Ректификационная колонна своими руками, чертежи с размерами
Ректификационная колонна своими руками, чертежи с размерами
Ректификационные колонны используются для получения чистого спирта крепостью 96–98%. Раньше они применялись только на спиртовых заводах. Сегодня появилась возможность приобрести такой аппарат для использования в домашних условиях. Правда, стоят они довольно дорого. Поэтому все больше наших соотечественников изготавливают подобные колонны самостоятельно. Сделать это не очень сложно, но нужно строго придерживаться основных технологических требований.
Принцип действия
Аппараты на основе ректификационной колонны в целом работают аналогично обычному дистиллятору, хотя есть и важные отличия. Для перегонки и дистилляции продукта также используются нагреватель и холодильник. В процессе нагревания браги в перегонном кубе выделяется спиртосодержащий пар, который в стандартных аппаратах направляется к змеевику. Здесь же включен важный промежуточный элемент, который представляет собой собственно ректификационную колонну в узком смысле.
Основным элементом конструкции колонны является высокая труба, разделенная по вертикали на две составные части. В трубе происходит возгонка пара с непрерывной промежуточной конденсацией составляющих его фракций. За счет этого обеспечивается высококачественная очистка продукта, недоступная в аппаратах более простой конструкции.
Длина трубы колонны должна превышать ее диаметр примерно в 40–50 раз. Благодаря таким размерам возможно эффективное разделение смеси на фракции с выделением спирта чистотой порядка 93–96%. При меньшей высоте трубы полноценное отделение тяжелых фракций будет невозможным.
Поднимаясь по трубе, пар постепенно охлаждается, после чего конденсируется и стекает вниз. Опускаясь, конденсат взаимодействует с поднимающимся вверх паром и снова нагревается. В результате тяжелые фракции опускаются вниз, а более легколетучие поднимаются выше. Таким образом происходит отделение спирта от тяжелых сивушных масел, которые не способны преодолеть весь путь наверх вследствие своей высокой массы.
Отбор очищенного спирта происходит за счет конденсирования его паров на определенной высоте. Для этого здесь устанавливается заборный патрубок, посредством которого и осуществляется отбор этанола. Чтобы отбирался максимально чистый спирт без примесей, необходимо выполнение двух условий. Вся смесь должна быть надежно разделена на разные весовые фракции, а температура в месте забора продукта должна составлять 74–78 °C.
Более легкие фракции (альдегиды, ацетон и пр.) концентрируются в верхней части емкости. Колонна соединяется с внешней атмосферой с помощью патрубка либо клапана, через который все эти легколетучие соединения удаляются из трубы за счет своего малого веса. Подобное разделение фракций обеспечивается благодаря достаточно большой высоте колонны и установленному в ней режиму динамического равновесия между находящимися в паровой и жидкой фазах соединениями.
Конструкция
Ректификационная колонная состоит из следующих основных узлов: перегонного куба, царги, дефлегматора, узла отбора, термометра, холодильника.
Перегонный куб
Использовать газ для нагрева браги не рекомендуется из-за опасности такого способа. Электрические либо индукционные плиты не позволят добиться равномерной подачи тепловой энергии. Поэтому оптимальный способ — задействовать ТЭНы. Они довольно надежны и могут быть достаточно легко установлены.
При выборе емкости куба следует ориентироваться на диаметр колонны. При диаметре 4 см подойдет бак объемом 30–50 л, а для колонны шириной 5 см объем лучше увеличить до 40–80 л. Соответственно, от емкости куба зависит мощность нагревательных элементов. Так, для 40 л нужно минимум 3 кВт, для 50 л — не меньше 4 кВт.
Царга
Царгой называется нижняя часть ректификационной колонны, в которой происходит газо-жидкостный обмен. Именно в царге отделяются все тяжелые фракции, включая сивушные масла.
Для царги используется труба из пищевой нержавеющей стали диаметром 3–5 см. Толщина стенок должна составлять порядка 1–1,5 мм. Можно взять трубу со стенками 2–3 мм, но большая толщина приведет только к утяжелению конструкции. Вместо нержавейки можно использовать медь, но тогда качество очистки может быть хуже.
По всему объему царги ее заполняют специальными элементами, которые обеспечивают высокую площадь газо-жидкостного обмена. Лучше всего использовать для этой цели металлические мочалки (губки). Необходимо убедиться, что они не коррозируют, для чего можно предварительно прокипятить мочалку в соляном растворе.
1 Тема от 10delta 2016-01-18 07:34:27 (2016-01-18 18:14:32 отредактировано 10delta)
- 10delta
- Профессионал
- Неактивен
Тема: Ректификационная колонна своими руками (фотоотчёт)
Предыстория
Проживая в собственном доме, я озаботился проблемой, куда девать урожай яблок, слив, груш, черешни, клубники, винограда? Съесть всё это не представляется возможным, хранить долго не получается, а выкинуть жалко. Не сделать ли из всего этого дистилляты, подумал я. Сказано – сделано!
Начал собирать информацию в интернет:
– как правильно готовить дистилляты;
– как и из чего можно собрать аппарат для получения качественных дистиллятов.
Перелопатив кучу сайтов, пришел к выводу, что в подавляющем большинстве случаев, помимо предоставления информации читателю, причём, ни всегда правдивой, попутно и как бы невзначай, пытаются втюхать «эксклюзивное» оборудование, на которое зачастую даже нет инструкций по сборке/эксплуатации и не указан производитель.
Но как говорят, кто ищет – то всегда найдёт! Вот и я, бороздя просторы интернета, наткнулся на форум https://alcodistillers.ru/forum/
Что подкупило на этом форуме? А то, что:
– форум является некоммерческим проектом;
– ни кто, ни кому не пытается втюхать какое-либо «эксклюзивное» «супер-пупер» оборудование и принадлежности;
– на форуме стараются не разжевывать и не преподносить готовый материал на «блюдечке с голубой каёмочкой», а подводят форумчан к тому, чтоб они сами внимательно читали, думали и анализировали;
– дают понять, что имея голову на плечах и пряморастущие руки из нужного места, читатель может самостоятельно изготовить необходимое ему оборудование, а не заплатить втридорога за блестящую железку с сомнительными характеристиками.
И так, после долгого чтения материалов форума, я пришел к выводу, что для приготовления качественных дистиллятов однозначно нужно изготовить ректификационную колонну (в дальнейшем по тексту РК).
Постройка ректификационной колонны
Исходя из финансовых возможностей и высоты потолка на кухне, где в основном планирую проводить процесс ректификации, было решено собрать РК из медных труб и фитингов Ø 35 мм с высотой царги 140 см и наклонным дефлегматором.
За основу моей РК были взяты колонны и узлы, выполненные форумчанами:
– Иваном (Колонна с отрицательным углом);
– al (Комплект оборудования для самогоноварения);
– Ivanov & Co (Построение РК с отрицательным углом, некоторые моменты изготовления);
– Vlad1975 (Моя РК);
– Lemon (Как переделать самогонный аппарат или дистилятор и РК в одном кубе);
– sklis_s (Построение РК с отрицательным углом, некоторые моменты изготовления);
– Геннадий (Колонна с отрицательным углом фото постройки);
– Алексей (моя первая РК);
– Дмитрий Васильев (Делаем холодильник димрота),
за что им огромное СПАСИБО!
Исходя из поставленной задачи, приобрёл:
Для изготовления РК:
– трубку медную жесткую 35х1,0 мм длиною 2 м – 2500 рублей;
– угол 90° ВП – ВП 35мм 2 шт. – 304 рубля;
– тройник ВП – ВП – ВП 35мм – 282 рубля;
– заглушку ВП 35 мм – 166 рублей;
– муфту переходную ВП – ВП 35х18 – 234 рубля;
– муфту переходную ВхНР 35х1 1/4″ – 166 рублей;
– муфту переходную ВхВР 35х1 1/4″ – 240 рублей;
– американку ВВ 35 (с прокладкой) – 830 рублей;
– кран игольчатый М1/4″ с переходником RBS2 499/2 – 730 рублей;
– переходник – игольчатый кран F1/4″ F1/2″ – 200 рублей;
– переходник – игольчатый кран/трубка Ø 8 мм – 120 рублей;
– трубку медную Ø 6,35 мм (1/4″) длиной 5м (взял с запасом) – 750 рублей;
– мочалки нержавеющие 15 штук – 270 рублей;
– датчик температуры DS18b20 в нержавеющей гильзе 3 штуки – 270 рублей;
– Pl2303ta TTL USB-конвертер RS232 – 123 рубля.
Для изготовления прямоточного холодильника:
– трубку алюминиевую Ø 22 мм (она же оправка для намотки хол. Димрота) – 70 рублей;
– латунный тройник (1/2″) 2 штуки – 170 рублей;
– латунный бочонок (1/2″) 2 штуки – 62 рубля.
Для изготовления куба и блока управления нагревом ТЭНа:
– флягу-бидон алюминиевую “молочную” 25 литров – 600 рублей;
– врезку 1 1/4″ – 280 рублей;
– ТЭН из нержавеющей стали 2,5 кВт – 500 рублей;
– коврик для фитнеса (использовал в качестве утеплителя куба) – 119 рублей.
– регулятор напряжения мощностью 4 кВт – 521 рубль;
– вольтметр цифровой 70-350VAC – 162 рубля;
Инструменты, приспособления, расходные материалы:
– припой мягкий №3 (S-Sn97Cu3) 250 грамм – 934 рубля;
– флюс – пасту №3 250грамм – 850 рублей;
– горелку газовую с баллоном – 505 рублей;
И того, суммарные затраты составили 11958 рублей.
Все остальные материалы, инструменты и приспособления, которые будут проходить в описании постройки РК, были у меня в наличие, соответственно, приобретать их не пришлось.
Сборку колонны начал с намотки холодильника Димрота. Для намотки использовал медную трубку Ø 6,35 мм (1/4″) (см. Фото №1).
«Грабли №1» – трубка оказалась чересчур мягкой и постоянно намеревалась сплющиться и заломиться, в общем, намучался я с ней. Думаю, нужно было наполнить её водой и заморозить в морозилке, предварительно заглушив концы, а потом спокойно намотать. Но, как говорится, хорошая мысля, приходит опосля 
.
Для намотки холодильника Димрота использовал оправку, изготовленную из алюминиевой трубки Ø 22 мм (см. Фото №2).
Отмерил кусок медной трубки длиной 50 см (см. Фото №3).
Сделал кольцо для начала намотки холодильника Димрота. Дабы трубка при сгибе в кольцо не заламывалась, поджимал её тисками (см. Фото №4).
Чтобы оправка свободно вращалась, вставил её в обрезки трубок Ø 25 мм и зажал их в тиски (см. Фото №5).
Намотал холодильник Димрота, всего 34 витка (см. Фото №6).
Для удобства прочтения, весь процесс изготовления ректификационной колонны, можно скачать единым файлом в формате PDF https://alcodistillers.ru/recipes/rcolumn.pdf
——-
ʁɔvʎнdǝвǝdǝu dиw — ɐwʎ ɔ vǝmоɔ dиw
