Насадка зульцера для ректификационной колонны своими руками
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 19.09.2024
Насадки, применяемые в ректификационных колоннах (РК) в основном делятся на два типа:
- Регулярная (правильно уложенная) насадка
- Беспорядочная (засыпаемая внавал) насадка
К регулярным насадкам относятся Зульцер, хордовая, кольцевая (при правильной укладке), тарелки, блочная насадки и ряд других. Чаще они применяются на больших (промышленных) и бражных колоннах. Беспорядочная насадка (насыпная) наиболее часто применяются и имеет хорошие показатели в колоннах с малыми размерами, т.е. для домашних самогонных аппаратов.
На сегодня наиболее перспективными и качественными считаются спирально-призматические насадки (СПН). Проволока, используемая для ее изготовления, должна быть пищевой и не вступать в химическую реакцию с агрессивными продуктами дистилляции/ректификации. Нержавейки пищевых марок и нихром, вполне удовлетворяют этим характеристикам, но известны случаи использования медных насадок, что, на мой взгляд, более рационально не на ректификационных колоннах (РК), а на бражных (БК) и аппаратах простой перегонки. Лично я использую финскую 100% пищевую нержавейку. Дабы не повторять информацию по ТТХ СПН и выходных параметрах продукта, полученного с ее помощью, перейду к вариантам СПН.
Принято считать, что оптимальные расчетные параметры этого наполнителя должны иметь размер примерно кратный 1/10 внутреннего диаметра колонны. Т.е. если внутренний диаметр 40 мм, насадка должна иметь размер 4 мм, или возле него. Да, если высота колонны и ФЧ будут соответствовать определенным условиям, получить спирт на такой насадке не составит труда, но… НО! – далее предоставляю информацию, которая собрана на практике, рассчитана на компьютере, и часто противоречит придерживающейся официальной теории, да и практике тоже.
Итак, предоставляю несколько видов насадки, которые с успехом мною производились и производятся, имеют соответствующие характеристики (уточню – это не единичная информация, а результат теории и БОЛЬШЕ – практического использования).
Подробнее о разных видах насадки.
Самая популярная на сегодняшний день насадка — это специальным образом сплетенная сетка из металлической проволоки, в миру именуемая РПН Панченкова (Регулярная Проволочная Насадка). Является аналогом насадки Зульцера, но не оставляет последней шансов в соотношении цена-качество. Весьма доступная по цене и с задачами многих самогонщиков-винокуров справляется на отлично.
С такой насадкой из нержавеющей стали легче всего работать начинающему самогонщику-винокуру: она обеспечивает хорошее разделение, самостоятельно держится в укрепляющей колонне. Лента РПН скручивается в батончики по 100 мм и вставляется в нашу разделительную колонну или царгу. И не требует никакого ухода. Максимум это промыть водой, к примеру, душевой лейкой или шлагом.
Существует также медная РПН, она положительно влияет на вкус напитка, но ее использование доставит значительно больше хлопот, к тому же она не долговечна. Дело в том, что медь осаждает на себе соединения серы, от которых ее нужно регулярно очищать с помощью кислоты, иначе она теряет свои свойства и даже может принести вред. Толщина проволоки насадки — около 0.7 мм, соответственно даже лимонная кислота быстро разъедает металл. Поэтому мы не рекомендуем использовать медную РПН, такая позиция подкреплена негативными отзывами наших покупателей.
Купить РПН на сайте
Регулярные насадки
Насадки, как известно, подразделяются на нерегулярные (кольца Рашига, Паля и др.) и регулярные. Последние обладают большими преимуществами и в настоящее время практически вытеснили нерегулярные насадки в крупнотоннажных производствах, в том числе и в нефтепереработке, что делает нецелесообразным их детальный анализ.
Регулярные насадки представляют собой пакеты вертикальных пластин, расположенных параллельно оси колонны, которые изготавливаются из просечных гофрированных листов сложной конфигурации, причем толщина листов составляет доли мм (0,15-0,5 мм). На гофрах выдавливаются отогнутые выступы с отверстиями, направленными вниз, которые обеспечивают расположение соседних листов с определенным зазором по отношению друг к другу, а также непрерывное перераспределение жидкости между соседними листами для выравнивания расходов жидкости по отдельным листам.
Листы скрепляются в монтажные блоки методом точечной сварки. Жидкость стекает по поверхности листов в виде пленки, а пар движется по зазорам между соседними листами. Массообмен при этом протекает на смоченной поверхности листов. Благодаря малой толщине листов и плотной упаковке насадки суммарная поверхность массообмена оказывается весьма значительной (до 500 м2 на 1 м3 насадки). В то же время свободный объем современных насадок (определяется объемом вытесняемой жидкости) превышает 95%.
Преимущества
Основные преимущества регулярных насадок в сравнении с тарельчатыми контактными устройствами:
- Удельное гидравлическое сопротивление регулярных насадок (Па/ВЭТТ) иногда на порядок меньше, чем соответствующая характеристика для контактных устройств.
- Регулярные насадки обладают весьма высокой разделительной способностью (ВЭТТ гораздо меньше в сравнении с межтарельчатыми расстояниями для традиционных КУ).
Недостатки
Одновременно насадкам присущи и определенные недостатки:
- Высокая стоимость, обусловленная сложностью как самой конструкции, так и технологии её изготовления (превышает $1000 за 1 м3 насадки).
- Чувствительность к равномерности распределения орошения по всей площади насадки, что приводит к возрастанию стоимости оросителей.
- Меньшая коррозионная стойкость пакетов насадки из-за малой толщины насадочных листов.
- Сложность организации выводов боковых отборов из колонн.
Кстати, прочтите эту статью тоже: Вакуумная колонна
Последний недостаток следует признать принципиально важным. Действительно, колонны установок АТ-АВТ, как уже отмечалось, характеризуются наличием нескольких точек промежуточных отборов и вводов продуктовых потоков (холодные и горячие циркуляционные орошения, боковые отборы). В этих точках насадку приходится разрывать, устанавливая системы сбора жидкой фазы для её вывода из колонны и системы распределения жидкости для следующего слоя насадки. Решения, используемые для тарельчатых колонн (рис. 3.3), в этом случае практически непригодны. Поэтому для насадочных колонн системы сбора, отвода и распределения жидкости оказываются очень громоздкими, дорогостоящими и характеризуются значительной высотой. В результате размеры колонны, невзирая на малое значение ВЭТТ, а значит, и её стоимость значительно возрастают.
Идём далее, спирально-призматическая насадка (СПН) – это мелкие отрезки проволоки, свитые в призматическую спираль. Очень хорошая насыпная насадка для ректификационной колонны. Мы не рекомендуем использовать данную насадку в обычном дистилляторе, если Вы собираетесь выгонять ароматные напитки, так как рабочая площадь на этой насадке очень большая, соответственно укрепление и разделение тоже на очень высоком уровне. Получается, что все ароматы будут урезаться и уходить обратно в куб. Но если вы будете гнать только обычные сахарные браги, то СПН Вам подходит. Хорошая качественная насадка, но советуем приобретать её, когда Вы уже имеете опыт с самогонными аппаратами насадочного типа.
Особенности данной насадки:
- Не изнашивается
- Мы продаём от 100 мл, поэтому сможете наполнить любые детали такие как: царгу, диоптр и т.п. Формула расчета:
- Марка стали AISI 304
- Высокое укрепление (зависит от высоты и объёма насадочной части).
Купить СПН на сайте
- Средство для мытья посуды, к примеру, это может быть AOS или Fairy
- Обычный тазик
- Горячая вода или кипяток
- Палка-мешалка
Погружаем в тазик нашу СПН, заливаем её большим количеством моечного средства, а затем горячей водой и интенсивно мешаем. Мешаем и периодически меняем воду, как только Вы убеждаетесь в чистоте сливной воды, можно заканчивать. Вот видео!
Регулярный асимметричный наполнитель (РАН)
Плюсы – существенно уменьшился пристеночный эффект, разделение кардинально улучшилось, возможно использовать на колоннах с малой высотой с аналогичными характеристиками рядовой СПН меньших диаметров и высотой около 1,5-1,7м. Минусы – производительность (за счет разделения) по скорости меньше до 10%, укладывание РАН требует определенной техники (колонна ставится под 30-45 град, медленно засыпая насадку ПОД УГЛОМ, и через каждые 15-20 см слоя РЕЗКО но не сильно постукивать по трубе снизу, не смещая наклона колонны. Только после заполнения царг/колонны, фиксируем насадку путанкой/заглушкой, и тогда насадка РАН будет работать на полную производительность).
Изготовление РАН занимает намного больше времени по сравнению с СПН, увеличивает в разы выход отрезков проволоки (технологически это для НЕЕ нормально), и, соответственно, увеличивает ее стоимость. На сегодня более перспективной насадки я не видел.
Медная седловидная насадка
Внешний вид этой насадки нашего производства отражен в ее названии: это изогнутые в двух плоскостях прямоугольники из медного листа, толщиной 1 мм. Медная насадка имеет уникальную форму, которая способствует хорошему укреплению и избавлению от неприятно пахнущих и вредных веществ.
Как мы уже говорили, медь способна эффективно связывать соединения серы, следовые количества H2S, ацетали и аммиака. Все эти соединения придают самые НЕприятные запахи нашему дистилляту. Эти же соединения могут взаимодействовать со спиртами сивушной группы с образованием тиолов (меркаптанов). Конечно же количество этих сернистых соединений не смертельное, но они способны серьезно подпортить вкус.
Применение регулярных насадок на Российских НПЗ
Тем не менее на НПЗ РФ, начиная с 1993 г., масштабные работы по реконструкции контактных устройств вакуумных колонн установок АВТ с заменой КУ на регулярную насадку проводили фирмы “Glitsh”, “Koch – Glitsch” [12], “Zulzer”. Обзор этих работ наиболее полно изложен в работе [13]. При этом использовались различные типы регулярных насадок. Однако, невзирая на общность технического решения (применение регулярных насадок), во всех случаях за счет использования данного приема решались и другие технологические задачи, характерные для каждого объекта [14, 15]. В некоторых случаях замене на насадку подвергались не все тарелки вакуумной колонны, а только часть из них. При этом некоторые секции с КУ заменялась на насадку “GEMPAK”, а другие – на более эффективные контактные устройства [15]. Это позволяло обойти сложности, связанные с организацией боковых отборов масляных фракций из насадочных секций в тех случаях, когда одной из целей реконструкции выступала задача организации многоуровневых отборов масляных дистиллятов различного фракционного состава. Подобные решения проводились указанными фирмами и на зарубежных НПЗ [16]. Наиболее успешные результаты при реконструкции вакуумных колонн АВТ были достигнуты в тех случаях, когда решалась задача повышения качества широкой масляной фракции (топливный вариант работы вакуумной колонны) без использования боковых отборов 18. Данное обстоятельство еще раз подчеркивает тот факт, что недостатком противоточной регулярной насадки является сложность организации боковых отборов.
Кстати, прочтите эту статью тоже: Отпарные колонны их классификация и принцип работы
Наиболее характерные типы регулярных насадок представлены на рис. 3.4.
Среди иностранных конструкций большой интерес представляет насадка Меллапак (рис. 3.4в), которая состоит из перемежающихся слоев перфорированного металлического листа малой толщины (0,15 – 0,25 мм). Гофры в соседних слоях насадки повернуты в противоположные стороны. Отмечена высокая эффективность и насадки Гудлоу (рис. 3.4г), представляющей собой свернутую гофрированную спираль из плетеного сетчатого чулка (толщина нити составляет доли мм) [27]. Высокой эффективностью характеризуется и насадка , разработанная в КНИТУ (рис. 3.5).
Все регулярные насадки проектируются с учетом их последующего монтажа. Для этой цели многие насадки выполняются (раскраиваются) в виде отдельных блоков, размеры которых обеспечивают их прохождение через монтажные люки РК. Затем блоки укладываются при монтаже внутри колонны послойно с минимальными зазорами между отдельными блоками и изолируются относительно стенок колонны монтажной пеной для исключения проскока пара мимо насадки. Ориентация блоков в соседних слоях меняется, что обеспечивает дополнительное перераспределение жидкости в пределах каждого слоя. Свернутые (спиральные) насадки менее удобны для монтажа и используются только в колоннах небольшого диаметра (до 0,8 м), выполненных в виде отдельных царг.
Рис. 3.4 Регулярные насадки
Рис. 3.5. Насадка отечественного производства
Кстати, прочтите эту статью тоже: Ректификация нефти в колонне
Способы очистки
Как любую медную деталь, используемую при дистилляции, седловидную насадку нужно регулярно очищать. После 1-3 перегона металл меняет цвет, становясь коричневым с зелёными оттенками. Это происходит из-за способности меди собирать на себя соединения серы. Для очистки поверхности от налета необходимо сделать сильный раствор лимонной кислоты и просто погрузить туда насадку. Кислота, содержащаяся в растворе, очистит поверхность меди. В зависимости от загрязнения насадки и силы раствора процесс очистки займёт от 1 ч. до 12 ч.
Существуют еще такой способ.
Сделайте сильный раствор лимонной кислоты. Возьмите ёмкость, которая будет наполнена насадкой на половину или меньше и будет герметично закрываться. Хорошо подойдут пластиковые контейнеры для еды. Заливаем теплый или горячий раствор лимонной кислоты в ёмкость, засыпаем медную насадку и закрываем. Оставляем минут на 30-60 (хотя чем дольше, тем лучше). Затем берём ёмкость в руки и начинаем интенсивно трясти. Срабатывает принцип галтовки: насадка начинает тереться друг об друга, тем самым, вычищая труднодоступные места. Можно закинуть и в стиральную машину, но сначала убедитесь в герметичности и крепости контейнера.
Сегодня мы ведём речь о насадках, используемых в самогонных аппаратах. Для начала определим, для каких целей она нужна в нашем самогонном аппарате. Когда мы приступаем к перегону браги или спирта-сырца, пары поднимаются вверх, прогревают укрепляющую колонну нашего аппарата. Достигнув дефлегматора, пары (по крайней мере их часть) конденсируются на стенках трубок охлаждения. Пар превращается во флегму (смесь спирта и воды) и падает вниз на насадку. Флегма растекается по насадке и тут же встречается с очень горячим паром. Именно в этот момент происходит разделение и укрепление спиртосодержащей жидкости: легкокипящие молекулы переходят в пар, тяжелокипящие – во флегму. Стало быть, задача насадки – обеспечить бОльшую площадь контакта пара и жидкости.
Самая популярная на сегодняшний день насадка — это специальным образом сплетенная сетка из металлической проволоки, в миру именуемая РПН Панченкова (Регулярная Проволочная Насадка). Является аналогом насадки Зульцера, но не оставляет последней шансов в соотношении цена-качество. Весьма доступная по цене и с задачами многих самогонщиков-винокуров справляется на отлично.
С такой насадкой из нержавеющей стали легче всего работать начинающему самогонщику-винокуру: она обеспечивает хорошее разделение, самостоятельно держится в укрепляющей колонне. Лента РПН скручивается в батончики по 100 мм и вставляется в нашу разделительную колонну или царгу. И не требует никакого ухода. Максимум это промыть водой, к примеру, душевой лейкой или шлагом.
Существует также медная РПН, она положительно влияет на вкус напитка, но ее использование доставит значительно больше хлопот, к тому же она не долговечна. Дело в том, что медь осаждает на себе соединения серы, от которых ее нужно регулярно очищать с помощью кислоты, иначе она теряет свои свойства и даже может принести вред. Толщина проволоки насадки — около 0.7 мм, соответственно даже лимонная кислота быстро разъедает металл. Поэтому мы не рекомендуем использовать медную РПН, такая позиция подкреплена негативными отзывами наших покупателей.
Купить РПН на сайте
Геометрия СПН
Угол при вершине витка
Формообразование спирали начинается у основания оправки (на схеме изображено треугольное основание). С каждым оборотом новый виток проволоки ложится на основание призмы и выдавливает с неё предыдущие витки. Однако при сходе спирали с оправки происходит её раскручивание из-за упругости проволоки.
рис.1
- диаметра получаемой спирали D;
- угла при вершине правильного многоугольника;
- радиусов при вершинах углов многоугольника;
- диаметра проволоки d
- жесткости (упругости, нагартованности) проволоки;
- степени натяжения проволоки при намотке.
Диаметр спирали и диаметр проволоки
Диаметр спирали (D) и диаметр проволоки (d) мы поместили в один раздел, поскольку по теоретическим формулам (и результатам экспериментов) оба эти размера влияют как на свободную площадь насадки (аналог её пропускной способности) так и на удельную поверхность насадки (аналог её разделительной способности).
Например, если элемент насадки имеет диаметр D=3мм, длину L=3мм и изготовлен из проволоки с d=0,5мм, то насадку более корректно называть СПН-3х3х0,5, поскольку, например, СПН-3х3х0,3 обладает большей пропускной способностью, чем СПН-3х3х0,5 при том же угле φ.
Но, если сравнивать две СПН с равными пропускными способностями (это не равные диаметры D), то удельная поверхность будет выше у той насадки, которая изготовлена из более тонкой проволоки.
Длина элементов
Спираль, сходящая с оправки, рубится на элементы, длина или количество витков в которых может варьироваться. Почему-то считается, что длина элемента L должна быть равна его диаметру L=D (или L/D=1). Об этом мы спорить не будем, хотя нам в экспериментах показалось, что лучше L/D=0,75.
Шаг спирали
Считается, что шаг навивки спирали должен равняться диаметру проволоки – навивка виток к витку. Однако для улучшения эффективности насадки желательно обеспечить межвитковый зазор, не превышающий диаметр проволоки d.
Внешний вид СПН
Теперь, разобравшись в геометрии витков, можно посмотреть, как изменяется внешний вид (форма) СПН в зависимости от угла φ при вершинах в витке после навивки (не в оправке!).
Для удобства восприятия форм насадки на всех картинках d, D и R одинаковы.
Отметим, что представленные ниже варианты форм СПН носят чисто иллюстративный характер, и некоторые из них практически не выполнимы.
Проведённые эксперименты показывают, что при фиксированных d, D и R эффективность насадки зависит также и от формы спирали, то есть угла φ при вершинах в витке.
В ректификационную колонну, можно засыпать разную насадку и она будет работать, но по разному. Выбирая наполнитель для колонны нужно учитывать ее характеристики (диаметр трубы, ее высота). Наполнители для ректификационной колонны бывают разные, наиболее популярные из них: (СПН) Селиваненко спирально призматическая насадка, (РПН) Панченкова, кольца Рашига, обычные кухонные мочалки из нержавеющей стали, битое стекло, и др.
Насадка необходима чтобы удержать на своей поверхности наибольший объем флегмы, так же дать возможность свободно проходить потоку спиртовых паров. Взаимодействуя между сбой флегма и пар обеспечивают разделение водно-спиртой смеси на различные фракции. Поэтому чем больше будет площадь у поверхности насадки тем лучше будет разделение.
Идём далее, спирально-призматическая насадка (СПН) – это мелкие отрезки проволоки, свитые в призматическую спираль. Очень хорошая насыпная насадка для ректификационной колонны. Мы не рекомендуем использовать данную насадку в обычном дистилляторе, если Вы собираетесь выгонять ароматные напитки, так как рабочая площадь на этой насадке очень большая, соответственно укрепление и разделение тоже на очень высоком уровне. Получается, что все ароматы будут урезаться и уходить обратно в куб. Но если вы будете гнать только обычные сахарные браги, то СПН Вам подходит. Хорошая качественная насадка, но советуем приобретать её, когда Вы уже имеете опыт с самогонными аппаратами насадочного типа.
Особенности данной насадки:
- Не изнашивается
- Мы продаём от 100 мл, поэтому сможете наполнить любые детали такие как: царгу, диоптр и т.п. Формула расчета:
- Марка стали AISI 304
- Высокое укрепление (зависит от высоты и объёма насадочной части).
Купить СПН на сайте
- Средство для мытья посуды, к примеру, это может быть AOS или Fairy
- Обычный тазик
- Горячая вода или кипяток
- Палка-мешалка
Погружаем в тазик нашу СПН, заливаем её большим количеством моечного средства, а затем горячей водой и интенсивно мешаем. Мешаем и периодически меняем воду, как только Вы убеждаетесь в чистоте сливной воды, можно заканчивать. Вот видео!
Есть ли альтернатива?
Стоит уделить отдельное внимание насадкам Панченкова (РПН). РПН — это ещё один вид приспособлений, который используется в домашних дистилляторах и самодельных ректификационных колоннах для увеличения крепости и степени очистки спирта.
Изготавливается в виде сетки с особым плетением из тонких проволочек. Для очистки спиртовых паров лежит принцип тепломассообмена. Этот обмен происходит при столкновении двух противоположных потоков — конденсированной флегмы и новых паров. Взаимодействуя, сивушные масла возвращаются в куб, а спирт проходит выше. Насадки РПН активно используются в легкой промышленности.
В отличие от СПН, РПН уступает первой по сроку своей службы, т.к. её плетение из тонких проволок легко повреждается и тяжело очищается. Но, в то же время, очищающие способности СПН ниже, чем у насадки Панченкова.
Поэтому РПН чаще используется в дорогих ректификационных и бражных колоннах
. РПН более проста в эксплуатации. СПН дает возможность производителям спиртной продукции значительно уменьшить высоту ректификационной колонны. Высокая смачиваемость и гидравлическое сопротивление материала, являются одними из важных показателей эффективности насадки.
Обе разновидности являются лидерами на рынке. РПН и СПН обладают своими достоинствами, почти не имеют недостатков, кроме сроков службы или легкости очистки. Но если деликатно обходится с ними, то они будут долго и исправно выполнять своё предназначение.
В видео содержится информация о разнице между СПН и РПН:
Медная седловидная насадка
Внешний вид этой насадки нашего производства отражен в ее названии: это изогнутые в двух плоскостях прямоугольники из медного листа, толщиной 1 мм. Медная насадка имеет уникальную форму, которая способствует хорошему укреплению и избавлению от неприятно пахнущих и вредных веществ.
Как мы уже говорили, медь способна эффективно связывать соединения серы, следовые количества H2S, ацетали и аммиака. Все эти соединения придают самые НЕприятные запахи нашему дистилляту. Эти же соединения могут взаимодействовать со спиртами сивушной группы с образованием тиолов (меркаптанов). Конечно же количество этих сернистых соединений не смертельное, но они способны серьезно подпортить вкус.
Купить медную насадку на сайте
Применение регулярных насадок на Российских НПЗ
Тем не менее на НПЗ РФ, начиная с 1993 г., масштабные работы по реконструкции контактных устройств вакуумных колонн установок АВТ с заменой КУ на регулярную насадку проводили фирмы “Glitsh”, “Koch – Glitsch” [12], “Zulzer”. Обзор этих работ наиболее полно изложен в работе [13]. При этом использовались различные типы регулярных насадок. Однако, невзирая на общность технического решения (применение регулярных насадок), во всех случаях за счет использования данного приема решались и другие технологические задачи, характерные для каждого объекта [14, 15]. В некоторых случаях замене на насадку подвергались не все тарелки вакуумной колонны, а только часть из них. При этом некоторые секции с КУ заменялась на насадку “GEMPAK”, а другие – на более эффективные контактные устройства [15]. Это позволяло обойти сложности, связанные с организацией боковых отборов масляных фракций из насадочных секций в тех случаях, когда одной из целей реконструкции выступала задача организации многоуровневых отборов масляных дистиллятов различного фракционного состава. Подобные решения проводились указанными фирмами и на зарубежных НПЗ [16]. Наиболее успешные результаты при реконструкции вакуумных колонн АВТ были достигнуты в тех случаях, когда решалась задача повышения качества широкой масляной фракции (топливный вариант работы вакуумной колонны) без использования боковых отборов 20. Данное обстоятельство еще раз подчеркивает тот факт, что недостатком противоточной регулярной насадки является сложность организации боковых отборов.
Кстати, прочтите эту статью тоже: Отпарные колонны их классификация и принцип работы
Наиболее характерные типы регулярных насадок представлены на рис. 3.4.
Среди иностранных конструкций большой интерес представляет насадка Меллапак (рис. 3.4в), которая состоит из перемежающихся слоев перфорированного металлического листа малой толщины (0,15 – 0,25 мм). Гофры в соседних слоях насадки повернуты в противоположные стороны. Отмечена высокая эффективность и насадки Гудлоу (рис. 3.4г), представляющей собой свернутую гофрированную спираль из плетеного сетчатого чулка (толщина нити составляет доли мм) [27]. Высокой эффективностью характеризуется и насадка , разработанная в КНИТУ (рис. 3.5).
Все регулярные насадки проектируются с учетом их последующего монтажа. Для этой цели многие насадки выполняются (раскраиваются) в виде отдельных блоков, размеры которых обеспечивают их прохождение через монтажные люки РК. Затем блоки укладываются при монтаже внутри колонны послойно с минимальными зазорами между отдельными блоками и изолируются относительно стенок колонны монтажной пеной для исключения проскока пара мимо насадки. Ориентация блоков в соседних слоях меняется, что обеспечивает дополнительное перераспределение жидкости в пределах каждого слоя. Свернутые (спиральные) насадки менее удобны для монтажа и используются только в колоннах небольшого диаметра (до 0,8 м), выполненных в виде отдельных царг.
Рис. 3.4 Регулярные насадки
Рис. 3.5. Насадка отечественного производства
Кстати, прочтите эту статью тоже: Ректификация нефти в колонне
Способы очистки
Как любую медную деталь, используемую при дистилляции, седловидную насадку нужно регулярно очищать. После 1-3 перегона металл меняет цвет, становясь коричневым с зелёными оттенками. Это происходит из-за способности меди собирать на себя соединения серы. Для очистки поверхности от налета необходимо сделать сильный раствор лимонной кислоты и просто погрузить туда насадку. Кислота, содержащаяся в растворе, очистит поверхность меди. В зависимости от загрязнения насадки и силы раствора процесс очистки займёт от 1 ч. до 12 ч.
Медная насадка Панченкова
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.
Существуют еще такой способ.
Сделайте сильный раствор лимонной кислоты. Возьмите ёмкость, которая будет наполнена насадкой на половину или меньше и будет герметично закрываться. Хорошо подойдут пластиковые контейнеры для еды. Заливаем теплый или горячий раствор лимонной кислоты в ёмкость, засыпаем медную насадку и закрываем. Оставляем минут на 30-60 (хотя чем дольше, тем лучше). Затем берём ёмкость в руки и начинаем интенсивно трясти. Срабатывает принцип галтовки: насадка начинает тереться друг об друга, тем самым, вычищая труднодоступные места. Можно закинуть и в стиральную машину, но сначала убедитесь в герметичности и крепости контейнера.
Насадки для СА
Указанными видами насадок фантазия самогонщика не ограничивается. Среди созданных в производственных условиях заслуживают внимания кольца Рашига, усовершенствованные СПН Диогена с 10 гранями, седловидные медные.
Предназначение
Насадки призваны улучшить очистку самогона от примесей, так называемых сивушных масел (веществ с высокой температурой кипения).
На эфиры альдегиды (с температурой кипения ниже, чем у этилена) действуют слабее, поэтому головы в любом случае нужно собирать в отдельную посуду с последующей утилизацией.
Эффективность
Насадки в разы увеличивают площадь взаимодействия спиртовых паров с флегмой, которая на них задерживается на какое-то время, прежде чем возвратиться обратно в перегонный куб.
По эффективности очищения эта система превосходит другие способы очистки дистиллята в домашних условиях.
Смысл использования
РНП и СПН поможет получить чистый алкоголь, который можно использовать как для питья, так и для создания домашних настоек, наливок и ликеров.
Когда и где применяются?
Насадки используют для наполнения ими укрепляющих пленочных колонн, предназначенных для получения алкогольного дистиллята. А также бражных и ректификационных колонн для того, чтобы получать спирт.
Сегодня мы ведём речь о насадках, используемых в самогонных аппаратах. Для начала определим, для каких целей она нужна в нашем самогонном аппарате. Когда мы приступаем к перегону браги или спирта-сырца, пары поднимаются вверх, прогревают укрепляющую колонну нашего аппарата. Достигнув дефлегматора, пары (по крайней мере их часть) конденсируются на стенках трубок охлаждения. Пар превращается во флегму (смесь спирта и воды) и падает вниз на насадку. Флегма растекается по насадке и тут же встречается с очень горячим паром. Именно в этот момент происходит разделение и укрепление спиртосодержащей жидкости: легкокипящие молекулы переходят в пар, тяжелокипящие – во флегму. Стало быть, задача насадки – обеспечить бОльшую площадь контакта пара и жидкости.
Самая популярная на сегодняшний день насадка — это специальным образом сплетенная сетка из металлической проволоки, в миру именуемая РПН Панченкова (Регулярная Проволочная Насадка). Является аналогом насадки Зульцера, но не оставляет последней шансов в соотношении цена-качество. Весьма доступная по цене и с задачами многих самогонщиков-винокуров справляется на отлично.
С такой насадкой из нержавеющей стали легче всего работать начинающему самогонщику-винокуру: она обеспечивает хорошее разделение, самостоятельно держится в укрепляющей колонне. Лента РПН скручивается в батончики по 100 мм и вставляется в нашу разделительную колонну или царгу. И не требует никакого ухода. Максимум это промыть водой, к примеру, душевой лейкой или шлагом.
Существует также медная РПН, она положительно влияет на вкус напитка, но ее использование доставит значительно больше хлопот, к тому же она не долговечна. Дело в том, что медь осаждает на себе соединения серы, от которых ее нужно регулярно очищать с помощью кислоты, иначе она теряет свои свойства и даже может принести вред. Толщина проволоки насадки — около 0.7 мм, соответственно даже лимонная кислота быстро разъедает металл. Поэтому мы не рекомендуем использовать медную РПН, такая позиция подкреплена негативными отзывами наших покупателей.
Купить РПН на сайте
Применение регулярных насадок на Российских НПЗ
Тем не менее на НПЗ РФ, начиная с 1993 г., масштабные работы по реконструкции контактных устройств вакуумных колонн установок АВТ с заменой КУ на регулярную насадку проводили фирмы “Glitsh”, “Koch – Glitsch” [12], “Zulzer”. Обзор этих работ наиболее полно изложен в работе [13]. При этом использовались различные типы регулярных насадок. Однако, невзирая на общность технического решения (применение регулярных насадок), во всех случаях за счет использования данного приема решались и другие технологические задачи, характерные для каждого объекта [14, 15]. В некоторых случаях замене на насадку подвергались не все тарелки вакуумной колонны, а только часть из них. При этом некоторые секции с КУ заменялась на насадку “GEMPAK”, а другие – на более эффективные контактные устройства [15]. Это позволяло обойти сложности, связанные с организацией боковых отборов масляных фракций из насадочных секций в тех случаях, когда одной из целей реконструкции выступала задача организации многоуровневых отборов масляных дистиллятов различного фракционного состава. Подобные решения проводились указанными фирмами и на зарубежных НПЗ [16]. Наиболее успешные результаты при реконструкции вакуумных колонн АВТ были достигнуты в тех случаях, когда решалась задача повышения качества широкой масляной фракции (топливный вариант работы вакуумной колонны) без использования боковых отборов 17. Данное обстоятельство еще раз подчеркивает тот факт, что недостатком противоточной регулярной насадки является сложность организации боковых отборов.
Кстати, прочтите эту статью тоже: Распределители жидкости
Наиболее характерные типы регулярных насадок представлены на рис. 3.4.
Среди иностранных конструкций большой интерес представляет насадка Меллапак (рис. 3.4в), которая состоит из перемежающихся слоев перфорированного металлического листа малой толщины (0,15 – 0,25 мм). Гофры в соседних слоях насадки повернуты в противоположные стороны. Отмечена высокая эффективность и насадки Гудлоу (рис. 3.4г), представляющей собой свернутую гофрированную спираль из плетеного сетчатого чулка (толщина нити составляет доли мм) [27]. Высокой эффективностью характеризуется и насадка , разработанная в КНИТУ (рис. 3.5).
Все регулярные насадки проектируются с учетом их последующего монтажа. Для этой цели многие насадки выполняются (раскраиваются) в виде отдельных блоков, размеры которых обеспечивают их прохождение через монтажные люки РК. Затем блоки укладываются при монтаже внутри колонны послойно с минимальными зазорами между отдельными блоками и изолируются относительно стенок колонны монтажной пеной для исключения проскока пара мимо насадки. Ориентация блоков в соседних слоях меняется, что обеспечивает дополнительное перераспределение жидкости в пределах каждого слоя. Свернутые (спиральные) насадки менее удобны для монтажа и используются только в колоннах небольшого диаметра (до 0,8 м), выполненных в виде отдельных царг.
Рис. 3.4 Регулярные насадки
Рис. 3.5. Насадка отечественного производства
Кстати, прочтите эту статью тоже: Отпарные колонны их классификация и принцип работы
Идём далее, спирально-призматическая насадка (СПН) – это мелкие отрезки проволоки, свитые в призматическую спираль. Очень хорошая насыпная насадка для ректификационной колонны. Мы не рекомендуем использовать данную насадку в обычном дистилляторе, если Вы собираетесь выгонять ароматные напитки, так как рабочая площадь на этой насадке очень большая, соответственно укрепление и разделение тоже на очень высоком уровне. Получается, что все ароматы будут урезаться и уходить обратно в куб. Но если вы будете гнать только обычные сахарные браги, то СПН Вам подходит. Хорошая качественная насадка, но советуем приобретать её, когда Вы уже имеете опыт с самогонными аппаратами насадочного типа.
Особенности данной насадки:
- Не изнашивается
- Мы продаём от 100 мл, поэтому сможете наполнить любые детали такие как: царгу, диоптр и т.п. Формула расчета:
- Марка стали AISI 304
- Высокое укрепление (зависит от высоты и объёма насадочной части).
Купить СПН на сайте
- Средство для мытья посуды, к примеру, это может быть AOS или Fairy
- Обычный тазик
- Горячая вода или кипяток
- Палка-мешалка
Погружаем в тазик нашу СПН, заливаем её большим количеством моечного средства, а затем горячей водой и интенсивно мешаем. Мешаем и периодически меняем воду, как только Вы убеждаетесь в чистоте сливной воды, можно заканчивать. Вот видео!
Регулярный асимметричный наполнитель (РАН)
Плюсы – существенно уменьшился пристеночный эффект, разделение кардинально улучшилось, возможно использовать на колоннах с малой высотой с аналогичными характеристиками рядовой СПН меньших диаметров и высотой около 1,5-1,7м. Минусы – производительность (за счет разделения) по скорости меньше до 10%, укладывание РАН требует определенной техники (колонна ставится под 30-45 град, медленно засыпая насадку ПОД УГЛОМ, и через каждые 15-20 см слоя РЕЗКО но не сильно постукивать по трубе снизу, не смещая наклона колонны. Только после заполнения царг/колонны, фиксируем насадку путанкой/заглушкой, и тогда насадка РАН будет работать на полную производительность).
Изготовление РАН занимает намного больше времени по сравнению с СПН, увеличивает в разы выход отрезков проволоки (технологически это для НЕЕ нормально), и, соответственно, увеличивает ее стоимость. На сегодня более перспективной насадки я не видел.
Медная седловидная насадка
Внешний вид этой насадки нашего производства отражен в ее названии: это изогнутые в двух плоскостях прямоугольники из медного листа, толщиной 1 мм. Медная насадка имеет уникальную форму, которая способствует хорошему укреплению и избавлению от неприятно пахнущих и вредных веществ.
Как мы уже говорили, медь способна эффективно связывать соединения серы, следовые количества H2S, ацетали и аммиака. Все эти соединения придают самые НЕприятные запахи нашему дистилляту. Эти же соединения могут взаимодействовать со спиртами сивушной группы с образованием тиолов (меркаптанов). Конечно же количество этих сернистых соединений не смертельное, но они способны серьезно подпортить вкус.
Купить медную насадку на сайте
Есть ли альтернатива?
Стоит уделить отдельное внимание насадкам Панченкова (РПН). РПН — это ещё один вид приспособлений, который используется в домашних дистилляторах и самодельных ректификационных колоннах для увеличения крепости и степени очистки спирта.
Изготавливается в виде сетки с особым плетением из тонких проволочек. Для очистки спиртовых паров лежит принцип тепломассообмена. Этот обмен происходит при столкновении двух противоположных потоков — конденсированной флегмы и новых паров. Взаимодействуя, сивушные масла возвращаются в куб, а спирт проходит выше. Насадки РПН активно используются в легкой промышленности.
В отличие от СПН, РПН уступает первой по сроку своей службы, т.к. её плетение из тонких проволок легко повреждается и тяжело очищается. Но, в то же время, очищающие способности СПН ниже, чем у насадки Панченкова.
Поэтому РПН чаще используется в дорогих ректификационных и бражных колоннах
. РПН более проста в эксплуатации. СПН дает возможность производителям спиртной продукции значительно уменьшить высоту ректификационной колонны. Высокая смачиваемость и гидравлическое сопротивление материала, являются одними из важных показателей эффективности насадки.
Обе разновидности являются лидерами на рынке. РПН и СПН обладают своими достоинствами, почти не имеют недостатков, кроме сроков службы или легкости очистки. Но если деликатно обходится с ними, то они будут долго и исправно выполнять своё предназначение.
В видео содержится информация о разнице между СПН и РПН:
Способы очистки
Как любую медную деталь, используемую при дистилляции, седловидную насадку нужно регулярно очищать. После 1-3 перегона металл меняет цвет, становясь коричневым с зелёными оттенками. Это происходит из-за способности меди собирать на себя соединения серы. Для очистки поверхности от налета необходимо сделать сильный раствор лимонной кислоты и просто погрузить туда насадку. Кислота, содержащаяся в растворе, очистит поверхность меди. В зависимости от загрязнения насадки и силы раствора процесс очистки займёт от 1 ч. до 12 ч.
Существуют еще такой способ.
Сделайте сильный раствор лимонной кислоты. Возьмите ёмкость, которая будет наполнена насадкой на половину или меньше и будет герметично закрываться. Хорошо подойдут пластиковые контейнеры для еды. Заливаем теплый или горячий раствор лимонной кислоты в ёмкость, засыпаем медную насадку и закрываем. Оставляем минут на 30-60 (хотя чем дольше, тем лучше). Затем берём ёмкость в руки и начинаем интенсивно трясти. Срабатывает принцип галтовки: насадка начинает тереться друг об друга, тем самым, вычищая труднодоступные места. Можно закинуть и в стиральную машину, но сначала убедитесь в герметичности и крепости контейнера.
Сегодня мы ведём речь о насадках, используемых в самогонных аппаратах. Для начала определим, для каких целей она нужна в нашем самогонном аппарате. Когда мы приступаем к перегону браги или спирта-сырца, пары поднимаются вверх, прогревают укрепляющую колонну нашего аппарата. Достигнув дефлегматора, пары (по крайней мере их часть) конденсируются на стенках трубок охлаждения. Пар превращается во флегму (смесь спирта и воды) и падает вниз на насадку. Флегма растекается по насадке и тут же встречается с очень горячим паром. Именно в этот момент происходит разделение и укрепление спиртосодержащей жидкости: легкокипящие молекулы переходят в пар, тяжелокипящие – во флегму. Стало быть, задача насадки – обеспечить бОльшую площадь контакта пара и жидкости.
Самая популярная на сегодняшний день насадка — это специальным образом сплетенная сетка из металлической проволоки, в миру именуемая РПН Панченкова (Регулярная Проволочная Насадка). Является аналогом насадки Зульцера, но не оставляет последней шансов в соотношении цена-качество. Весьма доступная по цене и с задачами многих самогонщиков-винокуров справляется на отлично.
С такой насадкой из нержавеющей стали легче всего работать начинающему самогонщику-винокуру: она обеспечивает хорошее разделение, самостоятельно держится в укрепляющей колонне. Лента РПН скручивается в батончики по 100 мм и вставляется в нашу разделительную колонну или царгу. И не требует никакого ухода. Максимум это промыть водой, к примеру, душевой лейкой или шлагом.
Существует также медная РПН, она положительно влияет на вкус напитка, но ее использование доставит значительно больше хлопот, к тому же она не долговечна. Дело в том, что медь осаждает на себе соединения серы, от которых ее нужно регулярно очищать с помощью кислоты, иначе она теряет свои свойства и даже может принести вред. Толщина проволоки насадки — около 0.7 мм, соответственно даже лимонная кислота быстро разъедает металл. Поэтому мы не рекомендуем использовать медную РПН, такая позиция подкреплена негативными отзывами наших покупателей.
Купить РПН на сайте
Геометрия СПН
Угол при вершине витка
Формообразование спирали начинается у основания оправки (на схеме изображено треугольное основание). С каждым оборотом новый виток проволоки ложится на основание призмы и выдавливает с неё предыдущие витки. Однако при сходе спирали с оправки происходит её раскручивание из-за упругости проволоки.
рис.1
- диаметра получаемой спирали D;
- угла при вершине правильного многоугольника;
- радиусов при вершинах углов многоугольника;
- диаметра проволоки d
- жесткости (упругости, нагартованности) проволоки;
- степени натяжения проволоки при намотке.
Диаметр спирали и диаметр проволоки
Диаметр спирали (D) и диаметр проволоки (d) мы поместили в один раздел, поскольку по теоретическим формулам (и результатам экспериментов) оба эти размера влияют как на свободную площадь насадки (аналог её пропускной способности) так и на удельную поверхность насадки (аналог её разделительной способности).
Например, если элемент насадки имеет диаметр D=3мм, длину L=3мм и изготовлен из проволоки с d=0,5мм, то насадку более корректно называть СПН-3х3х0,5, поскольку, например, СПН-3х3х0,3 обладает большей пропускной способностью, чем СПН-3х3х0,5 при том же угле φ.
Но, если сравнивать две СПН с равными пропускными способностями (это не равные диаметры D), то удельная поверхность будет выше у той насадки, которая изготовлена из более тонкой проволоки.
Длина элементов
Спираль, сходящая с оправки, рубится на элементы, длина или количество витков в которых может варьироваться. Почему-то считается, что длина элемента L должна быть равна его диаметру L=D (или L/D=1). Об этом мы спорить не будем, хотя нам в экспериментах показалось, что лучше L/D=0,75.
Шаг спирали
Считается, что шаг навивки спирали должен равняться диаметру проволоки – навивка виток к витку. Однако для улучшения эффективности насадки желательно обеспечить межвитковый зазор, не превышающий диаметр проволоки d.
Внешний вид СПН
Теперь, разобравшись в геометрии витков, можно посмотреть, как изменяется внешний вид (форма) СПН в зависимости от угла φ при вершинах в витке после навивки (не в оправке!).
Для удобства восприятия форм насадки на всех картинках d, D и R одинаковы.
Отметим, что представленные ниже варианты форм СПН носят чисто иллюстративный характер, и некоторые из них практически не выполнимы.
Проведённые эксперименты показывают, что при фиксированных d, D и R эффективность насадки зависит также и от формы спирали, то есть угла φ при вершинах в витке.
В ректификационную колонну, можно засыпать разную насадку и она будет работать, но по разному. Выбирая наполнитель для колонны нужно учитывать ее характеристики (диаметр трубы, ее высота). Наполнители для ректификационной колонны бывают разные, наиболее популярные из них: (СПН) Селиваненко спирально призматическая насадка, (РПН) Панченкова, кольца Рашига, обычные кухонные мочалки из нержавеющей стали, битое стекло, и др.
Насадка необходима чтобы удержать на своей поверхности наибольший объем флегмы, так же дать возможность свободно проходить потоку спиртовых паров. Взаимодействуя между сбой флегма и пар обеспечивают разделение водно-спиртой смеси на различные фракции. Поэтому чем больше будет площадь у поверхности насадки тем лучше будет разделение.
Идём далее, спирально-призматическая насадка (СПН) – это мелкие отрезки проволоки, свитые в призматическую спираль. Очень хорошая насыпная насадка для ректификационной колонны. Мы не рекомендуем использовать данную насадку в обычном дистилляторе, если Вы собираетесь выгонять ароматные напитки, так как рабочая площадь на этой насадке очень большая, соответственно укрепление и разделение тоже на очень высоком уровне. Получается, что все ароматы будут урезаться и уходить обратно в куб. Но если вы будете гнать только обычные сахарные браги, то СПН Вам подходит. Хорошая качественная насадка, но советуем приобретать её, когда Вы уже имеете опыт с самогонными аппаратами насадочного типа.
Особенности данной насадки:
- Не изнашивается
- Мы продаём от 100 мл, поэтому сможете наполнить любые детали такие как: царгу, диоптр и т.п. Формула расчета:
- Марка стали AISI 304
- Высокое укрепление (зависит от высоты и объёма насадочной части).
Купить СПН на сайте
- Средство для мытья посуды, к примеру, это может быть AOS или Fairy
- Обычный тазик
- Горячая вода или кипяток
- Палка-мешалка
Погружаем в тазик нашу СПН, заливаем её большим количеством моечного средства, а затем горячей водой и интенсивно мешаем. Мешаем и периодически меняем воду, как только Вы убеждаетесь в чистоте сливной воды, можно заканчивать. Вот видео!
Есть ли альтернатива?
Стоит уделить отдельное внимание насадкам Панченкова (РПН). РПН — это ещё один вид приспособлений, который используется в домашних дистилляторах и самодельных ректификационных колоннах для увеличения крепости и степени очистки спирта.
Изготавливается в виде сетки с особым плетением из тонких проволочек. Для очистки спиртовых паров лежит принцип тепломассообмена. Этот обмен происходит при столкновении двух противоположных потоков — конденсированной флегмы и новых паров. Взаимодействуя, сивушные масла возвращаются в куб, а спирт проходит выше. Насадки РПН активно используются в легкой промышленности.
В отличие от СПН, РПН уступает первой по сроку своей службы, т.к. её плетение из тонких проволок легко повреждается и тяжело очищается. Но, в то же время, очищающие способности СПН ниже, чем у насадки Панченкова.
Поэтому РПН чаще используется в дорогих ректификационных и бражных колоннах
. РПН более проста в эксплуатации. СПН дает возможность производителям спиртной продукции значительно уменьшить высоту ректификационной колонны. Высокая смачиваемость и гидравлическое сопротивление материала, являются одними из важных показателей эффективности насадки.
Обе разновидности являются лидерами на рынке. РПН и СПН обладают своими достоинствами, почти не имеют недостатков, кроме сроков службы или легкости очистки. Но если деликатно обходится с ними, то они будут долго и исправно выполнять своё предназначение.
В видео содержится информация о разнице между СПН и РПН:
Медная седловидная насадка
Внешний вид этой насадки нашего производства отражен в ее названии: это изогнутые в двух плоскостях прямоугольники из медного листа, толщиной 1 мм. Медная насадка имеет уникальную форму, которая способствует хорошему укреплению и избавлению от неприятно пахнущих и вредных веществ.
Как мы уже говорили, медь способна эффективно связывать соединения серы, следовые количества H2S, ацетали и аммиака. Все эти соединения придают самые НЕприятные запахи нашему дистилляту. Эти же соединения могут взаимодействовать со спиртами сивушной группы с образованием тиолов (меркаптанов). Конечно же количество этих сернистых соединений не смертельное, но они способны серьезно подпортить вкус.
Купить медную насадку на сайте
Применение регулярных насадок на Российских НПЗ
Тем не менее на НПЗ РФ, начиная с 1993 г., масштабные работы по реконструкции контактных устройств вакуумных колонн установок АВТ с заменой КУ на регулярную насадку проводили фирмы “Glitsh”, “Koch – Glitsch” [12], “Zulzer”. Обзор этих работ наиболее полно изложен в работе [13]. При этом использовались различные типы регулярных насадок. Однако, невзирая на общность технического решения (применение регулярных насадок), во всех случаях за счет использования данного приема решались и другие технологические задачи, характерные для каждого объекта [14, 15]. В некоторых случаях замене на насадку подвергались не все тарелки вакуумной колонны, а только часть из них. При этом некоторые секции с КУ заменялась на насадку “GEMPAK”, а другие – на более эффективные контактные устройства [15]. Это позволяло обойти сложности, связанные с организацией боковых отборов масляных фракций из насадочных секций в тех случаях, когда одной из целей реконструкции выступала задача организации многоуровневых отборов масляных дистиллятов различного фракционного состава. Подобные решения проводились указанными фирмами и на зарубежных НПЗ [16]. Наиболее успешные результаты при реконструкции вакуумных колонн АВТ были достигнуты в тех случаях, когда решалась задача повышения качества широкой масляной фракции (топливный вариант работы вакуумной колонны) без использования боковых отборов 20. Данное обстоятельство еще раз подчеркивает тот факт, что недостатком противоточной регулярной насадки является сложность организации боковых отборов.
Кстати, прочтите эту статью тоже: Отпарные колонны их классификация и принцип работы
Наиболее характерные типы регулярных насадок представлены на рис. 3.4.
Среди иностранных конструкций большой интерес представляет насадка Меллапак (рис. 3.4в), которая состоит из перемежающихся слоев перфорированного металлического листа малой толщины (0,15 – 0,25 мм). Гофры в соседних слоях насадки повернуты в противоположные стороны. Отмечена высокая эффективность и насадки Гудлоу (рис. 3.4г), представляющей собой свернутую гофрированную спираль из плетеного сетчатого чулка (толщина нити составляет доли мм) [27]. Высокой эффективностью характеризуется и насадка , разработанная в КНИТУ (рис. 3.5).
Все регулярные насадки проектируются с учетом их последующего монтажа. Для этой цели многие насадки выполняются (раскраиваются) в виде отдельных блоков, размеры которых обеспечивают их прохождение через монтажные люки РК. Затем блоки укладываются при монтаже внутри колонны послойно с минимальными зазорами между отдельными блоками и изолируются относительно стенок колонны монтажной пеной для исключения проскока пара мимо насадки. Ориентация блоков в соседних слоях меняется, что обеспечивает дополнительное перераспределение жидкости в пределах каждого слоя. Свернутые (спиральные) насадки менее удобны для монтажа и используются только в колоннах небольшого диаметра (до 0,8 м), выполненных в виде отдельных царг.
Рис. 3.4 Регулярные насадки
Рис. 3.5. Насадка отечественного производства
Кстати, прочтите эту статью тоже: Ректификация нефти в колонне
Способы очистки
Как любую медную деталь, используемую при дистилляции, седловидную насадку нужно регулярно очищать. После 1-3 перегона металл меняет цвет, становясь коричневым с зелёными оттенками. Это происходит из-за способности меди собирать на себя соединения серы. Для очистки поверхности от налета необходимо сделать сильный раствор лимонной кислоты и просто погрузить туда насадку. Кислота, содержащаяся в растворе, очистит поверхность меди. В зависимости от загрязнения насадки и силы раствора процесс очистки займёт от 1 ч. до 12 ч.
Медная насадка Панченкова
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.
Существуют еще такой способ.
Сделайте сильный раствор лимонной кислоты. Возьмите ёмкость, которая будет наполнена насадкой на половину или меньше и будет герметично закрываться. Хорошо подойдут пластиковые контейнеры для еды. Заливаем теплый или горячий раствор лимонной кислоты в ёмкость, засыпаем медную насадку и закрываем. Оставляем минут на 30-60 (хотя чем дольше, тем лучше). Затем берём ёмкость в руки и начинаем интенсивно трясти. Срабатывает принцип галтовки: насадка начинает тереться друг об друга, тем самым, вычищая труднодоступные места. Можно закинуть и в стиральную машину, но сначала убедитесь в герметичности и крепости контейнера.
Насадки для СА
Указанными видами насадок фантазия самогонщика не ограничивается. Среди созданных в производственных условиях заслуживают внимания кольца Рашига, усовершенствованные СПН Диогена с 10 гранями, седловидные медные.
Предназначение
Насадки призваны улучшить очистку самогона от примесей, так называемых сивушных масел (веществ с высокой температурой кипения).
На эфиры альдегиды (с температурой кипения ниже, чем у этилена) действуют слабее, поэтому головы в любом случае нужно собирать в отдельную посуду с последующей утилизацией.
Эффективность
Насадки в разы увеличивают площадь взаимодействия спиртовых паров с флегмой, которая на них задерживается на какое-то время, прежде чем возвратиться обратно в перегонный куб.
По эффективности очищения эта система превосходит другие способы очистки дистиллята в домашних условиях.
Смысл использования
РНП и СПН поможет получить чистый алкоголь, который можно использовать как для питья, так и для создания домашних настоек, наливок и ликеров.
Когда и где применяются?
Насадки используют для наполнения ими укрепляющих пленочных колонн, предназначенных для получения алкогольного дистиллята. А также бражных и ректификационных колонн для того, чтобы получать спирт.
Читайте также: