному бульканью внутри, тряске, перепадам давления. И хотелось было бы просто сказать “Следуйте инструкции по эксплуатации, чтобы избежать таких ситуаций”, если бы не два обстоятельства:
1) Максимально эффективный рабочий режим аппаратов очень близок к нештатному. Их так и проектируют. Скорость или расход пара зависит от мощности прибора (плитки, плиты), который греет перегонный куб. Для разных контактных элементов предельная скорость (расход) пара будет своей. Расход пара на квадратный метр сечения колонны варьируется в диапазоне 2000-7000 кг/час. Скорость измеряется в метрах в секунду. Следует учитывать, что каждый киловатт мощности нагрева дает 3,89 кг пара в час. Мощность нагрева обязательно должна соответствовать инструкции к аппарату. При увеличении мощности он неминуемо захлебнется.
2) Колонна (дистиллятор) может захлебываться и в штатном режиме. На это есть несколько причин:
Почему захлебывается бражная колонна: что делать и как остановить
Дистиллятор, он же пленочная, он же бражная колонна захлебывается и работает по описанному выше принципу.
Если захлебывание происходит прямо сейчас, нужно убавить нагрев и создать точки кипения — бросить в куб химически инертный материал (кусочки керамики, нержавеющие столовые приборы и так далее). Если проблема в содержимом — выключить нагрев, подождать 30 минут, слить часть или разбавить холодной водой до содержания спирта 30%. Ни в коем случае не зажимать фонтанирующее парами или жидкостью отверстие даже на несколько секунд! Чревато взрывом.
Почему захлебывается ректификационная колонна и как этого избежать
Мы уже выяснили почему захлебывается насадочная (тарельчатая, ректификационная) колонна или любой другой аппарат. Как предотвратить нештатную ситуацию?
Прочистить царгу (трубку) колонны тросиком, очистить поверхность куба содой или кислотой, умышленно оцарапать абразивом.
Перед перегонкой дать спирту с водой постоять и вступить в реакцию. Не превышать расчетную мощность нагрева и спиртуозность смеси. И конечно же, не пользоваться самодельными аппаратами, которые никто не тестировал на взрывоопасность.
Хотите узнать, как работают фабричные аппараты разных типов? Посмотрите отзывы на самогонные аппараты и выбирайте самый безопасный и качественный.