Kútikom oka som na jednom z fór videl ďalšiu diskusiu na tému „ako dodať vodu do chladničky, k pare alebo po ceste“, v ktorej sa odvolávali na môj článok o výstavbe kotolne . Predtým som sa tejto témy nedotkol, preto som sa rozhodol vyjadriť svoj názor samostatne v tomto článku.
V mnou navrhovanom dizajne BC je voda privádzaná do zariadenia zospodu a ukazuje sa, že vstupuje do spätného chladiča spolu s parou (dopredný prúd) a do chladničky v opačnom smere (protiprúd). Je to správne? Klasická teória výmenníkov tepla tvrdí, že protiprúdové výmenníky tepla sú efektívnejšie ako priame. Dá sa to ilustrovať obrázkom.
Obrázok a znázorňuje priamy prúdový výmenník tepla, obrázok b znázorňuje protiprúdový výmenník tepla. Ako je možné vidieť z teplotných grafov, pri protiprúde je teplota horúceho chladiva A na výstupe nižšia (bod Y) a studeného chladiva B je vyššia (bod Z) ako pri doprednom prúdení. Táto skutočnosť sa vysvetľuje skutočnosťou, že v priamoprúdovom výmenníku tepla sú teploty chladiacej kvapaliny vyrovnané na určitú priemernú hodnotu a v protiprúdovom výmenníku tepla sa teplota horúcej chladiacej kvapaliny blíži teplote studenej a naopak. naopak. Teplotný delta (tepelný tok) v prípade protiprúdového výmenníka tepla je väčší. V súlade s tým je účinnosť protiprúdu vyššia, môže byť kompaktnejšia (alebo bude účinnejšia s rovnakými rozmermi). Všetko sa zdá byť jasné.
Ale ako vždy od všeobecné pravidlo existujú výnimky. IN v tomto prípade táto výnimka hovorí, že ak sa teplota jednej z chladiacich kvapalín nemení plynule, ale len do určitú hodnotu(čo sa deje pri kondenzácii alebo vyparovaní), potom tepelný tok pri rôzne možnosti spojenie sa stáva rovnakým. To sa deje v prípade spätného chladiča. Našou úlohou je udržiavať určitú teplotu pary (pre extrakciu pary - bod varu alkoholu, pre kvapalinu - teplotu jej kondenzácie, v skutočnosti je to prakticky rovnaká teplota). V prípade chladničky s priamym prietokom (v iných článkoch ju zo zvyku nesprávne nazývam priamoprúdovou, hoci môže byť aj protiprúdovou) je úloha trochu iná - kondenzovať produkt a následne ho ochladiť na teplotu chladiacej vody, t.j. klasicky „výmena tepla“. Ukazuje sa, že na spätnom chladiči BC nezáleží, ako ho pripojiť, ale chladničku je potrebné pripojiť opačne.
Je tu ešte jeden bod. Vo vode je vždy rozpustený plyn, ktorý má tendenciu sa uvoľňovať, keď teplota stúpa a v systéme sa vytvára „vzduch“, dokonca spôsobuje upchávanie. Preto je účelnejšie privádzať vodu do plášťového spätného chladiča zospodu, čím sa eliminuje vetranie - prúdenie vody odstraňuje vzduchové bubliny. Pri malých prietokoch cez spätný chladič môžete pozorovať vytváranie vzduchovej bubliny na samom vrchu výstupnej silikónovej trubice vo výške procesu - to je ono.
Teda , je vhodné pripojiť prívod vody k BC zospodu - súčasne do spätného chladiča (dopredný prúd) a smerom k chladničke (protiprúd).
Už dlho je známe, že správne pripravený mesačný svit nespôsobuje ťažkú kocovinu. Je lepšie čistiť alkoholové výpary ihneď počas destilácie a nie neskôr. ľudové prostriedky. Ak sa totiž nesprávne vyčistia, pokazený nápoj sa im možno ani nepodarí zachrániť. Čo môže pomôcť presne oddeliť zlomky? Každý mesačný svit, ak sa hrdo nazýva stĺp, má spätný chladič. Iným spôsobom sa nazýva aj posilňovacia chladnička. Bez spätného chladiča je kovová trubica stúpajúca nad destilačným zariadením len trubica. Prečo je to potrebné a aký je princíp činnosti spätného chladiča v mesačnom svitu? Všetko je veľmi jednoduché. Začnime dizajnom a umiestnením.
Prístroj na deflegmáciu Moonshine
Spätný chladič (posilňovacia chladnička) je niečo ako „vodný plášť“ umiestnený v hornej štvrtine kolóny. Konštrukcia časti kolóny so spätným chladičom sú v podstate dve koncentrické rúrky rôznych priemerov. Vonkajšia rúrka je privarená k vnútornej a priestor medzi nimi je dodávaný studená voda. Niekedy je spätný chladič odnímateľný, ale najčastejšie je trvalo namontovaný na samotnej kolóne. Zóna spätného chladiča nemá žiadne vnútorné nástavce. V tomto ohľade sa spätný chladič destilačnej kolóny nelíši od bežného rmutový stĺpec. Vysoko efektívny destilačné kolóny nemusí mať spätný chladič, ale bude nemožné destilovať rmut na takýchto kolónach: „upchá“ trysku, bez ohľadu na to, ktorá sa použije. Preto domácnosť stĺpové zariadenia Majú spätný chladič na destiláciu „v režime mesačného svitu“. Preto pri plánovaní (odporúčame vybrať si značkové zariadenie) dávajte pozor Osobitná pozornosť o možných režimoch jeho prevádzky.
Princíp činnosti spätného chladiča
Podstatou tohto zariadenia je vytvárať požadovanú teplotu na čistenie a spevnenie alkoholových pár vďaka ich ochladzovaniu a takzvanej prioritnej kondenzácii.
Vysvetlíme si to na príklade.
V prevádzkovom režime kolóny (kobyla alebo destilácia) „sama o sebe“ úplná kondenzácia všetkých pár pochádzajúcich z alembický. V tomto štádiu sa maximálny chladiaci prietok dodáva do spätného chladiča. Všetok kondenzát steká dole kolónou smerom k novým častiam pary. Keď sa stretnú, dochádza k čiastočnému odparovaniu v dôsledku zahrievania kvapaliny (reflux). Keď sa kolóna zahreje a vstúpi do prevádzkového režimu, dôjde v nej k oddeleniu teplotných oblastí. V hornej časti budú kondenzovať pary látok s nižším bodom varu a v spodnej časti pary s vyšším bodom varu. Hneď ako sa tento režim nastaví, chladenie spätného chladiča sa môže znížiť.
Teplota musí byť nastavená tak, aby sa oblasť odparovania nízkovriacich frakcií „posunula“ do hornej oblasti spätného chladiča. V tomto prípade sa tu začnú vyparovať všetky nízkovriace frakcie a prejdú ďalej do kondenzačnej chladničky, zatiaľ čo všetky ostatné frakcie nebudú môcť kolónu opustiť. Po výbere frakcií s nízkou teplotou varu (hlavy) sa teplota v kolóne opäť zmení, takže teraz sa hlavná frakcia „telesa“ odparí v tej istej hornej oblasti spätného chladiča. Týmto spôsobom je možné oddeliť všetky zložky zmesi, ktoré majú rozdielne teploty vriaci. Ukazuje sa, že spätný chladič je „bariéra“, ktorá môže jasne oddeliť zložky kvapaliny. Je len dôležité pamätať na to, že úpravy chladenia by sa mali vykonávať čo najhladšie a „po troškách“, pretože systém potrebuje čas na vytvorenie novej rovnováhy. Zvyčajne to trvá 20-30 sekúnd.
Typy spätných chladičov
Aj keď je princíp činnosti spätných kondenzátorov rovnaký, môžu sa líšiť dizajnom a veľkosťou. Čím väčšia je kontaktná plocha medzi refluxom a parou (v rámci určitých limitov) a čím presnejšia je regulácia teploty, tým väčšia je separačná kapacita spätného chladiča. A existujú len dve konštrukcie: priamy prietok a Dimroth spätný kondenzátor. Niekedy sú zmätení, miešajú všetko do jedného.
Deflegmátor s priamym prietokom je presne tá „rúrka v skúmavke“, ktorá bola popísaná vyššie. Ale spätný chladič Dimroth má trochu iný dizajn. Vyrába sa vo forme rúrky, vo vnútri ktorej je druhá rúrka vo forme špirály. Do vnútornej je privádzaná voda a tu kvapalina kondenzuje. Vďaka špirálovitému tvaru sa zvyšuje kontaktná plocha fáz kvapalina-para, a tým aj účinnosť separácie. Ďalšou výhodou tohto dizajnu je, že tento fázový kontakt sa vyskytuje v zóne maximálnej teploty - v strede trubice. A toto tiež pomáha lepšie čistenie aj alkoholové výpary
Napriek rozšírenému používaniu týchto názvov, ak analyzujete množstvo informácií na internete, potom existuje rozsiahly zmätok, pokiaľ ide o účel týchto zariadení. Zvlášť veľa nezrovnalostí je vo funkciách a podstate činnosti spätného kondenzátora a parného kotla. Poďme na to a začnime so základmi.
Rektifikácia a destilácia
Destilácia- Toto je vyparovanie, po ktorom nasleduje kondenzácia pár. To je presne to, čo sa stane pri použití najjednoduchšieho typu mesačného svitu.
Rektifikácia- rozdelenie zmesi na frakcie v dôsledku protiprúdového pohybu pary a rovnakej pary skondenzovanej na kvapalinu (reflux).
Je teda vidieť, že pri destilácii para vznikajúca pri varení kvapaliny prúdi priamo do kondenzátora. Výsledkom je homogénna zmes obsahujúca alkohol, vodu a fuselové oleje. Obsah alkoholu sa zvyšuje vďaka tomu, že sa pri vyšších teplotách vyparuje. nízke teploty a rýchlejšie ako voda a iné frakcie.
Pri rektifikácii časť skondenzovanej pary prúdi späť do destilačnej nádrže, je ohrievaná novovzniknutou parou a mnohonásobne sa opäť odparuje. V dôsledku procesu opätovného odparovania sa destilovaná kvapalina rozdelí na jednotlivé časti. V prípade mesačného svitu: fuselové oleje, voda a alkohol, ktorý potrebujeme. Stupeň separácie závisí od konštrukcie destilačnej kolóny.
Keď sa pozrieme trochu dopredu, povedzme, že spätný chladič pre mesačný svit je jedným z prvkov, ktoré sú súčasťou konštrukcie destilačnej kolóny.
Suché naparovače a mokré naparovače
V skutočnosti sú to dva názvy pre ten istý prvok. Sú známe aj ako mláďatá. Parný parník aj mokrý parník sú konštrukčne tenkostennou uzavretou nádobou malého objemu s dvoma parnými vedeniami v hornej časti: vstupom a výstupom.
V spodnej časti skokanskej dosky je zapustený kohútik na odvádzanie odpadového kondenzátu. Hrnčeky na hryzenie sa však často vyrábajú z sklenené nádoby, potom, prirodzene, nemôže byť reč o žeriave. Nahromadená kvapalina sa odvádza cez hrdlo a až po ukončení destilácie.
Jednoduchý parník z plechovky
Medzi mokrým parníkom a suchým parníkom je jeden konštrukčný rozdiel: v mokrom parníku je výstup zo vstupnej rúrky znížený až úplne nadol, takže para z destilačnej kocky „grgá“ cez kvapalinu naliatu do nádoby. . Mokrý parník sa preto často nazýva prebublávačka.
Ako to funguje
- Para sa dostáva do nádoby a vplyvom rozdielu teplôt sa začne zrážať na stenách a stekať ku dnu.
- Ako sa teleso parného kotla ohrieva novou parou, intenzita kondenzácie klesá, časť pary začína unikať.
- Súčasne sa kondenzát začne ohrievať a odparovať a tiež prechádza do extrakcie.
- V určitom bode je v dôsledku opätovného odparovania na dne iba „špinavý“ hlien, ktorý je lepšie vypustiť kohútikom a spustiť cyklus od začiatku.
- Ak tam nie je kohútik, tak je len jedna možnosť - výber pred splachovaním, t.j. Na výstupe dostaneme „špinavý“ produkt.
Možnosti „reset“ aj „výber k víťazstvu“ nie sú dobré – konečný výsledok stále nebude produktom najvyššej kvality. V skutočnosti parník vykonáva iba dve užitočné funkcie:
- zabraňuje výberu párov kaše;
- Vďaka opätovnému odparovaniu mierne zvyšuje pevnosť produktu.
Je možné zlepšiť účinnosť uhryznutia? Je to možné, ale je potrebné zmeniť jeho štruktúru: teleso by malo byť umiestnené nad destilačnou kockou a kondenzát by mal byť vypúšťaný priamo do kocky. Len toto už nebude nádrž na suchú paru, ale celkom slušný neriadený spätný chladič.
Ako funguje spätný chladič?
Zariadenie spätného chladiča vo svojej najjednoduchšej forme sú dve zvárané rúry rôznych priemerov inštalované vertikálne na destilačnej kocke. V plášti medzi nimi cirkuluje chladiaca kvapalina (voda) a rúrka menšieho priemeru slúži ako potrubie na uvoľňovanie pary obsahujúcej alkohol.
Aby sme vysvetlili princíp činnosti tohto zariadenia, bežne predpokladajme, že destilovaná kvapalina má 2 zložky, ktoré majú rozdielne teploty vriaci. Rozdelenie na frakcie sa vykonáva takto:
- V počiatočnom štádiu ochladzovanie začína o plný výkon a kým sa destilačná kocka nezohreje, prístroj pracuje „sám na sebe“. To znamená, že kvapalina vyparujúca sa z nádoby kondenzuje, vytvára tenký film na stenách a prúdi smerom k stúpajúcej pare späť do kocky. Na svojej ceste sa ohrieva novovytvorenou parou a čiastočne sa odparuje - ide o „opätovné odparovanie“
- Keď teplota v nádobe dosiahne teplotu dostatočnú na to, aby sa obe frakcie uvarili, vo vnútri konštrukcie sa vytvoria dve oblasti:
- Horný, kde kondenzujú pary frakcie s nízkym bodom varu.
- Spodná je oblasť kondenzácie druhej zložky.
- Do hlavnej chladničky sa stále nič nedostáva, to znamená, že zatiaľ nie je žiadny výber.
- Teploty odparovania a kondenzácie každej frakcie sú známe. Teraz môžete zmeniť režim chladenia tak, aby sa bod odparovania prvej frakcie nachádzal na hornom okraji spätného chladiča.
- Začína sa výber prvej zložky zmesi.
- Po zvolení nízkoteplotnej frakcie sa opäť zmení režim a vyberie sa druhá časť zmesi.
Táto metóda vám umožňuje rozdeliť kvapalinu na ľubovoľný počet zložiek s rôznymi bodmi varu. Proces je zotrvačný a je lepšie meniť režim chladenia veľmi opatrne, pomaly a postupne.
Dimroth spätný chladič
Separačná schopnosť spätného chladiča závisí od veľkosti styčnej plochy medzi spätným chladičom a parou a presnosti nastavenia. Princíp činnosti je rovnaký pre všetky typy týchto zariadení, líšia sa iba dizajnom.
Chladnička, ktorá bola opísaná v predchádzajúcej časti, je chladnička filmového typu s priamym prietokom. Dizajn je jednoduchý na výrobu a celkom efektívny. Má však nevýhody - malú interakčnú plochu, ktorá má vo všeobecnosti tendenciu k nule, keď sa štruktúra odchyľuje od vertikály. Druhým je náročnosť nastavenia teploty pary. Dizajn Dimroth je čiastočne zbavený týchto nedostatkov.
Dimroth spätný chladič je sklenená alebo kovová banka so špirálovou trubicou v strede. Cez ňu cirkuluje voda a kondenzuje sa na nej hlien.
Princíp činnosti je rovnaký, ale je zrejmé, že takáto konštrukcia, dokonca aj na pohľad, má väčšiu kontaktnú plochu medzi parou a kvapalinou ako filmový prístroj. Okrem toho k interakcii hlienu a pary dochádza v strede banky, kde je jej teplota maximálna. Následne bude výsledný produkt čistejší a pevnejší.
Prečo sa v každodennom živote stále najčastejšie používa Dimrothov spätný chladič alebo filmový spätný chladič na mesačný svit? Je to dané vlastnosťami suroviny – rmutu. Ak pri jej destilácii použijete najefektívnejšiu náplňovú kolónu s veľká plocha plnič, potom po pol hodine práce sa plnič znečistí natoľko, že akákoľvek náprava nebude možná.