§ 13.2 Mga column ng distillation: ang kanilang disenyo at operasyon
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang pagwawasto ay isinasagawa sa mga espesyal na aparato - mga haligi ng pagwawasto, na siyang mga pangunahing elemento ng mga halaman ng pagwawasto.
Proseso ng pagwawasto maaaring isagawa nang pana-panahon at tuluy-tuloy, anuman ang uri at disenyo ng mga haligi ng distillation. Isaalang-alang natin ang proseso ng tuluy-tuloy na pagwawasto, na ginagamit upang paghiwalayin ang mga likidong mixtures sa industriya.
Kolum ng distillation- patayo cylindrical apparatus na may welded (o prefabricated) na pabahay kung saan matatagpuan ang mga mass at heat exchange device (horizontal plates). 2 o nozzle). Sa ilalim ng hanay (Larawan 13.3) mayroong isang kubo 3, kung saan kumukulo ang ilalim na likido. Ang pag-init sa kubo ay isinasagawa dahil sa patay na singaw na matatagpuan sa isang likid o sa isang shell-and-tube heater-boiler. Ang isang mahalagang bahagi ng column ng distillation ay ang reflux condenser 7, na idinisenyo upang paikliin ang singaw na umaalis sa column.
Gumagana ang column ng rectification plate bilang mga sumusunod. Ang kubo ay patuloy na pinainit, at ang likido ay kumukulo. Ang singaw na nabuo sa kubo ay tumataas sa haligi. Ang unang timpla na ihihiwalay ay pinainit hanggang sa kumukulo. Inihain ito sa isang nutrient plate 5, na naghahati sa column sa dalawang bahagi: mas mababa (kumpleto) 4 at itaas (pagpapalakas) 6. Ang paunang timpla mula sa nutrient plate ay dumadaloy papunta sa pinagbabatayan na mga plato, na nakikipag-ugnayan sa daan nito sa singaw na lumilipat mula sa ibaba hanggang sa itaas. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan na ito, ang singaw ay pinayaman sa lubos na pabagu-bago ng isip na bahagi, at ang likidong dumadaloy pababa, na naubos sa bahaging ito, ay pinayaman sa lubhang pabagu-bago ng isip. Sa ilalim ng hanay, ang proseso ng pagkuha (nakakaubos) ng lubhang pabagu-bagong bahagi mula sa paunang pinaghalong at ginagawa itong singaw ay nagaganap. Ang ilang bahagi ng tapos na produkto (naayos na produkto) ay ibinibigay upang patubigan ang itaas na bahagi ng hanay.
Ang likidong pumapasok sa tuktok ng haligi upang patubigan at dumadaloy sa haligi mula sa itaas hanggang sa ibaba ay tinatawag na reflux. Ang singaw, na nakikipag-ugnayan sa reflux sa lahat ng mga plato ng itaas na bahagi ng haligi, ay pinayaman (pinalakas) na may isang lubos na pabagu-bago ng isip na bahagi. Ang singaw na umaalis sa haligi ay ipinadala sa reflux condenser 7, kung saan ito ay pinalapot. Ang resultang distillate ay nahahati sa dalawang stream: ang isa bilang isang produkto ay ipinadala para sa karagdagang paglamig at sa tapos na bodega ng produkto, ang isa ay ipapadala pabalik sa column bilang reflux.
Ang pinakamahalagang elemento ng isang haligi ng distillation ng plato ay ang plato, dahil dito nangyayari ang pakikipag-ugnayan ng singaw sa likido. Sa Fig. Ang 13.4 ay nagpapakita ng diagram ng device at pagpapatakbo takip na plato. May pang-ibaba siya 1, hermetically konektado sa katawan ng haligi 4, mga tubo ng singaw 2 at mga tubo ng paagusan 5. Ang mga steam pipe ay idinisenyo upang pumasa sa mga singaw na tumataas mula sa ilalim na plato. Sa pamamagitan ng mga drain pipe, dumadaloy ang likido mula sa nakapatong na plato patungo sa pinagbabatayan. Ang isang takip ay naka-mount sa bawat steam pipe 3, sa pamamagitan ng kung saan ang mga singaw ay nakadirekta sa isang likido, bumubulusok sa pamamagitan nito, pinalamig at bahagyang condensed. Ang ilalim ng bawat plato ay pinainit ng mga singaw mula sa pinagbabatayan na plato. Bilang karagdagan, kapag ang singaw ay bahagyang nag-condense, ang init ay inilabas. Dahil sa init na ito, kumukulo ang likido sa bawat plato, na bumubuo ng sarili nitong mga singaw, na humahalo sa mga singaw na nagmumula sa pinagbabatayan na plato. Ang antas ng likido sa plato ay pinananatili gamit ang mga tubo ng paagusan.
kanin. 13.3. Diagram ng haligi ng paglilinis: / - katawan; 2 - mga plato; 3 - kubo; 4, 6 - kumpleto at nagpapalakas na mga bahagi ng hanay; 5 -nutritional plate; 7 - reflux condenser
Ang mga prosesong nagaganap sa plato ay maaaring ilarawan bilang mga sumusunod (tingnan ang Fig. 13.4). Hayaang dumaloy ang mga singaw ng komposisyon A papunta sa plato mula sa ilalim na plato, at ang likido ng komposisyon ay dumaloy mula sa tuktok na plato sa pamamagitan ng overflow tube SA. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng singaw A may likido SA(singaw, bumubulusok sa likido, bahagyang sumingaw ito, at bahagyang mag-condense) isang bagong singaw ng komposisyon ay mabubuo SA at bagong komposisyon ng likido D, ay nasa balanse. Bilang resulta ng pagpapatakbo ng plato, bagong singaw SA mas mayaman sa volatile substances kumpara sa singaw na nagmumula sa lower plate A, ibig sabihin, may singaw sa plato SA enriched na may mataas na pabagu-bago ng isip na sangkap. Bagong likido D, sa kabaligtaran, ito ay naging mas mahirap sa volatile matter kumpara sa likido na nagmumula sa itaas na plato SA, ibig sabihin, sa plato ang likido ay nauubos sa lubhang pabagu-bago ng isip na bahagi at pinayaman sa lubhang pabagu-bagong bahagi. Sa madaling salita, ang gawain ng plato ay bumababa sa pagpapayaman ng singaw at pag-ubos ng likido ng pabagu-bago ng isip na bahagi.
kanin. 13.4. Diagram ng disenyo at pagpapatakbo ng isang cap plate: / - ilalim ng plate; 2 - tubo ng singaw;
3 - takip; 4 - katawan ng haligi; 5 - tubo ng paagusan
kanin. 13.5. Representasyon ng pagpapatakbo ng distillation plate sa diagram sa-x: 1- kurba ng balanse;
2 - linya ng mga konsentrasyon sa pagtatrabaho
Ang isang plato kung saan ang isang estado ng ekwilibriyo ay nakakamit sa pagitan ng mga singaw na tumataas mula dito at ang likidong dumadaloy pababa ay tinatawag teoretikal. Sa totoong mga kondisyon, dahil sa panandaliang pakikipag-ugnayan ng singaw na may likido sa mga plato, ang isang estado ng balanse ay hindi nakamit. Ang paghihiwalay ng pinaghalong sa isang tunay na plato ay hindi gaanong matindi kaysa sa isang teoretikal. Samakatuwid, upang maisagawa: ang gawain ng isang teoretikal na plato, higit sa isang tunay na plato ang kinakailangan.
Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 13.5 ang operasyon ng isang distillation plate gamit ang isang diagram sa-X. Ang teoretikal na plato ay tumutugma sa isang may kulay na right-angled na tatsulok, ang mga binti kung saan ay ang pagtaas sa konsentrasyon ng pabagu-bagong bahagi sa singaw, katumbas ng bigote-y A , at ang magnitude ng pagbaba sa konsentrasyon ng pabagu-bago ng isip na bahagi sa likido ay katumbas ng x B - x D . Ang mga segment na naaayon sa ipinahiwatig na mga pagbabago sa mga konsentrasyon ay nagtatagpo sa kurba ng ekwilibriyo. Ipinapalagay nito na ang mga phase na umaalis sa plato ay nasa isang estado ng equilibrium. Gayunpaman, sa katotohanan, ang estado ng balanse ay hindi nakamit, at ang mga segment ng mga pagbabago sa konsentrasyon ay hindi umabot sa kurba ng balanse. Iyon ay, ang gumaganang (tunay) na plato ay tumutugma sa isang mas maliit na tatsulok kaysa sa ipinakita
sa Fig. 13.5.
Ang mga disenyo ng mga tray ng mga haligi ng distillation ay magkakaiba. Isaalang-alang natin sa madaling sabi ang mga pangunahing.
Mga column na may mga takip na plato malawakang ginagamit sa industriya. Ang paggamit ng mga takip ay nagsisiguro ng magandang kontak sa pagitan ng singaw at likido, epektibong paghahalo sa plato at masinsinang paglipat ng masa sa pagitan ng mga phase. Ang hugis ng mga takip ay maaaring bilog, multi-faceted at hugis-parihaba, ang mga plato ay maaaring single- o multi-cap.
Ang isang plato na may mga ukit na takip ay ipinapakita sa Fig. 13.6. Ang singaw mula sa ilalim na tray ay dumadaan sa mga puwang at pumapasok sa itaas (nabaligtad) na mga gutter, na nagdidirekta nito sa mas mababang mga gutter na puno ng likido. Dito, ang mga bula ng singaw sa pamamagitan ng likido, na nagsisiguro ng matinding paglipat ng masa. Ang antas ng likido sa plato ay pinananatili ng isang overflow device.
Ang mga haligi na may mga plato ng salaan ay ipinapakita sa Fig. 13.7. Ang mga plato ay may malaking bilang ng maliliit na butas sa diameter (mula 0.8 hanggang 3 mm). Ang presyon ng singaw at ang bilis ng pagpasa nito sa mga butas ay dapat na alinsunod sa presyon ng likido sa plato: ang singaw ay dapat na madaig ang presyon ng likido at maiwasan ito na tumagas sa mga butas papunta sa pinagbabatayan na plato. Samakatuwid, ang mga sieve tray ay nangangailangan ng naaangkop na regulasyon at napaka-sensitibo sa mga pagbabago sa rehimen. Kung bumaba ang presyon ng singaw, ang likido mula sa mga tray ng salaan ay bababa. Ang mga sieve tray ay sensitibo sa mga contaminant (precipitates), na maaaring makabara sa mga butas, na lumilikha ng mga kondisyon para sa pagbuo ng altapresyon. Ang lahat ng ito ay naglilimita sa kanilang paggamit.
Mga Naka-pack na Column(Larawan 13.8) ay naiiba sa na sa kanila ang papel ng mga plato ay nilalaro ng tinatawag na "nozzle". Bilang nozzle, ginagamit ang mga espesyal na ceramic rings (Raschig rings), bola, maiikling tubo, cube, saddle-shaped, spiral-shaped, atbp. mga katawan na gawa sa iba't ibang materyales (porselana, salamin, metal, plastik, atbp.).
Ang singaw ay pumapasok sa ibabang bahagi ng column mula sa isang remote boiler at gumagalaw pataas sa column patungo sa dumadaloy na likido. Ibinahagi sa isang malaking ibabaw na nabuo ng mga naka-pack na katawan, ang singaw ay napupunta sa matinding pakikipag-ugnayan sa likido, na nagpapalitan ng mga sangkap. Dapat mayroon ang nozzle malaking ibabaw bawat yunit ng volume, may mababang hydraulic resistance, lumalaban sa mga kemikal na epekto ng likido at singaw, may mataas na mekanikal na lakas, at may mababang halaga.
Ang mga naka-pack na column ay may mababang hydraulic resistance at madaling gamitin: ang mga ito ay madaling ma-empty, hugasan, linisin, at linisin.
kanin. 13.6. Plate na may mga ukit na takip: A- pangkalahatang pananaw; b- pahaba na seksyon; V- diagram ng pagpapatakbo ng plato
kanin. 13.7. Diagram ng istraktura ng sieve plate: / - katawan ng haligi; 2 - plato; 3 - tubo ng paagusan; 4 - haydroliko shutter; 5 - butas
kanin. 13.8. Scheme ng isang naka-pack na column ng distillation: 1 - frame; 2 - input ng paunang timpla; 3 - singaw; 4 - patubig; 5 - sala-sala; 6 - nguso ng gripo; 7-outlet ng high-boiling product j-. 8 - malayuang boiler
Dinadala ng artikulong ito sa iyong pansin ang isang bersyon ng column ng distillation na pinag-assemble mula sa magagamit na mga materyales, Kasama reflux condenser ginawa mula sa isang ordinaryong thermos sa bahay. Ang isang thermos na may dami ng 0.5 o 0.75 litro ay isang halos handa na dephlegmator, na makabuluhang pinapadali ang disenyo at binabawasan ang dami ng trabaho. Ang pagiging produktibo ng haligi para sa rectified alcohol ay 1-1.5 l/hour, depende sa diameter ng pipe. Ang ilang elemento ng column ay mangangailangan ng paggawa ng mga ito. Bilang isang lalagyan ng pagsingaw (distillation cube, pagkatapos nito ay isang cube lamang), para sa hilaw na alkohol (moonshine), maaari mong gamitin ang anumang angkop na sukat, simula sa dalawang litro, ang itaas na limitasyon ay hindi limitado. Ang kubo ay maaaring pinainit sa anumang paraan, ngunit para sa mga kadahilanang pangkaligtasan, dapat mong subukan, kung maaari, na huwag gumamit ng bukas na apoy para sa pagpainit.
Upang gumawa ng isang column kakailanganin mo:
Mga tool at kagamitan na kakailanganin mo:
Sa panahon ng pagpapatakbo ng haligi, upang kontrolin mga kondisyon ng temperatura at pagsubaybay sa pagkakasunud-sunod kung saan ang mga paksyon ay inilabas, kakailanganin mo:
thermometer hanggang sa 100 g
Maaaring gumamit ng mercury thermometer na may halaga ng paghahati na 0.5 g, in bilang huling paraan 1 gr. O mas mabuti pa, na may katumpakan na 0.1 g. Maaaring gamitin ang mura multimeter na may function ng thermometer.
Kakailanganin mo rin ito upang masukat ang pagbaba ng presyon sa kubo, kahit na magagawa mo nang wala ito.
Upang mag-supply at mag-discharge ng coolant, kakailanganin mo ng flexible hose o hose na may diameter na 5-6 mm.
Upang piliin ang nagresultang distillate, kinakailangan ang diameter na 5-6 mm.
At kaya, kung gusto mong independiyenteng gumawa ng isang hanay upang makakuha ng purong 96% na alkohol, pagkatapos ay pumunta sa tindahan upang bilhin ang mga materyales sa itaas at ang mga nawawalang tool.
Upang gawin ito, una sa lahat, dadalhin namin ang tubo sa isang turner upang maputol niya ang mga sentimetro na hindi namin kailangan mula sa tubo, maingat na alisin ang mga chamfer at sa gayon ay putulin ang mga gilid ng tubo. Kung wala kang turner, hindi mahalaga, pinutol namin ito nang pantay-pantay sa isang metal hacksaw, hangga't kinakailangan, sinusubukan na mapanatili ang cutting plane sa isang anggulo ng 90 degrees sa katawan ng pipe. Upang gawin ito, maaari mong pantay-pantay na balutin ang pipe sa cut site gamit ang electrical tape at gupitin sa gilid nito. Pagkatapos, gamit ang isang flat file, ihanay namin ang mga gilid ng hiwa at alisin ang mga burr. Proseso gamit ang isang bilog na file panloob na bahagi gupitin. Pagkatapos ay pinakintab namin ito ng papel de liha upang ihanda ang ibabaw para sa karagdagang paghihinang. Susunod, kakailanganin naming gumawa ng isang adaptor upang ikonekta ang tubo sa takip ng kubo, pati na rin ang isang distillate na yunit ng pagpili. Kung mayroong isang turner, pagkatapos ay inutusan namin ang mga bahaging ito mula sa kanya. Ang mga adaptor ay dapat na mahigpit na ipinasok sa isang dulo mula sa loob o ilagay mula sa labas ng tubo. Ito ay depende sa diameter ng pipe mismo at ang kakayahang makina o kumuha ng adaptor para sa diameter na ito. Sa kabilang banda, dapat mayroon ang adaptor pag-ukit . Ang thread ay maaaring sukatan, pulgada o tubo. Mas mainam na gawin ang thread pitch na hindi bababa sa 1.5 at hindi hihigit sa 2. Kung wala kang turner, kailangan mong bumili ng adapter sa isang plumbing store. Ang mga adaptor na 1" o 1¼" ay magkakasya depende sa diameter ng pipe. Mas mainam na kumuha ng brass adapter, hindi nickel-plated, para ito ay mas magaan at pagkatapos ay tinned. Ngunit sa yunit ng pagpili ito ay mas mahirap; Maaari kang pumili ng mga angkop na bahagi sa isang tindahan ng pagtutubero at, sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga ito at pagkatapos ay paghihinang ang mga ito, bumuo ng isang yunit ng pagpili. Pagkatapos ay kailangan mong gumawa mga tagapaghugas ng suporta para sa nozzle. Ang diameter ng washer ay dapat na tulad na tinitiyak nito ang isang mahigpit na pagkakasya ng washer sa pipe. Ang mga butas sa washer ay dapat na drilled nang madalas hangga't maaari at may diameter na hindi bababa sa 3 at hindi hihigit sa 4 mm. Magpasok ng washer sa pipe sa isang gilid sa nais na lalim. Susunod, kailangan mong maghinang ng adaptor sa tubo upang ikonekta ito sa takip ng kubo. Upang gawin ito, kailangan mo ng isang panghinang na bakal, panghinang (o mas mabuti pa, purong lata, hindi ito naglalaman ng tingga) at paghihinang acid. Una, nililinis namin ang inilaan na mga lugar ng paghihinang sa pipe at adaptor na may papel de liha o isang file. Pagkatapos ay inilalapat namin ang paghihinang acid at pinainit ito ng isang panghinang na may isang patak ng lata. Bilang karagdagan, maaari mong painitin ang lugar ng paghihinang gas burner. Habang umiinit, ang lata ay magsisimulang matunaw at kumalat. Kaya, kailangan mong lagyan ng lata ang buong ibabaw ng adaptor na ibebenta, pati na rin ang ibabaw na makikipag-ugnay sa alkohol (ngunit ito ay sa kaso kung ang adaptor ay hindi gawa sa hindi kinakalawang na asero). Hindi na kailangang lata ang hindi kinakalawang na asero adaptor. Alisin ang labis na deposito ng lata habang mainit gamit ang basahan likas na materyal(hindi synthetics). Pagkatapos ay ipasok ang tinned adapter sa isang pipe na tinned sa parehong paraan at init ang lugar ng paghihinang gamit ang isang panghinang, o mas mabuti pa, gamit ang isang gas burner. Ang lata ay matutunaw at ligtas na ayusin ang mga bahagi nang magkasama. Pagkatapos ay nagsisimula kaming gumawa mga nozzle ng haligi . Susunod, ibuhos ang nozzle sa pipe, pana-panahong nanginginig ang tubo nang bahagya upang matiyak ang pantay na pagkakalagay ng nozzle. Hindi na kailangang iling nang husto. Kaya, pinupuno namin ang tubo hanggang sa tuktok. Nagpasok kami ng isa pang tagapaghugas ng suporta para sa nozzle sa tubo. Pagkatapos ay ipinasok namin ang de-latang dulo ng yunit ng pagkuha at pinainit ang lugar ng paghihinang (natural, ang pangalawang dulo ng tubo ay naka-lata din). Naglalagay kami ng heat insulator sa pipe kinakailangang diameter at sa puntong ito ay maituturing na natapos ang paggawa ng bahagi ng distillation ng column.
Upang gawin ito, kailangan mong linisin ang ilalim ng termos na may papel de liha.
Gumawa ng isang bagay na parang bracket mula sa isang strip ng lata.
Pagkatapos ay gumawa ng isang uri ng loop mula sa bakal na wire, ipasok ito sa butas sa bracket at i-twist ito gamit ang mga pliers.
I-clamp ang kabilang dulo ng wire sa isang vice o ipako ito sa dingding. Kunin ang thermos gamit ang dalawang kamay, ilayo ito sa iyo at hilahin ito ng malakas. Ang talukap ng mata (ibaba) ay dapat tanggalin. Dapat itong banggitin na ang ilan sa mga pang-ibaba ay nakatakda nang maluwag at madaling lumipad, at ang ilan ay nangangailangan ng napakahusay na pagsisikap at kung minsan ang bracket sa lugar ng paghihinang ay lumalabas, ngunit ang ilalim ay nananatili sa lugar. Sa kasong ito, kailangan mong dagdagan ang lugar ng pakikipag-ugnay sa pagitan ng ibaba at ang ibabaw na bracket, ihinang muli ang mga bahaging ito at subukang muli.
Kinakailangang gumiling sa paligid ng perimeter ng welding seam na kumukonekta sa takip at sa prasko. Mas mainam na gawin ito sa isang emery machine.
Ngunit maaari ka ring gumamit ng drill attachment. Kailangan mong gumiling nang pantay-pantay hangga't maaari at panoorin ang hitsura ng isang maliit, halos hindi nakikitang puwang sa pagitan ng talukap ng mata at ng bombilya.
Kailangan mong gumiling hanggang lumitaw ang isang puwang sa buong circumference.
Pagkatapos nito, ang takip ay madaling alisin mula sa prasko. Ang isa pang prasko ay makikita sa ilalim ng takip.
Kung kinakailangan, maaari mo ring alisin ito sa pamamagitan ng pag-sanding ng weld seam sa paligid ng perimeter.
Pagkatapos kung saan ang panloob na prasko ay madaling alisin mula sa panlabas.
Bilang resulta ng lahat ng mga manipulasyon upang i-disassemble ang thermos, mayroon kaming dalawang magkahiwalay na flasks.
Ngunit kung walang mga pagbabago na ibinigay para sa disenyo ng termos, hindi mo dapat alisin ang panloob na prasko mula sa panlabas. Upang makagawa ng reflux condenser, sapat na upang alisin ang ilalim at vacuum na takip at makakuha ng access sa panloob na prasko. Susunod, sa panloob na prasko, sa gitna, sa likod na bahagi, kailangan mong mag-drill ng isang butas para sa isang tubo para sa komunikasyon sa kapaligiran. Linisin at pagkatapos ay lata ang lugar ng paghihinang, kapwa ang prasko at ang tubo. Pagkatapos ay ipasok ang tubo sa butas at ihinang ito nang ligtas. Ang butas ay dapat na tulad ng isang lapad na ang tubo ay maaaring maipasok dito nang may pag-igting. Gagawin nitong mas madali ang paghihinang. Kapag naghihinang, subukang huwag hayaang dumaloy ang panghinang panloob na bahagi mga prasko. Pagkatapos ay mag-drill din ng butas sa gitna ng ilalim at lata ang lugar ng paghihinang, lata ang isinangkot na ibabaw ng prasko at sa ilalim. Ilagay ang ilalim sa prasko at maghinang ito. Pagkatapos ay maghinang ang tubo at ibaba. Pagkatapos ay lata ang leeg ng termos at ang yunit ng pagpili. Ipasok ang yunit ng pagpili sa leeg at ihinang ito sa pamamagitan ng pag-init gamit ang isang panghinang o gas torch. Maingat, nang hindi nasisira ang panloob na prasko, mag-drill ng mga butas sa panlabas na prasko sa ibaba at itaas para sa pumapasok na tubig sa paglamig at mga tubo ng labasan. Lata, ipasok ang mga tubo at panghinang. Sa distillate sampling unit, mag-drill ng butas para sa manggas ng thermometer. Maipapayo na gawin ang manggas mula sa fluoroplastic. Mag-drill ng butas sa bushing sa diameter ng thermometer probe. Ipasok ang bushing sa take-off unit. Kailangan mo ring mag-drill ng isa pang butas sa selection unit para piliin ang distillate. Ipasok ang tubo at panghinang. Sa puntong ito, ang paggawa ng reflux condenser ay maaaring ituring na kumpleto. Susunod, kailangan mong lubusan na banlawan ang lahat ng mga lugar ng paghihinang na may solusyon baking soda sa tubig. Pagkatapos ay i-screw ang reflux condenser sa column at banlawan ang buong assembly sa ilalim ng tubig na tumatakbo.
Bago gamitin ang column sa unang pagkakataon, dapat mong maingat na pag-aralan teorya ng pagwawasto. Pagkatapos ay kailangan mong patakbuhin ang haligi hangga't maaari (ilang oras) nang walang pag-sample ng distillate upang hugasan ang mga kontaminant na natitira pagkatapos hugasan ng tubig mula sa ibabaw ng nozzle, pipe at reflux condenser. Pagkatapos nito maaari kang magsimulang pumili mga fraction ng ulo sa isang hiwalay na lalagyan. Ang mga fraction na ito ay maghuhugas ng refrigerator at magdistillate ng mga selection tube mula sa mga contaminants. At pagkatapos lamang nito ay nagsisimula kaming piliin ang pangunahing - fraction ng pagkain . Kung hindi mo maintindihan ang isang bagay mula sa paglalarawan, magtanong sa mga review at komento. Susubukan kong sagutin ang mga ito sa lalong madaling panahon.
Opsyon ng reflux condenser na may naaalis na malaking diameter na takip na gawa sa hindi kinakalawang na asero na tasa
Wala ring hinang sa pagpipiliang ito. Ang ibaba ay kailangang gawin malaking butas. Ang butas ay dapat na may diameter na ang isang maliit na prasko ay mahirap itulak dito, iyon ay, na may kaunting clearance hangga't maaari. Ginawa ko ito sa isang espesyal na drill na ginawa ko sa aking sarili noong nakaraan. Sa ngayon, ang isang katulad ay ibinebenta para sa pagputol ng mga bilog na butas sa mga ceramic tile. May drill sa gitna at dalawa pang cutter na may mga tip sa pobedit sa mga gilid; Ito ay tumatagal ng 1-2 minuto. Ang butas ay makinis, walang burrs o burrs. Ngunit ito ay ipinapayong mag-drill sa makinang pagbabarena, na may isang drill ay may panganib na masira ang incisors o i-out ang ilalim. Kung walang ganoong drill o isang makina, kailangan mong suntok ito nang eksakto sa gitna. Kumuha ng caliper na may matalim na gilid at gumuhit ng isang bilog ng kinakailangang diameter, pagkatapos ay mag-drill ng pinakamalaking posibleng drill, pagkatapos ay kumuha ng isang hugis-kono na drill attachment at bore ang butas sa iginuhit na bilog, lalo na sa dulo kailangan mong mag-ingat kaya na ang butas ay lumalabas na pantay. Well, natural na subukan mo ito sa mas madalas sa dulo ng boring. Ito ay karaniwang tumatagal ng 15-20 minuto. Susunod, buhangin ang mga gilid upang maging tinning hanggang sa lumiwanag at pagkatapos ay lata. Pagkatapos ay hilahin mo ang ibaba papunta sa prasko na may banayad na pag-alog at paghinang ang joint. Higit pa, o sa halip, ito ay dapat gawin sa pinakadulo simula. Kailangan mo ring mag-drill ng malaking butas sa inner flask. Bakit ito malaki, dahil sa halip na isang takip, isang korteng kono na hindi kinakalawang na asero ang ipapasok doon, humigit-kumulang sa kalahati ay alam mo ba ang prinsipyo ng pagsasara ng isang lata ng kape? Mayroong isang medyo malaking butas doon, ngunit ito ay nagsasara ng hermetically dahil sa pag-igting at springy na mga katangian ng talukap ng mata. Totoo rin dito, ang kono ng tasa ay magkasya nang mahigpit sa butas ng prasko, at walang fluoroplastic o iba pang mga takip ang kailangan. at sa pamamagitan ng malaking butas na ito, una, lahat ay nakikita kung ano ang nangyayari doon, at pangalawa, ang isang butas ay drilled sa loob nito para sa isang tubo na kumokonekta sa atmospera, pati na rin para sa isang tubo kung saan ang thermometer probe ay kasunod na ipinasok.
Maaga o huli, halos lahat ng mahilig sa homemade na alkohol ay nag-iisip tungkol sa pagbili o paggawa ng isang distillation column (RC) - isang aparato para sa paggawa ng purong alkohol. Kailangan mong magsimula sa isang komprehensibong pagkalkula pangunahing mga parameter: kapangyarihan, taas, diameter ng drawer, dami ng kubo, atbp. Ang impormasyong ito ay magiging kapaki-pakinabang kapwa para sa mga nais gawin ang lahat ng mga elemento gamit ang kanilang sariling mga kamay, at para sa mga nagpaplanong bumili ng isang handa na. hanay ng distillation(tutulungan kang pumili at suriin ang nagbebenta). Nang hindi naaapektuhan mga tampok ng disenyo indibidwal na mga node, isasaalang-alang namin pangkalahatang mga prinsipyo pagbuo ng balanseng sistema para sa pagwawasto sa tahanan.
Diagram ng pagpapatakbo ng column Mga katangian ng pipe (tsar) at nozzle
materyal. Ang pipe ay higit na tinutukoy ang mga parameter ng distillation column at ang mga kinakailangan para sa lahat ng bahagi ng apparatus. Ang materyal para sa paggawa ng drawer ay chromium-nickel stainless steel - "food grade" hindi kinakalawang na asero.
Dahil sa neutralidad ng kemikal nito, ang food-grade na hindi kinakalawang na asero ay hindi nakakaapekto sa komposisyon ng produkto, na kung ano ang kinakailangan. Ang raw sugar mash o distillation waste ("ulo" at "tails") ay dinadalisay sa alkohol, kaya ang pangunahing layunin ng pagwawasto ay upang mapakinabangan ang paglilinis ng output mula sa mga impurities, at hindi upang baguhin ang mga organoleptic na katangian ng alkohol sa isang direksyon. o iba pa. Hindi naaangkop na gumamit ng tanso sa mga klasikong haligi ng distillation, dahil ang materyal na ito ay bahagyang nagbabago komposisyon ng kemikal inumin at angkop para sa paggawa ng isang distiller (isang regular na moonshine pa rin) o isang mash column (isang espesyal na kaso ng pagwawasto).
Disassembled column pipe na may nozzle na naka-install sa isa sa mga drawer kapal. Ang drawer ay gawa sa hindi kinakalawang na tubo na may kapal ng pader na 1-1.5 mm. Ang isang mas makapal na pader ay hindi kinakailangan, dahil madaragdagan nito ang gastos at bigat ng istraktura nang hindi nakakakuha ng anumang mga pakinabang.
Mga parameter ng nozzle. Hindi tama na pag-usapan ang mga katangian ng isang haligi nang walang sanggunian sa nozzle. Kapag nag-aayos sa bahay, ang mga nozzle na may contact surface area na 1.5 hanggang 4 square meters ay ginagamit. m/litro Habang tumataas ang lugar ng contact surface, tumataas din ang kakayahan sa paghihiwalay, ngunit bumababa ang produktibidad. Ang pagbawas sa lugar ay humahantong sa pagbaba ng kakayahan sa paghihiwalay at pagpapalakas.
Ang pagiging produktibo ng haligi sa simula ay tumataas, ngunit pagkatapos ay upang mapanatili ang lakas ng output, ang operator ay pinilit na bawasan ang rate ng pagkuha. Nangangahulugan ito na mayroong isang tiyak na pinakamainam na laki ng nozzle, na nakasalalay sa diameter ng haligi at magbibigay-daan sa pagkamit ang pinakamagandang kumbinasyon mga parameter.
Ang mga sukat ng spiral-prismatic packing (SPN) ay dapat na humigit-kumulang 12-15 beses na mas maliit kaysa sa panloob na diameter ng column. Para sa diameter ng pipe na 50 mm - 3.5x3.5x0.25 mm, para sa 40 - 3x3x0.25 mm, at para sa 32 at 28 - 2x2x0.25 mm.
Depende sa mga gawain sa kamay, ipinapayong gumamit ng iba't ibang mga attachment. Halimbawa, kapag gumagawa ng mga pinatibay na distillate, ang mga tansong singsing na may diameter at taas na 10 mm ay kadalasang ginagamit. Ito ay malinaw na sa kasong ito ang layunin ay hindi ang paghihiwalay at pagpapalakas ng kakayahan ng system, ngunit isang ganap na naiibang criterion - ang catalytic na kakayahan ng tanso upang alisin ang mga compound ng asupre mula sa alkohol.
Spiral Prismatic Nozzle Options Hindi mo dapat limitahan ang iyong arsenal sa isa lang, kahit na ang karamihan ang pinakamahusay na nozzle, walang ganoong mga tao. Mayroong mga pinaka-angkop para sa paglutas ng bawat partikular na problema.
Kahit na ang isang maliit na pagbabago sa diameter ng haligi ay may malubhang epekto sa mga parameter. Upang suriin, sapat na tandaan na ang nominal na kapangyarihan (W) at produktibidad (ml/oras) ay katumbas ng numero sa lugar. cross section mga haligi (sq. mm), na nangangahulugang proporsyonal ang mga ito sa parisukat ng diameter. Bigyang-pansin ito kapag pumipili ng isang drawer, palaging isaalang-alang ang panloob na diameter at ihambing ang mga pagpipilian ayon dito.
Pag-asa ng kapangyarihan sa diameter ng tubo
Taas ng tubo. Upang matiyak ang mahusay na pagpapanatili at kapasidad ng paghihiwalay, anuman ang diameter, ang taas ng haligi ng distillation ay dapat na mula 1 hanggang 1.5 m Kung ito ay mas mababa, walang sapat na espasyo para sa mga fusel na langis na naipon sa panahon ng operasyon, bilang isang resulta ang ang fusel oil ay magsisimulang makapasok sa pagpili. Ang isa pang disbentaha ay ang mga ulo ay hindi malinaw na mahahati sa mga paksyon. Kung ang taas ng tubo ay mas malaki, hindi ito hahantong sa isang makabuluhang pagpapabuti sa paghihiwalay at naglalaman ng kapasidad ng system, ngunit tataas ang oras ng paglilinis, pati na rin ang bilang ng "mga ulo" at "mga headrest". na may pagtaas sa taas ng tubo, ang kapasidad ng paghihiwalay ng haligi ng paglilinis ay nadagdagan ng bawat karagdagang pagbaba ng sentimetro. Ang epekto ng pagtaas ng tubo mula 50 cm hanggang 60 cm ay isang order ng magnitude na mas mataas kaysa sa 140 cm hanggang 150 cm.
Dami ng kubo para sa column ng distillation
Upang madagdagan ang ani ng mataas na kalidad na alkohol, ngunit upang maiwasan ang pag-apaw ng haligi ng fusel, ang pag-load (pagpuno) ng hilaw na alkohol sa kubo ay limitado sa hanay ng 10-20 na dami ng packing. Para sa mga haligi na may taas na 1.5 m at diameter na 50 mm - 30-60 l, 40 mm - 17-34 l, 32 mm - 10-20 l, 28 mm - 7-14 l.
Isinasaalang-alang na ang kubo ay napuno sa 2/3 ng dami, ang isang 40-80 litro na lalagyan ay angkop para sa isang haligi na may panloob na diameter ng drawer na 50 mm, isang 30-50 litro na lalagyan para sa 40 mm, isang 20 -30 litro na kubo para sa 32 mm, at isang pressure cooker para sa 28 mm.
Kapag gumagamit ng isang kubo na may volume na mas malapit sa mas mababang limitasyon ng inirerekomendang hanay, maaari mong ligtas na alisin ang isang drawer at bawasan ang taas sa 1-1.2 metro. Bilang isang resulta, magkakaroon ng medyo kaunting mga barnacle upang masira sa pagpili, ngunit ang dami ng "headrests" ay kapansin-pansing bababa.
Pinagmulan ng pag-init ng column at kapangyarihan
Uri ng slab. Ang moonshine past ay pinagmumultuhan ng maraming baguhan na naniniwala na kung dati silang gumamit ng gas, induction o conventional na isa upang painitin pa rin ang moonshine, electric stove, pagkatapos ay maaari mong iwanan ang source na ito para sa column.
Ang proseso ng pagwawasto ay makabuluhang naiiba mula sa distillation, ang lahat ay mas kumplikado at ang apoy ay hindi gagana. Ito ay kinakailangan upang matiyak ang maayos na pagsasaayos at katatagan ng ibinibigay na kapangyarihan sa pag-init.
Ang mga electric stoves na nagpapatakbo ayon sa isang termostat sa start-stop mode ay hindi ginagamit, dahil sa sandaling mangyari ang panandaliang pagkawala ng kuryente, ang singaw ay titigil sa pag-agos sa column, at ang plema ay babagsak sa cube. Sa kasong ito, kailangan mong simulan muli ang pagwawasto - na gumagana ang haligi sa sarili nito at piliin ang "mga ulo".
Ang isang induction cooker ay isang sobrang krudo na aparato na may sunud-sunod na pagbabago sa kapangyarihan na 100-200 W, at kapag nag-aayos, kailangan mong baguhin ang kapangyarihan nang maayos, literal ng 5-10 W. At malamang na hindi posible na patatagin ang pag-init anuman ang pagbabagu-bago ng boltahe ng input.
Ang isang gas stove na may 40% na hilaw na alkohol ay ibinuhos sa kubo at isang 96-degree na produkto sa labasan ay nagdudulot ng isang mortal na panganib, hindi banggitin ang pagbabagu-bago sa temperatura ng pag-init.
Ang pinakamainam na solusyon ay ang pag-embed ng isang elemento ng pag-init ng kinakailangang kapangyarihan sa kubo ng haligi, at para sa pagsasaayos gumamit ng isang relay na may pag-stabilize ng boltahe ng output, halimbawa, RM-2 16A. Maaari ka ring kumuha ng mga analogue. Ang pangunahing bagay ay upang makakuha ng isang nagpapatatag na boltahe sa output at ang kakayahang maayos na baguhin ang temperatura ng pag-init ng 5-10 W.
Binibigyan ng kuryente. Upang mapainit ang kubo sa isang katanggap-tanggap na oras, kailangan mong magpatuloy mula sa kapangyarihan na 1 kW bawat 10 litro ng hilaw na alkohol. Nangangahulugan ito na para sa isang 50 litro na kubo na puno ng 40 litro, isang minimum na 4 kW ang kinakailangan, 40 litro - 3 kW, 30 litro - 2-2.5 kW, 20 litro - 1.5 kW.
Sa parehong dami, ang mga cube ay maaaring mababa at malawak, makitid at mataas. Kapag pumipili ng angkop na lalagyan, kailangan mong isaalang-alang na ang kubo ay madalas na ginagamit hindi lamang para sa pagwawasto, kundi pati na rin para sa distillation, samakatuwid, ang pinaka mahigpit na mga kondisyon ay ginagamit upang ang ibinibigay na kapangyarihan ay hindi humantong sa marahas na foaming na may paglabas. ng mga splashes mula sa cube papunta sa steam line.
Eksperimento na itinatag na may lalim ng paglalagay ng elemento ng pag-init na humigit-kumulang 40-50 cm, ang normal na pagkulo ay nangyayari kung bawat 1 sq. cm ng bulk mirror account para sa hindi hihigit sa 4-5 W ng kapangyarihan. Habang bumababa ang lalim, tumataas ang pinahihintulutang kapangyarihan, at habang tumataas ang lalim, bumababa ito.
Mayroong iba pang mga kadahilanan na nakakaimpluwensya sa pag-uugali ng pagkulo: density, lagkit at pag-igting sa ibabaw ng likido. Nangyayari na ang mga paglabas ay nangyayari sa pagtatapos ng distillation ng mash, kapag tumaas ang density. Samakatuwid, ang pagsasagawa ng proseso ng pagwawasto sa hangganan ng pinahihintulutang hanay ay palaging puno ng mga problema.
Ang mga karaniwang cylindrical cube ay may diameter na 26, 32, 40 cm Batay sa pinahihintulutang kapangyarihan sa bawat ibabaw na lugar ng salamin ng isang 26 cm na kubo, ito ay gagana nang normal na may lakas ng pag-init na hanggang 2.5 kW, para sa 30 cm. - 3.5 kW, 40 cm - 5 kW .
Ang ikatlong kadahilanan na tumutukoy sa kapangyarihan ng pag-init ay ang paggamit ng isa sa mga gilid ng haligi na walang nozzle bilang isang dry steam tank upang labanan ang spray entrainment. Upang gawin ito, kinakailangan na ang bilis ng singaw sa tubo ay hindi hihigit sa 1 m / s sa 2-3 m / s ang proteksiyon na epekto ay humina, at sa mas mataas na mga halaga ang singaw ay magtutulak ng reflux sa tubo at itapon ito sa seleksyon.
Formula para sa pagkalkula ng bilis ng singaw:
V = N * 750 / S (m/sec),
- N – kapangyarihan, kW;
- 750 – pagbuo ng singaw (cubic cm/sec kW);
- S – cross-sectional area ng column (sq. mm).
Ang isang tubo na may diameter na 50 mm ay makayanan ang splash entrainment kapag pinainit hanggang 4 kW, 40-42 mm - hanggang 3 kW, 38 - hanggang 2 kW, 32 - hanggang 1.5 kW.
Batay sa mga pagsasaalang-alang sa itaas, pinipili namin ang lakas ng tunog, mga sukat ng kubo, pag-init at kapangyarihan ng distillation. Ang lahat ng mga parameter na ito ay pare-pareho sa diameter at taas ng haligi.
Pagkalkula ng mga parameter ng distillation column reflux condenser
Ang kapangyarihan ng reflux condenser ay tinutukoy depende sa uri ng column ng distillation. Kung bumuo kami ng isang haligi na may likido o singaw na pagkuha sa ibaba ng reflux condenser, kung gayon kinakailangang kapangyarihan dapat hindi bababa na-rate na kapangyarihan mga hanay. Karaniwan, sa mga kasong ito, ang isang Dimroth refrigerator na may lakas ng paggamit na 4-5 Watts bawat 1 sq.m ay ginagamit bilang isang kapasitor. cm ibabaw.
Kung ang haligi na may steam extraction ay mas mataas kaysa sa dephlegmator, kung gayon ang kinakalkula na kapangyarihan ay 2/3 ng nominal. Sa kasong ito, maaari mong gamitin ang Dimrot o "tagagawa ng kamiseta". Ang lakas ng paggamit ng isang shirtmaker ay mas mababa kaysa sa isang dimrot at humigit-kumulang 2 watts bawat square centimeter.
Halimbawa ng isang Dimroth refrigerator para sa isang column Kung gayon ang lahat ay simple: hatiin ang na-rate na kapangyarihan sa kapangyarihan ng paggamit. Halimbawa, para sa isang haligi na may panloob na diameter na 50 mm: 1950 / 5 = 390 sq. cm na lugar ng Dimrot o 975 sq. tingnan ang "tagagawa ng kamiseta". Nangangahulugan ito na ang Dimrot refrigerator ay maaaring gawin mula sa isang 6x1 mm tube na may haba na 487 / (0.6 * 3.14) = 2.58 cm para sa unang pagpipilian, na isinasaalang-alang ang isang kadahilanan sa kaligtasan na 3 metro. Para sa pangalawang opsyon, i-multiply ng dalawang-katlo: 258 * 2/3 = 172 cm, na isinasaalang-alang ang safety factor na 2 metro.
Shirt para sa column 52 x 1 – 975 / 5.2 / 3.14 = 59 cm * 2/3 = 39 cm Ngunit ito ay para sa mga kuwartong may matataas na kisame.
"Tagagawa ng damit" Pagkalkula ng isang once-through na refrigerator
Kung ang direct-flow unit ay ginagamit bilang isang aftercooler sa isang distillation column na may liquid extraction, kung gayon ang pinakamaliit at pinaka-compact na opsyon ay pipiliin. Ang kapangyarihan na 30-40% ng na-rate na kapangyarihan ng column ay sapat na.
Ang isang direktang daloy ng refrigerator ay ginawa nang walang spiral sa puwang sa pagitan ng jacket at panloob na tubo, pagkatapos ay sinimulan ang pagpili sa dyaket, at ang paglamig ng tubig ay ibinibigay sa pamamagitan ng gitnang tubo. Sa kasong ito, ang kamiseta ay hinangin sa tubo ng suplay ng tubig sa reflux condenser. Ito ay isang maliit na "lapis" na mga 30 cm ang haba.
Ngunit kung ang parehong direktang daloy ng yunit ay ginagamit kapwa para sa paglilinis at pagwawasto, bilang isang unibersal na yunit, nagpapatuloy sila hindi mula sa pangangailangan ng dispenser, ngunit mula sa pinakamataas na kapangyarihan ng pag-init sa panahon ng paglilinis.
Upang lumikha ng magulong daloy ng singaw sa refrigerator, na nagbibigay-daan para sa intensity ng paglipat ng init na hindi bababa sa 10 Watts/sq. cm, kinakailangan upang matiyak ang bilis ng singaw na humigit-kumulang 10-20 m/s.
Ang hanay ng mga posibleng diameters ay medyo malawak. Ang pinakamababang diameter ay tinutukoy mula sa mga kondisyon ng hindi paglikha ng isang malaki labis na presyon sa isang kubo (hindi hihigit sa 50 mm ng haligi ng tubig), at maximum sa pamamagitan ng pagkalkula Reynolds number, batay sa pinakamababang bilis at maximum na koepisyent ng kinematic viscosity ng mga singaw.
Posibleng disenyo ng isang once-through na refrigerator Upang hindi mapunta sa mga hindi kinakailangang detalye, ibibigay namin ang pinakakaraniwang kahulugan: "Upang mapanatili ang isang magulong mode ng paggalaw ng singaw sa isang tubo, sapat na ang panloob na diameter (sa milimetro) ay hindi hihigit sa 6 beses ang lakas ng pag-init (sa kilowatts)."
Upang maiwasan ang pagsasahimpapawid ng dyaket ng tubig, kinakailangan upang mapanatili ang linear na bilis ng tubig nang hindi bababa sa 11 cm/s, ngunit mangangailangan ng labis na pagtaas ng bilis. mataas na presyon sa suplay ng tubig. Samakatuwid, ang pinakamainam na hanay ay itinuturing na mula 12 hanggang 20 cm/s.
Upang palamigin ang singaw at palamig ang condensate sa isang katanggap-tanggap na temperatura, kailangan mong mag-supply ng tubig sa 20°C sa dami na humigit-kumulang 4.8 cubic cm / s (17 liters kada oras) para sa bawat kilowatt ng power supply. Sa kasong ito, ang tubig ay magpapainit ng 50 degrees - hanggang 70°C. Naturally, sa taglamig kakailanganin mo ng mas kaunting tubig, at kapag ginagamit mga sistemang nagsasarili paglamig, halos isa at kalahating beses pa.
Batay sa nakaraang data, maaaring kalkulahin ang cross-sectional area ng annular gap at ang panloob na diameter ng jacket. Ang magagamit na hanay ng mga tubo ay dapat ding isaalang-alang. Ang mga kalkulasyon at pagsasanay ay nagpakita na ang isang puwang na 1-1.5 mm ay sapat na upang sumunod sa lahat kinakailangang kondisyon. Ito ay tumutugma sa mga pares ng mga tubo: 10x1 - 14x1, 12x1 - 16x1, 14x1 - 18x1, 16x1 - 20x1 at 20x1 - 25x1.5, na sumasaklaw sa buong hanay ng mga kapasidad na ginagamit sa bahay.
May isa pang mahalagang detalye ng direktang daloy ng yunit - isang spiral na sugat papunta sa steam pipe. Ang ganitong spiral ay ginawa mula sa wire na may diameter na nagbibigay ng puwang na 0.2-0.3 mm sa panloob na ibabaw ng shirt. Ito ay sugat sa mga palugit na katumbas ng 2-3 diameters ng steam pipe. Ang pangunahing layunin ay upang isentro ang steam pipe, kung saan sa panahon ng operasyon ang temperatura ay mas mataas kaysa sa pipe ng jacket. Nangangahulugan ito na dahil sa thermal expansion, ang steam pipe ay humahaba at yumuko, nakasandal sa jacket, na nagiging sanhi ng mga patay na zone na hindi hinuhugasan ng cooling water, bilang isang resulta kung saan ang kahusayan ng refrigerator ay bumaba nang husto. Ang mga karagdagang bentahe ng spiral winding ay nagpapahaba ng landas at lumilikha ng kaguluhan sa daloy ng paglamig ng tubig.
Ang isang maayos na idinisenyong direct-flow unit ay maaaring gumamit ng hanggang 15 watts/sq. cm ng lugar ng pagpapalitan ng init, na nakumpirma sa eksperimento. Upang matukoy ang haba ng pinalamig na bahagi ng direktang daloy ng yunit, gagamitin namin ang isang nominal na kapangyarihan na 10 W / sq. cm (100 sq. cm/kW).
Ang kinakailangang lugar ng palitan ng init ay katumbas ng lakas ng pag-init sa kilowatts na pinarami ng 100:
S = P * 100 (sq. cm).
Ang panlabas na circumference ng steam pipe:
Locr = 3.14 * D.
Taas ng cooling jacket:
H = S / Kordero.
Pangkalahatang formula ng pagkalkula:
H = 3183 * P/D (kapangyarihan sa kW, taas at panlabas na diameter ng steam pipe sa millimeters).
Halimbawa ng direktang pagkalkula ng daloy
Kapangyarihan ng pag-init - 2 kW.
Posibleng gumamit ng mga tubo na 12x1 at 14x1.
Mga sectional na lugar - 78.5 at 113 square meters. mm.
Dami ng singaw – 750 * 2 = 1500 metro kubiko. cm/s.
Mga bilis ng singaw sa mga tubo: 19.1 at 13.2 m/s.
Mas gusto ang 14x1 pipe, dahil pinapayagan ka nitong magkaroon ng power reserve habang nananatili sa loob ng inirerekomendang saklaw ng bilis ng singaw.
Ang ipinares na tubo para sa kamiseta ay 18x1, ang annular gap ay magiging 1 mm.
Bilis ng supply ng tubig: 4.8 * 2= 9.6 cm3/s.
Ang lugar ng annular gap ay 3.14 / 4 * (16 * 16 – 14 * 14) = 47.1 sq. mm = 0.471 sq. cm.
Linear na bilis – 9.6 / 0.471 = 20 cm/s – nananatili ang halaga sa loob ng inirerekomendang mga limitasyon.
Kung ang annular gap ay 1.5 mm - 13 cm/s. Kung 2 mm, kung gayon linear na bilis ay bababa sa 9.6 cm/s at kailangang mag-supply ng tubig sa itaas ng nominal na volume, para lamang maiwasan ang pagsasahimpapawid ng refrigerator - isang walang kabuluhang pag-aaksaya ng pera.
Taas ng shirt – 3183 * 2 / 14 = 454 mm o 45 cm Walang kinakailangang kadahilanan sa kaligtasan, lahat ay isinasaalang-alang.
Resulta: 14x1-18x1 na may taas ng pinalamig na bahagi na 45 cm, nominal na pagkonsumo ng tubig - 9.6 metro kubiko. cm/s o 34.5 litro kada oras.
Sa isang rated heating power na 2 kW, ang refrigerator ay gagawa ng 4 na litro ng alkohol kada oras na may mahusay na supply.
Ang isang epektibo at balanseng direct-flow distillation unit ay dapat na may ratio ng extraction rate sa heating power at pagkonsumo ng tubig para sa paglamig ng 1 litro/oras - 0.5 kW - 10 liters/hour. Kung mas mataas ang kapangyarihan, magkakaroon ng malaking pagkawala ng init; Kung mas mataas ang daloy ng tubig, ang direktang daloy ng bomba ay may hindi mahusay na disenyo.
Maaaring gamitin ang column ng distillation bilang mash column. Ang mga kagamitan para sa mga haligi ng mash ay may sariling mga katangian, ngunit ang pangalawang distillation ay naiiba pangunahin sa teknolohiya. Para sa unang distillation mayroong higit pang mga tampok at ang mga indibidwal na bahagi ay maaaring hindi naaangkop, ngunit ito ay isang paksa para sa isa pang talakayan.
Batay sa mga tunay na pangangailangan ng sambahayan at ang umiiral na hanay ng mga tubo, kakalkulahin namin gamit ang ibinigay na pamamaraan karaniwang mga pagpipilian hanay ng distillation.
P.S. Nais naming ipahayag ang aming pasasalamat sa gumagamit ng aming forum para sa pag-systematize ng materyal at tulong sa paghahanda ng artikulo.
Alam ng mga gumagawa ng alak sa bahay ang tungkol sa column ng distillation at ang kahalagahan nito sa pagkuha ng tunay na alak at de-kalidad na alak. Ang ganitong aparato ay nagpapahintulot sa iyo na makakuha ng purong alkohol at maaari mo ring i-distill ang mash upang ang alkohol ay 96%. Ang ganitong mga istraktura ay madalas at halos palaging ginagamit para sa mga layuning pang-industriya sa pang-araw-araw na buhay, bihira kang makakita ng isang haligi, ngunit ginagamit pa rin ang mga ito. Kung gagamitin ang gayong disenyo, posibleng paghiwalayin ang mga likido na may iba't ibang antas ng pagkulo. Samakatuwid, ilalarawan ng artikulo kung paano gumawa ng isang haligi ng paglilinis sa bahay.
Mga materyales para sa paglikha
Upang makagawa ng isang aparato gamit ang iyong sariling mga kamay, kakailanganin mong maghanda ng maraming materyal:
- Kakailanganin ordinaryong tubo, gawa sa hindi kinakalawang na asero. Ang diameter ng tubo ay dapat na 3.5-5.5 cm, ang haba ng tubo ay maaaring mula sa 1.2 m hanggang 1.5 m Ang kapal ng materyal ay hindi dapat mas mababa sa 1 mm.
- Kailangan mo ring gumamit ng isang lumang termos, na magkakaroon ng dami ng 1 litro, ngunit maaari kang gumamit ng lalagyan na may dami na 750 ML. Sa hinaharap, ang isang reflux condenser ay gagawin mula sa isang thermos.
- Upang ikonekta ang iba't ibang bahagi at elemento ng column ng distillation, kakailanganin mo ng mga adapter na magkokonekta sa mga tubo na may thermos, na kilala rin bilang reflux condenser, pati na rin sa isang distillation cube.
- Naghahanda kaming mag-insulate, salamat sa kung saan posible na makamit ang kinakailangang antas thermal insulation ng ilang mga lugar ng device.
- Kailangan mo rin ng isang sheet ng hindi kinakalawang na asero kung saan gagawin ang mga tagapaghugas ng suporta.
- Bilang karagdagan, ang mga tubo na may diameter na 4 hanggang 6 mm ay ginagamit upang ang tubig ay maipasa sa mga ito sa refrigerator.
- Upang mai-install ang thermometer, ginagamit ang isang maliit na piraso ng fluoroplastic, ngunit kung hindi ito magagamit, isa pang materyal ang gagawin.
- Isang thermometer kung saan maaari mong kontrolin ang temperatura. Maaari mong gamitin ang parehong elektronikong bersyon at ang karaniwang isa.
- I-tap ang mga adapter.
- Mga nababaluktot na hose na 10 cm ang haba.
- Upang maisagawa ang trabaho kakailanganin mo ang isang drill at iba't ibang mga drill bits, pati na rin ang papel de liha. Bukod pa rito, ginagamit ang martilyo, pliers, file, soldering iron, at gas burner.
Sa pangkalahatan, may ilang mga uri ng naturang aparato, at kaugalian na gumawa ng isang haligi mula sa isang thermos sa iyong sarili. Ang view ng column ay ipinapakita sa larawan:
Distillation column mula sa thermos
Upang lumikha ng gayong istraktura, kakailanganin mong i-cut ang isang piraso ng tubo ng kinakailangang haba kung mayroon kang isang titanium pipe, pagkatapos ay mas mahusay na gamitin ito. Susunod, ang cut material ay chamfered at ang mga gilid ay pinutol. Pagkatapos nito, kakailanganin mong gumawa ng adaptor na magsisilbing kumonekta sa lahat ng mga node, lalo na ang distillate intake at ang tubo na may takip ng apparatus. Mahalagang tandaan na ito nag-uugnay na elemento ang isang gilid ay kailangang mahigpit na ipasok sa tubo, at sa kabilang panig nito ay kinakailangan na gupitin ang isang thread ng isang pares ng milimetro.
Ngayon ay kailangan mong gumawa ng mga washers ng suporta, salamat sa kung saan hahawakan ang mga nozzle. Ang mga sukat ay dapat gamitin upang ang mga washer ay magkasya nang mahigpit sa tubo mismo. Bilang isang patakaran, ang laki na ito ay mula 3 hanggang 4 mm ang lapad. Ang isang gilid ay naka-mount sa pipe, pagkatapos ay ang isang adaptor ay soldered sa punto ng koneksyon sa distillation cube. Kailangan mong ipasok ang adaptor mismo sa tubo, at init ang punto ng paghihinang na may gas burner.
Susunod, kailangan mong gumawa ng isang tagapuno para sa haligi mismo. Upang gawin ito, ang tagapuno ay ibinuhos sa tubo, pagkatapos kung saan ang tubo ay inalog upang ang inilagay na materyal ay siksik at pantay na ipinamamahagi sa loob. Napakahalaga na punan ang puwang sa itaas.
Ang isang tagapaghugas ng suporta at mga nozzle ay ipinasok sa inihanda na tubo, pagkatapos kung saan ang lata na dulo ng pagkuha ay naka-mount at na-solder. Ngayon kailangan nating tratuhin ang lahat gamit ang isang thermal insulator. Maaari kang magpatuloy sa thermos. Kakailanganin itong ganap na i-disassemble, ang ilalim ng sisidlan ay dapat na linisin gamit ang regular na papel de liha, at pagkatapos ay tinned. Kailangan mong gumawa ng isang bracket mula sa isang piraso ng metal, pati na rin ang mga loop, gamit ang wire para sa kanila. Ang natapos na mga loop ay ipinasok sa butas sa bracket at pagkatapos ay baluktot gamit ang mga pliers.
Sa isang bisyo, kailangan mong i-clamp ang isang dulo ng kawad, pagkatapos ay i-secure ito sa dingding ng sisidlan. Ang thermos sa estado na ito ay kailangang inalog nang mabilis at matalim upang ang ilalim ay lumipad. Ang matalim na mga gilid ng ibaba ay dapat na hasa, at pagkatapos ay alisin ang prasko mula sa loob ng termos.
Maaari kang magsimulang gumawa ng reflux condenser. Upang gawin ito, kinakailangan upang alisin ang ilalim ng thermos, pati na rin ang vacuum lid nito. Sa loob ng prasko, sa gitna, kailangan mong gumawa ng isang butas gamit ang isang drill at isang drill bit upang ang hangin ay makapasok. Ang resultang butas ay dapat na malinis at tinned, pagkatapos ay ipasok ang hose at i-seal ito. Kailangan mo ring gumawa ng isang butas sa gitna ng ilalim ng sisidlan at ilagay sa prasko, pagkatapos ay ikonekta ang tubo at ibaba gamit ang isang panghinang na bakal.
Ang leeg at bahagi ng seleksyon ay dapat na tinned. Ang pagpupulong ng bakod mismo ay naka-mount sa leeg at selyadong. Sa parehong bahagi ng panlabas na prasko, lalo na sa itaas at ibaba, kailangan mong gumawa ng isang butas kung saan ang mga tubo para sa pagbibigay ng tubig ay dadaan. Darating at dadaan sa kanila ang malamig na tubig. Pagkatapos gumawa ng mga butas at pagpasok ng mga tubo, ang lahat ng mga lugar ng pagkonekta ay tinatakan ng isang panghinang na bakal. Kailangan mo ring gumawa ng butas sa bahagi ng bakod upang mag-install ng thermometer. Ang bushing mismo ay nangangailangan din ng pagpapabuti. Ang isang butas ay ginawa sa loob nito na may diameter na katulad ng probe ng isang thermometer. Inirerekomenda na huwag ipasok nang malalim ang probe; Ang lahat ay matagumpay na naipasok sa piraso ng bakod.
Ang lahat ng mga lugar kung saan isinasagawa ang paghihinang ay dapat hugasan ng isang solusyon ng ordinaryong soda. Susunod, ang isang reflux condenser ay screwed sa haligi, na kailangan ding hugasan ng isang solusyon. Ang diagram ay nagpapakita ng isang distillation column gamit ang isang thermos:
Bilang isang patakaran, ang isang haligi ng distillation na ginawa sa iyong sarili sa bahay ay mas epektibo kaysa sa binili na mga analogue. Kung natatakot ka na hindi posible na gumawa ng isang aparato o ito ay hindi makatotohanan, maaari kang pumili ng mga yari na modelo sa Internet at iba pang mga dalubhasang tindahan. Sa pinakamainam na laki at gastos. Para sa mas visual na pangkalahatang-ideya ng yugto ng produksyon ng column, maaari mong panoorin ang video.
Upang makakuha ng purong moonshine, ang mga lutuin sa bahay ay karaniwang gumagamit ng double distillation. Ang resulta ay isang de-kalidad na produkto na walang nakakapinsalang impurities, na may kaaya-ayang lasa at aroma.
Ang isang mas mahusay na epekto ay nakakamit sa pamamagitan ng distillation sa isang column ng distillation. Pinapayagan ka nitong makuha ang pinaka-purified na malakas na alkohol (94–96%) o vodka nang walang karagdagang panlasa at amoy.
Kasabay nito, ang aparato ay halos walang mga disadvantages, maliban sa malalaking sukat nito at ang pangangailangan na magtrabaho nang husto sa paggawa nito. Karamihan sa mga may karanasan na moonshiners ay sumasang-ayon na mas mahusay na mag-ipon ng haligi ng distillation sa iyong sarili.
Disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang haligi ng paglilinis
Alembic
Tsarga (pipe) na may tagapuno
Unit ng pagpili ng alak
Dephlegmator
Karagdagang refrigerator
Gumagana ito bilang mga sumusunod
Ang mash sa tangke ng distillation ay umiinit at nagsisimulang sumingaw. Sinusundan ng mga singaw ang drawer, naabot ang refrigerator at ang unit ng pagpili, kung saan naka-on ang gripo paunang yugto sarado.
Ang condensed vapor (reflux) ay dumadaloy pabalik sa pipe. Sa kasong ito, ang mga mabibigat na fraction ay naiipon sa ibaba, at ang mga magaan na fraction sa itaas. Salamat sa mga nozzle, ang mga proseso ng condensation at evaporation ay nangyayari nang paulit-ulit: ang mga singaw at likido ay patuloy na nakikipag-ugnayan.
Ang prosesong ito ng pagpapalitan ay ang proseso ng pagwawasto. Ang pinakamagagaan na singaw na may mataas na nilalaman ng alkohol ay ipinadala sa refrigerator, kung saan nangyayari ang panghuling paghalay. Bilang resulta, ang purong distillate ay pumapasok sa tangke ng pagtanggap.
Pagkalkula ng mga parameter at pagpili ng mga materyales
Bago mo simulan ang pag-assemble ng column, dapat kang magpasya sa mga sukat at iba pang mga katangian ng apparatus.
Taas ng tsar
Kung ang mga dating distillation column ay mga multi-meter na istruktura, ngayon ang mga home distiller ay gumagamit ng mga compact na opsyon - mga 1.5 metro ang haba. Pangunahing prinsipyo na dapat gamitin upang gabayan ang pagkalkula ng mga sukat ay ang mga sumusunod: ang taas ng tubo ay dapat na katumbas ng humigit-kumulang 50 ng mga diameters nito. Pinapayagan ang bahagyang paglihis sa isang direksyon o sa iba pa. Gayunpaman, ang haba ng drawer ay hindi maaaring mas mababa sa 1 metro. Kung hindi, ang ilan sa mga fusel oil ay pipiliin, at ang mga paghihirap ay lilitaw sa paghihiwalay ng mga fraction. Ang pagtaas ng taas ng column na higit sa 1.5 metro ay hindi makakaapekto sa kalidad ng produkto, ngunit nagpapahaba ng oras ng paghakot. Bilang karagdagan, ang paglalagay ng gayong istraktura sa bahay ay magiging problema. Mga pinakamainam na sukat mga tubo: haba - 1.3-1.4 m, diameter - 3-5 cm.
Materyal at kapal ng pader
Ang perpektong opsyon para sa drawer ay food-grade na hindi kinakalawang na asero: hindi ito nakakaapekto sa komposisyon ng mga inumin sa anumang paraan. Ang tanso ay gagana rin. Pinakamainam na kapal ang mga pader ay nasa loob ng 1-2 mm. Mas marami ang posible, ngunit gagawin nitong mas mabigat ang istraktura at tataas ang mga gastos nang hindi nagdudulot ng malaking benepisyo. Bilang karagdagan, ito ay nagkakahalaga ng pag-alala na kailangan mong gumawa ng mga butas sa mga dingding.
Uri at mga parameter ng mga nozzle
Bilang isang elemento ng contact, ang pinakamadaling paraan ay ang paggamit ng mga espongha na hindi kinakalawang na asero ng sambahayan, na ginagamit sa paglilinis ng mga pinggan. Upang suriin ang kalidad ng metal, maaari mong ibabad ang produkto sa isang solusyon ng asin at iwanan ito sa loob ng isang araw: ang isang mahusay na produkto ay hindi kalawang. Mga alternatibong opsyon ay mga bolang salamin, mga bato ng ilang uri, mga metal na pinagkataman. Ang density ng packing ay 250–270 g ng contact element bawat 1 litro ng dami ng column.
Dami ng isang kubo
Ang lalagyan ng distillation ay puno ng 2/3, at ang dami ng likidong naglalaman ng alkohol ay dapat tumugma sa 10-20 volume ng nozzle. Para sa isang haligi na may diameter na 5 cm, pinakamainam na gumamit ng tangke na 40-80 l, para sa lapad na 4 cm - 30-50 l.
Pinagmumulan ng pag-init
Hindi inirerekomenda na gumamit ng gas, electric o induction cooker. Ang unang pagpipilian ay mapanganib, ang iba ay hindi pinapayagan para sa pare-parehong supply ng init. Ang pinakamahusay na pagpipilian ay electric heating gamit ang mga elemento ng pag-init, na maaaring mai-install sa kubo mismo. Ang kapangyarihan ng mga elemento ay nakasalalay sa dami ng kubo: para sa 50 litro ng hindi bababa sa 4 kW ay kinakailangan, para sa 40 litro - hindi bababa sa 3 kW, atbp.
Tingnan materyal na thermal insulation
Dapat itong makatiis sa mataas na temperatura at hindi chemically inert. Kadalasan, ginagamit ang mga gasket ng foam rubber na 3–5 mm ang kapal, fluoroplastic o silicone (ngunit hindi goma!).
Pagpipilian sa pag-dock
Kung ginamit ang mga sinulid na koneksyon, maaaring kailanganin ang sealant. Mas mainam na bigyan ng kagustuhan ang paglalagay ng mga elemento sa ibabaw ng bawat isa.
Kapag gumagawa ng column ng distillation, mahalaga ang bawat maliit na detalye, kaya dapat mahigpit na sundin ang lahat ng rekomendasyon. Magandang ideya na panoorin ang video ng pagpupulong.
Ang napiling uri ng mga nozzle ay ibinubuhos sa isang bahagi, na matatagpuan sa ibaba, pagkatapos mag-install ng isang mesh at isang thrust washer upang maiwasan ang pagkahulog ng materyal. Kung ginamit ang mga metal na espongha (mga 40 piraso ang kinakailangan), gupitin muna ang mga ito sa 5 mm na piraso. Ang mga bukal ay dapat na ipamahagi nang pantay-pantay sa pamamagitan ng pagtapik sa tubo sa isang matigas na ibabaw. Matapos mapunan ang nozzle, takpan ang tubo gamit ang isang mesh at i-secure ito ng isang washer.
Ang resultang istraktura ay konektado sa distillation cube at insulated na may heat-insulating material.
Ang pangalawang (itaas) na bahagi ng tubo ay konektado sa reflux condenser gamit ang isang panghinang na bakal. Ang water housing ay dapat may 2 pipe: para sa water inlet at outlet. Maaari kang bumili ng reflux condenser o gawin ito sa iyong sarili mula sa isang thermos, pressure cooker, coil, tubo ng tanso(Ang mga unang pagpipilian ay mas kanais-nais). Halimbawa, tulad nito: https://youtu.be/D4ZsbbRH6ds
Ang itaas na dulo ng column ay sarado na may takip/takip o selyadong, na nag-iiwan ng butas para sa pag-install ng atmospheric tube. Upang ma-secure ito, gumamit ng isang angkop, ang dulo ng tubo ay ibinababa sa tubig.
Gumawa ng isang butas para sa outlet pipe para sa distillate. Dapat itong matatagpuan ng ilang sentimetro sa itaas ng kantong may ibaba mga tubo, ang isang plato ay naka-install sa ilalim nito upang mangolekta ng condensate.
Gamit ang isang silicone hose, ikonekta ang refrigerator sa haligi. Maaari mo itong bilhin o gawin ito sa iyong sarili. Upang ayusin ang proseso ng paggalaw ng likido, ang isang clamp mula sa isang dropper ay nakakabit sa hose.
Ang mga elemento ng paglamig ay konektado sa bawat isa: tuktok na bahagi refrigerator na may ilalim ng reflux condenser, ang itaas na bahagi ng reflux condenser na may alkantarilya. Kaya, ang tubig ay iinit sa dephlegmator.
Bilang karagdagan, maaari kang mag-install ng regulator ng daloy ng tubig at isang thermometer (kailangan ito ng karagdagang butas sa sampling unit).
Maaari mo ring hatiin ang drawer sa 3 bahagi: ang disenyo na ito ay itinuturing na mas variable sa aplikasyon. Detalyadong Proseso Maaaring matingnan ang mga column assemblies dito:
Naglo-load...
