Металлические насадки для ректификационных колонн. Выбор насадки для ректификационных и бражных колонн

Важно! Насадка-мочалка должна быть из нержавейки. Проверить её можно магнитом: нержавеющую сталь он притягивает .

Узел отбора представляет собой небольшой кусок трубы между царгой и дефлегматором. Его назначение состоит в том, чтобы собирать флегму: сначала идут «головы», то есть вредные спиртовые фракции, затем выходит «тело», или спирт без вкуса и неприятного запаха.
Самодельный узел отбора все делают по-разному, но по одному принципу. К примеру:

• к внешней трубе, диаметр которой соответствует диаметру царги, изнутри приваривают трубку меньшего диаметра так, чтобы между ними по окружности образовался карман, куда будет собираться часть флегмы;
• вместо трубки внутри приваривают нержавеющую пластинку , соответствующую внутреннему диаметру трубы, с круглым отверстием внутри: часть флегмы будет собираться на пластине, а часть попадёт через отверстие назад в царгу.

Видео: узел отбора своими руками Снаружи в трубе делают два отверстия для двух штуцеров: к одному прикрепляется кран для отвода флегмы, а в другой (поменьше) вставляется термометр для измерения температуры пара.

Верхушкой конструкции является дефлегматор. Здесь пар охлаждается, конденсируется и уже в виде капель направляется вниз.
Своими руками можно сделать несколько вариантов дефлегматоров:

1. Дефлегматор рубашечный или прямоточный изготавливается из двух труб разного диаметра. Между ними циркулирует проточная вода, а внутри меньшей трубы пар превращается в конденсат. Внешнюю трубу легко может заменить корпус термоса, горлышко которого прикручивается к узлу отбора. В донышке термоса обязательно нужно сделать отверстие для ТСА, то есть трубки связи с атмосферой, через которую будут выходить лёгкие ненужные пары.

   Видео: принцип работы прямоточного дефлегматора

2. Дефлегматор Димрота более эффективный, чем предыдущая модель. Корпусом является труба того же диаметра, что и царга. Внутри неё находится тонкая трубка, скрученная спиралью, в которой движется холодная вода. Если диаметр царги 50 мм, то спираль нужно скрутить из трубки диаметром 6 мм и длиной 3 м. Тогда длина дефлегматора будет 25-35 см.

   Видео: сборка ректификационной колонны с дефлегматором Димрота

3. Кожухотрубный дефлегматор состоит из нескольких труб: внутри большой крепятся маленькие, в которых и происходит конденсация пара. У этой модели несколько преимуществ: экономно расходуется вода и быстро охлаждается пар. К тому же эту конструкцию можно крепить к колонне под наклоном, что уменьшает её высоту.

   Видео: принцип работы кожухотрубного дефлегматора

Холодильник

Маленький холодильник, или доохладитель, необходим, чтобы снизить температуру этилена, текущего из узла отбора. Он делается по принципу рубашечного дефлегматора, но из трубок меньшего диаметра.

В нём тоже есть два прохода для воды: в нижний холодная жидкость входит, из верхнего она выходит и направляется по силиконовым трубкам вверх к дефлегматору для той же цели.

Скорость воды регулируется краном.

Видео: как сделать своими руками холодильник для ректификационной колоны

Царга пастеризации не является обязательным элементом колонны. С одной стороны, она усложняет основную конструкцию. Но с другой стороны, она совершенствует её, так как более тщательно очищает спирт от головных фракций в течение всей ректификации.

Это царга меньшего размера (30 см) с дополнительным узлом отбора. Она дополняет основную царгу. «Головы», как обычно, выходят из дефлегматора, но не только вначале, а постоянно.

Спирт же собирается из нижнего отбора маленькой царги. Это обеспечивает максимальную чистоту спирта.

Автоматика

Долгий процесс ректификации может длиться часами. При этом его нужно постоянно контролировать, чтобы «головы» и «хвосты» случайно не смешались с «телом». Это будет не так утомительно, если установить хорошую автоматику для контроля ректификации. Для этой цели предназначен БУР (блок управления ректификацией). Блок может сделать следующее:

• включить воду для охлаждения при определённой температуре;
• уменьшить мощность во время отбора флегмы;
• прекратить отбор в конце процесса;
• выключить воду и нагрев после окончания отбора хвостовой части.

Автоматизировать процесс можно, установив «старт-стоп» с клапаном: когда температура повышается, он останавливает отбор, когда она стабилизируется, он возобновляет отбор.

Без автоматики можно обойтись, но с ней намного легче.

Видео: автоматика для ректификационной колонны

Преимущества:

• готовым продуктом является чистейший спирт 96% без вредных для здоровья примесей;
• в режиме дистилляции можно изготовить самогон с нужной органолептикой;
• этиловый спирт может стать основой любого спиртного напитка;
• можно сконструировать прибор для этого самостоятельно.

Недостатки :

• этилен не имеет органолептики исходного продукта;
• процесс ректификации очень длительный: за час можно получить не больше 1 л дистиллята;
• готовые конструкции стоят очень дорого.

Какой материал предпочтительней

Ректификация предназначена для максимальной очистки спирта от разных примесей. Детали, из которых состоит колонна, не должны влиять ни на качество, ни на вкус продукта. Поэтому материал должен быть химически инертным, не поддающимся ржавчине и не влияющим на вкус и запах дистиллята.

Лучше всего подходит пищевая нержавейка, то есть хромоникелевая нержавеющая сталь. Она химически нейтральна и никак не влияет на состав продукта.

Ректификационную колонну можно назвать самогонным аппаратом нового поколения, потому что она производит спирт лучшего качества. Сделать это устройство своими руками довольно сложно. Но если приложить усилия, то праздничный стол всегда будет возглавлять натуральный и вкусный спиртной напиток собственного приготовления.

Была ли эта статья полезна?

Спасибо за Ваше мнение!

Напишите в комментариях, на какие вопросы Вы не получили ответа, мы обязательно отреагируем!

Вы можете посоветовать статью своим друзьям!

Вы можете посоветовать статью своим друзьям!

36 раз уже
помогла

Во многом именно от правильного выбора насадки зависит эффективность работы бражной или ректификационной колонны. Большинство начинающих винокуров отдают предпочтение насадке Панченкова. В этом материале мы рассмотрим конструктивные особенности, принцип работы и применение этого изделия на практике.

Насадка Панченкова (регулярная проволочная насадка) – представляет собой тонкую проволоку из меди или нержавеющей стали особого плетения, скрученную в рулон и вставленную в царгу (трубу) бытовой ректификационной или бражной колонны.

Преимущества РПН:

• сравнительно высокая эффективность разделения спиртосодержащих смесей на отдельные фракции (хорошая очистка);
• повышает крепость самогона;
• простота эксплуатации (очистки и замены) в домашних условиях;
• долговечность, дешевизна и доступность.

Недостатки: регулярная проволочная насадка эффективно работает при диаметре трубы не больше 30 см, следовательно, может использоваться только в бытовых установках малой и средней мощности.

Технические характеристики РПН:

• толщина нити – 0,13 мм;
• зазоры между нитями – не более 1 мм;
• тип плетения – зигзагом («кулирная гладь»);
• вес – 45-55 грамм (при длине 40 см и ширине 10 см);
• допустимый внутренний диаметр трубы (царги) – 3-30 мм.

Историческая справка. Сетчатая насадка Панченкова разработана КБ «Туполев» в 1981 году (патент СССР № SU 827136 (A1), МПК B01D 53/20 от 07.05.1981). По проекту изделие предназначалось для повышения степени очистки нефтяного сырья при производстве авиационного топлива. Для изготовления плетеной сетки использовалась медная проволока, поскольку медь имеет высокую теплопроводность и хорошо абсорбирует содержащуюся в нефти серу.

На практике РПН Панченкова показала высокую эффективность в домашних дистилляторах с царгой и бытовых ректификационных колоннах. Является второй по степени очистки (после СПН Селиваненко) и самой простой в эксплуатации насадкой.

Принцип работы. После нагревания в кубе самогонного аппарата спиртосодержащие пары поднимаются в трубу (царгу), где соприкасаются не только со стенками как при классической дистилляции, но и с поверхностью насадки, отдавая проволоке часть тепла. В результате сивушные масла и другие примеси с высокой температурой кипения конденсируются и стекают назад в куб по стенкам царги в виде флегмы (жидкости), а очищенные от части вредных примесей спиртовые пары продолжают двигаться к охладителю, где конденсируются и попадают в приемную емкость в виде самогона.

При дистилляции насадка Панченкова снижает скорость потока пара в царге, замедляя весь процесс. В сравнении с обычным самогонным аппаратом требуется больше времени на перегонку одинакового количества браги, зато на выходе самогон получается чище.

В случае ректификации РПН выполняет ту же функцию, что и любая другая тарелка или насадка, обеспечивая одновременный тепло- и массообменный процесс.

Материалы. Основным материалом проволоки для бражных и ректификационных колонн стала нержавеющая сталь, поскольку это снижает стоимость аппарата, упрощает эксплуатацию и очистку. В продаже есть и медные насадки Панченкова для оборудования премиум качества, но они дороже и требуют постоянного ухода – мытья после каждого использования.

Изготовление своими руками. Теоретически, сделать насадку Панченкова в домашних условиях реально, но на практике экономически невыгодно, так как кроме самой проволоки требуется оборудование для намотки, точное соблюдение стандартов и допусков, что существенно удорожает изготовление.

Проще и дешевле купить готовую РПН. С этической стороны организация кустарного производства является нарушением патента ОАО «Туполев». При желании сэкономить проще набить царгу нержавеющими металлическими мочалками.

Установка и очистка насадки Панченкова

Зачастую сетка поставляется в рулонах шириной 5 или 10 см и длиной 40-100 см. Работать с узкой насадкой (5 см) проще, при желании сетку можно разрезать. Длина и плотность набивки трубки насадкой зависит от конструкции аппарата или колонны. Эти параметры должен указать производитель.

При слишком плотной укладке пары спирта могут плохо проходить сквозь насадку, что создает угрозу избыточного давления внутри системы и взрыва.

Существует два метода установки (набивки) регулярной проволочной насадки в царгу. Первый – сложить сетку пополам, затем скрутить в пыж и вставить в трубку, слегка проворачивая. Второй – просто свернуть проволочную насадку от одного края к другому без складывания вдвое (плотность будет чуть выше). Опыты показали, что принципиальной разницы между описанными способами нет. Для извлечения достаточно подцепить конец проволоки пинцетом или пальцем и плавно потянуть на себя.

Насадка Панченкова из нержавейки требует очистки в редких случаях, когда брага попала в царгу или пригорела. Для мытья нержавеющей проволоки допустимо использовать любые средства и даже вываривание.

Медные регулярные проволочные насадки следует чистить постоянно, желательно после каждого использования.

Технология:

1. Залить насадку водой и довести до кипения.
2. Внести лимонную кислоту (10 грамм на литр воды), перемешать.
3. Сцедить отвар и хорошо промыть насадку под проточной водой, чтобы убрать остатки кислоты.

Самогонный аппарат Панченкова – это дистиллятор колонного типа. Прибор особенно не выделяется среди других аппаратов. Колонна дефлегматора, соединяется с холодильником, через изогнутый переходник. Сама колонна оборудована охладителем, который, в случае необходимости, отключается.

К новинкам относятся сетчатые насадки, которые легко разбираются и модифицируются. Весь этот аппарат реально изготовить своими руками.

Эффективность работы самогонного аппарата, определяется наличием и правильностью выбора насадки. Обычно предпочтение отдается регулярной насадке Панченкова. Это скрученная проволока, в виде рулона, вставляется в царгу .

Она имеет преимущества:

• Ее присутствие помогает разделять смесь на отдельные фракции.
• Увеличивает крепость напитка при самогоноварении.
• Легко эксплуатируется в домашних условиях.
• Доступность в использовании.

Недостаток один. Такая насадка применяется только в самогонном аппарате незначительных габаритов, поскольку может вставляться в трубу не больше 30 см.

Техническая характеристика:

• Толщина проволоки — 0,13мм
• Зазоры между витками нитей, максимум 1мм.
• Характер плетения нитей — зигзагом.
• Диаметр царги от 3 мм, до 30.

Разрабатывалась регулярная проволочная насадка Панченкова для очистки сырья авиационного топлива. Однако получила практическое применение в самогонных аппаратах с царгой. Ее использование уменьшает высоту колонны, что является важным условием, при отсутствии большой территории. Не всегда удобно использовать аппарат высотой 1 м.

Такую сетку изготовить своими руками реально, но для этого требуется специальный станок, который обеспечит необходимые допуски при изготовлении.

Процедура ратификации

Находящаяся в царге насадка, постоянно соприкасается с паром . Этим самым, увеличивается контактная поверхность. Теперь соприкосновение его идет не только с трубой, но и с металлической нитью. Эффективность аппарата возрастает в несколько раз. Сивуха, будучи высококипящей жидкостью, конденсируясь, стекает обратно в первоначальную емкость и снова принимает участие в процессе дистилляции. Этот процесс продолжается непрерывно.

Царга вместе с насадкой, не понижает температуру до конденсации спирта, поэтому пары, двигаясь дальше, достигают холодильника. Сетка Панченкова — это фильтр, очищающий самогон.

Самогонный аппарат имеет ровное дно с большим диаметром колонны. При таких масштабах исключен вариант засорения . Сборка аппарата не представляет сложности. Все прокладки обеспечивают достаточную герметичность. Мощный холодильник, дает необходимый теплообмен. На выходе температура конденсата не превышает 25 градусов. Скорость перегонки – 3 литра самогона в час.

Спирально – призматическая насадка

Насадки Селиваненко стали первыми из спирально – призматических сеток. В дальнейшем, такие разработки поддержали другие производители. Внешне, это спиральная призма, которая вставляется в царгу. В современных колоннах, именно их применение считается наиболее эффективным. На основании исследований, наиболее оптимальным вариантом считается применение десятигранной спирально – призматической насадки.

СПН можно изготовить своими руками .

Данный элемент пропускает через себя пар, задерживая на своей поверхности флегму, которая оседает в виде пленки. В этом месте и происходит работа по разделению смеси на фракции. Увеличение площади СПН, благотворно влияет на конечный самогон, однако, важно не создавать препятствия для прохождения паров. Плотная насадка может перекрыть движение будущего конденсата. В случае увеличения слоя флегмы до критического начинается захлеб самогонного аппарата. Существует 3 вида захлеба: пленочный, эмульгационный и аварийный. Нужно, таким образом, подбирать мощность, чтобы аппарат работал в системе эмульгационного захлеба, не переходя в аварийный.

Применение такого материала в аппаратах очень удобно, поскольку позволяет увеличить процент очистки самогона . Медный наполнитель можно легко отрегулировать, с целью получения качественного продукта. Преимущество этого материала в том, что медь способна абсорбировать серу. Свойства меди такие, что она, может, ускоренными темпами нагревать или остужать конденсат. В конечном результате увеличивается скорость работы аппарата.

Мочалки

Мочалки занимают ведущее место по применению в качестве насадок в колоннах. Причина – доступность и низкая цена . Основное правило при выборе, это стойкость коррозии. Учитывая это, не нужно делать, сразу, массовую закупку. Закупается незначительная партия материала, который разрезается на куски, посыпается солью и заворачивается в увлажненную ткань. Проверка проводится в течение нескольких дней. В случае, отсутствия ржавчины, можно делать основную закупку.

Затем мочалки разрезаются на кусочки, не особенно мелкие, потому что материал может рассыпаться. Ими забивают трубу аппарата. Плотность должна быть в отношении 250 грамм мочалки на один литр воды.

Иногда это вещество используют для других целей, таких как создание водяной пробки. При набивке аппарата другой насадкой.

Установка и промывка сеток ректификационных колонн

Сетка представляет собой рулоны , ширина которых колеблется от 5, до 10см. Длина может достигать 100 см. Применяемые параметры зависят от габаритов аппарата. В некоторых случаях сетку можно разрезать.

Процесс установки проводится двумя способами. Можно сложить сетку вдвое и свернув ее в пыж, просунуть в царгу. Другой метод — это просто свернуть ее в плотную трубочку и проворачивая, заложить в трубу аппарата. Обратно извлекается при помощи пинцета.

Промывку насадок ведут редко . Случается это, когда брага попала в трубу, и произошел ее нагар. Если это была нержавейка, то допускается применение вываривания.

Если же используется материал медь, то прочищать систему, в целях профилактики, нужно постоянно.

Для промывки сетки ректификационных колонн применяется метод:

Применяя разного рода насадки, можно значительно повысить качество конечного продукта. Резко возрастает коэффициент полезного действия аппарата. Увеличивается скорость прогонки. Полученный самогон ничем не отличается по качеству, от белого спиртного напитка, продаваемого в магазине.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

С проблемой выбора оптимальной насадки рано или поздно сталкиваются все владельцы аппаратов колонного типа. Обычно решение принимают, исходя из рекомендаций производителя колонны или советов на форумах. Проблема в том, что зачастую информация на популярных Интернет-ресурсах не является объективной, поскольку изготовители и продавцы насадок в явной и неявной форме выступают спонсорами постов, в которых нахваливают их детище. В этой статье мы попробуем на основе расчетов объективно оценить свойства самых популярных насадок: спирально-призматической (СПН), регулярной проволочной (сетки Панченкова, РПН) и бытовых металлических мочалок.

При выборе насадки главными критериями являются пропускная и разделительная способность. Немаловажны, конечно, вес и цена. Привяжем все эти показатели друг к другу для понимания, что получаем за свои деньги.

Сразу оговоримся, что разделительная и пропускная способности колонны зависят не только от свойств насадки, но и от других факторов: флегмового числа, мощности нагрева, вертикальности расположения колонны, качества засыпки насадки, теплопотерь и т. д. Поэтому при оценке насадки будем разбирать только её возможности и ограничения, без привязки к конкретному типу или конструкции колонны.

Разделительная способность насадки определяется площадью контактной поверхности между паром и флегмой. Другими словами, площадью поверхности смоченной насадки. Пропускная способность – свободный от насадки и флегмы объем.

Обе эти величины можно определить путем нехитрых расчетов. Сделаем их на примере популярной насадки СПН 3,5. В качестве исходных данных понадобятся следующие характеристики насадки:

• вес одного литра (Р) – 1050 грамм;
• диаметр проволоки (D) – 0,25 мм;
• если насадку травили, нужно учесть глубину травления (Ht) – 0,01 мм и плотность материала (Ro) – 7,9 г/см³;
• примем из экспериментальных данных величину удержания флегмы одним литром насадки (Vf) – 150 см³.

1. В одном литре объема колонны насадка займет (см³):

V = 1050 / 7,9 = 133 см³.

2. Диаметр травленной проволоки равен (мм):

Dt = 0,25 — 0,01 = 0,24 мм.

3. Площадь контакта пара с 1 литром смоченной насадки (см²):

S = 20 * ((2V + Vf) / Dt);

S = 20 * (2 * 133 + 150) / 0,24 = 34667 см².

4. Пропускная способность 1 литра смоченной насадки (%):

Рсп = (1000 — V — Vf) / 10;

Рсп = (1000 – 133 — 150) / 10 = 71,7%.

Привязать к полученным характеристикам стоимость насадки совсем уж просто. Разделим цену насадки на площадь контакта и пропускную способность, в результате получим, сколько заплатили.

Травленая насадка СПН 3,5 из проволоки 0,25 мм стоит у производителя порядка 33$ за 1 литр. Значит, каждый квадратный сантиметр площади контакта пара с флегмой обходится в 0,1 цента, а каждый процент пропускной способности – в 46 центов. Но эти цифры мало что говорят сами по себе. Давайте сравним насадку, сделанную из разных толщин проволоки, которая имеет различный вес одного литра.

С увеличением веса одного литра насадки стоимость разделяющей способности растет, получается один и тот же результат за всё большие деньги. Кроме того, падает пропускная способность, значит, раньше наступит захлеб и в целом работать придется при меньшей производительности.

Сначала кажется, что самая выгодная насадка РПН, стоимость её разделяющей способности такая же, как и СПН среднего веса, проблема в том, что разделяющая способность в полтора раза хуже.

Среди популярных насадок таких как мочалки РПН и СПН безусловным лидером по разделяющей способности является СПН.

Это подтверждают практические выводы винокуров. Например, эксперимент по перегонке разбавленного до 40% спирта на полуметровой царге. После небольшого отбора «голов» последовательно и при одинаковых условиях было отобрано по 100 мл спирта с царгой, заполненной СПН, РПН и мочалками. В результате при применении СПН крепость отбора составила 96,4%, РПН – 94,4%, мочалок – 93,2%. Это наглядно иллюстрирует возможности этих насадок.

Если серьезный отрыв СПН в общем-то предсказуем, то большое отставание мочалок от РПН с первого взгляда не воспринимается и противоречит общепринятым догмам. Но эксперимент не сложен и все желающие могут легко его повторить.

Если же говорить о стоимости заполнения насадкой колонны, то и здесь есть чему удивиться. Для того чтобы заполнить 1,5 дюймовую колонну высотой 1 метр, понадобится или пару пыжей из мочалок и 1 литр насадки СПН стоимостью 1750 рублей, или 10 пыжей РПН длиной по 40 см, общей стоимостью 1250 рублей. Для двухдюймовой колонны высотой 60 см, имеющий тот же объем, понадобится 6 пыжей РПН на сумму 1350 рублей. Настолько ли велика экономия, как принято считать? Это больше самообман.

Анализируя возможности насадки, не стоит забывать, что несмотря на то что насадка из тонкой проволоки показывает лучшие расчетные результаты, она может сминаться. Это приведет к локальным уплотнениям, которые станут очагами захлеба или подвисания флегмы.

Оптимальным диаметром проволоки для СПН 2 – 0,2 мм, для СПН 3 – 0,22-0,25 мм, для СПН 3,5 – 0,25-0,28 мм.

Например, сравним насадку плотностью 1600 г/литр и толщиной проволоки 0,25 мм с насадкой плотностью 1200 г/литр и толщиной проволоки 0,35 мм. На первый взгляд разница не очевидна, но воспользовавшись графиками, видим, что первая насадка имеет площадь контактной поверхности около 4,5 м 2 /литр при пропускной способности порядка 600 см 2 /литр. Вторая же удерживает показатели на уровне 2,3 м 2 /литр и 750 см 2 / литр соответственно. Очевидно, что разделяющая способность первой насадки несравнимо больше, выбор между ними становится понятным.

В заключение не лишним будет напомнить, что нельзя верить устоявшимся догмам о дешевизне и эффективности тех или иных насадок. Нужно всё пересчитывать самим, а не становиться жертвой проплаченной рекламы. Инструмент для этого мы предоставили.