Какое давление создается в перегонном кубе

Какое давление в самогонном аппарате при перегонке

Давление в самогонном аппарате или ректификационнойколонне нужно обязательно контролировать. Есть много красочных историй, о том,как давление всего 380 мм ртутного столба (0,5 атмосфер) приводило кзахлебыванию и взрыву.

Давление в ректификационной колонне

Кипение, возникновение водно-спиртовых паров и флегмы создают внутриколонны давление. Причем, в верхней части оно ниже, так как свободное движениепара вверх сдерживают контактные элементы. Давление в дефлегматоре равноатмосферному — 760 мм ртутного столба или 1,013 бар, 101325 Паскаль, 13мм водяного столба.

Одновременно, давление в нижней части колонны только нарастает. Врезультате возникает перепад давления наверху и внизу колонны.

Обычно нижнюю часть колонны оснащают трубкой со столбиком жидкости. Врабочем режиме давление внизу возрастает и уровень жидкости поднимается на постоянную (одну и ту же) высоту, нивелируя разницу.

Благодаря этому нехитрому прибору легко распознать и предупредитьзахлебывание колонны. Когда флегма начнет накапливаться, а давление расти, дажепри стабильной мощности столбик начнет подниматься.

Поскольку самое продуктивное состояние колонны (максимальная скорость отбора спирта) наступает перед захлебыванием, важно определить, когда оно начинается и удерживаться вблизи него.

• Один из признаков приближения захлебывания: небольшое увеличении мощности приводит к падению давления в одной части аппарата и росту — в другой.
• Второй признак: скачки давления. Если в верхней части есть манометр, в момент захлебывания его стрелка будет дергаться, меняя значение в диапазоне 5-8 мм рт.ст.

Чтобы не пропустить захлеб, нужно сначала определить, при какой мощности идавлении он происходит. Обязательно нужно учитывать оба параметра, ведь стабилизатордавления может нивелировать признаки захлеба. Рабочее давление в ректификационной колонне рассчитывается исходя из давлениязахлеба, только на 15-25% ниже. Удержать его поможетстабилизатор давления. Следует понимать, что фиксировать давление на протяжениивсего процесса не получится. Содержание спирта в кубе будет падать вместе сним.

Выбор давления вректификационной колонне определяется:

• Типом и размерами колонны. Например, на бражных колоннах разных видов захлеб может наступать при 20 или 5 мм рт.ст в колонне. На ректификационных — при 12 или 35 мм рт. ст.Как определить рабочее давление: залить слабый раствор спирта с водой и при перегонке экспериментировать с мощностью нагрева и давлением.

• Местом, в котором давление измеряется. Если датчиксамопальный, важно, где он установлен. Так, датчик в кубе показывает, насколькоподнялось/упало давления в любом месте колонны и позволяет мониторить всеситуации. Если датчик расположен на ⅔ высоты насадки отвечает за верхнюю часть,разделяющую фракции. В ней стабильны и температура, и состав пара, исоответствующие им перепады давления.

Датчик, расположенный под дросселем, перед узломотбора, меряет давление над всей насадкой.

Давление в перегонном кубе

Максимальное нормальное давление вперегонном кубе самогонного аппарата должно быть не выше 0,8 атмосфер или 608мм ртутного столба. Часто оно составляет 360-500 мм рт. ст. Далее начинаются допущенияпрочности и взрывобезопасности для разных моделей.Критический предел «терпения» аппарата — 1,5-1,6 атмосферы.

Для своего спокойствия лучше выбрать аппарат, оснащенный предохранительным аварийным клапаном, который срабатывает при избыточном давлении в кубе и снижает его.

Если вдруг чистый вкус ректификата вам быстро наскучит, можно сделать ароматные настойки на спирту, с ягодами, орехами, сцепциями, травами.

Источник

Техника безопасности при самогоноварении (дистилляции и ректификации)

При получении любимого напитка самогонщик сталкивается с высокой температурой, большим давлением и легковоспламеняющейся жидкостью — спиртом. Сам процесс протекает в закрытой системе, которая в любой момент может выйти из строя. Всего одна ошибка в технологии чревата травмами, ожогами, взрывом или пожаром. Соблюдение техники безопасности при дистилляции или ректификации сводит к минимуму риск возникновения внештатных ситуаций. Многие из этих правил «написаны кровью», то есть появились после несчастных случаев.

Общие советы:

• Выбирая самогонный аппарат, обращайте внимание на качество внутренних швов перегонного куба, швы должны быть ровными, а соединительные элементы способными выдержать высокую температуру пара и давление.
• При первом использовании самогонного аппарата проверьте исправность дистилляцией воды. Благодаря этой процедуре не только тестируется вся система, но и хорошо промывается оборудование.
• Играющую брагу нельзя закрывать герметично. Для отвода газа используйте гидрозатвор. В противном случае под давлением углекислого газа емкость может разорваться, травмировав осколками.
• Очищая самогон химическими методами, помните, что при попадании в глаза порошок марганцовки вызывает ожоги, а каустическая сода обжигает любой влажный участок кожи.
• При работе со стеклянным оборудованием (из-за хрупкости самое небезопасное хоть и химически инертное) осторожно соединяйте элементы, чтобы не повредить узлы стыковки. Нагрев стеклянных колб на открытом огне возможен только через рассекатели пламени и песчаную (солевую) подушку.

Печальные последствия

Предварительная подготовка

1). Гоните самогон только в трезвом виде. Алкоголь замедляет реакцию. В случае нештатных ситуаций пьяному человеку сложнее быстро и адекватно среагировать на угрозу, чувство страха притупляется. Зачастую именно пренебрежение этим правилом приводит к тяжелым последствиям.

2). Помещение должно быть достаточно просторным. Вещи, мебель, бытовая техника не должны заграждать выход из помещения и доступ к включенному самогонному аппарату. Всё ненужное для самогоноварения (даже мелкие предметы) лучше вынести в другую комнату. Во избежание скопления паров спирта лучше использовать бытовую вентиляцию или организовать проветривание через окно.

3). Недалеко от места дистилляции (ректификации) установите огнетушитель. В крайнем случае, ведро с водой и кошму (противопожарное волокно) площадью 3 кв. метра, которым можно накрыть источник возгорания, чтобы предотвратить доступ кислорода к пламени.

4). Переоденьтесь в закрытую одежду из натуральных тканей для защиты тела от термических ожогов. Руки можно защитить тканевыми перчатками (обязательно сухими, мокрые не спасут от высокой температуры), а на ноги надеть резиновые сапоги.

5). В доме должна быть аптечка, содержащая кроме стандартного набора противоожоговые препараты, чтобы в случае необходимости оказать первую помощь пострадавшему. Самогонщик должен знать, как пользоваться этими средствами.

6). Обеспечьте быстрый доступ к аварийному отключению аппарата (системам подачи газа, воды, электричества). В случае нештатной ситуации на отключение систем должно уходить несколько секунд.

7). Визуально проверьте исправность оборудования, уделяя особое внимание системе охлаждения. Перегонный куб желательно оснастить подрывным клапаном и термометром.

8). Оградите доступ посторонних в помещение, в котором осуществляется дистилляция (ректификация). Наибольшую угрозу несут дети и домашние животные.

9). Желательно не нагревать куб на открытом огне (в ректификации открытый огонь запрещается), чтобы не прожечь трубки и шланги. Электроплиты или индукционные аналоги снижают риск пожара. В крайнем случае, подойдет газовая плита с правильно работающими конфорками, но не пламя костра.

Техника безопасности в процессе дистилляции

1). Наполняйте перегонный куб максимум на 70% объема. После нагрева жидкость расширяется, к тому же должно остаться место для пара, в противном случае избыточное давление может привести к разрыву аппарата.

2). Запрещается перегонять жидкости, содержащие более 20% спирта. Перед второй перегонкой обязательно разбавляйте самогон водой до 18-20%. При высоких концентрациях вероятность взрыва с выбросом пара и кипятка возрастает в несколько раз.

3). В перегонном кубе не должно находиться крупных кусков (ягоды, орехи, цедра), фильтруйте брагу (особенно густую зерновую) перед заполнением емкости. Твердые части могут забить паропроводящие трубки и стать причиной взрывоопасной ситуации.

4). С момента включения не оставляйте оборудование без присмотра, даже если аппарат работает в автоматическом режиме, желательно не покидать помещение.

5). Поддерживайте температуру в кубе. Сразу после закипания самогон не идет, для этого требуется некоторое время, зависящее от конструкции. Нельзя резко увеличивать интенсивность нагрева, стараясь увеличить скорость выхода.

6). Контролируйте поступление и температуру воды в охлаждающей системе (холодильнике) аппарата.

7). Контролируйте процесс наполнения емкости с готовым продуктом. Если самогон разольется, может случиться пожар. Емкость и все шланги (трубки) должны находиться вдали от источников открытого огня.

8). Не открывайте горячий перегонный куб. Даже спустя некоторое время после завершения дистилляции куб остается горячим и под давлением. Во время открытия крышки можно получить сильный ожог паром высокой температуры. По этой же причине нельзя доливать брагу в горячий куб.

9). Запрещается перекрывать выходные отверстия самогонного аппарата, например, для проверки герметизации. Это приводит к избыточному давлению в системе.

10). При выявлении любых дефектов аппарата быстро отключайте нагрев. Приступайте к устранению неисправности только после того как система остынет до комнатной температуры.

11). Не притрагивайтесь к металлическим частям горячего аппарата руками.

Техника безопасности при ректификации

1). Запрещается использовать открытый огонь. Нарушение этого правила чревато возникновением взрыва или пожароопасной ситуации.

2). Перед началом обязательно проверьте герметичность всех модулей системы ректификации.

3). Не перекрывайте трубку, соединяющую колонну с атмосферой, иначе в ректификаторе скопятся не охладившиеся пары.

4). Не проверяйте спирт-ректификат на запах, это чревато ожогом слизистых оболочек.

P.S. Возможно, этот материал содержит не все важные рекомендации, поэтому оставляйте свои дополнения, замечания и описание случаев из практики в комментариях. Будем дорабатывать правила техники безопасности вместе.

Источник

Пошаговая инструкция работы на ректификационной и бражной колонне

Эта пошаговая инструкция — лишь один из методов перегонки на ректификационной (РК) или бражной (БК) колонне, освоив который можно получить продукт высокой очистки. Однако для фруктовых, ягодных и зерновых дистиллятов есть технологические нюансы, без знания которых вместо ароматного напитка будет чистый спирт. У каждого типа насадок свои особенности. Используйте предложенную методику как старт по изучению работы колонн, тренируясь на сахарной браге, или заведомо понимая, что в итоге получится спирт-ректификат или близкий к нему напиток.

Начальные условия

В наличии имеется спирт-сырец — перегнанная на обычном дистилляторе (самогонном аппарате) сахарная брага и правильно подготовленное оборудование — РК или БК. В данном случае методика работы на разных типах колонн почти идентична, а отличия описаны в подходящих местах инструкции.

Схема ректификации Пример ректификационной колонны в собранном виде с описание основных конструктивных элементов

Технология домашней ректификации на РК и дистилляции на БК

1. Заполнить куб спиртом-сырцом не более чем на 3/4 высоты, обязательно оставив минимум 10-12 см паровой зоны. Однако слишком мало заливать тоже нельзя, чтобы в конце процесса перегонки, когда жидкости в кубе почти не останется, ТЭНы не вынырнули (не оголились).

Крепость кубовой навалки должна быть около 40%. Эта величина связана с минимальным флегмовым числом, необходимым для достижения отбора заданной крепости. При повышении крепости кубовой навалки минимальное флегмовое число уменьшается нелинейно, достигая минимума при крепости около 45%. Поэтому если начать процесс с крепости 60%, то придется уменьшать флегмовое число вплоть до 45% крепости, а потом увеличивать его по мере дальнейшего истощения кубового остатка по спирту. То есть вначале увеличивать отбор с 60 до 45% кубовой крепости, а потом его снижать. В результате ректификация не только будет сложнее в управлении, но и займет больше времени.

2 Включить ТЭН на максимальную мощность и довести спирт-сырец до кипения. Оптимальная мощность ТЭНа для разгона — 1 кВт на 10 литров навалки, тогда время до закипания — 15 минут на каждые 10 литров навалки.

3. Незадолго до начала кипения, при температуре 75-80 °C в кубе, включить подачу воды. После начала кипения уменьшить нагрев до рабочей мощности. Если рабочая мощность пока неизвестна — снижать до уровня ниже номинальной мощности на 200-300 Вт. Отрегулировать подачу воды так, чтобы пар полностью конденсировался в дефлегматоре. Вода на выходе должна быть теплой или горячей. Колонна начала работать на себя.

4. Контролировать значения на термометрах в колонне, подождать стабилизации показаний.

5. Определить рабочую мощность колонны. Для этого после стабилизации температур проверить давление в кубе. Понадобится манометр до 6000 Па (0,06 кг/ кв. см, 400 мм. вод. ст.), или U-образный дифманометр, подойдет и манометр от тонометра (если ничего другого не найдется).

Если давление стабильно и не растет, добавить мощность нагрева на 50-100 Вт. Давление в кубе должно подняться и через 5-10 минут стабилизироваться на новой величине. Повторять эту операцию до тех пор, пока давление не перестанет стабилизироваться и будет постоянно расти, например, по прошествии 20 минут рост продолжается. Запомнить текущие показания — это мощность захлеба.

Если имеется 50 мм колонна и насадка СПН 3,5, то последнее не растущее давление (в мм. водяного столба) будет примерно равно 20% высоты колонны в миллиметрах. Если же давление составит 30-40% от высоты колонны — это значит, что флегма зависла, и дальше идет процесс захлеба. При менее плотной насадке с меньшей удерживающей способностью мощность захлеба будет выше.

Если манометра нет, ориентируются на звуки колонны — при захлебе колонна может начать раскачиваться, слышится бульканье, повышенный шум, также возможны спонтанные выбросы спирта через трубку связи с атмосферой или в холодильник при отборе по пару. В первый раз без опыта определить захлеб колонны сложно, но возможно.

После определения мощности захлеба выключить нагрев и подождать несколько минут, чтобы флегма стекла в куб. Включить нагрев на мощности на 10% меньшей, чем захлебная. Дождаться стабилизации температур и давления в кубе. Если все в порядке, то это и будет рабочая мощность колонны.

Если рабочая мощность намного ниже номинальной, это значит, что насадка или опорные элементы насадки неправильно упакованы в колонну: слишком переуплотнена насадка, возможно путанка, есть очаги концентрации флегмы, где пар ее останавливает, затапливая колонну. В таком случае нужно разобрать колонну, пересыпать насадку, расправить путанку, затем собирать заново и повторить процесс настройки.

Рабочую мощность колонны определяют один раз. В дальнейшем полученное значение используют постоянно, изредка внося коррективы.

При правильно подобранной рабочей мощности давление в кубе будет каждый раз одинаковым. Оно не зависит от диаметра колонны и обычно составляет для насадки СПН 3,5 — 150-200 мм вод. ст. на каждый метр высоты насадки, для СПН 4 — 250-300 мм вод. ст., для других насадок значение будет иным.

При поиске рабочей мощности также можно ориентироваться на следующие практические данные: для травленной семигранной СПН 3,5 рабочая мощность в Ватт ориентировочно равна 0,85-0,9 от площади поперечного сечения трубы в миллиметрах. Если используется СПН 4, коэффициент возрастает до 1,05-1,1. Для менее плотных насадок коэффициент будет больше.

6. После стабилизации на рабочей мощности дать колонне поработать на себя в течении 40-60 минут.

7. Установить отбор «голов» на скорости 50 мл/час для 40 мм колонны, для 50 мм — 70 мл/час, для 60 мм — 100 мл/час, для 63 мм — 120 мл/час. При условии, что используется СПН.

Время отбора «голов» определяют, исходя из объема навалки: 12 минут (0.2 часа) на каждый литр 40% спирта-сырца. Нужно помнить, что это не дистилляция на обычном аппарате со змеевиком — в колоннах происходит разделение на фракции и последовательный их вывод в отбор в концентрированном виде.

Рекомендации типа 3-5% от абсолютного спирта — усредненные значения, но их никто не отменял, а точный контроль окончания отбора «голов» делают, ориентируясь по запаху выхода. Следует помнить, что время и скорость отбора «голов» — величины не связанные. Если отбирать «головы» со скоростью вдвое большей, они просто получатся в менее концентрированном виде.

Общий принцип: при отборе любой фракции нельзя забирать из колонны больше, чем поступает в зону отбора. Это предотвратит нарушение разделения фракций по высоте колонны.

8. Изменение скорости отбора осуществляется только с помощью регулировки подачи воды в дефлегматор для колонн с отбором по пару выше дефлегматора. Если колонна с жидкостным отбором, то просто краном отбора.

Мощность нагрева всегда должна быть неизменной, это обеспечивает стабильность количества подаваемого в колонну пара и работы колонны в целом.

9. Отобрать подголовники — это спирт второго сорта, слегка загрязненный головными фракциями. Его количество равно 1-2 объемам спирта, удерживаемых насадкой в колонне (150-500 мл). По сути делается промывка насадки от остатков «голов» и накопившихся в колонне промежуточных фракций. Для этого отбор устанавливают на уровне 1/3 от номинального (порядка 500 мл/час). Спирт второго сорта годится для повторной перегонки.

10. Перейти к отбору «тела»: установить начальную скорость отбора равную номинальной или немного выше. Номинальная скорость (мл/час) численно примерно равна рабочей мощности нагрева (в Вт). Например, если рабочая мощность 1800 Вт, то и начальная скорость отбора «тела» 1800 мл в час. К концу отбора скорость снижают до 600 мл/час,

11. Контролировать процесс по показаниям термометров и давлению в кубе. Существует несколько методов. Простейший — ориентироваться по разнице температур между нижним (20 см от низа насадки) и средним (на половине или 2/3 высоты колонны) термометрами. После начала отбора «тела» разница этих показаний не должна изменяться больше чем на 0,3 градуса. Как только разница увеличится более чем на принятую величину — нужно снизить скорость отбора на 70-100 мл.

Особые случаи: если есть только один термометр, действовать точно так же, ориентируясь на изменение его показаний. Для нижнего — изменение на 0,3 градуса, для верхнего — 0,1 градус. Это менее точный метод, так как он чувствителен к перепадам атмосферного давления.

Если термометров в колонне нет вообще, ориентируются на изменение температуры в кубе — снижают отбор на 6-10% после повышения температуры в кубе на каждый градус. Это неплохой метод, который позволяет идти на опережение залетов в колонне по температуре.

12. После отбора половины «тела» все чаще и чаще приходится уменьшать скорость отбора. Когда температура в кубе поднимается выше 90 °C, сивуха и другие промежуточные примеси покидают куб и накапливаются в насадке. Для более четкого их отсечения можно перед уменьшением отбора дать колонне поработать на себя в течении нескольких минут, затем возобновить отбор после того как разница температур вернется на прежний уровень, естественно, уменьшив скорость отбора. Это позволит более четко отсечь «хвосты» за счет создания спиртового буфера в зоне отбора.

13. Когда отбор снижается в 2-2,5 раза по отношению к начальному, температура регулярно покидает рабочий диапазон, при этом температура в кубе составляет 92-93 °C. Это сигналы для БК о том, что пора переходить к отбору «хвостов». На РК за счет большей удерживающей способности, при навалке меньше 20 объемов насадки, отбор можно продолжать до 94-95 °C, но зачастую процесс прекращают, сохранив время и нервы.

Поменять тару, установить скорость отбора примерно в половину или 2/3 от номинальной. Хоть это и «хвосты», но нужно постараться взять минимум примесей. Отбирать до 98 °C в кубе. «Хвосты» подходят для второй перегонки.

14. Промыть колонну. После отбора «хвостов» дать колонне поработать на себя 20-30 минут, за это время вверху соберутся остатки спирта, затем отключить нагрев. Спирт, стекая вниз, промоет насадку.

Также периодически нужно пропаривать насадку, убирая остатки сивушных масел. Это можно сделать, выгнав спирт-сырец «досуха», затем на приличной скорости продолжать отбор, пока не пойдет дистиллят без запаха. Второй метод — залить в куб чистую воду и пропарить колонну.

Автор статьи — ИгорьГор.

Источник