Отпарные колонны их классификация и принцип работы

Отпарные колонны их классификация и принцип работы

Легкая игристость, которая стала фирменным знаком вин региона, – результат взаимодействия терруара, уникальных сортов винограда и технологии производства.

Терруар

Плодородные гранитные почвы и большая влажность обеспечивают высокие урожаи винограда. Но ягоды получаются слишком сочные, водянистые, с большой кислотностью.

Единственный субрегион, где не так заметно влияние Атлантики – Монсау и Мелгасу, поэтому и вина здесь более насыщенные и крепкие.

Сорта винограда

Правилами DOC регламентирован перечень рекомендованных сортов винограда.

• Альваринью;
• Аринто;
• Авессо;
• Азал;
• Батока;
• Лоурейру;
• Трейшадура.

При производстве вина чаще всего используют смесь нескольких белых сортов. Самые успешные – Алваринью, Лоурейру, Трейшадура, Азал.

• Виньяу;
• Азал Тинто;
• Амарал;
• Эспадейро и др.

Кроме рекомендованных сортов есть разрешенные, поэтому на самом деле перечень – внушительный. Но каждый регион специализируется на производстве нескольких коронных вин и выращивании соответствующего винограда.

Сорт Алваринью и сортовые Vinho Verde Alvarinho – специализация субрегиона Монсау и Мелгасу

Особенности технологии

Путь зеленого вина от виноградника к бутылке – очень короткий и составляет всего 3–6 месяцев.

Сразу после сбора ягоды аккуратно отжимают. Для белых вин берут чистый сок без косточек и кожуры, для красных – сок с мезгой.

По традиционной технологии винификацию проводят при температуре 16–18 °С и не дожидаются остаточного сбраживания дрожжей.

На современных винодельческих производствах допускается полная ферментация с последующей фильтрацией напитка, а углекислый газ добавляют перед разливом в бутылки.

Принцип работы

В перегонный куб заливается спирт-сырец (около 40°) на 2/3 объёма. При нагревании спиртовые пары поднимаются вверх по колонне. В первичном дефлегматоре они частично охлаждаются, конденсируются и стекают по стенкам обратно в перегонный куб. Эта смесь называется Флегма. Более легкие фракции следуют в дефлегматор выше, где происходит окончательное разъединение жидкостей на дистиллят и фракции с низкой температурой кипения.

Здесь и заключается главный принцип работы ректификационной колонны – когда флегма стекает, она контактирует с паром, обмениваясь веществами с высокой и низкой температурой кипения, затем флегма снова нагревается в кубе, становится паром, образуя цикличный процесс. Вначале дистиллят не отбирают, чтобы набрать достаточное флегмовое число – количество флегмы по отношению к массе дистиллята.

Когда процесс стабилизируется (температура не меняется более 10 минут), в верху колонны скапливаются фракции с самой низкой температурой кипения (этиловый спирт, эфиры, уксусный альдегид, метиловый спирт), а внизу с высокой (сивушные масла). Можно начинать отбор «голов», «тела» и «хвостов». В отличие от дистилляции, здесь фракции чётко отделены друг от друга – вещества не пересекаются, даже если есть разница в температуре кипения хотя бы на десятую долю градуса.

Типы абсорбционных колонн и принципы их работы

В большинстве случаев – если нет никаких уточнений – под «абсорбционной колонной» подразумевают башенное исполнение абсорбера со стационарной (неподвижной) насадкой. Хотя нередко имеются в виду и другие аппараты, (в том числе, скрубберы), осуществляющие сорбционный захват в полых орошаемых камерах, трубках Вентури, подвижно-насадочных системах или пенном слое.

В англоязычной литературе абсорберные колонны обычно встречаются под названиями «absorption column», «absorber tower» (башня), а в нефтегазовой сфере их, как правило, именуют скрубберами, например «naphta scrubber» (для очистки нефтяных газов).

Общий чертеж абсорбционной колонны (принципиальная схема)

Насадочная колонна

Абсорбер насадочного типа представляет собой вертикальную колонну, рабочий отсек которой заполнен т.н. насадкой – массивом тел, имеющих большую площадь поверхности при небольшом объеме. К таким телам относятся кольца Рашига / Супер-Рашига, кольца Палля, седла Intallox © , полуседла, полухорды, спирали Левина и другие.

Типы насадочных тел (полимерное исполнение засыпки)

Насадка орошается водой или жидким сорбентом, что создает на поверхности тел активную микропленку, исчисляющуюся десятками и сотнями квадратных метров на 1 м 3 наполнителя.

Нагнетаемый в абсорбер газовоздушный поток вынужден проходить через камеру, многократно контактируя с микропленочным слоем, где идет сорбция нежелательных компонентов. Захваченные в пульпе / шламе поллютанты отводятся из башни напрямую или циркулируют по полузамкнутому контуру.

Орошение металлической насадки в камере насадочного скруббера для очистки пиролизных газов

Насадочные колонны, как правило, служат для химической очистки газов, что отражается на используемых конструкционных материалах – нержавеющая сталь, полиэтилен, полипропилен, фторопласт, стеклопластик, титан и другие стойкие к агрессивным химических соединениям материалы.

Горизонтальный насадочный абсорбер от ООО «ПЗГО». Компактный форм-фактор выбран с учетом габаритов стандартного 20-футового контейнера (для удобной транспортировки / установки). Отгрузка оборудования

Сопряженные типы аппаратов

В рамках данной страницы нелишним будет упомянуть и аппараты, прямо коррелирующие с колонными абсорберами и имеющие схожий фундаментальный принцип действия. Для удобства раскроем их особенности в таблице.

Кликнув по соответствующим ссылкам в левой колонке таблицы, Вы перейдете на страницы с подробным описанием, назначениями и техническими особенностями оборудования.

Характеристики оборудования «ПЗГО»

Вне зависимости от типа исполнения абсорбционных аппаратов – колонны, горизонтальные блоки, модульные конструкции – пылегазоуловители, изготовленные на нашем заводе, отличаются нижеследующим перечнем характеристик:

КПД до 99.9% при объемах пылегазоочистки от нескольких десятков м 3 до сотен тысяч м 3 / час (после проведения надлежащих работ по монтажу и наладке оборудования);

Заказ, расчет, проектирование, изготовление, доставка и монтаж (шефмонтаж)

По вопросам расчета, индивидуального проектирования и производства абсорбционных колонн и других мокрых фильтроаппаратов стационарно- и подвижно-насадочного, полого или пенного типов, пожалуйста, контактируйте с нами удобным Вам способом или заполняйте Анкету Заказчика.

Быстро изготовим и доставим аппараты или многоступенчатые комплексы до любой точки России и Евразии. По требованию проведем профессиональный монтаж или обеспечим патронаж надлежащего шефмонтажа. Обучим штат. Гарантия производителя.

Инструкция по изготовлению ректификационной колонны

При создании ректификационной колонны имеет значение каждая мелочь, поэтому следует строго соблюдать все рекомендации. Не лишним будет посмотреть видео сборки.

Металлическую трубу с рекомендованными параметрами разрезают на 2 части примерно равной длины, зачищают края, герметично стыкуют с помощью резьбовых соединений или переходника.

В одну часть, которая будет находиться внизу, засыпают выбранный вид насадок, предварительно установив сетку и упорную шайбу для исключения выпадения материала. Если используются металлические губки (потребуется около 40 шт.), предварительно нарезают их на кусочки по 5 мм. Пружинки следует распределять равномерно, постукивая трубой по твердой поверхности. Засыпав насадку, закрывают трубу сеткой, фиксируют ее шайбой.

Подсоединяют получившуюся конструкцию к перегонному кубу и утепляют ее теплоизоляционным материалом.

Вторую (верхнюю) часть трубы с помощью паяльника соединяют с дефлегматором. В водяном корпусе должно быть 2 патрубка: на ввод и вывод воды. Дефлегматор можно купить или сделать самостоятельно из термоса, скороварки, змеевика, медной трубки (первые варианты предпочтительнее). Например, так: https://youtu.be/D4ZsbbRH6ds

Верхний конец колонны закрывают пробкой/крышкой или запаивают, оставив отверстие для установки атмосферной трубки. Для ее закрепления используют штуцер, конец трубки опускают в воду.

Делают отверстие под патрубок для выхода дистиллята. Оно должно находится на пару сантиметров выше места соединения с нижней частью трубы, под ним устанавливают пластинку для сбора конденсата.

С помощью силиконового шланга подсоединяют к колонне холодильник. Его можно купить или сделать самостоятельно. Для регуляции процесса движения жидкости на шланг крепят зажим от капельницы.

Соединяют охлаждающие элементы между собой: верхнюю часть холодильника с низом дефлегматора, верхнюю часть дефлегматора с канализацией. Таким образом, вода к дефлегматору будет поступать подогретой.

Дополнительно можно установить регулятор потока воды и термометр (для него потребуется дополнительное отверстие в узле отбора).

Можно также разделить царгу на 3 части: такая конструкция считается более вариативной в применении. Подробный процесс сборки колонны можно посмотреть здесь:

Ошибка или есть что добавить?

Можно ли сделать полноценную ректификационную колонну своими руками?

В продаже есть удобные и качественные самогонные аппараты с ректификационной колонной. Но их стоимость высока. Поэтому мужчины, которые умеют работать с металлами, могут самостоятельно изготовить агрегат. Для создания колонны применяют материалы, не вступающие в химические реакции со спиртом и не выделяющие со временем различных элементов, вредных для здоровья человека. Для создания агрегата потребуются:

1. Емкость нужного объема в качестве перегонного куба. Это может быть любой медный или эмалированный сосуд. Подойдет и нержавеющая сталь. Если будет небольшой выход алкоголя, то используют и скороварку.
2. Корпус колонны в виде царги или трубы. На прилавках магазинов можно быстро найти уже готовую 15-сантиметровую царгу. Приобретают несколько штук и соединяют их. А можно без проблем сделать эту деталь из нержавеющей трубы диаметром 0,5 сантиметра и толщиной стенок 1,5–2 миллиметра. На ней с обеих сторон делают резьбу: низ присоединяют к кубу, а верх — к дефлегматору. Царга должна быть не менее одного метра в высоту, иначе вредные фракции не будут удаляться, и сивушные масла окажутся в дистилляте. В результате получится продукт низкого качества. Если делать трубу длиннее 1,5 метра, то увеличится время на ректификацию, а эффективность останется прежней.
3. Дефлегматор для охлаждения и конденсации пара. Он может быть рубашечным или прямоточным. Изготовляют из двух труб, между которыми движется вода. Дефлегматор Димрота считается более эффективным. Корпусом становится труба, внутри которой есть тонкая трубка в виде спирали. В ней и циркулирует холодная вода. Кожухотрубный дефлегматор — из нескольких труб. В самой большой крепят маленькие. В них пар конденсируется.
4. Насадки для царги. Они увеличивают поверхности, по которым течет флегма. Значит, вредные примеси осаждаются и не попадают в домашний алкоголь. Насадки в виде керамических шариков или нарезанных кухонных мочалок из нержавейки должны полностью заполнять царгу. Используют и насадку Панченкова. Она является самым лучшим вариантом.
5. Узел для отбора дистиллята.
6. Холодильник. Эта деталь изготовляется таким же образом, как и рубашечный дефлегматор. Но берутся трубки с меньшим диаметром. В холодильнике есть проходы для воды. В нижнее отверстие она входит, из верхнего жидкость направляется по трубкам к дефлегматору.
7. Мелкие детали, чтобы соединить части.
8. Термометр.

Метод ректификации имеет и сторонников, и противников. Он может похвастаться следующими положительными сторонами:

1. На выходе получается крепкий спирт высокого качества, который не содержит вредных для здоровья человека примесей. Он станет прекрасной основой для любого алкогольного напитка.
2. Можно приготовить самогон с нужной органолептикой.
3. Прибор довольно просто сконструировать самостоятельно.

Винокуры отмечают недостатки:

1. Весь процесс ректификации длится долго. В час получается всего один литр дистиллята.
2. Производственные конструкции стоят дорого.

Однако, учитывая несомненную пользу колонны, ее все-таки стоит приобрести. И тогда к качеству самогона претензий не будет.

Способы работы и требования

Перегонка на НБК проводится дважды. При первой перегонки получается спирт-сырец, а после второй – готовый, качественный продукт.

На первой перегонке, в куб заливается вода, а брага подается только в верхнюю часть. Фактически колонна работает как бражная. На второй перегонке полученный спирт-сырец заливается уже непосредственно в куб, и аппарат работает уже как дистилляционный аппарат. На выходе, после второй перегонки можно получить чистейший алкоголь с крепостью 95 оС.

Большая часть моделей НБК не требует от винокура особого контроля, все максимально автоматизировано.

Вначале в куб заливается вода, желательно горячая и включает ТЭН на полную мощность. Прогреть аппарат рекомендуется на протяжении 10 минут. На данном этапе брага не участвует в процессе.

На втором этапе, мощность снижается до номинального значения и подается небольшой поток браги. Необходимо запомнить показания нижнего термометра и манометра. Выставляется рабочая величина подачи браги. Нормой считается, когда на манометре показания снизятся на 5 мм, а температура упадет на 1 градус от зафиксированной.

Если давление будет расти, а температура падать, значит надо увеличить мощность нагрева, до 5%. Если температура упала более чем на 1оС от замеренной вначале, то это означает, что идут серьезные потери спирта. Однако прибавлять нагрев необходимо постепенно, между поворотами ручки должно проходить 2-3 минуты.

После завершения процесса, необходимо перекинуть шланг из емкости с брагой в другую, в которую необходимо налить чистую воду. Спирт-сырец в емкости можно убрать. Шланг из-под дистиллятора также можно опустить в емкость с чистой водой. Колонну подключают в режиме промывки. Скорости подачи воды может быть минимальной. Промывать аппарат следует 5-10 минут.

В самом конце, подача воды полностью прекращается и включается режим нагрева, для просушки всего НБК, буквально на 2-3 минуты. Затем можно разобрать аппарат. Отдельно рекомендуется помыть куб и паропровод, там могут оставаться следы от браги. При желании можно разобрать колонну и тоже все помыть.

Дополнительная информация! Чтобы НБК перестал работать от бражного налета, необходимо перегонять жидкость не меньше 500 часов. Поэтому особо заморачиваться относительно чистоты аппарата не стоит.

Что лучше – простой аппарат или ректификационная колонна?

На самом деле ставить вопрос именно так – не самый верный подход. Самогонный аппарат служит для получения достаточно крепкого спирта-сырца, крепость которого обычно не превышает 70 градусов. При грамотной перегонке с отсечением «голов» и «хвостов» на выходе получают крепкий спиртной напиток с богатой вкусоароматической композицией, включающей в себя нотки, свойственные исходному сырью. Особой популярностью пользуются самогоны из меда, фруктов, ягод, зерновых – их характерные вкусы радуют любителей.

Ректификационная колонна позволяет получить готовый продукт – спирт-ректификат

Получаемый на простом самогонном аппарате продукт требует дополнительных операций – очистки, фильтрации, двойной дробной перегонки.

Колонны используют для получения очищенного спирта с высокой крепостью, но без вкусов и ароматов исходного сырья. Они не нуждаются в дополнительной очистке и, в качестве нейтральной спиртовой основы, подходят для приготовления водки, настоек, наливок. Ректификационная колонна позволяет не перегонять брагу два раза, получая сразу готовый продукт – спирт-ректификат, пригодный как для технических нужд, так и для пищевых целей. При перегонке через колонну для улучшения вкусоароматических свойств применяют сухопарники и джин-корзины. В них помещают ароматическое сырье, которое отдает эфирные масла при прохождении через травы, сухофрукты, пряности спиртовых паров. Самогонный аппарат с ректификационной колонной и сухопарником отлично подойдет для приготовления джинов, ароматизированных водок, текилы.

Сухопарник с джин-корзиной

Коротко о бражной колонне и принципе ее работы

Что такое пленочная или бражная колонна? Это пустой резервуар цилиндрической формы, расположенный над перегонным кубом. Сверху на ней находится дефлегматор, который охлаждает тяжелые составляющие в паре. Таким образом, устанавливается необходимая температура в БК.

бражная колонна

Алкогольные пары делятся на 2 вида: тяжелые и легкие. Легкие пары продолжают движение дальше. Из них и получается самогон. Тяжелые фракции стекают вниз по колонне в виде пленки (флегмы) обратно в перегонную ёмкость. Вновь поступающие пары снизу соединяются с флегмой. В этом заключается ее укрепляющая функция.

С помощью БК можно получить высокоочищенный алкогольный продукт, крепость которого 89-92 градуса. Это, своего рода, рекуперационная установка.

МПК / Метки

Устройство для охлаждения водою паров жидкостей, кипящих выше воды, в применении к разделению смесей жидкостей при перегонке с дефлегматором

Номер патента: 59

. в каческости воду так жидкостей, кипя, этом образование и их приходится процесса дефлегм ров перегоняемойисходить в таком случае, главным образом, за счет скрытой теплоты парообразования, а так как эта теплота сравнительно весьма велика, то соответственно уменьшается расход воды. Если, например, перегонять сырой бензол и -пользоваться для охлаждения его паров водою с первоначальною температурою в 20, то будем иметь следующее: составные части сырого бензола, а именно сероуглерод, бензол, толуол и ксилол кипят соответственно при 46, 80″-, 110 и 140 Ц., причем, следовательно, вода может, при достаточных размерах дефлегматора, нагреваться при отгонке сероуглерода почти на 26, бензола — йа 60, толуола — 90 и ксилола — 120 Ц. Количество.

Устройство для создания напорной струи воды

Номер патента: 604684

. по лый вал 8 с подводящей неподвижной трубок 19 для уменьшения механических потерь, име. ет камеру 20 с подводящей трубкой 21 и в о3досборник 22 с отводящей трубкой 23, внутри которого на полом валу 8 закреплен диск 24 отброса воды. Тренога 25 закреплена на верхней части 2 корпуса 1 и в нее вмонтированы неподвижная подводящая труба 19 и гидравлический затвор 18. Сопла 26 на нижней части 3 корпуса 1 служат для подачи сжатого воздуха на лопатки 27 турбины 13.Устройство работает следующим образом, Через неподвижную подводящую трубу 19 и подводящую трубку 21 подается вода для заполнения рабочего колеса 4 и гидравлического затвора 18, а через штуцер 17 в зазор между шипом 15 и подшипником 16 подается сжатый воздух, при этом шип 15 с.

Устройство для создания вертикальных токов воды в водоеме

Номер патента: 1447972

. 6.Устройства могут быть объединены вгруппы посредством жестких элементов7 и 8 (Фиг.5 и 6). Пластины 4 могутбыть соединены между собой гофрами 9(фиг.4).За счет волнения в водоеме трос 2под воздействием поплавка 1 и груза 3совершает продольные колебания. Если упоры 6 расположены ниже пластин 4, то при движении троса 2 вниз пластины 4 складываются вдоль троса 2 и не препятствуют его перемещению. При движении троса 2 вверх пластины 4 ложатся на упоры 6, захватывают объем воды, находящийся над ними, и перемещают его вверх к поверхности водоема, Создается вертикальный ток воды в водоеме из донных слоев к его поверхности. При расположении упоров 6 выше пластин 4 происходит перемещение поверхностных слоев воды вглубь водоема.В системе.

Устройство для регулирования давления отбора пара для регенеративного подогрева воды на паровозе

Номер патента: 71261

. переключателя Уб поступает через штуцер 27 и трубопровод 22 в цилиндр б, а другая часть — через клапан 23 и трубопровод 24 в цилиндр 7, Из цилиндров б и 7 по трубопроводам 25 и 2 б воздух направляется в пространство над уравнительными поршнями 3 и 5, обеспечивая соответствующее давление пара в начале и в конце отбора. Для получения необходимых давлений воздуха в трубопроводах 22 и 24 имеются дроссельные клапаны 27, 28, 20, 30, 31 и 32, приключенные к переключателю подачи воздуха 7 б трубопроводами 33, 34, 35, Зб, 37, 38,Клапаны отрегулированы так, что при соответствующем положении ручки 77 переключателя 7 б в трубопроводах 22 и 24 обеспечиваются необходимые давления. Предмет изобретения Устройство для регулирования давления отбора пара.

Устройство для создания пульсаций напора воды

Номер патента: 101847

. с сиФонными водо- сбросами, сливные трубы (11) которых направлены в резервуар (4). Такое выполнение устройства имеет целью периодическое изменение количества воды, поступающей в напорную магистральФонтана. Изменение напора происходит по схеме нуль-максимум-нуль, а при соединении приемного резервуара (4) труоопроводом (10) с питающим трубопрогодом (3) — млнттмум-максимум-минимум,В устройстве по Фиг. 5 приемный резервуар (4) выполняется или с изменяющимся по высоте сечением или составляется пз нескольких расположенных по вертикали и соединенных между собой емкостейт. Емкости имеют раздичные объемьт, причем верхняя из них выполняет М 10184ся открытой, а остальные закрытые. В таком устройстве изменение напора воды может быть скачкообразным.